基深坑专项施工方案.doc

目录

1、 编制计算依据···································1页
2、 工程概况·······································1页
3、 水文地质条件···································1页
4、 基坑开挖·······································3页
5、 土方开挖·······································4页
6、 机械和人工开挖·································4页
7、 降水方案·······································5页
8、 质量与安全措施·································11页
9、 边坡计算方法···································13页

一、 编制计算依据
1、《天津城乡规划设计研究院》
2、设计单位提供的瑞东公寓图纸及施工组织设计
3、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330--2002）
4、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2001）
6、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
7、《建筑桩基技术规程》（JGJ94-2008）
8、《工程测量规范》（GB50026-93）
9、《深基坑支护设计与施工》（中国建筑工业出版社）
10天津市《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》实施细则
二、工程概况：
本工程为新疆和田民丰县滨河小区保障性住房，位于民丰县滨河路与麦迪尼也提西路交口处，建筑面积为1#楼地上2851.62平方米，地下251.18平方米，2#楼地上建筑建筑面积5252.46平方米，地下453.6平方米，属于框架剪力墙结构，结构层数：地下一层，地上十一层，按照设计图纸本工程基础部分为深基坑土方开挖，坑底标高为-4.67m。
本工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级。
三、水文地质条件：
1、根据地基土腐蚀性分析报告，场地内地基土对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。
2、地表水埋深为自然地坪以下-1.5米，本工程采用深井（管井）降水，井深20米，管井直径为600mm。
3、场地内地基土由红粘土、粉土、沉积砂组成。红粘土厚度达4.2米，粉土厚度为1.6米，以下为沉积砂。
四、基坑开挖：
1、开挖形式：
基坑采用大开挖形式，待降水至基底标高-0.5~ -0.9m后，垂直开挖深度2米后按1.5米退平台，再按1：1的比例放坡挖至基底。见附图1

2、基坑支护：
根据本工程地质状况2.5米以下属于沉积砂和卵石层，基坑开挖深度6.3米，为确保基坑的稳定，防止沉积砂的流动，采取用沙袋固定的方式，沙袋用两条一丁防护，防护高度为60cm。
3、边坡防护（挡水墙）：
基坑开挖后为防止基坑外地表水进入坑内，造成边坡塌方，再距基坑边1.3米处设20cm高的挡水墙，以保基坑安全。
4、临边防护：
用直径48.3壁厚3.6mm的钢管打入地下50cm，间距按2米，高度按1.2米设置临时护栏，中栏杆按0.6米设置，并用密目网封闭，夜间设红色警示标志，护栏能经受起任何一方1000N的外力。
见防护栏示意图及基坑防护示意图。

