边坡支护施工方案.doc
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1、河南省天固基础工程有限公司工程名称:中平能化建井三处基坑支护方案审批单位建设单位监理单位施工单位项目经理技术经理编制 编制单位:中平能化建工集团有限公司 土建处第五项目部 2011年9月28日 工程名称:中平能化建井三处基坑支护方案编制审核审批宋长杰 编制单位:河南省天固基础工程有限公司 2011年9月28日土建处审批栏 总工程师: 总办室: 安检科: 质量科: 机电科: 生产科:目录一、 工程简况4二、 场地工程地质条件5三、 基坑支护工程方案设计7四、 基坑支护设计计算8五、 施工组织设计10六、 施工进度计划181 项目进度控制18七、 项目质量目标控制20八、 安全保证体系22九、 文
2、明施工与环境保护23十、 雨季施工方案24十一、 冬季施工方案26十二、 基坑支护应急预案26一、 工程概况中平能化建工集团建井三处高层商住楼位于光明路与曙光街交叉口西北角。为一栋32层东西向商住楼,平面尺寸94m37.5m,基础埋深9.8m,框架剪力墙结构,两层地下室。由于基础施工跨过雨季,土体受水浸泡后极易坍塌,而场地邻近城市道路和原有建筑,无自然放坡开挖的施工条件,无法按一般放坡护壁,必须采取有效的基坑支护措施。我公司本着技术可行、经济合理的原则,在拟建物特性与所掌握的场地地质条件、周边环境基础上,对基坑降水、土方及支护工程作出设计及施工组织方案。二、 场地工程地质条件1 场地地形、地貌
3、 场地区域上属于山前坡积裙地貌单元,地形北高南低。场地勘探点孔口高程及坐标由甲方提供的建筑物平面布置图的坐标实测而得。坐标系统为1954年北京坐标系,高程系统为1985国家高程基准.2.地层结构及地基土分层描述根据野外钻探揭示及原位测试、土工试验等结果,在62m勘探深度范围内的土层,上部由全新统第四纪的杂填土、冲积形成的粉质粘土组成和下部三叠系(P)的石灰岩组成。现将勘察深度范围内的土层按物理性质差异划分为7个工程地质单元层,现分述如下:第层 杂填土(Q4ml)杂色,稍湿湿,稍密,主要由粘性土、建筑垃圾及少量生产生活垃圾组成,层底埋深0.303.30m,层底标高81.5084.30m,层厚0.
4、303.30m,平均层厚1.16m。第层 粉质粘土(Q4ml):黄褐色。可塑,湿饱和。切面稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。含少量灰白色豆状钙质结核,层底埋深1.803.50m,层底标高81.3083.40m,层厚0.702.30m,平均层厚1.67m。 第层 含钙核粉质粘土(Q3 al+pl) 土黄色灰白色,可塑,湿饱和。切面稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。含灰白色或灰黄色钙质结核,豆状为主,一般粒径0.5110mm,最大粒径310mm,含量40%左右。分布不均匀,局部富集。层底埋深3.805.10m,层底标高79.7089.90m,层厚1.203.30m,平均层厚1.
5、88m。第层 粉质粘土(Q2al+pl)褐黄色棕红色,局部为灰绿和灰白色,部分为粘土,分层不明显,硬塑,见13灰白色的钙质结核,含量10%,局部富集,见少量黑色铁锰质斑点及结膜,具光泽,无摇震反应,干强度高,韧性中等。层底埋深10.0011.70m,层底标高73.0074.70m,层厚5.207.90m,平均层厚6.41m。 第层 粘土(Q2al+pl)褐黄色棕红色,局部为灰绿和灰白色,部分为粉质粘土,硬塑坚硬,见13灰白色的钙质结核,含量30%左右,局部富集,见少量黑色铁锰质斑点,具光泽,无摇震反应,干强度高,韧性中等。层底埋深20.0021.20m,层底标高63.7064.80m,层厚8.
