基坑支護降水方案

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高層住宅樓基坑支護、降水

設計方案

第一部分概述

1.0設計依據

1．《**********高層住宅樓巖土工程勘察報告》2．《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-993．《理正建筑深基坑支護軟件》

4．《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》GB50202-20235．《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-20236.《巖土工程施工手冊》

7.《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規(guī)程》JGJ85-20238.《基坑工程施工手冊》

2.0工程概況

**********************，省委第一接待所院內，擬建建筑物包括一棟24層商業(yè)住宅樓、一幢28層高層住宅樓、一幢12層住宅樓以及附屬地下停車場，周邊構筑物特征見下表：

表1－1場地周邊環(huán)境距擬建建筑物距離一覽表

所在場地位置場地東部場地東北部場地東南部名稱經六路住宅樓住宅樓距基坑距離5.5m2.4m7-8m層數(shù)320備注地下管網繁雜自然地基樁基礎

3.0場地工程地質條件及水文地質條件

3.1場地工程地質條件

場地地層分布較為規(guī)律，地層具體分層描述如下：

第①層：填土，雜色，含建筑垃圾等，局部為原有建筑基礎，屬新近堆填，密實度不均，厚度不增多，層平均厚度1.3m。

第②層：新近沉積粉土，褐黃色，稍濕，稍密，含云母、植物根，震搖反應無，光澤反應無，干強度低，韌性低，層平均厚度1.4m。

第③層：新近沉積粉土夾粉質粘土，褐黃色，濕，稍密，含云母、蝸牛殼，局部夾褐黃色粉質粘土，搖震反應迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低，層平均厚度1.2m。

第④層：新近沉積粉土夾粉質粘土，褐黃色，濕，稍密，含鐵質氧化物、蝸牛殼等，搖震反應迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低，層平均厚度1.5m。

第⑤層：新近沉積粉土，褐黃色，濕，中密，含鐵質氧化物、云母等，搖震反應中等，無光澤反應，干強度低，韌性低，層平均厚度2.2m。

第⑥層：粉土，黃灰色，濕，中密，含大量蝸牛殼，少量有機質，搖震反應中等，無光澤反應，干強度低，韌性低，層平均厚度2.3m。

第⑦層：粉砂夾粉土，灰色，飽和，中密，含石英、長石等，顆粒級配較好，局部夾薄層粉土，層平均厚度3.4m。

第⑦-1層：粉質粘土，灰色，飽和，可塑，含有機質、質均，局部分布，光澤反應中等，搖震反應迅速，干強度中等，韌性中等，層分布不均，僅個別區(qū)域分布，導平均厚度1.1m。

第⑧層：粉砂，灰黃色，飽和，密實，含石英、長石及其他暗色礦物，局部少量粉土，顆粒級配一級，層平均厚度3.9m。3.2場地水文地質條件

場地在勘探深度內地下水分兩套含水層，第一套含水層為潛水含水層，地下水穩(wěn)定水位在自然地面下3.7m左右，地下水補給來源主要為降水及地表徑流；其次套含水地層為Q3－Q2沉積粉質粘土、粉土層，地下水補給主要為上部水層的滲流，含水層具有弱承壓性。降水影響范圍內上部粉土層綜合滲透系數(shù)采用0.6m/d，下部砂層的滲透系數(shù)采用5m/d。

其次部分基坑支護工程

1.0要點分析與方案選擇

1.1要點分析

本工程基坑挖深-6.1m,因施工場地有限，不能大放坡開挖，而且基坑四周均有建筑物或地下管網設施。

根據建設單位提供資料及地勘報告所述：

⑴距北邊2.4m左右有3層住宅樓，其基礎為自然地基，基礎埋深不超過2m，自然地基抗爭變形能力較差，是本基坑防護工程的重點。

⑵東邊坡離經六路約6米，地下管網繁雜。需重點防護。根據以上場地具體狀況，考慮到擬建高層住宅樓施工周期較長，采取安全可靠的邊坡支護方式是該項工程的施工重點，特別是保護北邊建筑物的安全；另外路面及地下管網、市政設施成為東側支護重點保護對象。

該工程基坑支護的重點為：由于基坑開挖較深、水位降深較大，所以、預防、控制因基坑降水及土方開挖、地面附加荷載等引起不均勻沉而降造成的住宅樓、路面及地下管網破壞是關鍵。1.2支護方案選擇

