基坑施工组织设计参考.docx

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基坑施工组织设计参考

第五章基坑支护施工组织设计

5.1工程概述

本项目场地位于烟台市芝罘区黄务镇姜家疃村西南部，西邻青年南路，东临烟青公路。

地理位置优越，交通便捷，环境较好。

图1.1周边环境图

本工程由以下建筑构成：

7-5D、7-6D、7-7D、7-8D、7-9D住宅楼，均具有一层地下室均为框架剪力墙结构。

本工程的结构设计使用年限为50年；根据场地复杂等级程度，该拟建物场地为二级场地（中等复杂场地）。

根据地基复杂程度，该地基为二级地基（中等复杂地基）。

基坑安全等级为二级。

基坑侧壁安全等级为三级；综合确定岩土工程勘察等级为乙级。

设计单位提供的具体建筑物数据（暂定）见下表：

名称

地上层数（层）

有无

地下车库

结构型式

室内±0.00（m）

室外标高（m）

基底标高（m）

±0.00起埋深（m）

拟采用地基方案

D47楼

6

有

框架

26.00

25.50

20.50

5.50

天然地基

D48楼

6

有

框架

26.00

25.50

20.50

5.50

天然地基

D49楼

6

有

框架

26.00

25.50

20.50

5.50

天然地基

D50楼

6

有

框架

26.00

25.50

20.50

5.50

天然地基

D51楼

6

有

框架

26.00

25.50

20.50

5.50

天然地基

G15楼

18

有

框架-剪力墙

26.00

25.50

20.50

5.50

桩基础

G16楼

18

有

框架-剪力墙

26.00

25.50

20.50

5.50

桩基础

G17楼

18

有

框架-剪力墙

26.00

25.50

20.50

5.50

桩基础

G18楼

18

有

框架-剪力墙

26.00

25.50

20.50

5.50

桩基础

网点

2

有

框架

26.00

25.50

20.50

5.50

天然地基

地下车库

1

根据主体结构类型，为框架和框剪。

20.50

5.50

天然地基

表1.1拟建物详细数据一览表

注：

以上数据如有出入，均以设计为准。

5.2场地工程地质条件

1层素填土：

（Q4ml）

场地局部分布。

由碎石、砂、土组成，黄褐色-杂色，干-稍湿，结构松散。

厚度：

0.50～2.30m；层底标高：

22.30～24.90m；层底埋深：

0.50~2.30m。

该层近期回填，位于基坑开挖深度范围内，应挖除。

2层耕植土：

（Q4pd）

场地大部分有分布。

黄褐色,稍湿,以粉土为主,富含植物根系。

厚度:

0.50～0.80m;层底标高:

23.50～25.30m;层底埋深:

0.50~0.80m。

3层粉质黏土：

（Q4al+pl）

场地均有分布。

黄褐色，饱和，可塑到硬塑，切面稍有光泽~有光泽，中等~高韧性，干强度高，见红色斑点。

厚度：

2.50～7.70m；层底标高：

16.60～21.30m；层底埋深：

3.90～8.80m。

3-1层粗砂：

（Q4al+pl）

仅场地局部有分布。

黄褐色，松散~稍密，主要矿物成分长石、石英，级配差，磨圆差，含有粘性土。

厚度：

0.60～1.60m；层底标高：

19.30～20.40m；层底埋深：

4.30～5.40m。

4层粗砾砂：

（Q4al+pl）

场地大部分有分布。

黄褐色，松散到中密，主要矿物成分长石、石英，分选磨圆较差，含较多粘性土，局部夹粘性土薄层或角砾薄层。

厚度：

0.60～3.90m；层底标高：

14.70～19.80m；层底埋深：

5.40～10.00m。

4-1层残积土：

（Q3el）

场地局部分布。

黄褐色,可塑~硬塑,饱和,稍有光泽,中等干强度,中等韧性。

厚度:

1.60～3.50m;层底标高:

13.90～18.20m;层底埋深:

7.00～10.80m。

5层全风化云母片岩：

（Ptfj）

场地大部分有分布。

黄褐色，稍湿，钻进容易，岩芯呈砂土状，主要矿物成分为云母、石英及长石风化后形成的次生矿物。

厚度:

