基坑支护和降水施工安全监理细则.doc

八、基坑支护和降水施工安全监理细则 随着我国经济的迅猛发展，建筑科技水平不断提高，高层、超高层建筑越来越多，相应的建筑功能的需要，结构稳定性的要求，高层、超高层建筑的基础一般都需要埋置一定深度（1181/15房屋高度），当房屋高度在75m及其以上时，基础埋置深度至少为4m或5m及以上，形成深基坑。深基坑施工主要是开挖基坑，会引起坑壁土方坍塌，特别是地下水位高时，又需基坑内降水，以疏干基坑，才能施工。土方坍塌和坑内降水又会引起周边相邻建筑、地下管线、地面道路的沉陷、位移、变形。因此如何避免基坑工程安全事故，搞好基坑支护和降水，保护相邻建筑、地下设施、管线的安全和基础施工的安全，顺利施工极为重要。这是土方工程、基坑支护、降水工程、安全施工监理的重要工作。以下对其主要监管内容提出要求，并作为施工安全监理的细则予以实施。1、工程概况工程名称、建筑类别、高度、结构类别、建筑平面范围，基坑深度、建筑地下竖向布置关系，基坑与周边建筑、地下管线的相互位置、距离，基础类别的情况，地基处理和基础设计的类型（独立柱基、筏基、桩基和复合地基）、地基土质分层厚度、分布范围、土质类别，土体物理力学性质指标及有关参数。2、编制依据1）JGJ120-99建筑基坑支护技术规程2）JGJ167-2009湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程3）JGJ59-99建筑施工安全检查标准4）GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范5）JGJ/T-97建筑变形测量规范 6）GB50026-93工程测量规范7）GB50330-2002建筑边坡工程技术规范8）GB50497-2009建筑基坑工程监测规范9）JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程10）岩土工程勘察报告11）建筑施工手册12）工程设计施工图13）住建部2009号文件危险性较大的分部分项工程安全管理办法14）工程施工组织设计3、基坑工程安全监理责任人监理工程师安全员资料员姓名姓名姓名签字签字签字4、基坑工程强制性标准条文 JGJ167-2009的第3.1.5，5.1.4，13.2.4条 GB50007-2002的第9.1.3条，9.1.6，9.2.8条 GB50202-2002的第7.1.3条，7.1.7条GB50330-2002的第3.2.2条，3.3.3条，3.3.6条，3.4.2条，3.4.9条，4.1.1条，4.1.3条，15.1.2条，15.1.6条，15.4.1条5、基坑工程常用支护选型5.1、支护形式5.1.1 坡率法（放坡）适用条件：场地开阔，地下水位在基坑底面以下较深，周边无相邻建筑及地下重要管线，坑壁土质适于放坡。坡率法适用于黄土、粉土、黏性土、碎石土、基坑深度在10m以内的边坡情况，砂土放坡应满足内摩擦角的要求。5.1.2 土钉墙适用于基坑深度不大于12m,地下水位以上或人工降水后的稳定黏性土、非松散的砂土、砾石等。不宜用于淤泥质土、饱和软土及未经降水处理的地下水位以下的土层，其变形不应超过（10/0030/00）H。不适用于对变形有严格要求的土坡工程。当土钉墙与适当放坡相结合，与预应力锚杆、排桩、以及超前花管、微型桩等支护结构联合使用时，可增加土钉墙施工深度。土钉墙是基坑围护工程中最经济、施工最方便、施工工期最短的一种类型。5.1.3 水泥土墙适用于基坑深度不大于6m，水泥土桩施工范围内地基承载力不宜大于150KPa,可作为淤泥、淤泥质土和含水量高的粘土、粉质黏土、粉土及砂土、砂质黏土等土质的基坑边坡支护。水泥土墙与锚杆、钢筋混凝土排桩等联合使用时，支护深度可大于6m。对有降水、防水要求的工程，可起到水泥土墙帷幕的挡水作用。5.1.4 土层锚杆适用于砂土、黏性土，具有简化支撑，改善施工条件、加快施工进度，适用性强等特点，特别适用于深基坑因靠近已有建筑物、交通干线或地下管线而不能放坡时，而被采用，但同时也受到地下空间条件的限制，不适于占位邻近地下空间有矛盾的场合。