水泵房井点降水放坡开挖方案.doc

目 录第一章工程概况及周围环境条件-2第二章场内工程地质条件-2第三章施工依据-3第四章基坑及围护设计概况-4第五章施工部署-5第一节 施工准备-5第二节 施工人员组织-6第三节 基坑施工顺序及施工段划分-8第四节 施工进度计划-9第六章主要施工分项施工方法-9第四节 土方开挖工程-9第五节 支撑、压顶梁和围檩施工-15第六节 传力带施工和支撑拆除-17第七章 基坑排水措施-18第八章 基坑工程监测-18第九章 基坑支护应急措施-22第十章 质量保证措施-23第十一章安全生产及文明施工-23附图1 总平面图附图2 施工段划分平面布置图附图3 第一道支撑平面布置图附图4 第二道支撑平面布置图附图5、土方开挖剖面示意图附图6 施工工况图附图7 基坑监测平面布置图附图8 局部深坑围护平面附图9 基坑排水平面图附图10 施工总平面布置图附表 施工进度计划表第一章 工程概况及周围环境条件1、工程概况无锡星洲.鸿山尚院水泵房工程位于鸿山尚院会所南侧约11.5米,人工湖西侧约11.5米,基坑土壁的防渗止水设想为井点降水放坡开挖。本泵房的0.000 相当于绝对高程的4.9米，自然地坪绝对标高5.14米至筏板顶标高-1.15米,筏板厚为0.65米.以下设置0.10米厚素砼垫层。所以基坑底开挖至绝对标高-1.90米，基坑土方开挖深度为7.04米。局部深基坑板底标高相对标高为-1.95米 和-2.60米，开挖深度为分别为7.84米和8.49米。基坑平面开挖形状近似长方形，几何尺寸见下图，上口周长约160.30米.下口周长约80.7米,局部基坑略.水泵房基坑平面简图2、周围环境条件根据总平面图，本泵房的基坑周边环境简述如下： 北侧约11.5米为鸿山尚院会所层高16.127米,有一层负3.4米的地下室影响不大.但会所南侧约8.5米处的雨污井管线水、自来水总管影响土方开挖. 泵房东侧至人工湖边约11.5米.中间有一道水雨井及管线影响基础坑开挖.西侧没有地上建筑物.南侧预留一条5米宽的施工道路. 见意以上泵房北侧和东侧两处的雨污水井及管线先进行清除.3第二章 场内工程地质条件1场内基坑的土层条件根据江苏省苏洲地质工程勘察院出据的星洲鸿山尚院岩土工程详细勘察报告从地表往下基坑开挖有关的土层资料如下： 素土层：灰褐色,松软,以粘性土为主,夹植物根茎.该土层场地内分布广泛,厚度0.403.90米,层高 2.083.89米. 黏土层 黄褐灰黄色,可至硬塑状,厚度0.004.10米 粉质黏土层 灰黄青灰色,可至软塑状态,干强度中等,场地内分布较稳定,厚度0.804.60米,层底标高5.081.20米 粉土层 灰黄灰色,稍密中密状态,很湿,干性强度低 ,厚度1.104.00米,层底标高6.384.15米 （ 以下略）2地下水情况 根据江苏省苏洲地质工程勘察院出据的星洲鸿山尚院岩土工程详细勘察报告素填土层中,富水性较差,主要以大气降水补给为主以地面蒸发为主,水位升降变化明显,年变幅在1米，勘察提供的水位标高为3.804.10米（黄海高程）稳定水位标高为3.503.90米,因此要采取排泄措施.第三章 施工依据1. 江苏省苏洲地质工程勘察院出据的星洲鸿山尚院岩土工程详细勘察报告2010-KW-0682. 本工程的基坑围护与土建结构设计图纸；3. 建筑变形测量规程JGJ/T-974. 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；5. 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）；6. 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）7. 混凝土结构设计规范（GB50010-2011）中的有关条文要求8. 无锡市现行的有关文明施工和安全生产规定9. 无锡市现行的有关文明施工和安全生产规定10. 国家及江苏省的有关标准图集11. 国家及江苏省的有关规范、规程和标准第四章 基坑开挖及降水设计概况1.基坑降水开挖设计方案综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境等多种因素，在确保周围建筑物安全和正常使用、确保基础和水泵房施工安全的前提下，在“安全适用，经济合理，确保质量，方便施工”的原则下，经多方案分析比较，最后确定采用井点降水放坡开挖基坑方案，放坡1：1开挖。（如图）土方边坡计算书 本计算书参照建筑施工计算手册 、实用土木工程手册第三版 地基与基础第三版 本工程基坑壁需进行放坡，以保证边坡稳定和施工操作安全。基坑挖方安全边坡按以下方法计算。