某基坑支护工程土钉支护方案

昆山人才市场基坑支护工程

土钉支护方案

第一章工程简介

一、工程简介

昆山人力资源市场建设管理有限责任公司在位于昆山侧，柏庐路以西，拟建昆山人力资源市场（一期）工程，建筑为框架结构，地面以上3~！5层，地下1层，柱网9.0m×（6.0~9.0）m，最大单柱荷重约12000KN，设有一层地下室，地下室地坪在±0.000（相当于1985高程基准3.50m 以下4.5m，电梯井底面在±0.000以下6.5m，消防水池底面在±0.000以下4.5m~6.5m。

主体工程由南京南大岩土工程技术有限公司设计，泰州市安泰岩土建设工程有限公司参与基坑支护工程施工任务的邀请招投标。

该基坑设计悬壁高度为3.8mm0，基坑支护周长约300延长，基坑坡顶超载15Kpa，基坑运行期间，距坡顶3米范围内严禁有大于15Kpa的荷载。

本基坑支护工程±0.000想当于本基坑自然地坪标高为

0.000m。

二、场地工程地质条件

㈠地理地貌与场地现状分布

昆山市位于苏州市东部，地处长江三角洲东南缘、太湖水网平原中部。本区第四纪以来地壳运动以沉降为主，广泛接受堆积，形成广阔单一的堆积平原地貌。拟建区原大部分为农田，中部有一条宽12~15m的河道基本呈东西向横穿场区，南部原为鱼塘，现在回填，成为暗塘，场地地形简单，地势较平坦。

㈡地基土构成：

在50.3m勘探深度范围内，共揭露填土和第四纪全新世、晚更新世陆、海相沉积共10层，其中①、③层均有亚层分布。现自上而下叙述如下：

①1素填土：灰褐~灰黄色，软塑状态，南部以新近回填粘性土为主，北部以原地表耕植土为主，夹植物根茎，不均匀。

本土层在拟建场地除河道部位均有分布，厚度0.2~2.6m，土性松软，强度低，压缩性较高，工程性能较差。

①2淤泥~淤泥质填土：灰~灰褐色，流塑状态，土性极为软弱，包括暗塘上部的吹填土及原塘底、河底淤泥，不均匀。摇震反应缓慢，稍有光泽~无光泽，干强度低，韧性低。

本土层在拟建场地中部河道及南部暗塘内分布，厚度0.0~2.8m，层面标高-0.25~1.27m，静力触探比贯入阻力Ps=0.11Mpa（平均值，下同），压缩性特高，工程性能极差。

②粉质粘土：灰黄~黄灰色，软塑状态，尚均匀。无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。本层为③1软土顶面的“硬壳”层。

本土层在拟建场地大部分布，厚度0.0~1.4m，层面标高-0.13~0.94m，静力触探比贯入阻力Ps=0.76Mpa（平均值，下同），压缩性中高，地基承载力特征值fak=80Kpa，工程性能差。

③1淤泥质粉质粘土：灰色，流塑状态，局部状态稍好，不均

匀，本层为典型软土。摇震反应缓慢，稍有光泽~无光泽，干强度低，韧性低。

本土层在拟建场地均有分布，厚度 4.2~6.8m，层面标高-2.77~0.33m，静力触探比贯入阻力Ps=0.48Mpa，压缩性高，地基承载力特征值fak=50Kpa，工程性能极差。

③2粉土夹粉质粘土：灰色，稍密状态，很湿，不均匀。摇震反应中等，稍有光泽~无光泽，干强度低，韧性低。

本土层在拟建场地均有分布，厚度0.3~8.4m，层面标高-7.98~-4.49m，静力触探比贯入阻力Ps=3.33Mpa，标准贯入击数N=7.5击（平均值，下同），压缩性中低，地基承载力特征值fak=100Kpa，工程性能差。

