丽景苑支护方案1

丽景苑小区工程 基坑支护方案 编编 制 制 审审 核 核 技术负责人 技术负责人 郑州大力神基础工程有限公司 2010 03 17 目目 录录 一 工程概况一 工程概况 二 场地地质条件及周边环境分析二 场地地质条件及周边环境分析 三 支护方案选择三 支护方案选择 四 基坑支护设计四 基坑支护设计 五 基坑监测设计五 基坑监测设计 六 质量保证措施六 质量保证措施 七 安全保证措施七 安全保证措施 八 施工组织设计八 施工组织设计 九 应急措施九 应急措施 附件 附件 1 施工图纸施工图纸 2 计算书计算书 支护施工方案 一 工程概况一 工程概况 1 工程简介 工程简介 拟建工程场地位于郑州市嵩山北路与黄河路 规划 交汇处东北角 原郑铁公 安处行政拘留所院内 该工程拟建建筑物主要为 3 栋 28 层住宅楼 本工程重要性 等级为二级 地基复杂等级二级 基础埋深约为 4 95m 受场地限制和安全要求 边坡须进行支护 2 2 场地工程地质及水文地质条件 场地工程地质及水文地质条件 依据钻探 静力触探及土工试验成果 勘探深度范围内 土层按地层的成因类 型 岩性及工程地质特性将其划分为 11 个工程地质单元层及 1 个夹层 现分述如 下 第 层 粉土 Q4al pl 褐黄色 稍湿 稍密 摇振反应中等 切面稍粗糙 干强度低 无韧性 含植物根茎 夹粉质粘土薄层 近地表为杂填土 以建筑垃圾 老基础为主 该曾层厚 1 30 3 00m 平均厚 1 93m 层底埋深 1 30 3 00m 平均埋深 1 93m 第 层 粉土 Q4al pl 褐黄色 稍湿 稍密 中密 摇振反应中等 切面稍有粗糙 干强度低 无韧性 含姜石 局部夹粉砂薄层 层厚 1 70 5 40m 平均厚 3 83m 层底埋深 4 20 7 40m 平均埋深 5 77m 第 层 粉质粘土 Q3al pl 黄褐色 可塑 切面稍光滑 干强度中等 韧性中等 见小姜石 局部夹粉土 层厚 0 70 2 70m 平均厚 1 61m 层底埋深 5 50 10 00m 平均埋深 7 52m 第 层 粉土 Q3al pl 褐黄色 稍湿 中密 密实 摇振反应中等 切面稍粗糙 干强度低 无韧性 含姜石较多 层厚 0 50 4 00m 平均厚 2 78m 层底埋深 9 00 11 40m 平均埋深 10 15m 以下各层略 二 场地地质条件二 场地地质条件 1 基坑地质条件特点 基坑开挖深度范围内的土层主要为稍湿 稍密 中密的粉土和粉质粘土层 土 质条件较好 2 周边环境分析 拟建工程场地位于郑州市嵩山北路与黄河路 规划 交汇处东北角 原郑铁 公安处行政拘留所院内 地形平坦 交通便利 场地北侧有一栋 6 层住宅楼 最近 住宅楼距离基坑边缘约 10 0m 左右 施工期间会对局部居民生活造成影响 开挖基 坑时需考虑基坑四周施工通道 建筑物和临时堆载以及雨水冲刷等支护不利因素 三 支护方案的选择三 支护方案的选择 3 13 1 支护方案的选择与分析支护方案的选择与分析 根据工程地质报告可知 该场地拟建工程基础埋深 4 95m 地质较好 基坑侧 壁安全等级为二级 目前在该区域内基坑支护采用的支护形式主要有四种 桩 锚式 土钉墙 加筋水泥土桩墙 复合土钉墙 桩桩 锚式锚式支护的优点是 它能有效的控制基坑侧向位移 保证临近建筑物和道路 管线的安全 缺点是 造价较高 施工周期较长 预应力锚杆一般都较长 容 易受临近建筑物基础影响 影响可操作性 施工难度较大 操作较复杂 需大型 专用设备 土钉墙土钉墙的优点是 造价低廉 施工迅速 基本不占独立工期 具有很大的 灵活性和可调性 根据地质情况的变化及监测结果 可随时调整支护参数 对软弱 地质进行补强 从而达到最佳支护 缺点是 其为柔性支护结构 允许土体有一定 水平位移 加筋水泥土桩墙加筋水泥土桩墙是在水泥土桩墙内插入型钢 