基坑北邊坡（1－1）剖面：采用止水帷幕樁＋錨桿聯(lián)合支護，因北邊坡緊鄰一三層住宅樓，降水引起建筑物附加沉降比較大，需采用帷幕樁止水，減少降水對建筑物的影響。設置預應力錨桿一排能有效控制因基坑開挖引起的基坑頂部變形。

基坑西邊坡（3－3）剖面：小放坡（1：0.2）結合土釘墻支護，因東邊坡離道路比較近，地下管網繁雜，土釘應適當加長加密。

基坑其他邊坡（2－2）剖面：其他邊坡周邊無重要建筑物和構筑物，采用小放坡＋土釘墻支護即可。

2.0設計參數(shù)選擇與結構計算

2.1參數(shù)選擇表2－1土層力學參數(shù)指標

參數(shù)序號土層雜填土粉土粉質粘土粉質粘土粉土粉土層厚（m）1.31.41.21.52.22.3γ（KN/m）3IL

經計算得出最小嵌固深度為3.168m?？紤]降水對周邊環(huán)境的影響，本設計選用嵌固深度為5.9m，能滿足安全、抗?jié)B透要求。

②基坑底部抗?jié)B流穩(wěn)定驗算

依據《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2023臨界水力梯度取Re=1.1；滲透水力梯度J=（H1-H2）/L（規(guī)范W.0.2）要求J

②掛鋼筋網：網格允許誤差±20mm，經、緯筋搭接點用扎絲扎牢，搭接長度不小于150mm。

③土釘制作：按設計選準材徑、長度下料，誤差允許值為±20mm，穩(wěn)中架間距1.5m－2.0m一個，焊牢。

④土釘安裝：檢驗材徑，長度和穩(wěn)中架要符合本孔要求，對號入座。⑤攪拌漿液：嚴格按設計要求0.45-0.5的水灰比配料，攪拌均勻。⑥注漿作業(yè)：首先，將符合孔深要求的注漿管插入孔內（距孔底0.5-1.0m），從里向外逐步回撤注漿，達到孔口稍有溢流現(xiàn)象，漿液背壓不小于0.4MPa，即行堵口封死。

⑦噴砼：嚴格按設計要求比例配料攪拌均勻，噴砼時噴漿手要垂直層面噴，注意觀測料的水量（不得有干料現(xiàn)象）和回彈狀況，及時調整噴漿水量和距離，抽取砼試塊。嚴格把握噴層厚度，表面平整度要求±30mm。噴砼前，由專人負責檢查土釘制作、注漿、掛網等質量是否符合設計要求，下達噴砼指令后才能開始噴砼。

5.0施工組織計劃

為了確保施工進度和施工質量，工程實行項目經理負責制，設經理一人，工程師一人，工長一人，負責現(xiàn)場工作的指揮、調度、設計方案的實施、工程質量、工程進度、測量驗收，及時平衡解決存在的問題。施工設備、人員組織如下：5.1主要機械設備

序號規(guī)格名稱型號規(guī)格數(shù)量（臺/套）1空壓機VY-9/81

2噴漿機PZ-5B13注漿機CJZ-3024砂漿攪拌機3KW15電焊機Q/AABP001-9246鋼筋調直機17洛陽鏟10把8切割機2

9攪拌樁機1

10泥漿泵111錨桿鉆機2

5.2現(xiàn)場施工人員組織：

鑿孔組：6人注漿組：3人噴砼組：12人土釘制作掛網組：6人材料員、機電工、空壓機操作員：各1人管理、機動人員1人合計：30人

施工人員和施工機具可根據現(xiàn)場作業(yè)面的狀況隨時調整。

6.0施工應急措施

基坑支護過程中，由于地質條件比較繁雜，往往會出現(xiàn)各種各樣的危險狀況，施工前必需做好預防及各種準備工作。現(xiàn)將可能出現(xiàn)的險情分析

如下：

6.1土釘成孔遇到砂層

在土釘成孔過程中假使遇到砂層，應先噴射混凝土封閉，避免長期暴露，土釘無法成孔，要采用花管代替土釘，花管打入土中后應馬上注漿。6.2土釘成孔困難、無法施工

支護過程中往往會遇到電纜溝、房屋基礎、或其他地下構筑物，此時應盡量了解、查清地下埋藏物狀況，如埋藏較淺，可調整土釘傾角，穿越障礙物；如遇到廢棄房屋基礎或其他構筑物，可采用鉆機或潛孔沖擊器成孔；如遇到正在使用的、且埋藏較深的構筑物時，應避免強行成孔，造成地下設施破壞，此時最好采用微型排樁支護，即采用微型鋼管沿邊坡垂直打入土中，注入砼或灌漿，形成排樁支擋體系，必要時可與予應力錨桿相結合支護；如遇到軟泥層無法成孔則用花管注漿代替土釘。6.3土方超挖造成塌方

