基坑支护方案(银基).doc

江苏省第一建筑安装有限公司 银基物流项目基坑支护方案目 录第一章 工程概况-2-1.1 基本情况-2-1.2 地质情况-3-第二章 基坑支护方案-3-2.1 确定文案-3-2.2 基坑支护方案选择-42.3 水泥搅拌桩挡墙的设计计算-42.4 主要技术措施 -62.5 安全围护-7第三章 土方开挖施工方案-72.1 施工准备-72.2 开挖路线-72.3 开挖方案7-2.4 成品保护-82.5 安全措施-9-第一章 工程概况一、基本情况1、工程概述 工程名称：银基物流公司仓库2栋、门卫室（电房）4栋基础工程建设单位：银基物流（珠海珠澳跨镜工业区）有限公司设计单位：中华建规划设计研究院有限公司监理单位：珠海市工程监理有限公司 施工单位：江苏省第一建筑安装有限公司勘察单位：核工业赣州工程勘察院 2、工程地点 珠海珠澳跨镜工业区 3、工程设计内容本工程规划总用地面积为25988.9,总建筑面积为79783.82.本工程的仓库工程为框架剪力墙结构，门卫室（电房）为1层框架结构。6-1号地总建筑面积为47410.28，高度为45.5m,其中地下总建筑面积为6155.57，高度为5m；地上总面积为41254.71，仓库局部高度超过8m，其中包括仓库工程1栋，地上910层，地下1层；门卫室（电房）2栋 ，地上1层。 7-2号地总建筑面积为32373.54，高度为45m, 其中地下总建筑面积为3495.60，高度为5m；地上总面积为28877.94，仓库局部高度超过8m，其中包括仓库工程1栋，地上511层，地下1层；门卫室（电房）2栋 ，地上1层。 本工程地基基础设计等级为乙级，地基土无液化现象，地下土对混凝土有弱腐蚀性，基础（或桩端）设计所选持力层为全风化岩或强风化岩，持力层承载力特征值为4200Kpa或6000Kpa。仓库工程桩基础均采用专业厂家生产的预应力高强混凝土 (强度80)500125AB型预制管桩,单桩设计抗压承载力特征值为2300KN,相应的单桩抗压承载力极限值为4600KN,所有桩进入持力层(全风化或强风化)不小于1m，施工采用DTZ-818及ZYB700H-B静压桩机各一台进场施工。 6-1号地共计622条桩，设计桩长约为3845m；7-2号地共计418条桩，预计桩长38-45m。4、场地施工条件（1） 场地“三通一平”已基本完成。（2）场地已平整、碾压，适合打桩机施工。二、地质情况拟建场地位于珠海珠澳跨镜工业区珠海园区内 ，场地原始地貌为河漫滩（滨海沉积相），地形狭长，原为沼泽和河岸浅滩等，勘察施工以前经人工回填整平，孔口标高在3.55m3.85m间，地面平整。本次勘察揭露的地层为：根据钻探揭露，按岩性、地质年代和成因类型来划分，场地内土（岩）层自上而下可分为杂填土层、第四系海陆交互沉积层、花岗岩残积的砂质粘性土和燕山三期侵入花岗岩，以下分述。1、杂填土（地质代号Qml，分层序号）：褐黄、褐红、灰褐色，稍湿湿，松散，新近回填，主要组分为花岗岩风化残积土、岩块、砂砾和生活垃圾等。场地各孔均有分布。层顶标高3.553.85m，层厚3.003.20m2、第四系海陆交互相（地质代号Qmc,分层代号）层，土性为淤泥质砂土、粘土夹砂和中粗砂，按其沉积的先后顺序，自上而下分述如下：1）淤泥质砂土（层号1）：呈灰黑色，饱和，流塑状，略具嗅味，夹有多量贝壳碎片和粉砂，局部呈淤泥质粘土状，ZK10、ZK11、Z0K12孔11.0016.50m间夹有褐红、褐黄色可塑状粘性土，场地各孔均有分布。层顶埋深3.003.20m，层顶标高0.350.73m，层厚4.8016.80m，平均厚10.73m。