水泥土桩墙和型钢组成抗弯能力 较强的支护结构 此支护结构的效果是介于桩锚和土钉墙之间的一种形式 效果也 比较理想 适用于挖深 7m 以内的基坑 复合土钉墙支护 复合土钉墙支护 是各类桩 预应力锚杆等支护结构与土钉墙综合在一起使用 共同组成的支护结构 土钉墙是一种柔性的支护结构 在粉土 粘性土地层广泛采 用 3 2 支护方案的优化 支护方案的优化 根据基坑开挖深度及基坑四周的实际情况 考虑受力和变形要求 依照安全可 靠 造价经济 便利土方施工 缩短工期的原则 经综合比较 决定北侧靠近既有 建筑边侧采用微型桩微型桩 预应力锚杆预应力锚杆的复合支护结构 其余边侧采用土钉墙的土钉墙的支护结 构 四 基坑支护设计四 基坑支护设计 4 14 1 设计依据 设计依据 1 丽景苑小区工程场地岩土工程勘察报告 2 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 3 北京理正深基坑支护计算软件 4 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与验收规范 GB50204 92 6 现场基坑周围建筑物和环境实际勘察和类似支护工程经验 4 24 2 设计参数设计参数 1 11 1 剖面 剖面 土钉墙 土钉墙 1 土钉布置 水平间距 1 60m 垂直间距 1 50m 方格型 倾角 10 孔径 100mm 2 布钢板网 采用 1mm 厚菱形钢板网 加强筋 10 1600 1500mm 纵横布置 3 土钉长度及钢筋直径 自上而下 第一排 L 6m 16 第二排 L 5m 16 第三排 L 4m 16 2 22 2 剖面 剖面 土钉墙 土钉墙 1 土钉布置 水平间距 1 50m 垂直间距 2 00m 方格型 倾角 10 孔径 100mm 2 布筋网 分布筋 6 5 300 300mm 加强筋 10 1500 2000mm 纵横布置 3 土钉长度及钢筋直径 自上而下 第一排 L 10m 1 根 18 预应力钢筋 预应力锚杆连梁采用两个 16 槽钢 轴向设计承载力为 180kN 施加预应力为 90kN 自由段 3 0 米 锚固段 7 0 米 第二排 L 10m 1 根 18 预应力钢筋 预应力锚杆连梁采用两个 16 槽钢 轴向设计承载力为 180kN 施加预应力为 90kN 自由段 3 0 米 锚固段 7 0 米 钢管微型桩 钢管微型桩 钢管微型桩 2 排 梅花型布置 桩长 9 0 米 横向间距 0 5m 纵向间距 1 0m 成孔直径不小于 100mm 材料采用 40 钢管 注浆采用 P C32 5 水泥 水灰 比为 0 5 的纯水泥浆 注浆压力 0 8MPa 4 34 3 注浆注浆 为了便于施工 注浆采用纯水泥浆 水灰比 0 4 0 45 水泥采用 P C32 5Mpa 复 合硅酸盐水泥 4 44 4 喷射面板喷射面板 32 5Mpa 复合硅酸盐水泥 中砂 粒径 5 10mm 碎石 喷射砼配合比 1 2 2 面板 设计强度 C20 厚度 60 配筋 分布筋 6 5 300 300mm 加强筋 10 1500 2000mm 纵横布置 1mm 厚菱形钢板网 加强筋 10 1600 1500mm 纵横布置 4 54 5 施工要求施工要求 1 土钉墙 土钉墙 成孔 采用机动灵活的洛阳铲人工成孔 孔径 100 倾角 10 开挖修坡 挖土应与支护紧密配合 分层分段开挖 如遇砂层开挖段控制在 20m 以内 坚 决杜绝超挖 修坡应按设计坡度尽量修理平整 拉网 钢筋网片严格按设计间距绑扎 水平垂直搭接长度不小于 300mm 点焊不少于 两点 钢板网片严格按照设计要求拉成菱形 土钉制作 严格按设计长度下料 定位支架沿钉长的间距为 2 0m 保证钢筋居中 注浆 注浆导管应先插到孔底 在注浆同时将导管匀速撤出 保证注浆饱满 土钉锁定 