③3淤泥质粉质粘土：灰，流塑状态，局部状态稍好，夹少量粉土，不均匀。摇震反应缓慢，稍有光泽~无光泽，干强度低，韧性低。

本土层在拟建场地均有分布，厚度 1.0~5.3m，层面标高-13.12~-6.67m，静力触探比贯入阻力Ps=0.72Mpa，压缩性中高，地基承载力特征值fak=70Kpa，工程性能极差。

④粘土：灰褐~灰黄色，可塑状态，块状结构，较均匀。无摇震反应，光泽反应光滑，干强度高，韧性高。

本土层在拟建场地均有分布，厚度 1.0~3.4m，层面标高-16.14~-8.87m，静力触探比贯入阻力Ps=2.60Mpa，压缩性中等偏低，地基承载力特征值fak=200Kpa，工程性能良好。

⑤粉质粘土：灰黄色，可塑状态，C9、C13号孔层底部状态稍差，局部底部夹少量粉土，尚均匀。无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。

本土层在拟建场地均有分布，厚度 1.0~3.4m，层面标高-16.47~-11.87m，静力触探比贯入阻力Ps=3.11Mpa，压缩性中等

偏低，地基承载力特征值fak=180Kpa，工程性能较好。

⑥粉土、粉砂：灰黄色，中密状态，很湿，局部夹薄层粉质粘土，不均匀。摇震反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。

三、施工组织设计编制依据

㈠设计图纸：

1、昆山市人力资源市场土钉支护方案图；

2、业主提供的总平面图；

3、《岩土工程详细勘察报告》（编号：2005-S054）。

㈡规范：

1、《土钉支护技术规程》（CECS96：97）；

2、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

3、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；

4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

5、《施工现场临时用电规程》（JGJ46-88）；

6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）。

第二章基坑支护及降水方案的选定

一、基坑支护

从地下室平面图中看，基坑三侧（因E轴以南区域已作搅拌桩围护）与规划红线尚有一定间距。东侧、北侧、西侧基坑顶部约1.2m深宽1.72m按坡比1:0.6开挖，开挖2.6m深按坡比1:0.6开挖（上、下部有一平台），边壁采用土钉墙结构支护方案。坑壁采用挂网喷浆进行护坡支护。

二、基坑降水

1、沿基坑开挖下口线约2m，环形设置一圈并在后浇带的南侧布设轻型井点，井点深度为6m。

2、降水管井：南西侧设置3~5口深水井以降低③2层中的微

承压水，水井深度约12m，内插φ500PVC管。

第三章基坑支护施工步骤

1、沿基坑东、北、西、南侧土方开挖，以便土钉施工。

2、按图纸要求进行土钉支护施工，并挂网喷射砼护壁。

3、南西侧布设3-5口深水井。

4、基坑整体土方开挖。

5、在基坑下口布置300×300环形截水沟，沟底及边壁采用红砖砌筑，砂浆抹面防渗，并视需要在四角及各边中部设集水井，采用潜水泵及时排水疏干。

第四章施工准备

一、施工现场准备

1、现场平面布置

开工前，按施工平面布置图的要求做好施工场区、施工道路、供水、供电、通讯设施、施工设施及生活设施等的布置和安排。合理利用施工场地，布置现场各类材料的堆场（详见桩基工程施工平面布置示意图）。

