承台施工深基坑边坡防护方案修正教学内容.docx

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承台施工深基坑边坡防护方案修正教学内容

承台深基坑边坡防护施工方案

一、编制依据

1、厦门市文兴路（县黄路～双涵路）道路工程A标施工图设计文件及地勘报告。

2、国家有关的政策、法规、施工验收规范\以及现行有关施工技术规范、标准等。

3、参照《建筑建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）进行验算。

二、工程概况

文兴路（县黄路－双涵路）道路工程为城市Ⅱ级次干道,与县黄路（城市Ⅰ级主干道）交叉,该交叉口设立跨线立交桥一座,跨线立交分为左右两幅，桥梁宽度9.0m，单向双车道，布置型式：

0.5m（护栏）+8.0m（行车道含双实线）+0.5m（护栏）。

桥下净空按5.0m控制，全长226.3m。

该桥承台部分设计为C35砼，根据施工设计图纸及现场实测表明其中3#、4#墩承台的埋置深度均为近5.0m的深基坑。

考虑到承台之间距离有限，故根据《公路桥涵施工技术规范实用手册》（JTJ041-2000）的相关规定及厦门地质工程勘察院对现场实勘后出据给我部的地质情况说明等相关依据，因场地受限我部决定采用设置坡率为1：

0.5的边坡喷锚网支护防护施工，以确保施工安全。

3、方案比选

文兴路跨线桥3#、4#承台处市政管线错综复杂、基坑深度近5米地质状况较差，又因毗邻县黄路基坑开挖坡比受限仅为1：

0.5，对下步施工存在很严重的安全隐患。

根据市政工程建筑安全条例规定，一般超过5米的基坑为了确保安全必须采取安全防护措施及制定安全防护的具体方案。

   目前基坑支护主要方式有：

地下连续墙、护坡桩、水泥土墙、土钉墙（喷锚网）内支撑、、预应力锚杆等，其中喷锚网支护以其独特的优点应用日趋广泛。

   喷锚网支护采取在所加固的边坡上钻孔、插筋、注浆设置锚杆，然后在边坡表面挂网、喷射混凝土形成面板。

天然的边坡土体通过锚杆的就地加固与钢筋混凝土面板的有机结合，形成一个类似重力式挡墙的结构，有效承担墙后和墙顶传来的土压力及其它荷载，并具有下列优点：

1.同其它支护方法相比，造价最低。

2.对场地土层的适应性强，施工速度快；

3.施工所需的场地较小，施工简洁方便。

通过技术及经济比选，结合现场实际情况，我们在县黄路跨线桥3#、4#施工基坑边坡采用喷锚网支护。

工艺流程：

修理边坡锚杆制作钻孔锚杆安设注浆挂钢筋网锚头固定喷射砼养护

四、施工总体方案

1、基坑开挖：

3#、4#墩的承台基坑开挖深度近5.0m，属于深基坑施工。

因市政管线错综复杂，只能采用挖掘机清表，人工进行承台基坑开挖直至设计高程。

承台基坑开挖放坡，根据《公路桥涵施工技术规范实用手册》（JTJ041-2000）的相关规定及厦门地质工程勘察院对现场实勘后出据给我部的地质情况说明等相关依据，因场地受限设置坡率为1：

0.5再进行边坡防护；基坑开挖尺寸为：

基底平面长宽均比承台结构尺寸加大1.0m，必要时在坑底四周挖集水坑，使坑壁渗水沿四周集水沟汇合于集水坑，用抽水泵排出坑外。

2、根据施工设计图纸和地勘描述以及现场基坑开挖后的实际地质情况判断，3＃、4＃墩的承台基坑底部主要为粉质粘土，坑壁主要为杂填土和粉质粘土，该土层土质软弱，触变性流变性强、抗剪强度低、遇水湿极易崩解坍塌，给基坑开挖施工造成了极大的安全隐患；根据《建筑基坑支护技术规程》我部提出对3＃、4＃墩的承台开挖坡比设为1：