土钉钢筋通过锁顶筋与面板内的加强筋及钢板网片连接 要按有关规范焊接牢 靠 喷射混凝土 喷射砼层厚度为 60mm 在工作面情况不好时可进行初喷 2 预应力锚杆施工工艺预应力锚杆施工工艺 定位 成孔前根据设计要求和土层条件定出孔位 作出标记 成孔 采用洛阳铲人工成孔或锚杆钻机机械成孔 按图纸设计的孔位标高 进行 按设计要求的孔长 孔的俯角和孔径进行钻孔 严格注意质量 逐孔进行验 收记录 锚孔水平间距误差应不大于 300mm 倾角不大于 20 孔深误差不得大于 设计深度 200mm 预应力锚杆的制作与安放 制作的锚杆应平直 除油 除锈 排列要均布 平直 沿杆体轴线方向每隔 1 5 2 0m 设置一个隔离架 一次注浆管及二次注浆管应 捆扎牢固 一次注浆管在外 二次注浆管居中 二次注浆管锚固段长度内做喷浆孔 间距 500mm 并用胶带封好 防止一次注浆液流入管中 注浆管均采用聚乙烯管 锚杆自由段应涂油并采用塑料护套包裹 与锚固段相交处的塑料管管口应密封并用 扎丝绑紧 最后将锚杆固定好平稳送放至孔底 注浆 一次注浆 钻孔完成后 安放锚杆体 然后注浆 注浆开始或中途停 止超过 30min 时 应用水或稀水泥浆润滑注浆及其管路 注浆材料采用纯水泥浆 水泥标号为 32 5 水灰比为 0 45 0 5 压力不低于 0 4MPa 为确保锚杆体与孔壁 之间注满水泥浆 注浆采用由里向外注 先注锚固段 当水泥从孔口溢出后 停止 注浆 封堵孔口 二次注浆 一次注浆达到初凝 8 10 小时 进行二次劈裂注浆 注浆压力控制在 1 2 1 8MPa 通过高压注浆 浆一次注浆锚固体劈开 膨胀 然后 形成新的锚固体系 一 二次注浆水泥用量总和不少于 35Kg m 二次注浆管前端 用塑料管 定制高压聚丙烯管 端头保护 锚杆注浆完成后外露部分要用胶布及防腐材料包缠好 防止钢筋 损伤或生锈 连梁 垫板安装 连梁采用两根 16 槽钢 两根槽钢上下平行放置 用槽钢或 钢板电焊连接 保证固定垫板与孔向垂直和孔中心一致 垫板尺寸为 150 150 垫 板厚 15mm 防腐 成品 半成品 防腐 加工好的成品 半成品 钢筋如存放时间较长 需采用水泥浆封闭防腐 钢筋杆体周围必须有大于 2 0mm 厚的保护层 自由段防腐 自由段内钢筋采用三重防腐措施 首先表面涂润滑油或防腐漆 然后外面包裹塑料 布或胶带 最后套上波纹管 波纹管端部必须扎紧 并用胶带封好 形成三层防腐 张拉与锁定 当水泥浆强度达到 15Mpa 时 可对锚杆进行张拉 锚杆张拉由 一套专用设备进行 即油泵 穿心式千斤顶和锚具 锚杆张拉要按规程要求分级加 荷 严格遵守观测时间 张拉锁定荷载为设计拉力的 50 锁定后若发现明显预应 力损失应进行补偿张拉 3 微型桩 微型桩 定位 成孔 DN40 钢管制作与安放 填充碎石 压浆 密封孔口 二次压浆 定位 成孔前根据设计要求和土层条件定出孔位 作出标记 成孔 采用洛阳铲人工成孔或采用水冲成孔 DN40 钢管制作与安放 将两根钢管对接引弧焊 在接口处采用绑条焊连接起来 12 钢筋 3 根 长度 100 钢管头部作成锥形 在钢管下部 2m 范围用电焊 机引弧制作 15 小孔 间距 0 5m 左右 填充碎石 将粒径为 0 5 1 0cm 的碎石沿钢管四周填入孔中 填满 填实 压浆 将注浆管插入距孔底 50cm 的位置 开始压浆至孔口冒浆为准 密封孔口 距孔口 50cm 范围内采用编制袋或水泥袋封死 注浆管和钢管接口 处封死 二次压浆 再次向孔内压浆 注浆压力控制在 0 4 1 0MPa 为宜 注浆量以孔 口或地面冒浆为准 4 6 工程配合工程配合 1 三通 即水 电 路通 2 土方开挖应按确定的基坑边线进行 边坡附近不留孤岛 土柱 挖土应 分层开挖 每层挖深 1 5m 2 0m 千万不可一挖到底 随开挖随支护 3 应提供基坑边界外 10m 范围内的地下管线资料等如有障碍物应对土钉位 置 