郑州市东风路—文化路下穿式隧道基坑支护降水及监测项目施工组织设计纲要 第一部分 工程概况 一、工程概述1、任务来源及性质、规模拟建工程为郑州市东风路—文化路下穿式隧道工程，该工程位于郑州市东风路与文化路交叉口工程起点0－400，终点0＋440，工程总长880米其中隧道长286m，净跨径15.5m、净空高4.6m，断面形式为单孔箱涵东西向引坡长分别为205及185m本工程设计工作由郑州市市政工程勘测设计研究院负责，河南五建集团公司参与本工程施工投标，拟承担本工程施工工作，根据初步设计施工图纸内容及要求，我公司编制本施工组织设计 本章节内容主要为基坑支护、降水及监测工作实施组织计划2、周边环境 2.1 交通道路状况郑州市东风路—文化路下穿式隧道位于东风路与文化路交叉路口，交通便利，施工车辆进出场区非常方便周围环境为居民区、科技市场商业区，人车流量大2.2 地上地下管线情况 拟建场地四周道路上设有给排水、燃力、热力电力、通讯及水气等公共设施管线根据建设单位提供的市政管网图，其主要管网布置见市政工程管网图资料2.3 周边建筑物周边主要建筑分布在东风路两侧及与文化路交叉十字路口位置建筑，涉及住宅楼、商业用房等建筑20余处，其建筑密度较大，目前暂无各建筑基础资料，施工前应详细查明，尤其是距离基坑边线1-2倍深度范围内的建筑进行详细的登记造册，并记录原始状况，并进行重点监测，重点保护。
二、场地岩土工程1、地形地貌根据化工部郑州地质工程勘察院2008年9月8日提供的《东风路下穿式隧道工程地质勘察报告》揭示，场地属于郑州市东北部，地貌单元属黄河冲积平原郑州东部泛滥平原区，地形较平坦，地貌单一，相对高差0.5m2、地层结构地质报告资料揭示本场地50.0m范围内，表层为0.3m水泥地坪、下至约2.0m为填土；2.0m至32.0m为第四纪全新世冲击形成的地层，以粉土、粉质黏土、粉细砂为主，32.0m以下为第四纪晚更新世冲积形成的地层，以粉质黏土为主根据其不同的成因、时代、及物理性质差异分为9个工程地质单元层，各层地基土分述如下：⑴杂填土(Q4ml)：层底埋深0.6-2.2m，层厚0.6-2.2m表层部分为沥青路面及灰土垫层、砖块等垃圾⑵粉土(Q4-3al)：层底埋深1.6-7.6m，层厚1.7-5.6m地层呈褐黄色-灰褐色，稍湿，稍密干强度低，韧性低，摇震反应中等见小粒径钙质结核、局部富集，含少量腐植根孔等本层局部夹有⑵-1层粉土，稍湿，中密⑶粉土夹粉质黏土(Q4-3al)：层底埋深5.7-9.6m，层厚0.7-4.3m地层呈灰黄色-褐黄色，稍湿，稍密-中密干强度低、韧性低，摇震反应中等。
含白色钙质条纹和小粒径钙质结核，钙质结核局部富集局部夹有灰褐色粉质黏土薄层⑷粉土(Q4-3al)：层底埋深6.4-11.1m，层厚0.5-3.5m地层呈灰黄褐色，湿，中密干强度低、韧性低，摇震反应中等见小粒径钙质结核，白色蜗牛碎片等⑸粉土夹淤泥质粉质黏土(Q4-3al l)：层底埋深11.5-14.2m，层厚2.0-5.9m 地层呈灰黄褐色，湿，中密干强度低、韧性低，摇震反应中等，见小粒径钙质结核，白色蜗牛碎片等局部夹淤泥质粉质黏土，呈透镜体状分布，灰色、灰褐色，软塑，切面光滑，稍有光泽，干强度中等、韧性中等⑹粉土 (Q4-2al)：层底埋深13.5-19.0m，层厚1.4-6.9m地层呈灰色、灰褐色，湿，中密干强度低、韧性低，摇震反应中等夹有⑹-1层粉土有砂感见小粒径钙质结核、蜗牛碎片、白色钙质斑点等局部夹有黑色、黑灰色有机质土、泥炭质土，分布深度范围在16.0-17.5m之间详见下表2.2）⑺粉细砂(Q4-1al)：层底埋深31.3-32.3，层厚14.7-14.9地层呈灰色、灰褐色，饱和，密实主要成份为石英、长石，含云母、暗色矿物等，见钙质结核本层颗粒粒径变化较大，局部为中砂⑻粉土(Q4-1al)：层底埋深41.6-43.0m，层厚9.1-10.4m。
