西客站片区安置一区9地块
深基坑工程施工方案
编制单位：山东三箭建设工程股份有限公司
2009年3月
目 录
一、编制依据及原则 （一）编制依据 （二）编制原则 二、工程概况 三、场地情况 （一）工程地质情况 （二）水文地质情况 （三）周边环境情况 四、基坑支护设计 （一）基坑西边坡支护 （二）基坑东、南边坡支护：五、施工工艺方法 （一）施工工艺流程 （二）施工工序方法 六、施工组织 （一）主要施工机械 （二）施工工期 七、各项施工组织措施 （一）环保措施 （二）工期保证措施 （三）质量保证体系 （四）质量保证措施 （五）安全管理体系 （六）安全文明施工措施 附：土钉墙支护方案计算书
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一、编制依据及原则
（一）编制依据
1、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002； 2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086—2001； 3、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)； 4、《山东省边坡工程与基坑工程管理规定》； 5、《济南市深基坑工程管理（暂行）规定》; 6、本工程《岩土工程勘察报告》和有关图纸；
（二）编制原则
1、按照国家及地方有关标准，确保基坑工程及周边建（构）筑物的安全，保证周边道路通畅。
2、贯彻执行国家及企业的各种制度、规定、标准。
3、选用先进的施工组织方法以及现代管理方法，组织有节奏、均衡、连续和文明的施工。
4、支护工程在满足周围建（构）筑物的安全要求的前提下，降低本项目的施工成本。
5、借鉴类似基坑支护工程施工经验。
二、工程概况
西客站安置一区北起小清河，南至演马庄南侧，东起腊山河，西至金星路，南北长约1700米，东西长950～1200米左右。其中9地块位于该区东部，东临腊山河，本地块第八标段包括17层住宅1栋，18层住宅3栋，24层住宅3栋，另有商业网点和地下车库各一座。。
三、场地情况
（一）工程地质情况
拟建场区位于黄河、小清河冲积平原的边缘，整个场地地形平坦，勘探期间测得场地自然地面标高为25.40～26.24米。
勘区地层上部为黄河、小清河冲积成因的粘性土、粉土、砂土等，
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下部为山前冲洪积成因的粘性土、砂土及卵石土等，下覆燕山期辉长岩侵入体。
基坑开挖影响深度范围内主要地层如下：
⑴素填土（Q42ml）：黄褐色，可塑，稍密、稍湿，主要为耕土，含植物根系、有机质。
层厚：0.30～2.00米，层底标高：23.57～25.38米。
⑵粉质粘土（Q4al）：褐黄色，局部黄褐色，可塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反应，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。
层厚：0.30～3.10米，层底深度：1.00～3.70米，层底标高：21.80～24.68米。
⑶粉土、中粗砂（Q4al）
粉土：褐黄色，中密，湿，含氧化铁斑点，摇振反应迅速，刀切面粗糙，干强度和韧性低。
中、粗砂：褐黄色，稍密，主要矿物成分为石英、长石，局部分选性差，混圆砾、卵石。局部颗粒较粗为砾砂或圆砾，该层主要分布在场地北部（21---21，剖面以北地段）。
层厚：0.40～6.70米，层底深度：2.60～8.50米，层底标高：16.92～22.94米。
⑷粉质粘土、中粗砂（Q4al）：
粉质粘土：褐黄色，局部灰黄色，可塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反应，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。场地东南部（9-11#～9-13#及幼儿园）该层中下部局部混10～30%姜石，一般粒径1～4厘米。
中、粗砂：褐黄色，稍密，湿，主要矿物成分为石英、长石，局部分选性较差，混卵、砾石。该层以中粗砂为主，局部为砾砂或圆砾。在5#、F29#、F34#、F35#、30#、33#、34#孔砂层中钙质胶结成砂岩，岩芯呈碎块状及短柱状，钻探进尺缓慢。
中、粗砂层主要分布在该层下部或底部。层厚：1.20～13.00米，
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层底深度：7.90～18.00米，层底标高：7.00～17.49米。
