电梯井开挖及支护(2次修改).doc

一、编制依据 1、本工程施工图纸 2、场地岩土工程勘察报告 江苏连云港地质工程勘察院 3、建筑施工计算手册 江正荣 编著 中国建筑工业出版社4、实用土木工程手册第三版 杨文渊 编著 人民教同出版社5、地基与基础第三版 中国建筑工业出版社等相关文献进行编制6、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）7、土力学与地基基础 （清华大学出版社出版）8、建筑地基基础工程施工质量验收规范9、现行相关技术规范、质量检验评定标准和施工规范二、工程概况本工程为连云港核电专家二村项目北区1#-11#住宅楼及1幢商业综合楼。位于新光路以北、五羊路以南、港城大道以东、云山路以西，本工程由南京市建筑设计研究院有限责任公司及江苏中核华纬工程设计研究有限公司设计，建设方为中国核工业华兴建设有限公司。主楼房屋高度52.5米，主楼结构体系为钢筋混凝土剪力墙结构，基础形式为桩基础。 本工程地下室一层框架结构，结构层高3.55m，X轴线Tt轴线为人防地下室，其他区域为普通地下室。人防区平时功能为小汽车停车库，战时功能为一个核六级常六级二等人员掩蔽部、一个核六级医疗救助站，两个核六级常六级物资库。三、工程地质条件分析1、根据地质勘察报告3层淤泥：青灰色，流塑，微臭，土质较均，有光泽，干强度及韧性低。场区普遍分布，厚度：6.807.80m，平均7.22m；层底标高：-6.14-5.27m，平均-567.92m；层底埋深：9.0010.00m，平均9.44m。强度低，易触变、蠕动和震陷，压缩性高，工程性能极差，属不良工程地质层。9#、11#电梯井部位处于3层淤泥之中.2、地基土评价1层碎块石填土：土质不匀，松散，压缩性不均且高，工程性能差；2层黏土：压缩性高，工程性能较差；3层淤泥：压缩性高，工程性能极差；4层黏土：压缩性中高，工程性能一般； 5层含砂姜黏土3、 9#、11#从-2.5米起处于3层淤泥中,开挖十分困难.四、施工方法1、本工程电梯井长度为5.3m，宽度为3 m；电梯井从基坑地面标高-3.42m开挖至标高-5.92 m，局部开挖-6.32m。电梯井开挖过程支撑体系参照设计围护支撑施工。电梯井砖胎模下部采用370厚，上面用240厚砖墙砌筑（见附图）。2、土方开挖至基础底板板底标高后开始松木桩施工，离电梯井承台坑边60处打入一排6m200松木桩，然后进行钢支撑施工。 3、松木桩、钢支撑施工完成后进行1016轴/CN、25-32/C-N轴基础承台垫层施工，防止电梯井土方开挖过程中土体位移，造成电梯井基坑扭曲变形，该部位施工完成再进行电梯井土方开挖施工。4、电梯井土方开挖采用分块施工.5、在电梯井施工过程中应做好沉降观测，每天至少测三次.五、施工组织措施1、准备工作1）电梯井土方开挖前，将电梯井控制点线标桩做好，并做好标高工作基准点。2）在出土路线上铺上钢板，并在路周围备放部分石块；备好水泵等应急设备。2、挖土要点（1）开挖过程采用1：2台阶式放坡开挖，台阶宽度不小于1.5m，二次放坡可以对边坡滑裂面进行分解，减少基坑塌方的机率。（2）挖土前由技术负责人对挖土司机及配合人员进行安全、技术交底。（3）“采用多层接力开挖法”挖土机设在不同作业高度上同时挖土，尽量加快施工速度。（4）由专人对基底标高进行控制，机械挖土留3050厚土由人工配合铲平。严禁超挖后用松土回填；如果发生超挖现象应用砂石填平并夯实。（5）加强基坑底的排水措施，在基坑底部人工挖好排水明沟，并在基坑边角或转弯处，布置一定数量的集水井，再由水泵抽至基坑外，做到排水畅通。（6）挖机在挖土的过程中，应注意对工程桩的保护，严禁挖机碰撞工程桩。（7）挖土过程中应加强对桩基的保护，在装密集的地方应放慢挖土速度，严禁破坏桩体。（8）严禁将人工铲下的松土贴在边坡上，边坡形成后马上打入松木桩。（9）基坑开挖后，加强对工程桩的桩顶位移监测，并加强雨季的防护措施，发现位移异常现象，及时采取支撑或拉结措施。（10）基坑周侧滑动圆弧处要经常用1：2水泥砂浆补裂缝，确保在基坑施工过程中边坡的稳定性。六、质量保证措施1、工程开工前，由工程技术人员对施工班长以上人员进行技术交底，明确每道工序质量要求的质量标准，以及可能发生的质量事故和预防措施，然后由现场施工人员向全体施工人员进行二次交底。2、对整个施工过程实行岗位责任制，定人定点定责任，做好施工质量自检工作。工程技术负责人全面负责整个电梯井施工的质量，施工员跟班作业，及时解决施工中出现的问题并作好隐蔽记录，确保每道工序符合设计图纸及施工验收规范要求。3、严格把住钢筋、水泥、砂石、外加剂、电焊条等原材料的质量关，按规范要求进行复试，杜绝不合格材料进入工地并使用。4、做好基坑水平位移的监测工作，用水准仪和经纬仪每天测一次，特殊情况多测几次并做好记录，及时通报有关人员，做到信息化施工。