商丘移动调度楼基坑支护降水设计方案0108.doc

中国移动河南公司商丘分公司南京路生产楼及生产指挥调度楼基坑支护设计施工方案 2011年11月18日中国移动河南公司商丘分公司南京路生产楼及生产指挥调度楼基坑支护设计施工方案项目负责：审 核：校 对：设 计：制 图：2011年11月18日 中国移动河南公司商丘分公司南京路生产楼及生产指挥调度楼基坑支护工程 目 录1工程概况11.1工程基本概况11.2环境条件11.3场地岩土工程条件12本工程基坑开挖时须着重解决的问题23基坑支护设计33.1设计原则33.2设计依据33.3设计参数及荷载的确定33.4基坑支护方案论证选择33.5土钉墙支护设计参数44土钉墙施工工艺流程及质量控制44.1土钉墙施工工艺流程44.2土钉墙施工质量控制55基坑支护对土方开挖的要求65.1施工前准备65.2施工要点66环境保护措施67周边环境及建筑物地下管线的评价及保护措施68应急措施78.1基坑施工期间组织应急措施78.2基坑支护期间技术应急措施79注意事项及有关问题710附图88 中国移动河南公司商丘分公司南京路生产楼及生产指挥调度楼基坑支护工程1 工程概况基坑设计使用期限为4个月。1.1 工程基本概况 拟建中国移动河南公司商丘分公司南京路生产楼及生产指挥调度楼位于商丘市经济技术开发区南京路与星林路交叉口东北角，东临商丘市火车南站。生产楼位于场地北部，占地面积1602，地上5层，地下1层，基础埋深约3.5m ；生产指挥调度楼位于场地南侧，占地面积1253，地上16层，地下1层，基础埋深约5.0m。因此本项目基坑支护深度按3.3m、5.0m设计。1.2 环境条件基坑周边开挖深度3倍范围内环境简单，勘察期场区大部分拆迁整平，局部为正在拆除的建筑场地，场区地形基本平坦，无重要建筑物及构筑物等。距基坑2倍深度范围内，无重大荷载出现的情况，主要荷载为施工过程中的车辆荷载、材料荷载，但该部分荷载对基坑边坡的影响可人为控制在一定的安全范围内。1.3 场地岩土工程条件据岩土工程详细勘察报告，场区地形基本平坦，根据勘察成果及区域地质资料，场地地处黄河冲积平原区，地层为第四系全新统河流相及上河流-河湖相沉积层，其岩性主要为粉土、粉质粘土及细沙等。根据钻探取芯，室内土工试验和原位测试成果综合分析，将勘探深度范围内的场地地质划分为10层。各层土质特征具体描述如下：1.3.1 场地地层条件杂填土：场地内分布不均，主要分布在生产楼基础北边线及其附近，层底标高层底标高-0.380.28m，层厚0.50.6m，均厚0.57m。成分以粉土为主，夹有较多碎石块及炉渣。粉土：场地内普遍分布，层底标高-5.45-6.44m，层厚4.86.6m，均厚6.03m。浅黄色，湿，中密，中压缩性，无光泽，干强度低，固性低。该层局部夹有粉质粘土条带，红棕色，可朔，高压缩性，具铁质侵染。单层厚度0.3 m。粉质粘土：场地内普遍分布，层底标高-5.95-7.03m，层厚0.51.5m，均厚0.79m。浅灰色，可朔，高压缩性，稍有光泽，干强度中等，韧性高，含少量黑色腐植质及白色蜗螺碎片。粉土：场地内分布不均，11号孔及附近该层缺失。层底标高-6.75-7.53m，层厚0.31.2m，均厚0.78m。灰黄色，湿，中密，中压缩性。摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。粉质粘土：场地内普遍分布，层底标高-8.44-9.88m，层厚1.32.3m，均厚1.54m。棕灰色，可朔，高压缩性，稍有光泽，摇振无反应，干强度中等，韧性高。粉土：场地内普遍分布，层底标高-9.94-11.68m，层厚1.31.8m，均厚1.53m。浅黄色，湿，中密，中压缩性，无光泽，干强度低，固性低。粉质粘土：场地内普遍分布，层底标高-12.94-14.41m，层厚2.63.6m，均厚3.21m。浅灰色，可朔，高压缩性，稍有光泽，干强度中等，韧性高，含少量黑色腐植质及白色蜗螺碎片。底部色染，以棕黄色为主，可朔，中压缩性，含钙质结核（d0.5cm），具铁铝质侵染，稍有光泽，韧性中等，干强度中等。1.3.2 场地水文地质条件据勘察报告，场区位于黄河冲积平原，钻孔揭示地下水类型主要为上层滞水和孔隙潜水，水量不大没有形成稳定地下水位；孔隙潜水水位埋深为自然地表下5.3m左右，基坑支护设计时，可暂不考虑地下水对基础施工的影响，当需要降水时，可采用轻型井点进行降水。