边坡支护及基坑降水施工方案

临沂市文化广场工程基坑支护及降水施工方案

山东天元第二建筑工程有限公司

2010.04.02

一、基坑工程概况

临沂市艺术中心位于北城新区城市中轴线，景观湖南侧，西侧与孝圣巷相邻，南临算圣巷，东临茶山巷，北靠府前巷，所处地势平坦，交通便利。工程用地南北宽247m ，东西长240m-449m，占地面积100亩。主楼20层，裙楼4层，地下1层，主楼高80m，东西长190m，南北宽160m。地下面积37199m2，中心地下29177m2，左、右两个车库共计8022m2。

该工程场地为拆迁场地，地形起伏不大，基坑四周场地较为开阔，无重要建筑物。基坑根据建设布局分1、2、3、4个区域，其中1区设游泳馆。2、3、4区开挖深度约5m-6m,1区局部开挖深度约为8m,低于地下水位约5m。工程设计基底标高为-5.5m， -6.9m，-8.1m不等。基坑开挖平均深度在6.0米左右。基坑安全等级为二级。

由于施工现场受场区施工道路及规划布置，压缩了放坡空间，基坑开挖前应对支护及降水作出安全、经济、合理的方案。

二、参照规范和标准

本工程基坑支护方案的制定主要参照以下规范标准及相关资料：

1、《临沂市艺术中心岩土工程勘察报告》

2、临沂市艺术中心基础总平面图

3、《岩土工程勘察规范》（GB500021-2001）

4、《建筑基坑支护技术规程》（JBJ120-99）

5、《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:97）

6、《建筑基坑工程监测技术规范》 (GB50497-2009)

三、场地工程地质条件

场地地貌形态主要是沂河冲积1级阶地。根据场地钻探揭露，场地内底层分布为回填土、粉质土和膨胀土。由于受周边河道影响，在下挖3-4m时有明显的含水层，地下水位高于基坑底标高1.5m至2m。工程地层结构情况如下：

1层素填土：黄褐色，松散，成分以耕土为主。该层场区分布较普遍，厚度：0.40-2.00m；层底标高：67.72-69.23m；层底埋深0.40-2.00m。

2层粉质粘土：褐黄-黄褐色，可塑，场区普遍分布，厚度：1.20-2.40m，层底标高：66.65-67.58m,层底埋深：1.70-2.90m。该层具有中等压缩性。

3层粘土：灰褐色，可塑-硬塑，该层场区普遍分布，厚度：1.10-2.60m；层底标高：64.45-65.93m；层底埋深：3.10-5.00m。该层具有中等压缩性。

4层粉质粘土：黄褐色，可塑-软塑，含砂较多约占10%。场区普遍分布，厚度：0.30-2.30m；层底标高：63.58-65.42m；层底埋深：3.80-5.50m。该层具有中等-高压缩性。

四、基坑支护施工方案

1、基坑支护设计参数：

为简洁计算上部粘性土的重度取20.0KN/m3

内聚力c取29.4KPa

内摩擦角φ取8.8度

取60.0KPa;

钉土摩阻力极限值q

sik

下部强风化岩层的重度取21.0KN/m3

内聚力c取100KPa

内摩擦角φ取20.0度

取100.0KPa。

钉土摩阻力极限值q

sik

2、该工程场地周围环境条件较简单，考虑本工程的重要性且基础施工周期较长，基坑长时间暴露，并受周围场地限制，基坑开挖后，边坡距离施工道路太近，西侧和北侧部分基坑紧邻施工道路，必须支护后方可进行施工道路的施工。因此，重点部位采用维持降水条件下的土钉墙支护方案，放坡系数1：0.5。一般部位采用挂网喷砼方案，放坡系数1：0.8。

具体情况参见基坑平面图与下表。

基坑土方开挖必须分层进行，严禁一次挖土到底。

（一）挂网喷砼（1-1区段）

钢筋网采用φ4的钢筋，间距200×200mm，基坑顶部同时进行硬化、挂网喷射混凝土处理，处理长度自基坑边沿外延2m。

钢筋网的锚固采用1.5mφ18钢筋。上排钢筋沿基坑顶部钢筋网居中布置。按水平间距2m，打入长1.0mφ18钢筋,挂网后，喷射混凝土护顶。坡面设置3排钢筋，沿基坑底部布置，按水平间距2m，垂直距离1.5米，用1.5m长φ18钢筋钉打入坑壁土中，固定钢筋网（见一区支护详图）。

