医院楼深基坑专项施工方案.doc

焦作医院病房楼 深基坑专项施工方案 焦作市医院病房楼 深基坑支护专项设计与施工方案 编号HTZH-110235 编 制 杨 广 审 核 西啸天 批 准 徐东路 南阳市恒泰工程技术有限公司新乡分公司 二O一一年二月二十一日 目 录 第一部分 基坑支护设计及施工方案 第一章．工程概况及周围环境条件-----------------------------------------------------------2 第二章．场内工程地质条件--------------------------------------------------------------------3 第三章．设计及施工依据----------------------------------------------------------------------4 第四章．基坑及支护设计----------------------------------------------------------------------5 第五章．施工部署-------------------------------------------------------------------------------18 第六章．支护施工方案-------------------------------------------------------------------------24 第七章．质量保证措施-------------------------------------------------------------------------26 第八章．安全生产及文明施工----------------------------------------------- -----------------30 第九章．确保工期的技术组织措施--------------------------------------------- -------------32 第十章．基坑安全措施及应急措施---------------------------------------- ---------------33 第十一章．工程监测----------------------------------------------------------------------------39 第十二章．附图----------------------------------------------------------------------------------41 第一章 工程概况及周围环境条件 1、工程概况 工程名称焦作市医院病房楼 工程地址焦作市区 施工单位南阳市恒泰工程技术有限公司新乡分公司 本工程位于焦作市市区，建筑功能组成及结构形式如下框架剪力墙结构，主楼16层，裙房3层。 基坑平面形状近似长方形（局部为不规则形状），基坑深度6.0米；本工程重要性等级为二级；场地的复杂程度等级为二级场地（中等复杂场地）；地基的复杂程度为二级地基（中等复杂地基）；按照建筑抗震设计规范（GB50011～2001）建筑抗震设防分类和设防标准为乙类建筑，；基坑工程安全等级为二级，对应于基坑工程安全等级的重要系数为 1.0。 2、周围环境条件 根据总平面图，本工程基坑四周环境简述如下 本工程为新建建筑，基坑东侧较为空旷，南边局部距坑边0.6米处有一将要被拆除的六层建筑（基础埋深1.6米）；西边2.3米处有两座五层住宅楼（远处4.488米，近处2.3米）,基础埋深2.3米；基坑北侧有二层门面房，最近处距离基坑1.015米（基础埋深0.8米）；东北角处距基坑边3.892米处有一九层框架楼（局部6层，基础埋深20.米）。周围无地下管线。 （见附图1 基础周边环境平面图） 南阳市恒泰工程技术有限公司新乡分公司 第二章 场内工程地质条件 1．场内基坑的土层条件 根据焦作市医院病房楼岩土工程勘察报告（详细阶段），本工程场地土从地表往下基坑开挖支护有关的土层资料如下 （1）地质情况如下 第①工程地质单元层杂填土（Q4ml） 杂色，松散，以建筑垃圾为主，由砖块及砼碎块组成，本层主要集中在场地西侧。层厚0.7～3.2m，平均厚度1.75m。 第①-1工程地质单元层素填土（Q4ml） 灰褐色，局部褐黄色，稍湿，松散，以粉土为主，分布不均匀。层厚0.3～1.9m，平均厚度1.24m。 第②工程地质单元层粉质粘土（Q4al） 灰黄、灰褐色，可塑硬塑，切面光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，本层厚2.6～4.6m，层底埋深5.2～7.0m，平均厚度3.55m。 第③工程地质单元层粉土（Q4al） 褐黄色，湿、密实，稍有光泽，轻微摇振反应，干强度中等，韧性低。本层厚1.7～2.9m，层底埋深7.8～8.9m，平均厚度2.14m。 