长度 密度进行调整 4 严禁边坡顶大量堆载 严格按设计控制荷载 5 边坡稳定期 6 个月 五 基坑监测设计 根据甲方要求另行实施 五 基坑监测设计 根据甲方要求另行实施 1 监测点 控制点布置 A 根据基坑开挖设计方案 按 建筑安装工程施工测量规范 BJ212 88 建筑基坑支护规程 JGJ120 99 的相关规定和要求 以及勘察报告提 供的地层结构与场地周边的实际情况 基坑壁位移按安全等级为三级布设观测点 控制点和基准点 B 水平位移监测点在基坑坡顶布置 1 排 按 30m 间距沿基坑开挖线方向布置 基坑顶竖向位移监测点沿基坑四周根据情况布设 C 控制点和基准点应根据现场实际情况选定和埋设 其埋设位置与边坡的垂 距大于 30m 以免边坡位移时 控制点和基准点产生影响 控制点 沉降基准点的 稳固性是确保监测数据准确与否的保证 故埋设时应按有关规定进行 2 位移观测方法 应根据场地的实际情况进行选择 该场地为多边形状基坑 其施测方法为 当采 用方向法观测坑壁位移变形时 可用正倒镜投点 其测量允差为 3mm 或测角法 进行 3 坑壁位移观测时间 该基坑工程采取人工观测和仪器测量相结合的办法进行监测 人工观测每天沿 基坑壁及基坑四周进行观测 并作出记录 仪器采用DS3 水准仪和DJ2 经纬仪进行 每开挖一层 支护一层土钉 各观测一次 可根据坑壁变形情况决定观测次数 当变 形超过有关规定时 应加密观测次数 如果有事故征兆时 应连续监测 并及时上 报有关部门 采取相应措施进行处理 4 竖向位移的观测 按现场实际情况 应按四等水准测量的要求进行 视线 长度不宜超过 50m 按 DS3水准仪精度规定 环形闭合差计算 L 以公里计 L20 5 5 沉降观测时间 开始时每支护一层应进行一次 当基坑开挖结束后可根据 实际情况增加或减少观测次数 支护结构变形警戒值支护结构变形警戒值 序号监测内容安全域警戒域危险域备注 1支护结构水平位移 最大 25 坡顶35 mm 桩顶 20 mm 3mm d 2支护结构竖向位移30 mm3mm d 3周边建筑物沉降30 mm3mm d 4地面道路沉降30 mm3mm d 5周边建筑物倾斜 1 5 1 5 2 2 h B 六 质量保证措施 六 质量保证措施 1 向甲方申请提供地质报告及有关施工图纸 作为设计方案参数及施工工艺 制定的依据 如有变更或需采取补充方案时 及时通报甲方认可 2 施工现场设立工程技术组 全面负责整个工程中的有关技术及质量安全 及 时解决施工中出现的各类问题监督各道工序质量 3 请求甲方提供有关基坑周围地下管网及障碍物情况 以便及时采取相应措施 保证施工质量 4 严把材料质量关 必须采用有出厂合格证或化验的钢材 水泥 并对进行 有关的试验 杜绝使用不合格材料 5 进行全面质量管理 实行班组长质量责任制 将质量管理分解到各工序 每 个人 对各项参数各项工艺进行全面的 严格的监督检查 七 安全保证措施七 安全保证措施 1 对已施工完的边坡要进行位移的监测 2 基坑周围砌筑挡水墙 要求高出地面 30cm 避免地面水流入基坑 冲刷边 坡 基坑内做排水沟及集水井 保证排水畅通 3 工现场各类机械 工作每天班后 公休 节假日应停放在较高的安全地带 避开高压线 以防水淹 塌方倾翻 雷击 触电等损坏机械 4 现场机电设备应有防雨设施 机电设备要有接地 接零安全装置 并定期 检查 发现问题及时处理 5 水泥应入库或垫高码垛上搭防雨布 不得水浸和雨淋 八 施工组织设计八 施工组织设计 1 1 施工准备 施工准备 现场准备 设备进场前进行施工现场踏勘 了解场地情况及周围环境 了解水源 电源位置及最大可供数量 并将水 电接入表箱后接至施工地点 请业主进行地下障碍及管线交底 根据现场总平面布置 选择合适的位置搭设临时水泥库及设备摆放 技术准备 组织技术 管理人员全面熟悉图纸 领会设计意图 