地层呈灰色，灰褐色，湿，密实干强度低、韧性低，摇震反应中等见铁染斑点、钙质条纹，含小粒径钙质结核，切面光滑，稍有光泽⑼粉土(Q3al)：本层勘探深度内未揭穿，最大揭露厚度7.0m地层呈灰黄色、黄褐色，硬塑干强度中等，韧性中等含黑褐色铁锰质斑点，少量钙质结核各地层主要地质参数见勘察报告3、气象、水文地质条件郑州地区处在河南省北中部,属温带季风气候,大陆性比较显著,具有冬季寒冷雨雪少、春季干旱多风沙、夏季炎热雨丰沛、秋季晴和日照足的显著特点雨季多发生在6～8份本场地勘察期间地下水位埋深3.0 m左右（标高约88.71m左右），年变幅约1.0m左右，据调查近20年最高水位埋深0.5m左右属第四系松散岩类孔隙潜水, 地下水的补给主要为大气降水，场地环境类别属Ⅰ类根据东风路百脑汇电子广场〔东风路百脑汇电子广场，距本场地约50.0左右，属同一水文地质单元〕地下水取样分析结果，地下水对混凝土无腐蚀性 第二部分 设计方案及布置三、基坑支护设计方案 1、设计基坑支护安全等级 根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）要求相关规定，结合本工程实际，本工程工程重要性一级，基坑侧壁安全等级为一级，设计采用侧壁安全系数应为1.10 。
2、支护方案主要内容及工作布置根据设计单位提供的资料，综合考虑地质、环境、挖深等诸方面因素，采用支护结构如下：整个基坑采用钢板桩加钢支撑作为支护结构，钢板桩采用U型锁口热轧钢板桩，要求每延米截面面积不小于236cm2，抗弯模量不小于2200cm3；钢支撑采用Φ630-13钢管作为支撑材料，第一、第二层横撑对钢板桩施加预应力200KN，第三、第四层横撑施加预应力400KN；钢板桩打入位置距引坡和隧道中线9.6m，以抵抗土压力和水压力并保护周围土层的稳定，钢板桩支撑采用对称方式，水平支撑构件为Φ609-11钢管，立柱采用组合钢立柱，立柱基础采用抗拔桩作为基础抗拔桩为Φ1000mm钻孔灌注桩，桩长8m，立柱埋入桩头2.5m 具体设计布置见初步设计图纸结23-结32四、基坑降水设计方案 4.1 降水设计原则依据和参数 基坑支护必须结合降水方案本工程地下水位较高，根据方案分析，对本工程而言，设计采用坑内降水的轻型井点降水措施,以确保满足降水要求，减低对环境的影响，是适宜的降水要求控制降水速度和时间，使地下水位均匀、平缓下降，降水深度以满足施工要求为准，不得超降，同时在基坑监测中对基坑内外地下水位和 建筑物尤其是采用埋深较浅的扩大基础建筑物进行密切观测，确保附近建筑物安全。
本工程降水工作技术要求，还应严格按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）及《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）相关要求执行，降水工程施工及实施过程中，应严格作好各项观测，并保持降水工作的连续性 勘察报告提供的场地上部土层综合渗透系数为0.5m/d，下部砂层综合渗透系数为6m/d，；潜水位埋深3.5m，潜水位年变化幅度 1.0m,历史最高水位埋深0.5m左右采用地下水埋深为2.5m，降深满足开挖面以下1m，设计最大降深12m 4.2 降水方案设计布置 根据设计要求，本次降水工程采取坑内降水措施，即采取钢板桩支护兼作止水帷幕，对基坑内部采取轻型井点降水措施，具体设计布置如下：4.2.1轻型井点布置根据方案分析，本次设计采取轻型井点降水措施进行基坑内部降水井点管基坑降水根据郑州市降水工程实际工作经验，按照1.2m间距布置井点，一级井点主要为1--11和23-32轴线位置，全部控制长度433m（开挖深度3.0m以上的地段可不布置），井点管顶位于-2.5m，深度控制为基坑底部1m二级井点主要控制中部地段（11-23轴线位置），控制长度243m，井点管位于-8.0m，管底控制在基坑底部1m。