锚杆是受拉构件，一端与支挡结构物联结（如混凝土排桩、水泥土桩墙或边坡腰梁、H型钢梁等），另一端则锚固在稳定的岩土中，承受作用在结构物上的侧土压力、水压力等，并利用地层的锚固力维持结构物的稳定。城市建设中多用土层锚杆。土层锚杆不适用于有机质土层、液限W>50%的土层和相对密度Dr<30%的土层。5.2支护结构类型基坑支护结构形式应根据场地工程地质与水文地质条件，受水浸湿可能性，基坑重要性，支护结构使用期限、开挖深度、周边环境、当地施工条件、施工经验选用。同一基坑可采用同一种结构形式，也可采用几种支护结构形式或组合，同一坡体水平向宜采用相同的支护形式。5.2.1 重力式挡土支护结构 用深层搅拌水泥桩制成挡墙，或高压旋喷桩制成帷幕墙。5.2.2 悬臂式、单支点和多支点挡土支护结构（1）悬臂式排桩一般基坑深度h<6m，软土中h<5m;（2）锚杆排桩单层锚杆：h 10m；多层锚杆：h >10m；适用于较深的基坑支护工程h<30m。（3）水泥土桩挡墙锚杆挡土结构适用于基坑深度10m的支护结构。5.2.3 支护结构体系构造5.2.3.1 土层锚杆（1）锚杆长度：自由段5m，并超过滑裂面1.5m, 锚固段不小于4m,总和至少应大于10m, 具体长度由计算确定。（2）上覆土层厚度4m；（3）锚杆上下排间距2.0m,水平向间距1.5m。（4）锚杆倾角1525，（5）锚杆层数：计算确定。（6）开挖深度：不超过锚杆竖向间距，开挖一层，支锚一层，直到底层，基坑完成。5.2.3.2 土钉墙（1）墙面坡度1：0.1（2）土钉长度：L0.51.2H，为控制地面开裂，顶部长些。较硬土质底部可减少，但不少于0.5H。含水量大的黏性土的底部土钉长度不应缩减。（3）土钉间距：上下，左右宜为1-2m。可按土钉密度6布置1根。（4）土钉与水平面夹角宜为520，常用15。（5）土钉钢筋：16 32mm，常用20mm以上。钻孔直径：人工70 120，机械100 150；（6）注浆材料：水泥浆或水泥砂浆，强度M10。（7）喷射混凝土钢筋网：非受力构件、构造要求，610，200，C20，面层厚度80mm,（8）开挖深度：砂土0.52.0m, 黏性土h=2ctg(45-/2),不得超挖。 一般为土钉竖向间距，分段开挖长度10m。5.2.3.3 悬臂式排桩（1）桩径D600mm；（2）桩间距：分离式灌注桩中心距一般为1.202.0D, 砂土或软黏土中取较小桩间距，稳定土层中可大于2.0D。（3）排桩顶部设冠梁。宽度同桩径，厚度400mm,C20，构造配筋。5.2.3.4 水泥土墙（1）采用格栅布置，水泥土置换率，一般黏性土，砂土m0.6；格宽、长宽比2；（2）搭接宽度：有截水作用时，150mm； 不考虑截水作用时，100mm。（3）顶部设混凝土盖板拉结。5.2.3.5 太原地区基坑支护应用情况 太原高层建筑深基坑（h5m），支护结构体系多根据场地具体工程地质和水文地质、周边环境条件选用。对基坑四周采取不同方式处理，一般视基坑深度、土质、地下水位深浅等确定。当基坑深度超过10m，土质较软弱时，多为单支点锚杆或多支点锚杆混凝土排桩支护结构体系。 当基坑深度为710m时，多用单支点锚杆混凝土排桩、水泥土搅拌桩；单排锚杆土钉墙；或土钉墙。 当基坑深度7m以下时，多用单支点水泥土搅拌桩，土钉墙，或单排锚杆土钉墙。有条件的基坑，可局部放坡或基坑顶部卸载放坡，减小基坑深度，下部采用水泥土搅拌桩或土钉墙。地下水位高时，高于基底标高或接近基底标高（500mm以内），应予以降水。降水时应布设基坑支护的止水帷幕，多用水泥土桩作为挡水结构。降水应避免周围建筑、地下管线、地面沉陷变形，确保坑外地下水位不降低，而只降坑内地下水（杯中水），降至基底下0.51.0m深度即可。基坑、基础在施工过程中，应加强对支护结构安全使用的监测，其最大水平位移限值为：一级；0.0025h；二级；0.0040h；三级；0.0060h。