1、25层高档小区建筑工程深基坑支护降水土钉墙监测施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录第一节、 工程概况41.1工程基本情况41.3.3基坑设计概述51.4基坑周边情况5第二节、编制依据52.1施工组织设计5工程施工合同52.2计算依据5品茗安全计算软件（2010版）52.3施工图纸52.4本工程使用主要规范、图集6第三节、施工计划63.1施工进度计划63.2材料计划63.3机械设备计划6钢筋加工机械设备一览表63.4施工准备63.4.1、技术准备63.4.2、劳动力准备6第四节、施工工艺技术74.12、基坑支护方案设计7喷锚钢管土钉墙（方案二）74.2基坑降水94.3土钉墙支护施工方法104.3.2.1 边坡开挖：采用反铲挖土机，预留1020cm人工修坡，开挖114.3.2.7 挂网及锚头安装：钢筋网片用插入土中的钢筋固定，与坡124.3.2.8 喷射砼：喷射砼顺序可根据地层情况“先锚后喷”或“先124.3.2.9养护：采取加盖塑料布和草帘子养护。134.6土方开挖注意事项147 基础底板下降水井使用完毕后,可适时封井。15第五节、基坑监测方案155.3观测时间的确定:155.4场地查勘与记录:165.4.2每次观测结果详细记入汇总表并绘制沉降与位移曲线。165.5注意事项16第六节、安全生3、产与文明施工166.2.5施工人员进入现场要进行“三级”安全教育。176.3文明施工措施176.3.1所有土方运输车辆进入现场后禁止鸣笛,以减小噪音。17第七节、应急预案187.1应急预案的方针与原则：187.2 应急策划：187.2.1 应急预案工作流程图：187.3突发事件及风险预防措施：197.4应急准备207.4.1 机构与职责207.4.2 应急资源：227.4.3 教育训练227.4.4 互相协议：227.4.5 应急响应227.4.6 边坡塌方事故的应急救援237.4.7 现场恢复24第八节、劳动力计划248.1专职安全生产管理人员配置248.2 特种作业人员配置25第九节、计算4、书及相关节点图25基坑支护平面图259.1边坡安全计算25一、参数信息:25二、计算原理:26三、计算公式:27四、计算安全系数:289.2土钉墙支护计算29一、参数信息:29二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算:30s-土钉的抗拉力分项系数，取1.331三、土钉墙整体稳定性的计算:31四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算34第一节、 工程概况XXXXXX一期九标段共6栋，包括6#、7#、9#、10#、11#、12#楼、地下车库。总建筑面积82342.13m2。其中地下车库建筑面积为15399.27 m2，地上部分建筑面积为65808.64m2。1.1工程基本情况工程名称XXXXXX一期九标段工程地点X5、XXXXX首期地块建筑面积82342.13m2建筑高度80.53m基础形式桩筏板基础主体结构框架剪力墙结构抗震等级三级抗震设防烈度7度地上层数25地下层数1标准层层高2.9m1.2各责任主体名称建设单位设计单位监理单位施工单位项目经理总监理工程师技术总工专业监理工程师1.3基坑支护情况1.3.1根据天华北有色工程勘察院的地勘报告得知以下地质基本情况。地层岩性特征及分布情况层号岩性层顶至层底标高(m)平均厚度(m)透水性1素填土-1.20.531.2不透水2粉质粘土-0.53-3.502.3不透水3粉质粘土-3.50-6.703.2微透水4淤泥质粘土-6.70-11.204.5不透水5粉质土-16、1.21.3.2地下水：根据勘察报告，静止水位埋深约0.30-0.8m，各土层透水性很差,降水地层中只有2-3层微透水，其余均不透水，因此地下水位降低速度将会十分缓慢。1.3.3基坑设计概述根据现场百格网的抄测及基坑底标高设计情况可知： 11#、12#楼基坑设计底标高为-6.25m， 6#、7#、9#、10#楼基坑底标高设计为-6.65m, 地下车库基坑底标高设计为-6.25m。自然地面标高为：-1.5m左右。基坑深度4.75m,局部5.15m。（基坑支护平面图见附图）。1.4基坑周边情况 本工程北侧与XX一期十标段相连；南侧与XX一期八标段相连；西侧离基坑边10米左右为永久的道路（泰和路）；7、东侧离基坑边10米左右为XX一期七标段的临时施工道路。离基坑周边约8米左右设有止水帷幕，根据止水帷幕的施工情况和现场放坡情况，东侧局部不能满足大放坡的要求，采取土钉墙对边坡进行支护。