永宁国际1#楼工程施工对地铁的专项保护方案1

永宁国际永宁国际 1 1 楼施工作业楼施工作业 轨道交通安全防护方案轨道交通安全防护方案 陕西昊伟房地产有限责任公司 二 一二年八月一日 1 目 录 一 工程概况及现场施工环境 2 1 1 工程简介 2 1 2 土方工程概况 2 1 3 降水工程概况 2 1 4 边坡支护工程概况 3 1 5 静压桩工程概况 3 1 6 施工环境 4 二 工程建设地段地铁与 1 楼布局现状 4 2 1 基坑开挖上口 下口与地铁的平面距离 4 2 2 地铁轨道顶标高与 1 楼基地标高的竖向关系 4 三 工程施工对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 5 3 1 土方施工对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 5 3 2 降水工程对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 6 3 3 支护工程对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 8 3 4 静压桩对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 9 四 工程施工对地铁站的突发事件安全应急预案 11 4 1 应急预案的组织机构 11 4 2 应急小组人员职责 11 4 3 紧急情况的处理程序和措施 13 永宁国际 1 楼施工作业 2 轨道交通安全防护方案 一 工程概况及现场施工环境 1 1 工程简介 永宁国际 1 楼工程位于西安市南稍门十字东南角 工程设计 为高层办公楼 地上 26 层 地下 2 层 地下室长 81 96 米 宽 64 米 总建筑面积 87483 01 建筑总高度 99 9m 地下室及 总图子项 0 00 相对应绝对高程为 406 70 1 2 土方工程概况 本工程基坑下口线长约 86 21 米 宽约 68 05 米 基坑开挖 深度约 12 5m 从 406 7m 开始算起 分两次开挖 首次开挖 4m 从 406 7m 开始算起 土方开挖采取 1 台 PC220 反铲挖掘机开挖 人工配合清土 同时配备 10 辆自卸汽车配合土方运输 土方运至施工场地外 首层土方开挖取土顺序为 依据建筑场地内的原有通往建设 单位办公区的道路划分为两段施工 道路北侧为第一段 道路南 侧为第二段 施工第一段时 按照由西往东的顺序 施工第二段 时 依据由南往北的顺序 1 3 降水工程概况 依据地质勘察报告 场地地下水稳定水位埋深 11 8 15 0m 相应标高为 395 68 396 86m 地下水位年变化幅度约 1 2m 基 3 坑将水范围内土的综合渗透系数 k 为 6 8m d 本工程降水工程采 用井点降水 1 4 边坡支护工程概况 本工程基坑下口线长约 86 15 米 宽约 68 15 米 基坑开挖 底边线南侧 11 米处有正在建设 33 层楼房 地下室一层 与 18 层楼各一栋 东南侧 5 77 米处有 33 层楼房一栋 东北侧 4 30 米 处有一 7 层砖混楼房 南稍门地铁站距基坑西北角约 14 00 米 西侧距离长安路 5 3 米 距离地铁道路 28 3 米 本工程标高均以 0 00 为参照 基坑底标高为 10 05 12 45 米不等 现场支护采 用护坡桩 土钉墙支护 1 5 静压桩工程概况 本工程桩基础采用静压式 PHC 预应力高强混凝土管桩 桩有两种类型 一种是 桩径 500mm 壁厚 125mm 一种是 桩径 400mm 壁厚 95mm 桩端持力层为 500 管桩以第 7 层 的粉质粘土为持力层 极限端阻力标准值 3700KPa 400 管桩以 第 6 层的粉质粘土为持力层 极限端阻力标准值 3600KPa 桩入 持力层深度应 1 5m 4 1 6 施工环境 本工程南侧 11 米处有正在建设 27 层楼房 地下室一层 一 栋 该楼目前主体结构已经封顶 