2）粘土夹砂（层号2）：呈褐红、褐黄、深灰、灰褐色，湿，可塑状，夹层砂土以褐黄、灰白色、稍密中密状中细砂为主。场地ZK10、ZK11、Z0K12孔缺失。层顶埋深8.0018.50m，层顶标高-14.80-4.15m，层厚2.6018.00m，平均厚10.30m3）中粗砂（层号3）：褐黄、灰白色，饱和，稍密中密，局部松散状，含粘粒。场地各孔均有分布。层顶埋深16.2026.00m，层顶标高-22.15-12.37m，层厚4.6012.00m，平均厚8.37m。3、砂质粘性土（地质代号Qel,分层序号），褐红、褐黄、灰褐、灰白色，湿很湿，可塑硬塑状，含大于2mm石英砾较少，岩芯土柱状，场地各孔均有分布。层顶埋深24.8032.30m，层顶标高-28.45-20.97m，层厚1.609.40m，平均厚6.02m。4、燕山三期侵入花岗岩（地质代号52（3），分层序号），各钻孔均有揭露，按其风化程度的不同分为全风化花岗岩、强风化花岗岩，自上而下分述如下。1)全风化花岗岩（层号1）：褐黄、褐红、灰白色，原岩矿物已完全风化成土状。场地各孔均有分布。层顶埋深27.0039.60m，层顶标高-35.80-23.17m，层厚4.6017.80m，平均厚8.63m。 2)强风化花岗岩（层号2）：褐黄、灰白色，原岩矿物大部分已风化成土状，含少量碎岩块，结构疏松，手可捏碎，岩芯半岩半土状。场地各孔均有分布。层顶埋深43.0047.50m，层顶标高-43.85-39.45m，层厚6.5014.40m，平均厚8.54m。第二章 基坑支护方案一、 确定方案本工程周边除7-2号地的东向靠近国防公路、北向靠近成利威大夏外，其他方向地面比较开阔，附近无建筑物和地下管道，根据地质报造，据钻探表明，场地地下水类型有赋存于杂填土层中的上层渧水；海陆交互沉积淤泥质砂土层（1层）和中粗砂层（3层）中的孔隙水；花岗岩风化带中的基岩裂缝水。场区地下水主要接受大气降水和侧向海水的补给，场地内除中粗砂层（3层）为强透水层外，其余地层均属弱透水层。勘察结束统一测得钻孔内水位埋深在0.901.70m间，相应标高2.931.95m。 本工程的土质按岩性、地质年代和成因类型来划分，场地内土（岩）层自上而下可分为杂填土层、第四系海陆交互沉积层、花岗岩残积的砂质粘性土和燕山三期侵入花岗岩 。根据设计图纸，地下室地面从自然地面（黄海标高4.10米相对于室内地-1.4米）至-5.5米（实际开挖深度为4.1米，承台基础按局部开挖另计），基坑底在第四系海陆交互沉积层（淤泥质砂土）土中。二、基坑支护方案选择拟建建筑物大面积开挖深度为4.1m左右，根据场地工程地质及水文地质条件可以考虑的支护方案大体有三种。第一种为无支护放坡大开挖方案。在开挖区超软地基中，基础底层有1013m厚的淤泥质土层，含水量在50%左右，强度很低，是欠固结土层，不采用支护而开挖4.1m深坑，实际是很难施工的。由于无支护大开挖将会影响周围邻近建筑物，道路及各种管道会变形，因而此方案是不可取的，也是很难实现的。第二种方案是采用钻孔灌注支护排桩，桩顶设置帽梁，并设内支撑。此方案从技术上是可行的，但结合开挖区超软地基的特点，地表下17m范围内主要为淤泥质土层，支护桩长度一般要穿过此层，所以桩长要大于17m，再加上钢筋混凝土帽梁及内支撑，因而造价是高的，对于4.1m深基坑明显是不经济的。第三种方案是采用水泥搅拌桩作格构式重力挡墙的基坑支护方案，并在基坑底按网状布置水泥搅拌桩增加地基土的固结度，来增加基坑抗隆稳定性。此方案结合本工程土层及开挖深度为4.1m的条件，从技术经济条件分析是比较合理的。