大众春盛苑基坑围护、土方开挖工程

目目 录录 一 工程概况 2 二 围护方案依据 3 三 工程场地地质情况 3 四 基坑围护 降水方案简介 4 五 计算理论与主要计算成果 5 六 水泥土搅拌桩施工 6 七 土钉锚杆施工 9 八 降水 10 九 基坑施工期间监测 11 十 环境保护 12 十一 附图 01 02 03 1 03 2 春盛苑小区二期人防车库工程基坑围护 降水施工方案 根据本工程的设计图纸 勘察资料 现场实际情况和建设单位的相关要求 编制基坑围护 降水施工方案 一 工程概况 春盛苑小区二期工程由上海大众春盛房地产发展有限公司投资建设 由上 海济墙国际土木工程顾问有限公司负责地质勘察 人防车库工程由上海沪防建 筑设计有限公司设计 现场条件 本工程位于嘉定区黄渡镇嘉松北路 7222 号 南临嘉松北路 北毗新开河 东靠小吴塘 原为上海冶金设备总厂黄渡铸钢分厂用地 现已拆除 1 基坑面积 约 2800 2 层 数 人防车库地下 1 层 3 基坑深度 本工程 0 00 相当于绝对标高 3 800 地下室底板厚 500mm 底板面标高为 3 50m 垫层厚 150 现场自然地坪绝对标高 3 850 和 4 350 左右 详见附图 因此本标段围护设计计算时考虑基坑 最终开挖深度为 4 20m 和 4 75 米 4 基坑环境情况 根据业主提供的设计图纸和现场勘察了解的情况 人防 车库南边约 9M 处有一期已建成建筑 10 楼和沿基坑边走向的各类配套管 线 在基坑施工过程中需加以保护 在基坑西侧有一暗浜 暗浜深达 4 5 米 范围伸入到了基坑内部 涉及到 27 号房大部和 26 号房局部 二 围护方案依据 1 业主所提供的人防工程设计图纸 2 岩土工程勘察报告 3 上海市标准 基坑工程设计规程 DBJ08 61 97 4 上海市标准 地基基础设计规范 DBJ08 11 89 5 国家标准 建筑结构荷载规范 GBJ9 87 6 国家标准 地基与基础工程施工及验收规范 GBJ202 83 7 国家标准 钢筋混凝土工程施工及验收规范 GBJ204 83 8 国家标准 建筑地基基础设计规范 GBJ7 89 9 国家标准 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 10 国家标准 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 11 国家行业标准 软土地基深层搅拌加固法技术规程 YBJ225 91 12 其它有关的规范及规程 三 工程场地地质情况 根据本工程地质勘察报告及施工现场勘测情况综合分析 拟建场地地貌类 型属泻湖沼泽平原类 场地内地势有一定的起伏 场地内自天然地面下 40 米深 度范围内的地基土为一套第四纪全新世 Q4 上更新世 Q3 的沉积层 主要有粘性 土 淤泥质粘性土及粉性土等组成 本人防工程深度 4 2 米 为三级基坑 坑 底位于第 1 层灰色淤泥质粉质土中 基坑围护方案设计需要涉及到的各层土 质情况如下 层序 地层 名称 层厚 m层底标高 m颜色 湿 度 状 态 密实 度 压 缩 性 土 层 描 述 1 杂填 土 0 8 2 7 2 86 0 6 7 杂色松散 土质不均 结构松散 夹大量杂物 2 浜填 土 2 50 4 8 0 1 06 1 35 灰黑 色 饱 和 松散 土质极其不均 夹大 量杂物 具臭味 粉质 粘土 0 30 1 8 0 1 84 0 2 7 褐黄 灰 黄 饱 和 可 塑 中 搞 