0.5，再对坑壁进行喷锚网联合支护方案以确保工程安全顺利施工。

具体支护形式为：

打设φ22螺纹锚杆、长2.0m、间距60*60cm、梅花型布置；再在坑壁表面铺设φ8钢筋网片，网格间距为15*15cm后喷射12cm厚C20砼,对表面进行封闭。

5、方案设计

5.1锚杆设计

　应基坑地质情况和实际使用条件，本防护施工比选采用土钉墙支护方案，根据《建筑基坑技术规程（JGJ120-99）》规定，具体设计指标如下：

1.杆体材料采用Φ22Ⅱ级钢筋；　

2.喷射混凝土强度采用C20混凝土，1d龄期的抗压强度不低于5MPa；

3.喷射混凝土支护厚度为12cm。

六、锚杆抗拉承载力及整体稳定性验算

锚杆抗拉承载力验算

该基坑边坡防护锚杆采用φ22螺纹沙浆锚杆，长度为2.0m，间距为0.6×0.6m进行验算。

参照《建筑基坑技术规程》JGJ120-99：

　水平荷载标准值计算简图

⑴土钉墙计算过程

㈠土钉墙设计参数选值

基坑支护最深5.5m，根据土钉墙设计的一般原则，

试选定参数数据如下：

β=53o,θj=10o,dnj=220mm,

式中β——土钉墙坡面与水平面夹角；

αi土钉与水平面之间的夹角；

dnj第j根土钉锚杆固体直径；

㈡土钉墙内部稳定性分析

土层分布情况：

土层

厚度（m）

C（Kpa）

γ（KN/m3）

φ

杂填土

1.8

10

17

15

粉质粘土

18

31

18.8

18.6

加权值

29.1

18.6

18.3

主动土压力系数Ka=tg2（45-18.3/2）=0.52

①土钉抗拉承载力计算

⑴荷载折减系数可按下式计算

ζ=tg（β-φ）/2｛1/tg[（β+φ）/2]-1/tgβ｝/tg2（45-φ/2）

=tg（530-18.30）/2｛1/tg[（530+18.30）/2]-1/tg530｝/tg2（450-18.30/2）

=tg34.70/2｛1/tg31.850-1/tg530｝/tg239.650

=0.35×0.65/0.52

=0.44

②单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算：

Tjk=εeajkSxjSyj/cosθj

式中ε——荷载折减系数；

eajk——第j个土钉位置处主基坑水平荷载标准值；

Sxj、Syj——第j根土钉相邻土钉的平均水平、垂直间距；

θj——第j根土钉与水平面的夹角。

设第一根土钉在0.75m处，ea1k=Kaγh-2Cka½

=0.52×18.6×0.75-2×29.1×0.72=-34.65Kpa

设第一根土钉在3.75m处，ea2k=-5.6341Kpa

设第一根土钉在4.35m处，ea3k=0.17Kpa

设第一根土钉在4.95m处，ea4k=5.97Kpa

设第一根土钉在5.2m处，ea5k=8.39Kpa

T3k=0.44×0.17×0.6×0.6/cos10o=0.03KN

T4k=0.44×5.97×0.6×0.6/cos10o=0.96KN

T5k=0.44×8.39×0.6×0.6/cos10o=1.35KN

③锚杆单根受拉承载力设计值计算

Tuj=1/γs*π*dnj*∑qsik*Li

γs——锚杆抗拉分项系数，取1.3；

dnj——锚杆锚固直径；

qsik——锚杆穿越土体与锚固体的极限摩阻力，这里查表6.1.4取值60KN/㎡；

Li———第j根锚杆在直线破裂面外稳定土体内长度，破裂面与水平面的夹角为（β+φ）/2。

L3=0.74m、qs3k=18Kpa,Tu3=1/1.3×3.14×0.022×18×0.74=0.71KN

L4=1.82m、qs4k=60Kpa,Tu4=5.8KN

④单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求

1.25γ0Tjk≤Tuj

式中Tjk——第j根土钉受拉荷载标准值；

Tuj——第j根土钉抗拉承载力设计值。

其中γ0取1.0

1.25γ0T5k=0.61≤Tu5=0.71KN

1.25γ0T6k=5.25≤Tu6=5.8KN

㈢整体稳定性验算

①采用圆弧滑动简单条分法按下式进行整体稳定性验算：

∑CiliS+∑Wicosθitgφi×s+∑Tnj[cos（ai+θj）+sin（aj+θj）tgφj/2]-∑γkγo[Wisinθi×S]≥0

