深基坑土钉墙支护土方开挖施工方案(1)

安团社区污水处理站工程设备间基坑土方

开挖及支护专项施工方案

编制依据

1、 安团社区污水处理站工程设备间基坑土方开挖与支护设计 2、 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）

3、 《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》（GBJ202-2002） 4、 《建筑基坑工程检测技术规程》（GB50497-2009）

5、 《安团社区污水处理站岩土工程勘察报告》及施工现场的实地

踏勘

6、 《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33—2001)

7、 《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005/J405-2005。

编制说明

1、本方案主要详细地阐述了设备间深基坑土方开挖、基坑边坡支护及降排水等的施工方法与主要措施，用于本工程设备间深基坑施工整个过程的指导。

2、根据地质勘察报告资料显示，本场地地下并无软弱土层，其基坑开挖深度已到中风化泥岩层，且基础底板埋入区域基岩层中较深，根据以往的施工经验，一般中风化泥岩土层状态稳定性均较好，为此，在此也考虑了遇中风化泥岩时的处理措施。

3、本方案的设计原则是以动态设计、动态施工及动态管理相结合的，施工过程中必须随时对开挖所取得的土体资料和水文地质资料进行分析、比较，发现与设计所取土体物理力学性能及水文资料不符或出入较大时，要及时会同相关单位专业负责人调整设计方案和施工方案，以确保方案的可靠度，基坑边坡以及基坑周围环境的安全。

第一章 工程概况

1.1 工程简介

本工程位于荆门市漳河新区境内，属于江汉平原西北部丘陵区，现拟建污水处理站设备间场地起伏不大，地面高程为121.50-122.80米，最大高差为1.26米，设备间占地面积约73.95平方米，地下部分为钢筋混凝土剪力墙结构，地上部分为一层框架结构。±0.000相当于绝对标高122.800米，基础底板面标高－10.1米，底板厚0.85米，属于深基坑施工范围。

1.2 地层岩性及工程地质特征

据钻探取芯鉴定，并结合各岩土层的年代、成因、强度等反映岩土工程特征的不同，可划分为三套四个工程地质层：第一套为新近人工填土即素填土层（①），第二套为第四系上更新统冲洪积层（②），第三套为上白垩系跑马岗组沉积岩（③、④），现由新到老、上至下分述如下：

①层素填土：以土为主，含少量砖石，分布于全场区，层厚0.6-4.7米，强度低，压缩性高。

②层粉质粘土：主要由黏粒和粉粒组成，场地呈局部分布，分布不均匀，厚度变化大，局部未揭穿，揭露层厚0.7-3.8米，其强度高，压缩性中等。

③层强风化砂质泥岩：主要成分为泥质，含粉砂质，岩体基本质量等级为V级，分布于全场区，层厚1.7-2.5米，其强度较高，压缩性低。

④层中分化砂质泥岩：主要成分为泥质，含粉砂质，岩体完整程度为较破碎，基本质量等级为V类，属极软岩，分布于全场区，连续稳定，厚度大，层厚未揭穿，其强度高。

1.3 气象及水文地质条件

本区属亚热带潮湿性大陆季风气候区，年平均最高气温32.4℃，

年平均最低气温8.9℃，年平均气温19-24.6℃;年平均降水量978-1274mm；年平均相对湿度74%，环境类别Ⅱ类；年平均风速3.6米/s，最大风速20.7米/s,风压0.3KN/m2，基本雪压0.35KN/ m2，主导风为北风。

本处水文地质条件较简单，①层素填土为弱透水弱含水层，②层粉质粘土为相对隔水层，③层强风化泥岩和④层中风化泥岩为相对隔水层。场区地下水类型主要为赋存于①层填土中的上层滞水。以接受大气降水下渗补给为主，由高水头位置像低水头位置渗流排泄。一般为季节性含水，雨季含水，旱季疏干，无统一自由水面，其水位变化较大，水位随大气降水及地表排水强度波动。由于场地范围内无储水构造，排水条件好，本次勘探过程中级勘探结束后24小时均未测得地下水。

场区附近无污染源，取邻近安河水样进行水质分析，同时结合环境地质条件判断：本处即使存在暂时性地下水，亦对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性；另据土水分析报告，并结合地区经验，本场地土对钢结构和钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。

