分部分项工程实例一：深基坑支护工程施工组织设计实例

深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计1 工程概况本工程为某写字楼地下建筑的基坑开挖工程。

该建筑由主楼和裙房组成，主楼东西长约86m，南北宽约45m，开挖深度11.50m（电梯井13.50m），裙房东西长约106m，南北宽约24m，开挖深度5.40m。

施工深度范围内，地层土质分布情况如下：地面（标高35.80m）以下0～-3.70m为素填土，局部有旧建筑基础；-3.70～-8.80m主要为粉质粘土，其中在-4.00m左右有层厚度0.50～1.00m的重粉质粘土层；-7.80～-13.50m为细砂；-13.50～-21.50m为卵石，卵石最大粒径5～8cm；-21.50～-27.50m为粉质粘土。

地根据地质报告，拟建场地有地下水，其地下水水位分布变化特点见表1。

地下水水位分布表表1除上述勘察实测到的三层地下水外，在-4.0m（标高31.80m）左右处尚有一定的上层滞水；另外，场区深部（埋深约30m以下）分布的砂层和粉土地层均为饱和含水层，赋存有具较高压力水头的承压水。

场区第1层地下水（潜水）水位标高的分布规律基本与地形标高的分布规律一致。

地下水位标高在21.50～26.50m左右，自场区西北向东、南逐渐降低。

场区第2层地下水（潜水～微承压水）水位标高变化不大，基本表现为潜水类型，但当含水层的顶板埋深较深时，受上覆相对隔水层的约束，该层地下水具有一定的承压性。

场区第3层地下水（承压水）水位标高变化较为稳定。

由于基坑设计标高在地下水位以下，基坑西面、北面有建筑物，东面、南面临街，无地放坡，因此采用管井井点降水。

主楼护坡采用钢筋混凝土灌注桩加锚杆护坡方案；裙房西面、北面采用土钉墙基护坡方案；裙房临街面（东、南两面）及主楼深槽区上部3.7m以上采用1：0.6放坡挂网抹灰支护。

基坑土方、降水、护桩、土钉墙及锚杆统称基坑开挖及护坡工程，主要工程量见表2。

本工程的施工特点是：地处繁华市区，交通与环保管制严格，施工场地窄小，工序多，工期要求急，施工中必须采取措施减少振动和噪声，安排好作业班次和工作面，白天打井、打桩，夜间抢运土方，各分项工程互创施工条件，抓好工序搭接和流水作业，确保60d完成施工任务。

2 施工准备工作2.1 一般准备⑪全面调查施工现场和锚杆深度范围内的地上、地下障碍物，制定排障计划和处理方案，并加以实施。

⑫根据建设单位提供的建筑红线、控制桩、水准点和施工图纸，进行测量放线工作。

基坑开挖范围内所有轴线桩、水准点都要引出机械施工活动区以外，并设置涂红白漆的钢筋支架加以保护。

⑬根据轴线桩、施工图纸，测放井位、桩位和基坑开挖线，并加以保护。

⑭在基坑南侧搭建临时办公、休息用房约150m2，工具棚20m2，水泥棚20m2。

⑮根据施工方案和施工图纸进行机械设备和钢筋、水泥、砂石、钢绞线等材料的准备。

⑯办理交通、城建、市政、市容、环卫等有关手续，办理降水工程向市政雨水或污水管道的排放手续，准备弃土场，办理运土及渣土消纳手续。

2.2 材料、机械准备⑪组织相关材料和机械设备进场。

机械设备应做好检修和保养。

⑫钢筋、水泥等需复试的材料，进场后提前取样送试，确保材料合格。

⑬提前进行商品混凝土厂家的选择，并选择备用搅拌站，确保护坡桩施工阶段的混凝土质量的稳定及供应及时。

2.3 拟投入的主要施工机械设备及劳动力计划⑪拟投入主要施工机械设备拟投入反循环钻机、搅拌机、锚杆机、汽车吊、挖土机等大型机械设备，根据计算及综合部署完全能够满足施工的要求。