含氧化铁锈斑 向下 土质渐软 1 淤泥 质粉 质粘 土 1 00 8 9 0 0 16 7 67 灰色 饱 和 流 塑 高 土质不均 夹粉性土 薄层 含云母 2 粘质 粉土 1 00 7 6 5 3 81 7 91 灰色 很 湿 松散中 土质极其不均 夹大量 粘性土薄层 含云母 基坑围护及降水设计参数 土名 C KPa Y KN m3 现场注水试验 K cm s 填土 612 018 0 粉质粘土 18 022 018 52 00E 6 1 淤泥质粉质粘土 122017 63 00E 6 2 粘质粉土 927 018 01 00E 4 四 基坑围护 降水方案简介 选择基坑围护 降水方案 必须综合考虑工程特点 地质条件 施工的合 理性 围护结构的安全度 周围环境对位移与变形的限制要求以及技术先进 经济合理等因素 简而言之 在确保基坑顺利施工 围护结构与周围环境绝对 安全可靠的基础上 尽量作到经济 合理 便于施工 加快施工进度 本工程基坑与一般的基坑相比较 具有一定的特殊性 1 根据设计深度 本次工程基坑底部位于第 1 层灰色淤泥质粉质粘土 层中 该层土性软弱 含水量较高 坑底的稳定性应引起重视 而且基坑西部 有大范围的暗浜 基坑开挖时易产生坍塌等不良现象 因此本工程基坑重点是 围护 防渗及开挖时易产生坍塌 坑底隆起等问题 2 本工程位于大众春盛苑小区 需先于其他单体建筑 26 27 28 31 32 33 楼施工 且 26 31 32 楼在人防车库回填前不 得开挖 27 28 33 楼在人防基坑围护 井点降水未完成前不得开挖 且其 完成后基坑回填土前不得施工至二层结构 距基坑南边 9 米有已建成的一期建 筑物 10 楼 而且基坑南边有密集的管线 施工过程中需注意对管线和建筑的保 护 3 基坑面积比较大 开挖深度为 4 20 米和 4 75 米左右 方案的经济性 方便性 对造价 施工进度的影响较大 4 本工程施工总工期比较紧迫 而地下室基坑面积为 2800 左右 在围 护方案设计选择过程中 怎样才能方便基坑开挖与人防车库施工成为考虑围护 方案的重要因素之一 5 本工程基坑开挖后 基坑边需考虑材料堆放和车辆行驶 要求在围护桩 设计时考虑地面超载情况 根据以上分析 同时结合我公司已有的施工与设计经验及教训 对于本工 程地下室基坑围护方案考虑如下 1 根据勘察报告内容分析 本场地杂填土较厚 普遍近 2 0 米 对搅拌桩 施工可能产生影响 因此在施工前必须摸清地下杂填土的确切情况 并采取自 然地坪以下 1 米范围内卸载取土的施工措施 以方便搅拌桩施工 减轻基坑支 护结构受力 2 根据本场地周边环境和地质条件 我们准备在基坑四周分别采用不同支 护措施 其中基坑南侧部分因为有一期已建成建筑和各种管线 考虑采用水泥 土搅拌桩加土层锚杆作为基坑围护结构 详附图 03 1 1 1 剖面 27 楼东面距 人防车库为 9 6 米 其自行车坡道距人防车库 6 3 米 28 楼南面距人防车库为 10 6 米 且考虑 27 28 楼分别进行过基坑大开挖其土质松散 由于本小区施 工工期紧凑 因此也考虑采用水泥土搅拌桩加土层锚杆作为基坑围护结构 详 附图 03 1 2 2 3 3 剖面 其余车库东侧和 26 楼东侧考虑采用土钉墙形式围 护 采用两级放坡开挖 细石混凝土护坡 两道土钉深入土层锚固 详附图 03 2 4 4 剖面 基坑西侧的情况比较复杂 有深达 4 5 米的暗浜 因此除采 用 27 楼东侧搅拌桩加土钉围护和 26 楼西侧土钉围护外 还可考虑采用小坡度 放坡开挖 