2、搭建临时设施

进场前，根据平面布置搭建办公室、宿舍、仓库、食堂等临时设施，做好临时道路，保证车场进出方便。

3、水、电及配用电源布置

①根据现场水源的位置，在砼搅拌机、临时生活用水点布置上水管道，避免车辆行驶破坏。

②从建设单位提供的电源点接出各路分配电箱，电缆、电线均需架空2m以上，防止施工时出现意外事故，并做好电源三级保工作。

二、技术准备

1、施工前应由设计部门作好技术交底工作，同时做好施工单位内部技术交底工作，使参与施工的所有管理人员、技术人员和工人熟悉工程特点及各自工作内容。

2、控制点交接以及场内增设控制点的测量和埋设。

3、组织学习工艺控制要求，明确设计要求和质量要求，确保工程质量在施工的各个环节上处于受控状态。

4、依建设单位提供的规划图和基坑施工图测放轴线和桩位。

5、施工时，每台钻机要统一挂牌编号，标明钻机号、机班长姓名、施工桩号、孔深，做到责任明确，管理有序。每区施工前，技术人员要向机台施工人员介绍平面布置，做到施工时，目的明确，方案清晰。

三、材料准备

1、根据材料计划、工期进度，落实每日材料用量，考虑人为、非人为的不利因素，确保按期、按质、按量供应。

2、开工前，落实好所需材料的采购供应，严格按设计要求和规范要求采购和验收。做好钢材抗拉、抗弯和焊接试验，水泥、砂、石料抽样送检试验及混凝土试配。

四、主要施工机械及配套设备的准备

根据图纸设计要求和本工程的工作量及施工工期，组织机械设备进场。

第五章机械设备及组织机构

一、主要机械设备配置

根据设计图纸要求，本公司拟投入2台MG150A型锚杆钻机以及配套设备。

㈠主要机械设备配置表：

二、组织机构

㈠机构设置

为了使该项工程质量能达到《土钉支护技术规程》

（CECS9619）、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-79）验收合格等级，公司对现场做到组织落实，选择有施工管理经验、工作认真、责任心强的优秀人员组成基坑支护工程项目经理部。施工期间公司安排工程技术部、质量安全设备部等有关处室，由常务副总经理带队对现场进行定期检查指导工作，主要检查施工质量、安全文明施工及工期进度等，进现场办公解决施工中出现的问题。

㈡现场各级机构管理职责

现场设工程项目经理部，项目经理部由项目经理、项目工程师等组成，项目经理坚持现场工作，不调换，不兼职，对整个工程的生产、质量、安全全权管理，全权负责。项目工程师负责图纸会审，技术工作管理，质量检查验收，重大质量事故处理，主持竣工报告编写，参加竣工验收。

项目经理部下设：

1、技术组：根据项目工程师的安排，具体负责整个工程的技术管理工作及各项技术成果资料的搜集和汇总。

2、质检组：负责整个工程的质量检查、验收及材料检测工作。

3、施工管理组：根据项目经理的意图，负责整个工程的施工调度，做到优质、安全、文明施工，确保进度。

4、动力设备组：负责动力设备的正常运转和所有机械设备的维修保养，确保机械正常运转。

5、财力组：负责对工地实行计划管理，确保资金周围畅通，按工程进度做好计划统计工作。

6、材料供应组：负责整个工程材料供应，满足工程进度要求，并严格把好材料质量关。

7、安全、门卫组：负责整个工程的安全生产，现场交通秩序和现场文明状况的管理。

8、食堂卫生组：负责整个工程的后勤和文明卫生工作，抓好食堂。

各岗位现场人员组成见下表

第六章土钉支护

一、支护方案的选定

东侧、北侧、西侧局部基坑边壁采用土钉墙结构支护方案，挂网喷射砼护壁。四层土钉为注浆式土钉，浆液必须充盈，采用水泥净浆，二次注浆法施工，首次注浆压力为0.6MPa，二次注浆压力为1.2MPa。

二、土钉设计参数（见下表）：

三、土钉施工见剖面

四、土钉的构造与钢筋网的制作

1、土钉的构造：土钉采用φ25、L 1=6.5m ，φ16、L

2、3=6.0m ，φ20、L 4=5.0m ，孔口端头两侧2φ16、L=60钢筋，并在土钉端头纵面两侧焊接2φ16、L=250钢筋，以利压紧φ6.5@200×200钢筋网，详见土钉节点详图。