护栏示意图
5、排水方法：
　　集水坑排水的特点是设置集水坑和挡土墙，根据本工程的特点具体采用：挡土墙与基底集水井排水。
五、土方开挖
1、在基坑土方开挖之前，要进行详细的施工准备工作，在开挖施工过程中要考虑开挖方法和人工开挖和机械开挖的配合问题，开挖后还要考虑对一些特殊地基的地基处理问题。
（1）施工准备工作　
　　基坑开挖的施工准备工作一般包括以下几方面内容：　
　（a）查勘现场，摸清工程实地情况。
　（b）按设计或施工要求标高整平场地。
　（c）做好防洪排洪工作。
　（d）设置测量控制网。
　（e）设置就绪基坑施工用的临时设施。
六、机械和人工开挖
　　在开挖施工过程中人工开挖和机械开挖的配合问题一般要遵循以下几条原则和方法：
（a） 垂直开挖深度2米，对大型基坑土方，宜用机械开挖，基坑深5m以上宜分层开挖：第一层土方开挖（2m）深基坑施工时采用“横挖法”，以基坑整个横断面的宽度和分层深度，从一端逐渐向前开挖；每层开挖深度不大于3米，进行基坑开挖时，先开挖上下施工马道，供施工车辆运土行驶使用。开挖过程中，随时注意基坑四周的土质情况。当基坑沿顶面裂缝、坑壁松塌等影响基坑稳定时，立即加固支护。基坑四周用土堆成20cm高土墙，防止地面水流入基坑，冲刷坑壁。
第二层土方开挖（至槽底）。为防止超挖和保持边坡坡度正确，机械开挖至按近设计坑底标高或边坡边界，应预留15~20cm厚土层，以防超挖。
（b）挖土时注意检查基坑底是否有古墓，洞穴，暗沟或裂隙、断层(对岩石地基)存在，如发现迹象，应及时汇报，并进行探查处理。　
（c）基坑挖好后，应对坑底进行抄平，修整。如挖坑时有小部分超挖，可用素土、灰土或砾石回填夯实至与地基土基本相同的密实度。
（d）为防止坑底扰动，基坑挖好后应尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工，如不能立即进行下一工序时，应预留15—30cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。
（e）距基坑边缘1.3米的位置在基坑四周设置200mm挡墙，以防止地表水流入基坑。
七、降水方案
1、场地地下水条件
拟建场地内地下水埋深在天然地表下1.5米，地下水型为潜水层，地下水位受降水、灌溉及开采的影响，变化幅度在0.60～1.00米左右。
2、 降水方案的选择
地下水埋深为自然地坪以下-1.5米.综合现场工程地质、水文地质情况、基坑深度、基坑宽度等情况,同时对大口径井点降水、管井降水、喷射井点降水等多种降水方案比较之后，认为采用大口径井点降水比较优越，同时工期能保证.经过研究、讨论,项目部最终决定根据上述含水量渗透性和要求降低的水位深度，本工程宜采用大口径井点降水类型。
3、降水设计参数
依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）的第6.4.5条，施工中地下水应保持在开挖基坑底面0.5m以下，根据施工图设计要求制定基坑降水方案，设计中需要的参数主要有:
1、降水井直径610mm
2、含水层厚度H=30 m（场地内含水层厚度较稳定）
3、渗透系数K= 30m/d
4、施工要求水位降深s=1.0m
5、降水面积F=3000m2
6、滤管半径r1=0.226m
7、过滤器进水部分长度L0=8.0m
4、分析计算
依据：《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）、《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）、《基坑工程手册》。
（一）基坑总涌水量Q的计算
1、降水影响半径R0：
R0=2s =2×1×30
=60m
2、基坑换算半径r：
r=0.564 =30.83m
3、Q=1.366K
= 1.366×30×125.91
=5159.79m3
R=R0+ r=90.83m
5、降水井的数量（n）的确定
选用20T/h×40米扬程的水泵工作，每天每个井点极限抽水量为650m3/d，其降水井点数n=(5159.79m3/d)/ (650m3/d)= 8(眼)
通过计算并结合现场实际情况，在基坑里南北两侧每侧各设四眼井，两侧井距根据现场情况均匀布置，在基坑的西侧设置一眼观测井，用于观测地下水位状况，观测井深度低于垫层底2m。
6、井深（h）的计算
h=H'+s'+q+a+c+l= 32.1m)
式中:
H'—基坑深度（按自然地面计算约6.3m）
s'—基坑底到降深水位距离（1.2 m）
q—滤水长度（22m）
a—电极与泵之间距离（0.1m）
l—沉淀高度（1.5m）
c—泵体高度（1m）
井深根据现场情况按33—38米调整。
7、降水井布置
沿基坑边线单排布置，井点深33—38米，8眼井。
8、施工组织方案
（1）成井方法的技术要求
1、井点采用螺旋回转钻机成孔或冲击钻机成孔，孔径600mm，井点管径450mm，井点管采用水泥预制管。
2、成井深度20-25米，打至含水砂层，使基坑水位形成漏斗形式下降。
（2）设备安装
1、抽水设备
考虑降水工期，水泵连续运转时间长的特点，降水抽水设备
采用CC30、CC25泵,扬程50米，流量分别为30、25吨。
2、供电系统
为保证降水工作顺利进行，工地内需配备发电机组（30KW一台）。