式中n——滑动体分条数；

m——滑动体内土钉数；

γk整体滑动分项系数，应根据经验确定，当无经验时可取1.3；

γ0基坑侧壁重要性系数，取1.0；

ωi——第i分条土重，滑裂面们于粘性土或粉土中时，按上覆土层的饱和土重度计算；滑裂面位于砂土或碎石类土中时，按上覆土层的浮重度计算；

bi第i分条宽度；

ci第i分条滑裂面处土体固结快剪粘聚力标准值；

φi第i分条滑裂角处土体固结快剪内摩擦角标准值；

θi第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角；

li第i分条滑裂面处弧长；

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体与土体的极限抗拉力。

经计算（理正深基坑支护结构设计软件F-SPW）分析可知1.2米处为最危险圆弧滑动面。

②单根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力可按下式确定：

Tnj=πdnjqsjkLnj

式中Lnj——第j根土钉在圆弧滑裂面外稳定土体内的长度。

Ln1=0.6m,qs1k=18Kpa,Tn1=0.75KN

Ln2=1.2m,qs2k=18Kpa,Tn2=1.50KN

Ln3=1.8m,qs3k=60Kpa,Tn3=7.46KN

>0,故整体稳定性符合要求。

土钉作用：

为了安全，将土钉刺入稳定土体的长度最小值作为全部土钉的有效长度，如图1，即lni＝0.5m，取1m宽度的土体计算，滑裂面外土体与土体的极限抗拉力Tnj为：

93.95kN

即：

当未打入土钉时边坡的稳定系数

打入土钉后边坡的稳定系数

验算结论：

根据《建筑基坑技术规程》（JGJ120-99）6.1.1规定，该基坑边坡防护锚杆采用φ22螺纹沙浆锚杆，验算最大长度为3.0m，间距为0.5×0.5m进行验算结果满足要求，但考虑到锚杆在施做过程中按照规范要求有不超过10㎝的外露头有利于钢筋网片铺设，因此在施工过程中锚杆长度应选长度为2.1m。

即该边坡在未打入土钉时，土体是稳定的，但稳定系数偏小，打入土钉后，稳定系数由1.10提高为1.81，该边坡不会发生失稳的现象，可以满足施工安全的要求。

六、具体技术措施及其质量要求

锚杆施工技术要求

⑴钻孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记，孔距允许偏差为±100mm，孔深允许偏差为±50mm，孔径允许偏差为±5mm；

⑵将经检验合格的锚固剂浸泡于清水中，浸水时间以不冒气泡为准，但不得超过水泥初凝时间，必要时要作浸水后的水灰比检查；

⑶将浸泡好的锚固剂用锚杆送至眼底，并轻轻捣实。

若中途受阻，应及时处理，若处理时间超过水泥终凝时间，则应换装新锚固剂或钻眼作废；

⑷锚固剂注入量根据设计锚杆长度确定，以装好锚杆后有少量锚固剂溢出为宜；

⑸将锚杆旋转推进至眼底，锚杆安设后不得随意敲击，其端部在24小时内不得悬挂重物，锚杆端头外露长度不超过10cm为宜。

钢筋网的安设要求：

⑴钢筋网使用前应清除锈蚀；

⑵钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于1cm；

⑶钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射砼时不得晃动；

⑷钢筋网要尽可能多的与锚杆头焊接，锚杆要有适量的露头；

⑸钢筋网要被喷射混凝土所包裹、覆盖，即喷射混凝土要将钢筋网包裹密实。

⑹钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm；

混凝土喷射施工方法

喷射砼采取拌合站集中拌制，由混凝土运输罐车运至施工作业面，再利用简易脚手架作业平台配合湿喷机进行砼喷射。

喷射作业时分段、分片进行喷射。

采用钢筋网喷射砼时，在土面喷射一层砼后再进行钢筋网的铺设，并在锚杆安设后施工。

混凝土用料要求：

⑴水泥：

采用普通硅酸盐水泥，其标号不得低于425号水泥，一般宜选用早强水泥，在使用前经试验合格后方可投入使用，防止变质水泥投入使用；

⑵细骨料：

采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5、含水率5%～7%之间、含泥量小于1%、泥块含量小于1%、有害物质含量小于2%，使用前一律过筛；