共布置一级井点720点，布置二级井点405点，每组井点控制长度45m计算，需要30组轻型井点降水设备，另备用5组应急使用 抽水后经集水总管汇入排水管道经市政排水系统排出4.2.2减压井布置根据周边已有施工经验，下部第⑦层粉细砂含水层具有微承压水特征，本次降水考虑采用口径350mm管井作为减压井，布置间距30m，布置于隧道中心线位置， 控制长度为11-23轴线位置共243m，共布置管井约需要10眼；管井深度20m,成井时以进入第⑦层砂层3m为准4.2.3观测井点布置水位观测井点按照坑内外布置控制原则，布置间距引坡地段40m，共布置27眼，深度11m，隧道地段30m，共布置24眼，深度17m 具体布置见平面布置图及降水工作剖面布置图五、监测工作设计方案 建立工程监测系统，进行严格严密的工程监测工作，主要是为了充分体现信息化施工，通过监测数据的分析掌握，验证设计工作的正确性，指导施工工作安全进行，确保环境安全及周边建筑、管网的安全，更好地总结设计施工工作经验本工程场地周边环境复杂，地处城市闹市区，东南角紧邻科技市场及百脑汇、西北角紧邻河南财经学院，东北角紧邻塞博数码广场，建筑较多，管线网络密集，其中隧道及斜坡距离其两边的建筑物距离较近，特别是隧道范围的周围要加强施工监测，根据规范要求，从基坑边线外1-2倍基坑深度范围需要保护的对象均应在监控之列。
本次监测工作设计方案依据施工设计要求，结合规范规程技术标准要求制订 5.1监测工作布置原则及依据 5本次施工监测主要遵循的规范、规程和标准文件如下：1.《郑州市东风路-文化路下穿式隧道工程初步设计》；2、建筑标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；3、《建筑基坑工程监测技术规范(征求意见稿)》；4、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）；5．中华人民共和国行业标准城市测量规范(CJJ 8-99) 6. 工程测量规范【GB 50026-2007】7. 国家二等水准测量规范基坑工程安全等级一级，监测工作按照一级基坑进行监测工作部署5.2、监测工作目的及内容本次监测工作目的是根据现场监测数据与设计值（或预测值）进行比较，如超过某个限制就采取工程措施，防止支护结构破坏和环境事故的发生，用监测数据验证支护结构设计的正确性，指导现场进行信息化施工，使施工组织设计得以优化，并为同类工程积累宝贵的经验资料按照设计要求，本次基坑监测工作主要内容为： 1、墙顶水平位移观测2、墙顶竖向位移观测3、墙体深层水平位移观测4、立柱竖向位移观测5、周边地表竖向位移观测6、坑底回弹观测7、支撑内力监测8、墙体内力监测9、土压力监测10、孔隙水压力监测11、地下水位变化监测12、管线位移(刚性) 观测13、 管线位移(柔性) 观测14、建筑物沉降观测5.3、监测工作布置及工程量根据设计文件要求，监测单位确定基坑监测项目、测点布置和精度要求详见表1、表2，测点的布置示意图见附图-1、附图-2 表1 施工监测工作内容、测点布置以及监测周期表序号12345678监测项目墙体水平位移墙顶竖向位移墙体深层水平位移立柱竖向位移周边地表竖向位移坑底回弹支撑轴力墙体内力监测范围桩顶桩顶围护桩桩身立柱周边地表基坑底部支撑中部或端部墙体测量仪器经纬仪经纬仪测斜仪测斜管水准仪精密电子水准仪精密电子水准仪轴应力仪应变计测试精度1.。