基坑支护及降水施工方案

天津市武清区农村污水综合治理PPP项目

基坑降水与支护

专项方案

编制人：

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批准人：

甘肃大禹节水集团天津市武清区污水综合治理PPP项目

二〇一八年五月

审批页

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审批人：

批准人：

目录

第一节工程概况 4

1.1 工程概况及周边环境条件 4

1.2、场地工程地质条件、水文条件 4

1.3、设计依据9 第二节施工方案与技术措施10

1、基坑工程施工方案10

2、土方开挖方案16

3、深基坑及周边环境变形监测方案设计18

4、雨季施工措施21

5、应急抢险措施22 第三节质量管理体系与措施24

3.1组织管理措施24

4.1安全管理目标27

4.2建立安全管理制度27

4.3制定奖惩办法29

5.1环境施工技术保证措施31

5.2加强施工管理，严格保护环境32 第六节资源配备计划32

6.1、施工机械设备的配备计划32

6.2、主要材料计划33

6.3、用水用电计划33

第一节工程概况

1.1 工程概况及周边环境条件

拟建本项目污水处理站基坑支护、降水工程位于天津市武清区农村25个乡镇301个行政村内，基坑面积平面近似矩形，宽约15-20m，长约35-40m,基坑开挖深度为5.20-5.80m之间（自然地坪以下）。周边无相邻建筑物等影响因素。

1.2、场地工程地质条件、水文条件

本标段具体施工工程量及各乡镇的施工特点、简单的地质情况见下表：

武清区村镇典型污水项目站点主要工程特性汇总表

水文地质条件：根据地质勘探报告，场地内地下水资源丰富、水位高，地下水类型为河道渗水与地表潜水，现场实测水位为自然地面下约1.50m-2.00开始出水，在基坑开挖至-1.50m时，考虑土质要求应及时进行基坑降水与支护。

1.3、设计依据

（1）建设方提供的总平面图、基础平面图及图纸。

（2）《项目岩土工程勘察报告》

（3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

（4）《建筑地基基础设计规范》GB5007-2011

（5）《复合土钉墙基坑支护技术规范》GB50739-2011

（6）《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-2012

（7）《建筑基坑支护工程检测技术规范》GB50497-2009

（8）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

（9）《建筑与市政降水技术规范》JGJ/T111-98

（10）《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012

（11）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

（12）深基坑支护软件7.0版本

（13）其他相关规范规程

第二节施工方案与技术措施

一、基坑工程施工方案

当基坑外的降水位低于基坑底面-10米以上，保持水位处于平衡状态，在10-15天后，方可进行基坑土方开挖、支护，以保证土方开挖时边坡的稳定性。同时进行水位监测与控制。

以安全施工为主要目标，依据现场实际降排水情况，可随时调整开挖与降水之间的矛盾，保证土方开挖及边坡支护的可操作性。

本工程采用集水坑配合井点降水较为合理；基坑支护结构等级为二级，结构重要系数为1.0，结合本工程地质条件，采用土钉墙及复合土钉墙方案。

1.1、降水井施工和运行

1.1.1、施工工艺流程

设备进场→井点定位→井点安装→试抽水→开始降水→基坑土方开挖→边坡支护→基础施工→主体施工→基坑回填→井点拆除→退场。

1.1.2、施工方法

管井井点

1.1.

2.1、准备：各项原材料已经按规范要求试验完毕，材料检验

合格，施工环境已经协调理顺。

1.1.

2.2、管井定位：根据设计图纸开挖边线及轴线控制点，进行井点定位放样。根据现场实际施工情况，需要调整井位位置时，可在边线周边1.0-

3.0米范围内进行移动。

1.1.

2.3、成孔：采用钻孔和高压水洗法，钻机就位后要平整稳固，确保在施工过程中不发生倾斜移动，孔斜应小于1%，井孔设计直径为0.65m，井管大于0.30m，井深20.0m；当钻进到20m深度后，加大水量进行冲洗，将孔内的土块及泥浆冲洗出孔口，使孔内水的含泥量不大于5%。

1.1.

2.4、安装井管：井管采用无砂混凝土滤水管，连接要采取有效措施，使其紧密牢固，防止井管错位，造成漏泥，井管间缠好塑编布并绑扎牢固，井管外包裹80-100um的滤目网格布。井管安装完成后，向孔内填小部分米石滤料。

1.1.

2.5、填砾：管井滤料用10-30mm级配滤料砂石，填砾前应彻底换浆，然后向井管四周填砾，开始时速度不宜过快，待井管内出水后再适当加快填砾速度，井口返水突然变小时，说明滤水管已埋没，继续填砾至地面以下1m-1.5m，改用粘土填至地面，并压实封闭孔口，以防地表水渗入。

1.1.