6、4010.20m,平均层厚9.45m。第层 粉质粘土(Q2al+pl) 棕红色,局部为灰绿和灰白色条带或团块,部分为粘土,坚硬,见15灰白色的钙质结核,含量30%左右,局部富集胶结呈结石,见少量黑色铁锰质斑点,具光泽,无摇震反应,干强度高,韧性中等。层底埋深41.7047.30m,层底标高37.7043.10m,层厚21.5027.10m,平均层厚25.29m。第层泥灰岩(C)灰白色为主兼土黄色,强风化,部分已风化为土状,裂隙发育,裂隙中充填粘性土,该层未揭穿,最大钻厚16.5m。场地水文地质条件3.1地下水水位及性质在勘探深度内含水层分为两层,即上层的潜水和下层的承压水。潜水主要赋存于含姜石
7、粉质粘土中,属弱透水层,主要受大气降水补给,排泄方式主要为人工开采和地表蒸发;稳定水位埋深 1.802.40 m,高程82.9082.70m,,水位年变幅 1.0m,3-5内最高水位1.2m,历史最高水位1.0 m。承压水主要赋存于45m以下强风化泥灰岩中,稳定水位埋深23.0m。该层富水较性好,属较强透水层,具有承压性,与上部潜水没有水力联系,承压水的补给来源主要是径流补给,排泄主要为人工开采。 3.2土层的渗透系数根据平顶山市的地区经验,建议上部潜水含水层的综合渗透系数取k1.0m/d,下部承压水含水层的综合渗透系数取k=8.0m/d。3.3不良地质作用及对工程不利的埋藏物场地内未发现有滑
8、坡和崩塌等不良地质作用,亦未见古墓和土洞等不利于工程建设的埋藏物。三、 基坑支护工程方案设计1 基坑支护工程安全等级本次工作区域基坑开挖深度最大约9.8米,根据建筑基坑支护规程(JGJ120-99)第3.1.3条规定,基坑工程侧壁安全等级:按照一级防护考虑,重要性系数为1.1;2.方案设计原则和依据原则:安全第一、经济合理、节约工期、便于施工,确保周边建筑安全。依据: 岩土工程勘察报告 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99) 锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2002) 基坑土钉支护技术规程(CECS96:97) 建设单位提供的技术资料; 现场勘查及实际开挖揭示信息; 理正岩土工
9、程分析软件-超级土钉墙计算软件(最新5.6PB1版); 基础定位图 其他相关技术规程要求3.支护方案设计通过相关分析计算,对本次基坑支护设计方案主要设计东南、西北、两个剖面段,主要安排如下:基坑南侧和东侧采取土钉支护+挂网喷砼的防护措施;放坡系数为1:0.4主要做好边坡防护及周边排水防渗工作;基坑临北侧绿化带较近,没有足够放坡空间,开挖时放坡系数为1:0.15,西侧临近已有建筑,并且建筑年代较早,基础结构及埋深未知,故根据现场观察估计静压力荷载过大,虽有放坡空间但不排除侧压静载对本基坑的影响:放坡系数为1:0.4,西北两侧采用微型桩加预应力锚杆复合土钉墙支护技术措施,坡面编制钢筋网片并喷射混凝
10、土;主要支护技术措施见施工图(附后)。4.现场水文地址条件4.1 地下水位及类型在勘探深度内含水层分为两层,即上层的潜水和下层的承压水。潜水主要赋予含姜石粉质粘土中,属弱透水层,主要受大气降水补给,排泄方式主要为人工开采和地表蒸发;稳定水位埋深1.8m2.4m,高程82.9m82.7m,水位年变幅1.0m,3到5年内最高水位1.2m,历史最高水位1.0m。承压水主要赋存于45m以下强风化泥灰岩中,稳定水位埋深23.0m。该层富水性较好,属较强透水层,具有承压性,与上部潜水没有水力联系,承压水的补给来源主要是径流,排泄方式主要为人工开采。4.2 土层的渗透系数根据平顶山的地区经验,建议上部潜水含