层土一、参数信息: 坑壁土类型：粘性土 坑壁土的重度(kN/m3)：19.50 坑壁土的内摩擦角()：16.6 坑壁土粘聚力c(kN/m2)：41.8 边坡的坡度角()：45.0二、挖方安全边坡计算: =45=16.56，为陡坡。 h=2csincos/(sin2(-)/2)=241.75sin45cos16.56/(19.5sin2(45-16.56)/2)=48.1m。 土坡允许最大高度为48.1m。示意图层土一、参数信息: 坑壁土类型：粘性土 坑壁土的重度(kN/m3)：20.20 坑壁土的内摩擦角()：18.3 坑壁土粘聚力c(kN/m2)：50.0 边坡的坡度角()：45.0二、挖方安全边坡计算: =45=18.25，为陡坡。 h=2csincos/(sin2(-)/2)=250sin45cos18.25/(20.2sin2(45-18.25)/2)=62.13m。 土坡允许最大高度为62.13m。示意图层土一、参数信息: 坑壁土类型：粉土 坑壁土的重度(kN/m3)：19.10 坑壁土的内摩擦角()：22.9 坑壁土粘聚力c(kN/m2)：23.8 边坡的坡度角()：45.0二、挖方安全边坡计算: =45=22.94，为陡坡。 h=2csincos/(sin2(-)/2)=223.76sin45cos22.94/(19.1sin2(45-22.94)/2)=44.26m。 土坡允许最大高度为44.26m。层土一、参数信息: 坑壁土类型：粉土 坑壁土的重度(kN/m3)：18.60 坑壁土的内摩擦角()：31.9 坑壁土粘聚力c(kN/m2)：7.6 边坡的坡度角()：45.0二、挖方安全边坡计算: =45=31.87，为陡坡。 h=2csincos/(sin2(-)/2)=27.64sin45cos31.87/(18.6sin2(45-31.87)/2)=37.74m。 土坡允许最大高度为37.74m。示意图经计算各土层按1：1放坡能满足施工要求.土坡稳定性计算书 本计算书参照建筑施工计算手册 、实用土木工程手册第三版 地基与基础第三版、土力学 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。一、参数信息: 条分方法：瑞典条分法； 条分块数：50； 考虑地下水位影响； 基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：1.000； 基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：7.500； 放坡参数： 序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 1 1.80 1.80 1.50 2 3.55 3.55 1.50 3 2.00 2.00 1.20 荷载参数： 序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b0(m) 1 局布 3.00 2 1 土层参数：序号1土名称粉土土厚度(m)9.3土的重度(kN/m3)1.9土的内摩擦角()26粘聚力C(kPa)19极限摩擦阻力(kPa)19饱和重度sat(kN/m3)91二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着： 1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照规范要求，安全系数要满足1.3的要求。三、计算公式: Fs=cili+(h1i+h2i)bi+qbicositani/(h1i+h2i)bi+qbisini 式子中： Fs -土坡稳定安全系数； ci -土层的粘聚力； li-第i条土条的圆弧长度； -土层的计算重度； i -第i条土中线处法线与铅直线的夹角； i -土层的内摩擦角； bi -第i条土的宽度； hi -第i条土的平均高度； h1i -第i条土水位以上的高度； h2i -第i条土水位以下的高度； -第i条土的平均重度的浮重度； q -第i条土条土上的均布荷载； 其中，根据几何关系，求得hi为： hi=(r2-(i-0.5)bi-l02)1/2-r+l0-(i-0.5)bitan 式子中： r -土坡滑动圆弧的半径； l0 -坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度； -土坡与水平面的夹角； h1i的计算公式 h1i=hw-(r-hi/cosi)cosi-rsin(+)-H 当h1i hi 时，取h1i = hi； 当h1i 