土方開挖過程中，可能會產生超挖而造成塌方，這時、應及時回填土方，或用沙袋反壓坡腳，及時搶險支護，待土體穩(wěn)定后再進行下一步開挖。另外、特別強調：土方開挖每層挖深不允許超過1.7m。

7.0施工位移監(jiān)測

7.1觀測點布設要求

①沿基坑周邊每隔15m設置一個觀測點，觀測點位置盡量選在基坑邊緣或鄰近建筑物的外墻上。

②觀測點要作好保護措施或做出明顯的標記及序號。

③對已經有裂隙的建筑或管道等地下設施，要協(xié)同有關單位提前測量記

錄、做出標記，或拍攝照片記錄。7.2位移觀測要求

①采用經緯儀或鋼尺，或百分表做觀測儀器。

②測量精度要求二等精度，確切到0.01mm。③位移量控制要求S≤22.3mm。

7.3觀測方法

①在遠離基坑邊線20m外選定基準點，在基坑周邊設定觀測點，并記錄觀測點到基準點之間距離的原始數(shù)據。

②每次觀測結果與原始數(shù)據的差值即為總的位移量。③根據時間與位移增量繪制位移曲線。

8.0施工安全及文明施工措施

8.1施工安全

工地施工應遵照國家頒發(fā)的《建筑安裝工程技術規(guī)程》，確保安全，并注意以下安全事項：

①施工現(xiàn)場要平整，腳手架搭設要牢靠。防止鉆機及其它機械設備工作時發(fā)生傾斜、滑動等現(xiàn)象。

②進入工地須戴好安全帽、穿勞保鞋，高空作業(yè)還須系好安全帶。③機器設備須有專人負責，非操作人員阻止上機操作。

④工地拆接電必需由電工操作。機械設備必需接地線避免發(fā)生漏電傷人現(xiàn)象。

⑤拆卸鉆桿人員必需帶手套工作，且絕對聽從鉆機操作工的指揮。⑥注漿過程中，孔口操作人員必需帶好防水鏡，頭部戴好防護罩、穿好

工作衣，以免注漿管爆裂時漿體傷人。

⑦安檢人員隨時檢查工地文明施工狀況，并及時反饋到項目經理。⑧施工人員都必需聽從命令聽指揮，加強紀律，按操作規(guī)程作業(yè)。出現(xiàn)違章事故者，必需追查責任，賞罰嚴明。8.2文明施工

①工地材料堆放要明確標示，嚴禁不同材料混放。②材料與半成品要嚴格區(qū)分。

③交織作業(yè)時要協(xié)調好，嚴禁從高空亂扔亂擲。

④遵守機械設備的操作程序和安全操作規(guī)則，嚴禁野蠻操作。⑤遵守業(yè)主單位的各項規(guī)章制度，聽從甲方和監(jiān)理單位的管理。

第三部分降水工程

1.0技術難點分析與方案選擇

1.1技術難點分析

基坑開挖深度內以粉土和粉質粘土為主，根據地勘資料顯示：水位埋深3.7m左右?；油谏?.1m，水位降深約3.5m。

根據建設單位提供資料：基坑北面距建筑物比較近，為住宅樓，基礎較差，東面臨路，地下管網繁雜。均是本基坑防護工程的重點。

另外、該區(qū)域內的地質條件也比較繁雜，根據地勘資料顯示：第7層土為粉砂層，透水性較強，有發(fā)生流沙的可能性。所以，在這樣繁雜的地質條件和周邊環(huán)境下采用什么方式降水、如何保障既能滿足基坑開挖要求又要保護周邊建筑物及市政設施不受損壞，是本工程的技術難點，也是降水工程成敗的關鍵所在。1.2降水方案選擇

根據以上分析，在繁雜的地質條件和周邊環(huán)境下降水，假使不采取止水措施，就會增加降水工作量及對周邊建筑物的影響。因此對基坑鄰近建筑物的位置必需采取帷幕樁隔水、阻水措施（止水帷幕樁設計見支護方案）。

