土方开挖工程施工设计方案.docx
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1、目 录一、编制依据 3二、工程概况 32.1. 建筑设计概况 322支护设计概况 423现场场地概况 52.4. 周边环境概况及管线情况 52.5. 场地工程地质条件 52.6. 场地气象及水文地质条件 6二、施工布者 73.1. 主要施工思路 73.2. 降排水主要做法 73.3. 总体施工流程 83.4. 施工准备 83.5. 土方阶段施工平面布置 10四、降水工程施工 104.1. 降水坑做法 104.2. 坑内排水沟、集水井布置 104.3. 坑上口排水沟布置 10五、基坑支护施工(具体详见基坑支护方案) 11六、土方开挖施工 116.1. 开挖的主要思路 116.2. 开挖的主要步骤
2、 116.3. 具体施工方法 15七、基坑开挖的技术保证措施 167.1. 降水工程 167.2. 土方开挖 167.3. 基坑边荷载 17八、安全及文明施工措施 178.1. 安全施工措施 1782文明施工措施 18九、基坑监测 189.1. 监测目的 189.2. 监测内容及要求 199.3. 观测频率及变形控制值 1994其他 20十、安全应急预案 2010.1. 应急组织机构及人员安排 2010.2. 危险源识别 2110.3. 保障措施及应急预案 21一、编制依据1、南山外国语学校(集团)大冲学校工程施工合同;2、南山外国语学校(集团)大冲学校工程详细勘察阶段岩土工程勘察报告;3、南
3、山外国语学校(集团)大冲学校工程基坑支护图纸;4、南山外国语学校(集团)大冲学校工程基础部分图纸;5、南山外国语学校(集团)大冲学校工程施工组织设计;6、 中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120- 2012);7、 广东省建筑基坑支护工程技术规程(DBJT 15-20-97);8、深圳市基坑支护技术规范(SJG05-2011);9、建筑基坑工程监测技术规范(GB-50497-2009);10、岩土工程勘察规范(GB50021-2001(2009年版)11、基坑开挖参考图(业主提供);12、场地地形图(业主提供);二、工程概况2.1. 建筑设计概况深圳市南山外国语学校(集团)大
4、冲学校工程项目位于广东省深圳市南山区(03-03地块),占地面积约22384.81平方米,建筑面积约34396.45平方米。拟建建筑物主要 为教学楼、图书馆、羽毛球馆、食堂、风雨操场、开放广场、风雨礼堂等;设计教学楼 地下1层,层高4.5米;地上5层,1层和标准层分别为4.5米和3.9米。宿舍地下一 层,层高3.7米,地上四层,层高3.3米。风雨礼堂和羽毛球馆在一栋楼,一层为风雨 礼堂,层高11.6.二层为羽毛球馆,层高为11米。为整板大地下室桩基础,为整板地下 室,羽毛球馆采用型钢混凝土结构,教师宿舍采用框架剪力墙结构,基础采用旋挖桩, 持力层为强风化粗粒花岗岩层。其余均采用框架结构,基础为
5、独立基础,持力层砾质粘 土层。抗浮水位按场地西北侧取高程 12.00m,东南侧取高程8.00m。总高度为21.9米。 底板顶标咼大首部分为-4.50m , -4.60m , -4.80m,局首部顶板标咼为-3.30m -5.70m -6.00m、 -5.50米。 轴底板厚300, 迪轴底板厚400。地下室大部分开挖深度5米左 右,设计土 0.000标高为12.50m,整体土方工程量约10万m。基础采用独立基础和桩基础,桩直径有 800、1000、1200,桩顶标高和和桩长根据 不同位置以图纸为准。2.2. 支护设计概况本基坑支护工程为临时性结构,基坑支护等级为三级,使用期限为一年。 ABb b