根据设计要求，基坑周边堆载不得超过1吨，距坑边3米范围内不得有重型车辆通过。（现场施工平面图见附图）第二节、编制依据2.1施工组织设计工程施工合同工程施工组织设计2.2计算依据品茗安全计算软件（2010版）2.3施工图纸工程施工图纸（甲方提供的现有各地块施工图纸）。2.4本工程使用主要规范、图集2.4.1 建筑基坑支护技术规程 2.4.2 建筑地基与基础设计规范（GBJ7-89） 2.4.3 岩土工程勘察报告- K8、2010-008A第三节、施工计划3.1施工进度计划 基坑支护施工时间：2011年4月8日-2011年4月30日。3.2材料计划砂、碎石、水泥等随工程进度随时备用。3.3机械设备计划喷射砼施工机械设备一览表设备名称设备型号数量空压机12m32台砼喷射泵Pz-52台钢筋加工机械设备一览表设备名称设备型号数量钢筋弯曲机WJ40-11台电焊机BX-3006台钢筋切割机GJ51-321台3.4施工准备3.4.1、技术准备组织有关技术人员根据施工图纸进行基坑支护方案编制，组织专项交底会，对施工队进行技术交底。3.4.2、劳动力准备按照进度计划劳动力已组织到位，具备施工要求。第四节、施工工艺技术4.1基坑9、支护方案设计根据建设单位的施工总体部署，待桩基试验和降水具备条件后，土方开挖采取大开挖的方式，土方开挖时需要对基坑周边进行基坑支护。基坑支护采取以下两种方案：大放坡（方案一） 坡面采用80厚C25混凝土进行护坡，内配6200。放坡示意图喷锚钢管土钉墙（方案二） A土钉墙参数土钉墙放坡 1：1.01土钉垂直间距1.3m 土钉水平间距1.2m 土钉倾角15-20 土钉直径48mm 土钉水泥浆体强度20Mpa 土钉水泥浆配比W/C0.5B 土钉钢管规格及长度排数1234锚筋规格48*3.048*3.048*3.048*3.0水平间距(m)1.21.21.21.2锚筋长度(m)12.012.012.010、12.0 C 喷射砼 设计强度：C25 水泥:砂:碎石：8880速凝剂1:2:2：0.03(此为重量比) 喷射厚度：100mmD 钢筋网8200200mm, 保护层为3050mm, 另外为保证坡顶稳定，在坡顶距坑边1m处做一300300排水沟。排水沟与坑边之间采用混凝土1%找坡照面，坡向排水沟。各锚头采取纵横压筋相连。纵横压筋采用2根二级14，具体施工方法见附图。 喷锚钢管土钉墙示意图4.2基坑降水本工程共设降水井97口，其中降水井11米深84口，观测井13口，深12米。井口设计为500mm无沙砼管沉水井。为保证土方工程顺利进行，降水在土方开挖前3周开始,确保基础施工时有个干爽的作业环境。降水11、井、排水系统平面布置见附图。基坑内除大口井降水以外,基坑明水将由基坑内集水坑排出。集水坑深1.0米，0.5米见方，内用120mm红砖砌护墙，集水坑布设在基槽的四周，间距20米，中途施工不得堵塞毁坏。现场备用6台扬程为80米的潜水泵，400米消防水带，为基槽排水做好充足的保障。施工至基础垫层时,降水井根据地下水的出水情况可适当封井,封井原则: a采用跳封法即在准备打垫层的区域内采取隔一封一的原则，在挖深较深处可适当多留一点,如电梯井处。b临近未挖区域的降水井尽量多保留。c已淤死不起作用的井先封死。d基坑支护灌注桩漏水较严重处少封或不封。封井处及基坑四周可在垫层下面设置150*150盲沟,沟内填碎12、石,盲沟通向未封得降水井。4.3土钉墙支护施工方法4.3.1工艺流程 边坡开挖 边坡修整 定位放线 成 孔 插锚筋 注 浆 挂 网锚头安装喷射砼 抹 面4.3.2 施工方法土方开挖顺序:11#楼10#楼12#楼；6#楼7#楼9#楼。车库土方开挖由东向西的顺序施工。因基坑设计深度在4.75.15m之间，所以土方开挖时分两步进行，第一步开挖高度为2.5m，第二步挖至设计标高。4.3.2.1 边坡开挖：采用反铲挖土机，预留1020cm人工修坡，开挖深度在土钉孔位下50cm，预留成孔工作面宽度保证10m以上，以确保土钉成孔机械钻机的工作面。土方开挖严格按设计规定的分层分段开挖，按顺序施工，在完成上层作13、业面的土钉及喷混凝土强度未达到设计强度以前，不得进行下一层土方的开挖。4.3.2.2 边坡修整：采用人工清理，为确保锚喷砼面层的平整，此工序必须挂线定位。对于土层含水量较大的边坡，可在支护面层背部插入长度为400600mm，直径不小于40mm，四周钻有梅花孔外包滤网的水平排水管，其外端伸出支护面层，间距为2m，以便将喷混凝土面层后的积水排出。4.3.2.3 定位放线：按设计图纸由测量人员用8长30cm的钢筋钉入每一个土钉的位置。4.3.2.4 成孔：采用人工洛阳铲成孔。