11、水层的综合渗透系数取K=1.0m/d,下部承压水含水层的综合渗透系数取K=8.0m/d。本方案按丰水期正常水位埋深0.8m设计降水井。5 水位地质条件根据勘察报告显示,拟建工程地下水位较浅,建议在基坑周围设置深井降水,场地的统一排水布置必须完善,基坑边坡周围必须进行表层硬化处理,防止边坡顶部积水和边坡在雨季遭受雨水冲刷,雨季尚需防止基坑边坡坡脚遭受雨水浸泡,应设置统一排水系统,加强雨季施工时积水排放处理;对周边应严格设置变形监测点,实施变形监测控制,确保信息化设计、施工,最终保证施工过程安全控制。四、 基坑支护设计计算1 降水设计、参数选择含水层渗透系数k=1m/d,井半径r=0.20m 水位
12、下降值为3.55m降水影响半径R =2S(sqrt(KH)22.22m2、基坑等值园半径(R0)计算: r0=SQRT(A/)33.51m3、基坑涌水量计算:根据JGJ 120-99规范F01,按均质含水层潜水完整井基坑远离边界时,基坑涌水量计算Q=1.366 K(2HS)S / ( lg (1+R/r0)77.9m3/d计算结果考虑1.2的安全系数 Q=93.5m3/d4、单井出水量计算q = l d / 24 = 6.288m3/d(L过滤器淹没有效长度3.55m;d过滤器内径300mm;a系数取70)5、降水井井数计算: n= 1.1Q / q16口6、降水井井深计算第四层土为硬塑粉质粘
13、土,干强度高不透水,顶层埋深10.0011.70m降水井深度Hw设为15m,为完整井。7、降水井布置针对该场地及周边环境实际情况作出降水设计方案如下(具体位置见降水井施工图:降水井井数共计16口。降水井井深度均为15m。 降水井井径400mm。(4) 有效过滤器长度不少于3.55m,井壁采用水泥井管。降水井排水采用管道内排水系统,并在现场设沉砂池45个。井内排水由泵管就近接入沉砂池,最终排入市政雨排水管道。对于开始开挖时揭露的上层滞水,采用明排方式处理,使其不影响正常施工。2 土钉墙与锚杆支护设计本工程采用土钉墙加锚杆支护,四道土钉墙五、 施工组织设计1 材料要求(1)、喷砼及灌浆用水泥P.0
14、32.5普通硅酸盐水泥(2)、钢筋HPB235、HRB335(3)、微型桩孔径不小于130mm:钢管:直径DN90mm厚度不小于3.5mm焊管(4)、喷砼:中粗砂含泥量小于1,米石5-10mm等级,施工配合比 水:米石:砂:水泥=1:2:2:1(5)、注浆:采用1:0.5水泥浆,常压注浆,确保注浆饱满。2 土钉墙施工技术要求(1) 定位放线:按照设计图纸由测量人员准确放出每一个土钉孔位,孔位误差小于50mm;(2) 边坡修整:采用人工清理,为确保喷射砼面层的平整,此工序必须挂线定位;(3) 喷射第一层混凝土当形成较平顺规则坡面后,立即按照设计的配比、厚度喷射C20砼,喷射第一层混凝土,即使封闭
15、边坡,下留30cm不喷射砼,以利于下一层衔接。喷射砼在简易钢管脚手架上进行操作,喷射采用由下至上螺旋形移动喷头喷射,砼终凝(6h)后,开始进行洒水养护。(4) 布眼、钻孔第一层砼喷射完成后,按设计位置布置土钉孔位,采用雪橇式KQL100B型钻机和可行走式内燃空压机进行钻孔作业。钻孔方向与坡面垂直,孔深较土钉长0.15m,退钻时,用高压风吹出浮碴。(5) 土钉主筋制作及安放主筋按照设计长度下料,外端按照设计长度予留,以便锚头施工,土钉主筋每2m焊对中支架,防止主筋偏离土钉中心;锚杆插入前,先进行锚杆除锈,使得水泥浆牢固包裹在锚杆上;对于锚杆螺丝端用塑料纸包裹并扎好,防止水泥浆弄脏丝口。注浆为1:
16、3的水泥砂浆,采用孔底反浆法注浆,当水泥砂浆从孔口溢出时,停止注浆,抽出注浆管,注浆完毕。(6) 挂网及锚头安装钢筋网片用插入土中的钢筋固定,搭接时上下左右一根对一根绑扎,搭接长度应大于300mm,并不少于两点电焊;钢筋网片与土钉外端的连接严格按照设计图纸连接成一个整体;喷射砼:喷射砼的顺序是先锚后喷,喷射作业时空压机风量不小于9m3 /min,气压0.2-0.4Mpa,喷头水压不小于0.15Mpa,喷射距离控制在0.6-1.0m,实施土钉、锚管作业前先初喷20-30mm厚,编制钢筋网后在完成最终喷混凝土。(7) 封闭坡脚当完成了设计的一级土钉墙后,用C20砼施作角墙,及时封闭坡脚,以利于坡角