0.50～4.40m;层底标高:

13.10～18.50m;层底埋深:

6.80～11.90m。

6层强风化云母片岩：

（Ptfj）

场地均有分布。

风化不均匀，黄褐色-灰褐色，岩芯呈砂或碎块状，岩体破碎，裂隙发育，极软岩，岩石基本质量等级为Ⅴ,主要矿物成分为云母、石英及长石。

该层在18层楼区钻孔均揭穿。

厚度:

6.90～14.00m;层底标高:

1.70～7.60m;层底埋深:

18.00～23.00m。

7层中风化云母片岩：

（Ptfj）

灰褐色，岩芯呈碎块状~短柱，岩体较破碎，裂隙发育，软岩，岩石基本质量等级为Ⅴ,主要矿物成分为云母、石英及长石，该层未穿透。

5.3岩土工程勘察等级划分

按照《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）表3.0.1和《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001,2009年版）第3.1条，根据工程的规模和特征，以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果，D47-51多层住宅楼、网点为次要建筑，破坏后果不严重，工程重要性等级为三级；G15-18高层住宅楼及地下车库为一般工程，破坏后果严重，工程重要性等级为二级。

根据场地复杂等级程度，该拟建物场地为二级场地（中等复杂场地）。

根据地基复杂程度，该地基为二级地基（中等复杂地基）。

综合分析确定：

拟建建筑岩土工程勘察等级为乙级。

根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）规定，本次勘察的建筑物抗震设防类别为均为丙类，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。

5.4场地水文地质条件

场地覆盖层内的地下水类型主要以第四系孔隙承压水为主，主要赋存于3-1层粗砂、4层粗砾砂中，主要补给排泄形式为地下径流。

局部有少量潜水赋存于3层粉质粘土中。

总之，场地覆盖层内蕴藏水量不大。

综合分析，4层粗砾砂级配不均匀，且含较多粘性土，渗透性受其影响而减弱，其渗透系数为13.0m/d。

5.4.1地形、地貌

场地周围地势呈南低北高、西高东低之势，拟建场地内地形简单，地势较平坦，地面标高最大值26.0m，最小值24.1m，地表相对高差1.9m；场地所处地貌单元类型为山麓斜坡堆积地貌。

5.4.2地下水

场地覆盖层内的地下水类型主要以第四系孔隙承压水为主，主要赋存于3-1层粗砂、4层粗砾砂中，主要补给排泄形式为地下径流。

局部有少量潜水赋存于3层粉质粘土中。

总之，场地覆盖层内蕴藏水量不大。

基岩裂隙水主要赋存于6层、7层云母片岩中。

本次重点描述对基坑工程有影响的含水层（覆盖层内的含水层）。

初见水位情况

数据

个数

初见水位

埋深

最小值

（m）

初见水位

埋深

最大值

（m）

初见水位

埋深

平均值

（m）

初见水位

标高

最小值

（m）

初见水位

标高

最大值

（m）

初见水位

标高

平均值

（m）

114

3.50

6.30

4.75

18.80

21.80

20.21

场地钻孔结束后（不少于24小时）统一测得地下混合稳定水位见下表：

混合稳定水位情况

数据

个数

稳定水位

埋深

最小值

（m）

稳定水位

埋深

最大值

（m）

稳定水位

埋深

平均值

（m）

稳定水位

标高

最小值

（m）

稳定水位

标高

最大值

（m）

稳定水位

标高

平均值

（m）

114

0.50

2.30

1.33

23.30

23.80

23.63

取场地有代表性的钻孔量测4层粗砾砂承压水头，见下表：

钻孔

含水层顶板标高（m）

静止水位标高（m）

承压水头高度（m）

1

20.90

22.50

1.60

14

19.80

22.30

2.50

61

19.30

22.40

3.10

38

18.00

22.20

4.20

5

19.90

22.60

2.70

29

17.50

22.20

4.90

41

18.30

22.50

4.20

54

19.20

22.40

3.20

为进一步了解基础施工影响范围内的地层综合透水性能，以指导基础、基坑工程排水、防水设计，在现场进行抽水试验。

对基坑支护止排水有影响的主要含水层为4层粗砾砂（含粘性土），现场布置一个降水井K58（井深为8.0米，井径0.5米），主要对以上4层进行抽水试验，以确定其渗透系数（见抽水试验成果表）。