具体的各类机械设备表见表3。

⑫劳动力配置见劳动力计划表（表4）。

劳动力计划表表4注：本计划表是以每班八小时工作制为基础编制的。

2.4 施工用电和施工照明⑪根据机械配备型号和数量及钢筋加工、混凝土浇筑用电，经计算本工程高峰用电量为200kW，建设单位提供的316kVA变压器，符合施工用电容量要求。

⑫临时供电线路采用90mm2橡皮电缆，并设置8个电闸箱供护坡和降水施工用电。

⑬在现场搭设4个高4～6m的照明灯架，每个灯架安装镝灯2000kW。

工作面、坡道口安装碘钨灯活动灯架1～2个，供夜间施工照明用。

2.5施工用水在现场东西两侧，各设置1个50mm的水源，供打井和护坡工程施工用水。

3 施工平面布置施工平面布置图（略）。

⑪出入口分别设在现场东南侧和西南角，运料、运土汽车可走循环路。

⑫混凝土搅拌机及砂石料场设在裙房基坑范围内，但要避开护坡桩桩位线。

由于场地窄小，砂石、水泥、钢筋、钢绞线等原材料须按计划分期、分批进场。

⑬钢筋加工场设在主楼基坑北侧，钢筋笼要分批加工，码放高度不得超过2层。

4 分项工程施工方法4.1 降水工程1.降水方案的选择本工程主楼降水目的是兼顾基坑开挖和护坡桩施工，降低水位标高要求降至护坡桩底标高（21.30m），降水深度大，潜水及微承压水存在于粉质粘土、细砂内，渗透系数和出水量也较大，又由于上层粉质粘土有滞水，因此，主楼采用管井加砂漏井点降水方案。

管井主要降低潜水水位，砂漏井主要将上层潜水渗漏至细砂层，再用管井抽走。

2.管井井点计算⑪计算参数：基坑面积A＝89m³48m＝4272m2，基坑深度H＝11.50m。

降水深度S＝26.50m－21.30m＝5.20m，含水层厚度h＝26.50m－17.40m＝9.10m。

渗透系数K砂＝10m／d，K卵石＝120m/d，加权平均后K＝81m／d。

降水井底在渗透系数很小的粉质粘土层内，故按潜水、完整井计算。

⑫基坑假想半径：X0＝√（A／π）＝√（4272／π）＝36.89m⑬抽水影响半径：R＝√[（X0）2＋2Kth／μ]＝√[（36.89）2＋2³81³6³9.1／0.23]＝199.54m式中t——抽水稳定时间，取6d；μ——给水系数，粉细砂0.15～0.20，卵石0.20～0.35，取0.23。

⑭基坑总涌水量：Q＝1.366²K²[（2h－S）²S]／（log R－log X0）＝1.366³81³（2³9.1－5.2）³5.2／（log199.54－log36.89）＝10202.5m3／d⑮单井涌水量：q＝2πrh w√K／15＝[2³π³0.15³2.46³86400³√（81／86400）]／15＝409m3／d式中h w——滤管进水长度，0.27²h＝0.27³9.1＝2.46mr——管井半径（m）。

⑯管井数量：N＝(Q/q)³1.1＝(10202.5/409)³1.1＝27.44座，实际布置28座。

式中，1.l为增井系数，考虑降水井损坏、堵塞、效率降低等，井数增加10%。

⑰管井平面布置及并距：管并布置在基坑四周，其中4座井布置在裙房基坑内。

井距l＝L／N＝264m／28＝9.43m，实际为9.6m（锚杆间距的倍数，以防被其击穿），式中，L为基坑周边长度，m。

⑱管井竖向布置（井深）：管井由地面开始打井，井深h1按下式计算：h1＝S1＋iL1＋h2＝14.5＋0.10³44.5＋3＝21.95m，实际23.00m。

式中S1——地面至桩底深度（m）；i——水力坡度，环型井点取10%；h2——管井沉淀高度，一般取2～3m；L1——管井至基坑中线的距离（m）。

⑲计算结果校核：以上井点计算公式及计算参数均为经验值，因此，有条件的工程应做现场抽水试验，本工程无条件做试验，但完成2～3座井后立即试抽水，对渗透系数K、水力坡度i及单井涌水量q等进行校核。

