33层高层建筑电梯井深坑水下施工实际操作方案.doc
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1、阆中市首批自然人合伙建房合作会华胥南苑工程B标段电梯井、集水坑深坑开挖施工技术措施 重庆巨能建设(集团)有限公司阆中华胥南苑B标段项目经理部时间:2012年10月15编制人: 梁利洲 审核:刘伟阆中市首批自然人合伙建房合作会华胥南苑工程B标段电梯井、集水坑深坑开挖施工技术措施一、工程概况:B标段为1#、2#楼 、3#楼、4#楼 、21#楼及标段范围内相应的地下室(地下室划分为轴线P和轴线N之间中线到轴线b 与 轴线23和轴线24之间中线到轴线1所围范围内所有工程)。5栋楼建筑面积约为72900,本工程建筑工程等级为一级,防火设计的建筑分类为一类,耐火等级为一级。结构类型为剪力墙结构,基础形式为
2、钢筋砼管桩+筏板基础,抗震设防烈度为6度,结构安全使用年限为50年。编制依据(一)招标文件本工程招标文件及所含图纸。(二)中国华西工程设计建设有限公司2011年5月阆中市华胥南苑住宅小区岩土工程勘察报告二、场地工程地质条件2.1场地交通位置、地形地貌2.1.1交通位置阆中是四川省省辖市,由南充市代管。位于四川东北部,嘉陵江中游,东枕巴山、西倚剑山、雄峙川北为蜀道南路的“咽喉之地”。自古为“川北重镇”。介于东经1054110624,北纬31223151之间。东靠巴中市、仪陇县,南连南部县,西邻剑阁县,北接苍溪县。国道212线北经广元直达兰州,东连重庆,与省道302线交汇形成网络。拟建场地位于位于
3、阆中市华胥路148号地块内,凌家坝村以西,马池坝以东,赵家祠以南。 2.1.2地形地貌阆中市处于川中丘陵区向川北低山区过渡地带。全境东西北部高,中南部低,呈堰尾槽状地势和多层次梯级地形,海拔328888.8米。境内主要河流有嘉陵江,地貌上为构造剥蚀地形,区内沟谷发育,山梁纵横,锥状山,条形单薄山及浸蚀洼地等地貌景观常见。拟建场地地貌单元即属嘉陵江级阶地,现主要为耕地,场地内分布有3个小水塘,水塘一般深0.51.5m,勘察期间水塘均干枯无水,一般雨后即积水,在19、20号楼地段分布有民房,场地海拔高程(孔口高程)357.75360.15m,场地地形平坦开阔,适于进行工程建设。2.2区域地质构造与
4、地震本场地属嘉陵区级阶地地貌,地表分布第四系全新统人工堆积(Q4ml)之素填土,第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)成因的粉质粘土、粉土、粉细砂及卵石等组成,下伏地层为侏罗系上统(J3P)砂、泥岩,基岩埋深约26.7m29.0m。根据建筑抗震设计规范(GB500112010)附录A的规定,拟建场地地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度为6度。总体而言,该区域地质构造稳定,未发现新构造活动行迹,无发震断裂构造,主要受外围地震波及的影响,区内晚近期构造活动微弱,地壳运动以大面积间歇性整体抬升为主,未见大的断裂构造,构造裂隙不发育,属相对稳定地块,宜于工程建设。2.3气象概况阆中市属亚热带气候,