喷射混凝土面层厚度为80mm。施工中，应先喷射一层素混凝土，然后绑扎钢筋网（放置绑扎好的钢筋网片），用锚固钢筋固定牢固后，再喷射面层的混凝土，喷射混凝土的强度等级为C20。

坡面应同时设置泄水孔，泄水孔水平间距3m，纵横设置。采用直径50mm，L=500mm的PVC塑料管，管壁进行打孔。一端插入土中，另一端外露砼面层0.1m。

钢筋网距面壁误差不超过±5mm，面层喷砼厚度误差不超过±10mm。

（二）土钉墙施工工艺（2-2区段）

土钉墙支护施工时在基坑开挖坡面，采用击入的方法将钢筋土钉打入土中。在坡面安装钢筋网，喷射强度等级为C20的混凝土，使土体、土钉及喷射混凝土面层结合。

土钉：成孔直径110mm，孔距允许偏差±100mm、孔深允许偏差±50mm、成孔倾角允许偏差±5%。坡面采用三排土钉，具体参数见下表：

绑扎钢筋网采用φ8㎜钢筋，间距为260㎜×260㎜，用击入土中的钢筋土钉固定，用加强筋压紧，加强筋与土钉头焊接，加强筋采用直径14㎜螺纹钢筋。横向设置，将各土钉焊接连接。绑扎钢筋网前，应先喷射一层混凝土，将坡面面层硬化，再绑扎钢筋网，同时，焊接加强筋。

待土钉、挂网、加强筋焊接施工完成后，一次喷射完成。

坡面设置泄水孔，泄水孔间距3m，纵横设置，垂直采用两排，距离坡顶为2.0m、4.0m。

（三）、技术要求

1、施工时注意事项：

（1）开挖过程中若发现地质资料同勘测报告出入较大或地下管线、构筑物、尤其是上下水管等情况与设计条件差异较大时，应及时报告设计人员以便对本设计作出调整。

（2）对边坡局部渗水段，在施工过程中可作泄水孔处理，插入导管进行排水。

（3）基坑应按设计深度分层分段开挖，每层超挖深度不大于设计深度0.5m。发现异常情况时，应立即停止挖土，查清原因并采取措施后，方可继续开挖。

2、土钉抗拉力试验不少于土钉总数的1%，且不少于3根，土钉区段喷射砼宜每100㎡检测一组面层厚度。

六、基坑降水

根据勘察报告提供资料，基坑场地水位稳定在地下3-4m时，高于基坑底标高1.5m至2m。依据岩土勘察报告，建议采用明沟降水。根据本工程场地的地层情况，降水方案拟采用明（盲）沟降水结合管井降水。管井降水主要在游泳池及集水坑部位采用。其他部位采用明（盲）沟降水。

因该工程基础面积大，基底标高复杂。故在基础内部设置盲沟进行降水，因势利导，将地下水引至基础内部集水井内，最后单独对集水井的降水进行处理。

6.1施工工艺

6.1.1明沟施工工艺：

挖设明沟→施工集水井→安放水泵→架设主分水管→开挖沉淀池→降水→根据现场实际调整方案→成品保护→降水监测→待地下回填、底板覆土完毕且施工至主体四层封顶后，停止降水。

6.1.2盲沟施工工艺：

开挖内部集水井→挖设盲沟→安放水泵→降水→在盲沟内置入预先制作好的PVC管→回填20-40mm 石子→盲沟上覆盖TS防水卷材→降水→根据现场实际调整方案→成品保护→降水监测→混凝土垫层施工。

1、明沟设置

根据开挖实际情况，沿基坑坑底垫层边沿外300mm处周圈设置800mm宽、深800mm的排水沟，排水沟坡度为3%。每20m处设置1.5m×1.5m×1.5m集水坑。坑壁采用M10水泥砂浆砌筑机制粘土砖240厚，排水沟侧壁采用M10水泥砂浆砌筑机制粘土砖120厚，坑底、排水沟底部铺填20-40mm碎石100厚。

2、盲沟的设置

因该工程基底占地面积大。在基础内部设置盲沟。盲沟宽度500mm，深度800mm，排水坡度为3%。中间埋设110mmPVC管，在PVC管外壁每间隔100mm进行取孔。孔的直径5mm。外壁周圈采用滤网封裹。盲沟内，PVC管周围采用20-40mm碎石进行回填。待浇筑垫层混凝土时，采用350gTS卷材覆盖盲沟，然后浇筑垫层混凝土（见详图）。