深基坑支护施工组织设计.docx

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深基坑支护施工组织设计

深基坑支护施工组织设计

摘要

随着我国经济的不断发展，一座座现代化的城市拔地而起。

多年来土钉墙支护已经拥有比较经济、可靠、施工便捷的特点，目前在国内外深基坑支护作业中发展迅速，一幢幢高楼大厦的建立都能见到土钉墙支护施工作业的影子，为每一个施工深基坑基础保驾护航。

因为土钉墙支护施工技术对岩土加固和支撑能力得以实践，促使了土钉墙施工工艺逐步完善，安全上更加得到保证，所以对我们建筑业来说，每遇见一个深基坑工程，对坑壁的安全支护都进行精心的策划，这里的策划就是我们讲的深基坑支护施工组织设计编制。

制定科学合理的施工组织，合理安排施工序顺和进度计划，有效利用施工场地，优化配置和节约使用人力、物力、资金、技术等生产要素，协调各方面的工作，使竞争取胜，经营科学有效，施工有计划、有节奏、能够保证质量、进度、安全、文明，取得良好的经济效益、社会效益和环境效益。

关键词：

基坑支护设计基坑监测质量安全保证措施应急预案。

ABSTRACT

Withthecontinuousdevelopmentofoureconomy,amodernizedcitywheretheystand.DuoNianlaisoilnailretainingwallalreadyhasmoreeconomical,reliableandconvenientfeaturesofconstruction,Muqiandeepexcavationathomeandabroadworkingintherapiddevelopmentofahigh-riseblocksofJianLiDounengxiandaosoilnailingsupportconstructionoperationsshadow,deepfoundationfortheconstructionofthebasisforeachescort.Becausethesoilnailedwallconstructiontechnologyontherockandsoilreinforcementandsupportcapabilitiestopractice,topromoteasoilnailwallconstructiontechnologygraduallyimproved,securityismoreassured,soourconstruction,eachfoundadeeppit,SupportingthesafetyofthePithavecarriedoutcarefulplanning,theplanninghereisthatwespeakofdeepexcavationconstructionorganizationanddesign.Constructionorganizationstodevelopscientificandrational,reasonablearrangementsalongtheconstructionsequenceandschedule,effectiveuseofconstructionsite,optimizetheallocationanduseofhuman,material,capital,technologyandotherfactorsofproduction,co-ordinatetheworkofwinningthecompetition,scientificandeffectivemanagement,constructionplannedandrhythm,canensurequality,progress,security,civilization,andachievedgoodeconomic,socialandenvironmentalbenefits.

Keywords:

foundationpitsupportdesignqualityandsafetyassurancemeasurestomonitoremergencyplan.

1工程概况

拟建某住宅工程东西开挖宽65.53m，南北开挖长135.36m，基础形式筏板基础。

设计±0.00相对于绝对标高为49.40，自然地面标高为48.88（-0.52），基坑槽底标高为-12.12，基坑开挖深度为11.6m。

基坑周边工程概况：

基坑北、西、南侧距基坑15m范围内没有重要已建建筑物和地下管线；基坑东侧距拟建建筑物外墙15m有围墙，围墙外有平房；基坑东北角有一栋2层楼，基础埋深约3m，距拟建建筑物外墙10.5m，北侧距基坑15m范围内没有地下管线。

基坑周边施工期间使用环境：

基坑上口线3m以内严禁堆放材料等物体，基坑上口线3m以外设计附加荷载限值为20kPa。

由于本工程基础埋深较深，不可能进行大放坡开挖，为确保施工用地，及尽可能地减少占地，决定对本工程做基坑支护。

我公司参加施工总承包单位组织的基坑支护工程的施工，我公司经认真仔细的分析，组织专人对施工场地进行详细地踏勘，了解本工程周边的已有建筑物的实际情况，确定安排专业工程技术人员进

2地质土层及地下水概况

2.1场地岩土工程条件

按沉积年代、成因类型将拟建场地现状地面下40m深度范围内的地层划分为人工填土层及一般第四纪冲洪积层，并按地层岩性及其物理力学性质指标进一步划分为7个大层，现从上至下分别描述如下：