1.3.3 场地土的抗剪强度指标结合类似深度，临近场地的工程经验，场地土的抗剪强度指标标准值如下表1所示：场地内土层信息表 表1层号岩土名称厚度（m）重度r(kN/m3)粘聚力c (kPa)内摩擦角(度)（1）杂填土0.5718.07.015.0（2）粉土6.9318.814.033.02 本工程基坑开挖时须着重解决的问题基坑支护设计应考虑主体设计及基础施工要求，地下室外墙轴线外预留1.5m的操作空间，能满足主体设计施工需要，据此确定基坑底边线。根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质条件，生产指挥调度楼基坑最大开挖深度为5.0m，其侧壁安全等级定为二级，生产楼基坑深度3.3m部位，其基坑侧壁安全等级定为三级，因此该基坑工程的重点为：(1)预防并控制因基坑开挖引的不均匀沉降；(2)控制因基坑开挖等因素引起的基坑周边位移，尽量减小对基坑周边环境的影响，确保基坑边坡的稳定；(3)为后续主体施工创造良好的施工条件。3 基坑支护设计3.1 设计原则(1)安全第一，确保基坑开挖及地下室施工全过程基坑边坡的安全稳定，严格控制基坑的变形及相邻设施的稳定；(2)在确保安全完成基坑工程施工的前提下，尽可能降低工程造价；(3)将基坑支护、土方开挖有机的结合起来，有效缩短边坡支护和土方开挖的工期。3.2 设计依据(1)中国移动河南公司商丘分公司南京路生产楼及生产调度指挥楼项目平面布置图；(2)岩土工程勘察报告(详细勘察)；(3)建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)；(4)土层锚杆设计与施工规程(CECS2290)；(5)基坑土钉支护技术规程 (CECS96:97)；(6)锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB500862001）；(7)建筑地基基础设计规范(GB500072002)；(8)建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；(9)建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）。3.3 设计参数及荷载的确定本基坑设计的安全等级局部为二级，局部为三级基坑侧壁的重要性系数分别取0=1.0，0.9。3.3.1 荷载设定根据基坑的周边环境条件，结合施工的需要，基坑四周作为一般场地考虑，荷载按规范要求设定为15kPa均布荷载，根据深度不同，分三个剖面来考虑。3.3.2 地下水位因地下水位于基坑底标高以下，本次设计暂不考虑地下水位对基坑支护的影响，因此基坑支护设计时暂不考虑降水方案。3.4 基坑支护方案论证选择按照设计原则及设计依据，考虑本工程现状及需要着重解决的问题，根据本工程基坑的具体情况，可采用的支护方式有：(1)放坡素喷；(2)土钉墙支护；(3)复合土钉墙支护。由于本基坑工程具备一定的放坡空间，施工期间场地施工荷载可以控制在一定的范围内，综合考虑施工的可能性和场地的工程地质条件、施工期间可能的气候条件，安全、经济、工效等几方面的因素，结合本地区类似工程工作经验，确定本工程生产楼基坑采用放坡素喷，生产指挥调度楼基坑采用土钉墙支护方案，可满足施工要求。3.5 土钉墙支护设计参数按照规范利用理正深基坑软件对支护结构内部稳定、外部稳定性、进行了验算，安全系数均满足规范要求。计算土钉参数如表34所示。生产楼基坑开挖深度约3.3m，且具备较大的放坡空间，边坡开挖条件类似，可采用放坡素喷，也可放坡开挖，放坡比率为1:0.8。生产调度指挥楼，基坑开挖深度为5.0m，采用土钉墙支护，放坡比率1:0.35，具体土钉设置参数如下：基坑2-2剖面 表2排号埋置深度土钉长度钢筋配置水平间距倾角成孔直径第一排1.5m5.0m1161.7m10100mm第二排3.0m4.0m1161.7m10100mm第三排4.5m3.0m1161.7m10100mm4 土钉墙施工工艺流程及质量控制4.1 土钉墙施工工艺流程 根据施工经验，土钉墙施工采用以下工艺流程。分层分段开挖修 坡成 孔制作土钉安装土钉注 浆编 网焊加强筋喷射砼面层图1土钉墙施工工艺流程图4.2 土钉墙施工质量控制土钉造孔质量要求 (1)分层分段开挖，每层开挖深度不得大于2m。对开挖出的边坡进行人工修整，确保边坡的平整度，对土钉位置作出标记。 (2)本工程依据土层条件，土钉成孔采用人工成孔，孔直径100mm，孔深允许偏差为50mm，孔径允许偏差为5mm，孔距允许偏差为100mm，成孔倾角偏差为5%。土钉制作安装质量要求(1)土钉采用16 HRB335钢筋。