⑸粉质粘土（Q3al＋pl）：浅棕黄色，可塑，湿，含铁锰氧化物，少量姜石，无摇振反应，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。该层下部局部混10～20%姜石；局部夹中粗砂薄层或透镜体，在17#、19#、F24#、F37#、F39#一线呈条带状分布，局部呈零星分布。51#、F24#、F39#、F40#、F48#、F52#、F84#钻孔附近其中部夹钙质胶结砂砾岩透镜体，钻探困难，岩芯呈柱状。
层厚：0.60～13.30米，层底深度：13.00～24.70米，层底标高：0.83～12.52米。
⑹粉质粘土、粘土、粗粒土（Q3al＋pl）：
该层上部主要为硬塑粘土、硬可塑粉质粘土；下部为粗粒土，主要为细砂、中砂、卵石土及胶结、半胶结的砾岩、砂岩。层厚：2.50~13.20米，层底深度：26.40～34.20米，层底标高： -8.50～-0.52米。
⑺粉质粘土（Q3al＋pl）：
浅棕黄色，硬可塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反应，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。局部夹姜石、砂土、卵石等透镜体。层厚：12.50～21.00米，层底深度：44.30～48.70米，层底标高： -23.09～-18.63米。
基坑开挖边坡稳定性分析与支护结构设计所需各参数见下表： 层 号 ① ② ③ 中、粗砂 粉质粘土 ④ 中、粗砂 20.0 5
土层名称 素 填 土 粉质粘土 粉 土 γ（kN/m3） 18.5 19.6 20.2 20.0 20.0 Ck（kPa） 10.0 15.0 13.0 15.0 φk（度） 10.0 15.0 16.0 28.0 16.1 30.0
（二）水文地质情况
勘区位于小清河、黄河冲积平原的边缘地带，勘区东部距腊山河170米左右，河道宽度20米左右，河水径流自南向北；勘区北侧为一引水沟渠，沟渠宽度15米左右，深度1.5米左右，地表水由西向东径流。拟建场地原为耕地，地势较低、地形开阔平坦，起伏较小。勘探期间测得场地自然地面标高为24.80～25.88米。
地下水类型为第四系孔隙潜水，主要含水层为第③层粉土、砂土与第④层中的中粗砂层。主要由大气降水补给及河道渗流补给。
地下水位随季节而变化，一期勘探时间为7月份，适逢雨季，连日降雨，降雨期间测得地下水静止水位埋深在自然地面下0.3米左右。勘探工作结束后，7月25日在场地内统一测得地下水静止水位埋深在自然地面下0.70～1.00米，相应标高为24.35～24.98米；二期勘探时间为11月份，测得地下水静止水位埋深在自然地面下0.70～1.70米，相应标高为23.71～24.98米。
（三）周边环境情况
该标段基坑北侧与四建标段形成一个整体基坑，基坑周边无建筑物，场地较开阔。基坑只存在东、南、西三面边坡。
基坑西边坡距离5米为施工道路。 基坑东、南边坡为开阔的施工场地。
四、基坑支护设计
根据该工程《岩土工程勘察报告》提供的场地地层情况及施工图纸，基坑开挖深度约6米，为保证基坑边坡的稳定，并防止雨季施工时雨水冲刷侵蚀边坡等，基坑支护工程按两个剖面设计：
1、基坑侧西边坡：该边坡是1#、2#、3#及部分车库共有边坡，考虑到上部
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西侧紧邻现场主要临时道路和后期施工商业网，为保证西侧商业网点地基土体尽可能少的遭受扰动和边坡的稳定性，该侧边坡支护按1：0.3放坡，采用土钉墙支护方案。
2、基坑东、南边坡：该边坡是14#、13#、12#、11#及部分车库共有边坡，考虑到施工场地比较宽广，本着安全合理节约的原则，按1：0.5放坡，采取钢筋网喷射砼护坡方案。
（一）基坑西边坡支护
1、土钉设计
边坡放坡按1:0.3，设计2排土钉，挂网喷射砼。设计参数如下：
位置 （自然地坪以下） 杆体类型 水平间距（m） 长度（m） 孔径（mm） 1Φ20 1Φ20 2 2 6 6 130 130 -2.0m -4.0m 土钉钢筋端部150mm弯折90○，并与1Φ16加强钢筋点焊或绑扎连接。沿土钉钢筋长度方向每2m设置一组对中支架。
2、钢筋网设计：钢筋网采用φ6.5@250×250双向布置，水平面上翻2.0米作为顶部防渗层。钢筋网现场绑扎成型，网距土面不小于3cm。
3、喷射砼设计
喷射混凝土强度等级为C20，根据风压及时调整水量和喷射口与墙面的距离，喷砼厚度平均60～80mm。
4、注浆材料：采用水泥砂浆或水泥浆，强度等级不低于M10。
（二）基坑东、南边坡支护