1.4 岩土工程评价

⑴、地基岩土技术参数的选用

场区岩土层物理力学性质指标、岩土技术参数是根据钻探岩芯鉴定分层、静力触探、标准贯入、重型圆锥动力触探等原位测试、取土样进行室内土工试验，参数统计采用置信区间法，依据《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地基基础技术规范》等经分层数理统计计算综合分析得出；同时搜集了附近同类有关地质资料，参考本地区同类地质条件的建筑经验提供的各项技术指标而确定。

承载力特征值及压缩模量综合成果表

地 层 编 号 岩土名称 重度 承载力特征值 压缩 比贯模量 入阻力 承载力特征值 压缩模量 击 承载数 力特征值 压缩土工试验 静力触探试验 标准贯入试验 岩土工程参数综合建议值 承载压缩模量 模量 力特征值 γ KN/m 3fak Es ps fak Es N fak Es fak KPa MPa MPa KPa MPa 击 KPa MPa KPa Es MPa ① 素填土 18.0 70 60 2.0 60 2.0 2.9 0.6 2.0 1.2 60 ② 粉质 粘土 19.5 200 170 9.0 9.3 1.7 8.0 7.1 160 10.0 170

承载力特征值及压缩模量综合成果表

地 层 编 号 岩土 名称 重度 击数 承载力变形 天然极限承载力重型圆锥动探试验 岩土单轴抗压试验 岩土工程参数综合建议值 承载力 特征值 模量 抗压强度标准值 特征值 特征值 压缩模量 γ NKN/m 363.5 fak KPa Es MPa fak MPa fak KPa fak KPa Es MPa 击 ③ ④

强风化 20.1 8.9 泥岩 中风化 22.8 泥岩 fa 360 E0 40.0 fa 360 E0 40.0 E0 1.3×10 4 4.77 600 fa 600 (2)、场地稳定性及地基岩土层建筑性能评价

本场地分布有强度较高、厚度大、分布连续稳定的泥岩和泥质粉砂岩层。在勘察深度内未发现断裂、土洞、断层破碎带等；场区内不存在陡坡陡坎，滑坡体等不良地质现象，根据《城乡规划工程地质勘察勘察规范》，判断场地动力地质作用影响较弱，环境工程地质条件较简单，场地属基本稳定场地。

1.5 施工作业分析：

本工程基坑土方竖向开挖深度最深可达11.05米，但基坑面积较小，可能会导致土方挖运作业有一定的难度。本工程深基坑土方开挖时拟采用1台反铲挖掘机进行分台开挖。并且中间穿插有机械排水和喷锚护坡措施施工。

第二章 施工部署

本工程深基坑支护与土方工程的施工顺序为：先进行自然地面高程123.5m（-0.3m）到118.15m（-5.65m）层基坑部分的开挖，在进行-5.65m 以上基坑边坡喷锚支护后再继续向下分段开挖，分段开挖的时间间隔不宜太长（避免边坡土长时间暴露大气中，或遇天气变化下雨冲刷边坡而引起滑坡）。

2.1、锚杆支护与土方开挖

由于本基坑工作面有限，深基坑的土方开挖分1个施工作业队伍施工。根据现场实际情况，本基坑有一面与STCC净化池基础相邻，基坑的开挖会导致净化池的基础持力层被挖除，现采用待设备间墙壁施工完并达到设计强度后，对净化池下的基础采用级配砂石料回填压实处理。对于基坑其他坡面采用二级放坡、护坡，第一、二个坡面的坡度拟分别采用1:1.25、1:0.75的坡度，中间设置2米宽的平台，整个地下基坑的简易土钉墙支护的锚杆纵横向间隔1.5米设置，锚杆采用2根16mm的三级螺纹钢筋制作，同时锚筋与土钉钢筋双面旱牢，坡面钢筋网采用

6.5＠150×150纵横向单层布置，喷射砼面层为

C20,100mm厚。基坑支护平面图详见附图一，基坑支护横断面图详见附图二，坑中坑基坑支护横断面图详见附图三，坡面喷层及挂网等细部构造详见附图四。

2.2排降水

土方开挖前，先布置好地面排水系统，在基坑四周做一条300×

300mm的截水沟，截水沟排水至邻近河道。第一坡面的坡脚处设置300×300mm的截水沟，第二坡面坡脚处设置200×200mm碎石盲沟。基坑一角设置1000×1000mm的集水坑，用于下雨基坑积水后，水泵抽排水。截水沟大样图，详见附图四。

