深基坑支护降水方案分解.doc

基坑支护、降水施工方案第一部分 概述1.0设计依据1海口市旅游医疗服务保障中心岩土工程勘察报告2建筑基坑支护技术规程JGJ120-993理正建筑深基坑支护软件4建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20025建筑地基基础设计规范GB50007-20026.岩土工程施工手册7. 工程测量规范GB50026-93 8.基坑工程施工手册2.0工程概况工程位于海口市海甸岛海康路，海口市人民医院旁，总建筑面积为11492.93m2。地上总建筑面积为9534.3m2，地下建筑面积为1958.63m2，地上46层，地下1层，建筑总高度23.65米。周边构筑物特征见下表：表11场地周围环境距拟建建筑物距离一览表所在场地位置名称距基坑距离层数备 注场地北部海康路10m地下管网复杂场地南部人工湖3.3m3.0场地工程地质条件及水文地质条件3.1场地工程地质条件拟建场地类别III类，属地震不利地段，土层组成自上而下分为： 第层：杂填土，褐色、灰色，松散，主要填料为碎砖 块、混凝土碎块等建筑垃圾等，在场地内分布于地表，平均厚度为2.91m，欠压密，工程性质较差。第层：中砂，松散状，平均厚度为3.86m，该层位液化土层。第层：淤泥质粘土，平均厚度为5.12m,天然平均含水率w=45.953.5%，压缩系数平均为1.19MP-1，为高压缩性土，物理力学性质差。第层：粘土，平均厚度为7.49m，压缩平均系数为0.38MP-1，属中等压缩性土，物理性质一般。第层：细砂，平均厚度为6.67m，中密状为主，物理力学性质较好。第层：粉质粘土：室内试验天然含水率为w=25.455.7%，压缩系数平均为0.24 MP-1，属中等压缩性土，其物理性质较好。3.2场地水文地质条件场地在勘探深度内地下水分两套含水层，第一套含水层为潜水含水层，水位埋深为1.651.8m，水位变化幅度为0.51.0m, 地下水补给来源主要为降水及地表径流，该层地下水位对基坑工程施工等有直接影响。第二层地下水主要赋存于细砂层中，具有微承压性，一层间径流补给排泄为主。第二部分 基坑支护工程1.0要点分析与方案选择1.1要点分析本工程基坑挖深-5.4m、-6.0 m,最深处为-6.4m，因施工场地实际情况，不能放坡开挖，根据建设单位提供资料及地勘报告所述：拟建建筑距离海康路道路边线约10m,海康路的另一侧为医院主楼，且地下管网复杂，是本基坑防护工程的重点。建筑物的南面距离旁边的生态湖为3.718米 ，生态湖的常年水位较高，对施工影响较大。根据以上场地具体情况，考虑到拟建医院工期紧张，采取安全可靠的边坡支护方式是该项工程的施工重点，特别是保护北边海康路及医院建筑物的安全。 该工程基坑支护的重点为：由于基坑开挖较深、水位降深较大，所以、预防、控制因基坑降水及土方开挖、地面附加荷载等引起不均匀沉而降造成的路面及地下管网破坏是关键。1.2支护方案选择根据海南有色工程勘察设计院提供的基坑支护设计图纸，工程基坑周长为314米，东面及北面的AB段采用SMW工法+土钉，既放坡+双排水泥搅拌桩（外排桩插入工字钢）+土钉；东面的BC 段采用放坡+双排水泥搅拌桩(内插25厘螺纹钢)+土钉；南面及西面采用单排搅拌喷桩+放坡+土钉的支护方式：北面及东面的A B段（工法）A、0.00-1.5m采用1：1的放坡，并喷射C20砼，厚60mm，内置6.5200X200钢筋网。B、-1.8m-13.5m采用双排桩径500mm的搅拌桩，桩横向间距400mm，纵向间距为400mm，桩长12m,并插入18#工字钢，L=9000800，顶标高为-1.65。并喷射C20砼，厚80mm，内置8200X200钢筋网。C、土钉为三排48X3.0钢管，长度为12.0m，水平间距为1.2m，纵向间距为1.3m，倾角为10。 。 