钻孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即从新清孔，并及时安设土钉钢筋并注浆。4.3.2.5 土钉锚筋制作：锚14、筋按设计长度加7cm下料，锚筋为48*3.0，中间设8钢筋1000的附锚筋。（设置方式见附图） 4.3.2.6 造浆及注浆：采用搅拌机造浆，应严格控制水灰比为W/C=0.5；注浆采用注浆泵，注浆时，将导管缓慢均匀拔出，但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下，保证孔中气体能全部排出。4.3.2.7 挂网及锚头安装：钢筋网片用插入土中的钢筋固定，与坡面间隙3-4cm，不应小于3cm，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于30cm，并不少于两点点焊。钢筋网片借助于纵横拉筋与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。4.3.2.8 喷射砼：喷射砼顺序可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”（土质松散时），喷15、射作业时，空压机风量不宜小于9m3/min，气压0.20.5Mpa，喷头水压不应小于0.15 Mpa，喷射距离控制在0.61.0m，通过外加速凝剂控制砼初凝和终凝时间在510 min，喷射厚度大于等于100mm。4.3.2.9养护：采取加盖塑料布和草帘子养护。4.3.2.10遇地下管网漏水，要准备PVC（25mm）管及滤网以便及时插管排水。若遇砂层局部塌方，要准备砂袋及时回填并立即挂网喷砼。4.4质量标准内 容标 准坡面平整度的允许偏差20mm孔深允许偏差50mm孔径允许偏差5mm孔距允许偏差100mm钢筋保护层厚度25mm土钉倾角偏差5%挂网时网片距坡面3-4cm4.5土钉施工注意事项1 土16、钉墙的施工必须遵循边挖土、边支护的原则，施工土钉墙必须与挖土密切配合。挖土必须遵循分段、分层的原则，分段长度2530m，分层厚度根据竖向土钉分布间距。开挖暴露面必须6小时内完成土钉支护。严禁分层超挖，严禁土方开挖不根据土钉施工速度及流程冒进；2 土钉墙施工期间的土方开挖型式为掏槽进行，施工土钉时，掏沟开挖至土钉标高下20cm,最下道土钉必须在掏槽状态下进行；3 钻孔定位误差小于50mm，孔斜误差小于2度；4 上道土钉注浆完成并养护不小于48小时后，方可进行下道土钉的开挖；5 土钉注浆采用32.5级矿渣硅酸盐水泥,注浆压力0.20.4MPa,水灰比0.50，平均每延米管水泥用量不小于35Kg；617、 钢管土钉前部(基坑内侧)1.5米不开孔，其余部位每延长米内须分布有4个注浆孔，注浆孔直径8mm，螺旋状(梅花状)布置；7 土钉钢管与面层中钢筋网片、联系钢筋及井字形钢衬垫之间须焊接牢固，焊接长度不小于30mm，且土钉露出土面长度不应大于喷射混凝土面层厚度；9 喷射混凝土速凝剂掺量宜为水泥重量的3%左右。粗骨料粒径510mm，通过调整速凝剂使得初凝时间小于10分钟，终凝时间小于30分钟。4.6土方开挖注意事项1 施工荷载要求:基坑开挖及基础施工过程中,施工超载均不得超过10kPa.2为避免地下因土层结构复杂而在开挖时出现边坡塌方或滑移等危险，所以在开挖时先进行试开挖，开挖后根据现场的实际情况，18、如果现场情况根勘察报告结果基本相同时，土方开挖可以继续进行。如果出现土层淤泥层或沙层等，需停止开挖，结合试挖稳定坡度结果确定实际放坡坡度的与具体施工措施。3 基坑开挖过程中,严禁机械碰撞降水井及止水帷幕,坑侧及坑底宜保留200mm左右厚土体人工清除,且应严格遵循结构图纸挖深进行开挖，严禁超挖。4 整个降水过程中应保证降水井正常工作，现场宜备有堵漏设备,如帷幕漏水则应及时采取堵漏措施。5 开挖到坑底设计标高后,应尽量缩短基坑暴露时间,应随清理坑底随打垫层。垫层施工完毕后,剔除多余工程桩桩头,并尽快完成地下结构施工。6 做好现场施工记录,施工中如发现异常情况,请及时与设计人联系.7 基础底板下降水19、井使用完毕后,可适时封井。8、土方开挖过程中，加强对降水井的保护，可在井点出插上小彩旗，以免破坏降水井管。9、土方开挖至出土口收口阶段时，运土车辆离坑边最小距离保证在4m以上，根据土层情况，可考虑铺垫钢板等，分散集中压力。第五节、基坑监测方案 采用信息化施工，确保基坑开挖过程中的安全， 必须对基坑边坡及坑内外水位进行监测，方案如下：5.1观测点的布置：在土钉墙及边坡四周每隔30m布置一个点。5.2观测精度要求： 满足国家三级水准测量精度要求水平误差控制1.0mm垂直误差控制1,上述五个力应构成平衡体系。