格构式重力挡墙要满足稳定性、强度及变形要求，经多次试算，各项指标基本上能达到设计要求，因而确定为终选方案。三、水泥搅拌桩挡墙的设计计算为确保基坑支护结构的安全可靠，必须进行全面、完整、严谨的设计计算。本文参照以望的施工经验，总结了一整套水泥搅拌桩挡墙的设计计算要点，其中主要包括：桩体截面的选择、稳定性验算、墙体强度验算以及变形估算等内容，并据此进行了该工程的设计计算。3.1墙体截面的选择根据土质条件和基坑开挖深度H（H=2.1米），先确定搅拌桩插入基坑底深度D（D=5.5米）。按照珠海沿海地区的施工经验，一般要求D/H1112，且宜插到不透水层，以阻止地下水的渗流。墙体宽度B一般可取B/H0810，且不宜小于0.6。本工程墙厚2.5m系考虑采用了3排密排双头钻机并相互咬合而得。由此我们得到的墙体剖面图见图1，排桩图见图2。图1墙体剖面图图2排桩图3.2稳定性验算用改进的简单条分法进行验算，计算结果显示最小安全系数K01587。用比肖普法进行验算，计算结果显示最小安全系数K01685。提示：最小安全系数大于1.21.3，即可认为整体稳定性安全。若选用的土质参数是快剪指标，那么当最小安全系数大于1.1时，即可认为整体稳定性安全。用不同方法进行的基坑抗隆起稳定性验算结果见表2。基坑抗隆起稳定性验算结果表2方法名称安全系数计算结果安全系数最低限值是否满足安全要求Terzaghi-PeckTschebotarioffNavfac DM-71971212319141779151515满足满足满足用传统的重力式挡土墙方法进行墙体抗滑移稳定性验算，计算结果显示抗滑移安全系数Ks13513，满足抗滑移安全需要。用传统的重力式挡土墙方法进行墙体抗倾覆稳定性验算，计算结果显示抗倾覆安全系数Kt165415，满足抗倾覆安全需要。墙底地基承载力验算，计算结果显示：地基承载力设计值fb215719kPa，墙底平均压应力p20011kPa，墙底最大压应力pmax233311kPa，墙底最小压应力pmm176909kPa。由于pfb，pmax12fb且pmin0，因此满足地基承载力安全需要。基坑的抗管涌稳定性验算，计算结果显示抗管涌安全系数Kp494620，满足抗管涌安全需要。3.3墙身强度验算用弹性抗力法计算，结果显示墙身压应力最大值cmax200659kPac400kPa，满足墙身抗压强度要求。用弹性抗力法计算，结果显示墙身拉应力最大值lmax000kPal160kPa，满足墙身抗拉强度要求。用弹性抗力法计算，结果显示墙身剪应力最大值max3108kPa343393kPa，满足墙身抗剪强度要求。 3.4变形估算用弹性抗力法计算墙体位移，结果显示墙体顶端位移4.13cm，基坑底部墙体位移2.51cm，墙体底端位移021cm。具体分布形式见图3。图3墙体位移图假定地表沉降曲线为三角形，计算结果显示基坑周围地表最大沉降量为3.95cm。假定地表沉降曲线为抛物线，计算结果显示地表最大沉降量为2.57cm。四、主要技术措施保证水泥土各种参数。水泥掺入比为15%，水灰比为0.45。根据勘探报告，地下水具有侵蚀性，水泥品种应该采用抗硫酸盐水泥品种，但支护结构为临时性结构，对长期耐久性要求可以放松，因而选用425普通硅酸盐水泥，以节省造价。但要求水泥土28天无侧限抗压强度qu08MPa。基坑土方开挖后，及时处理坑地集水。保证土方均匀开挖，严防开挖机械及车辆直接压在搅拌桩上，防止搅拌桩体破坏。另外需采取必要的临时性措施，在挖土过程中对工程桩加以保护。表层土卸土厚度及范围要严格按施工图纸进行。