某火车站地下室基坑支护安全专项施工方案VIP

一、  工程概况  该工程靠近海边。中央大厅局部有一层地下室，候车楼主体部分为二层现浇钢筋混凝土框架结构，所有基础采用 基设计方案为先用强夯对整个场地进行液化处理后，再填 2m 厚的粘性土，然后施工管桩基础及地下室。  地下室基坑平面为长方形，面积为 8.2 m=长为 面高差不大，开挖最大深度为 下室周边距主体柱下独立桩基础  二、 工程地质  本场地地质勘察报告显示，自然地面以下的地层和土质  情况依次为 砂性 粘土（素回填土），塑性指数 17，约 ； 中砂，稍湿湿，约 中粗砂，局部夹中砂层，  很湿饱和，约 4m 下水位较高，水位标高在地面以下 水层水量丰富，且存在较大的流砂、管涌现象。  场地主要土层的物理力学指标见下表：  岩土物理、力学性质指标表  层位  土名  主  要  试  验  指  标  密度  含水  量  孔隙  比  饱和度  土 粒 比重  压缩  模量  压缩系数  凝聚  力  内摩  擦角    w e Sr S a c  KN/  %      中砂  3 7 6    中粗 砂  3 3 5  、  编制依据  该施工组织设计的编制主要依据：招标文件及图纸；现行规范、规程以及现场实际情况。  主要规范、规程如下：   建筑边坡工程技术规范（   建筑与市政降水工程技术规范（ 111  建筑基坑支护技术规程（   基坑土钉支护技术规 程（ 6  锚杆喷射混凝土支护技术规范（   建筑地基基础工程施工质量验收规范 ( 建筑施工安全检查标准（  四 、  支护方案选择  1 支护特点：是在饱和中、粗砂地基中，坑壁顶面有堆载的浅基坑支护（ H8m ），降水止水、消除流砂管涌确保基坑稳定是关键。  该工程基坑施工有如下要求： 工期短。根据整个工程  进度，从支护到地下室工程完成仅安排了 45d，支护施工必须限定为 15 造价尽可能低。由于投标时地 质勘察报告尚未到位，在投标报价中未报此项单价，要求严控投资； 该场地位置比较空旷，对坑壁变形要求不高，但在邻近基坑四周均设计有预制桩独立基础，且地下室周边距柱下独立桩基础仅 坑  放坡角度不能超限，为了保证基坑开挖与桩基础能同时施工，坑壁要尽可能直立； 据地质报告显示，地下水位较浅，含水层水量丰富，因此地下室基坑降水、支  护、开挖必须同步兼顾协调考虑。 支护施工方案必须充分考虑饱和的中粗砂层因其坑壁稳定性较差而对边坡支护可能产生的不利影响。  以上工程实况是选择支护方案的基本前提，因此寻求技术上 合理、可行，经济上可接受，工期上能满足要求的支护方案成为所追求的目标。  2 比选方案及其特点  据以往经验，该类场地基坑支护通常采用钢板桩、土钉墙等支护形式，这里把不常用的水泥搅拌桩列入比较，它们的主要特点分别如下：   钢板桩：适用于软弱地基和地下水位高且水量丰富的地区，具有强度高、阻水、施工简便、快捷等特点，以 H4m 为宜，但一次投入钢材多。   土钉墙：变形大、抗管涌能力差。适用于地下水位以上或经人工降水之后的人工填土、粘性土和粘砂土， H12m 为宜。   水泥搅拌桩：截面抗弯刚度、整体性、防水抗渗性能好。适 用于深度 5 6m 的基坑，施工简便，造价低廉。  以上各方案主要技术经济比较如下表：  基坑支护类型  工期 /d 施工条件  造价 /万元  钢板桩  10 工艺简单但对设备要求较高。  约 20 土钉墙  25 对设备要求较低，但施工工艺复杂，各工序相互干扰。  约 12 水泥搅拌桩  15 对工艺及设备要求简单。  约 据以上综合分析比较，选用水泥搅拌桩支护形式。  