深基坑降水及防护施工方法.docx

深基坑降水及防护施工方法一、工程概况某公司员工公寓，位于公司办公楼南侧，地下1层，地上11层，框前剪结构，建筑面积约23500。二层东侧有连廊与三层办公楼相接，公寓楼地下室基坑平面尺寸5530m，场地地质状况，自上而下土层分布：自然地面以下0-1.5m为杂填，为人工堆填，以中细砂为主，含少量泥质、湿、松散；-1.5-5.8m为细砂土，以中细砂为主，含较多量泥质，不良级配、饱和、松散；-5.8-20.0m为淤泥质土，以淤泥为主，上部多量粉细砂、含腐植质，下部土质较纯，高压缩性、饱和、流塑；-20.0m以下为粉质粘土，成分以高岭土为主，土质较纯、粘性好、饱和、硬塑。场地地面标高为0.000m，地下水位在自然地面以下-1.5m处；基坑深度为5m，基坑底预留工作面1.2m，基坑护坡采用深层水泥搅拌桩防护。二、方案编制的依据1.本场区工程地质勘察报告2.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）3.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）4.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）5.建筑桩基技术规范（JGJ94-94）6.建筑地基基础工程施工质量验收规范7.施工图及相关文件和规范三、安全要求和措施1.开工前全面调查地上、地下障碍物和管线情况，进行具体位置交底，对暂未处理的要树立明显标志。2.由于本工程场地较为窄小、且使用机械施工、配合工种多的特点，应具体制定安全措施，建立安全责任制并定期开展安全活动。3.各分项工程，各种机械，各工种要遵守各自的安全操作规程，注意相互间的安全距离，施工机械不得撞击护坡桩、锚头、桩间土护壁，也不得碰压井管、排水管、测量桩点等。4.要执行现场施工用电规定，非专业人员禁止动用机电设备，要经常检查供电线路、闸箱、机电设备的完好和绝缘情况，供电线路要架空或埋入地下，防止机械碰压。5.基坑四周要搭设防护拦，深度超过2.00m时要搭设坡道或设置专用上下梯子。6.机械挖土现场出入口要设安全岗，配备专人指挥车辆，汽车司机要遵守交通法规和有关规定，按指定路线行驶，按指定地点卸土。7.要遵守本地区、本工地安全、保卫、场容、消防、市容、环卫、交通等管理规定。要加强对民工的管理教育，民工要有“三证”，做到合法用工，上岗前要进行安全交底和安全教育。四、施工方法1.根据工程的具体情况和地质、水位等特点，决定采用环形轻型井点降水法。2.施工工艺流程：挖井点沟槽，敷设集水总管；冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；用弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽。3.由于地下水上部只有1.5m的透水层，地下水无压力，井底没有达到不透水层，所以采用无压非完整井降水。4.选用直径为38mm滤管，滤管长1.50m，井点管长为6m。5.轻型井点布置：基坑中心要求降水深度：S=5-1.5+0.5=4m地下水位以下井管长度：S=S+i=5+(+)=6m滤管长为1.50m，土的渗水系数K=15m/d含水层厚度（以H0取值，由=0.8）查表得：H0=1.85（S+l）=1.85（6-1.5）=13.875m，取14m抽水影响半径：R=1.95S=1.954=113.02，取113m环形井点系统的假想半径X0：井点系统包围的面积F=32.457.4=1859.76X0=24.34（1）基坑的涌水量：Q=1.366K=1.36615=2950.02(2)单根井管出水量：Q=65dl=653.140.0381.5=28.69m/d（3）井点管数：N=1.1=1.1=113.1114根其中1.1为增井系数，考虑降水井损坏、堵塞、效率降低等，增加10%。（4）井管间距：D=1.58因为考虑两侧井管加密134根。（80根间距为1.50m，54根间距为1.20m）轻型井点平面布置图及高程布置图（见第4页附图）（5）选抽水设备选三套抽水设备，每套总管长度为60m根据基坑涌水量及允许真空高度Hs=6m选定3BA-9型泵三台（6）环形井点平面与剖面图（见第5、6页附图）五、施工操作要求轻型井点的施工顺序为：井点放线定位，安装高压水泵，挖井点沟槽，敷设集水总管；冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；用弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽。井点管的埋设方法采用冲孔法。冲孔装置内装有球阀和环阀，用高压水冲孔时，球阀下落，高压水流在井点管底部喷出使土层形成孔洞，井点管依靠自重下沉，泥沙从井点管和土壁之间的空隙随水流排出，较粗的砂粒随井点下沉，形成滤层的一部分。当井点管沉至设计标高后，冲水停止，球阀上浮，可防止土进入井点管内，然后立即填砂滤层。冲孔直径应不小于300mm，冲孔深度应比滤管深0.5m左右，以利沉泥砂，井点管要位于砂滤层中间。冲孔法是用直径为5070mm的冲水管冲孔后，再沉放井点管。