综合分析，4层粗砾砂级配不均匀，且含较多粘性土，渗透性受其影响而减弱，其渗透系数为13.0m/d。

5.4.3抗浮设防水位

根据以往经验，地下水年变幅1m左右，综合分析确定本场地地下车库抗浮设防水位标高建议值为24.0米。

5.4.4地下水腐蚀性评价

根据香槟小镇东部场地地下水水质分析报告（工程编号：

勘2010-01），地下水水质主要指标范围值为如下表：

水质指标一览表

指标

SO42-

mg/L

Mg2+

mg/L

NH4+

mg/L

OH-

mg/L

矿化度mg/L

PH值

侵蚀性CO2

HCO3-

mmol/L

Cl-

mg/L

范围值

106.51-

116.19

43.61-

47.53

<0.04

0.0

614.91-

642.33

7.25-

7.28

0.0

6.02-

6.251

141.09-

144.7

依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）附录G，判别勘察场区属Ⅱ类场地环境地质条件，微冻区，场区地下水为强透水层。

地下水的腐蚀性评价如下表：

地下水腐蚀性评价表

对混凝土结构的腐蚀性评价

对钢筋混凝土结构

中钢筋的腐蚀性评价

按环境类型（水）

按地层渗透

性水（A）

长期浸水

干湿交替

有干湿交替

无干湿交替

微腐蚀性

微腐蚀性

微腐蚀性

微腐蚀性

弱腐蚀性

水、土对建筑材料腐蚀的防护建议按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）的规定进行防腐设计。

5.5施工准备

按该项工程计划安排，要确保在规定时间内完成下列各项施工准备工作，以便及时开工。

（一）组织准备

（1）成立项目经理部，建立项目管理机构。

（2）选择技术骨干，组织劳务队及时进场。

（二）技术准备

（1）根据施工图、地质报告、合同，在开工前完成施工组织设计的编制工作。

（2）认真进行图纸会审，与业主履行必要的围护平面图的审核手续。

项目经理应组织技术人员、施工人员，由工程师进行技术交底、施工组织设计交底和施工承包合同交底，进行质量、安全和文明施工教育。

（3）及时进行必要的材料试验。

（三）现场准备

（1）平整作业场地和临设场地，接通电源、水源。

（2）排水系统设置：

基坑四周支护范围内的地表应加以修整，构筑排水土沟，或者在靠近基坑坡顶宽1~2m的地面可适当垫高，里高外低，便于径流远离基坑。

（3）放线：

与甲方履行正规的测量基准点资料和桩点的交接手续，设置测量控制点，测定围护边线与桩位。

控制点应不受施工影响。

（4）摸清施工障碍物，尤其要摸清地下施工障碍物，以便采取措施，防止发生施工事故。

（5）按施工总平面图，营建生产临时设施。

（四）物资准备

（1）落实并组织施工机具进场。

（2）组织货源，按施工进度要求及时进料。

5.6施工顺序

本工程应按如下顺序组织施工：

（1）按平面图放线。

（2）逐层开挖土钉作业面，逐层施工土钉，相继喷射混凝土面层。

（3）挖除中心岛并同步施工基坑垫层、承台砖模。

5.7土钉施工

（一）施工流程

1.开挖工作面，随即进行工作面修整。

2.设置临时排水系统（在开挖和设置土钉过程穿插施工）。

3.设置土钉。

4.铺设、固定钢筋网。

5.喷射混凝土面层。

6.注浆。

土钉施工时先施工道口处土钉，同时另设一个6~8m的汽车临时通道，待道口处土钉墙施工完毕回填后作为汽车的运土的正式通道。

（二）工艺控制要点

1.土方开挖

（1）开挖顺序

工作面开挖应遵循下列原则：

1）分层分段开挖，每段长度6～10m，有建筑物处每段控制在3～4m。

2）先开挖道口工作面，待道口土钉完成后再开挖其余部分的工作面。

（3）分层开挖

1）土方开挖应与设置土钉相协调，应按设计规定的分层开挖深度（即土钉竖向距离）和设置土钉的施工顺序分段进行，详见附图。

2）为确保工程质量，上层作业面的土钉与混凝土面层未完成不得进行下一层深度的基坑开挖。

最后一层土钉完工并初凝至质量验收后方可进行中心岛的开挖。

土方开挖到基底标高时，应报请监理、联系土建施工单位进行垫层施工，尽量减少基底土体的暴露时间。

3）修坡边

采取任何开挖手段开挖，严禁边壁超挖或松动边壁土体。

基坑边壁利用铲锹人工切削修坡，保证边壁平整并符合设计规定的坡度。

4）边壁土体暴露时间不得超过规定时限。

对于自稳能力差的土体如高含水量的黏性土和无天然黏结力的砂土应立即进行支护。

2.施工排水

为方便施工、保证基坑安全，应采用临时排水措施排除地表水和基坑作业面积水。

排水措施包括地表排水，支护内部排水，以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。

（1）地表排水：

在基坑外边设置排水土沟，使雨水往基坑外流入排水沟内排走。

（2）支护内部排水：

在支护面层背部应插入长度为40～60cm、直径不小于4cm的排水管，以便将喷射混凝土面层后的积水排出。

（3）基坑排水：

为了排除集积在工作面的渗水和雨水，可在土钉工作面内设置临时排水土沟和集水坑，排水沟要离开边壁0.5~1.0m，截面不应过大，坑内有积水时应及时抽出，此排水沟在做完最后一排土钉后，由土建单位做垫层时一起施工。