第④工程地质单元层粉砂（Q4al） 黄褐色，饱和，中密，成份以长石、石英为主，少量暗色矿物，磨圆度较好，颗粒级配较差，含粉粒较多。本层厚1.8～2.5m，层底埋深为10.2～11.0m，平均厚度2.22m。 第⑤工程地质单元层粉质粘土夹粉土（Q4al） 粉质粘土为深褐黄色，可塑，局部硬塑，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，可见少量灰白染，局部夹少量粉土，粉土为密实状，轻微摇振反应，干强度低，韧性低。本层厚2.7～3.4m，层底埋深为13.1～14.2m，平均厚度3.05m。 第⑥工程地质单元层粉砂（Q4al） 黄褐色，饱和，密实，成份以长石、石英为主，少量暗色矿物，磨圆度较好。本层厚2.3～3.5m，层底埋深为16.3～17.2m，平均厚度2.90m。第⑦工程地质单元层细砂（Q4al） 黄褐色，饱和，密实，成份以长石、石英为主，少量云母及暗色矿物，磨圆度一般，颗粒级配一般。本层厚7.1～8.4m，层底埋深为24.0～24.8m，平均厚度7.61m。 第⑧工程地质单元层粉质粘土（Q3al） 褐黄灰褐色，硬塑，切面稍光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，含少量钙核。本层厚0.5～2.3m，层底埋深为25.7～26.3m，平均厚度1.45m。 第⑨工程地质单元层细砂（Q3al） 黄褐色，饱和，密实，成份以长石、石英为主，少量云母及暗色矿物，磨圆度一般，颗粒级配一般。本层厚8.3～9.3m，层底埋深为34.5～35.0m，平均厚度8.84m。 第⑩工程地质单元层粉质粘土（Q3al） 褐黄色，硬塑，切面稍光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，含少量钙核。本层厚4.2～4.7m，层底埋深为39.2～39.4m，平均厚度4.45m。 第11工程地质单元层细砂（Q3al） 灰黄色，饱和，密实，成份以长石、石英为主，少量云母及暗色矿物，磨圆度一般，颗粒级配一般，本层未穿透。 2．地下水情况（详见勘察报告） 根据含水层的埋藏条件和水理特征，场地内地下水在勘探深度范围内主要为孔隙潜水。 2.1下水类型和赋存状态 场区地下水类型为孔隙潜水，埋藏在7.5m以下，主要含水层为砂层，该土层为强透水层。 2 .2水动态、补给排汇条件 场区内上部潜水水位主要受季节性降水和灌溉的影响较大。排泄途径主要是人工取水，水位的变化主要受开采量的影响，近5年最高水位4.5米，年变幅在1-2m左右。 第三章 设计及施工依据 1. 本工程的基坑围护与土建结构设计图纸（后附）； 2.岩土工程勘察报告（详细阶段）； 3. 建筑变形测量规程JGJ/T-2007 4. 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）； 5.. 建筑软弱地基基础设计规范（G-BJ10-1-90） 6 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99） 7 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）中的有关条文要求 8建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002） 9建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98） 10土层土钉支护结构设计规范 11土层土钉支护技术规程CECS9697 12理正基坑支护与降水软件6.1 13基坑降水手册 14 河南省及焦作市现行的有关文明施工和安全生产规定 15 国家及河南省的有关标准图集 16 国家及河南省的有关规范、规程和标准 17 公司 ISO9001、ISO14001 与 OHSAS18001 综合体系标准，环境/安全管理手册和环境/安全管理体系程序文件 第四章 基坑及支护设计 一、基坑支护方案的设计 综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境等多种因素，在确保周围建筑物安全和正常使用、确保基础和地下室施工安全的前提下，在“安全适用，经济合理，确保质量，方便施工”的原则下，经多方案分析比较，最后确定采用土钉墙支护的施工方案。 1、护坡形式 本工程基坑平面尺寸较大，基坑较深，基坑深约6.6（局部6.3米）米，为确保边坡绝对安全，采用噴锚网支护。 2、工程地质条件 据该场地勘察报告，楼基地开挖深度为-6.6米，计算时选出土层厚度及参数详见下 表 序号 土层 名称 层厚m 粘聚力CKPa 内摩擦角φ0 重度γKN/M3 IL 备注 1 杂填土 1.75 12 10 18.5 2 粘土 3.55 25.7 18.2 17.5 3 粉土 2.14 25.2 25.1 18 3、结构内力计算 在进行计算时考虑施工期间的荷载及周边环境影响，结合现场实际情况，采用10.3放坡，基坑边部荷载取值如下表。 