支护结构变形报警值通常以0.8倍变形限值考虑。5.3 基坑降水5.3.1 降水深度一般降至基底下0.51.0m5.3.2 选择降水方法；优先用管井降水，亦可用轻型井点降水。5.3.3 根据基坑土质条件，地下水位情况，确定降水井埋置深度，止水帷幕桩插入基坑底深度，一般为“井浅幕深”5.3.4 根据基坑涌水量，确定降水井数量、位置、间距以及大园井理论，按完整潜水井计算。常用公式为： Q=1.366k(2H-S)Slg(1+Rr。)r。=0.29（a+b ）（矩型基坑有效半径）R= 2S（KH）1/2 (潜水含水层降水井影响半径)S=基坑水位降深 （由地下水位深度算起）K=渗透系数 mdH=含水层厚度 m 管井出水量q（m3d） q=120 rs L k1/3 降水井数量： n=1.1Qq5.4.基坑支护计算方法5.4.1 根据支护结构位移的情况，作用在支护结构上的土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。5.4.2 严格控制支护结构位移，即位移控制值小于产生主、被动土压力所需的位移，应采用静止土压力计算。 E。=k。riHi k。=1-sin5.4.3 土体向坑内位移，达到土体主动极限平衡状态，沿破裂角45+2滑动，土压力达最小值，为主动土压力。Ea=1/2 r h2 ka ka=tg2(45-/2) 角越大，ka 、Ea值越小，越不安全。5.4.4 土体向坑外位移，达到土体被动极限状态，沿破裂角45-2滑动，为被动土压力。Ep=1/2 r h2 kp kp=tg2(45+/2)5.4.5基坑工程土压力计算规范值： 水平荷载标准值 （地下水位以上的砂土、碎石土）、黏性土、粉土。 Pa=（q+riHi）ka - 2c ka1/2 地下水位以下砂土、碎石土：Pa=（q+riHi）ka + (Z-hwa)rw水平抗力标准值 对砂土、碎石土、粉土、黏性土：Pp=（q+riHi）kp + 2c kp1/2土钉墙 土钉墙应根据施工期间不同开挖深度和可能滑动而采用园孤活动简单条分法进行整体稳定性验算。验算中应求解：直线破裂面角，土压力零点值y。，园孤半径R。破裂面：=（+k）/2土压力零点经验值 y0=0.15H/sin(90-)滑孤半径R：R=(H+ y0)/2sin2排桩排桩基坑支护是深基坑支护的重要形式，适用于一、二、三级基坑，对周边有建筑物的深基坑支护为首选形式。排桩按有无侧向支撑可分为悬臂式排桩支护，单层锚撑支护和多层锚撑排桩支护。锚撑计算模式可分为刚性和弹性锚撑两种。对刚性支护的排桩支护是超静定结构，简化为等值梁法计算。5.5.基坑工程安全防护措施5.5.1 基坑周边设防护栏杆，埋深0.6m，高度1.0m，间距2m，离坑边0.5m；5.5.2 基坑周边1.2m范围内不得堆载，3m以内限制堆载，坑边严禁重车运行。需堆载及车辆运行的严禁超载。5.5.3 在1倍基坑深度范围内搭设临建设施应经批准。5.5.4坑边四周设置防水围挡，高度大于0.15m,基坑上下、四周设置排水系统。上部排水管距坑边缘大于2m。坑底四周设排水沟和集水坑。尤其采用坡率法和土钉墙支护的基坑，防水非常关键。放坡基坑，顶面外围设置排水沟、截水沟，排水畅通，严禁地表水渗入坑内四周土体和冲刷坡体。土钉墙的坡顶、坡脚采取排水措施，坡面设置排水孔，顶部地面做护面，土钉墙不是挡水结构。5.5.5 雨期施工，应有防洪、防暴雨的排水措施。5.5.6 夜间施工，应有充足的照明。5.5.7 应有专人对基坑进行安全巡查，发现异常及时报告。5.5.8 制定切实可行的现场基坑监测方案，并按方案执行。5.5.9 基坑工程事故具有突发性，应编制基坑安全应急预案，并进行应急救援演练。6、基坑工程监控要点6.1. 审查基坑工程设计方案及设计内容支护体系的方案技术经济比较和选型；支护结构的承载力、稳定性和变形计算书；基坑内外土体稳定性验算；基坑降水或截水帷幕设计以及围护墙的抗渗设计；基坑开挖及地下水变化引起的对基坑内外土体的变形，及对本身基础桩安全，临近建筑物及周边环境的安全影响。