3、排水系统
各个井点水泵管汇集集水箱里，设Φ250钢管排水管道连接集水箱，做好防渗处理 ，通往甲方指定的排水口（景观渠），外排水由甲方负责协调
（3）井点施工顺序如下：
1）井点放样、定位
2）做井口，安放护筒
井管直径应大于井泵最大外径50mm以上，钻孔孔径应大于井管直径300mm以上。安放护筒以防孔口塌方，并为钻孔起到导向作用,做好泥浆沟与泥浆坑。
3）钻机就位、钻孔
井的成孔方法可采用冲击钻、回转钻等，用泥浆护壁法成孔,清孔后回填井底砂垫层。
4）吊放深井管与填滤料
井管应安放垂直，过滤部分应放在含水层范围内,井管与土壁间填充粒径大于滤网孔径的砂滤料,填滤料要一次连续完成，从底填到井口下1米左右，上部采用粘土封口。
5）洗井
若水较混浊，含有泥砂、杂物、会增加泵的磨损、减少寿命或使泵堵塞，可用空压机或旧的井泵来洗井，使抽出的井水清洁后，再安装新泵。
6）安装抽水设备及控制电路
安装前，应先检查井管内径、垂直度是否符合要求,安放井泵时用麻绳吊入滤水层部位，并安放平稳,接电机电缆及控制电路。
7）试抽水
井泵在运转前，应用清水预润（清水通入泵座润滑水孔，以保证轴与轴承的预润）,检查电气装置及各种机械装置，测量井的静、动水位,达到要求后，即可试抽，一切满足要求后，再转入正常抽水。
8）降水完毕拆除水泵、封井
降水完毕，即可拆除水泵，用砂粒填井。
9、施工组织计划
为保证建筑施工按期开工，提出以下组织工作安排：
1、接到施工通知后，立即组织技术人员和施工人员及成井设备进场就位。
2、 5 天内完成降水井施工安装工作，同时交叉进行管道、线路安装工作，做好全面抽水、排水准备。
3、降水井施工安装完成后 3天内保证降水达到设计和施工要求。
10、质量保证措施
1）根据降水方案和建设单位、监理单位要求精心组织施工，各主要工序必须有工程技术人员和质检人员共同把关，每道工序检验合格后进行下一步施工，违反设计要求和规范要求的必须停工，查清原因，以达到设计要求。
2）进场材料由专人负责验收，无合格证和不合格材料不许进场,现场技术负责人必须抓好三个方面的工作：各工序质量验收，严格掌握各工序的三个技术措施，认真做好记录。
11、安全措施
（1）冲钻孔机操作时应安放平稳，防止机具突然倾到或钻具下落，造成人员伤亡、设备损坏
（2）已成孔尚未下井点前，井孔应用盖板封严，以免掉土或发生人员安全事故
（3）各机电设备应专人看管电气必须一机一闸，严格接地、接零和安漏电保护器
12、施工注意事项
（1）成孔时如遇到地下障碍物，可空一井点。钻下一井点，井点滤水管部分必须埋入含水层内
（2）井点使用后，中途不得停泵，应设双路供电或备用一台发电机，防止因停止抽水，使地下水位上升，造成基坑淹泡事故
（3）在土方开挖后，应保持地下水位在基底500mm以下，以防止地下水扰动地基土体
八、质量与安全措施
1、质量保证措施
（1）检测轴线定位，确保满足规范要求后，正确计算出标高尺寸，开挖前对每个基坑自然地面标高进行施测，然后放出开挖边线。
（2）开挖时安排专人指挥机械操作。机械操作人员必须熟练、有桩基土方开挖施工经验。
（3）土方开挖过程中，测量工程师跟踪监测，保证土方开挖边线、边坡、槽底标高符合设计及施工验收规范要求。
（4）机械开挖根据天气情况，灵活掌握预留人工清底厚度，当天气有变，预报有雨时，适当加厚预留清底厚度。
（5）土方开挖前向挖掘机司机交待清楚桩位情况，在挖土过程中，密切注视，以防挖机挖到工程桩对桩身造成破坏。
2、安全技术措施
（1）土方施工机械由专业司机操作，操作人员必须经过安全技术培训，考核合格后持证上岗。
（2）机械操作人员必须经体检，凡患有高血压、心脏病、癫痫病和有碍安全操作的疾病与生理缺陷，不得从事此项操作。严禁酒后作业。
（3）作业前应依照安全技术措施交底检查施工现场，查明地上、地下管线和构筑物的状况。不得在距现状电力、通讯电缆、瓦司管道等周围2m以内作业。
（4）机械设备在沟槽附近行驶时应低速，作业中必须避开管线和构筑物，并与沟槽边保持不小于1.5m的安全距离。
（5）配合机械清底、平地、修坡的施工人员，必须在机械回转半径以外作业。如必须在回转半径内作业时，应停止机械回转并制动好后方可开始。机上、机下人员应随时取得密切联系。
（6）作业中遇到下列情况，应立即停止操作：
   1）.填挖区土体不稳定，有坍塌可能。
   2）.发生暴雨、雷电、水位暴涨。
   3）.施工标记及防护设施被损坏。
   4）.出现其他不能保证作业和运行安全的情况。
（7）机械作业前，必须进行检查，制动、转向、信号及安全装置应齐全有效。
（8）挖土过程中发现有地下水或土质发生特殊变化情况时，必须根据土质和深度采取防坍塌措施，严禁盲目冒险作业。
（9）配备适量的钢管和挡土板，当边坡出现小范围的坍塌和滑移时，采用打钢管夹挡土板的办法进行局部加固处理。
（10）各种施工机械设备，各工种作业施工均应执行专项安全生产操作规程，同时将责任明确到人，实行挂牌制度。
（11）所有进场人员必须带安全帽，操作人员必须正确使用劳保用品；严禁向下抛杂物，做到“三不伤害”即不伤害自己，不伤害别人，不被别人伤害。
（12）现场照明导线应用绝缘子固定，使用漏电保护器，露天照明不得使用花线或塑料胶质线；架线及灯具与地距离应符合要求。