⑳管井井点对环境的影响：潜水含水层在地面下14.50m的细砂和卵石层内，该层土压缩模量较大，上面5m厚的粉质粘土，形成硬壳顶托层，故降水引起的沉降量可忽略不计。

3.管井井点施工⑪管井的构造：管井采用300mm（内径）无砂混凝土砾石管（全部为滤管），径600mm，井管与并孔之间填2～6mm滤料，井深23.00m，井距9.6m，共布置降水井28座（图略）。

⑫管井成孔（井）：采用CZ-22钻机冲击成孔（井），如噪声、振动大扰民时，也可采用GSD-50-SM泵吸反循环钻机。

可利用地层的粘性土，自造泥浆护壁，钻孔（井）前要挖好泥浆池，冲击钻采用掏渣筒掏渣，泥浆少而调，泥浆池深度在1.00mm以内，反循环钻机靠泵吸泥浆循环排渣，泥浆多，泥浆池深度1.50～2.00m，并配备泥浆罐车随时将多余泥浆运走。

⑬下井管：用钻机的卷扬装置，采用井托法逐节吊放，井管连接采用竹片丝绑紧。

要保持井管顺直，在井孔内居中。

⑭填滤料：从井管周围均匀填滤料，防止将井管挤偏，洗井后要补填滤料，井顶2.00m 用粘性土封口。

⑮洗井：采用9～12m3空压机气举冲洗法，将由气管和排渣管组成的洗井器放入井底，关闭排渣管，用高压气激荡沉渣和井壁，再开启排渣管将水渣混合物吹出，这一过程自下而上反复进行，直至洗出清水，井内水位接近周围地下水位为止。

⑯地面排水管：布置在基坑顶周边，由φ300mm钢管排水总管和沉淀池组成。

抽出的地下水经排水总管及沉淀池再排入市政雨水或污水管道内。

⑰抽水：采用扬程25m，出水量20t/h，QS系列潜水电泵，置泵标高16.00m，引水管采用50mm胶管或钢管。

一般情况下，群井抽水6～7d后水位显著下降，10d后稳定到设计水位标高，此时水泵出水量显著减少，为起始出水量的50%左右，可换用小流量水泵。

⑱降水运转：管井井点运转后，要配备专人值班，保持昼夜连续运转并定期检查水泵及管路运转情况，测量水位、水量，做好施工记录。

必要时可配备备用电源或发电机，以防停电、停泵造成水位上升，发生灾害，影响施工。

⑲裙房基坑内降水井：由地面打井，随挖土深度逐节拆除至裙房坑底标高。

抽水时，可采用串联抽水法，即将中间降水井的水抽至边侧降水井，再抽至地面排水管内。

4.砂漏井施工砂漏井井孔直径300mm，井深10.00m，井内填2～6mm滤料，井距2～3m，在管井降水井之间共布置砂漏井58个。

砂漏井成孔采用BQZ300步履式钻机，要边钻孔边填砾，以防塌孔。

填砾至地面下2.00m，用粘性土封口。

4.2 护坡工程4.2.1护坡方案的选用根据护坡高度、周围环境、土质分布情况、施工能力和经验，本着安全、经济、合理的原则，本工程选择振动小、噪声低和变形小的钢筋混凝土灌注桩护坡方案，不同部位其构造和做法也不相同。

⑪主楼护坡高度11.50m，采用φ800mm钢筋混凝土灌注桩加锚杆护坡方案。

由于有旧建筑基础需拆除，也便于新建管线通入，挖土3.50m后再做桩，桩顶设850mm³500mm连梁，锚杆设在连梁上，连梁顶砌砖墙并设抗弯柱和压顶梁。

⑫裙房护坡高度 5.40m，裙房西面、北面采用土钉墙基护坡方案；裙房临街面（东、南两面）及主楼深槽区上部3.7m以上采用1：0.6放坡挂网抹灰支护。