根据基坑周边环境条件，各侧面荷载条件设定如下 表所示 基坑侧壁荷载情况表 剖面号 位置 荷载数量 荷载性质 荷载值 KPa 作用深度（m） 作用宽度m） 距坑边距 作用形式 1-1 东侧及一般部位 1 规范要求 15 0 均布 2-2 南侧局部 1 6层楼 120 1.6 12 0.6 条形 3-3 西侧及北侧局部 1 五层楼 120 2.3 12 2.298 （4.488） 条形 4-4 北侧局部 1 九层楼（局部6层） 270 2.0 12 3.892 条形 根据确定的支护方案，按照规范要求利用里正软件对支护结构内部、稳定，外部稳定进行验算，安全系数满足规范要求时，各剖面参数如下 3.1 基坑1-1剖面 该部位位于基坑东侧及南侧、北侧一般部位，周围无建筑物，本部位采用土钉墙支护方案。 1-1剖面土钉参数 排 号 埋置深度米 土钉长度米 钢筋配置米 水平间距米 倾角度 成孔直径MM 第一排 1.5 4.5 1￠16 1.5 10 100 第二排 3.0 4.5 1￠16 1.5 10 100 第三排 4.5 3.6 1￠16 1.5 10 100 第四排 6.0 3.0 1￠16 1.5 10 100 3.2 基坑2-2剖面 该部位位于基坑南侧局部6层楼部位，本部位采用土钉墙与微型桩相结合支护方案。 2-2剖面土钉参数 排 号 埋置深度米 土钉长度米 钢筋配置米 水平间距米 倾角度 成孔直径MM 第一排 1.5 12 1￠25 0.5 10 100 锚杆 3.0 20（锚固段16米） 1￠25 2.0 10 120 第三排 4.5 12 1￠25 0.5 10 100 第四排 6.0 12 1￠25 0.5 10 100 微型桩长9米，桩径150mm，内置直径89mm钢管，间距500mm，距坑边500mm。锚杆设计加预应力200KN. 3.3 基坑3-3剖面 该部位位于基坑西侧部位及北侧局部，有五层楼房（北侧为2层），本部位采用土钉墙与微型桩相结合支护方案。 3-3剖面土钉参数 排 号 埋置深度米 土钉长度米 钢筋配置米 水平间距米 倾角度 成孔直径MM 第一排 1.5 4 1￠25 1.5 10 100 第二排 3.0 9 1￠25 1.5 10 100 第三排 4.5 9 1￠25 1.5 10 100 第四排 6.0 4.5 1￠25 1.5 10 100 微型桩长9米，桩径150mm，内置直径89mm钢管，间距500mm，距坑边500mm。 3.4 基坑4-4剖面 该部位位于基坑北侧局部部位，距坑边3.892米处为九层楼房（局部6层），本部位采用土钉墙与微型桩相结合支护方案。 4-4剖面土钉参数 排 号 埋置深度米 土钉长度米 钢筋配置米 水平间距米 倾角度 成孔直径MM 第一排 1.5 9 1￠20 1.3 10 100 第二排 3.0 9 1￠20 1.3 10 100 第三排 4.5 9 1￠20 1.3 10 100 第四排 6.0 4.5 1￠20 1.3 10 100 微型桩长9米，桩径150mm，内置直径89mm钢管，间距500mm，距坑边500mm。 二）结构内力计算 设计项目新乡市骨科医院病房楼深基坑支护设计计算 1、深基坑支护设计 1-1剖面一般剖面 验算项目 超级土钉 1 ---------------------------------------------------------------------- [ 验算简图 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 验算条件 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ] 所依据的规程或方法建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99 基坑深度 6.300m 基坑内地下水深度 7.000m 基坑外地下水深度 7.000m 基坑侧壁重要性系数 1.000 土钉荷载分项系数 1.250 土钉抗拉抗力分项系数 1.300 整体滑动分项系数 1.300 [ 坡线参数 ] 坡线段数 1 序号 水平投影m 竖向投影m 倾角 1 1.890 6.300 73.3 [ 土层参数 ] 土层层数 3 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 泊松比 变形模量 m kN/m3 kN/m3 kPa 度 kPa kPa 1 杂填土 1.750 18.5 18.6 12.0 10.0 20.0 20.0 合算 0.250 7.000 2 粘性土 3.550 17.5 17.8 25.7 18.2 65.0 65.0 合算 0.250 7.000 3 粉土 4.150 18.0 18.5 25.2 25.1 65.0 65.0 合算 0.250 7.000 [ 超载参数 ] 超载数 1 序号 超载类型 超载值kN/m 作用深度m 作用宽度m 距坑边线距离m 形式 长度m 1 满布均布 15.000 [ 土钉参数 ] 土钉道数 4 序号 水平间距m 垂直间距m 入射角度度 钻孔直径mm 长度m 配筋 1 1.500 1.500 10.0 100 4.500 1D16 2 1.500 1.500 10.0 100 4.500 1D16 3 1.500 1.500 10.0 100 3.600 1D16 4 1.500 1.500 10.0 100 3.000 1D16 [ 花管参数 ] 基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数 0 [ 锚杆参数 ] 锚杆道数 0 [ 坑内土不加固 ] [ 内部稳定验算条件 ] 考虑地下水作用的计算方法总应力法 土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数 0.500 ******************************************************************* [ 验算结果 ] ******************************************************************* [ 局部抗拉验算结果 ] 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数 m 度 m TjkkN TujkN TujkN 抗拔 抗拉 1 1.600 41.7 0 2 3.200 43.5 1 4.500 7.9 43.2 60.3 4.366 6.103 3 4.800 44.3 1 4.500 7.8 37.3 60.3 3.851 6.223 2 4.500 0.8 51.1 60.3 53.060 62.674 4 6.300 45.2 1 4.500 7.6 24.5 60.3 2.571 6.328 2 4.500 0.8 37.7 60.3 39.834 63.732 3 3.600 14.6 36.8 60.3 2.015 3.306 5 6.300 45.2 1 4.500 7.6 24.5 60.3 2.571 6.328 2 4.500 0.8 37.7 60.3 39.834 63.732 3 3.600 14.6 36.8 60.3 2.015 3.306 4 3.000 24.0 40.5 60.3 1.352 2.012 [ 内部稳定验算结果 ] 工况号 安全系数 圆心坐标xm 圆心坐标ym 半径m 1 1.331 -0.239 8.811 4.429 2 1.441 -0.374 8.556 4.367 3 1.441 -0.385 8.568 4.382 4 1.343 -11.827 17.271 20.932 5 1.457 -11.827 17.271 20.932 [ 外部稳定计算参数 ] 所依据的规程 建筑地基基础设计规范GB50007-2002 土钉墙计算宽度 10.000m 墙后地面的倾角 0.0度 墙背倾角 90.0度 土与墙背的摩擦角 10.0度 土与墙底的摩擦系数 0.300 墙趾距坡脚的距离 1.980m 墙底地基承载力 400.0kPa 抗水平滑动安全系数 1.300 抗倾覆安全系数 1.600 [ 外部稳定计算结果 ] 重力 1017.9kN 重心坐标 5.459, 3.062） 超载 121.7kN 超载作用点x坐标 5.945m 土压力 38.0kPa 土压力作用点y坐标 2.142m 基底平均压力设计值 114.6kPa 1.600 [ 喷射混凝土面层计算 ] [ 计算参数 ] 厚度 80mm 混凝土强度等级 C20 配筋计算as 15mm 水平配筋 d6250 竖向配筋 d6250 配筋计算as 15 荷载分项系数 1.200 [ 计算结果 ] 编号 深度范围 荷载值kPa 轴向 MkN.m Asmm2 实配Asmm2 1 0.00 1.40 0.0 x 0.000 108.6构造 113.1 y 0.000 108.6构造 113.1 2 1.40 2.80 0.0 x 0.000 108.6构造 113.1 y 0.000 108.6构造 113.1 3 2.80 4.20 6.6 x 0.469 108.6构造 113.1 y 0.549 108.6构造 113.1 4 4.20 5.60 23.4 x 1.662 108.6构造 113.1 y 1.948 108.6构造 113.1 5 5.60 7.00 39.7 x 2.825 114.7 113.1 y 3.310 113.3 113.1 6 7.00 7.50 49.6 x 0.000 108.6构造 113.1 y 1.551 108.6构造 113.1 （2）2-2剖面 验算项目 超级土钉 2 ---------------------------------------------------------------------- [ 验算简图 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 验算条件 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ] 所依据的规程或方法建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99 基坑深度 6.600m 基坑内地下水深度 7.000m 基坑外地下水深度 7.000m 基坑侧壁重要性系数 1.100 土钉荷载分项系数 1.250 土钉抗拉抗力分项系数 1.300 整体滑动分项系数 1.300 [ 坡线参数 ] 坡线段数 1 序号 水平投影m 竖向投影m 倾角 1 0.000 6.600 90.0 [ 土层参数 ] 土层层数 3 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 泊松比 变形模量 m kN/m3 kN/m3 kPa 度 kPa kPa 1 杂填土 1.750 18.5 18.6 12.0 10.0 20.0 20.0 合算 0.250 7.000 2 粘性土 3.550 17.5 17.8 25.7 18.2 65.0 65.0 合算 0.250 7.000 3 粉土 4.600 18.0 18.5 25.2 25.1 65.0 65.0 合算 0.250 7.000 [ 超载参数 ] 超载数 1 序号 超载类型 超载值kN/m 作用深度m 作用宽度m 距坑边线距离m 形式 长度m 1 局部均布 120.000 1.600 12.000 0.650 条形 [ 土钉参数 ] 土钉道数 3 序号 水平间距m 垂直间距m 入射角度度 钻孔直径mm 长度m 配筋 1 0.500 1.600 10.0 100 12.000 1D25 2 0.500 2.800 10.0 100 12.000 1D25 3 0.500 1.500 10.0 100 12.000 1D25 [ 花管参数 ] 基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数 1 序号 横向间距m 纵向间距m 入射角度m 钻孔直径mm 长度m 发挥系数 抗拉力kN 1 0.500 0.500 90.0 100 9.000 1.000 [ 锚杆参数 ] 锚杆道数 1 序号 水平间距m 竖向间距m 入射角度度 锚固体直径mm 锚杆长度m 锚杆锚固长度m 抗拉力kN 1 2.000 3.000 10.0 120 20.000 16.000 200.0 [ 坑内土不加固 ] [ 内部稳定验算条件 ] 考虑地下水作用的计算方法总应力法 土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数 0.500 ******************************************************************* [ 验算结果 ] ******************************************************************* [ 局部抗拉验算结果 ] 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数 m 度 m TjkkN TujkN TujkN 抗拔 抗拉 1 1.600 50.0 0 2 3.200 51.9 0 3 4.800 52.6 1 12.000 67.5 154.1 147.3 1.661 1.587 4 6.600 53.7 1 12.000 16.1 136.6 147.3 6.168 6.649 2 12.000 81.4 165.7 147.3 1.479 1.315 5 6.600 53.7 1 12.000 16.1 136.6 147.3 6.168 6.649 2 12.000 63.1 165.7 147.3 1.909 1.697 3 12.000 41.8 181.2 147.3 3.155 2.564 [ 内部稳定验算结果 ] 工况号 安全系数 圆心坐标xm 圆心坐标ym 半径m 1 2.322 -2.526 7.691 3.691 2 1.301 -1.252 6.408 3.258 3 1.301 -10.508 11.705 14.440 4 1.302 -19.166 16.128 25.049 5 1.413 -19.166 16.128 25.049 [ 外部稳定计算参数 ] 所依据的规程 建筑地基基础设计规范GB50007-2002 土钉墙计算宽度 10.000m 墙后地面的倾角 0.0度 墙背倾角 90.0度 土与墙背的摩擦角 1