6、CD段 (具体位置参见附图基坑支护平面图)采用坡率 1:1比率放坡,打 入式钢筋土钉4排B1612O0长度为1m钢筋土钉与水平方向成15。表面铺钢筋网 A620区200, 2X 2布置泄水孔,再喷射强度 C20,厚度100混凝土。 DF段(具体位置参见附图基坑支护平面图)。采用拉森W新钢板桩支护,钢板桩 长 L=6 米,型号 400x310x15.5。 FGg段(具体位置参见附图基坑支护平面图) 采用坡率1:0.8比率放坡,打入式 钢筋土钉3排C22120,0上两排长度为4m下一排长度为3m钢筋土钉与水平方向成 15。表面铺钢筋网A620X200, 2X2布置泄水孔,再喷射强度 C20,厚度1
7、00混凝 土。 gHI段(具体位置参见附图基坑支护平面图)采用微型桩复合土钉墙支护,微型 桩4001200内插20a工字钢,长度6m;顶部用400X 400冠梁相连;并打入式钢筋土 钉3排C22120,0上一排长度为6m下两排长度为4m钢筋土钉与水平方向成15。 表面铺钢筋网A620X 200, 2X 2布置泄水孔,再喷射强度 C20,厚度100混凝土。 IJK段(具体位置参见附图基坑支护平面图)基坑支护在 12.5m以上采用1:1 放坡支护,并打入式钢筋土钉2排C22120,0长度为6m,钢筋土钉与水平方向成15 , 表面铺钢筋网A620X 200, 2 X 2布置泄水孔,再喷射强度C20,
8、厚度100混凝土; 12.5m 以下采用复合土钉墙结构支护,微型桩4001200内插20a工字钢,长度9m;顶部用 400X 400冠梁相连;并打入式钢筋土钉4排C22120,0上两排长度为12m第三排长度 为9m,第四排长度为6m,钢筋土钉与水平方向成15。表面铺钢筋网A620X200, 2 X 2布置泄水孔,再喷射强度 C20,厚度100混凝土。 KkL段(具体位置参见附图基坑支护平面图) 采用微型桩复合土钉墙支护,并打入 式钢筋土钉6排C221200第一排长度为9m第二、三、四排长度为12m第五排长度 为9m第六排长度为6m钢筋土钉与水平方向成15;微型桩4001200内插20a 工字钢
9、,长度11m;顶部用400X 400冠梁相连;表面铺钢筋网 A620X 200 , 2X 2布置 泄水孔,再喷射强度C20,厚度100混凝土。 L1M段(具体位置参见附图基坑支护平面图)基坑支护在 12.5m以上用坡率1:1 比率放坡,打入式钢筋土钉2排C22120,0两排长度为6m钢筋土钉与水平方向成15, 表面铺钢筋网A620X 200, 2X 2布置泄水孔,再喷射强度 C20,厚度100混凝土;在 12.5m以下采用复合土钉墙结构支护,微型桩 4001200内插20a工字钢,长度9m; 顶部用400X400冠梁相连;表面铺钢筋网 A620区200, 2X2布置泄水孔,再喷射强 度C20,
10、厚度100混凝土。 MA段(具体位置参见附图基坑支护平面图) 整个断面采用复合土钉墙支护,打入 式钢筋土钉6排C221200第一排长度为9m第二、三、四排长度为12m第五排长度 为9m第六排长度为6m钢筋土钉与水平方向成15;微型桩4001200内插20a 工字钢,长度11m;顶部用400X 400冠梁相连;表面铺钢筋网 A620X 200,2X 2布置 泄水孔,再喷射强度C20,厚度100混凝土。2.3. 现场场地概况深圳市大冲旧改南山外国语学校(集团)大冲学校位于深圳市大冲村内,东侧和南 侧均为在建高层,交通条件便利。场地现状东侧为钢筋加工区,其它部位为施工弃土区 域,堆土高度17m不等,
11、现状地势高程落差很大,目前现场地已平整到绝对标高12.5 左右(相对标高土 0.000 ),基坑开挖深度5m左右。2.4. 周边环境概况及管线情况东面:侧为大涌都市花园小区,由中建五局承建,处于主体施工阶段,建筑红线距离都市花园小区楼约7.7m;南面:南侧为大涌新城花园二期,由中建二局承建,处于主体施工阶段,建筑红线距离大涌新城花园二期楼约 34m建筑红线边以内目前有部分活动板房。西面:西侧为待建市变电站,与南山外国语学校(集团)大冲学校同步建设,目 前为空地;北面:北侧为待建幼儿园,目前有一栋居住的两层楼房;据业主提供资料,坑内及周边无任何管线。2.5. 场地工程地质条件根据“深圳市大冲旧改