西南角有 18 层楼一栋 该楼为 老建筑 东南侧 5 77 米处有 33 层居民楼一栋 该楼已使用 2 年 东北侧 4 30 米处有一 7 层砖混居民楼 该楼为老建筑 南稍门地 铁站距西北角约 15 84 米 西侧距离长安路 14 8 米 距离地铁道 路 30 72 米 工程四周均紧邻各类建筑物 且距离较近 地下部 分施工时对周边建筑物的变形检测尤为重要 二 工程建设地段地铁与 1 楼布局现状 2 1 基坑开挖上口 下口与地铁的平面距离 1 楼沿着长安路段 1 楼西侧 基坑开挖下口与地铁边距 离为 28 34m 上口与地铁边距离为 25 97m 本工程西北角地铁站出入口与 1 楼北侧 基坑开挖下口与地 铁站边距离为 11 67m 开挖下口与地铁边距离为 13 69m 从 1 楼西北角边轴线交点 坐标 x 6792 098 y 12200 405 沿 1 楼 1 轴往南 42426 353m 往南 75210 353m 处 分别留有地铁站通往 1 楼的通道 2 2 地铁轨道顶标高与 1 楼基地标高的竖向关系 1 楼工程建设地段 地铁的轨道顶标高为 391 873m 1 楼 0 000 的绝对高程为 406 7m 地铁轨道顶标高相对 1 楼 0 000 的高程为 14 827m 沿长安路段 1 楼西侧 基地主要标高分 5 别为 11 05m 11 95m 10 25m 三种标高 沿长安路段 1 楼基地最低处标高高于地铁轨道标高 2 877m 三 工程施工对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 3 1 土方施工对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 基坑土方开挖是一个卸荷的过程 随着基坑开挖 土体内应 力场发生变化导致周围土体向基坑开挖方向位移和滑移 造成周 边建筑产生垂直和水平位移 1 楼沿着长安路段 1 楼西侧 基坑开挖上下口与地铁边距 离 27 97m 24 77m 相对较远 且沿长安路段 1 楼西侧 基 地标高分别为 11 05m 11 95m 10 25m 三种标高 沿长 安路段 1 楼基地最低处标高高于地铁轨道标高 2 877m 由于西 安市轨道交通管理单位提供的长安路南稍门段地铁图纸中对地铁 主要结构的埋深未做说明 暂且按 1 楼基坑开挖基地标高高于轨 道交通及 地铁 维护结构的高度来考虑 长安路段 1 楼西侧 轨道交通不会直接受到基坑开挖导致周围土体向基坑开挖方向位 移和滑移造成地铁产生垂直和水平位移的影响 延上所述 土方开挖会对地铁及其维护结构上的覆土产生影 响 为防止地铁及其围护结构上的覆土发生位移 使地铁产生被 动的向上浮力 本工程将采用护坡桩及锚杆 土钉墙的护坡设计 有效防止基坑开挖造成土体内应力场发生变化而导致的周围土体 向基坑开挖方向位移和滑移 同时有效防止了周边建筑因基坑周 6 边土体变化产生的垂直和水平位移及其位移对地铁的间接影响 具体施工时 对基坑边坡坡顶及相邻建筑物进行变形监测 主要监测的内容为基坑边坡坡顶水平位移观测及相邻建筑物沉降 观测 基坑边坡坡顶水平位移点的设置 沿基坑周边 每间距 15m 左右设置一个水平位移观测点 在相邻建筑的角点及各边中 点设计沉降观测点 在基坑开挖前 测得各监测点的初始值 且 不少于两次 土方开挖期间每周观测三次 土方开挖时 边开挖 边支护 支护施工完毕后至基坑回填之前 每周观测一次各监测 点的变化 恶劣天气 含降雨 或不可抗力 地震等 发生后增 加观测次数 土钉墙水平位移控制值 30mm 报警值 25mm 桩 顶冠梁水平位移控制值 25mm 报警值 20mm 相邻建筑物沉降 控制值 20mm 预警值 15mm 其他未尽事项 详见 永宁国际 1 楼基坑支护工程设计 及 基坑支护专项施工方案 3 2 降水工程对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 在降水过程中 由于会随水流带出部分细微土粒 