2.1.1人工填土层

1、粉质粘土素填土①层：

黄褐色，稍湿，稍密～中密，以粉质粘土为主，夹少量重粉质粘土及粘土，含少量碎石、砖屑、灰渣、有机物等，结构松散，均匀性差，夹杂填土①1透镜体。

杂填土①1层：

杂色，稍湿，中密，以水泥块、碎砖、碎石、渣土为主，局部为水泥路面。

2.1.2一般第四纪冲洪积层

2、粘质粉土②层：

黄褐色～褐黄色，稍湿～湿，中密～密实，含氧化铁、云母等，局部夹砂质粉土②1、粉质粘土②2透镜体。

砂质粉土②1层：

褐黄色，稍湿～湿，密实，含氧化铁、云母等，局部夹粉砂薄层。

粉质粘土②2层：

褐黄色，可塑，含氧化铁、有机质、钙质结核等，结构性差。

3、粉质粘土③层：

灰黄色～褐灰色，可塑，含氧化铁、氧化锰等，夹粘质粉土③1、重粉质粘土③2、粉砂③3透镜体。

粘质粉土③1层：

灰黄色～褐灰色，湿，密实，含氧化铁、氧化锰、云母等，局部夹砂质粉土薄层。

重粉质粘土③2层：

灰黄色～褐灰色，局部墨灰色，可塑，含氧化锰、氧化铁等，局部夹粘土薄层。

粉砂③3：

灰黄色～褐灰色，稍湿～湿，稍密～中密，主要矿物成分为石英、长石、云母。

4、粉砂④层：

褐黄色，湿～饱和，中密～密实，主要矿物成分为石英、长石、云母，局部夹细中砂薄层，夹粘质粉土④1、粘土④2、砂质粉土④3、粉质粘土④4透镜体。

粘质粉土④1层：

褐黄色，稍湿～湿，密实，含氧化铁、云母等。

粘土④2层：

褐黄色，可塑～硬塑，含氧化铁、氧化锰等，局部夹重粉质粘土薄层。

砂质粉土④3层：

褐黄色，湿～饱和，密实，含氧化铁、云母等，夹粉砂薄层。

粉质粘土④4层：

褐黄色，可塑～硬塑，含氧化铁等。

5、粉质粘土⑤层：

褐黄色，可塑，含氧化铁等，夹粘土⑤1、粘质粉土⑤2透镜体。

粘土⑤1层：

褐黄色，可塑，含氧化铁等。

粘质粉土⑤2层：

褐黄色，湿，密实，含氧化铁、云母等，夹砂质粉土薄层。

6、细砂⑥层：

褐黄色，湿～饱和，密实，主要矿物成分为石英、长石、云母，局部夹砾砂薄层。

7、卵石⑦层：

杂色，湿～饱和，密实，卵石含量约70%，一般粒径2～8cm，最大粒径10cm，亚圆形为主，以中砂充填，母岩以石英岩、灰岩、砂岩为主，夹圆砾⑦1、细砂⑦2透镜体。

圆砾⑦1层：

杂色，湿～饱和，密实，卵石含量约40%，一般粒径2～6cm，最大粒径8cm，亚圆形为主，以中砂充填，母岩以石英岩、灰岩、砂岩为主。

细砂⑦2层：

褐黄色，湿～饱和，中密，主要矿物成分为石英、长石、云母，局部夹粘质粉土薄层。

有关各土层的分布及各土层的物理力学性质详见"工程剖面图"及"地层岩性土的物理力学性质综合统计表"。

2.2.地下水

2.2.1地下水的类型及埋藏条件

拟建场地现场钻探期间勘探深度范围内共揭露两层地下水。

第一层地下水类型为上层滞水，初见水位埋深2.20～6.70m，绝对标高42.27～46.44m，静止水位埋深2.00～5.80m，绝对标高43.21～46.90m。

