某工程基坑支护设计与施工组织方案

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发布时间：2021-09-22

资料介绍

1.工程概况
北京绿创科车坡道工程位于北京市昌平区中关村科技园东部，介山村西侧约300m，北京市绿创环保集团有限公司院内。主楼已施工完毕，现进行汽车坡道的施工。由于坡道具有一定的坡率，深度为-9.35m～0.00m，为此考虑经济造价，结合现场设计情况，依据不同段落槽深度，仅对坡道外侧边坡进行支护。

2.工程地质及水文地质条件
根据北京市地质工程勘察院2008年12月的《北京绿创科研综合B楼岩土工程勘察报告》，在基坑开挖范围内地层情况如下。
2.1地层情况
粉质粘土-粘质粉土填土①层：黄褐色，湿，稍密，含灰渣、碎石植物根系等；房渣土①1层：杂色，稍湿，稍密，含砖块、灰渣、碎石、混凝土块等。该层总厚度1.50-3.10m。
粘质粉土②层：黄褐-褐黄色，湿-饱和，中密，含云母氧化铁；中粗砂②1层：黄褐色，湿，中密，含少量砾石；最大厚度为4.10m；
卵石-圆砾③层：杂色，中密～密实，湿，最大粒径大于10cm，一般粒径为1-3cm，中粗砂充填；中粗砂③1层：褐黄色，密实，湿；粉质粘土③2层：褐黄色，湿-饱和，密实；
中粗砂④层：杂色，饱和，密实；
粉质粘土-重粉质粘土⑤层：褐黄色，湿，可塑；
粗砂⑤1层：褐黄色，密实，饱和；
粘质粉土⑤2层：褐黄色，密实，饱和；等。
2.2地下水情况
在钻探深度30.0m范围内见两层地下水。第一层为潜水，埋深为12.10-12.60m，含水层为卵石-圆砾③层和中粗砂④层；第二层为潜水，埋深为23.20-22.50m，含水层为粗砂⑤层。

3.设计依据
3.1甲方提供有关资料
序号    资料名称    编号
1    北京市地质工程勘察院2008年12月的《北京科研综合B楼岩土工程勘察报告》    2008年12月
2    甲方提供的平面图、基础底板平面图
3.2规范、规程
序号    规程、规范名称    编号
1    建筑地基与基础设计规范    GB50007-2001
2    建筑基坑支护技术规范    JGJ120-99
3    建筑基坑支护技术规程    DB11/489-2007
4    锚杆喷射混凝土支护技术规范    GB50086-2001
5    建筑基坑工程监测技术规范    GB50497-20009
6    建筑桩基基础技术规范    JGJ94-2008
7    建筑地基基础工程施工质量验收规范    GB50202-2002
8    混凝土结构工程施工质量验收规范    GB50204-2002
9    施工现场临时用电安全技术规范    JGJ46-2005
10    钢筋焊接及验收规程    JGJ18-2003
11    建筑机械使用安全技术规程    JGJ33-2001
12    建筑工程资料管理规程    DBT01-697-2009
3.3标准
序号    规程、规范名称    编号
1    建筑工程施工质量检验统一标准    GB50300-2001
2    建筑施工安全检查标准    JGJ59-99
3.4主要法规
序号    法规名称    法规编号
1    《中华人民共和国建筑法》
2    《中华人民共和国产品质量法》
3    《中华人民共和国计量法》
4    《中华人民共和国环境保护法》
5    《中华人民共和国安全生产法》
6    《建设工程质量管理条例》
7    《城市市容和环境卫生管理条例》
8    建筑生产安全管理条例    国务院第393号令
9    北京市建设工程施工现场管理办法    政府令第72号
10    危险性较大的分部分项工程安全管理办法    建质（2009）87号
11    北京市实施《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》规定    京建施（2009）841号
3.5 其它
a）工程现场实际勘察和我单位经过在周边地区基础工程施工经验。
b）单位施工管理文件。

4.设计与施工思路
根据现场实际情况，结合甲方要求，对北京绿创科研综合B楼汽车坡道工程土方开挖、基坑支护设计与施工组织做如下考虑。
首先进驻现场后，请甲方提供周围管线分布图，并对场地进行探管工作，场地查明施工场地内外常在管线分布情况。同时甲方平整场地，我方搭建临舍，落实地下管线分布情况，对可疑位置进行人工挖掘；然后对现场进行测点放线，然后进行土方与支护交叉作业。
4.1土方开挖
土方施工组应与基坑支护项目组相互配合。严格按照支护要求进行分步作业，预留肥槽800mm，挖土机挖土应为土钉墙施工创造工作面，便于护坡施工。
挖到基底位置时，基底应预留保护层不少于20cm保护层。
4.2基坑渗水处理
于勘探期间30.0m范围发现两层地下水，但在基坑开挖范围内无地下水体，为此无须进行水体处理工作。但应加强基坑开挖后，因天气降雨以及管道漏水和地层起伏所形成边坡侧壁渗水极其渗水处理。
4.3基坑支护
由于现场空间条件有限，而且所处具体位置，考虑到场地空间条件以及地层性质，拟采用常规预应力锚杆土钉墙进行支护的设计与施工工艺。
同时应注意加强土方开挖与基坑支护的配合，防止因开挖面过大而未及时支护导致边坡塌方以及预留的作业面；应考虑边坡荷载对边坡稳定性的影响。

