深基坑工程基坑支护、基坑降水、土方开挖安全专项施工方案设计.docx

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1、深基坑工程基坑支护、基坑脱水.土方开挖安全专项工程建设计划项目概况及周边环境一、项目概况明发某世贸中心项目位于某新区上海路以东、华光路以南、新新西路以西。靠近某市政中心、体育公园和山东工业大学。项目总建筑面积843745.3m2,地上总建筑面积658492.811?,地下总面积152289.7m2,其中39F住宅14栋，33F住宅3栋，三层商业13栋，30FSOHO2栋1栋37F世贸大厦，4层大型建筑。有一个拥有5000多个地下停车位的购物中心。荣义路南面地下一层，整体基础标高-6m,局部主楼-7.5m；北区地下两层，整体基础标高TO.5m,局部主楼T2u主楼下方采用筏板基础+桩基础，筏板厚度

2、2m,车库部分采用独立柱基础+整体防水底板，底板厚度30Omnb柱网间距为8X8m；地上结构：住宅和酒店式公寓为短框架肢剪力墙层高3.0m,大型商场为框架结构，世贸中心为框架芯管结构，具有层高3.64.Om。拟开挖的基础土方尺寸及大致标高见表1：表1开挖基础土方尺寸及标高长宽度深挖评论南楼280240-6m总开挖深度北区大厦290240-10.5m总开挖深度一、现场工程地质概况拟建工地地势一般平坦。一般而言，遗址区内地层为第四纪冲积和下面的洪积层，除地表杂填外，遗址基岩层为红砂岩。根据地质调查报告结果，调查揭示的与基坑工程密切相关的土层自上而下描述如下：第一层：素填土，灰褐色，疏松，主要由细砂

3、和粘性土组成，底部有粗砂和砾石，部分地表为建筑垃圾。层厚2.803.80m,平均层厚2.91m。第二层：中砂，黄褐色，微密至中密状态，饱和，以石英砂为主，承载力高，压缩性低。层厚0.50-4.20m,平均层厚2.91%第三层：砾石，黄褐色,略致密，饱和。层厚1.24.IOm,平均厚度2.72m层：砾石，杂色，中密，饱和。层厚3.80-5.5Onb平均层厚4.29m。层：砂质泥岩，强风化，棕红色，厚2.80-3.80m,平均厚度3.25m。层：砂质泥岩，中度风化，棕红色，未出露。2、周边环境本项目位于某新区上海路以东、华光路以南、新新西路以西0紧邻某市政中心、体育公园、山东工业大学。规划范围内原

4、有建筑已拆除，周边环境较为复杂：面向泄洪沟，东侧为待开发区域，现状为空地，未来将开发建筑;南北两侧分别面向人民路和华光路。2.编译依据一、编译原则在保证基坑工程安全可靠和坑内工程桩安全的前提下，力求经济合理、简单可行，缩短工期。2 .编译依据工程地质调杳报告三、施工图坑支撑”(JGJ120-1999)建筑与市政降水工程技术规范(JGJTU1-1998)建筑基础工程施工质量验收规范(GB50202-2000)4 .参考文献工程地质与土力学中国建筑工业出版社高层建筑施工手册中国建筑工业出版社整体建设部署5 .场地地质水文环境及周边环境分析基坑规模大，开挖深。拟建项目南区基坑轴线东西长约240m,南

5、北宽约290m。基坑最大开挖深度整体为-6米，局部为-7.5米。地下室面积约70,OOOm2。考虑无坡度，土方开挖约480万m；12米。基区面积约68000m2,考虑边坡不平整，需开挖上方妁枷00m30基坑周围环境较为复杂。土壤是由具有连续孔隙的破碎矿物颗粒组成的多孔介质。当土壤中的孔隙完全饱和时，由于水的位置不同，能量不同，水会从高处向低处渗出。除拟建建筑第一层杂填土渗透性稍差外，其余各层均为饱和砂砾土，特别是开挖层大部分刚好在第二层土的粗砂层中，以及渗透性好，水量充沛，更容易造成土方边坡、滑坡、基管、流沙的发生。通过查阅相关资料，目前有以下几种方案可供选择；井点排水：设置三级管井进行排水，