3.土钉设置

锚管土钉应按如下方法施工：

（1）孔位定位

土钉施工前，应先了解地下管线的分布情况，以便在土钉施打过程中避开管线。

如在施工中锚管端部一旦碰到临近建筑物的桩基时，应相应调整土钉位置和角度。

（2）锚管制作

1）锚管按设计长度下料后，锚入端应做成锥形（锐角），并将缝隙焊死，防止锚进土层时泥水进入锚管。

2）锚管注浆孔按双向每隔0.6m设置，锚管离基坑边壁2.5m内不设注浆孔，注浆孔直径为5~10mm。

所有注浆孔面积总和不宜超过锚管口径面积的30%。

3）在注浆孔处宜用钢板焊上倒刺，规格80mm×35mm，防止钢管锚入时泥土堵住注浆孔。

（3）锚入锚管

使用手持式冲击锤将锚管锚入土体，施工时应控制其定位和倾角误差在设计要求和规范规定的允许范围内。

锚管置入后应即注浆并及时封闭，防止水土流失妨碍土体稳定。

（4）锚管头部的焊接

锚管土钉设置后，应将锚管头部、衬垫、联系钢筋、钢筋网片用电焊相互焊牢，并及时喷射混凝土面层。

4.木桩设置

设置二排木桩，桩长6m，桩距400mm，排距800mm，梢径不小于100mm。

5.喷射混凝土面层

（1）网片制作

按设计要求制作钢筋网片。

网片采用绑扎制作，网格允许偏差为±10mm。

制作网片时，相邻两网筋接头应错开0.2m以上。

（2）网片铺设

网片应牢固地固定在边壁上，不应出现晃动。

网片铺设时每边绑扎的搭接长度应不小于20cm。

（3）混凝土原料应符合质量要求

水泥：

混凝土面层应使用设计要求的水泥。

一般使用32.5级普通硅酸盐水泥。

砂料：

使用中粗砂。

外加剂：

为使喷射混凝土的初凝时间小于10min、终凝时间小于30min，

可掺加3%的速凝剂（重量比）。

水：

使用饮用的自来水，不得使用污水或pH值小于4的酸性水。

（4）应严格控制混凝土配比

严格按1：

2.0：

2.0（水泥：

砂：

碎石重量比）配比制作混凝土。

（5）机具设置

为确保面层混凝土的喷射质量，按如下要求选择专用机具设备：

1）混凝土喷射机：

喷射机的能力为3m3/h，输送最大料径为25mm，输料水平与垂直距离应满足施工需要，水平小于100m。

2）空压机：

风量12m3/min。

3）输料管：

承受1MPa的压力，并有良好的耐磨性能。

4）供水设备：

保证喷头处的水压力达到0.20MPa。

在喷射混凝土前，应对上述机具设备及风、水、电路进行检查并进行试运转。

（6）喷射混凝土操作技术要求

喷射混凝土采用干喷法并应分片按自下而上的顺序进行，喷头与受喷面的距离宜控制在0.8~1.0m范围内，射流应垂直指向喷射面。

在土钉部位应从边壁开始喷射，防止出现空隙，可一次性喷射完成。

在继续进行下步喷射混凝土时，应清除施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使接合面潮湿。

（7）喷射厚度应符合设计要求。

（8）喷射混凝土的其他要求参照《喷射混凝土技术规程》（YBJ226-91）。

6.注浆

（1）可采用低压（0.5~0.7MPa）方法注浆填孔。

