取水泵房深基坑支护降水设计方案.doc

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1、设 计 说 明1、概述.项目位于.，交通方便。拟建取水泵站为一地下2层，地上一层构筑物，采用框剪结构，基础形式采用筏板基础。高程系统为国家85高程，基坑周边地面东侧拟整平至标高11.70m，南、西、北侧拟整平至标高9.5m，地下一层基础垫层底标高为1.10m，地下二层基础垫层底标高为-5.15m，故基坑开挖深度为8.4/14.65m。基坑周长约230m。本基坑属于临时性支护，支护结构安全使用有效期为1年。2、周边环境拟建取水泵站四面均为空地，无建筑物和道路荷载，坑顶荷载主要为施工临时荷载，按15KN/m2计算；场地要选择合理的堆放场所，距离基坑边2m范围内严禁堆载，避免有基坑边坡附近大量堆土、

2、以免造成基坑失稳，具体荷载分布详见“基坑周边环境和监测平面布置图”。3、工程地质及水文地质本场地由.察设计研究院，2016年9月.岩土工程详细勘察报告，作为本次设计的主要依据。3.1场地地层岩性在基坑开挖影响范围内，主要涉及到以下土层：第层，中砂（Q4m）：黄、灰黄色，饱和，稍密，石英质，亚圆形，以中粒砂为主，细粒砂次之，黏粒含量约8%。该层在各钻孔中均有揭露。第层，中砂（Q4m）：黄、灰黄色，饱和，稍密中密，石英质，亚圆形，以中粒砂为主，粗粒砂次之，黏粒含量约10%。该层在各钻孔中均有揭露。3.2场地地下水勘察期间，在各钻孔测得稳定水位埋深为0.2010.30m，水位标高为1.832.27m

3、。根据区域地质经验，海棠湾最高潮水位为2.66m。场地地下水位埋深受季节性和潮水位影响而变化，其年变化幅度约1.50m。3.3场地岩土工程参数基坑工程计算参数计算参数土层名称重度（KN/m3）粘聚力C（kPa）内摩擦角()土钉的极限粘结强度标准值（kPa）锚杆的极限粘结强度标准值（kPa）中砂18.0*5.0*25.0*6570中砂18.5*5.0*35.0*8090注：带*为经验值场地其它地质条件详见本工程岩土工程勘察报告。4、设计思路4.1 设计原则：基坑支护设计遵循“安全、经济、合理”的基本原则。4.2 开挖方式：根据场地空间及地质条件，基坑上部采取放坡开挖取土方式，下部采用直立开挖取土

4、方式。4.3地下水的防治：基坑开挖必须做好地下水的控制，本场地地下水对基坑开挖有影响，对地下一层基坑开挖影响较小，拟采用轻型井点降水，地下二层部分拟采用封闭式截水帷幕+坑内管井的降排水方法。5、设计依据5.1.勘察设计研究院，2016年9月.岩土工程详细勘察报告；5.2甲方提供的项目地形图、总平面图、泵站结构施工图；5.3现场踏勘情况调查结果；5.4工程设计规范及计算软件：5.4.1建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）5.4.2型钢水泥土搅拌墙技术规程(JGJ/T199-2010)5.4.3建筑和市政降水工程技术规范（JGJT111-98）5.4.4建筑地基基础设计规范（GB5000

5、7-2011）5.4.5建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 502022002）5.4.6建筑基坑工程监测技术规范（GB 504972009）5.4.7建筑施工土石方工程安全技术规范（JGJ180-2009）5.4.8建筑结构荷载规范（GB50009-2012）5.4.9混凝土结构设计规范（GB500102010,2015年版）5.4.10钢结构设计规范（GB50017-2003）5.4.11建筑深基坑工程施工安全技术规范（JGJ311-2013）5.4.12建筑基坑支护结构构造（11SG814）图集5.4.13理正深基坑7.0PB1岩土及地下工程设计和施工分析软件5.6设计计算参数本基坑