考虑安全储备的大小，按照规范要求，安全系数要满足1.3的要求。三、计算公式:Fs=(1/mi20、)(cbi+bihi+qbitan)/(bihi+qbi)sinimi=cosi+1/Fstansini式子中：Fs -土坡稳定安全系数；c -土层的粘聚力； -土层的计算重度；i -第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角； -土层的内摩擦角；bi -第i条土的宽度；hi -第i条土的平均高度；h1i -第i条土水位以上的高度；h2i -第i条土水位以下的高度；q -第i条土条上的均布荷载 -第i土层的浮重度其中，根据几何关系，求得hi为：h1i=hw-(r-hi/cosi)cosi-rsin(+)-H式子中：r -土坡滑动圆弧的半径；l0 -坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度； -土坡与水平21、面的夹角； h1i的计算公式:h1i=hw-(r-hi/cosi)cosi-rsin(+)-H 当h1i hi 时，取h1i = hi； 当h1i 0时，取h1i = 0；h2i的 计算公式： h2i = hi-h1i；hw -土坡外地下水位深度； i=90-arccos(i-0.5)bi-l0)/r四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：-计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 2.599 50.436 -0.019 4.531 4.532 示意图如下：计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心22、Y(m) 半径R(m) 第2步 1.465 32.283 3.199 7.742 8.377 示意图如下：计算结论如下：第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 2.5991.30 满足要求! 标高 -2.500 m第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.4651.30 满足要求! 标高 -4.950 m9.2土钉墙支护计算一、参数信息:1、基本参数：侧壁安全级别：二级基坑开挖深度h(m)：4.950；土钉墙计算宽度b(m)：6.00；土体的滑动摩擦系数按照tan计算，为坡角水平面所在土层内的内摩擦角；条分块数：20；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：2.000；23、基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：6.000；2、荷载参数：序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m) 1 满布 10.00 - -3、地质勘探数据如下：4、土钉墙布置数据：放坡参数：序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 1 4.95 5.00 0.70 土钉数据： 序号 孔径(mm) 长度(m) 入射角(度) 竖向间距(m) 水平间距(m) 1 48.00 12.00 20.00 1.30 1.20 2 120.00 5.00 20.00 1.50 1.20 二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算:单根土钉受拉承载力计算，根据建筑基坑支护技术规程JGJ 24、120-99，R=1.250Tjk1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：Tjk=eajksxjszj/cosj其中 -荷载折减系数 eajk-土钉的水平荷载 sxj、szj-土钉之间的水平与垂直距离 j-土钉与水平面的夹角按下式计算：=tan(-k)/2(1/(tan(+k)/2)-1/tan)/tan2(45-/2)其中 -土钉墙坡面与水平面的夹角。 -土的内摩擦角eajk按根据土力学按照下式计算： eajk=(iszj)+q0Kai-2c(Kai)1/22、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算Tuj=(1/s)dnjqsikli其中 dnj-土钉的直径。 