以免基坑开挖时边坡坍塌 3 由于基坑深达 4 2 米和 4 75 米 而地下水位埋深位 0 3 1 5 米 在基 坑开挖前需考虑降水措施 人防车库长 57 2 米 宽 54 米 因此基坑外周边采 用轻型井点降水 在基坑中间加一套南北向轻型井点管 由于基坑部分采用搅 拌桩围护 考虑搅拌桩有起挡土和挡水作用 因此基坑搅拌桩或搅拌桩加土钉 墙侧外布置轻型井点管一套 其余土钉墙处考虑布置轻型井点管二套 其坑外 一套 二级放坡处一套 五 计算理论与主要计算成果 本基坑围护设计采用 m 法计算 地下水位在地面以下 0 1m 采用主动土压 力按水土分算进行模拟实际施工工况的计算 采用地质勘察报告所提供的基坑 围护设计有关参数的 C 值 根据现场条件及地质条件 地面施工超载考虑 20KN m2 根据计算 基坑南侧和 27 楼东面 28 楼南面的搅拌桩情况如下 外侧水泥土搅拌桩桩体宽度为 0 71 米 长度约为 130 左右 水泥采用 32 5 普通硅酸盐水泥 掺入量为 11 200mm 厚钢筋混凝土压顶 基坑南侧与 已建建筑物 10 楼采用附图 03 1 1 1 剖面施工 基坑南侧其他部分和 28 楼南 侧 27 楼东侧部分采用附图 03 1 2 2 3 3 剖面 基坑土钉共设 2 道 第一 道位于地下 2 米处 第二道位于地下 3 米处 均长 9 米 车库南面 1 1 剖面处 由于距离过小采用 8 米 与水平面成 10 度角打入 水平间距 1 米 详见附图 03 1 03 2 车库东侧和 26 楼东侧土钉墙情况如下 两级放坡 第一级开挖 1 5 米 第二级开挖 1 5 米 第三级开挖至基坑底 面 两道土钉 长度依据土质情况而有所不同 在西侧有暗浜处 两道土钉位 于地下 2 米和 3 米处 长度分别为 14 米和 12 米 水平间距均为 1 米 均与水 平面成 10 度角打入 其余土钉墙面两道土钉 位于地下 2 米和 3 米处 长度分 别为 9 米和 6 米 水平间距均为 1 米 均与水平面成 10 度角打入 西侧有暗浜处可考虑采用小坡度放坡开挖 以免基坑开挖时暗浜边坡坍塌 围护措施具体情况参见附图 六 水泥土搅拌桩施工 1 根据施工方案 本工程深层水泥土搅拌桩总方量为 400M3左右 按施 工进度安排 将组织 1 台 SJB 型双轴深层搅拌机进入现场施工 总计 1 台 套 设备耗电量为 102KW 配套的机械设备如下表 序号名 称数 量 台 用电量 KW 1SJB 型深层搅拌机180 2砂浆搅拌机212 3UBJ2 型灰浆泵12 5 4排 污 泵12 5 5其它设备若干若干5 合计102 2 围护水泥搅拌桩桩径 700 水泥选用 32 5 以上普通硅酸盐水泥 掺入量11 水灰比 0 55 为了提高水泥土早期强度 使用掺加减水剂和早强剂 木质素磺酸钙0 2 加三乙醇胺 0 5 按水泥重量计 桩身强度 0 8Mpa 28d龄期 现场靠近搅拌桩处设置 1个泥浆池和 1个 泥浆制备点 以供应施工所需泥浆 3 施工工艺流程 本方案选择的施工工艺流程为两上两下四次搅拌 两次注浆施工工艺 工 艺流程如下图所示 桩机定位 预搅下沉 搅拌提升 重复下沉 重复提升 冲洗系统 试块制作 结束 浆液制备 注浆 70 注浆 30 a 桩机定位 场地应先整平 清除桩位处地上地下一切障碍物 场地低洼 处用粘性土料回填夯实 不得用杂填土回填 场地整平后 将搅拌机移动到指 定桩位 定位对中 b 预搅下沉 当搅拌机冷却循环水 指水冷式电机 正常后 放松钢丝绳 启动电机用慢档 