基坑开挖施工方法、顺序及与基坑工程安全使用相关的检测、监测内容和要求；基坑工程设计支护结构的安全有效期限；支护结构的变形限制及报警值。6.2. 审查基坑工程专项施工方案及内容支护结构具体施工方案和部署；基坑排水、降水方案与支护施工的交叉及实施，截水帷幕施工的布置；支护施工对土方开挖的具体要求及控制要素；支护施工过程中的安全及质量、进度保证措施；支护施工过程基坑安全监测、检测方案及预警措施；防止坑壁受水浸湿的具体措施；安全应急预案。6.3对符合住建部2009年5月12日危险性较大的分部分项工程安全管理办法中规定的“开挖深度超过3m（含3m）或未超过3m，但地质条件和周边环境复杂的基坑（槽）支护、降水工程”的专项方案，经施工单位审核合格后，报监理单位，由项目总监理工程师签字。对“开挖深度超过5m(含5m)的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程”或“开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响与此邻近建（构）筑物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程”，施工单位应当组织专家对专项方案进行论证。并依据论证意见修改完善专项方案，再经施工单位技术负责人、项目总监，建设单位项目负责人签字后，组织实施。基坑工程施工完后，应组织验收，经施工单位项目技术负责人及项目总监工程师签字后，方可进入下一道工序。6.4. 基坑工程施工现场检查要点检查基坑支护和降水是否按专项方案施工，重点是支护施工，降水井设置是否按设计要求进行；土方开挖顺序和方法，重点是开挖是否按设计要求进行，尤其土钉墙、土层锚杆施工的土方开挖，严禁超挖。支护设施施工中有无局部变形及是否采取及时的处理措施。检查基坑施工的排水措施，是否按方案满足排水系统及通畅情况；检查基坑周边荷载布置情况，坑边堆土、堆料、车辆运行，临建设施是否按方案实施，有无超载情况；检查基坑支护变形监测实施情况，是否按方案布置观测点，观测点观测时间、观测结果记录、观测信息反馈。检查坑边安全防护措施；检查应急预案的必备材料、人员状况；基坑工程施工完后进行验收。7、基坑工程安全监理程序施工单位基坑工程专项方案专家论证专项方案的工程 监理审查 施工过程检查发生质量危及安全基坑问题处理措施基坑工程验收及正式使用8、基坑工程竣工验收8.1. 基坑工程竣工后，应由施工单位向建设单位提交验收申请，建设单位组织勘察、设计、施工、监理、检测及监测单位进行验收。8.2. 基坑工程验收资料应包括下列内容：支护结构勘察设计文件及施工图审查报告；专项施工组织设计；施工记录、竣工资料及竣工图；基坑工程与周围建（构）筑物位置关系图；原材料的产品合格证、出厂检验报告，进厂复验报告或委托试验报告；混凝土试块或砂浆试块抗压强度试验报告及评定结果；锚杆或土钉抗拔试验检测报告，水泥土墙及排桩的质量检测报告；基坑和周围建（构）筑物监测报告；设计变更通知、重大问题处理文件和技术洽商记录；基坑工程的使用维护规程和应急预案。9、基坑支护验收表工程名称支护方式序号 验收项目验收内容验收结果1施工方案有支护方案并经上级审批，针对性强，能指导施工，有专项安全技术交底；2坑边防护坑槽开挖深度不足2m,按规定放坡；超过2m，应有临边防护设施；3坑壁支护坑槽开挖设置安全边坡，实施基坑支护应符合规范和设计要求4排水措施基坑施工坑内、坑外应设置有效排水措施，尤其深基坑放坡和土钉墙的排水系统应符合规范和设计要求5坑边荷载积土、堆载、料具堆放、车辆运行应不小于方案设计要求，机械设备施工距坑边距离应符合规定，不足时应有加强措施6上下通道人员上下设专用通道并有防滑措施7作业环境基坑内作业人员必须有可靠立足点，垂直作业必须有切实可行的隔离防护措施光线不足时应设置足够的照明8变形观测有支护变形和与此邻近建筑物及重要管道、道路的监测沉降观测方案和措施及实施记录