⑶粗骨料：

采用坚硬耐久的豆石，粒径2.5～10mm及颗粒级配应连续，针状、片状含量小于10%，含泥量小于1%，泥块含量0.5%，不得含活性二氧化硅。

豆石堆放的高度不宜超过5m，以防止颗粒离析和混入杂质。

并按产地、种类和规格分别堆放；

⑷外加剂：

必须采用符合国家规定的外加剂，应注意保管，不是其变质，是用前应做速凝效果试验，要求初凝不大于5min，终凝不大于10min的要求；

⑸水：

污水、PH值小于4的酸性水和含硫酸盐超过水重1%的水均不得使用，凡能饮用的水均可作拌制混凝土用。

喷射砼作业要求：

⑴在喷射砼之前，应用高压风管将坡面的粉尘和杂物冲洗干净；

⑵喷射中发现松动土体或遮挡喷射砼的物体时应及时清除处理；

⑶喷射作业应分段、分片自下而上的顺序进行每段长度不应超过简易脚手架作业平台的宽度，一次喷射厚度不宜小于40mm；

⑷喷头应垂直于受喷面，其距离为0.6～1.0m，夹角最好保持90°，有钢筋网时，喷射距离可小于0.6m，喷射角度可稍偏一些，喷射砼应完全覆盖钢筋网，并不得低于12cm；

⑸突然断水、断料时，喷头要迅速移离受喷面，严禁用高压气体、水冲击未终凝的混凝土；

3、质量管理措施

①保证质量组织管理及措施

项目负责人为工程的第一质量负责人，项目部设专职质检工程师，加强内部质量管理。

整个质量组织体系由项目总工程师负责，并接受驻地监理工程师的指导和监督。

成立全面质量管理小组和创优工程工作领导小组，配齐专职质检工程师和质检员，制定相应的对策和质量岗位责任制，卓有成效地贯彻全面质量管理和目标责任管理，从组织措施上使创优工程质量计划真正落到实处。

实行质量一票否决权，工程质量达不到质量目标的，坚决返工重做。

采用经济手段，将质量与经济收入挂钩，奖罚分明，充分调动职工创优的积极性。

该项工程实施前，对参与本工程施工的现场施工技术人员、工地主管、班组长直至每一位操作工人作层层技术交底和质量交底，并组织起由项目部专职质量工程师、质量员和各班组兼职质量员参加的施工质量管理组织，并进行培训，明确各级质量员的责任，协力抓好本工程的施工质量。

附：

质量管理组织机构图。

试验、检测组织机构体系图

用于本项目的检测、试验设备数量和精度均要满足项目要求，设备定期校验，保证使用过程设备的精度。

所有检测、试验及计量设备的校验必须在指定部门进行校验，保存校验合格证书，并做好标识，并在校验有效期内使用，并按期校验，到期没校验的不准使用。

施工测量、放线，必须实行测量双检复核制。

测量人员要对测量成果认真记录计算，并将司镜、扶尺、吊点、时间、地点、测点等要记录清楚，以便核查，并对主要控制桩进行保护。

对仪器的操作要符合测量设备操作规程，并要爱护设备。

对检验、测量、试验设备使用时，要有适宜的环境和适宜的操作方法。

关键工序质量控制措施

编制关键工序工艺实施细则或详细的作业指导书，并有明确的技术要求和质量检查标准，技术人员要做好技术交底并做好记录。

实施前要经过经理部总工程师批准。

操作人员和现场管理人员，要严格按实施细则或作业指导书操作。

在施工过程中如果发生问题要及时向技术人员反馈，经质检工程师检查处理后方可继续施工。

严格执行隐蔽工程检查制度。

工序完成后经过自检、互检、项目质检工程师专检合格后，填写隐蔽工程检查证，报监理工程师。

经监理工程师检查签认后才准许下道工序施工。

材料质量的保证措施

进入工程施工的材料要严格按照设计技术文件和国家有关规定的具体要求，从符合设计要求、具有一定生产规模和市场信誉好的厂家进货。

所有材料必须有出厂合格证和和质保书，以及必要的检验、化验单据，符合国家规定的技术标准，并且经业主委托的监理单位或具有相应资质的检测机构检测合格后才能使用。

否则，不得在工程中使用。

对购进的原材料必须有生产合格证、检验试验单，并进行清点验收。

物资部门应通知试验部门对购进的主要材料进行复验，经复验合格方能使用。

对不合格的物资要按不合格品的规定进行处理，不准发放不合格物资。

物资部门应对复验合格的主要物资管理并标识。

物资发放前要登记物资的流向。

领料班组要签字，以便追溯。

保证质量技术措施

建立以总工程师为主的技术系统质量保证体系，从总工程师、安质部、工程技术部、工地试验室直到施工班组的各级技术负责人，从施工方案、施工工艺、技术措施上确保达到质量标准，从技术上对质量负责。

