凯悦大厦基坑围护方案
吴江市梅堰建筑工程有限公司
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凯悦大厦基坑围护方案
一、工程概况
1. 工程名称：凯悦大厦基坑围护工程
2. 设计规模：本次基坑围护范围凯悦大厦一层地下室。基坑总面积约5200平方米，周长约280m；本工程±0.000为85高程基准3.200m,地下室板面标高-5.800m,板厚400mm，垫层厚100mm，承台厚1600mm。
基坑挖深：本次设计中统一取场地自然地面标高为-1.000m(相对标高)，场地较高区域开挖前需平整场地至自然地面标高。则本工程板底挖深约5.30m。
3. 本工程平面定位以建筑设计图中的轴线为准，如因现场施工条件限制以致部分围护形式不能有效实施，施工单位应根据现场放线情况，及时会同业主、设计、监理、监测等各方统一协调处理。
4. 设计时限：在基坑土方回填后结束,暂估4个月。
二、工程地质与水文地质条件
1、地形、地貌。
本场地为鱼塘回填地块，场地较平坦，地面标高0.71-1.27米。吴江市位于长三角洲冲击平原东南缘，拟建区域位于太湖东南，属地势低的平原地区，上部广泛覆盖第四纪层。
2、地基土的构成及特征
据钻探揭露，在地表下50.45米深度范围内地基土为第四系浅海相、河湖相沉积物。主要为软土、粘性土和砂土组成。按其工程特性从上到下分为8个工程地质层组。
3、土层参数
详见各土层参数表
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各土层参数表 土层标号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
注：（）内为根据勘查报告的经验取值
平均厚土层名称 土层厚度 度 1.2～素填土 2.03 1.5 7.42～淤泥质粉质粘土 9.30 8.31 5.50～粉质粘土夹粉土 6.93 6.25 5.86～粘土 8.21 7.16 3.97～粉质粘土 5.63 4.93 4.4～粉土 5.63 4.93 16.6～粉砂 17.2 16.8 粉土夹粉质粘土 >1.25 层顶标高 0.71～1.27 -1.04～0.00 -8.13～-10.0 -15.87～-14.68 -23.5～-21.36 -27.67～-26.37 -32.46～-31.08 -48.60～-48.28 层顶埋深 - 1.20～2.03 9.10～10.71 15.60～16.58 22.40～24.77 27.37～28.78 32.00～33.60 49.20～49.80 三、设计依据及条件
1. 业主提供的的建构物相关设计图纸；
2. 本工程地勘单位提供的岩土工程勘察报告； 3.《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012 4. 《建筑桩基技术规范》 JGJ 94-2008 5. 《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2006
6. 《混凝土结构工程施工及验收规程》 GBJ50204-2002(2011版) 7. 《建筑地基基础设计规范》 GB 50007-2011 8. 《建筑地基处理技术规范》 JGJ 79-2002 9. 建筑结构荷载规范》 GB 50009-2006
10.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GBJ 50202-2011 11. 其他国家现行建筑设计的有关规范及规程
四、一般规定
1、本工程采用相对标高，尺寸单位以毫米计，标高单位以米计，图中及说明中所用标高均为此标高；
2、本设计依据为结构设计图，动工前施工方应对图中所有尺寸、标高等进行复核，并与地下室施工图对比，发现问题及时通知设计方；
3、基坑开挖过程中坑边3m范围内不得堆载材料及停靠重型车辆；
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4、本支护结构内边线为建筑外墙边线外0.8m； 5、基坑的侧壁安全等级为二级。
五、基坑围护结构方案简介