2、钢筋面网的编制 钢筋面网采用φ6.5@200×200网格，网筋搭接焊长度10d ，如采用绑扎，应不少于30倍钢筋直径搭接长度。钢筋网随坑壁形状铺设，距壁土面4cm ；钢筋网应向上翻过边坡顶部1.0m ，以形成护坡顶。

3、面网筋外用φ12@1000通长布置的加强筋压住，加强筋与土钉焊接牢固。

土钉节点详图

节点剖面2Φ16 L＝250面网结构图

五、施工流程

六、土钉支护施工要点

1、土钉施工采用逆作业法，沿基坑四周，分层开挖，深度以

1.2m为宜，水平向以20m为一施工段。

2、在坑壁上测设土钉位置，并进行土钉编号。

3、钻孔：调整钻机方向，以地质罗盘检查钻杆与水平方向夹角为10度。

4、成孔：预先测量钻具，算出钻杆余尺度。钻孔时先慢速钻进，待钻进1m以上时，可全压钻进。钻进过程要勤监听电机声音的变化，观察负荷电流表，确保不埋钻。每钻进3m，则外退0.5~1m，再钻进3m时即退0.5~1m，如此反复，直至孔底。钻具选用φ100全螺旋钻杆，中空，单节长1.5m。

5、安插土钉

⑴安放土钉前，应检查土钉制作是否符合要求，检查一次、二次注浆管是否绑扎牢固，确保土钉符合入孔条件。第四层土钉采用击入式土钉。

⑵安放土钉时，应防止杆体扭压、弯曲，对中位置准确。以导入槽管辅助推入杆体。

⑶采用底部向上注浆方式。

⑷孔口安放止浆塞。

6、注浆

⑴、浆液制备：浆液采用水泥净浆，水灰比0.45~0.5，水计量按浆桶体积计算确定，水泥按磅秤计量后，用手推车量好高度，用红漆做好标记作为投料识别标志。实际注浆量应大于理论计量值。

⑵、拌浆采用二级拌和。上一级拌浆均匀后浆液经过滤网后排入二次拌浆桶，二次拌浆桶有标识供检查浆液注入量。

⑶、注浆操作：

首先，注浆管路先清水湿润，由孔口操作工向泵送工发出信号后启动压浆泵（压力为0.6Mpa），初始压浆速度不宜太快，待孔内空气缓缓排出后再加快注入速度。其次，在浆液漫至孔口后，计算注入量，对比理论计算量，统计注入率，确认注入率（实际注入量/m理论注入量×100%）≥100%后停止注浆，记录第一次注浆终止时间。

最后，待初凝前，用探杆测取浆液收缩值后，收缩部分用粗砂回填密度，此时加上止浆塞，用压力注浆法第二次加压注浆（压力为1.2Mpa）。一般情况下，第二次注浆量是第一次注入量的20%。

七、喷射面层砼施工质量控制

1、集料要求及配合比

砂：选用细度模数2.5左右的中粗砂，其中小于0.075mm的颗粒<20%，含水率控制6%~8%。

石子：选用碎石，最大粒径<15mm。

水：自来水，压力>0.15Mpa .

早强剂：掺量控制在3%，干式拌和。

砼配合比：C20（每m3砼含水泥390kg左右）。

水灰比：0.5，水在喷嘴处加入，水量由水阀调节。当喷射砼

表面出现流淌、滑移，表明水灰比过大；若砼表面出现干斑、作业中粉尘量大、回弹多，表示水灰比过小。适中的水灰比时，砼表面平整、有光泽，粉尘、回弹都小。

回弹量控制：低于20%。

2、喷射工艺

3、喷射作业（δ=60）

喷嘴与受喷面距离一般为0.8~1.0m，喷嘴与受喷面垂直。正式喷射前先要检查喷层厚度标识；本工程挂钢筋面网后喷射砼厚度为60mm。喷嘴运行主向是按螺旋形轨移动，喷射手应均匀移动身体。喷射砼上下段面搭接长度为厚度的2倍以上。