3 支护结构设计  该支护形式原则上可按桩板式挡土墙的设计计算理论进行：   初定桩长、桩径及入土深度；   计算悬臂段的主动土压力及锚固段的被动土压力；   分 别进行墙面抗倾覆验算、墙底整体抗滑验算、墙身强度验算及抗渗验算；   考虑到整个场地预先经过强夯处理，有关计算参数取各土层的平均值 =30 ,c=0, =20kN/ k=0  经计算支护结构采用：   粉喷桩桩长 4m，桩径 500土深度 2m，水灰比 行密排，桩间距 400邻桩间搭接咬合 50 每根桩顶部插入 2 16预埋钢筋，入桩深度 750露 250有桩顶用截面大小为50000标号为 混凝土圈梁串连，圈梁配筋为 4 25、 8200。 2 16 外露钢筋均伸入圈梁内并与其钢筋焊连。圈梁以上采用堆码砂袋护坡。   水泥均用 渣水泥，水泥掺量 15。  五 、  施工步骤及主要技术措施   强夯施工：原设计是先强夯后填土，经过优化设计之后改为先填土后强夯，这样即可使回填土和原状土地基得以同  时加固处理，按设计地面标高控制一次到位，也使在强夯有效影响深度范围内的土体获得了超压密和加速固结，利于坑壁稳定甚至可减小支护桩长。施工中强夯采用  二遍点夯，一遍满夯，点夯夯击能 3000kNm ，夯点间距 5m6m ，满夯夯击能 1000kNm 。   原定 整个场地桩基施工一次到位，以争取工期，这样位于基坑内的预制管桩必然会影响后续基坑土方开挖，因此在打地下室区域内的预制桩时采用了送桩法，送桩长度最深达 6m。既避免了拖延工期，又消除了开挖基坑障碍。   基坑降水：在地下室周围的工程预制桩施工完毕后，在基坑顶面外围沿周边均匀布设十个深降水井，井孔直径 600水管径 400深 13m，成孔后每个降水井放置潜水泵（ 台，抽水 3天后开始开挖基坑。   粉喷桩施工：沉桩和降水井施工到位后，即可沿基坑周边依次施工粉喷桩，本工程选用 机及 空气压缩机。粉喷桩施工的关键是首先确保水灰比及水泥掺量，其次要确保桩与桩之间的有效咬合，尤其在基坑转角处要加大咬合的牢靠程度，除挡土外，还应保证形成挡水帷幕。工程中粉喷桩机提升速度为 粉压力 外桩头应复喷。   基坑开挖：基坑采用挖掘机小放坡开挖，分上下二级开挖。第一级为 3m，待地下水位标高降到地面 10挖时预先准备数量充足的砂袋，待基坑开挖深度至圈梁底标高时，立即施工圈梁，圈梁以上坑 壁分层构筑砂袋护坡，砂袋之间要垫砂抄平。   基坑内排水：基坑底面四周设排水明沟及十个集水坑，将基坑内积水集中抽出坑外。四周支护的侧壁均埋设泄水管，以利降低坑壁背面土层中的孔隙水压力。  六 、 工程效果  整个施工过程中经历过多场大雨的考验，基坑整体支护工况完好，确保了地下室施工顺利进行，达到了预期的目的和效果。其间曾出现过以下局部异常情况，经采取相应补强和处理措施后均得以消除。  1 基坑顶部边缘土体局部出现 5 2 到后期有个别粉喷桩在基坑底面处出现裂损现象；  3 基坑降水欠到位，地下水位标高仅降至在 邻近基坑底部，以至于挖地下室集水坑时出现局部流砂现象。  七 、   结论与体会  1 相对而论，粉喷桩的抗压、抗剪强度较高，而抗析强度偏低，因此大都用来对具有一定厚度的软土地基加固处理，形成复合地基，如软土路堤、涵洞基础的地基加固，而用作受弯的支护结构不常见。本工程地下室基坑支护采用粉喷桩是受工期、投资、地质条件所迫，但充分考虑到其可行性，尤其  是基坑上部土层具有较高强夯效果的有利条件，可减小粉喷桩支护高度，同时采取了调整强夯与填土顺序、送桩方法、井点深层降水、粉喷桩咬合排列等综合技术措施，最终达到了预期支护 效果，并取得了较好经济和社会效益。  2 粉喷桩支护结构类似于桩扳式挡土墙，设计计算简单，施工便捷，如果在桩体内插入适量的钢筋或竹筋，可提高其抗弯性能，增大支护高度。  3 排桩桩体搭接排列形成惟幕，取到了基坑防水止水作用，根据需要还可采用双排桩错位排列，可增加支护能力和止水效果。  （ 1） 在饱和砂土地基中，粉喷桩将形成水泥砂浆桩体，如果水泥