（一）方案设计指导思想
基坑围护设计必须确保周围环境安全可靠，保证周边建筑物、管线及相邻建筑基础施工为原则，同时还应做到经济合理，方便施工，本方案就是本着这一原则来进行设计的。
（二）方案设计思路
(1) 本基坑采用东西向钻孔灌注桩+一道钢砼支撑，以型钢格构柱做为支撑的竖向支承构件；南北向采用放坡+土钉墙的围护形式。
(2) 在借鉴类似工程经验的基础上综合考虑周边环境、开挖深度、场地工程地质条件以及方便施工等因素，按照国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012中规定：拟建基坑的侧壁安全等级为二级。
六、构造及技术要求
(一)材料
1. 混凝土：钻孔灌注桩采用水下灌注混凝土C30；冠梁、支撑：采用C30。 2. 钢筋：
1)采用HPB300级、HRB335级、HRB400级钢筋，材质应分别符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB/T13013-1991)及《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499-1998)。
2)钢筋必须采用焊接或机械连接，如果采用焊接接头必须按施工条件进行试焊，合格后方可正式施作。焊接工艺及质量按国家现行标准<<钢筋焊接及验收规程>>(JGJ18－2012)的有关规定执行。
3. 焊条：HPB300钢采用E43xx型，HRB335、HRB400钢采用E50xx型。 (二)结构主筋净保护层厚度： 1. 钻孔灌注桩：50mm；
2. 钢筋混凝土冠梁、对撑、角撑：35mm。
七、施工工艺技术要求 (一)钻孔灌注桩
1. 围护桩采用∅700钻孔灌注桩，设计强度为水下混凝土C30。采用导管式水下混凝土浇注；水下灌注混凝土应具有良好的和易性，粗骨料的粒径不宜大于40mm。
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2. 钻孔灌注桩直径即为成孔直径，灌注桩超灌量1.0m，充溢系数为1.1～1.2，混凝土须连续浇灌；
3. 钢筋笼制作偏差应符合下列规定：
钢筋笼长度：±100mm 主筋间距：±10mm 钢筋笼直径：±10mm 箍筋间距：±20mm
4. 钻孔灌注桩桩径容许偏差+50mm，允许定位偏差±50mm，桩体施工垂直偏差不宜大于0.5%；
5. 钻孔灌注桩成孔后应立即进行清孔，且浇灌混凝土前还应进行第二次清孔； 6. 清孔后的围护桩沉渣厚度不宜超过200mm；立柱桩不宜超过100mm； 7. 桩身不得出现裂缝、缩颈和断桩等现象；
8. 钻孔桩应采用隔桩施工工艺，相邻桩施工间隔时间不应小于36小时，间隔距离应≥4d；
9. 混凝土试块的制作、养护及试验应按相关标准执行，混凝土试块未达规定强度时，应取芯进行强度试验。
10. 泥浆：槽内泥浆液面应保持高于地下水位0.50m以上，泥浆的比重配置应保持孔壁稳定。
11. 施工前必须试成孔，数量不少于二个，以便核对地质资料，检查所选设备、施工工艺及标高要求是否适当。应及时提供完整的桩基施工资料，以检查桩基质量，如发现问题需及时联系。
12. 桩身完整性检测采用低应变动测法，检测数量不宜少于总桩数的10%，且不得小于5根。
(二)支撑系统及圈梁
1. 顶圈梁和支撑采用钢筋混凝土，各构件布置见设计图，施工中设计根据现场情况将作适当调整；
2. 内支撑区域冠梁及内支撑中心相对标高为-2.400m。
3. 挖土至压顶梁底面标高后，应按设计要求绑扎钢筋→架设模板→浇筑混凝土。施工车辆如需在支撑上行走，必须覆土300mm并铺设走道板，架于支撑上方。但不得在底部掏空的支撑构件上行走与操作。
4. 支撑及圈梁采用支模浇筑；
5. 支撑系统及圈梁钢筋搭接应符合有关规范要求； 6. 支撑必须及时安装，做到先撑后挖，严禁先挖后撑；
7. 只有当钻孔桩、支撑、圈梁和水泥土搅拌桩达到设计强度80%后，方可进行基坑土方开挖；
8. 素垫层及底板传力带必须浇至围护桩；
9. 底板与围护桩间的混凝土，采用与底板同等级的混凝土，底板与围护桩间用单层油毛毡隔离。