6、按整平后地面标高计算开挖深度为8.4/14.65米,基坑设计安全等级按二级考虑，基坑侧壁重要性系数取1.0，地下水埋深约6.00m，坑底地下水降至基坑底以下0.5m。6、支护结构设计型式1-1剖面1-1剖面采用放坡+钢花管的支护型式（开挖深度8.4m）：按1:1一级放坡；坡面设4排钢花管，采用483.2mm钢管，L=6m2000mm，孔内注纯水泥浆；坡面挂A6.5150*150钢筋网片，采用U型钢筋钉固定，喷80mm厚C20细石砼。2-2剖面2-2剖面采用放坡+钢花管的支护型式（开挖深度10.6m）：按1:1一级放坡；坡面设6排钢花管，采用483.2mm钢管，上部3排长度为9m，下部3排长度为

7、6m，间距均为2000mm，孔内注纯水泥浆；坡面挂A6.5150*150钢筋网片，采用U型钢筋钉固定，喷80mm厚C20细石砼。3-3剖面2-2剖面采用上部放坡+钢花管，下部搅拌桩插型钢+锚索的支护型式（开挖深度13.15m）：上部8.4m按1:1一级放坡；坡面设4排钢花管，采用483.2mm钢管，L=6m2000mm，孔内注纯水泥浆；坡面挂A6.5150*150钢筋网片，采用U型钢筋钉固定，喷80mm厚C20细石砼；下部直立部分设2排水泥土搅拌桩，桩径500mm，纵横间距均为350mm，桩长14.0m；搅拌桩内插一排工字钢桩，工字钢规格28a#，间距700mm，桩长12.0m；桩顶设500*

8、500mm冠梁，主筋8C18,箍筋C8200，采用砼强度为C30；设2排锚索，第一排锚索为3根15.2钢绞线，横向间距1.4m，长度为20m，其中锚固段长14m，自由段长6m， 第二排锚索为3根15.2钢绞线，横向间距1.4m，长度为20m，其中锚固段长15m，自由段长5m，锚固体直径均为150mm；腰梁采用双拼20a#槽钢腰梁；坑壁挂14#50*50mm铁丝网，膨胀螺栓固定，喷60mm厚C20细石砼。4-4剖面4-4剖面采用搅拌桩插型钢+锚索的支护型式（开挖深度6.25m）：设2排水泥土搅拌桩，桩径500mm，纵横间距均为350mm，桩长11.0m；搅拌桩内插一排工字钢桩，工字钢规格28a#

9、，间距700mm，桩长9.0m；桩顶设500*500mm冠梁，主筋8C18,箍筋C8200，采用砼强度为C30；设2排锚索，第一排锚索为3根15.2钢绞线，横向间距2.1m，长度为14m，其中锚固段长8m，自由段长6m， 第二排锚索为3根15.2钢绞线，横向间距2.1m，长度为15m，其中锚固段长10m，自由段长5m，锚固体直径均为150mm；腰梁采用双拼20a#槽钢腰梁；坑壁挂14#50*50mm铁丝网，膨胀螺栓固定，喷60mm厚C20细石砼。7、设计材料要求7.1钢筋采用国标HPB300和HRB400级钢；7.2冠梁混凝土强度为C30；7.3腰梁采用热轧普通槽钢，钢号为Q235；7.4水泥

10、搅拌桩采用PC32.5级水泥；7.5锚索采用1860Mpa高强度低松弛钢绞线，注浆水泥采用P.O42.5级水泥；7.6工字钢采用热轧普通工字钢，钢号为Q235；7.7喷射混凝土水泥采用PC32.5级水泥。8、施工技术要求及注意事项8.1场地内及其附近地下埋藏有地下管、缆，对土方开挖及锚索施工有影响时，必须核实该管、缆布置情况，详细核对施工影响范围内的地下管网布置图，采取迁移、避让（如对锚杆位置进行调整）和保护措施，避免破坏工程桩及地下管网，造成损失。并对周边建（构）筑物的现状进行拍照、取证。8.2 基坑开挖之前，必须准确放线；并做好挖土机械、运土车辆的通道布置、挖土顺序及堆土位置的安排，严禁将

11、挖出的土堆置于基坑周边。8.3 土方开挖之前必须待搅拌桩施工28d后方可开挖。锚杆施工和土方开挖之间必须密切配合，逐层分段开挖，每段开挖长度不宜大于20m，每层开挖深度必须严格按照支护施工要求进行，一般不宜大于2.0m且不超过锚索或土钉以下0.5m。不得超挖和欠挖。8.4 合理安排基坑土方开挖顺序，使基坑坡面暴露时间最短，土方开挖不得碰撞已经施工好的支护结构及喷射混凝土；土方外运时应注意防止损坏排水沟、护栏等设施。8.5 基坑土方开挖应分段逐层开挖，并做好清坡、挂网、喷射混凝土面层，一次性开挖长度应控制在20m之内，开挖深度控制在工作范围之内；开挖后应迅速修整坡面、敷设铁丝网片、喷射混凝土。8