D、-1.5m-1.8m为冠梁，采用C20砼，截面积为300*900，主筋为814，箍筋为8300.混凝土等级为C20。E、采用18a槽钢做为腰梁。东面的BC段A、0.00-11.00m采用双排桩径500mm的搅拌桩，内插25厘螺纹钢，桩横向间距400mm，纵向间距为400mm，桩长11m。B、单排48X3.0钢管，长度为9.0m,水平间距为1.2m，倾角为20。并喷射C20砼，厚80mm，内置8200X200钢筋网。CD、EF、GA段0.00-9.00m采用单排桩径500mm的搅拌桩，桩间距350mm，桩长9m。采用1：1.25的放坡，坑外放坡高度为1.5m，坑内放坡高度为0.7m。DE、FG段A、0.00-9.00m采用单排桩径500mm的搅拌桩，桩间距350mm，桩长9m。坑外采用1：1放坡，高度为1.5m，坑内采用1：1.3放坡，高度为3.9m.B、采用两排48X3.0钢管，长度为9.0m,水平间距为1.2m，倾角为20。并喷射C20砼，厚80mm，内置8200X200钢筋网。（2-2）轴（2-4）轴交（2-D）轴（2-H）轴的-2.20m与-5.40m连接处采用1：1.5放坡，并喷射C20砼，厚80mm，内置8200X200钢筋网。基坑局部-5.40m与-6.40m的相连接处采用1：1.2的放坡,并采用第二级井点L=25001200降水.基坑四周内侧采用轻型井点进行降水，L=55001200，坑顶采用160排水管。基坑顶部、底部排水沟及集水坑(详细做法见附图):A、坑顶及坑底排水沟尺寸为300X300X300，B、在基坑顶部及底部每20米设计一个集水坑，尺寸为800X800X1000.排入市政管道的集水井前做三级沉砂池，尺寸为3480X1980X1500.C、集水井及排水沟采用MU7.5粘土砖、M5.0水泥砂浆砌筑，沟内抹1：2水泥砂浆50厚。D、排水沟底坡度应0.5，以便于沟内水流向集水井。2.0总体设计思路（一）北面及东面的A B段（工法）：AB段的搅拌桩的标高为-1.8及工字钢的顶标高为-1.65.为了达到设计要求，需要把-1.80.00的土方挖除、挖6米宽作为搅拌桩机的工作面，以及1：1的放坡和场地平整，挖除的土方约为1000立方。可这样施工存在几种不利的因素：搅拌桩的北侧边缘离海康路边煤气管道的距离为6.673-2.9-4.8（桩机一侧工作面3m和1.8m的放坡）=-1.03m，已经挖到煤气管；搅拌桩的北侧边缘到海康路边的距离为9.698-2.9-4.8=1.998m，根据现场开挖勘查，北面标高为-1.8m处已存在液化砂和淤泥，如果开挖可能会导致海康路面塌陷；地下可能存在原遗留的混凝土灌注桩基础，需要事先勘查并清除障碍物才能进行作业；根据现场勘查，北面标高为-1.8m处已存在液化砂和淤泥，为了使桩基不至于陷下去，需要换填土并夯实；根据以上所述，拟采用以下的施工方法：在自然地面上开始高压旋喷桩作业以及压入工字钢；高压旋喷桩的长度为13.5m（-13.5m0.00）,工字钢的长度为10.65m(-10.650.00)；工字钢的施工分为两段，先采用履带式压桩机压入6m长的工字钢，焊接4.65m长的工字钢，然后再第二次压入；在土方开挖时切除1.8m的搅拌桩和1.65m的工字钢，然后进行冠梁施工；搅拌桩和工字钢的费用分别按照13.5m与10.65m计算。（二）东面的BC段为了满足桩机施工工作面的需要，对部分人工湖进行回填(详见人工湖回填土石方方案)；采用一台1m3反铲挖土机将高压旋喷桩东面-3.50.00的土方挖除，开挖的宽度为2.5m并采用1：1.2进行放坡；（三）CD、EF、GA段及DE、FG段对影响桩机施工的部分人工湖进行回填；开土方开挖时根据设计要求进行放坡卸载；3.0施工工艺与施工质量要求3.1深层搅拌桩施工工艺及质量验收标准3.1.1施工工艺施工前应准确测放轴线和桩位，并用竹签或钢筋标定桩机对位，误差不应大于50mm，调节钻机支腿油缸，使导向架和搅拌轴垂直度偏差不超过1%。