為避免降水對周邊建筑物的破壞，基坑內降水宜采用輕型井點為主、管井為輔的降水方案。根據水位降深，可適當?shù)目刂浦虚g管井降水開停時間。

另外,在帷幕樁外必需采取適當?shù)幕毓啻胧?/p>

2.0降水計算（詳見降水計算書）

⑴降水模型：潛水非完整井井群干擾降水，基坑遠離邊界，圓形補給，各井點的井間距、抽水量、影響半徑相等。根據基坑工程手冊，基坑涌水量計算式及模型如下：基坑降水模型：

SHr0R

hL潛水非完整井計算模型

基坑涌水量計算式：

Q?lg(1?1.366K(HRrw)?l2?hm)lg(1?0.2hmr0)2hm?l其

hm?H?h2中

⑵基本參數(shù)：水位降深3.5(m)

過濾器半徑0.35(m)水頭高度25.0(m)

滲透系數(shù)0.6(m/d)，5(m/d)降水影響半徑R78(m)基坑等效半徑r045(m)

⑶根據計算結果，并結合工程地質勘察報告所提供的基坑涌水量，采用一級輕型井點為主、管井為輔的降水施工方案。

3.0降水井設計

采用基坑周邊輕型井點和基坑內管井相結合降水，設計8組輕型井點，8眼管井輔助降水。

3.1一級輕型井點設計：共8組（每組28根支管），支管長7米，管頂標高－2.0m。詳見降水平面布置圖和剖面圖。

3.2管井設計：共布置8口，井深18米，井徑700，井口標高為0。詳見降水平面布置圖和剖面圖。

3.3電梯井局部挖深的位置可考慮安裝二級輕型井點降水，或者靠近布置管井。3.4降水井成井

鉆機就位放線鉆孔沖孔、換漿下濾管包扎濾管填礫填土穩(wěn)管洗井抽水成井工藝配套安裝

3.5管井布井參數(shù)及質量要求

⑴采用機械成井，參見降水平面圖（具體位置由現(xiàn)場而定），管井定位偏差小于20mm。

⑵降水井孔徑為Φ700，濾管內徑為Φ350的無砂水泥管，周邊濾料填充，濾料選用顆粒均勻、無泥砂污染的米石。井深按4.0中所述設計值而定。井口標高為場地自然地面下0m。

⑶自井口以下段均為濾水管，井管外壁與井孔之間填充濾料。⑷抽出的水含砂量不超過1/5萬，長期運行期間不超過1/10萬。⑸鉆孔時一徑終究不留沉渣，井孔要求正、圓、直、孔斜率＜1%，下管時井管居中，不偏不斜。

⑹嚴格控制水位，定期觀測，使水位平穩(wěn)，緩慢下降，防止過快造成不均勻沉降，影響周邊環(huán)境。3.6輕型井點本卷須知及質量要求

⑴輕型井點安裝的準備工作，首先要洗凈濾管部分，做好組裝，檢查抽水設備是否出水正常。

⑵輕型井點安裝用高壓沖孔，至井點支管安裝深度，沖孔孔徑不小于200mm，然后放入支管，支管四周灌入粗砂，充填至支管上端向下1m處，封口處用粘土填滿搗實。

⑶降水設備的主管及井點支管連接小膠管，用鐵絲捆牢，防止漏氣，影響降水質量。

⑷待各道工序完成后，送電試運行，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

⑸待抽水正常后，定時測量觀測井水位下降狀況，控制水位下降速度。

⑹現(xiàn)場值班人員要24小時堅守崗位，做好臺班記錄。配備電機、水泵及其它電器設備零部件。

4.0回灌井點

基坑內長期抽水可能導致帷幕外水位下降，造成鄰近建筑物沉降，因此、應提前采取回灌措施。特別是北側距樓房較近，回灌時要根據現(xiàn)場狀況制定回灌方案?；毓嗑顬?0.0m（自地面起），應低于帷幕外側穩(wěn)定水位2m，距帷幕的距離宜在3m左右。沿基坑北邊布設6口回灌井，井深10m（自然地表±0.00）井間距15m，具體位置根據狀況而設?；毓嗑氖褂每筛鶕^測結果確定回灌時間。

5.0水位觀測孔

觀測孔設置要求：用洛陽鏟成孔，孔徑150mm，孔深11.0m，間距30.0m。周邊要用砌磚圍起來，封蓋好，防止落入雜物堵塞。觀測要求：

①錄初始水位，每天觀測一次并記錄數(shù)據。

②標尺要垂直放如孔中，讀數(shù)時視線與標尺刻度垂直。

6.0本卷須知

①超前設置觀測孔，及時觀測水位變化狀況是否影響土方開挖；②水位觀測，每天記錄觀測數(shù)據，觀測排水井水量，含砂量大小，如有異常，及時反饋信