6、保证抽水量大于渗流。这种方案可能会造成周边市政道路的不均匀沉降。如果施工时间过长，个别井点可能会被堵塞报废。考虑。钢板桩：开挖前，将钢板桩打入地下。一方面用作基坑支护，另一方面可以有效防止地下水的侵入。但由于当地没有钢板桩施工公司，成本自然会增加。同时，打桩会产生很大的噪音，影响周边环境。止水市：浇筑地下连续墙或连续桩，一方面作为基坑支护，另一方面可以有效防止地下水的侵入，是一种常用的施工方法，但造价较高，如果造价高从减少方面考虑，也可以先挖4m,达到地下水位，再打6m左右的桩。如果在分级范围外打桩，则不考虑基坑的支护效果，桩径可小一些。明挖分期排水：通过分期开挖分期开挖排水沟进行排水，当水量

7、较大时，可增加泵站，保证抽水量大于渗流。这种解决方案会导致周围建筑物的不均匀沉降。如果业主能有效保护100m以内的周边建筑物和市政道路，是最便宜的方案。初步方案上报，业主审核后，认为可以考虑这个方案，下面会详细介绍。本基坑施工方案主要解决以下问题：(1)防止开挖过程中基坑水土流失，保持开挖边坡稳定；(2)有效截断和泵入基坑的渗水，创造基坑无水工作环境。(3)定期观察周边建筑物，当周边建筑物的安全受到威胁时，及时向业主报告。6 .整体支持、挖掘和排水计划综合分析基坑工程的工程地质、水文条件、规模、深度及周边环境，本着保障基坑安全，兼顾周边环境安全、经济、速度的原则。本工程优化施工方案为护坡采用分

8、段衬砌十分段排水沟渠排水十分段平整开挖。基坑开挖采用分级开挖的方法。第一层杂填土按1：05级配，第二层中粗砂按1：1级配，级配面内衬钢丝网水泥砂浆护坡。，平整后作为边坡防护的临时衬砌应满足施工需要。西侧距离泄洪沟较近的部分，宜采用护坡桩支撑。基础排水采用明挖排水沟方式。明渠排水沟最大的特点是可以看到地下水的变化，及时采取应对措施,在本项目地质调查报告不是很详细的情况下，这种方法更为有效。优势。考虑到一旦开挖到位，如果进水量大，会造成不可逆转的局面，因此决定分阶段开挖排水。本方案强调信息化方法的构建和反馈设计。由于深基坑施工在一定程度上具有不可预测性，工程地质水文调查数据、环境调查、设计计算模型

9、难以与实际情况相匹配，因此我们强调对施工情况的实时监测。分析地质、水文条件和监测结果的变化，及时调整设计，达到控制变形和安全施工的目的。因此，深基坑工程必须进行信息化建设。整个过程监控和反馈动态设计流程如图1所示。图1信息化动态施工流程7 .整体建设部署该方案强调深基坑施工的整体性。基坑开挖、基坑支护和基坑排水是深基坑施工的三种不同施工措施。在实施过程中，它们是连续的、相互关联的、相互制约的。为成功实施本方案，开挖、支护、排水必须同步进行，施工同步进行。因此，将基坑工程作为一个系统工程进行研究和建设，是工程总体部署的一项重大原则,第一步：全开挖2m深。检查地质报告。通常，地下水位在地表。若达到