补给来源主要是未拆除的民建生活用水及管道渗漏。

第二层地下水类型为潜水，在整个场地内选取部分钻孔来观测该层地下水，初见水位埋深16.00～18.20m，绝对标高30.62～33.52m，静止水位埋深15.00～17.80m，绝对标高31.30～34.52m。

该层地下水补给来源主要是大气降水及地下径流，以地下径流及蒸发为主要排泄方式，年变化幅度为1.0～2.0m。

2.2.2拟建场地历年地下水位情况

根据区域水文地质资料，本场区历年最高水位曾接近自然地面，近3～5年最高地下水水位绝对标高43.00m左右，其年变化幅度为1.0～2.0m。

2.2.3地下水的腐蚀性评价

本场区地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具有微腐蚀性。

根据拟建场地地下水的赋存条件、动态变化特征及区域水文地质条件，综合考虑建筑物特点、结构形式及荷载分布等因素，建议拟建物的防水设防水位按自然地表考虑，抗浮水位按绝对标高45.0m考虑。

3主要规范

3.1国家现行有关规范（见表3-1）

表3-1国家现行有关规范

工程建设国家标准GB

序号

标准号

名称

1

GB50007-2002

建筑地基基础设计规范

2

GB50021-2001

岩土工程勘察规范

3

GB50026-2007

工程测量规范

4

GB50497-2009

建筑基坑工程监测技术规范

5

GB50300-2001

建筑工程施工质量验收统一标准

6

GB5055-2006

土钉支护技术规范

3.2行业现行有关规范标准（见表3-2）

表3-2行业现行有关规范标准

行业标准JGJ

序号

标准号

名称

1

JGJ8-2007

建筑变形测量规范

2

JGJ18-2003

钢筋焊接及验收规程

3

JGJ/T27-2001

钢筋焊接接头试验方法标准

4

JGJ33-2001

建筑机械使用安全技术规程

5

JGJ46-2005

施工现场临时用电安全技术规范

6

JGJ120-99

建筑基坑支护技术规程

7

JGJ146-2004

建筑施工现场环境与卫生标准

8

JGJ160-2008

施工现场机械设备检查技术规程

3.3地方现行有关规范标准（见表3-3）

表3-3地方现行有关规范标准

北京市地方标准DBJ

序号

标准号

名称

1

DB11/T692-2009

建筑工程资料管理规程

2

DBJ01-61-2002

混凝土外加剂应用技术规程

3

DBJ01-62-2002

北京市建筑工程施工安全操作规程

4

DBJ01-71-2003

北京市建设工程施工现场生活区设置和管理标准

5

DBJ01-82-2005

建设工程施工现场安全、防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准

6

DB11/307-2005

北京市地下管线探测技术规程

7

DB11/T316-2005

北京市工程测量技术规程

8

DB11/T346-2006

建筑工程施工组织设计管理规程

9

DB11/382-2006

建设工程施工现场安全资料管理规程

10

DB11/385-2006

建设工程检测试验管理规程

11

DB11/T386-2006

建筑施工测量技术规程

12

DB11/T464-2007

建筑基坑支护技术规程

13

DB11/T491-2007

北京地区建筑地基基础勘察设计规程

14

DB11/T512-2007

绿色施工管理规程

4排水设计

4.1排水方法的选择

拟建场地现场钻探期间勘探深度范围内共揭露两层地下水。

第一层地下水类型为上层滞水，初见水位埋深2.20～6.70m，绝对标高42.27～46.44m，静止水位埋深2.00～5.80m，绝对标高43.21～46.90m。

补给来源主要是未拆除的民建生活用水及管道渗漏。

第二层地下水类型为潜水，在整个场地内选取部分钻孔来观测该层地下水，初见水位埋深16.00～18.20m，绝对标高30.62～33.52m，静止水位埋深15.00～17.80m，绝对标高31.30～34.52m。