钻机就位：每次钻机就位后：（a）钻头对准桩位，保证成桩偏差不大于50mm。（b）双向垂直校正钻杆，保证钻杆垂直度在1%以内。（c）检查钻头喷嘴是否畅通。钻进成孔：按设计要求，在钻头到预定深度时，经验证后，才能进行提升。高压注浆：（a）在钻机钻进过程中开始送浆、升压。（b）在钻头到达桩底标高时，脱档原地搅拌、送浆半分钟，以后开始提升。返浆回灌：每根桩施工结束后，多留余浆及时加灌。工字钢选材和焊接：采用18#工字钢，L=9000800，根据实际的施工情况，用6m的工字钢和4.65m的工字钢焊接来满足要求的施工长度，焊接采用满焊法。履带式柴油打桩机进场：根据现场的实际工程量及施工进度要求，拟采用一台冲击部分质量7t的履带式柴油打桩机进行施工。工字钢的插入与固定：待水泥土搅拌桩施工完毕后，压桩机应立即就位，准备吊放工字钢。装好吊具和固定钩，采用冲击部分质量7t的履带式柴油打桩机起吊工字钢，型钢必须保持垂直状态。工字钢压入时间必须控制在搅拌桩施工完毕2小时内，工字钢的顶标高为-1.65m。旋喷工艺中的基本要求：旋喷过程中返浆量为25%。为了不让返浆到处流溢污染环境，距旋喷桩轴线1m外沿轴线用挖土机挖返浆沟四条。东面沟宽平均2m，深1.5m，长56m；南边沟宽1.5m，深1.3m，长100m；西边沟宽1.5m，深1.3m，长80m；北边宽1.5m，深1.3m,长100m。桩施工完成后重新回填至自然地坪以便放线。所有的返浆量用卡车运至城市垃圾弃土场，运距15km。施工中发生故障时，应停止提升、旋喷，同时立即检查排除故障，故障排除后，旋喷的搭接长度不少于0.1m。施工中其它异常情况应及时报告、处理解决。3.1.2质量验收标准桩位偏差50mm垂直度1%H喷浆量3%桩间距偏差20mm，土方挖开后不漏水、不流沙。3.2土钉墙支护施工工艺及质量验收标准土钉墙支护要与基坑开挖紧密配合，各道工序实行平行作业，依次有序地进行。3.2.1土钉墙支护施工顺序： 凿孔 安装锚杆 注浆 挂钢筋网 槽钢腰梁 喷射砼 3.2.2凿 孔：采用钻机成孔，按设计的孔位布置进行测量画线，标出准确的孔位，然后按设计要求的孔长、孔的俯角和孔径进行凿孔，严格注意质量，逐孔进行验收记录，不合格者为废孔，重打。3.2.3锚杆安放：按照设计规定的土钉的长度、直径，加工合格的杆体，为使土钉处于孔的中心位置，每隔1.52m焊结一个居中支架，将土钉体安放在孔内。3.2.4注 浆：在安好土钉钢筋的孔内注入0.45-0.5纯水泥浆，压力不低度于0.4MPa，以确保土钉与孔壁之间注满水泥浆，注浆采用由里向外注，需将注浆管插入孔内距孔底约0.5-1.0m处，用废编织袋封堵孔口，防止浆液外流。3.2.5挂 网：在修好的边坡坡面上，按各坡面设计要求，铺上一层钢筋网，网筋之间用扎丝间隔绑扎，钢筋搭接要牢。3.2.6焊槽钢腰梁：等注浆、绑扎网片施工完成后，用18#槽钢腰梁将土钉头部连接起来，焊在杆体上，各焊接点必须牢固。3.2.7喷砼：在上述工序完成后，即可喷射砼，厚度按设计要求喷80mm，配合比为水泥：砂：石=1：1：2，水泥标号32.5普通水泥，强度达到C20，要求表面基本平整。 3.2.8施工质量及验收标准认真讨论支护技术方案，做好向施工人员技术交底工作，使大家明确施工工艺，技术要领和质量标准。对土钉的安装、注浆、喷砼、焊结等关键工序实行工程技术人员跟班作业，确保质量符合设计要求。实行全面质量管理，对每一道工序要严把质量关，符合以下质量标准：凿孔：孔的水平、垂直间距，允许误差150mm，孔径允许误差10mm，孔深允许误差100mm。挂钢筋网：网格允许误差20mm，经、纬筋搭接点用扎丝扎牢，搭接长度不小于150mm。土钉制作：按设计选准材径、长度下料，误差允许值为20mm，稳中架间距1.5m2.0m一个，焊牢。土钉安装：检验材径，长度和稳中架要符合本孔要求，对号入座。