5、工程技术人员需对工程进度、质量和边坡安全情况进行全面了解，密切注意边坡位移和地面沉降，发现问题及时处理。七、安全生产措施及文明施工措施1、建立专职与兼职相结合的安全生产管理网络，项目经理是安全生产的第一责任人，安全员是安全生产全方位管理的负责人，各管理组、作业班组设兼职安全员。安全指导每个工种、每项作业及每个环节。2、建立安全岗位责任制及安全奖惩制度，确保每个员工必须遵守安全操作规程，明确安全责任及安全目标。3、定期对施工现场进行安全检查，提出指令、要求、批评及表扬；坚持班前安全活动制度，签定安全责任书。4、贯彻三级教育，开工前进行全员安全作业规范教育，施工前对班组进行安全技术交底，针对各专业组进行岗位安全责任教育。5、定期对施工现场的各类设备、器材的配备、性能状态、防护装置、电缆的布设等进行全面检查。6、施工安全措施如下，人人必须严格遵守（1）施工人员必须佩戴安全帽。（2）非本人操作的机械设备未经许可，不准动用。（3）安全用电、电线接拆必须由专业过电工操作。（4）各工种施工人员必须按安全操作规程进行文明施工。（5）坡顶或坡边不准堆土或堆载，采用分层开挖的方法进行土方开挖时，分层厚度不宜超过2.5m；基坑0.8m范围内不得堆土。（6）做好基坑的防护工作，基坑四周及时设置1.8m高的钢管防护栏，上下基坑设有专用通道及登高措施。（7）大门内外铺设钢板，并排专人对出门车辆的轮胎进行冲洗清理。如遇雨季施工，更应做好清洗工作，尽量减小对周围道路的环境影响。八、电梯井土方开挖及支护的计算方法（一）土方边坡计算1、参数信息:坑壁土类型：淤泥坑壁土的重度(kN/m3)：16.10坑壁土的内摩擦角()：11.0坑壁土粘聚力c(kN/m2)：11.0坑顶护道上均布荷载q(kN/m2)：20.0基坑开挖深度H (m)：3.1土方边坡角度()：302、挖方安全边坡计算:挖方安全边坡按以下公式计算 ： 其中 土方边坡角度() h 土方开挖深度（m） 坑壁土的重度(kN / m3) 坑壁土的内摩擦角() c 坑壁土粘聚力(kN / m2)h=24.5mH=3.1 mh=24.5m，因此按300进行放坡可保证边坡稳定和施工操作安全。3、坡度：1 / tan =1.7本工程的基坑壁土方坡度为1：1.7(垂直：水平)。（二）松木桩稳定性计算1、参数信息重要性系数：1.00；开挖深度度：3.10m；基坑下水位深度：3.00m；基坑外侧水位深度：4.00m；桩嵌入土深度：4.00m；2、基坑外侧土层参数：序号土名称土厚度(m)坑壁土的重度(kN/m3)内摩擦角()内聚力(kPa)饱和容重(kN/m3)1淤泥10.4111111203、基坑以下土层参数：序号土名称土厚度(m)坑壁土的重度(kN/m3)内摩擦角()内聚力(kPa)饱和容重(kN/m3)1淤泥4.516.11111222淤泥质二6.217.81213223粘性土0.8171411224卵石16.321381321 4、主动土压力计算：Kai=tan2(450-11.000/2)=0.68；临界深度计算: 计算得z0=211.00/(11.000.681/2)-0.00/11.00=2.43；第1层土计算：ajk上=0.00 kPa；ajk下=0.00+11.003.10=34.10 kPa；eak上=0.000.68-211.000.681/2=-18.14 kPa；eak下=34.100.68-211.000.681/2=5.04 kPa；Ea=(0.00+5.04)(3.10-2.43)/2=1.70 kN/m；第2层土计算：ajk上=ajk下=34.10 kPa；ajk下=ajk下=34.10+11.000.00=34.10 kPa；eak上=34.100.68-211.000.681/2=5.04 kPa；eak下=34.100.68-211.000.681/2=5.04 kPa；Ea=(5.04+5.04)0.90/2=4.53 kN/m；第3层土计算：ajk上=ajk下=34.10 kPa；ajk下=ajk下=34.10+11.000.00=34.10 kPa；eak上=34.100.68-211.000.681/2=5.04 kPa；eak下=34.100.68-211.000.681/2=5.04 kPa；Ea=(5.04+5.04)3.10/2=15.61 kN/m；求所有土层总的主动土压力： Eai=21.84kPa;每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hai； 则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为ha； 根据公式计算得，合力作用点至桩底的距离ha=1.28m。