冲水管长度一般比井点管约长1.50m，下端装有圆锥冲嘴，在冲嘴的圆锥上钻有三个喷水小孔，各孔之间焊有三角形立翼，以辅助水冲时扰动土层，便于冲管更快下沉。冲管上端用胶皮管与高压水泵连接。为加快冲孔速度，减少用水量，有时还在冲管两旁加装压缩空气管。冲孔前先在井点管位置开挖小坑，并用小沟渠将小坑连接起来，以便泄水。冲孔时，先将冲管吊起来并插在井点坑位内，然后开动高压水泵将土冲松，冲管边冲边沉。井孔冲成后，拔出冲管，立即插入井点管，并在井点管与孔壁之间填灌砂滤层。砂滤层所用的砂一般为粗砂，滤层厚度一般为60100mm，充填高度至少要达到滤管顶以上11.5m，也可填到原地下水位线，以保证水流畅通。井点管沉设完毕，即可接通总管和抽水设备，然后进行试抽。要全面检查管路接头的质量、井点出水状况和抽水机械运转情况等，如发现漏气或死井（井点管淤塞）要及时处理，检查合格后，井点孔口至地面下0.51m的深度范围内应用粘土填塞，以防漏气。轻型井点使用时，抽水应连续进行。特别是开始抽水阶段，时抽时停，滤网易堵塞，也易抽出泥沙，使出水混浊，并可能引发附近建筑物地面沉降。抽水过程中应调节离心泵的出水阀，控制出水量，使抽水保持均匀。降水过程应按时观测流量、真空度和井内的水位变化，并做好记录，同时应对附近建筑物进行沉降观测，必要时应采取防护措施。六、护坡工程1.根据基坑的深度、周围的环境、土质分布情况，本着安全、适用、经济的原则，深基坑采用深层水泥搅拌桩高低截面围护桩。深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深部就地将软土与水泥强制搅和，使软土地基硬结成具有一定强度的水泥加固土。水泥深层搅拌桩既具有良好的挡土自立能力，同时其防水抗渗能力也相当优异。采用水泥搅拌桩用于深基坑的挡土结构时，其搅拌桩的宽度一般应经过理论计算后并结合经验确定（计算略）。2.因为“高低桩整体作用”能增加挡土墙的抗倾覆力臂，则在安全度不变的情况下，能降低围护结构造价；而在造价不变的情况下，能提高围护结构安全度。采用高低桩截面的深层水泥搅拌桩墙，高桩作为基坑外侧的挡土墙，低桩位于基坑边缘的工作面中，施工时将高桩和低桩两者交接在一起，形成整体的高低截面挡土墙。3.深层搅拌桩高低截面围护结构设计（1）经计算，本工程采用五排水泥土搅拌桩，按格构式布置，桩径600mm，桩与桩之间的有效搭接长度分别为150（平行外墙）、100（垂直外墙），外两排桩深12.0m，里面三排桩深8.5m，坑内短桩墩4.5m。低桩墙宽度应满足高度桩墙整体的抗倾覆、抗滑移及整体稳定性的要求。在桩顶应浇筑一层C20钢筋混凝土层200mm厚，把五排桩连成整体，组成宽为2.60m的挡土墙。（格构式布置见第9页附图）（2）加强高桩悬臂部分的抗弯、抗剪能力，高桩与低桩的截面分界处，因桩墙截面削弱，应采用插毛竹予以加强，以增强高桩的抗弯、抗剪能力。（3）搅拌桩一般采用32.5Mpa普通硅酸盐水泥掺入量为12-16%。搅拌桩施工顺序应从低桩到高桩，若反向施工，在低桩施工时，因低桩在抗底上段不喷浆，搅拌桩相互交接会削弱高桩截面。要注意高低桩的交接，若不交接，低桩不能与高桩共同作为整墙工作，而成为一般坑底土体加固，桩墙的稳定性将削弱，将会向坑内发生位移。七、搅拌桩的施工1.施工顺序：定位搅拌下沉注浆搅拌提升重复搅拌下沉二次提升（不注浆）。（1）定位：将搅拌机移动到指定桩位，定位对中，并确保安装稳固。（2）搅拌下沉搅拌机钻进下沉时，应空载运转，并开动机械冷却循环系统、启动电动机，使搅拌头沿导向架自上而下切土下沉，直到设计深度。（3）注浆搅拌提升开启注浆泵，待水泥到达搅拌头后，按设计要求的速度提升搅拌机，边注浆，边搅拌，边提升，使水泥浆和软土充分搅合，直到提升至桩顶设计标高，然后关闭注浆泵。（4）重复搅拌下沉为了使软土和浆液搅拌均匀，再次将搅拌头下沉，边搅拌、边下沉至设计深度。（5）二次提升搅拌，清洗管道中残留的水泥浆，直至基本干净，也刚好将钻头提升到地面，关闭搅拌机电机。2.材料要求：选用32.5Mpa普通硅酸盐水泥，不受潮、不结块，并根据工程具体的地质条件，水泥掺入比为12%，水灰比为0.450.5。3.应严格遵守施工程序和机械操作规程，以确保搅拌均匀，满足设计要求。4.开钻前必须清场、排障，防止机械失稳，同时调试检查桩机运转是否正常，输浆管和注浆管是否畅通。5.制桩必须做好施工记录，包括：桩位，施工日期，开钻时间，提升速度及开始注浆，注浆结束和成桩结束时间。6.搅拌头两次提升速度应控制在0.51.0m/min，宜用流量计控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.40.6Mpa。7.劳动组织按照设计要求的施工工艺，正确操纵深层搅拌机的下沉和提升，观察和检查机械运转情况。进行材料用量统计和记录泵送时间，做好注浆设备的保养和输浆管路的清洗。应做好施工记录，详细记录搅拌机下沉、提升时间，搅拌桩每米的灌浆量和施工中的各项参数，配合操机工正确操纵电气控制仪表。按设计要求的配合比制备水泥浆液，将浆液倒入集料斗。定期检查搅拌头尺寸。8.桩与桩间搭接的搅拌桩工程应注意下列事项：（1）桩与桩搭接时间不应大于24小时