压力注浆时，为防止孔口漏浆，应在孔口部设置止浆塞，注满后立即封堵孔口。

（2）水泥浆的水灰比宜为0.5，并应加入1.8%的水玻璃（水泥比），以促进早凝和控制泌水。

注浆的水泥用量每米锚管不小于20kg，或以锚管周边土体溢浆为止。

（3）注浆的浆体经搅拌均匀后立即使用。

开始注浆前、中途停顿或作业完毕后，必须用水冲洗管路。

7.中心岛开挖

本工程基坑开挖深度深，场地狭小，为确保围护结构安全，必须严格按施工组织设计的有关规定，及时开挖，按时完成。

（1）中心岛土方机械开挖与人工清理

由于本基坑开挖深度深，现有开挖机具不能一次开挖到底，所以采用液压反铲挖掘机分两层开挖，下层土方采用挖掘机倒到上层后，上层挖掘机将土方装汽车外运。

若场地施工困难时应在开挖的机械行走路线上铺设钢板或回填石渣。

机械开挖至底板垫层标高以上0.3m，人工配合机械施工，随时清理机械施工预留土方，一次达到设计标高。

人工清理的土方应随时运到挖掘机可以挖到的地方，使用挖掘机装自卸汽车将土运于弃土场。

开挖路线：

从基坑西南端开始，退挖。

（2）承台基坑与连梁基槽开挖

1）谨慎定位放线

由于承台和连梁在基坑内密布，并且对其位置和标高要求较高，应按图纸谨慎定位、放线，并应由他人复核。

2）大基坑机械开挖人工配合清底后，应即随时开挖承台基坑和连梁基槽，边挖边清，按设计要求一次到位。

较大的承台基坑也可以在机械开挖大基坑时，采用机械施工方法一次开挖。

机械开挖应防止超挖。

（3）要求土建公司配合施工

1）大基坑清底时，土建施工单位应派人复核坑底标高。

2）承台基坑和连梁基槽土方开挖时，土建施工单位应派人对放线和标高进行复核。

3）土建施工单位的搭吊配合吊出无用的桩头和最后清理基坑的少量土方。

4）基坑内工程桩密布，一旦妨碍土钉施工时，土建施工单位应根据土钉施工的计划安排随时凿除桩头。

中心岛开挖时，亦应随时凿除坑头桩头。

5）基坑暴露后，应在最短时间内完成垫层、承台砖模和底板混凝土施工。

对于确保围护工程安全至关重要。

因此要求土建施工单位应密切配合，一旦我公司提供了作垫层的施工条件，土建施工单位应随时不间断的昼夜施工垫层，并应在基坑开挖工程完工2~3天内完成全部垫层工程施工。

5.8土钉施工的配合要求

为加快施工进度，尽最大可能缩短围护工程工期，确保围护结构稳定，围护工程施工应满足如下配合要求：

1.工程桩施工期间工程场地有较多泥浆，如不及时清除对于土钉施工和基坑开挖妨碍较大。

因此，在围护工程施工前有关单位应将泥浆清除。

2.工作面开挖

（1）土方开挖应与设置土钉相协调，应按设计的土钉标高逐层开挖，每层超挖应小于0.3m。

土质较差时应采用分段跳挖，分段长度以6~10m为宜。

（2）土钉工作面宽度：

根据锚管锚入作业面要求，工作面宽度以6～8m为宜。

（3）围护体一侧开挖面坡度应严格按剖面图设计的角度施工。

（4）为确保工程质量，上层作业面的土钉与混凝土面层未完成不得进行下一层深度的土方开挖。

3.基坑内工程桩密布，一旦妨碍土钉施工时，土建施工单位应根据土钉施工的计划安排随时凿除桩头。

