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北京波森特岩土工程有限公司 BEIJINGBEIJING PUISSANTPUISSANT GEOTEHNICALGEOTEHNICAL ENGINEEINGENGINEEING C LTDC LTD 京通快速与京哈高速联络线工程 闭合框架桥 地基处理设计施工方案地基处理设计施工方案 审审 核核 人 人 葛宝亮 编编 写写 人 人 张 健 编写日期 编写日期 2006 年 5 月 16 日 地址 北京市昌平区东小口太平家园 31 楼 邮政编码 102218 电话 010 84810820 传真 010 84810820 8399 E mail puissant 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 1 目 录 第一部分工程概况 2 第二部分场地工程地质条件 2 第三部分地基处理设计 3 第四部分施工方案及工艺简介 9 第五部分工程质量保证 10 第六部分工程质量管理 12 第七部分施工组织 13 第八部分进度计划 14 第九部分安全生产措施 15 第十部分文明施工措施 16 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 2 第一部分第一部分 工程概况工程概况 京通快速与京哈高速联络线工程闭合框架桥地基处理 设计要求处理后的地 基承载力特征值通道部分不小于 200kPa 坡道部分不小于 150kPa 采用复合 载体夯扩桩方案 本技术为专利技术 专利号 ZL98 1 01041 5 第二部分第二部分 场地工程地质条件场地工程地质条件 一 一 场区地形特征场区地形特征 拟建场区地处通州城区北部 在地貌单元上位于温榆河冲积平原西南侧一级 阶地之上 场区东侧为温榆河 地势较平坦 钻孔孔口处地面标高 21 38 22 27m 二 二 地层土质概况地层土质概况 各场地的地层岩性及其工程性质划分如下 层杂填土 杂 稍湿 1层亚粘土填土 褐黄色 饱和 坚硬 硬塑 层亚粘土 粘土 褐黄色 饱和 软塑 层轻亚粘土 褐黄 褐灰色 饱和 可塑 坚硬 层粉砂 亚砂土 褐黄 褐灰色 中密 密实 饱和 层细砂 褐灰 褐黄色 中密 密实 饱和 层亚粘土 粘土 褐黄色 饱和 可塑 1层亚砂土 粉砂 褐灰色 饱和 坚塑 三 地下水条件地下水条件 本次勘察期间于钻孔中实测潜水静止水位标高为 14 77 15 88m 埋深 5 50 7 50m 历史地下水最高水位接近自然地表 拟建场区地下水对混凝土结构无腐 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 3 蚀性 四 地震效应地震效应 拟建场地地震基本烈度为 8 度 拟建场地内各土层均不液化 场地类别为 III 类场地土 第三部分第三部分 地基处理设计地基处理设计 一 一 设计依据设计依据 1 本工程 岩土工程勘察报告 及设计要求 2 公路软土地基与基础设计规范 JTJ017 96 3 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024 85 4 建筑地基处理技术规范 JGJ79 91 5 复合载体夯扩桩设计规程 JGJ T135 2001 6 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 7 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 二 二 设计计算书设计计算书 1 1 参数确定 参数确定 根据工程地质剖面图 以 3 为例 孔口标高为 21 38m 本工程持力层为 第 层轻亚粘土层 fak 160kPa 桩端 不含扩大头 距持力层不大于 1 5m 桩顶设计标高 20 6m 有效桩长约 2 5m 计算深度 D 2 5 2 0 承载 体高度 4 5m 桩径 410mm 桩身砼 C15 土的有效重度 0 18 0kN m3 根据 建筑地基基础设计规范 GB5007 2002 d 1 6 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 4 2 单桩承载力估算单桩承载力估算 根据 复合载体夯扩桩设计规程 JGJ T135 2001 由公式 4 2 2 P7 epaisiap AqlquRa 不考虑桩周摩阻力 则 0 5 0 Dfq dkpa 160 1 6 4 5 0 5 18 0 275 2Pa 查表 4 2 2 P7 通道部分通道部分取三击贯入度 18cm 得 Ae 1 7m2 则 epaisiap AqlqRa 275 2 1 7 467 8kN 本次单桩承载力特征值取本次单桩承载力特征值取 450kN450kN 坡道部分坡道部分取三击贯入度 25cm 得 Ae 1 4m2 则 epaisiap AqlqRa 275 2 1 4 385 3kN 