第一阶开挖深度为2米，主要采用放坡开挖，土壁挂钢丝网，放坡系数为1：0.5,坡面采用10mm厚c20细石砼硬化，第二阶利用水泥搅拌桩作挡墙，挡墙顶面，按要求应设置10cm厚的混凝土盖板，防止地表水侵入，自然地坪采取明沟排水。基坑底四周预留排水沟，在沟底每20米预留一个集水井，采用潜水泵抽水。为防止支护结构变形对周围建筑、道路及管线的影响，要采用信息施工，加强观测，发现问题及时会同有关单位采取措施。五、 安全围护51、基坑四周做1.2米高的临时围栏，并用密目网封闭，1米以内不得堆土堆料。夜间设红色警示标志。第三章 土方工程开挖施工方案一、 施工准备 1、清除挖方区域内所有障碍物，如地上高压、照明、通讯线路、电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道，电缆、沟渠、基础、坟墓等，或进行搬迁、改建、改线。 2、制定好现场地平整、基坑开挖施工方案，绘制施工部平面布置图和基坑方开挖图，确定开挖路线，基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。 3、完成测量控制网的设置，包括控制基线、轴线和水准基点，场地平整进行方格网桩的布置和标高测设，计算挖填土方量，对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核，进行土方工程的测量，定位放线，并经检查复核元误后，作为施工控制的依据。 4、在施工区域内做好临时性排水设施，场地向排水沟方向做成不小0.2%的坡度，使场地不积水，必要时设置截水沟、排洪沟。 5、完成必需的临时设施，包括生产设施用生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水电线路。 6、机械设备运进现场，进行维护检查、试运转，使处于良好的工作状态。二、 开挖路线 本工程采用2台挖掘机同时从中间向两侧分步（层）和接力开挖法。三、 开挖方案必要时应采用分区开挖(6-1、7-2可分成3-4个区) 1、针对工程的特点，为配合基坑围护施工，土方采取放坡分三阶开挖，第一阶开挖深度为2.00米，基坑的长度和宽度为按地下室承台外边线外加4.5米作为施工作业面；第二阶为大面积开挖，深度为4.10米，第三阶为人工开挖承台基坑土方，并及时施工承台砖模，防止坑壁塌方。挖好第一阶护壁第一阶，第二阶利用水泥搅拌桩作挡墙，当地下室板底垫层浇捣完成后，开挖第三阶承台基坑。地下室基坑的长度和宽度为承台外边线外加1.5米作为施工作业面和挖排水沟用。土壁支护为挂设8采用小于6的钢筋即可钢筋网，再经行细砼喷射硬化，钢筋网搭接宽度为400mm，施工顺序为： 开挖修坡挂钢筋网喷细石砼排水采取基坑外排水和基坑内集排水，基坑外在离坡顶1.0米外自然地坪处设置600300的排水沟，每隔10米设一集水井。这样，自然降水及部分土内存水通过上层排水沟排至城市排水管网，部分土内含水和自然雨水及极弱透水层渗水可通过基坑内排水沟和集水坑泵至基坑外排水沟内，由潜水泵排至城市排水管网。 2、挖土过程中测量工配合测定标高，当挖土快接近槽底时，用水准仪在槽底测设33m的放格控制网，并撤上白灰点，以示标记。 3、开挖时机械挖土、人工修坡，开挖过程中，随时用标杆检查边坡坡度是否正确无误。 4、挖土之前做好坑外排水，坑内明沟集水排水。 5、挖土至设计标高，地基钎探后，尽快会同勘测、设计、甲方、质监站、监理等部门共同对基底进行验槽，办理验槽手续。四、 成品保护 1、开挖时注意保护测量控制定位桩、轴线桩、水准基桩，防止被挖土和运土机械