5、基坑下的被动土压力计算： 根据公式计算得Kp1=tan2(450+11.000/2)=1.47；基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较hi=4.00hwp=3.00,经比较可知，水位在本土层中；上层土压力计算：上层土的计算高度为：3.00m；上层土的土压力为: p1k上上=0.00kPa; p1k上下=0.00+16.103.00=48.30kPa； 根据公式计算得ep1k上上=0.001.47+211.001.471/2=26.69kPa； 根据公式计算得ep1k上下=48.301.47+211.001.471/2=97.77kPa；式中c1-第一层土的粘聚力； 根据公式计算得第1层土上层土总的土压力为Ep1上=(26.69+97.77)3.00/2=186.68kPa；本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi； Hpi1上=2.21；下层土压力计算：下层土的计算高度为：1.00m；p1k下上=p1k上下=48.30kPa； p1k下下=48.30+(4.00-3.00)22.00=70.30kPa；下层土的土压力为： 根据公式计算得ep1k下上=48.301.47+211.001.471/2=97.77kPa； 根据公式计算得ep1k下下=70.301.47+211.001.471/2=130.14kPa；式中c1第一层土的粘聚力；所以，第1层土下层土总的土压力为： 根据公式计算得Ea1下=(97.77+130.14)1.00/2=113.95kPa；本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi； Hpi1下=0.48； Epi=300.64;每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi； 则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为hp； 根据公式计算得，合力作用点至桩底的距离hp=1.56m。经过计算得出图如下： 土压力分布简图(单位：kPa)（三）验算嵌固深度是否满足要求根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)的要求，验证所假设的hd是否满足公式； 1.56300.64-1.21.001.2821.84=434.080；满足要求。（四）结构计算1、结构弯矩计算弯矩图(KN.m)变形图(m)悬臂式支护结构弯矩Mc=0.08kN.m；2、截面弯矩设计值确定： 截面弯矩设计值M=1.251.000.08=0.11 kNm；0为重要性系数，按照建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）,表3.1.3可以选定。（五）截面承载力计算1、材料的强度验算： x塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件，偏于安全考虑，可取为1.0;Wx材料的截面抵抗矩: 480.00 cm3max=M/(xWx)=0.11/(1.0480.0010-3)=0.22 MPamax=0.22 Mpa1.30 满足要求。（标高-13.30m）第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 2.1251.30 满足要求。（标高 -14.80 m）九、特殊情况的应急处理措施 在施工过程中可能会遇到各种意外情况，为做到有备无患，针对本工程特点，制定以下应急措施： 1、较差土质的局部剥离坍塌处理：若土层因流砂或渗水严重引起的局部坍塌首先查明产生的原因，消除产生坍塌因素，同时进行修补加固，一般可在坍方处打垂直锚管桩和焊接横向网筋，将边坡外积土石块回填充实，并及时喷射快速混凝土面层，重新打入部分摩擦锚管。2、边坡局部涌水的处理：迅速用止水材料缩小范围，埋管引流，注浆封堵。3、局部坑壁位移过大，坑边出现裂隙的处理：开挖前，应先预先设立观测点，对基坑变形进行监测。严格控制坑壁变形在允许范围内，如变形超过允许范围，应暂停开挖，可采用在相应位置加密加长锚管或加大注浆量，适量设置预应力锚管和外层拽拉加固等技术措施。阻止变形扩大，确保边坡自身稳定和周围建筑物，道路的安全，对地面开裂等情况应及时封闭，防止雨水渗入。4、坑底局部管涌、突涌的处理：若出现突涌，应立即用粘土或水泥封压，在最短的时间内制止突涌的发展。5、做好应急措施准备工作：在施工过程中，做好作业人员、机具和器材等方面的应急准备，如发生坑壁失稳征兆或位移过大时，可立即实施增强加固施工。5.1基坑失稳的应急措施施工时由于不可预见因素的影响，可能