明确施工质量要求 参加图纸交底会议 做好图纸会审工作 做好对班组人员的技术 安全交底工作 机械设备准备 机械进场前作好维修工作 保证设备机械完好性 本工程拟投入一套喷砼及配套设备 材料准备 落实材料供货单位 并根据施工进度制定材料供货计划 确保备料充分 2 施工组织 施工组织 本工程采用项目经理制组织施工 工地设项目经理一名 全面负责人员组织 质量 进度 安全等工作 负责与其它协调联络工作 现场施工人员配备如下 队 长 1 人 挂网喷面班 2 人 制锚安装班 2 人 注 浆 班 3 人 造 孔 班 3 人 总 计 11 人 主要机械设备 空压机 103 台 1 砼喷射机 5m3 台 1 注浆机 GBJ1 8 台 1 搅拌机 200L 台 1 切割机 DJ3G 40 台1 电焊机 BX1 250 台1 洛阳铲 100 把8 九 应急措施九 应急措施 分析和预测支护施工中可能发生的事故 采取相应的应急措施 是支护成 败的关键 针对本工程的实际情况 我们决定采取以下应急措施 1 现场准备一定数量的砂袋及砂土 必要时可对被动区采取压重法 可有效 减少基坑变形和抵抗基坑隆起 2 对于局部土体剥落 可采用沙袋填充和预留注浆管封闭注浆 3 对于局部土体较湿不能成孔的部位 可采取同长度 40 钢管替代土钉 4 如边坡变形较大 可加长土钉进行加固 5 对于自稳性能差的土层采取先喷砼后打土钉的施工工艺 验算项目 1 1剖 验算简图 验算条件 基本参数 所依据的规程或方法 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 基坑深度 4 950 m 基坑内地下水深度 20 000 m 基坑外地下水深度 20 000 m 基坑侧壁重要性系数 1 000 土钉荷载分项系数 1 250 土钉抗拉抗力分项系数 1 300 整体滑动分项系数 1 300 坡线参数 坡线段数 1 序号 水平投影 m 竖向投影 m 倾角 1 1 485 4 950 73 3 土层参数 土层层数 4 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 m kN m 3 kN m 3 kPa 度 kPa kPa 1 粉土 1 930 18 4 20 0 15 0 17 0 45 0 45 0 合算 2 粉土 3 830 18 2 18 0 18 0 20 0 45 0 45 0 分算 3 粘性土 1 610 19 0 18 0 22 0 11 0 78 0 78 0 分算 4 粉土 2 780 18 6 18 0 17 0 19 0 40 0 40 0 分算 超载参数 超载数 1 序号 超载类型 超载值 kN m 作用深度 m 作用宽度 m 距坑边线距离 m 形式 长 度 m 1 满布均布 15 000 土钉参数 土钉道数 3 序号 水平间距 m 垂直间距 m 入射角度 度 钻孔直径 mm 长度 m 配筋 1 1 600 1 500 10 0 100 6 000 1D16 2 1 600 1 500 10 0 100 5 000 1D16 3 1 600 1 500 10 0 100 4 000 1D16 花管参数 基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数 0 锚杆参数 锚杆道数 0 坑内土不加固 内部稳定验算条件 考虑地下水作用的计算方法 总应力法 土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数 0 500 验算结果 局部抗拉验算结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计 值 满足系数 m 度 m Tjk kN Tuj kN Tuj kN 抗拔 抗拉 1 