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10. 底板、地下车库外墙及楼板浇注后，须设砼传力带，待传力带达到80％设计强度后方可对称拆除支撑；
11. 支撑拆除可采用人工凿除或爆破方法。采用爆破法拆撑时，具体爆破方案应与有关各方协商确定，在支撑施工时应预留炮眼孔，孔布置、尺寸大小与专业单位另行商定，并需论证是否可行。 (三)立柱
1. 立柱采用4L100X12钢格构柱，立柱桩采用直径∅800钻孔灌注桩，混凝土强度等级为水下C30。构件必须挺直，连接应牢固。
2. 立柱桩施工要求:
(1)护筒中心与桩位中心偏差小于30mm； (2)成桩中心与桩位中心偏差小于50mm； (3)桩身垂直度偏差不大于1/300；
(4)沉渣厚度不大于100mm（浇灌混凝土前）； (5)桩身混凝土强度等级水下C30；
(6)格构立柱中心与钢筋笼中心应在同一轴线上，成桩后立柱垂直度应满
足不大于1/300，立柱顶标高与设计标高偏差小于30mm。
(四)钢筋笼
1. 钢筋笼宜分段制作。分段长度应视成笼的整体刚度、来料钢筋长度及起重设备的有效高度因素合理确定。
2. 主筋与主筋采用焊接，双面焊缝长度≥5d，单面焊缝长度≥10d；主筋接头间距应大于1m，并在同一连接区段上的接头数不得多于总数的50%。
3. 钢筋笼制作前，应将主筋较直，清除钢筋表面污垢锈蚀等，钢筋下料时应准确控制下料长度。
4. 钢筋笼外形尺寸应符合设计要求，钢筋笼主筋混凝土保护层50mm，允许偏差±20mm。
5. 环形箍筋与主筋的连接应采用点焊连接；螺旋箍筋与主筋的连接可采用铁丝绑扎并间隔点焊固定。
6. 成行的钢筋笼应平卧堆放在干净平整的地面上，堆放层数不应超过2层。 7. 钢筋笼应经中间验收合格后方可安装。
8. 为保证钢筋保护层厚度，在钢筋笼的两侧应焊接定位垫块，钢筋笼水平方向每侧设两列，每列垫块纵向间距4m。
9. 钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形。起吊点宜设在加强筋部位。
10. 钢筋笼安装深度应符合设计要求，其允许偏差±100mm。 (五)土钉墙
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1. 土钉参数：
(1) 土钉采用Φ48*3.0钢管土钉，土钉水平安放角为35°，水平间距为1.0m，均采用梅花布置。
(2) 土钉采用击入式。 2. 喷射砼及配筋
喷射砼设计强度C20，厚度100mm；混凝土配合比为水泥:砂:石＝1:2:2，喷射砼中添加水泥重量的3%喷射砼速凝剂；采用 6.5@250 双向，联系加强筋为2Φ12 ，各施工段钢筋网之间搭接长度不小于200mm。
喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm；
喷射混凝土时，喷头与喷面应保持垂直，距离宜为0.6～1.0m；
喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3～7h。 钢筋网片可用焊接或绑扎而成，在喷射混凝土前，应固定在边壁上；喷射砼强度应进行试块测定，每批至少取3组(每组3块)试件；喷射砼施工应满足国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)中的相关规定。
3. 土钉注浆
孔内采用全程注浆，注浆材料采用水灰比为0.55水泥浆液，水泥标号为P42.5级普通硅酸盐水泥。注浆压力0.2～0.6MPa，每米注浆量不小于20kg。
水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。
注浆时，注浆管应插至距孔底250～500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。
4. 土钉成孔施工宜符合下列规定：
孔深允许偏差：±50mm；孔径允许偏差：±5mm； 孔距允许偏差：±100mm；成孔倾角偏差：±5%;
5. 施工前应摸清地下管线埋深及方位，确保不对管线产生有害影响。
6. 土钉墙施工时应加强观测，对周边建(构)物筑有影响时应及时调整施工速度。