该层地下水补给来源主要是大气降水及地下径流，以地下径流及蒸发为主要排泄方式，年变化幅度为1.0～2.0m。

影响本工程的有一层地下水：

上层滞水，该层地下水采取明排。

第二层地下水埋深为15m以下，对基坑没有影响，不用考虑降水措施。

根据本场地含水层之间的水力联系，同时结合我公司降水成功经验，本基坑进行坑底明排降水，达到最终降低水位的目的。

4.2排水方案

4.2.1基坑施工排水方法

因基坑开挖底面标高低于滞水层，土的含水层被切断，滞水层会不间段断的渗入坑内。

基坑槽开挖施工中，采取明沟、集水井排走含水层，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程质量和工程的顺利进行，采取如下措施：

为避免水浸泡软化土体，及时排放地下水，利于基坑内的作业施工，拟在基坑内、外各设一排水沟。

坑外排水沟布于深基坑上口开挖线外侧距坑壁1.5m，呈环形封闭状，用砖砌水泥砂浆抹面修筑，在基坑开挖前预先修好，水沟宽0.8m、深0.6m，并与市政排污管接通后排走。

（1）基坑外排水，采取在基坑周围设1.2m宽散水护坡，将地表水截入场内明沟内，经三次沉淀后，进入城市地下水道。

（2）基坑内排水，采取在基坑底砖胎模侧形成集水沟，在集水沟两端挖掘集水井，具体尺寸如下：

集水沟呈倒梯形，上口宽500mm，下口宽300mm，低于坑底0.5m。

集水井孔径0.8m，低于坑底标高1m，放置潜水泵于集水井内，集水后用潜水泵接软管扬程流至场内明沟内。

（3）土方开挖后，对边坡流水处插入引水导管，将上层滞水通过引水导管引入基坑底部的排水盲沟内，通过集水井内置潜水泵排出基坑。

4.2.1排水机具的选用

基坑排水机械采用潜水电泵10台，当基坑涌水量很小，亦可采用人力提水桶、手摇泵或水龙车等将水排出。

5基坑护坡设计

5.1设计原则

1）符合现场施工现状和环境条件，设计方案先进、合理、安全、可行；

2）符合水文地质条件及相关要求；

3）保证基坑绝对安全可靠；

4）施工工期合理；

5）充分考虑后续结构施工的合理衔接；

6）保证邻近建筑物和地下管网的安全与稳定；

7）在保证安全、可行的基础上尽量降低工程造价。

5.2基坑支护方案选择

本工程基坑深11.60m，需严格控制基坑边坡变形，保证其安全可靠。

根据业主提供的《总平面图》显示，在本工程土方、护坡及排水施工过程中，须严格保护，在方案设计和施工过程中，应彻底避开所有管网，确保管网不受任何扰动和损坏。

综合以上情况考虑，采用土钉墙支护结构，边坡坡度为1:

0.5。

5.3基坑支护设计

5.3.1设计分析

基坑支护设计计算采用理正深基坑支护软件进行分析计算，计算时综合考虑了工程地质条件、水文地质条件和国家有关规范、规程，选取土层参数时考虑了以往工程实践经验；考虑了基坑开挖时随土方开挖逐层设置锚杆、土钉的实际施工情况等，基坑周边地面附加荷载按20Kpa考虑，距基坑上口线3m。

5.3.2基坑支护方案

均采用预应力土钉墙支护结构，预留肥槽800mm（具体施工以正式开槽图为准，以满足结构施工需要为原则）：

采用1：

0.5放坡，土钉墙支护。

5.3.3支护方案设计

土钉参数：

设置8排土钉，垂直间距均1.4m，水平间距1.4m，网格型布置，土钉倾角10o，土钉直径100mm，土钉水泥体强度20MPa，土钉水泥浆配比（W/C）0.55，土钉主筋采用

级螺纹钢。

具体详见支护布钉图5-1，5-2，5-3.