12、南山外国语学校(集团)大冲学校详细勘察阶段岩土工程勘 察报告”,本工程地基土层主要为场地内地层为杂填土、人工填石,第四系全新统 冲洪积层粘土、冲洪积层砾砂,第四系晚中更新统坡积层坡积含砾粘土,第四系中 更新统残积砾质粘土。下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。全、强风化粗粒花岗岩强度较 高,力学性质好。与地下工程有关的土层自上而下的分布情况详见下表:工程地质概况表次土层名称及 地层编号状态厚度(m)描述1杂填土i松散1.1 9.8褐黄、灰兰等杂色,主要由粘性土、块石、砼及 砖块等组成,块石310cm,分布不均,以松散为 主2填石层2松散3.2 6.5杂色,青灰,肉红色,主要由块石、建筑砌块、 碎石组成,
13、块石占4050%钻孔中所取块石为310cm 碎石粒径为23cm 松散3黏土层i硬可塑4.0 4.7黄、红褐色,含20流右的砂砾。湿,硬可塑. 有光泽,摇震反应无,干强度高,韧性高,场地内 局部分布。4砾砂层2松散稍密1.4 6.0灰白、褐黄等色,主要成分为石英质,混2030% 左右粘性土。饱和,松散稍密。场地内局部分 布含砾粘土稍湿湿, 可硬塑1.6 11.1褐红、褐黄等色,含约2030%勺石英砾,具花斑 结构,稍湿湿,可硬塑。有光泽,摇震反应 无,干强度高,韧性咼,场地内普遍分布。砾质粘土稍湿湿, 可硬塑5.5 29.2褐黄、灰白、褐红等色。由粗粒花岗岩风化残 积而成,原岩结构尚可辨认,含约
14、2030%勺石 英砂砾,稍湿湿,可硬塑,遇水浸泡易软 化,稍有光泽,摇震反应无,干强度咼,韧性 高,风化不均,局部夹有强化岩块,场地内均 有分布。全风化粗粒 花岗岩i极软岩、极 破碎2 15.6灰白、褐红、褐黄等色。极软岩、极破碎,原 岩结构较清晰,岩芯呈较坚硬土状,偶夹有强 风化岩块。遇水浸泡易软化、朋解。岩体基本 质量等级为V类。场地内层状分布,所有钻孔 均见及风化粗粒花8岗岩2软岩、破碎大部分钻孔为钻穿肉红、褐黄等色。软岩、破碎。裂隙发育,斜 长石多已风化成土状,钾长石晶形完整,岩芯 呈坚硬土夹碎块状,手折可断,遇水易软化, 强度降低。岩体基本质量等级为V类。场地内 层状分布,所有钻孔均
15、见及,大部分钻孔未钻 穿。中风化粗粒 9花岗岩3较破碎、较 软岩仅个别钻 孔钻及该层褐黄色夹肉红色。较破碎、较软岩,裂隙较发 育,裂面具铁染,合金钻头可钻进,岩芯主要 呈碎块状,少量短柱状,岩心锤击易碎。岩体 基本质量等级为W类0微风化粗粒花岗岩4较硬岩、较 完整仅个别钻 孔钻及该层灰白色、肉红色,较硬岩、较完整,岩体基本质 量等级为川级,裂隙稍发育,裂隙呈闭合状.岩 心多呈短柱长柱状,岩石锤击声脆26场地气象及水文地质条件场地气象条件深圳市属亚热带海洋性气候,地处北回归线以南,属亚热带海洋性季风气候。由于 受海陆分布和地形等因素的影响,春季,常出现阴雨天气;初夏,常有雷暴雨;盛夏, 会出现晴
16、热天气,台风也频频影响;初秋台风仍较活跃,常有冷空气入侵,气温明显下 降,秋未,天气清爽,晴天较多,冬暖而时有阵寒。全年气候温和湿暖,夏长冬短,雨 量充沛,日照充足,干、湿分明。深圳年平均降水量为 1966.3mm地域分布自东向西减少,东南部年平均雨量达2200mm以上,西北部地区只有约1500mm降水主要集中在夏季(占 45%-47%和秋季(占34%- 36%,其次是春季(占12%- 16%,冬季为旱季(占4%左右)。全年主要风向为东风和北东风,多年平均风速2.6m/s3.6m/s。地下水的埋藏与性质本场地地下水主要赋存在第四系地层及基岩裂隙中,属上层滞水潜水及基岩裂隙水类型,基岩裂隙水具微
17、承压性。地下水主要靠大气降水补给,水位因季节及降雨情况 而异,雨季水位上升,地下水位变化幅度1.0m左右,地下水的排泄主要为地下渗流,排向大冲河。勘察期间,测得钻孔地下水混合水位埋深 4.215.6m,高程2.8910.72m。根据取自钻孔 ZK9 ZK44的地下水试料水质分析结果,按岩土工程勘察规范 (GB50021-2001(2009年版)相关规定进行判定:场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀 性,对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。根据取自钻孔ZK53 ZK57的地下水位以上杂填土土壤易溶盐分析结果:场地土(地下水位以上)对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性;对钢结 构具微腐蚀性