1 700 45 2 0 2 3 200 45 7 1 6 000 8 7 54 4 60 3 5 016 5 557 3 4 700 46 0 1 6 000 1 8 45 2 60 3 20 283 27 080 2 5 000 14 8 43 7 60 3 2 361 3 258 4 4 950 46 1 1 6 000 1 8 43 6 60 3 19 605 27 096 2 5 000 14 8 42 2 60 3 2 279 3 260 3 4 000 27 5 40 7 60 3 1 183 1 754 内部稳定验算结果 工况号 安全系数 圆心坐标x m 圆心坐标y m 半径 m 1 1 596 0 616 7 148 4 210 2 1 621 2 352 7 454 6 388 3 1 384 2 904 8 429 8 705 4 1 470 3 128 8 160 8 739 外部稳定计算参数 所依据的规程 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 土钉墙计算宽度 6 000 m 墙后地面的倾角 0 0 度 墙背倾角 90 0 度 土与墙背的摩擦角 10 0 度 土与墙底的摩擦系数 0 300 墙趾距坡脚的距离 0 000 m 墙底地基承载力 165 0 kPa 抗水平滑动安全系数 1 300 抗倾覆安全系数 1 600 外部稳定计算结果 重力 475 5 kN 重心坐标 3 355 2 365 超载 67 7 kN 超载作用点x坐标 3 743 m 土压力 30 2 kPa 土压力作用点y坐标 1 683 m 基底平均压力设计值 91 4 kPa 165 0 基底边缘最大压力设计值 122 2 kPa 1 300 抗倾覆安全系数 37 577 1 600 喷射混凝土面层计算 计算参数 厚度 80 mm 混凝土强度等级 C20 配筋计算as 15 mm 水平配筋 d6 300 竖向配筋 d6 300 配筋计算as 15 荷载分项系数 1 200 验算项目 2 2剖 验算简图 验算条件 基本参数 所依据的规程或方法 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 99 基坑深度 4 950 m 基坑内地下水深度 20 000 m 基坑外地下水深度 20 000 m 基坑侧壁重要性系数 1 000 土钉荷载分项系数 1 250 土钉抗拉抗力分项系数 1 300 整体滑动分项系数 1 300 坡线参数 坡线段数 1 序号 水平投影 m 竖向投影 m 倾角 1 0 000 4 950 90 0 土层参数 土层层数 4 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 m kN m 3 kN m 3 kPa 度 kPa kPa 1 粉土 1 930 18 4 20 0 15 0 17 0 45 0 45 0 合算 2 粉土 3 830 18 2 18 0 18 0 20 0 45 0 45 0 分算 3 粘性土 1 610 19 0 18 0 22 0 11 0 78 0 78 0 分算 4 粉土 2 780 18 6 18 0 17 0 19 0 40 0 40 0 分算 超载参数 超载数 2 序号 超载类型 超载值 kN m 作用深度 m 作用宽度 m 距坑边线距离 m 形式 长 度 m 1 满布均布 15 000 2 局部均布 90 000 3 000 4 000 1 500 条形 土钉参数 土钉道数 0 序号 水平间距 m 垂直间距 m 入射角度 度 钻孔直径 mm 长度 m 配筋 花管参数 基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数