5、温暖潮湿,气象特征为“冬春干,夏伏旱,秋多雨”。多年平均气温17.1,干旱指数为0.84,最高气温为39,最低气温为4.1。2.4场地岩土构成拟建场地上覆地层为第四系全新统人工填土层(Q4ml)和第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)之粉质粘土、粉土、粉细砂及卵石层,下伏地层为侏罗系上统蓬莱镇组(J3P)砂、泥岩,现由新至老对各层岩土的构成和特征分述如下:(1) 第四系全新统人工填土(Q4ml) 素填土(Q4ml):一般为黄褐色、浅灰褐色,稍湿,结构松散,主要由粉质粘土和粉土组成,上部含植物根系。该层在场地内地表连续分布,一般层厚0.51.2m。(2)四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)-1粉
6、质粘土(硬塑):黄褐、灰褐等色,硬塑状,下部渐变为可塑状,稍有光泽,无摇振反应,干强度高,韧性高,含铁锰质氧华物条斑及少量结核。该层在场区内连续分布于素填土以下,层厚2.54.0m,层底埋深3.64.8m。 -2粉质粘土(软塑):褐黄色,以软塑状为主,上部多为可塑状。干强度不高,局部含粉土块体。在场内均匀公布于硬塑状粉质粘土以下,层厚0.82.8m,层底埋深4.8m7.3m。 粉土:褐黄、灰黄色;稍湿;中密密实;含少量铁、锰质结核;摇振反应中等;干强度低;韧性低。层底含少量粉砂,在场内连续分布于软塑状粉质粘土以下,层厚2.55.1m,层底埋深7.810.3m。 粉细砂:青灰色;松散;饱和。矿物
7、成分以长石和石英以及角闪石矿物颗粒为主,云母次之,含少量砾石粉粒,局部偶见中砂。连续分布于卵石层顶板,层厚为1.55.4m,层底埋深10.714.8m。 卵石:灰褐色、灰色、饱和,松散中密,卵石成分主要为岩浆岩、变质岩,卵石粒径多为210cm,部分卵石粒径可达20cm以上,卵石磨圆度较好,多呈圆形、亚圆形,大多数卵石呈中等风化微风化状。卵石骨架间被粉粒、砂、少量圆砾充填,卵石顶板附近卵石往往以砾石充填为主。根据卵石层密实程度的差异,可划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石3个亚层(在工程地质剖面图中分别以-1、-2、-3予以标注)。松散卵石-1:卵石含量50%55%,粒径一般25 cm,个别粒径大
8、于10 cm。稍密卵石-2:卵石含量55%60%,粒径一般47 cm,个别粒径大于15 cm。中密卵石-3:卵石含量60%70%,粒径一般510cm,部分粒径大于20 cm,根据取芯钻孔鉴别及结全N120超重型动力触探原位测度,在该层中16.020.0m间不连续有厚度不大的胶结卵石分布,胶结卵石以孔隙式胶结为主,胶结程度不一,胶结度好的卵石N120超重型动力触探击数往往偏高。(3) 侏罗系上统蓬莱镇组地层(J3p) a.泥岩:紫红色,泥质结构,中厚层状构造,层理清晰,由泥质碎屑物及钙质和云母组成,质地软弱,属极软岩类,V类岩石。钻探揭露为强风化及中风化,强风化泥岩仅局部分布于卵石底板以下,厚度
9、一般小于0.5m,岩芯破碎。中风化泥岩未揭穿,岩芯呈短柱状-柱状,获得率98%,较完整,风化裂隙一般发育。抗风化能力弱,失水易开裂。b.砂岩(中风化):青灰色、灰白色为主,主要成分为长石、石英,次为云母,岩屑。细粒结构,厚层块状构造,孔隙式胶结,胶结物以泥质、钙质为主,少量铁质,质地较硬硬,抗风化及抗冲刷能力一般。钻探揭露为中风化,仅其表层部分钻孔揭露有厚0.10.2m厚的强风化。中风化砂岩芯完整,呈柱状长柱状,获得率79100%,岩性较均匀,层位较稳定,斜层理和交错层理较发育。属软岩较软岩类岩石。 蓬莱镇组为一套内陆河湖相沉积产物,岩性以泥岩和砂岩为主,呈互层状产出。根据钻探结果结合现场踏勘