可采取1:0.5自然放坡开挖，边坡采用钢筋网、喷射砼护坡方案。 1、锚固钢筋
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采用Ф16钢筋，长度0.5～0.7米，端部垂直焊接同径钢筋长度为20～30cm。锚固钢筋打入土层内，外露部分与钢筋网绑扎连接，用于固定钢筋网。锚固钢筋宜根据基坑边坡开挖、修整的平整度情况设置，水平间距为1.5米，垂直间距为2.0米。
2、钢筋网、喷射砼设计 同上。
五、施工工艺方法
（一）施工工艺流程
如下图
定 位 放 线 分层挖土，提供施工面
钻孔或人工成孔 钢筋网绑扎 土钉孔位放线 人 工 修 整 边 坡
结 8 束
注水泥（砂）浆 喷射砼施工 （二）施工工序方法
1、定位放线
施工前施工现场要具备 “三通一平”，根据建设单位提供的拟建建筑物定点进行降水井及开挖边线的测量放线工作。
测量放线前要对资料进行检查，复核测量基线、基点，然后放测拟建建筑物的外轮廓线，然后确定基坑开挖边线。
2、土方开挖
土方开挖及支护工程是一体的，随着开挖的进行，必须及时施工相应的支护措施，即边开挖，边支护。对于局部设置土钉的边坡分层土方开挖，根据土质条件和土钉设置高度确定分层开挖深度，开挖后及时挂网喷砼及土钉施工。
（1）分层开挖
基坑开挖深度约6米，根据边坡支护方案，在-2米和-4米处设两道土钉，基坑开挖宜采取三步开挖：开挖第一层土至2.0米深度，进行第一道土钉及钢筋网喷射砼面层施工；开挖第二层土至4.0米深度，进行第二道土钉和钢筋网喷射砼面层施工；开挖第三层土至基坑底，进行第三道钢筋网喷射砼面层施工。机械开挖至基底标高以上50cm时，为保证桩头不受损坏，统一采用小型挖掘机进行桩间土清底。为了减少对基底土的扰动，留置20cm人工清底层，土方机械开挖完成后，人工清土紧随其后。挖至槽底时要特别注意进行标高、轴线的测量工作，严防土方超挖，挖至设计基底标高，平整槽底，清除浮土，做好验槽准备。同时，施工至桩身部位时，要特别注意已施工完桩基的保护，在桩身附近采用人工配合开挖，避免挖掘机碰触桩身，防止造成桩身断裂。
（2）开挖顺序
基坑开挖过程中，在施工条件允许的情况下，优先为基坑支护提供工作面，以便增加共同施工时间，加快施工进度。
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（3）开挖控制
在开挖基坑过程中，应严格按照基坑开挖边线和边坡坡度的设计要求，避免出现超挖和不到位现象。基坑边坡开挖尽量保持边坡的平整。
（4）施工注意事项
①为防止基坑遭受雨水及地上水的浸泡和太阳暴晒，基坑开挖后，及时验收浇筑垫层。
②弃土应及时运出基坑，基坑顶1.5米范围之内不得堆放材料。 ③在挖土机工作范围内，不得进行其它作业，挖土由上而下，逐层进行。 ④基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，发现裂纹及部分坍塌应及时支护。
⑤挖土机离边坡应有一定的安全距离，以防塌方，造成翻机事故。 ⑥基坑四周设置护栏，上下基坑设置马道，并采取防滑措施。
⑦土方施工时采取淋水降尘的措施，在出口处设冲洗池和沉淀池，车辆出场前进行清洗。
3、喷射砼面层施工
（1）修坡：边坡机械挖土应尽量平整，挖土后立即进行人工修坡，削除浮土，尽量避免对边坡稳定原状土体的扰动。
（2）绑扎钢筋网：钢筋网绑扎均匀,搭接处弯勾并错开,搭接长度满足设计要求和有关规范规定的要求。钢筋网保护层厚度不小于20mm，在钢筋网下设置保护层垫块和喷射砼厚度标志，保证钢筋网保护层厚度
（3）喷射砼：按照配合比，根据风压及时调整水量和喷射口与坡面的距离，以保证喷射混凝土与坡面的密实性。喷射砼时既不能水量过大造成砼顺坡下流，也不能水量过小出现粉尘。
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4、土钉施工
（1）成孔：修坡后进行土钉定位成孔，定位时应避开地下管网位置；根据土体情况，采用机械成孔。成孔孔位允许偏差150mm，孔深允许偏差50mm。
（2）拉杆加工：钢材经检验合格后进行拉杆的加工，拉杆杆体应焊接对中支架，沿杆体每2米一组。
（3）注浆：注浆采用水泥（砂）浆，水泥（砂）浆强度不低于M10，注浆采用孔底注浆，并进行二次补浆，保证孔内浆体的充盈度。
水泥（砂）浆应拌和均匀，随拌随用，拌和后应在初凝前用完。
六、施工组织
（一）主要施工机械
设备名称 钻机 搅拌机 空压机 灌浆泵 喷射机 切割机 电焊机 运输车 装载机 型号及规格 XY-150 WJG-80 VF7-12 HB-80/10 PZ-5 BX-160 YJ141 ZL-20F1 数量 10台 8台 8台 8台 8台 8台 8台 8辆 8辆 产地 设备状况 备注 洛阳 泰安 济南 泰安 郑州 济南 济南 南京 泰安 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 （二）施工工期