7. 上层土钉注浆体及喷射砼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。
8. 机械开挖后，应辅以人工修正坡面，坡面平整度允许偏差为±20mm，在坡面喷射砼支护前，应清除坡面虚土。
9. 墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数宜每100 平方米墙面积一组，每组不应少于3点。
10．土钉采用抗拉试验检测承载力，同一条件下，试验数量不应小于总数的1%，
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且不应少于3根。 (六)桩间挂网喷浆
桩间土采用挂 6.5@250钢筋网片、喷100mmC20细石混凝土保护，内置M16竖向间距@500间隔布置。
(七)超前土钉（坡顶竖向钢管）施工技术措施
1、桩位平面允许偏差±20mm；垂直度偏差不得大于1%。
2、在土层中钻孔时宜采用清水或天然泥浆护壁，也可用套管。
3、注浆材料采用纯水泥浆液，采用一次注浆工艺，注浆压力宜为0.2~0.6MPa，使浆液逐渐上冒，直至浆液泛出孔口停止注浆。钢管在注浆前插入。
4、注浆施工时应采用间隔施工、间歇施工或增加速凝剂掺量等措施，以防止出现相邻桩冒浆和串孔现象。施工不应出现缩颈和塌孔。 (八)木桩质量要求及施工技术措施
1、木桩采用稍径80~120mm，长度3~4m的松木,所用桩木须材质均匀，不得有过大弯曲之情形。
2、桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。
八、施工工况
第一步：平整场地，施工硬地坪。
第二步：施工工程桩、立柱桩、围护桩。
第三步：开挖至支撑圈梁顶标高，开槽浇筑砼圈梁及钢筋混凝土支撑系统。 第四步：支撑全部形成后，向下分区、分层开挖至基坑底标高，及时浇筑垫层、底板及周边传力带。
第五步：待基础底板及其传力带达到设计强度后，拆除支撑，施工地下室顶板。 第七步：按照主体结构设计要求回填基坑侧壁与外墙间隙。
九、基坑开挖
1. 基坑实际开挖应结合地下室结构施工图，以结构施工图为准；
2. 基坑开挖应注意不损伤工程桩、降水井等，严禁超挖、碰撞围护桩、结构层及扰动基底原状土等。
3. 基坑开挖前应先进行施工组织设计，合理安排施工顺序，并经专家论证后及基坑围护设计单位认可后方可施工；
4. 基坑围护施工时，必须要有健全的自检制度，详细做好施工记录；
5. 基坑开挖时,应严格按照设计工况实施；当根据现场实际情况，对本基坑开挖顺序作局部调整时，应及时通知设计方，获得认可后方可实施；
6. 施工现场应配备一定数量的抢险设备和材料，具体数量与施工单位协商后
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确定；
7. 基坑边界周围地面应设排水系统，且应避免漏水、渗水进入坑内；放坡开挖部位，应在坡顶、坡面、坡脚设置排水系统；注意土方开挖过程中临时边坡的保护；出土口位置应在南北中部位置，严禁东西侧布置施工道路等；
9. 土方开挖施工应严格实行\"分层分段、留土护壁、限时开挖支撑\"，应按照先开挖位移控制要求较低的区域，后开挖位移控制要求比较严格的区域为原则，考虑时空效应，对称均匀出土，使土压力相对平衡严禁超挖及碰撞支撑与围护桩等；
10. 开挖最下一层土方时，坑底20～30cm厚的地基土，用人工挖除整平，并防止坑底土扰动。无垫层坑底最大暴露面积不得大于200平方米，混凝土垫层直接浇捣至围护桩内侧面，使垫层能够起到一层支撑作用。开挖至坑底后须在24小时内完成垫层浇筑(分块)，并及时进行地下室底板和结构施工；
11. 开挖至大底板并浇筑垫层后，方可开挖落深区;集水井等较浅坑中坑区域按照不小于1:1放坡处理；电梯井等较深坑中坑区域根据挖深考虑增设木桩。。
12. 基坑地面超载按20kPa计(仅包括零星的建筑材料、小型施工器材等零星荷载)；机械车辆(包括混凝土泵车)应在基坑周边的指定路线、位置处行驶、停靠；坑边不得堆放弃土、建筑材料、大型车辆及机具，不得反向挖土、不得在坑边搭建临时仓库及建筑物；
13. 基坑开挖及地下室施工期间，每天二十四小时应有专人观察，如发现渗漏水现象，应及时采取措施堵塞。