面层参数：

喷射砼设计强度C20，设计配比为水泥:

砂:

碎石=1:

2:

2（重量比），喷射厚度80-100mm；钢筋网Ф6.5＠200×200mm，设计一根Ф14横向和竖向拉结筋，保护层厚度30mm。

土钉参数见表5-1：

表5-1土钉参数

序号

水平间

距（m）

垂直间

距（m）

入射角

度（度）

钻孔直

径（mm）

长度

（m）

配筋

1

1.400

1.200

10.0

100

8.800

1D18

2

1.400

1.400

10.0

100

8.800

1D18

3

1.400

1.400

10.0

100

11.800

1D22

4

1.400

1.400

10.0

100

8.800

1D18

5

1.400

1.400

10.0

100

11.800

1D22

6

1.400

1.400

10.0

100

5.800

1D18

7

1.400

1.400

10.0

100

8.800

1D18

8

1.400

1.400

10.0

100

5.800

1D18

5.3.4基坑支护结构设计计算

验算项目:

基坑支护结构设计计算报表[土钉墙支护，1:

0.5放坡]

[验算简图见图5-4]

图5-4验算简图

[验算条件]

[基本参数]

所依据的规程或方法：

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

基坑深度：

11.600（m）

基坑内地下水深度：

14.000（m）

基坑外地下水深度：

14.000（m）

基坑侧壁重要性系数：

1.000

土钉荷载分项系数：

1.250

土钉抗拉抗力分项系数：

1.300

整体滑动分项系数：

1.300

[坡线参数]

坡线段数1

序号水平投影（m）竖向投影（m）倾角（°）

15.80911.60063.4

[土层参数]

土层层数8

序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土

（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（kPa）（度）（kPa）（kPa）

1素填土2.00018.520.015.018.045.045.0合算

2粉土1.20020.018.018.025.060.060.0分算

3粉土2.60020.018.015.028.060.060.0分算

4粘性土5.00020.018.027.020.060.060.0分算

5粘性土0.60020.018.026.018.050.050.0分算

6粉土2.50020.018.018.030.060.060.0分算

7粉砂0.90020.020.00.030.080.080.0分算

8粉土4.00020.020.018.030.060.060.0合算

[超载参数]

超载数2

序号超载类型超载值（kN/m）作用深度（m）作用宽度（m）距坑边线距离（m）形式长度（m）

1局部均布20.0000.0003.0003.691条形

2局部均布10.0001.0006.0008.191条形

[土钉参数]

土钉道数8

序号水平间距（m）垂直间距（m）入射角度（度）钻孔直径（mm）长度（m）配筋

11.4001.20010.01008.8001D18

21.4001.40010.01008.8001D18

31.4001.40010.010011.8001D22

41.4001.40010.01008.8001D18

51.4001.40010.010011.8001D22

61.4001.40010.01005.8001D18

71.4001.40010.01008.8001D18

81.4001.40010.01005.8001D18

[花管参数]

基坑内侧花管排数0

基坑内侧花管排数0

[锚杆参数]

锚杆道数0

[坑内土不加固]

[内部稳定验算条件]

考虑地下水作用的计算方法：

总应力法

土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数：

0.500

[验算结果]

[局部抗拉验算结果]

工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数

（m）（度）（m）Tjk（kN）Tuj（kN）Tuj（kN）抗拔抗拉

11.40040.70

22.80041.718.8000.0101.776.3999.000999.000

34.20042.918.8000.094.976.3999.000999.000

28.8000.4116.276.3213.419140.214

45.60043.618.8000.088.476.3999.000999.000

28.8000.4107.176.3202.935144.632

311.8009.1160.2114.014.15010.074

57.00043.318.8000.080.776.3999.000999.000

28.8000.497.176.3181.734142.928

311.8009.2150.3114.013.1209.956

48.80017.7116.576.35.2723.455

68.40043.118.8000.072.876.3999.000999.000

28.8000.486.776.3160.372141.231

311.8009.3140.1114.012.0829.838

48.80017.9106.476.34.7593.413

511.80026.1159.8114.04.8973.494

79.80042.918.8000.064.976.3999.000999.000

28.8000.476.276.3139.825140.049

311.8009.4129.7114.011.0959.755

48.80018.096.276.34.2653.385

511.80026.3149.7114.04.5483.465

65.80040.972.776.31.4231.494

811.20