0 5M min 下沉 以利土体充分破碎 在钻进施工中若速度过 慢 电流过大 可收紧钢丝绳 不得送水钻进 c 浆液制备 待搅拌机钻头下沉一定深度时 即按设计确定的浆液配方投 料 拌制水泥浆 在送浆前必须不停搅拌 防止浆液离析 水泥浆配比见下表 材 料水 泥木 钙三乙醇胺清 水 配合比13 0 2 0 5 0 48 d 注浆搅拌提升 待搅拌机钻头下沉到设计桩底深度后 开启灰浆泵将水 泥浆压入土层中 然后边喷浆 边搅拌提升 提升速度用慢速档 0 5M min e 重复下沉 当搅拌机钻头提升至设计桩顶标高时 关闭灰浆泵 重复下 沉搅拌 使浆液与土体搅拌均匀 下沉速度为 1M min f 重复喷浆提升 待搅拌机钻头下沉至设计桩底标高时 再开启灰浆泵 将余浆注入桩体中 并边喷浆 边搅拌 边提升 直至提出地面 控制提升速 度为 0 5M min g 冲洗系统 冲洗灰浆泵和输浆管系统 直至基本干净 并清除钻头上粘 附的软土 检查钻头如有磨损及时更换 将搅拌桩机移至下一根桩位 从新对 中调平 重复 a g 步骤 h 试块制作 每日每台设备留取一组试块 一组三块 于 24 小时后脱模 保养 4 施工注意事项 a 深层搅拌法施工的场地应事先平整 清除桩位处地上地下一切障碍物 包括大块石 树根和生活垃圾等 场地低洼时应回填粘性土料 不得回填杂 填土 b 施工前应标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量和灰浆经输浆管到达搅拌机 喷浆口的时间 用流量泵控制输浆速度 使注浆出口压力保持在 0 4 0 6Mpa 并使搅拌提升速度与输浆速度同步 c 深层搅拌机应基本垂直于地面 要注意平整度和导向架垂直度 d 水泥浆不能离析 水泥浆要严格按设计的配合比配置 水泥要过筛 为 防止水泥浆离析 可在灰浆机中不断搅动 待压浆前才将水泥浆倒入料斗中 e 压浆时不允许发生断浆现象 输浆管不能发生堵塞 f 严格控制喷浆 搅拌和提升速度 控制重复搅拌时的下沉和提升速度 以保证桩体每一深度内 得到充分搅拌 g 在成桩过程中 凡是由于电压过低或其它原因造成停机 使成桩工艺中 断的 为防止断桩 在搅拌机重新启动后 将深层搅拌叶下沉半米再继续成桩 h 深层搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断 应经常检查进水和 回水温度 回水温度不应过高 i 深层搅拌机预搅下沉时不得冲水 但当遇到较硬土层下沉太慢时 允许 适量冲水 但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响 j 搅拌桩施工期间 应有专人作施工记录 记录搅拌机每米下沉或提升的 时间 每根搅拌桩的深度 其深度记录误差不得大于 50mm 时间记录误差不大 于 5S 同时对施工中发现的问题及处理情况均应注明 5 质量要求 a 深层搅拌桩使用的水泥品种 标号 水泥浆的水灰比 水泥加固土的掺 入比和外加剂的品种掺量 必须符合设计要求 b 深层搅拌桩的深度 断面尺寸 搭接情况 桩身强度必须符合设计要求 c 搅拌桩的桩位偏差不得大于 5cm 搅拌桩的垂直度偏差不得超过 1 5 d 提升速度亦需经计算确定 以保证桩体内含设计所需的水泥量 因为对 不同土层 可以有不同的配比 所以也就有不同的提升速度 或不同的 输浆速度 故施工必须按确定的参数进行 同时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 