0时，取h1i = 0； h2i的计算公式： h2i = hi-h1i； hw -土坡外地下水位深度； li 的几何关系为： li=arccos(i-1)bi-l0)/r-arccos(ibi-l0)/r2r/360 i=90-arccos(i-0.5)bi-l0)/r四、计算安全系数: 将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs： - 计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 6.571 77.054 -3.369 5.381 6.349 示意图如下： 计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 2.673 50.920 -0.062 10.147 10.148 示意图如下： 计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第3步 2.127 54.249 -0.108 14.418 14.418 示意图如下： - 计算结论如下： 第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 6.5711.30 满足要求! 标高 -2.000 m 第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 2.6731.30 满足要求! 标高 -5.550 m 第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 2.1271.30 满足要求! 标高 -7.350 m本方案的特点主要如下：（1）先采取井点降水能有效的降底基坑土体含水量,保证开挖后周边土方不坍塌.（2）采取地下降水及施工层面排水相结合的方法能有效的提高效率速短工地.2.基坑降水设计方案本工程由于地下水位高，基坑内的土体大部份处于地下水位线以下.土体含水量高，容重大，受扰动后强度降低很多，因此应在基坑开挖前一星期进行井点降水，打井深度应底于基坑开挖深度以下1.20米,基坑顶部明排水沟应离土体边2m 以上。为防止地表水进入基坑，在基坑四周设排水明沟300300，对角设二集水井500500800，集中排入市政管网。井点降水施工方案地下水位较高；结合地质报告，并根据以往井点降水的经验，最深埋深在8.9m，应采用一级轻型井点降水措施，为保证底板基础处理，浇筑等现场作业，采用射流轻型井点降低地下水位。1、 井点设备的组成：由井点管、连接管，集水总管及抽水设备等组成。 、井点管用直径48mm的钢管，长度9m，管下端配有滤管，管壁外包有两层滤网，内层为细尼龙丝布滤网，外层是粗尼龙丝布滤网，滤网外面再围一层粗铁丝保护层。井点管上端用弯管与总管连接。 、连接管与集水总管连接管用胶皮管制成，集水总管一般用直径78mm的钢管分节连接，每节长9m，一般每隔1.5m设一个连接井点管的接头。 、抽水设备由离水泵、射流器、循环水箱等组成。2、 轻型井点布置及设计1 、轻型井点降水原理 轻型井点是降低地下水位的一种方法，它是沿基坑四周或一侧将直径较细的井管沉入深于基底的含水层内，井管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备将地下水从井管内不断抽出，使原有地下水位降低到基底以下0.5-1m之间。、轻型井点布置根据水泵房工程地质特性和平面尺寸，井点布置成“口”形，如图所示，挖土运输设备出入道路处可不封闭。水泵房轻型井点“口”状布置示意图3、 轻型井点系统安装与运用：1、准备工作平整井点施工场地，测放井点管的平面位置，准备井点设备及其材料。2、 井点系统安装井点系统的安装程序是：先放总管，再埋设井点管，用弯管将进点管与总管接通，然后进行抽水设备的安装和调试。a）井点管埋设井点管埋放采用水冲法，它分为冲孔与埋管两个过程，冲孔时，先用起重设备将直径48mm的冲管吊起，并插入土中，并作上下左右摆动，以加剧土体松动，边冲边沉，冲孔深度大于井点管埋深0.5m-1m以防止冲管出后部分土砂粒沉于孔底而影响井点管的埋深。井孔冲孔后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防止孔壁坍塌。填砂至滤管顶1.5m以上，以保证水流畅通。井点填砂后，用粘土封口，以防漏气。b)井点系统的使用与拆除（1）、井点系统安装完毕后，进行试抽，以检查系统有无漏气，开始抽水一般不能停抽，因为时抽时停易引起井点管滤网堵塞。正常出水规律是“先大后小，先混后清”