再加上降 水后土体的含水量降低 使土壤产生固结 因而会引起周围地面 的沉降 在建筑物密集地区进行降水施工 如因长时间降水引起 过大的地面沉降 为防止或减少降水对周围环境的影响 避免产生过大的地面 沉降 本采取下列技术措施 1 采用回灌技术 降水对周围环境的影响 是由于土壤内 地下水流失造成的 回灌技术即在降水井点和要保护的建 构 7 筑物之间打设一排井点 在降水井点抽水的同时 通过回灌井点 向土层内灌入一定数量的水 即降水井点抽出的水 形成一道隔 水帷幕 从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建 构 筑物地 下的地下水流失 使地下水位基本保持不变 这样就不会因降水 使地基自重应力增加而引起地面沉降 回灌井点可采用一般真空井点降水的设备和技术 仅增加回 灌水箱 闸阀和水表等少量设备 一般施工单位皆易掌握 采用回灌井点时 回灌井点与降水井点的距离不宜小于 6m 回灌井点的间距应根据降水井点的间距和被保护建 构 筑物的 平面位置确定 回灌井点宜进入稳定降水曲面下 1m 且位于渗透性较好的土 层中 回灌井点滤管的长度应大于降水井点滤管的长度 回灌水量可通过水位观测孔中水位变化进行控制和调节 通 过回灌宜不超过原水位标高 回灌水箱的高度 可根据灌入水量 决定 回灌水宜用清水 实际施工时应协调控制降水井点与回灌 井点 许多工程实例证明 用回灌井点回灌水能产生与降水井点相 反的地下水降落漏斗 能有效地阻止被保护建 构 筑物下的地 下水流失 防止产生有害的地面沉降 回灌水量要适当 过小无效 过大会从边坡或钢板桩缝隙流 入基坑 2 使降水速度减缓 可将井点管加长 减缓降水速度 防 8 止产生过大的沉降 亦可在井点系统降水过程中 调小离心泵阀 减缓抽水速度 还可在邻近被保护建 构 筑物一侧 将井点管 间距加大 需要时甚至暂停抽水 为防止抽水过程中将细微土粒带出 可根据土的粒径选择滤 网 另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量 亦能有效防 止降水引起的地面沉降 在基坑内部降水 掌握好滤管的埋设深度 如支护结构有可 靠的隔水性能一方面能疏干土壤 降低地下水位 便于挖土施工 另一方面又不使降水影响到基坑外面 造成基坑周围产生沉降 3 3 支护工程对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 边坡支护的变形监测详见 3 1 的叙述 根据 2 1 计算的边坡上 下口与地铁的平面距离最小 24m 结合 永宁国际 1 楼基坑支护 工程设计 1 楼西侧土钉的长度最长 12m 因此土钉施工不会 破坏地铁施工 但需要注意的是 有两个预留的由地铁站通往 1 楼的通道口 目前现有的资料并未显示这两处通道口与 1 楼的施 工距离 因此在此部位施工时 一定要有专门的管理人员现场监 控 逐步施工 避免土钉洞口施工破坏预留的地铁通道口 1 楼西北角北侧土方开挖边线距离地铁出入口较近 此处施 工时 安排专门管理人员跟班作业 土方边开挖 边立即做支护 防止土体发生位移而影响地铁出入口 另外土钉施工时 与 1 楼 西侧预留通道口得保护措施一致 9 3 4 静压桩对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施 本工程桩具有数量多 桩径大 桩长深的特点 大量桩体积 的压入 破坏了土体的相对平衡状态 在不排水的条件下 桩必 须向外挤开与桩体积相同的土体体积 施工的桩数越多 压桩的 速度越快 土侧压力增量就越大 当桩周围土体结构破坏并产生 隆起时 对周围建筑或地下管线设施就可能造成损害 按照理论 计算及经验分析 施工技术 2009 年第 1 期 静压桩施工对周边 建筑影响的防治措施 哈尔滨工程大学学报 2003 18 4 472 475 挤土桩水平向挤土位移分析 挤土桩对周边土体的影响范 围在水平方向上约为 25 30 倍桩径 本工程桩基础有两种类型的 静压式 PHC 