并积极采用和推广先进的施工工艺和科技成果，提高产品质量和产品优良率。

分项工程开工前由工程技术部负责，进行分层次的书面技术交底、交施工方案、交施工工艺、交设计总图、交质量标准、交安全措施，形成施工程序化、技术标准化、质量规格化，使每个参加施工的人员做到目标明确，心中有数。

5、安全管理及措施

本工程安全目标实现“四无”、“一创建”。

四无：

无责任人身伤亡事故，无交通责任事故，无锅炉、压力容器爆炸事故，无重大火灾事故。

一创建：

创建市安全施工标准工地。

安全管理组织机构

建立健全管理体系，建立以项目经理为首的安全领导小组，坚持管生产必须管安全的原则，健全岗位责任制，从组织上、制度上、防范措施上保证安全生产，做到规范施工，安全操作。

施工安全保证措施

为进一步落实安全生产责任制，明确各级、各部门安全生产责任，多形式开展安全生产宣传教育，包括：

新进工地人员三级安全教育；变换工种人员的安全教育；根据季节、施工项目特点进行有针对性的教育；特殊工种应持证上岗，对各种安全事故处理坚持三不放过。

同时建立施工现场安全检查制度：

公司每月检查一次；项目部每旬检查一次；施工对每周检查一次。

确保施工安全的组织及技术措施

⑴为确保安全生产，根据分部分项工程特点，进行有针对性的全面的安全技术交底，并履行签字手续。

⑵建立以经理为第一责任人的各级安全生产责任制，真正做到“专管成线，群管成片，纵向到底，横向到边”，杜绝施工中的违章指挥和违章作业现象的发生。

⑶精心组织安排施工，做好安全工作，各种作业施工队必须按施工规程作业，进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业佩戴安全带。

⑷按照厦门市建委、市公安局关于《施工现场防火规定》的通知，做好防火安全工作。

⑸根据工程特点，消除安全隐患，设立安全管理点，并制订相应安全防范措施。

⑹各类电器、电线、机械设备要有专人负责，严守操作规程，电缆过路须埋管敷设，绝缘性良好，各种电器须安装漏电开关，坚持做好用电值班制度的交接班手续。

夜间施工的安全保证措施

⑴建立夜间值班制度，做好周密的组织和技术交底，配备足够的物资和照明设施，确保夜间施工顺利进行。

⑵严格检查制度，确保各项技术质量指标准确、无误，符合工程质量验收标准要求。

⑶严格隐蔽工程检查签证制度，夜间必须进行隐蔽工程施工时，应按规定提前通知监理工程师到现场检查，并办理签证手续，未经监理工程师检查签证，禁止进行下一道工序施工。

⑷安装足够的照明设备，保证夜间施工有良好的照明条件。

对于在夜间施工难以保证工程质量和施工安全的项目，不得安排在夜间施工。

⑸做好夜间施工防护，在作业地点附近设置警示标志，悬挂红色灯，以提醒行人和司机注意，并安排专人值守。

6、环境保护措施

1、严格遵守国家有关环境保护方面的法律、法规及厦门市有关环境保护的管理规定。

2、落实环境保洁责任制，所有施工现场以外的公用场地禁止堆放材料、工具、垃圾等杂物。

3、除按规定办理施工许可证外，保护好各项防洪设施。

夜间施工应按厦门市有关规定办理夜间施工许可证。

4、场地围墙整齐美观，场内硬化整洁，出入车辆清洗干净，使施工场地的环境与市容相协调。

5、对施工场地范围内以及施工可能触及到的地方以内应保护的树木、广告、管线、建筑物、构筑物、古树名木等采取加防护围栏、悬挂标签和标记的方式妥善保管，以免施工机具及人员等对其造成破坏，并由专人经常检查防保，施工完毕后将其完整无损的向业主移交。

7、文明施工要求

1、建立健全岗位责任制，把文明施工责任落到实处，提高全体施工人员文明施工自觉性与责任性。

2、现场布局合理，材料、物品、机具、土方堆放符合要求。

3、采用有效措施处理生产、生活废水经污水处理池排出，不得超标排放，并确保现场无积水现象。

4、生活垃圾要集中堆放，统一搬运至指定地点废弃。

5、施工期间经常对施工便道进行维修确保晴雨畅通，并方便沿路群众的生产、生活。

6、开展多种便民、爱民活动，搞好与当地政府、群众之间的系。