（13）雨天作业经常检查边坡，防止塌方，存在险情的地方未采取可靠的安全措施之前禁止作业施工
九、土坡稳定性计算书
瑞东公寓工程；属于框架结构;，地上9层，地下1层；建筑高度：39.5m；标准层层高：3.6m ；总建筑面积：11754平方米；总工期：180天；施工单位：内蒙古正弘建筑安装工程有限责任公司。
本工程由内蒙古东升庙矿业有限责任公司投资建设：巴彦淖尔市正泰监理公司监理，内蒙古正弘建筑安装工程有限责任公司组织施工；由马保忠担任项目经理，石拥担任技术负责人。
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣 编著 中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版 杨文渊 编著 人民教同出版社、《地基与基础》第三版 中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
条分方法：瑞典条分法；
条分块数：14；
考虑地下水位影响；
基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：2.000；
基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：6.000；
放坡参数：
序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数
1 2.00 3.00 1.00 0.00
2 3.00 4.00 1.00 0.00
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 -- --

土层参数：
序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度γ 坑壁土的内摩擦角φ 内聚力C 饱容重
(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)
1 填土 7.00 18.00 20.00 10.00 22.00
二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，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=∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi
式子中：
Fs --土坡稳定安全系数；
ci --土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
γ --土层的计算重度；
θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角；
φi --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；
γ' --第i条土的平均重度的浮重度；
q --第i条土条土上的均布荷载；

其中，根据几何关系，求得hi为：
hi=(r2-[(i-0.5)×bi-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×bi]tanα
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；
α --土坡与水平面的夹角；
h1i的计算公式
h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-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；
li 的几何关系为：
li={arccos[((i-1)×bi-l0)/r]-arccos[(i×bi-l0)/r]×2×r×π}/360
θi=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：
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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 2.376 31.997 1.404 3.108 3.410
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2步 1.517 40.966 2.669 8.715 9.115
示意图如下：

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计算结论如下：
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 2.376>1.30 满足要求! [标高 -2.000 m]
第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.517>1.30 满足要求! [标高 -5.000 m]

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