2.6、排水系统设置：基坑周边设置独立排水系统，集水管选用φ300mm的PVC波纹管，每隔20.0m砌一500*500*800mm的小集水坑，排水管道的坡度取1-3%，降水井的水通过集水管流入总沉淀池2米*2米*1.5米，澄清的水排入雨水或污水管网。

1.1.

2.7、安装水泵抽水、洗井：填砾后，管井中下放污水泵至水面下

3.0m洗井，抽水过程中定时测定抽水量、工作水压力等，并做好记录，校核抽水量与设计计算值是否相符，若与设计数据有较大误差，应及时调整降水设计方案，洗井后进行水泵正常抽水。

1.1.

2.8、降水井的运行：降水井开始工作后，应注意以下问题：

（1）派专人工地值班，巡回检查水泵运行情况，出现抽水故障，及时更换水泵；

（2）施工中进行连续降水，设置临时观测井，使地下水位浸润线保持在低于开挖基地标高5～10米之间。降水期间每天监测水位变化情况，做好水位记录；降水速率不宜过快，应按规范进行。

（3）降水期限视建筑物施工进度确定；

（4）降水期间：出水中的含砂量不宜大于1‰；

（5）降水管井严格按照基坑设计数量布置（降水井施工平面布置图即为基坑设计降水井平面布置图），在降水井管周围砌筑水泥井

台，高出地面300mm,井台底部用粘土封闭防止地表水流入井内，井台书写编号，井口设盖防止落物。

（6）降水井运行期间24小时派专人巡视，保持水井正常运转。并按照水井数量配备1.2倍的水泵抽水配套设备。发现抽排故障立即更换水泵。

1.1.

2.9、因降水井排出的地下水含有泥沙，为防止排水管堵塞以及保证排水正常进行，需设置一定数量（长×宽×深：500×500×800mm）的小集水坑作为沉淀池。结合现场实际条件，间距20米一处。

沉淀池做法：100mm厚C10混凝土垫层+200mm厚C20混凝土底板，内设直径?10@ 200的钢筋网片。墙体为240mm厚砖砌体，水泥砂浆强度为M7.5，1:3水泥砂浆抹面。采用预制钢筋混凝土盖板封闭尺寸为h=160mm，钢筋布置?14@ 150。

为防止雨水回灌进入基坑,施工临时道路靠基坑侧以120mm厚墙体环形设置200mm×300mm雨水沟，在接近沉淀池处采用墙体形式砌筑排水沟进入总池。

设置一个长x宽x高：2m×1m×1.5m总沉淀池，现场排水经总沉砂池后排入管道后分别进入相邻的雨水管网中。

1.1.

2.10、现场配备2台功率较大的水泵进行应急所需。

1.1.

2.11、每口井抽水覆盖半径暂定为r=5m。因地下含水量不同，管井数量由地下实际出水量与抽排泵功率等试验参数综合确定。

1.2、土钉墙施工

土钉墙支护要与基坑开挖紧密配合，各道工序实行平行作业，依

次有序的进行：喷素浆—凿孔—安装土钉—注浆—挂钢筋网—焊加强筋—坡面设置泄水管—喷射砼。

1.2.1准备：方案已通过并签字，各项原材料已经按规范要求试验合格可以使用，外围环境已经协调理顺。

1.2.2喷素浆：根据土质报告和基坑设计情况砂层较厚，在开挖一层处按要求先修边坡，及时喷2cm厚的素浆待初凝后再进行凿孔工作，必要时可以采用插入短摩擦土钉。

1.2.3凿孔：拟采用人工成孔，当发现土层钻进困难时，可采用机械配合成孔。按设计的空位布置进行测量画线，标出准确的孔位，然后按设计要求的孔长、孔的俯角和孔径进行凿孔，孔深偏差±50mm，孔距偏差±100mm，孔径偏差±5mm，成孔倾角偏差±5%，严格注意质量，逐孔进行验收记录，不合格者为废孔，重打。

1.2.4、土钉安放：按照设计规定的土钉长度、直径，加工合格的杆体，土钉处于孔的中心位置，每隔2m，焊接一个居中支架，将土钉体安放在孔内，支架构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动，土钉安放完成后应立即注浆，防止时间过长塌孔。

1.2.5、注浆：在安装土钉钢筋的孔内注入0. 5纯水泥浆，水泥采用P.C32.5（或按设计要求），压力不低于1Mpa，确保土钉与孔壁之间注满水泥浆，注浆过程由里向外，需将注浆管插入孔内距孔底约