2.3 临时用电、用水

深基坑土方开挖用电主要是边坡喷锚支护及抽水时的用电，根据现场实际情况，深基坑施工用电主要由现场已有一配电柜线路供应，所有用电均从该条主临时用电线路接设。施工临时用水主要是边坡喷护时的施工用水。根据实际情况，现场施工临时用水可以采用邻近河道中水。由于临时施工用电量的较小，，在土方开挖时用电主要为边坡喷锚设备及抽水设备，用电量可以满足要求，故在此不再另行施工临时用电的计算。

2.4各种资源需要量计划

（1）、喷锚支护

土钉锚杆施工安排1套机械设备施工。 （2）、土方开挖

土方开挖安排1个作业队独立完成，根据基坑土方作业进度，作业队考虑配备320型履带式挖掘机1台(其铲斗容量q=1.2m3)，10T自卸汽车5台。

（3）、基坑开挖好之后，简易土钉墙施工用脚手架

第一坡面基坑开挖到位后，拟在开挖好的深基坑内搭设双排脚手架用来施工土钉墙。该双排操作用脚手架采用钢管扣件式双排脚手架，脚手架立杆间距为1.8m，立杆排距为1.5m，步距为1.6m，操作

层和底层必须满铺脚手板。第二坡面开挖完，脚手架搭设与以上相同。

2.5施工准备

（1）、技术准备

①、根据建设单位提供的图纸和相关资料，组织有关人员熟悉图纸、参加建设单位组织的图纸会审，并做好会审记录。

②、收集所涉及到的各种施工质量验收规范，检测标准、材料的质量标准及有关的施工图集等。

③、进行技术交底和施工组织设计交底。 （2）、劳动力的准备

（1）、为了保证工程的高效、快速的施工，安排以下专业的施工队伍进场施工，各施工队班组之间有明确的分工，也相互配合协作使工程能保证质量、按期、安全的完工，具体分工如下：

① 挖掘施工班：主要负责土石方开挖，挖掘机施工后修整基坑边线及基底。

② 钢筋工班：主要负责钢筋的加工制作绑扎等工作。 ③ 喷锚施工班：主要负责喷锚支护工作。

（2）、选择好的施工队伍并与之签订劳动合同，然后组织岗前培训，学习图纸，施工工艺标准、工艺流程、进行书面技术交底，安全交底，对特殊工种及不熟练的工人，还要进行相应的培训。特殊工种要持证上岗。

2.6、物资准备

（1）、根据施工图，预算及施工方案，依照工程的施工进度计划拟出材料供需计划。

（2）、根据施工平面布置及施工方案，确定所需的施工机械设备、用

具、拟出所需用的计划。

（3）、根据拟出的计划，落实安排好材料、构件（成品、半成品）施工机具的预购、采购等工作。

2.7、生产准备

（1）、平整场地，修通施工临时道路，主干线尽量利用已有道路。 （2）、按施工总平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水试电，修好临时排水沟。

第三章 主要分项工程施工方法与技术措施 3.1土方开挖

（1）、土方开挖前的准备

①、施工机具：反铲挖掘机、自卸汽车、打夯机、镐、铁锨、胶轮手推车等。

②、土石方施工前须将施工区域内的所有障碍物进行拆除。 ③、设置排水设施，在每一个平台设置临时性截水沟。

④、做好测量控制，设置区域控制网，并做好轴线桩的测量及校核。同时进行场地标高的测量工作。

3.2、机械挖方的要求及方法：

（1）由于基坑面积较小，采用分两层开挖的方法，具体详见附图。 （2）配合机械作业的清底、平整、修坡等人员，须在机械回转半径以外工作。当必须在回转半径以内工作时，须停止机械回转并制动好后，方可作业。

