化粪池开挖土体支护方案

化粪池开挖土体支护方案化粪池开挖土体支护方案 一 施工概况 荔盛苑商住楼工程 根据施工图纸设计 有三处化粪池 见附 图 其分别位于现场临设厕所及冲凉房处 施工单位办公室处 原 甲方监理办公室处 对其分别进行编号为 1 2 3 由甲方售 楼及施工需要 现先要进行 3 化粪池施工 化粪池样式为 G13 100SQF 即为钢筋砼 13 号化粪池 有效容积为 100m3 有地下水 上 可过汽车及覆土 该化粪池埋深约为 0 00 绝对高程 20 8m 以 下 5 4m 根据地质资料 地下承压水位标高为 绝对高程 15 65m 16 4m对土体开挖及支护有利 化粪池南侧为建筑红线及马 路 北面为地下室外墙 西侧为钢筋原材堆放地 东侧为临时大门 和通道 土体物理性指标见附图 二 支护开挖的特点及难点 1 化粪池结构体积大 其长度为 13 4m 宽度为 3 7m 埋深约 5 4m 为此对钢筋砼化粪池的钢筋 模板及砼施工都提出了更高的 要求 2 化粪池埋深约为 6 3m 其中化粪池埋深为 5 4m 其下为 0 8m 厚的淤泥质黏土 该层土土体承载力不能做承力层土体 见附图土 体剪砌波图 须对其进行土体加固 具体做法为挖去该层土体 用 碎石进行填实 3 化粪池埋深约 5 4m 该深度土体均为人工填土等底黏结性土体 开挖时土体较不稳定 且开挖面小 支护开挖难度相对较大 4 化粪池南面离建筑红线只有 1m 建筑红线外为车流量较大的马 路 使得该侧土体侧压力较大 为施工及支护要求较高 三 坑槽的开挖基本思路 一 土体可垂直开挖的最大深度的计算 1 根据地质资料取 33 号土样各指标为计算依据 18 1KN M3 23 C 33KPa q 10KN m2 K 1 5 2 最大垂直开挖深度的计算 hmax 2c 1 5 tan 45 2 q 2 33 1 5 18 1 tan 45 23 2 10 18 1 3 12m 不满足要求 需进行支护开挖或安全放坡 3 根据地质资料要求该土体安全放坡坡度为 1 1 03 对照地 下室施工图及建筑红线位置 因为化粪池南面为车流良较大的马路 且化粪池距建筑红线仅为 1m 所以化粪池南侧应采取支护开挖 保 证边坡土体安全稳定 化粪池北侧与地下室结构外墙距离为 3 8m 该处土体直接开挖至地下室基坑护壁外边 东头为临时通道及大门 也应进行支护 西头可以考虑安全放坡开挖 二 坑槽开挖边坡支护的种类及选择 1 支护工程施工主要种类有 水泥搅拌桩支护 钢管 钢板 桩支护 锚杆喷灌支护 砼挡墙支护 钻孔灌注桩支护 2 结合本工程现场实际情况及工期要求对支护方法的选择 1 水泥搅拌桩支护 适用条件 水泥土搅拌桩适用于加固淤泥 淤泥质土和含水量 高及强度低的黏土 粉质黏土 但对泥炭土及有机质土和低黏结性 土体 因固结体强度低 应慎重采用 因水泥土搅拌桩作为重力式 结构 搅拌桩墙体一般较宽 必须具有较宽敞的周边施工场地 对 于软土地层的基坑支护 一般适用于深度不应大于 6m 的基坑 因水 泥土搅拌桩同时能起到截水作用 可用于地下水位以下的基坑支护 其特点为 搅拌或旋喷时无侧向挤出 振动小 噪音小和无污染 对周围建筑物及地下管道影响小 不需要内支撑或锚杆 便于地下 室的施工 由于该处土体为人工填杂土以有机质及垃圾 砂石砾等底黏结 土体为主 结合施工现场可开挖面积较小 不为其提供较宽敞的施 工场地 且施工工期长 为保证支护体质量及结合施工工期 所以 本支护不宜选择该做法 2 钢管 钢板 桩支护 适用条件 该支护主要用于土质黏结性较好 坑顶面无重大荷 载 土体侧向压力不大的浅坑开挖 开挖深度不宜大于 5m 本工程开挖处周边坑面荷载较大 土体侧向压力较大 土体为 人工填杂土以有机质及垃圾 砂石砾等底黏结土体为主 如用钢管 钢板 桩做支护 一方面其支护的稳定性不好 容易受弯变形 影响施工 