6 劳动组织每台深层搅拌机工班由 10 14 人组成 a 班长 1 名 负责施工指挥 协调各工序间操作联系 控制施工质量以及 组织力量及时排除施工中出现的故障 b 操机工 1 2 名 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 做好维修保养 c 司泵工 1 名 负责指挥灰浆制备和泵送水泥浆液 进行材料用量统计和 记录泵送时间 负责使用联络信号与前台操机工 记录员联系 做好灰 浆设备的保养和输浆管路的清洗 d 记录员 1 名 负责施工记录 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 并负责使用联系信号与后台司泵工联系 e 拌浆工 4 7 名 按设计要求的配合比制备水泥浆液 按司泵工指挥将 浆液倒入集料斗 负责各种生产用料的运输和供应 f 机械工 1 名 负责全套深层搅拌机械的正常运转和维修 定期检查搅拌 头尺寸 g 电工 1 名 负责全套深层搅拌机械电器设备 包括夜施工照明 的安装和 安全使用 七 土钉锚杆施工 1 土钉锚杆施工必须严格按照 锚杆喷射混凝土支护技术规范 DB50086 2001 有关规定执行 钻孔定位误差小于 50mm 斜孔误差小于 10 钢管土钉采用一次注浆工艺 注浆压力小于等于上覆压力的两倍 水灰比为 0 45 0 50 每米注浆量 25 35kg 同时强度满足 0 4 0 6Mpa 2 土钉与联系钢筋网片井型垫块应焊接牢固 焊接长度按有关规定 且土 钉露出岩土面的长度不应大于喷层厚度 3 喷射混凝土应满足 锚杆喷射混凝土支护技术规范 有关规定 喷层混 凝土强度为 C20 100 厚细石砼 配筋 6 5 200 双向连接 水灰比 0 5 粗骨 料粒径 5 10mm 参考配合比水 水泥 混合料 0 5 1 5 喷层初凝小于 10 分钟 终凝小于 30 分钟 4 土方工程应与土钉施工密切配合 土方开挖一层 土钉施工一层 每层 土钉注浆完成后开挖下层土方的养护时间为 第一层不小于 24h 第二层不小 于 36h 首层开挖 1 5M 第二层开挖 1 5M 第三层开挖到底 开挖时先沿基坑 边开挖土钉施工沟槽 沟槽宽度 6 8M 大致呈斜坡状 便于土钉施工人员作业 土钉完成后中间土方依次开挖 最后 300mm 土体应人工整平 严禁超挖 开挖 到底后 应立即浇筑垫层至围护桩边 以减少基坑暴露时间 5 由于在基坑东侧和西侧土钉可能碰到建筑桩基 施工时可适当调节土钉 长度 角度和间距 但应保证区域平衡并经验算土体稳定 八 降水 1 降水方案 本工程基坑外周边采用轻型井点降水 在基坑中间加一套南北向轻型井点 管 由于基坑南侧采用搅拌桩围护 因此 基坑南侧外布置轻型井点管一套 详附图 03 1 1 1 剖面 基坑东侧和 26 楼东侧采用土钉墙二级放坡 需设置 二套轻型井点管 一套在基坑外侧 一套在二级放坡中 详见附图 03 2 4 4 剖 面 另外为防止坑外水流入基坑 基坑周边上口做出 300 250 明沟挡水 基坑 内周边设置 300 25 排水沟和集水井进行排水 基坑内再设置一条东西向盲沟 与明沟连通 降水在土方开挖前 7 天开始 基坑内的轻型井点降水在开挖前一天结束 在人防车库结构工程施工过程中 基坑外的轻型井点继续降水 直至回填土 2 轻型井点施工工艺程序 放线定位 铺设总管 冲孔 安装井点管 填沙砾滤料 上部填粘土密封 用弯联管将井点管与总管接通 安装抽水设备与总管连通 安装集水箱和排 