10、含水层，可适当加大开挖深度。第二步：四周挖排水沟。如果含水层开挖过程中渗流过大，会导致周围砂层塌陷、中心管道或流土，无法控制开挖边沿和标高。挖掘机挖了一条四通八达的排水沟。排水沟初步设计宽Inb深Imo开挖后用粘土砖擦干挡土墙，并在沟底铺设一层红砖，方便清理。边坡衬砌和护坡应同时施工。为方便施工，排水沟开挖完成后，应及时用水泵（暂定功率200mW抽水若沟内的水不能及时抽出，应适当增加泵的数量，直至抽水量大于入渗量，将排水沟排水。在进行下一步施工之前，几乎没有积水。第三步：在排水沟内开挖Im深。待排水稳定后，将排水沟开挖至Iln深。第四步：重复第二步和第三步的工作，直到开挖达到设计水平。重复第二

11、步和第三步，直到开挖达到设计水平。大约需要5-6个排水沟。挖到设计水位后，在底部挖一条排水沟，一直抽水，保持基层不积水。8 .项目经理人员配置为确保本方案的有效实施，我司项目部成立了一支高效的技术团队，发挥相关人员的职能作用，满足施工现场的需求；项目部现有项目经理1人，执行经理1人，技术总监1人，技术员3人，质检员3人，专职安全员4人，材料工程师4人，资料技术员4人，设备技术员2人。有计划会计师4人，电气工程师2人，木工工头1人，钢工工头1人，混凝土工头1人，泥瓦工工头1人。项目经理名单如图2所示。图2深基坑施工项目部施工组织设置降水设计施工方案9 .地下水量预测：由于地质调查报告没有提供岩土

12、试验数据，我们只能通过查阅一些相关数据进行预测。据地质报告，开挖区以中粗砂为主，地表杂填层位于地下水位以上。考虑它的渗透。查阅相关资料,粗砂的渗透系数在aXlol和IOTCIn/s之间；中砂的渗透系数在aXloT和103cms之间。可知，本工程渗透系数最小值为IX10cm/s；最大值为9X101cms,根据达西渗透定律，渗透流量可近似计算如下：Q=kA双=(l103cms9101cms)100100X300/10000=0.3cm3s270cm3/s2的平均渗透量，最大可以达到方颉小r0.97m3)若开挖整个基坑，每小时渗流为：A=(41X60)+(41+60)2X3.5+5517+(55+1

13、7)X2X3.1=4548m2需要注意的是，这只是初步估计，实际渗流长度是一个变量，不是100nl而是超过100n1,是最保守的估计。10 基坑脱水设计首先，为防止地表生活用水排入坑内，同时加强基坑内积水和雨水的及时排放，应在基坑周围设置截水沟。尽可能在地面上。截地沟尺寸为宽X深=0.5X0.5m。并连接到主下水道。分层开挖后，逐步设置排水沟。排水沟初步设计宽Inb深Imo开挖后，用粘土砖擦干挡土墙，并在沟底铺设一层红砖，方便清理。各阶段开挖后的排水沟应连通，并根据水泵数量设置水井。水泵采用150WQ200-10-15型，出口直径150mm,流量200m/h。根据开挖情况及时设置水泵抽水。若沟

14、内积水不能及时抽出，应适当增加泵数，直至抽水量大于入渗量：，排水沟内几乎没有积水，方可进行下一次施工。进行。下表是每层开挖后降水期间抽水量的估计值。(以南区为例)表1各层开挖后渗流及泵站班次估算表开挖水平部分开挖深度等级穿透长度/米水头损失/m水力梯度渗透率MAX/（米/小时）渗透率最小值/（米/小时）总流量MIN/(m3h)总流量MAX/(m3h)泵数量MAX/塔泵数量MIN/塔1西边02m1100.0010.010.00250.00南边02m130.0010.010.00250.00东02m130.0010.010.00250.00北02m170.0010.010.00250.000.000.0151112西边23m2100.0020.022500.28南边23m130.0020.022500.28东23m130.0020.022500.28北23m170.0020.012500.281.611447.7713西边34m3100.0030.032500.28南边34m130.0030.022500.28东34m130.0030.022500.28北