4、喷射砼回弹物调整

回弹量视工作日的气候、温度、空气压力、水泥用量用水量、集料规格及钢筋密度、厚度等因素而异。本工程回弹物应低于20%。初喷时回弹率很大，形成塑性层后，粗集料易嵌入，回弹物便渐减少。回弹物可以回收利用，但不得用于直接再喷。

5、喷射砼养护

终凝2h后，喷水养护不得少于14d。

第七章降水及排水

一、管井的作用与目的

1、截断水流并降低坑内地下水位。

2、改善边坡的稳定性，防止坍陷或边坡破坏。

3、防止挖方基底的隆起或地下水的影响形成“流砂”。

4、减少坑内取土的含水量。

5、改善挖方底部地基土的密度和压实物性。

6、减少作用在临时支撑（护坡）上的土侧压力。

7、增加边坡土体的自稳能力，提高岩土的有效应力，改善土钉的锚固受力条件。

8、便于基础承台和地下室的土建安全施工。

二、管井的布置

沿基坑西侧设置3-5口深水井，水井深度约12米，管壁采用φ500PVC管，外包三层土工布作滤网，滤料采用粗砂，井底回填200mm碎石。

三、轻型井点降水

沿基坑开挖下口线外约2米，环形设置一圈轻型井点降水，坑周井点管间距为1.5米，井点深度为6米。

四、排水

由于基坑开挖面积较大，遇雨天，基坑内积水，同进周围地区地表明水也可能流向基坑，为此排水的方案主要从两个方面入手：

1、沿基坑上口做成逆坡，坡比1：8，以防雨水流入基坑内。

2、在基坑下口布置300×300环形截水沟，沟底及边壁采用机红砖砌筑，砂浆抹面防渗，并在四角及各边中部设集水井（600×600×600），共计8口，采用潜水泵及时排水疏干。