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基坑支护施工和土方开挖施工相互配合交叉施工作业，计划基坑支护工程在土方完工后5日内完工，预计工期25天。
七、各项施工组织措施
（一）环保措施
1、加强环保教育，提高全体人员的环保意识。
2、对施工材料（水泥、砂子、碎石等）必须进行覆盖，搅拌砂浆时设置围挡，防止产生扬尘。
3、对土质干燥、易产生扬尘的部位，洒水进行降尘处理。出土道路应进行硬化处理。
（二）工期保证措施
1、严格进行工期计划控制，分解总工期为小段工期落实到每个班组和每道工序，实行工期责任制，凡未能完成小段工期计划的班组要承担工期损失，并责成其在下段工期计划中弥补。
2、科学安排工序，合理划分施工段，形成正常的流水作业。 3、正确均衡施工工艺，土方与支护交叉施工，密切配合，相互促进。 4、后勤保障供应，材料和机具设备按时供应到现场。
5、隐检项目提前通知监理工程师，防止不能及时隐蔽影响进度。
（三）质量保证体系
建立以ISO9001为质量保证模式标准的质量管理体系，组建项目部管理班子，形成一个纵向统一指挥，协调一致、职责分明的严密完整的组织机构网络。
质量管理组织机构网络图：
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项目部经理 现场质量领导小组 技术负责人 土建生产负责人 技术员施工员质量员 安 全员 试验员材料员计量员 交底双方签字。
2、进行定位放线复检、关键工序复检、隐蔽工程复检制度及工序交接检验制度，控制不合格品出现。
3、质量三级管理：即施工队个人自检、下道工序上检、质检员把关检查，每道工序必备质量检验表格。
4、钢筋、水泥等主要材料要按照规范要求进行质检，质量不合格的材料禁止进入现场，绝对不用于施工。
5、遵守工程监理制度，所有施工操作必须按照监理要求执行，不得擅自行事；未经监理工程师检验、签证和批准，不得进行下道工序施工。
（四）质量保证措施
1、全面进行安全、技术、质量及相关规范、规程交底，交底要有书面记录，
（五）安全管理体系
项目部根据“管生产必须管安全”、“安全生产、人人有责”的原则建立
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施工班组操作人员 安全生产管理体系，明确规定各级领导、各职能部门和各类人员在生产活动中应负的安全职责，保障施工正常进行，其主要内容包括以下几方面： 1、组织机构
以项目经理、项目部以及各施工班组等各方面的管理人员组成本标段工程的安全管理组织机构，同时发动所有现场人员，实现全员管理。 2、安全生产责任制
（1）、项目经理：
对本工程安全生产总负责；认真贯彻安全生产的政策、法令和规章制度；安排生产的同时必须安排安全工作；组织实施安全技术措施，组织项目安全例会，定期组织安全检查，对职工进行安全教育；对安全工作的好坏实施奖罚；落实好安全生产资金。
（2）、项目技术负责人：
直接对安全生产负责，督促、安排各项安全工作，并按规定组织检查、做好记录。制定项目安全技术措施和分部工程安全方案，督促安全措施落实，解决施工过程中不安全的技术问题。
（3）、各专业负责人：
对本工程安全生产负直接责任，组织实施安全措施，进行安全技术交底，认真检查和验收安全工作，不违章指挥，组织工人进行安全规程学习，认真清除事故隐患，发生事故立即上报，保护好现场，参加调查处理。
（4）、安全负责人：
带头遵守各项安全规章制度，不违章作业，协助工长搞好安全生产，认真执行技术交底，及时检查机械设备安全使用情况；严密监视四口防护状况及各种防护设施，发现不安全因素及时纠正，发现重大安全事故隐患及时上报，排除隐患，保证安全生产；宣传、教育正确使用各种防护用品和操作用具，组织学习安全生产政策、法规；协助工长开好安全会，做好会议记录；
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发生事故立即报告，保护好现场；保证所使用的各类机械的安全使用，监督机械操作人员遵章操作，并对用电机械进行安全检查。
（5）、机具工：
对机械设备保护负有管理责任，对机械设备正确使用负有工作责任。严格按规程规范操作，有权拒绝设备带病运转，定期对设备进行保养、检查、维修。
（6）、电工：
对工长安排的任务负有操作责任，严格按操作规范操作施工，对架设的线路和安装的机械设备要经常进行检查测试，正确穿戴劳保用品，正确使用保护工具，发生工伤事故及时上报，不得擅自处理。