12、.6型钢水泥土搅拌桩（1）水泥土搅拌桩的水泥掺入量为18%，采用PC32.5级水泥，水灰比0.60.8；（2）水泥土搅拌桩养护龄期不应小于28d，搅拌桩28d无侧限抗压强度标准值不宜小于1.2MPa，达到设计强度后方可进行基坑开挖，施工前宜通过试验确定；（3）采用湿法施工，每根桩均应在有效桩长范围内进行两次复搅、复喷，搅拌机搅拌下沉速度和搅拌提升速度应控制在0.32m/min范围内，并保持匀速下沉和匀速提升；（4）浆液泵送流量应和搅拌机的喷浆搅拌下沉速度或提升速度相匹配，确保搅拌桩中水泥掺量的均匀性；（5）水泥土搅拌桩施工前宜通过试桩确定实际采用的各项技术参数、成桩工艺和施工步骤，包括浆液的水

13、灰比、下沉（提升）速度、浆泵的压送能力、每米桩长或每幅桩的注浆量；（6）桩和桩的搭接时间不宜大于24h，若因故超时，则应采取围桩搭接，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量；（7）型钢桩插入宜在搅拌桩施工结束后1小时内进行，可采用机械压入法或振动打入法，插入前必须检查其直线度并确保满足设计和规范要求；（8）型钢设置接头采用焊接时，焊接质量必须满足规范要求；（9）遇到搅拌桩水泥固化未能插入型钢，用XY-100型钻机引孔后放入型钢，孔缝内注纯水泥浆。8.7锚索8.7.1锚索组装：（1）锚索体应选用表面没有损伤，无锈污的钢绞线，并严格按设计尺寸下料；（2）编排钢绞线时沿锚索体轴线方向每隔2米设置支架

14、，将锚索体捆孔牢固；（3）锚索体安装时，必须保护好注浆管，防止扭压，折曲或拉断。8.7.2锚索注浆：（1）注浆水泥采用P.O 42.5级水泥；（2）注浆液配合（质量）比根据设置要求规定，水灰比0.50.55的水泥浆，水泥浆的配合比要准确、均匀；（3）锚索注浆采用二次注浆，注浆压力应大于2 MPa；（4）注浆水泥浆固结强度不低于20 MPa；（5）锚索采用底部压力注浆法，注浆管随着注浆慢慢拔出，但要保证注浆管端头始终在注浆液内。注浆应连续进行，并要饱满；（6）搅制水泥浆所用的水不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不应使用污水；（7）浆液应搅拌均匀，随搅随用，并应在初凝前用完；（8）注浆泵的

15、工作压力应符合设计要求，并应考虑输浆过程中管路损失对注浆压力的影响，确保足够的注浆压力；（9）注浆过程中，若发现注浆量大大减少或注浆管爆裂时，应将杆体及注浆管拔出，待更换注浆管后，再下放杆体；若中途耽搁时间超过浆液初凝时间，应重新清孔后再下放杆体，重新注浆；（10）一次注浆待浆液从孔口溢出后即可停止注浆；（11）锚杆施工时注意保护及避让周边地下管线、构筑物，并注意施工时产生的涌砂、塌陷，使用专业锚杆钻机，跟管钻进。针对有砂地层容易出现充满砂石空隙,造成注浆外流,采用浆液中掺减水剂或速凝剂及间歇式反复注浆的办法,控制浆液向周边流动,直至注浆压力达到设计压力为止。锚固段注浆必须按设计压力控制进行注

16、浆,对自由段必须能够保证锚孔周边的岩体稳定为前堤,防止过量注浆；（12）注浆过程对每个孔水泥用量作详细、完整的施工记录。8.7.3 锚索张拉应符合下列规定：（1）张拉前应对张拉设备进行标定；（2）当锚索固结体的强度达到15MPa或设计强度的75%后，方可进行锚杆的张拉锁定；（3）台座的承压面应平整，并和锚索的轴线方向垂直；（4）锚索的张拉顺序应考虑邻近锚索的相互影响；（5）锚索张拉控制应力必须符合设计要求。8.7.4锚索锁定应符合下列规定：（1）应采用符合技术要求的锚具；（2）锚索锁定后若经监测发现明显的拉力损失，应进行补偿张拉；（3）锚索张拉和锁定作业均应有详细、完整的记录。8.7.5锚索基