搅拌浆液：严格按设计要求0.45-0.5的水灰比配料，搅拌均匀。注浆作业：首先，将符合孔深要求的注浆管插入孔内（距孔底0.5-1.0m），从里向外逐步回撤注浆，达到孔口稍有溢流现象，浆液背压不小于0.4MPa，即行堵口封死。喷 砼：严格按设计要求比例配料搅拌均匀，喷砼时喷浆手要垂直层面喷，注意观察料的水量（不得有干料现象）和回弹情况，及时调整喷浆水量和距离，抽取砼试块。严格掌握喷层厚度，表面平整度要求30mm。喷砼前，由专人负责检查土钉制作、注浆、挂网等质量是否符合设计要求，下达喷砼指令后才能开始喷砼。4.0施工组织计划 为了确保施工进度和施工质量，工程实行项目经理负责制，负责现场工作的指挥、调度、设计方案的实施、工程质量、工程进度、测量验收，及时平衡解决存在的问题。施工设备、人员组织如下：项目经理王玉胜项目副经理黄进黄进技术负责人陈木章总工长魏浩杰质检员李炎安全员伍爱尾测量员龚桂武4.1主要机械设备 序号 规格名称 型号规格 数量（台/套） 1 空压机 VY-9/8 1 2 喷浆机 PZ-5B 1 3 注浆机 CJZ-30 2 4 砂浆搅拌机 3KW 1 5 电焊机 Q/AABP001-92 4 6 钢筋调直机 1 7 切割机 2 8 搅拌桩机 3 9 泥浆泵 310 锚杆钻机 34.2现场施工人员组织：凿孔组： 4人注浆组： 3人喷砼组： 8人土钉制作挂网组： 6人材料员、机电工、空压机操作员： 各1人管理、机动人员 1人合 计： 23人施工人员和施工机具可根据现场作业面的情况随时调整。5.0施工应急措施 基坑支护过程中，由于地质条件比较复杂，往往会出现各种各样的危险情况，施工前必须做好预防及各种准备工作。现将可能出现的险情分析如下：5.1土钉成孔遇到砂层在土钉成孔过程中如果遇到砂层，应先喷射混凝土封闭，避免长期暴露。5.2土钉成孔困难、无法施工 支护过程中往往会遇到电缆沟、房屋基础、或其他地下构筑物，此时应尽量了解、查清地下埋藏物情况，如埋藏较浅，可调整土钉倾角，穿越障碍物；如遇到废弃房屋基础或其他构筑物，可采用钻机或潜孔冲击器成孔；如遇到正在使用的、且埋藏较深的构筑物时，应避免强行成孔，造成地下设施破坏，此时最好采用微型排桩支护，即采用微型钢管沿边坡垂直打入土中，注入砼或灌浆，形成排桩支挡体系，必要时可与予应力锚杆相结合支护；如遇到软泥层无法成孔则用花管注浆代替土钉。5.3土方超挖造成塌方土方开挖过程中，可能会产生超挖而造成塌方，这时、应及时回填土方，或用沙袋反压坡脚，及时抢险支护，待土体稳定后再进行下一步开挖。另外、特别强调：土方开挖每层挖深不允许超过1.7m。5.4坑壁出现渗水 当坑壁出现渗漏水时，立即用粘土掺防水性膨胀水泥封堵，随后喷射砼封闭止水。 6.0施工位移监测6.1观测点布设要求根据我司多年的深基坑施工经验，东面和北面的由于活荷载较大且采用直劈开挖的施工方法，现有的支护结构可能存在一定的危险性，西面与南面则基本上不存在危险，故基坑水平位移监测集中在东面和北面： 以MB1作为稳定监测基准点，在高压旋喷桩的压顶梁上布置7个监测点，编号为WL1WL7（见附图）。观测点要作好保护措施或做出明显的标记及序号。对已经有裂隙的建筑或管道等地下设施，要配合有关单位提前测量记录、做出标记，或拍摄照片记录。6.2位移观测要求监测期限：从基坑开挖开始，到0.000施工结束。监测频率：在土方开挖期间，每天监测一次；在底板施工期间，每天监测一次；在地下室施工期间，每两天监测一次。 监测警戒值：连续两天超过2mm，累计超过4mm。6.3观测方法采用坐标法全站仪的观测方法，根据基准点观测测点坐标，取三次平均值作为初始值。本次观测值减去前一次的观测值为本次观测值位移值。 每次观测结果与原始数据的差值即为总的位移量。 根据时间与位移增量绘制位移曲线。8.0施工安全及文明施工措施8.1施工安全工地施工应遵照国家颁发的建筑安装工程技术规程，确保安全，并注意以下安全事项：施工现场要平整，脚手架搭设要牢靠。