八、 施工监测：
为正确指导施工，确保工程的顺利进行和周围建筑物的安全，应加强施工期间的监测工作，实施信息化施工。监测由建设单位委托具有岩土工程监测资质的单位实施。监测单位应根据有关文件编制详细的监测方案，并取得基坑围护设计单位认可后方可实施。
1. 监测内容
建议本次测试所采用的具体项目如下：
(1) 沿周边道路、管线、建筑物、基坑坡顶布置沉降及水平位移观测点。 (2) 围护桩深层水平位移监测。 (3) 支撑内力的监测
根据经验判断已出现其它必须加强监测的情况。 2. 监测要求
(1) 在基坑正式开挖前，须测得初读数。 (2) 在基坑施工期间的观测间隔，应根据基坑监测等级与相关规范、施工工况、天气情况及测得的位移变化情况综合确定。
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(3) 所有监测数据必须有完整的纪录，并定期将监测结果报告给建设、监理和设计单位。
(4) 报警界限：详图纸。
九、应急措施
基坑可能出现一些危情，包括基坑变形过大，基底隆起，暴雨、周边污水管道破损渗漏，地下水位的变化等，施工现场应配备各种应急材料设备，并包含不限于以下应急措施：
1. 在基坑挖土开始前，施工单位应将抢险材料与设备准备好。
2. 对地面沉降过大、过快区段，分层采用双液、添加速凝剂、跟踪注浆的方法对坑内外土体进行加固等措施制止变形发展。
3. 如果出现土方边坡坍塌，立即停止挖土，对坍塌土方进行人工清除。 4. 暴雨及雨季施工：及时跟踪天气情况，在暴雨来临之前，检查坑内外排水系统，备好排水设备，安排专人抽水，保证坑内不积水。
5. 当立柱上浮时，应增大立柱的承载力，在立柱侧壁进行压密注浆等。 6. 当相邻柱间沉降差超过报警值时，可局部放慢或加速挖土，个别地方采取注浆和加固措施，例如在柱与柱间增设临时剪刀撑增强其刚性，共同协调不均匀变形。
7. 支撑应力过大时应增加临时支撑，如支撑柱变形破坏，则应停止相应作业，对支撑柱进行补强及必要的换撑。
十、其它
1. 围护施工放线需经总包施工单位和监理单位复核；在确保围护结构不与结构相碰并预留足够的施工空间后方可施工；考虑现场工程整体计划安排，场地先进行搅拌桩的施工，待搅拌桩养护达到一定强度进行土方开挖，分层开挖土方。
2. 基坑围护结构施工前应查明浅层障碍物分布、种类及深度，场地内外管线网分布，并进行修整、清障工作，以保证围护桩成桩质量。
3. 水泥搅拌桩等应合理安排施工次序、严格控制打桩进度，确保成桩质量； 4. 基坑围护设计时考虑建筑结构外轮廓线外预留至少800mm的工作面，施工时应复核现场尺寸，如有变化及时与设计、土建等单位协商确定。
5. 机械车辆(包括混凝土泵车)应在指定路线、位置处行驶、停靠；
6. 围护施工应和监测单位密切配合，进行信息化施工；基坑施工前对周边环境进行监测以建立原始数据，基坑施工过程中，应按有关规范进行监测，并及时将数据反馈给设计人员。
十一、 设计说明
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1. 根据周边环境及开挖深度，本工程基坑按二级基坑考虑。支护结构设计采用理正分析软件。土压力计算参数以勘察报告提供的固结快剪指标及不固结不排水三轴试验参数综合采用。计算时对围护结构整体稳定性、抗倾覆稳定性等进行验算，确保各项指标的安全系数满足规范要求。
2. 本说明仅适用于凯悦大厦、万森大厦基坑围护工程。
3、木桩之吊运、装卸、堆置时，桩身不得遭受冲击或振动，以免因之损及桩身。 4、木桩于使用时，应按运抵工地之先后次序使用，并应检查木桩是否完整。 5、打桩前，桩顶须先截锯平整，其桩身需加以保护不得有影响功能之碰撞伤痕。桩头部位削尖并有一定的保护措施。 6、打桩采用挖掘机压入土层。
7、按设计图所示，于地面标定木桩之预定打设位置，由测量人员配挖掘机就位，检查垂直度，并经检查合格后方可进行打桩。 8、打桩过程中，如遇坚硬地层或触及地下障碍物，以致不能打至预定深度时，应报请监理工程师及设计确定处理方式。并列入施工纪录，不得任意截断桩体。
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