（六）、安全文明施工措施
工程施工在保质保量完成的前提下，全体施工人员要严格遵守“安全第一，预防为主”的方针，做到安全生产、文明施工。
1、安全生产保证措施
⑴加强职工安全生产教育，组织职工学习有关安全生产的知识和规定，把安全生产纳入工程的重要议事日程，要求职工严格遵守安全操作规程, 避免事故发生。
⑵落实各级安全生产岗位责任制，工地配专职安全员、班组设兼职安全员监督，保证安全生产，定期检查。
⑶施工现场悬挂安全警示牌。
⑷机械设备由专职上岗人员操作，按规定做好维修保养。
⑸加强用电管理，用电设备做好接地保护和装上触电保护装置， 并做好防雨、防潮、防雷击工作,保证用电安全。
⑹交叉作业时设专人指挥。
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2、文明施工保证措施
⑴做到挂牌施工,项目负责人、现场负责人、技术负责人、联系人等公开,接受社会监督。
⑵抓工程进度质量与安全同时，把文明施工提到施工管理的角度来抓。 ⑶材料运输、场地占用坚持礼让三先，树立良好企业形象。 ⑷减小对环境危害，确保施工场地整洁文明。 ⑸施工现场按总体布置要求建造，材料工具堆放整齐。
⑹加强职工、民工思想、纪律教育，杜绝偷盗、打架等治安事件。
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附：西客站片区安置一区9地块土钉墙支护方案计算书 1、工程基本设计计算参数
1.1 基本参数
本工程按二级进行计算。
1.2 土层参数
编号 名称 厚度(m) 1 1.00 素填土 2 1.00 粉质粘土 3 1.50 粉土中粗砂 4 6.50 粉质粘土中粗
砂
5 11.00 粉质粘土 地下水位埋深1.20m
重度(kN/m3)
18.00 19.60 20.20 20.00
19.50
内聚力(kPa) 10.00 15.00 13.00 15.00 24.00
内摩擦角(°) 10.00 15.00 16.00 16.10 10.00
比重 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50
天然孔隙比
1.00 1.00 1.00 1.00
1.00
1.3 土钉设计
编号 深度(m) 水平倾角(°) 水平间距(mm) 长度(m) 1 2.00 10.00 2000.00 6.00 2 4.00 10.00 2000.00 6.00 土钉工作面超过土钉深0.3m。
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孔径(mm) 加筋类型 加筋数量 130.00 HRB335-20 1 130.00 HRB335-20 2
2 整体稳定计算
2.1 《建筑基坑围护技术规程》JGJ120-99方法
2.1.1 计算参数
搜索范围：坡顶宽度0.0m；坡顶宽度0.0m。 不考虑局部边坡失稳
2.1.2 各工况计算结果
2.1.2.1 第1工况：开挖至2.30m
滑动圆心：（2.41，-1.90）m 滑动半径：4.38m 下滑力：40.4kN/m 抗滑力：59.8kN/m 土钉抗滑力：0.0kN/m 整体稳定安全系数：1.478 要求安全系数：1.30 满足要求
2.1.2.2 第2工况：开挖至4.30m
抗滑力：130.9kN/m 土钉抗滑力：28.8kN/m 整体稳定安全系数：1.321 要求安全系数：1.30
滑动圆心：（3.50，-1.72）m 滑动半径：6.17m 下滑力：120.9kN/m
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满足要求
2.1.2.3 第3工况：开挖至6.00m
滑动圆心：（4.47，-1.83）m 滑动半径：7.96m 下滑力：227.4kN/m 抗滑力：210.7kN/m 土钉抗滑力：85.1kN/m 整体稳定安全系数：1.301 要求安全系数：1.30 满足要求
3 土钉承载力验算
3.1 《建筑基坑围护技术规程》JGJ120-99方法
3.1.1 计算参数
土层编号
1 2 3 4 5
土类 粘性土 粘性土 粉土 粉土 粘性土
侧阻力(kPa)
40.0 60.0 80.0 90.0 100.0
水土分/合算
合算 合算 合算 合算 合算
3.1.2 计算结果
编号 1 2
受拉设计值(kN)
75.4 114.8
截面受拉强度(kN)
94.2 188.4
抗拔承载力(kN)
89.7 135.3
小值(kN) 89.7 135.3
结果 满足 满足
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