水管 开动真空泵排气 再开动离心水泵抽水 测量观测井中地下水位变化 土方开挖前要进行基坑降水 降水深度控制在坑底以下 1 0 米 3 施工方法 1 首先对轻井管 立管及卧管 进行清理 将钢管内铁锈杂物清除干净 滤管采用粗细滤纱包裹各不少于两层 并绑扎固定 2 井点管采用冲水法施工 利用高压水在井点管下端冲刷土层 使井点 管下沉至设计深度后 在井点管与孔壁之间填入粗砂 所有井点管在地面以下 1 0m 深度内应用粘土填实 以防漏气 3 井点管埋设并与总管和抽水设备接通后 先进行试抽水 如无漏水 漏气 无淤塞现象后 方可正式使用 4 应安装真空表 并经常观测 以保证井点系统的真空度 一般应不低 于 0 065mPa 当真空度不够时 应及时检查管路或井点是否漏气 离心泵叶轮 有无障碍等 并应及时处理 5 井点使用时 应保证连续抽水 并应准备双电源 如不上水或水一直 较混 或出现清后又混等情况 应立即检查处理 如井点管淤塞过多 严重影 响降效果 应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设 6 井点的停泵时间 应根据现场施工实际情况或计算结果的要求 九 基坑施工期间监测 施工期间应采用信息法 根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方 法 一 监测内容 测试所采用的具体项目如下 1 围护桩墙顶水平垂直位移的量测 主要用于观测围护桩顶端 地下管线及邻近建筑物的水平位移及沉降 用经纬仪和前视固定点形成测量基线 测量墙顶各测点和基线距离变化 精度为 1mm 墙顶垂直沉降 用水准仪测量 测试精度不低于 1mm 管线的测点 相邻建筑物布置测点应与有关管理部门和业主商定 在管线 接头位置安装测点 用水准仪测量 测试精度不低于 1mm 2 测斜 主要目的是观测基坑开挖过程中水泥土桩体位移 建议在基坑四面 水泥土体中 埋置测斜管 测量精度不低于 1mm 3 地下水位的观测 布置坑外地下水位观测井 监测坑外地下水位的波动情况 坑内的水位观 测井 井深同抽水井管 坑内部分一般由降水单位实施 水位计的标尺最小读 数为 1mm 4 原建筑物 10 楼沉降观测 大桩前必须对 10 楼进行原始沉降观测 并记录在案 并在施工作业中测量 员每日进行 2 次观测 必要时增加观测次数 如有异动马上反馈施工现场和建 设单位 监理单位 二 观测要求 1 在围护结构施工前 须测得初读数 2 在基坑降水及开挖期间 须做到一日一测 在基坑施工期间的观测间隔 可视测得的位移及内力变化情况放长或减短 3 测得的数据应及时上报甲方与设计院 4 报警界限 水平 垂直位移大于 2mm 日或累计大于 30mm 坑外地下水位下降达 500mm 若测试值达到上述界限须及时报警 以引起各有关方面重视 及时处理 三 其它 由施工总承包单位负责测试埋设件 导线的保护工作 测试单位应指定专 人配合 十 环境保护 1 本基地地处春盛苑工程内部 基坑南边有一期已建工程和各类管线 基 坑西侧有拟建建筑的已完成的桩基 在本工程围护结构施工时应特别注意 加 强各种预防和监控措施 必须采用信息化施工的管理模式 特别是靠近基坑南 侧部位的水泥搅拌桩的施工应慢速低压进行 在基础施工阶段设置对周围的建 筑物及地下管线 道路路面进行沉降 位移 裂缝等变形观察 并对这些监测 点加以加以合理保护 若发现观测数值出现突变 必须立即通知有关部门 同 时采取应急补救措施 2 土方开挖前施工单位应编制详细