17、本试验：（1）每个剖面进行极限抗拔承载力试验的锚杆数量不应少于3根。（2）确定锚杆极限抗拔承载力的试验，最大试验荷载应大于预估破坏荷载，且试验锚杆杆体截面面积应符合建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012中第B.1.7条的规定；不符合时，应按建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012中第B.1.7条对钢绞线强度的要求确定最大试验荷载。必要时，可增加试验锚杆的杆体截面面积。（3）锚杆极限抗拔承载力试验宜采用循环加载法，其加载分级和锚头位移观测时间应按建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012中表B.2.3确定。8.8钢管锚杆（1）钢管锚杆采用冲击打入式，锚杆注浆体有效孔径为80mm，锚杆孔位、

18、角度、孔深以设计图纸为准；（2）锚杆杆体接长采用焊接，并焊接长度15cm的加强筋三根。倒刺、溢浆孔间距为800mm，对开对焊。倒刺长度30mm；（3）水泥浆液用量不应小于20kg/m，水灰比0.50.6，分二次注浆，第一次注浆压力0.5MPa，第二次注浆压力1.2MPa；（4）上层锚杆注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%，后方可开挖下层土方及下层土钉施工；（5） 施工前应定出孔位并作出标记和编号，孔位的偏差不大于100mm，倾角误差不大于3，孔深误差不大于500mm，孔径误差不大于10mm。8.9挂网喷射砼采用干喷法施工，喷射砼原材料宜采用P.C32.5级水泥，干净的中粗砂和粒径小于15

19、mm的砾石或石粉，喷料应搅拌均匀，随拌随用。8.10基坑降水施工由于地下水对基坑有影响，地下一层基坑（即1-1剖面）拟采用轻型井点降水方案，地下2层基坑（即2-2和3-3剖面）拟采用封闭式截水帷幕，坑内及坑外设管井的降水方案。整个基坑坑顶设排水管，坑底设排水沟，抽出的坑内集水经多级沉砂池沉清、达到排放标准并向有关部门申请、报批后方可排放。1）轻型井点L=4.5m1200，轻型井点为挖至地下水标高500mm以上开始施工；其布置详见基坑降排水平面图；2）在地下一层坑底和地下2层基坑内设10口600管井，井深10m；具体位置详见“基坑降、排水平面布置图”；3）地下2层基坑土方开挖之前用管井预降水，开

20、挖过程中应保证地下水位低于本层开挖面500mm以上；4）管井成孔方法可选用反循环钻进，施工达到设计深度宜多钻0.30.5m，用大泵量冲洗泥浆减少沉淀，并应立即下管，注入清水稀释泥浆比重接近1.05后投入滤料，滤料不少于计算量的95%，严禁井管强行插入坍塌孔底；出水含砂率应小于1:50000，保证抽水设备正常运行；5）降水保证清水，严禁水中带砂。施工应做好坑外地面排水系统及时排走地表水。9、监测及应急措施9.1 监测要求基坑工程的现场监测项目:型钢水泥土搅拌桩顶部水平及竖向位移、周边地表竖向位移、地下水位、周边构筑物变形、周围地下管线变形。测点具体布置及数量见“基坑周边环境和监测平面布置图”。9

21、.2 监测频率1）基坑监测频率：在基坑开挖期间：（深度5m）观测时间为2次/天；底板浇筑期间，观测时间为1次/天；底板浇筑后7天内，1次/2天；底板浇筑后714天，1次/3天；底板浇筑后1428天，1次/5天；底板浇筑28天后，1次/10天；2）当出现下列情况之一时，应提高监测频率：监测数据达到报警值；监测数据变化速度加快；长时间连续降雨或基坑周边大量积水；基坑附近地面超载突然加大或超过设计限制；坡面外鼓，坑顶地面目视发现裂缝，出现局部坑底或侧壁出现管涌、流土等；3）当出现以下情况之一时，应及时和建设单位、设计单位和监理单位联系：坡顶和周边构筑物等出现较大裂缝，坡顶位移超过设计预警值和相应的规