17、的稳定。(8)养护:本工程施工期间应及时对面层砼进行洒水掩护,施工过程中如发现滞水,可用PVC管插入坡壁后再进行喷砼支护,可以将壁内滞水引出,在基坑周边设置用水点应做好防渗处理,场地的所有用水点均应设置排水沟,将水及时排入污水管网。3 预应力锚杆施工工艺与槽钢制作安装(1)预应力锚杆土钉墙施工与土方开挖交叉作业要相互配合,建设方指派现场协调员,按照设计方案和施工要求进行协调土方的开挖,自上而下分段、分层(步)进行开挖,设计要求一次开挖高度在1.5-1.8m之间。在土钉施工过程中,每层土钉施工流程是:先挖工作面-修整边坡-预应力锚杆-设置土钉-铺设钢筋网-喷射混凝土面层-固定槽钢。施工主要要点在
18、北坡空间较小,每层预应力锚杆必须过凝固周期8天初次张拉,初次张力设定为设计吨位的80%,等28天后一次张拉锁定,张拉采用TL-300t测力仪,根据现场开挖情况,如果地质情况稳定性好,可以按照每层土钉位置以下300mm开挖,地质情况较差时,也可以缩短长度间隔开挖,每段留一部分原始土层作为抗滑坡支柱,待其他开挖部分施工完毕过凝固周期,方可开挖进行其余部分的施工。(2)面层施工工艺技术要求面层设计钢筋网片和成型钢板网片,钢筋网片采取HPB2358200mm*200mm钢筋网片布置,加强筋采用HRB335141500mm矩形布置;喷射混凝土作业应分段进行,同一分段内喷射顺序自下而上,一次喷射厚度不易小
19、于20-30mm;喷射混凝土时,喷头应与受喷面保持垂直;喷射混凝土面层终喷2h后应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3-7d;喷射混凝土面层中分布钢筋应在喷射一层混凝土后敷设,保护层厚度不应小于20mm。4 微型桩施工技术要求(1) 测量定位:仪器定位,桩位一线,桩顶标高控制在统一的位置。(2) 成孔:小型工程钻机成孔,孔斜率小于1,孔深误差小于50mm,桩径误差小于10mm。路面砼无法使用小型钻机钻穿时,应采用水钻引孔钻穿砼面后再进行施工。(3) 插管:对中插入钢管,不得偏心,钢管采用90mm壁厚不小于3.5mm的钢管,钢管壁点梅花眼,钢管长12m,要居中且竖直,注浆前管上口先密封。(4)
20、 填石:采用5-10mm米石,均匀填注,严禁异物入孔,并震动钢管使其密实。(5) 注浆:采用普通硅酸盐水泥拌制的水灰比约1:0.5的水泥砂浆,二次压力注浆,确保密实,注浆压力0.4-0.6Mpa,每米注浆不少于30kg水泥。5 土方开挖 本工程土方开挖应严格遵循分层分段开挖、随挖随支护的原则,分层高度为1.5-1.8m不得超过2m,分段长度根据现场情况一般为15-20m。若遇砂层施工开挖,分层开挖高度严禁大于1.5m并严格控制分段施工。开挖坡度按照设计要求执行,不得出现倒坡现象,一旦出现倒坡,必须进行现场局部加固补救措施。土方开挖与基坑支护施工应相互配合,协同作业,根据工程进度需要,各自合理安
21、排施工作业内容,全力服务于工程整体进度(施工进度详见后附表)。土方开挖严禁破坏已施工完成的支护结构。6 检测为了保证基坑及毗邻建筑物的安全使用及监测支护工程的变形情况,基坑支护工程应进行变形监测。此部分工作宜委托有测绘资质的第三方单位进行。6.1、基坑支护变形监测的目的将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,以确定和优化下一步施工参数,做到信息化施工。将现场测量结果用于信息化反馈,保证施工安全,以便于及时采取相应措施。6.2、基坑允许暴露时间及基坑边堆载要求1、本基坑为临时性支护,根据本工程具体地质条件及环境,基坑设计允许暴露时间为:6个月。2、本基坑设计附加荷
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