0.5-1.0m处，用废编织袋封堵孔口，防治浆液外流。

1.2.6、挂网：按要求用钢筋调直机把φ6.5圆盘钢筋调制，满足使用要求。在已修好的边坡坡面上，按各坡面设计要求，铺挂φ6.5@250*250钢筋网，网筋之间用扎丝间隔绑扎，钢筋搭接要牢，网

格允许偏差为±10mm。钢筋网铺设时每边的搭接长度应不小于300mm，如为单面搭接焊则焊长不小于网筋直径的10倍。网片与坡面间隙不小于20mm，垫以20mm厚的砼垫块。

1.2.7、加强筋焊接：等注浆扎网片施工完成后，用φ14钢筋将土钉头部连接起来，在网片上与土钉钢筋焊接且菱形交叉布置，土钉端头焊接挡块，材料同土钉，双面焊接5d，各焊接点必须牢固。

1.2.8、坡面设置泄水管：可采用直径60mm、壁厚6mm的塑料管，插入土体的长度为300mm，管身设置透水孔，孔径为15mm，开孔率为15%，外裹1-2层土工布并扎牢面，泄水管出口暂时封堵，待喷砼完成后清理干净。

1.2.9、喷砼：面层分布钢筋搭接长度不小于300mm,保护层厚度不小于30mm，喷射砼配合比现场取样试验配置，水泥采用P.C32.5水泥，强度达到C20，喷射总厚度不小于80mm，石子的最大粒径不大于10mm，要求表面基本平整。1、喷射作业分段进行，同一分段内，喷射顺序自下而上，依次喷射厚度不小于30mm，喷头应与受喷面保持垂直；2、终喷2h后，喷水养护，养护时间根据气温确定；3、厚度采用钻孔检测，钻孔数量每100平方米一组，每组不少于3点。

土钉孔的施工应符合下列规定：

①钻孔前，根据设计要求的土层条件，定出孔位，做出标记。

②锚杆（索）水平向孔距误差不应大于50mm，垂直方向孔矩误差不应大于100mm；土钉孔径、长度均不小于设计值。

③钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆的5%，可用测角仪控制方向；

④土钉孔深不应小于设计长度，也不宜大于长度的10%

⑤土钉成孔、安放、注浆、钢筋网片绑扎、喷射砼前均有报验，经监理工程师验收合格后方可进行下道工序。

○6土钉施工完后，按照规范要求进行拉拔实验，拉拔实验合格后再进行下一道工序施工。

土钉注浆应符合下列规定：

①注浆材料为P.R32.5早强水泥搅拌的水灰比0.5的水泥浆液，

二次注浆，必要时加入一定数量的外加剂或掺合料；

②注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液；

③注浆作业开始和中间停止较长时间，二次作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管道。

④孔口有溢出浆液时，可停止注浆；

⑤浆体硬化后不能充满锚固体时应进行补浆。

二、土方开挖方案

2.1、施工安排

本工程基坑开挖均为矩形状，基坑深度约为5.5m左右，拟采用反铲挖掘机进行开挖，开挖施工按分层分段的方法进行，每层厚度不大于1.5米，按照先周边后中央的出土原则。

2.2、工艺流程

测量放线——确定开挖顺序和坡度——分段分层均匀开挖—分步支护——修坡、清底—收尾

2.3、施工方法

2.3.1、测量放线：开挖前，要认真审阅施工图纸，按技术人员审核的开挖方案，依据定位点用经纬仪及钢尺放出基坑开挖边线，并在基坑四周设标高控制点，以便在机械开挖时随时测量开挖深度。

2.3.2、确定开挖顺序和坡度：根据作业面界限及开挖深度，为方便施工、节省资源为原则合理确定开挖顺序，先在基坑侧壁附近开挖边坡与取土口，然后开挖中央土方。开挖前详细审核设计图纸，按照图纸放坡要求进行开挖，先按小于设计要求的坡度机械开挖，然后由人工修坡完成。

2.3.3、分段、分层均匀开挖：采用反铲挖土机以倒退行驶的方法进行土体开挖。挖掘作业时由专人指挥。依据施工方案要求，采取分层分段的开挖方法，每层不得大于1.5米，逐层开挖至坑底高程，严禁超挖。基坑开挖与边坡支护按流水作业方式进行组织。