22、范要求；4）根据规范及有关规定，应委托有资质的第三方单位对基坑支护系统进行监测，基坑开挖开始至基坑回填完毕的时间段全程进行；5）基坑及支护结构和周边环境监测报警建议值：基坑及支护结构监测报警建议值基坑类别序号监测项目支护结构类型累计值变化速率（mm/d）绝对值(mm)相对基坑深度（h）控制值二级1围护墙顶部水平位移型钢水泥土墙40500.5%0.7%462围护墙顶部竖向位移型钢水泥土墙25300.3%0.5%343深层水平位移型钢水泥土墙75800.7%0.8%464坑底回弹50-45周边地表竖向位移50-4其它按建筑基坑工程监测技术规范（GB504972009）执行。注：当监测项目的变化速率

23、达到表中规定值或连续3d超过该值的70%，应报警。基坑周边环境报警建议值监测对象累计值（mm）变化速率（mm/d）备注1地下水位变化1000500-2管线位移刚性管道压力202直接观察点数据非压力254柔性管线3043邻近建筑位移302-4裂缝宽度建筑2持续发展-地表12持续发展-9.3施工应急预案施工单位应在基坑施工前做专门的应急应急预案，当坑顶出现贯通裂缝且不收敛、位移超限值且坑底流土、流砂、隆起等失稳迹象时，应立即疏散相关人员，采取坑顶卸载、坑内堆沙袋或部分回填，对有条件部位可通过打地锚拉冠梁或采用斜撑控制变形等措施，应急处置后再报设计单位提出加强措施；对坑壁局部渗水量较大时，可采取引流

24、修补或水玻璃封堵等措施，同时迅速分析事故原因，以便采取有效的处理方案。对一般缓慢变形达到报警值时，应立即通知监理、设计等人员现场处理。9.4基坑开挖之前，应做好的基坑抢险加固准备工作：1）坑底降水应有充分的时间保证；2）储备止水堵漏的必要器材；3）加固用的钢材、水泥、草袋、地锚等； 4）应制定在雨季大量降水时，对坑中积水的强排水预案，配备强排水泵和临时发电机。10、试验及质量检验钢材、水泥等原材料、成品及半成品材料、试块的试验按国家有关规范执行。10.1水泥搅拌桩检测应符合以下要求：1）采用通过观测孔和开挖时坑壁止水帷幕渗水观察，判断其成桩质量； 2）对施工质量有怀疑时，可在搅拌桩注浆液固结后

25、，采用钻芯法检测帷幕固结体的范围、单轴抗压强度、连续性及深度；检测点应针对怀疑部位选取帷幕的偏心、中心或搭接处，检测点的数量不应少于3处。10.2锚索检测应符合以下要求：1）检测数量不应少于锚杆总数的5%，且同一土层中的锚杆检测数量不应少于3根；2）检测试验应在锚杆的固结体强度达到设计强度的75%后进行；3）检测锚索应采用随机抽样的方法选取；4）检测试验的张拉值应按下表取值；支护结构的安全等级锚杆张拉值和轴向拉力标准值Nk的比值二级1.35）检测试验按建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）附录B验收试验方法进行；6）当检测的锚索不合格时，应扩大检测数量。10.3土钉墙检测应符合以下要求

26、：1）应对土钉的抗拔承载力进行检测，抗拔试验可采用逐级加荷法；土钉的检测数量不宜少于土钉总数的1%，且同一土层中的土钉检测数量不应少于3根；试验最大荷载不应小于土钉轴向拉力标准值的1.1倍；检测土钉应按随机抽样的原则选取，并应在土钉固结体强度达到设计强度的70后进行试验；试验方法应符合建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012）附录D的规定； 2）应对土钉墙的喷射混凝土面层厚度进行检测，每500m2喷射混凝土面积检测数量不应少于一组，每组的检测点不应少于3个；全部检测点的面层厚度平均值不应小于厚度设计值，最小厚度不应小于厚度设计值的80；十一、基坑工程应采用信息法施工，按建筑施工图放线和调整基坑边线，其它建筑设计和现场岩土工程条件变化应及时通知设计单位作出相应调整，其它未尽事宜，按相关规范要求执行。10 / 23