10、,泥岩为紫红色,厚度一般大于10m,砂岩以青灰色、灰白色为主,厚度一般为5.020.0m。2.5场地水文地质条件:2.5.1场地地下水类型和水文特征拟建场地在地貌单元上系嘉陵江级阶地,场地地下水类型主要为空隙潜水,次为基岩裂隙水。(1) 孔隙型潜水:场地孔隙潜水主要埋藏于第四系砂卵石空隙中。受上游地下水补给,向下游排泄于嘉陵江。砂及卵石层为本场地的主要含水层,具强透水性,据区域水文地质资料显示,该场地含水层的平均渗透系数K值约为20m/d,局部区域尤其是卵石底板附近渗透系数可能偏大。(2) 基岩裂隙水埋藏于风化基岩裂隙中,其含水、透水性受岩性、裂隙发育程度、风化程度等条件影响,泥岩含水微弱、透
11、水性差,为相对隔水层;裂隙发育的砂岩为相对含水透水层。基岩裂隙水受上覆松散堆积层中孔隙水补给,排泄于下游嘉陵江中。勘察期间为平水期,在钻孔中测得该场地地下水稳定水位埋深5.26.8m,相对标高为352.26354.06m考虑,地下水位西高东低,地下水水位年变幅在1.502.50m之间。三、B标(1#、2#、3#、4#、21#)地质华胥南苑小区B标位于阆中市华胥路148#地块内,根据中国华西工程设计建设有限公司2011年5月阆中市华胥南苑住宅小区岩土工程勘察报告,工程地质剖面图414断面显示,粉质粘土层(Q4al+pl)与粉土层(Q4al+pl)交界面高程位于351.68353.68之间,粉土层
12、(Q4al+pl)与粉细沙层(Q4al+pl)交界面高程位于348.78349.56之间,地下水位标高位于353.08353.59之间。B标段1#、2#(3#、4#、21#)楼0.000=360.95,地下(室)车库绝对高程355.10m,筏板厚1.8m。根据设计,电梯井(电梯集水坑)底较筏板底-2.05m,实际电梯井(电梯集水坑)底绝对高程:351.25m,电梯井(电梯集水坑)垫层土方顶面高程:351.10m,根据地质资料和实际开挖情况,地下水位较电梯井(电梯集水坑)要高出1.98m2.49m。根据设计要求,在实际开挖中,只要挖土标高超过353.59m,地下水就会将在粉土层(Q4al+pl)
13、呈泉涌状涌出。涌水量在0.050.3m3/s左右,并将粉细沙层(Q4al+pl)内粉沙一起涌出。很快将四周粉土层土质软塑状变为液状,形成新的垮塌面,这样,水位不断升高,开挖面就不断向周边垮塌,基坑下涌水不断将细沙从粉细沙层(Q4al+pl)涌出,使得电梯井(电梯集水坑)基坑无法施工。电梯井(电梯集水坑)如采用井点降水施工,因涌水内沙太细,涌水量大,在抽降水的过程中,会将水和细沙一并抽出,在抽水点四周就会形成新的塌陷区域。四、电梯井(电梯集水坑)施工措施鉴于现场的实际情况,对电梯井(电梯集水坑)四周采用(间距80057*3.5热扎无缝钢管,梅花布置,长5米)打入注浆管,然后在注浆开挖范围首先浇注
14、一层C30#,厚250mm的封压层混凝土(加早强剂),三天后,进行注浆作业。每根注浆管注浆(PO32.5纯水泥浆1:1)在812包左右,将电梯井(电梯集水坑)开挖边界内粘土层,粉土层,粉细沙层内的土质,通过水泥浆,固结在一起,形成一道土质与水泥浆混合的止水的幕墙。近似于隧道的管棚法,只是隧道处于水平面,我们的电梯井处于竖直面。适用于新建阆中B标段电梯井、集水坑流砂层深坑施工作业。施工原理简介管棚法或称伞拱法,是地下结构工程浅埋暗挖时的超强支护结构。其实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌拱圈隐埋弧线上,预先钻孔并安设惯性力矩较大的厚壁钢管,起临时超前支护作用,防止土层坍塌和地表下沉,以保证掘
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