（3）土方挖掘作业中，如遇有电缆、管道、地下埋藏物或辨识不清的物品，须立即停止作业，设专人看护并立即向施工负责人报告。弄

清楚无误后方可进行继续开挖；在土方机械开挖中，须严格控制挖土的轴线、标高、严禁超挖。

（4）在施工中遇下列情况之一须立即停工，待采取措施并符合作业安全条件后，方可继续施工：

①、挖方区土体不稳定，有发生坍塌危险时。 ②、气候突变，发生暴雨、水位暴涨时。

③、地面涌水冒泥，出现陷车或因雨天发生坡道打滑时。 ④、工作面净空不足保证安全作业时。

（5）采用白灰放出基坑开挖线。开挖时须先边后内，先远后近，上口白灰线挖留各半。先挖上层，后挖下层，铲铲相连，逐层加深，每层保持一个扇形工作面，直至基坑底标高处。所挖出的土方全部用自卸汽车外运到弃土场。

3.3、人工挖土方的方法及安全措施

基坑土方机械开挖后，预留200～300mm进行人工清底，以免扰动基层。

（1）挖掘土方时，必须由上往下进行，禁止采用掏洞、挖空底脚和挖“伸悬土”的方法，防止塌方事故。

（2）多人同时挖土操作时，须保持足够的安全距离，横向间距不得小于2m，纵向间距不得小于3m。禁止面对面进行挖掘作业。 （3）用十字镐挖土时，禁止带手套，以免工具脱手伤人。挖掘土方作业中，如遇有电缆、管道、地下埋藏物或变识不清的物品，须立即停止作业，设专人看护并立即向施工负责人报告。严禁随意敲击，刨挖和玩弄。

（4）深基坑挖土时，操作人员须使用梯子或搭设斜道上下，禁止蹬踏固壁支撑或在土壁上挖洞蹬踏上下。

（5）作业中，作业人员不得在阶坡及深坑和陡坎下休息。作业时，要随时观察边坡土壁稳定情况，如发现边坡土壁有裂缝、疏松、渗水或支撑断裂、移动等现象，作业人员须先撤离作业现场，并立即报告施工负责人及时采取有效措施，待险情排除后方可继续作业。 （6）配合机械作业的清底、平整、修坡等人员，须在机械回转半径以外工作。

3.4、基坑支护

（1）、土钉墙支护结构布置详见附图。 （2）、简易土钉墙支护施工

简易土钉墙支护的施工工艺流程是：开挖作业面→修坡→搭设脚手架→安装土钉（锚钉）→挂网→喷砼→脚手架拆除→养护。

①、开挖作业面

根据现场实际情况，该土钉墙支护施工技术要求，须采用分层、分段开挖。

②、修坡

基坑大开挖好后，由人工铲除边坡上的松土及欠挖土体，填实超挖洞穴，进一步提高边坡的平整度；作业面渗水较大时，须设置临时排水孔。当开挖后发现边坡土质较差时，可先初喷底层混凝土，初喷混凝土厚度以3～5cm为宜。

③、搭设脚手架

待修坡符合要求之后，组织架子工按设计要求搭设好操作脚手

架。在基坑底部开始搭设的脚手架，其立杆下面必须垫设好枕木或木排枋，脚手架高度必须根据施工高度的需要搭设其高度。同时，脚手架必须按规范要求搭设，并且，必须搭设好扫地杆、抛撑及剪刀撑和防护栏杆等安全设施。操作层和底层必须满铺脚手板。

④、土钉（锚钉）制作安装

按设计要求的直径和长度制作土钉（锚钉）并分类堆放。土钉（锚钉）安装时，须清除土钉（锚钉）上的杂物，确保杆身的清洁。土钉（锚钉）先用人工对中调好倾角之后人工打进坑壁1/3～1/2长之后，再让挖掘机调整好斗的角度用力将土钉（锚钉）灌入预定的深度。

⑤、挂网

钢筋网的直径、间距和构造应符合设计要求；钢筋网须离边壁约3～7cm；各层钢筋网之间采用单面搭接焊焊接且焊接须牢固，搭接长度应不小于10d，加强筋和土钉（锚钉）头须牢固焊接（土钉头90°弯钩、弯钩直线长度以10cm为宜）。

⑥、喷射混凝土

前面工序完成后，最后喷射混凝土成形。喷射混凝土采用 P.O42.5级普通硅酸盐水泥(即425.R水泥)、中细砂、瓜米石和适量的砼外加剂拌合而成；喷射混凝土强度等级为C20。喷射混凝土前，须检查钢筋网是否达到垫离高度和喷浆管道是 否畅通，喷射时，空压机应提供0.4～0.8MPa左右的工作压力；喷射混凝土厚度除满足设计图纸要求外，还须保证钢筋网和加强筋的保护层厚度。