5.土方开挖配合
①标高控制
由于基础持力层直接放在槽底土层上，挖土时如控制不好很容易对下卧持力层造成扰动，因此在挖土时必须注意控制挖深，土方开挖与支护同步进行。前期挖土施工时在护坡坡面上抄测挖土各点标高，喷锚支护每做一排即测一层标高，及时统计挖土标高，掌握最新开挖深度。将最后一步开挖作为控制重点，开挖时由专业测量人员跟踪抄测，控制挖深。
②预防超挖措施
最后一步土方开挖应提前作出控制开挖的标高点。先由测量人员给出开挖深度，由挖土机逐步向下开挖，边开挖边测量，配合至预留人工清槽土层顶标高，对于己挖出槽底的应等间距撤出白灰点作为标志防止超挖。挖出槽底禁止大型施工机械和设备来回碾压。
③土方与土钉墙施工的配合
每步土方施工先给土钉墙施工开挖工作面，土方开挖切坡时由支护看坡人指挥确定边坡留土厚度，减少人工修坡工作量，提高工效。对于边坡一般障碍物可由挖掘机直接挖除，支护时再进行处理。土方开挖施工中应全力配合边坡支护，对于边坡开挖深度控制、险情回填处理等安排应积极响应，一切为整体安全及施工进度考虑。
④土方与渗水处理的配合
土方运土时局部存在渗水严重区域，及时通报土钉施工组，及时支护，对于未及时的应回土回填，防止坍塌。
⑤土方与基础施工的配合
天然地基部位槽底预留土层厚度为20cm，当机械挖土到设计槽底以上时，由测量人员配合共同进行，标高由水准测量控制，不许超挖，以免扰动下部持力地层。
按照设计要求，土钉墙位置施工设计要求分步、开挖高度：在粘性土地层一般为1.5m进行分层开挖，在杂填土与砂卵石地层一般为0.80m进行分层开挖，每层开挖至土钉位置下0.50m。各工序互不影响，互相配合，交叉作业。挖到基底位置时，天然地基时应预留约200mm保护层，土方开挖施工过程自始至终配合护坡作业协调工作。

6.基坑渗水处理
勘察期间，30.0m范围存在两层地下水，但在基坑开挖范围内无地下水，可不进行地下水体处理。但应加强基坑开挖后，因天气降水以及管道漏水和地层起伏所形成边坡侧壁渗水极其渗水处理。
施工前，建议总包对场地做好排水措施；在基坑开挖过程中，基坑侧壁可能存在一定量的上层滞水，即在杂填土或素填土中，局部可能出现少量因降雨、管道漏水形成的残留滞水，可采用在基坑四周边坡的含水层底部，插入引流管将隔水层所托之少量残留滞水引入槽内盲沟内。
    同时建议如下：
    （1）在基坑5m范围内不宜设置用水点；
（2）在基坑四周边做好地面排水工作，防止雨水和人工用水的入渗引起边坡坍塌。为此沿请总承包单位在基坑上口外0.80m位置布设排水沟。排水沟截面内侧规格为240mm（深）×240mm（宽），采用块砖砌置，水泥砂浆勾缝。

7.基坑支护设计与施工组织
7.1方案选择
基坑支护的方法较多，如：土钉墙支护、锚杆护坡桩支护等。
土钉墙支护土钉支护是依靠土钉体与土体之间的摩擦力将边破土体内不稳定区土体的侧压力，通过土钉的水平推力作用传递到稳固区。在土钉支护体系中，土钉与土体共同作用，充分利用土体的自承能力和土钉与土体之间的摩擦力，约束土体的侧向变形，形成一种自稳性结构，既增强了土的主动受力能力，又增强了土体破坏的延性。由于土体延性的增加，即使土体支护体系发生破坏，也是渐进性的。该工艺最大特点就是土体位移变形相对较大，但经济造价较低。因此在边坡位移无特殊要求的地方广泛采用。
锚杆护坡桩北京地区深基坑支护已广泛采用。采用锚杆护坡桩，是一种被动的支挡形式，它依靠桩结构体系的支挡能力、桩体的刚性支挡土体，控制土体位移。这种支护形式最大优点是控制位移能力强，但投入大，成本高。
为此，根据该场地的工程地质和水文地质条件以及结合场地周围环境对位移要求条件，并结合我单位在北京地区类似工程的设计与施工经验，经我方专家与技术人员共同研究论证，采用预应力锚杆土钉墙进行支护的设计方案。这样施工周期短而且经济造价较低。
7.2工程特点与难点
（1）本工程地处位于北京市昌平区中关村科技园东部，介山村西侧约300m，北京市绿创环保集团有限公司院内。临近为交通要道，边坡支护、土方工作量虽然不大，但对现场文明施工必须作出周密计划与安排；
（2）场地周围放坡条件