另一方面 该支护坑深约 5 4m 加桩锚长 共计压深约 为 10m 这使得支护桩根本无法打压到位时 为保证支护体质量及 结合施工工期 所以本支护不应选择该做法 3 喷灌挡墙 锚杆支护 适用条件 锚杆支护技术适用范围很广 在大部分场地和地质 条件下都能采用 尤其基坑深度大 对水平变形的限制要求高 基 坑周边场地狭窄的情况最能体现其优越性 不适于喷灌挡墙 锚杆 支护的情况包括 基坑周边无法或不允许施工锚杆 如周边有其他 地下结构 桩基造成施工障碍 特定地层条件下 锚杆锚固段无法 避开软弱土层 即使锚杆很长 仍不能提供足够的锚固力 造价和 工期上也很浪费 锚杆施工困难 如砂卵石地层存在承压力的情况 下 现有机具无法成孔和不能保证水泥浆灌注质量 虽然喷灌挡墙 锚杆支护技术适用面较广 也易于保证基坑的安全 但是造价相 对较高 在周边环境条件不复杂 能够采用其他更经济的支护技术 的情况下 应综合安全 经济 工期等因素进行不同支护方案的比 较后进行选择 本工程坑体较狭长 对于长锚杆而言 作业面不够 再而 化粪 池南面 1m 即为建筑红线 红线外市政水电管线多且分布复杂 锚杆 施工容易对其造成破坏 此外 该支护施工随支护效果最好 但造 价高 综合考虑 该处支护不采用喷灌挡墙 锚杆 4 钢筋砼逆作拱挡墙支护 适用条件 适用于非软土 低地下水位及施工面宽广的场地 开挖深度一般不宜超过 12m 拱墙结构本身不能作为防水体系使用 当有地下水时 应进行降水或使用截水帷幕 与止水帷幕结合可用 于地下水位以下的基坑支护 这种支护体系 结构受力以受压为主 能充分发挥钢筋混凝土材料的特性 构造简单 水平位移小 采取 分层开挖分层逆作支护的施工办法 逆作拱挡墙支护体系为无嵌固 段支挡结构 设计中除结构计算外 还应验算其抗隆起稳定性 抗 渗透稳定性 逆作拱挡墙采用分层 分段施工 逐层推进 施工速 度较慢 但基坑支护造价较以上几种支护施工为低 该化粪池本身开挖尺寸小 作业面小 不能为该支护体系提供有 效作业面 同时施工工期较慢 影响甲方售楼 所以综合考虑 不 应选用该支护进行施工 5 钻孔灌注桩支护 适用条件 施工无噪音 无振动 无挤土 刚度大 抗弯能力 强 变形小 适用面广 多用于基坑 7 15m 的边坡支护工程 在土 纸较好的地区悬臂长度可以为 8 9m 不需设置锚杆 施工速度快 工程造价合理 结合该出土质 开挖深度 开挖尺寸及现场 周边实际情况 施工造价等因素综合考虑 决定采用钻孔灌注桩进行支护 四 土体压力的计算 1 根据地质资料取 33 号土样各指标为计算依据 18 1KN M3 23 C 33KPa q 10KN m2 K 1 5 H 6 3m 2 土体压力的计算 不考虑水位高度 h q 10 18 1 0 55m 在填土面处的土压强度 PaA htan2 45 2 18 1 0 55 tan2 45 23 2 4 36KN M2 在桩底的土压强度 PaA h H tan2 45 2 18 1 0 55 6 3 tan2 45 23 2 54 34KN M2 主动土压力为 Ea 4 36 54 34 6 3 2 184 91KN M2 主动土压 Ea 作用在离桩底的距离 H 3h H 3 2h H 2 26M 五 支护桩的锚深和间距 一 支护桩锚深 1 桩深计算 h p 0 55m h h h 18 1 6 3 0 55 6 3 19 68KN M3 ka tan2 45 23 2 0 438 kp tan2 45 23 2 2 283 ea kp ka 54 34 2 283 0 438 18 1 54 34 33 39 1 63 l h 6 3 1 63 7 93m E lh ka 2 qhka 7 93 6 3 18 1 0 438 10 6 3 0 438 225 62 KN M a 2h 3 4 2 kr kp ka 3