2.3.4、边坡采用人工修坡，修坡时按照设计坡比进行。

2.4、注意事项

2.4.1、开挖顺序与方法必须按监理工程师批准的开挖施工方案进行，严格遵循“先支护、后开挖，分层分段，严禁超挖”等原则。

2.4.2、开挖期间，随时注意观测支护结构的变化动态，发现异常情况要立即停止挖土，并向建设单位和监理单位汇报，经分析原因，采取有效措施后，方可继续施工。

2.4.3、支护结构顶面禁止堆放材料和重物，基坑四周禁止堆土，禁止重型车辆通过。

2.4.4、做好机械、人员的安全防护措施，保证安全。

2.4.5、夜间施工要配备足够的照明设备，在危险地段设置明显标志，严禁碰坏降水井。

2.4.6、施工过程中可能会出现降雨天气，影响运土道路的运输，所以土方开挖前要联系好砖渣或其他辅助材料，以备用垫路应急。

2.4.7、提前做好外部协调工作，办理施工手续及运输车辆通行手续，确保施工工作顺利进行。

2.5、土方外运措施

2.5.1、土方开挖期间，运土车辆设置专人协调组织，指挥车辆按指定线路行驶。

2.5.2、对土方外运车辆制定切实可行的行走线路，在运土车辆出场前加盖帆布，以减少运输时的撒漏、扬尘等环境污染。

2.5.3、按指定地点堆土弃土，覆盖防尘。

三、基坑边坡及周边变形监测方案设计

3.1 基坑监测的目的、原则

在基坑施工期间，对土方明挖、支护锚杆、周围构筑物、管线、地面及道路的位移等部位实施严密监测，为施工提供及时、可靠的信息，用以评定基坑施工的安全及对周围环境的影响，对可能发生安全隐患提供及时、准确的预报，避免事故的发生。

基坑监测一般应遵循如下原则：

可靠性原则；多层次原则；重点监测关键区原则；方便实用原则及经济合理原则。

※可靠性：监测系统应能真实地反映被监测对象的变形情况，

以使所获得的信息可靠，故拟采用多层次监测。

※安全性：监测系统主要为施工安全服务，应能对工程的安全性进行评估，并可预防因施工造成的灾害。

※经济性：在保证上两项的前提下，力求经济合理，具体表现为根据不同地段重要性的不同，工作量的设置区别对待，并对其观测频率加以区分，重点监测关键区。

开挖施工过程中将引起周围土体应力状态的改变，应力状态的改变将导致基坑围护结构产生位移和变形，主要包括基坑内土体隆起，基坑结构及周围土体的侧向位移和竖向沉降，这些位移超出一定范围，必然对基坑围护结构产生破坏，同时，这些位移情况也是判断基坑围护结构稳定状况的重要依据。

为了保证施工安全，分析了解地层、支护及主体结构的安全稳定性，掌握施工对周围环境的影响程度，需建立专门的组织机构，在施工的全过程中对地层、地下水、支护结构的安全稳定性和施工对周围环境的影响程度进行各种监测及分析工作，并将观测结果及时反馈，以指导设计与施工。并将施工对周围环境的影响降到最小程度，取得较好的经济和社会效益。

1）通过监测，了解在基坑开挖过程中的支护结构变形规律，明确工程施工对周边环境的影响程度及为基坑变形进行评估，对基坑可能出现的隐患和事故进行分析、预报。

2）通过监测，了解土压力及变形在基坑开挖过程中的变化规律，明确工程施工对地层的影响程度及可能出现的不良地质地段和产生失稳的薄弱环节。

3）通过监测，了解支护结构的受力和变形状态，并对其安全稳定性进行评价。

4）通过监测，了解工程施工对周围建筑物和地下管线的影响程度，确保它们处于安全的工作状态。

5）将监测数据与预测值相比较，判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和调整下步施工。

6）将现场量测数据及分析结果及时反馈，以优化设计，达到工程优质、安全、经济合理、施工快捷的目的。

3.2 监测内容

监控量测的项目主要根据工程的重要级别及难易程度、工程地质和水文地质、围护结构形式、基坑深度、施工方法、经济情况、工程周边环境等综合而定。

结合本工程特点确定监测内容包括：基坑位移和土体沉降监测、周围已有建筑及道路管线监测，支护结构侧向位移、支护桩应力及锚杆应力监测。监测项目、监测仪器及测点布置见《监控量测项目表》，及基坑变形观测平面布置图。

3.3 目测巡视监测

目测巡视监测具有监测实施快捷方便、信息反馈及时简明、宏观判断准确等特点，并可以和监测数据想相互印证。在基坑施工期间应设有专人负责对基坑支护体系的位移、变形、渗漏；基坑底部地下水、涌沙；基坑周边环境的异常情况（如地面出现裂缝等）进行不间断巡视检查，并做好专门记录，拍照，提供书面报告。