预应力高强混凝土管桩 一种桩径 500mm 746 根 有效长度大于 34m 一种桩径 400mm 38 根 有效长度大于 27m 其在施工过程中的影响半径为 15m 因此 必须对 1 楼 西北角地铁口 南侧两栋建筑 东侧 1 栋建筑 东北角的 1 栋砖 混建筑 西侧地铁通往 1 楼预留通道处采取一定的保护措施 1 楼西侧边桩与地铁的间距约 29 米 考虑到地铁周边环境的复杂性 对 1 楼西侧全长采取保护措施 依据地质勘察报告 本工程渗透系数为 6 8m d 属于弱渗透 性 在静压桩施工过程中 土体挤压导致孔隙水压力急剧增大 产生了超静孔隙水压力 若孔隙水压力随降水过程来不及消散 会使土壤含水量急剧增大 对邻近建筑物及已经施工完毕的桩产 生水平位移及上浮 其影响范围可达 1 0 1 5 倍的桩长 10 针对以上分析 本工程将从以下一个方面进行安全防护 1 设置合理的打桩顺序 打桩时 先压基坑四周的桩 从四周往中间施工 2 进行预引孔 减少挤土效应最好的办法是减少挤土量 因此 在压桩前 在设计的孔位上 用地质钻机进行预引孔取土 预钻孔直径不大 于桩径的 2 3 深度不大于桩长的 2 3 本工程预钻孔孔径取 250mm 深度取 15m 3 控制沉桩速度 在压桩过程中 特别是压桩的后期 必须控制好沉桩的速度 必要时采用间歇压桩法 即压至一定深度或一定数量后 停一下 待地下水压力有一定消散后再继续压桩 总体原则是 靠近建筑 物放慢速度 后期施工放慢速度 4 设置应力消散孔 依据现场压桩实际情况 基坑变形监测情况及工程进度 必 要时可考虑采用 CFG 长螺旋钻机 沿基坑外围 4m 6m 的区域内 间隔 1 2m 设置桩孔 桩孔孔径 400 500mm 孔深 15m 左右 随时监测孔的变化 当孔被土体挤压密实时 在空原位进行二次 取土钻孔 使应力有效散失 11 四 工程施工对地铁站的突发事件安全应急预案 4 1 应急预案的组织机构 1 成立应急小组 4 2 应急小组人员职责 1 现场指挥组 a 突发事故操作的指挥和协调 b 现场事故评估 c 保证现场人员和公众应急反应行动的执行 d 控制紧急情况 e 作好应急救援处理现场指挥权转化后的移交和应急救援 处理协助工作 f 做好消防 医疗 交通管制 抢险救灾等各公共救援部门 联系工作 2 伤员营救组 a 引导现场作业人员从安全通道疏散 b 对受伤人员进行营救至安全地带 3 物资抢救组 a 抢运可以转移的场区内物资 b 转移可能引起新危险源的物品到安全地带 3 消防灭火组 a 启动场区内的消防灭火装置和器材进行初期的消防灭火自 12 救工作 b 协助消防部门进行消防灭火的辅助工作 4 保卫疏导组 a 对场区内外进行有效的隔离工作和维护现场应急救援通道 畅通的工作 b 疏散场区外的居民撤出危险地带 5 抢险物资供应组 a 迅速调配抢险物资器材至事故发生点 b 提供和检查抢险人员的装备和安全配备 c 及时提供后续的抢险物资 6 后勤供给善后组 a 迅速组织后勤必须供给的物品 b 及时输送后勤供给物品到抢险人员手中 c 做好伤亡人员及家属的稳定工作 确保事故发生后伤亡人 员工及家属思想能够稳定 大灾之后不发生大乱 做好受伤 人员医疗救护的跟踪工作 协调处理医疗救护单位的相关矛盾 与保险部门一起做好伤亡人员及财产损失的理赔工作 慰问有关 伤员及家属 7 现场临时医疗组 a 对受伤人员作简易的抢救和包扎工作 b 及时转移重伤人员到医疗机构就医 8 技术处理组 13 a 应急预案启动后 根据事故现场的特点 及时向应急总指 挥提供科学的工程技术方案和技术支持 有效地指导应急反应行 动中的工程技术工作 b 保护事故现场 对现场的有关实物资料进行取样封存 调 查了解事故发生的主要原因及相关人员的责任 按 四不放过 的原则对相关人员进行处罚 教育 总结 4 3 紧急情况的处理程序和措施 1 事故发生后 事故现场应急专业组人员应立即开展工作 及时发出报警信号 互相帮助 积极组织自救 在事故现场及存 在危险物资的重大危险源内外 采取紧急救援措施 特别是突发