⑦、脚手架拆除

混凝土喷射完工经检查合格后即可拆除操作脚手架，脚手架拆除之前应检查架体的稳定性。应保证在拆除架体之前的架体安全性。同时，架体拆除应有2～3人配合，实行先搭设的后拆，后搭设的先拆的原则。

⑧、养护

喷射好的土钉墙混凝土必须按规范要求进行施水养护，保证混凝土不会因水化热的影响而烧坏。混凝土喷射好达到1.2Mpa之后即可进行浇水养护，养护期间必须保持混凝土面的湿润度。该混凝土养护时间不少于7天。

3.5、质量控制

(1)开工前必须做好各级技术准备和技术交底工作，施工技术人员、测量人员必须熟悉图纸，掌握现场测量桩及水平点位置，同监理办理验桩、验线手续。

(2)经技术人员检查并做支护，支护工作做好，经质检人员检查合格后，作为施工样板，才能继续支护施工。

(3)严格执行安全生产有关规章、规程和工程各项制度。 (4)钢筋制作应符合现行规范。

(5)工地人员必须遵守的规定，技术不熟练人员不能顶岗操作机具。 (6)喷射作业前，须对机械设备、输气管、水管线路、输料管线路和电缆线路等进行全面检查及试运转。

(7)喷头与受喷面须垂直，宜保持0.8～1.5m距离。

(8)、喷射手须控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光滑，无干斑或滑移流淌现象。

第四章 施工过程中的质量管理

1、做好施工技术交底，严格按照设计图纸，施工组织设计及其他施工规范规程进行施工，除建立工程质量管理保证体系外，须认真履行技术交底程序，将设计意图、设计变更、操作规程、施工工艺、技术要求、技术措施和质量标准向各工种及各级施工人员进行详细的讲解交底，让作业人员真正做到心领神会，施工时准确无误。

2、质量保证技术措施：严格按建筑工程施工及验收规范、规程 和设计图纸要求施工，减少和避免返工现象，抓好一次成品。

3、严格控制轴线、标高，布置好轴位布置图和标高控制点，严格执行复核制度。设立观测点对基坑边坡的变形实施严格监控。 4、施工过程如发生严重的质量缺陷和事故，须及时上报，不得随意自行处理。

5、每日开工前，现场施工管理人员都要向操作手进行技术交底， 对挖土的区位、深度、宽度以及与支护作业的协调进行详细的布置和安排。严禁擅自超前开挖，同时对已挖出的作业面用人工修平，以保证钢筋网和喷射砼的平整度。

6、严格按施工规程和施工方案进行支护作业，同时须针对现场的情况，随时与设计方案对照，加强信息反馈，做到动态设计、动态施工、动态管理。对锚孔布置、土钉（锚钉）的长度与直径、钢筋网的间距以及喷射砼的厚度与强度实行工序管理；专人负责材料试验、工序监控和施工记录签证工作。

第五章 工期及工期保证措施

本工程的深基坑开挖计划5天完成，土钉墙施工计划7天完成。因而，为了确保本工程项目的实现，我公司特组成一个强有力的项目部，建立严格的项目管理制度，因事设人，定岗位、定责任，因责任授权。在施工中，随时与建设、设计及监理等有关单位负责人沟通，确保工程进度。

1、组织领导：组成工地项目班子，做到齐心协力，一切为了本工程工期、质量目标的实现。

2、施工前要熟悉图纸，领会设计意图，制定工作方案，使整个施工与管理在有序的监控之下进行。

3、安全、质量、技术管理工作常抓不懈，项目经理、施工员、安全员、材料员严守职责，并向项目经理部签订责任状，不出现误工窝工(甲方原因除外)，不出现质量事故返工误时，不出现安全事故，不出现停工待料，各个部门人员各司其职，确保工程在紧张而有序的状态中高效施工。

4、施工机械在本施工组织设计的基础上实际弹性管理，如发现工期拖后，则立即增加机械，保证进度。

第六章 施工安全保证措施

认真贯彻公司关于安全施工生产等有关规定，做到“安全第一，预防为主，综合治理”，并结合本工程施工人员较多、基坑较深、工期紧、施工难度大、材料进出车道少，防污染要求高等具体情况，建立严密的安全制度，以保证施工安全，促进工程顺利进行。

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