s-土钉的抗拉力分项25、系数，取1.3 qsik-土与土钉的摩擦阻力。根据JGJ120-99 表和表选取。 li-土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。第1号土钉钢筋的直径ds至少应取：0.000 mm；第2号土钉钢筋的直径ds至少应取：1.822 mm； 三、土钉墙整体稳定性的计算:根据建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99要求，土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整体稳定性验算： 公式中：k-滑动体分项系数，取1.3；0-基坑侧壁重要系数；i-第i条土重；bi-第i分条宽度；cik-第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值；ik-第i条滑26、土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值；i-第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角；j-土钉与水平面之间的夹角；Li-第i条土滑裂面的弧长；s-计算滑动体单元厚度；Tnj-第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力，按下式计算。Tnj=dnjqsiklnjlnj-第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度把各参数代入上面的公式，进行计算可得到如下结果：-计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 2.542 40.058 0.187 2.042 2.050 示意图如下：计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m27、) 第2步 1.941 45.287 0.000 4.635 4.635 示意图如下：计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第3步 1.899 45.523 -0.034 8.213 8.213 示意图如下：-计算结论如下：第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 2.5421.30 满足要求! 标高 -1.300 m第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.9411.30 满足要求! 标高 -2.800 m第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.8991.30 满足要求! 标高 -4.950 m四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算 (1)抗28、滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算：KH=f/Eah1.3式中，Eah为主动土压力的水平分量(kN)； f为墙底的抗滑阻力(kN)，由下式计算求得：f=(W+qBaSv) 为土体的滑动摩擦系数； W为所计算土体自重(kN) q为坡顶面荷载(kN/m2)； Ba为荷载长度； Sv为计算墙体的厚度，取土钉的一个水平间距进行计算1级坡：KH=6.061.3，满足要求！(2)抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数按以下公式计算：KQ=MG/MQ式中，MG-由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定MG=WBCqBa(B-B+bBa/2)其中，W为所计算土体自重(kN)其中，q为坡顶面荷载(kN/m2)Bc为土体重心至o点的水平距离；Ba为荷载在B范围内长度；b为荷载距基坑边线长度；B为土钉墙计算宽度；ME-由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定Mk=Eahlh其中，Eah为主动土压力的水平分量（kN）；lh为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾O水平面的垂直距离。1级坡：KQ=25.201.5，满足要求！