18、(根据pH值判定)。三、施工布署3.1. 主要施工思路基坑在微型桩复合土钉墙完成达到一定强度后,做好降排水措施,从经济、土方开 挖的便利性考虑,本基坑设计采用坑内集水井抽水和排水沟明排方式排出坑内地下水, 降水坑降地下水水位。通过观测降水坑水位达到要求后进行土方开挖。土方开挖主要采 用机械开挖,人工配合清槽,其中地下室分两大区域组织开挖,从南向北分三次开挖至 底。3.2. 降排水主要做法根据基坑设计总说明及场地含水层分布情况,从经济、土方开挖的便利性考虑,沿基坑周边布置降水坑,坑顶部布置排水沟,坑底布置排水沟和集水井,最后经三级沉淀后排至市政排水管网3.3. 总体施工流程3.4. 施工准备材料
19、准备本基坑开挖主要为降水配合土方两部分,各部分主要材料需用计划如下: 主要材料计划表材料名称规格单位数量用途备注PVC坡纹管500m1200基坑上口排水排水软管3寸m5600集水井水抽排灰砂砖240*115*533 m50排水沟、集水井砌筑级配卵石5 40mm3 m400开挖道路换填钢板各型t5止水板制作、道路垫板机械准备主要机具计划表机械名称规格单位数量用途备注回转式钻机台2基坑支护施工水泵出水量40 60t/h台10抽排水配电箱400A个50电源控制柴油发电机300kw台2备用电源挖掘机PC350台3土方开挖挖掘机PC150台2土方开挖自卸汽车20T辆20土方运输高压水枪把10车辆冲洗人员
20、安排主要人员安排表序号工种人数职责备注1施工总负责1现场生产协调总负责2降水施工工程师4基坑降水施工管理3土方施工工程师4土方施工管理4安全员3施工安全管理5测量员3降水、土方施工测量6电工4现场临电施工7降水工10降水及维护8瓦工10排水沟、集水井、沉淀池砌筑9杂工50土方清槽、管沟清理现场前期准备 组织工程技术人员认真熟悉施工图纸和施工方案,使全体施工人员对整个工程的 施工部署、施工方法、施工要点和注意事项有一个全面的了解,并做好技术交底。土方 开挖前应对施工现场、地下障碍物进行全面调查,并制定排障计划和处理措施。 开工前办理好交通、环保等相关手续,以保证施工的连续。 办理好测量控制点交接
21、,并将测量控制点引测至现场,建立好测量控制网。 主要施工道路铺筑完成,保证交通通畅。 准备好夜间施工照明的灯具,布置机械就位并进行调试,平整场地,预留机械通道,保证土方施工机械道路畅通。 与业主办理好场地移交。 关注天气情况,努力减少恶劣天气对工期的影响,并做好安全防范措施。3.5. 土方阶段施工平面布置根据本工程场地及土方施工情况,在基坑南侧引入道路做为土方车辆进入道路,南侧设一条混凝土路做为土方运输路线,具体详见施工平面图。四、降水工程施工4.1. 降水坑做法沿基坑周边每25m挖2mx 2mX 3m左右降水坑1个(可用挖机直接成坑),在开挖的 同时放入污水泵抽水。随开挖深度的增加,逐渐加深
22、降水坑深度。4.2. 坑内排水沟、集水井布置坑底设置排水沟,排水沟尺寸为:400X 400X 400m(顶宽X底宽X高)。坑底排水 沟汇集坑内排出的水,构造设计详见大样图。基坑底部设集水井以汇集坑底排水沟排出的地面水和地下水,尺寸为800(长)x800(宽)x800mm(深),间距约按每30m设置一个。排入市政管道前应做三级沉砂池,长X宽X深=3000X 1500X1 500mm构造设计详见大样图。4.3. 坑上口排水沟布置坑顶设置排水沟,排水沟尺寸为:400X 400X 400m(顶宽X底宽X高),坑顶排水 沟拦截坑顶雨水,基坑顶四周排水沟范围以内做硬地化以防地表水渗入,构造设计详见 大样图
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