4.最后一排土钉完工并初凝直至质量检收后方可开挖中心岛。

基坑开挖后，在最短时间内完成垫层、承台砖模和底板混凝土施工，对于确保围护工程安全至关重要。

因此要求土建施工单位应密切配合，一旦我公司提供了作垫层的施工条件，土建施工单位应随时不间断的昼夜施工垫层，做到与中心岛开挖同步施工，在基坑开挖工程完工2~3天内完成全部垫层工程施工。

否则，应放慢中心岛的开挖速度或停止开挖中心岛。

5.土建施工单位认为必须在坑底做排水沟时，排水沟与基坑边壁的距离不得小于0.5m，排水沟不宜过深，不得将满铺的垫层断开，妨碍垫层对围护体的支挡作用。

5.9土钉抗拉拔试验

土钉支护施工必须进行土钉的现场抗拉拔试验，应在专门设置的非工作钉上进行抗拔试验直至达到土钉抗拔力设计值，用来确定是否满足设计要求。

土钉试验数量取施工土钉总数的1%，最少不得少于3根。

土钉的现场抗拔试验宜用穿孔液压千斤顶加载，土钉，千斤顶，测力杆三者应在同一轴线上，千斤顶的反力支架可置于喷射混凝土面层上，加载时用油压表大体控制加载值并由测力杆准确予以计量。

土钉的（拔出）位移量用百分表（精度不小于0.02mm，量程不小于50mm）测量，百分表的支架应远离混凝土面层着力点。

5.10施工机械与人员配备

为确保按合同工期完工，应配备足够的施工机械和人员。

（一）项目经理部人员配备

成立项目经理部，由项目经理部组织施工人员进行履约经营。

（二）施工人员的配备

劳务队由本公司技术精、作风过硬的生产骨干组成。

劳务队人员施工高峰时22人。

（三）主要施工机械配备

配备施工机械应本着满足工期和适应工程特点的需要。

5.11工程进度计划与工期保证措施

（一）施工组织

（1）配备一套土钉施工设备，每大班配备10人，二大班作业，约每7天完成一层土钉施工。

计划55天完成全部土钉墙工程施工。

（2）配备电焊工2人、电工2人、测量工2人、钢筋工2人、机修工2人、普工2人，配合施工。

（二）工期保证措施

该项工程工期短，为确保按期顺利完工，应采取如下工期保证措施：

（1）配备组织协调能力强、技术好、业务精、能吃苦、作风过硬的项目领导班子。

组织一支技术好、吃苦耐劳、作风过硬的工人队伍，决心按计划工期完成该项工程施工。

（2）施工组织设计是组织施工的指导性技术文件，对于确保工程质量和工期至关重要。

因此，在施工准备阶段，必须按施工承包合同、施工图纸要求，编制科学合理、切实可行的施工组织设计，并认真付诸实施。

（3）抓紧做好施工准备。

做好施工准备，是确保按时开工和连续施工的前提条件。

工程施工承包合同签订后，应即成立项目经理部，做好组织准备、技术准备、物资准备和现场准备，以便早日开工、连续施工。

（4）配备状况好、足够数量的施工机械，加强维修保养，提高设备完好率，确保满足施工需要。

（5）确保物资供应。

工程用料必须确保施工需要，防止停工待料，保证连续施工。

（6）加强工程质量和安全管理，杜绝工程返工，确保安全生产，做到一次交验成功。

（7）实行日、周、月计划制度，狠抓日计划和周计划的落实，确保月计划和工程总进度计划的完成。

（8）搞好夜间照明，提高夜间