五、土方开挖（由土建单位完成）

1、挖土作业时严禁在基坑四周（边线外5米范围内）临时堆放渣土；距坡顶3米范围内严禁有大于15Kpa的荷载。

2、本基坑的出土口在基坑的南侧，坡比1/10，详见平面图。

第八章基坑监测

由土建单位设专人对支护结构进行必要的监测和分析，以便及时掌握信息。监测对象为支护结构的变形，道路地面的沉降。

第九章施工进度安排及工期保证措施

一、施工进度安排

本工程采用土钉墙支护，降水管井3-5口，根据工程地质条件及施工经验进行时效分析，工期进度计划安排30天工期完成任务。

二、工期保证措施

1、设立项目经理部，由项目经理在现场统一协调指挥，编好施工进度图，针对施工中存在问题拿出对策，采取有效措施加以改进，保证工程进度按计划执行。

2、工程实行项目法施工，实行计件工资和质量奖惩制，从而在保证工程质量的基础上提高工作效率。

3、做好现场设备保养维修工作，在现场设立维修点，备足易损件。及时修复故障设备，提高设备效率。

4、保证材料按计划供应。

5、合理安排施工顺序，总体按计划实施，分阶段按现场实际情况调整以消除互相干扰和加以总体平衡。

6、严格按总平面图布置施工，合理安排现场，避免不同工种之间相互干扰而出现工作停顿。

7、24小时分两班作业，歇人不歇机。编制管理人员值班表，做到无论白天或夜晚，现场都有施工技术人员值班。

8、协调好外部有关单位（如市容、环卫等）之间关系，保证

工程顺利进行。

第十章施工质量保证措施

一、质量保证措施

本工程将严格执行本公司质量手册、程序文件及有关作业文件。

1、加强技术培训，贯彻执行ISO9000－2000标准，做到全员熟悉领会总公司质量方针和目标，并为之而努力工作。

2、根据公司质量体系文件要求进行过程控制及进货检验和试验程序控制。

3、特殊工程作业人员和管理人员，经培训已获得相应资格，均持证上岗。

4、根据公司质量体系文件要求，认真做好施工记录和质量记录，并确保记录内容不漏项，并且准确、真实、清晰、及时。

5、执行《物资采购管理标准》工程所用材料均从合格的供方购买。对采购产品按《产品监视和测量管理标准》进行验收及抽样检验，发现不合格品则拒收，确保采购产品符合要求。

6、对生产过程实施过程控制程序，本公司将水下砼灌注定为特殊过程加以控制。

7、坚持每周一次生产例会，有工地项目经理、项目工程师、各大组长、机班长及有关人员参加，找差距、定措施、搞整改，不断提高质量管理工作。实行质量程序控制，把质量管理工作贯穿于整个施工过程，以工作质量保证工序质量，以工序质量保证工程质量，实行质量一票否决制。

8、建立质量管理体系（详见质量管理体系网络图）。认真学习图纸，确立质量标准，明确质量目标。

9、加强施工质量检查和验收，做到先自检然后互检，监理或

甲方代表检查相结合的三级检查制度。

10、每个钻孔成孔过程中，当班技术人员应对关键层位捞砂样和和结合钻进情况进行判定。

11、加强施工管理，勤测混凝土的坍落度，保证砼的质量。水下砼灌注定为特殊过程加以控制。

12、按规定制作试块，并妥善保管，现场设立养护室，并用温度计每天检测水温，使水温保持在20℃左右。如工地养护室达不到上述条件，则需将试块送专门的实验室进行标准养护。养护到28天，按期试压，用以检查砼的质量。

二、质量检验标准

本工程质量等级为优良等级。质量标准执行《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）、《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-96)、《工程测量规范》（GB50026－93）、《混凝土质量控制标准》（GB50164－92）、及国家规程、规范、技术标准以及设计方、业主及监理根据规程、规范及设计要求和工程的实际情况制定的有关补充技术要求，工程期间遇有国家标准或部颁标准更改，按新颁布标准执行。

第十一章安全生产保证措施

一、安全管理措施

1、牢固树立“安全第一、预防为主”的指导思想，强化以严禁违章指挥为中心内容的安全管理，确保安全生产。

2、成立安全生产领导小组，配置专职安全员，领导小组负责工程的安全生产工作。

3、项目部每周进行一次安全例检，发现安全隐患及时改正。

4、对施工区域与周围环境隔离，并悬挂警示牌。

5、严格执行总公司“安全生产条例”和“桩基施工安全规程”，并定期对照“安全文明施工考核标准”自评。

二、安全教育

1、强化安全教育，使职工懂得生产知识，树立安全第一的观念。每周一次安全会，每周一期黑板报，每周一次安全检查，并填写安全周报，每天由专职安全员例行安全检查，做好安全台帐。

2、优化安全办法，建立安全施工责任制，树立全员管理、安全第一的原则。

三、安全技术措施

1、特殊工种必须持证上岗，严禁无证作业。

2、进入施工现场的人员必须戴好安全帽。

3、高空作业时必须系好安全带，并不得随意向下乱抛工具、材料等物件。

4、按照要求装设现场分配电箱，并设漏电保护装置，施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零。

5、各种电缆、电线按要求架设，合理安全可靠，车辆过道处要穿管埋设或架空2m以上。

6、做好防火防盗工作，对保管室、食堂配备专人值班；加强对职工后勤生活的管理，搞好食堂卫生，防止食物中毒。

四、现场防火措施

1、施工中必须认真执行《中华人民共和国消防条例》，建立以项目经理参加的消防小组，落实防火责任制度。

2、安全员应与地区消防组织挂钩，以便一旦发生灾情，及时得到消防队的紧急救助。

3、定期开展防火检查，及时消除火灾隐患，加强全员的消防