防止钻机及其它机械设备工作时发生倾斜、滑动等现象。进入工地须戴好安全帽、穿劳保鞋，高空作业还须系好安全带。机器设备须有专人负责，非操作人员禁止上机操作。工地拆接电必须由电工操作。机械设备必须接地线避免发生漏电伤人现象。拆卸钻杆人员必须带手套工作，且绝对听从钻机操作工的指挥。注浆过程中，孔口操作人员必须带好防水镜，头部戴好防护罩、穿好工作衣，以免注浆管爆裂时浆体伤人。安检人员随时检查工地文明施工情况，并及时反馈到项目经理。 施工人员都必须服从命令听指挥，加强纪律，按操作规程作业。出现违章事故者，必须追查责任，赏罚严明。 8.2文明施工工地材料堆放要明确标示，严禁不同材料混放。材料与半成品要严格区分。交叉作业时要协调好，严禁从高空乱扔乱掷。遵守机械设备的操作程序和安全操作规则，严禁野蛮操作。遵守业主单位的各项规章制度，服从甲方和监理单位的管理。 第三部分 降水工程1.0技术难点分析与方案选择1.1技术难点分析基坑开挖深度内以杂填土、中砂和淤泥质粘土为主，根据地勘资料显示：水位埋深1.651.8m左右。基坑挖深5.4m，局部开挖深度为6.0m及6.4m,水位降深约5m。根据建设单位提供资料：基坑北面距海康路及市人民医院比较近，为基础较差且地下管网复杂。均是本基坑防护工程的重点。另外、该区域内的地质条件也比较复杂，根据地勘资料显示：第2层土为中砂层，透水性较强，有发生流沙的可能性。所以，在这样复杂的地质条件和周边环境下采用什么方式降水、如何保障既能满足基坑开挖要求又要保护周边建筑物及市政设施不受损坏，是本工程的技术难点，也是降水工程成败的关键所在。1.2降水方案选择根据以上分析，在复杂的地质条件和周边环境下降水，如果不采取止水措施，就会增加降水工作量及对周边医院的影响。因此必须采取帷幕桩隔水、阻水措施（基坑支护的同时已做好了高压旋喷截水帷幕）。为避免降水对周边道路及建筑物的破坏，拟在基坑护桩及挡水帷幕所围成的基坑四周布置轻型井点进行降水，并在坑内局部开挖深度为-6.4m处布置二级井点降水，使地下水位始终保持在开挖工作面以下0.5m。2.0降水计算降水模型：潜水完整井井群干扰降水，基坑远离边界，圆形补给，各轻型井点的井间距、抽水量、影响半径相等。井点吸水高度计算：根据所选施工机械设备的参数，井点管的最大吸水高度计算如下： HV为抽水装置所产生的真空度(kPa)；h为管路水头损失(取0.30.5m)；H1=9.435m；sw+D=0.5+6（开挖深度）=6.5m；根据计算得H1=sw+D，故该设备满足降水施工要求！井点布置计算：基坑等效半径的确定： A为基坑面积(m2)为95X75=7125平米；r0为基坑等效半径(m)；井点系统影响半径的确定： R为轻型井点影响半径(m)；r0为基坑等效半径(m)。S为基坑中心处设计水位降深(m)；dw为地下静水位埋深(m)为1.65m；sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)，取0.5米。H为含水层厚度(m)取12米；k为渗透系数(m/d)1.68X10-2cm/s,即1.45m/d。通过计算得到R0=160.285m；基坑总涌水量计算：根据基坑边界条件选用以下公式计算： 基坑降水示意图 Q为基坑涌水量(m3)；k为渗透系数(m/d)；H为含水层厚度(m)；R为降水井影响半径(m)；r0为基坑等效半径(m)；S为基坑水位降深(m)； D为基坑开挖深度(m)；dw为地下静水位埋深(m)；sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)；通过以上计算得基坑总涌水量为2705.922m3。每根井点允许最大出水量计算： q为单井允许最大出水量(m3/d)；rv为过滤器半径(m)为0.025m；l为过滤器进水部分长度(