(2)土钉杆接头应采用焊接的搭接接头，焊接必须符合规范要求。(3)土钉杆体应沿土钉轴线方向每隔1.5m左右设置一个居中支架，居中支架采用6.5 HPB235钢筋制做,并将用作居中支架的钢筋弯成弧形与土钉杆焊接。(4)土钉孔造好后应尽快放置土钉，土钉放入前应认真检查杆体质量。注浆质量要求(1)根据本工程条件注浆采用水泥净浆,水泥采用P.C32.5级复合硅酸盐水泥。(2) 注浆液水灰比为0.4-0.55。(3) 注浆应从孔底开始灌填，当孔口有浆液流出并加压稳定后，方可停止注浆。编扎钢筋网质量要求(1)钢筋网采用6.5HPB235调直钢筋，双向间距均为300mm，或者采用成品钢板网代替。(2) 根据作业面层分层、分段铺设钢筋网，钢筋网之间的连接可采用搭接，搭接长度不易小于300mm，或采用点焊，并随壁面随坡就势铺设。(3)钢筋网铺设好后，应在其上面焊接加强筋，使土钉、钢筋网、加强筋连成一体，详见节点构造大样图。喷射混凝土质量要求(1)喷射混凝土采用P.C32.5级复合硅酸盐水泥，砂子采用中砂，且砂的含水率宜控制在5-7，石子应用坚硬、耐久的碎石，其最大粒径一般不应大于12mm。(2) 喷射混凝土的面层强度C20，配合比一般采用水泥：砂：碎石重量比为1:2:2，水灰比为0.40-0.50，厚度控制在80mm左右。5 基坑支护对土方开挖的要求5.1 施工前准备为了便于施工及有利于基坑边坡稳定，土方开挖前先做好定位放线和各方协商沟通工作，然后开始挖土。5.2 施工要点土方开挖由专人指挥，按照设计要求每栋楼均分层分段开挖。下层土在上层土钉墙及喷锚网支护施工完毕，达到设计强度的70%后方可继续开挖下一层土方，并严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。当挖至标高接近基础底板标高时，边测标高边配合人工清槽，防止超挖，并配合支护单位及时做好支护工作，防止土方坍塌。开挖时沿四周向中间开挖，边挖边退。配置挖掘机及自卸车数量视现场情况决定。结合本工程形状规则、出土路口根据主体施工单位安排布置，以方便车辆通行为宜，先提供支护工作面，后挖中间土体。6 环境保护措施在市区施工，尤其要加强环境保护。针对市区基坑支护工程，容易出现噪音、粉尘及固体废弃物污染三种可能。针对不同的污染可能，拟从以下几个方面加强环境保护：(1)材料、设备的进出场工作，时间上尽可能选择晚上上下班高峰期过后；车辆进出场时，应控制好车辆轮胎的清洗、保洁等工作，如果出现轮胎夹泥上路时，应及时对道路清洗至原貌。(2)施工材料的堆放，应符合环保要求，大风天气时，应对水泥、砂堆进行覆盖，避免粉尘出现；(3)施工过程中，空压机噪音相对较大，应可能避免在午休及晚上施工，确保周边居民足够的休息时间；施工过程中用剩的水泥袋，集中在一起叠放好，送至回收站，其它施工过程中更换的易耗品，集中分类堆放，施工结束后能回收的回收，不能回收的送至废品站；(4)施工过程中，加强生活区卫生制度控制，将剩饭、剩菜等倒入制定的垃圾桶，定时清运走；工地厕所应经常打扫消毒，做到干净卫生，尽量避免病毒细菌传播。7 周边环境及建筑物地下管线的评价及保护措施本基坑工程周边环境相对简单，距基坑开挖边线1倍深度范围内，基本上没有地下管线，距开挖边线20m范围内，环境简单，无其它重要建筑物。周边管线距基坑应该较远，在地表出露部位仅为井盖，有时候出露不明显，在基坑施工过程中，最好采用人工洛阳铲成孔，遇到异常情况时，及时向设计、监理及甲方汇报，复核设计方案，必要时采取地锚、预应力锚杆、微型桩等加固措施。8 应急措施8.1 基坑施工期间组织应急措施(1)在基坑开挖期间，设专人检查基坑稳定，发现问题及时上报有关施工负责人员，便于及时处理。(2)在施工中如发现局部边坡位移较大，须立即停止开挖，通知相关单位并采取处理措施，待稳定后才能继续开挖。(3)距基坑边2.5m内严禁堆积弃土、堆放建筑材料、存放机械及重型车辆过往。基坑边外部荷载不得大于15kPa。8.2 基坑支护期间技术应急措施巡视发现各种严重的变形现象，如严重的基坑渗漏、管涌等。当监测发出预警通报后，有关各方应及时互通情报，研究处理方案，有步骤地采取应急措施，及时排除险情，并跟踪检验处理后效果，从而确保后续工程的安全。根据商丘市有关工程经验，提出有关应急预案及技术措施。 8.2.1 土方超挖造成塌方或边坡位移土方开挖过程中，可能会产生超挖而造成塌方或边坡位移，这时应及时回填土方，或用沙袋反压坡脚，并增加锚杆及时抢险支护，待土体稳定后再进行下一步开挖。 8.2.2 基坑