本次单桩承载力特征值取本次单桩承载力特征值取 350kN350kN 根据 复合载体夯扩桩设计规程 JGJ T135 2001 式 4 2 4 桩身强度 C15 0 7 7 2 0 785 4102 665 0kN PcA fQ7 0 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 5 3 3 复合地基承载力及沉降计算复合地基承载力及沉降计算 1 1 通道部分复合地基承载力及沉降计算通道部分复合地基承载力及沉降计算 基本参数 地基处理方法 复合载体夯扩桩法 基础参数 基础类型 矩形基础 基础埋深 0 800 m 基础宽度 7 000 m 基础长度 10 000 m 基础覆土容重 20 000 kN m3 基底压力平均值 200 0 kPa 基底压力最大值 200 0 kPa 土层参数 土层层数 8 地下水埋深 5 500 m 压缩层深度 15 200 m 沉降经验系数 0 300 地基承载力修正公式 承载力修正基准深度d0 0 500 m 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 压缩模量 承载力 b d m kN m 3 kN m 3 MPa kPa 1 杂填土 3 200 18 6 5 500 50 0 0 000 1 000 2 粘性土 1 400 19 3 5 620 110 0 0 000 1 600 3 粘性土 0 900 19 9 14 950 160 0 0 000 1 600 4 粉砂 0 400 19 9 20 0 36 200 180 0 0 000 3 000 5 细砂 5 300 18 0 20 0 20 000 230 0 0 000 3 000 6 粘性土 1 000 19 8 20 0 11 660 200 0 0 000 1 600 7 粉砂 0 300 18 0 20 0 15 000 210 0 0 000 3 000 8 粘性土 2 600 19 8 20 0 11 660 200 0 0 000 1 600 b 基础宽度地基承载力修正系数 d 基础深度地基承载力修正系数 复合载体夯扩桩参数 桩布置形式 矩形 桩竖向间距 1 800 m 桩水平间距 1 550 m 桩直径 410 mm 桩长 4 500 m 承载力计算公式 单桩承载力特征值 450 000 kN 桩间土承载力折减系数 0 900 垫层厚度 200 mm 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 6 垫层超出桩外侧的距离 500 mm 基础边缘外桩的排数 横向 0 基础边缘外桩的排数 竖向 0 处理土层参数 土层 天然土层f f提高系数k 桩间土fsk 天然土层Es 复合地基Es 天然土层 复合地基 1 50 0 1 000 50 0 5 500 22 458 12 3 22 3 2 110 0 1 000 110 0 5 620 13 059 23 0 23 0 3 160 0 1 000 160 0 14 950 27 889 23 0 23 0 f 表示原始土层承载力特征值 kPa fsk 表示桩间土承载力特征值 kPa Es 表示压缩模量 MPa 表示压力扩散角 度 承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数 天然土层的承载力 压缩模量为土层参数 列在这里便于对比 天然土层的压力扩散角 桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果 计算结果 1 基础底面处承载力计算 基底平均压力pk 200 0 kPa 基底最大压力pkmax 200 0 kPa 基底自重压力pc 14 9 kPa 置换率m 0 047 桩间土承载力fsk 50 0 kPa 复合地基承载力特征值fspk 204 2 kPa 修正后复合地基承载力特征值fz 209 7 kPa pk fz 满足 pkmax 1 2 fz 满足 因此复合地基承载力满足要求 2 地基处理深度范围内土层的承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz pcz fz 是否满足 m 度 kPa kPa kPa kPa 2 3 20 22 3 120 7 59 5 180 2 305 8 满足 3 4 60 23 0 97 0 86 5 183 5 375 6 满足 3 下卧土层承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz pcz fz 是否满足 m 度 kPa kPa kPa kPa 4 5 50 23 0 85 2 104 4 189 7 464 9 满足 5 5 90 23 0 80 7 108 4 189 1 527 8 满足 6 11 20 23 0 43 8 161 5 205 3 446 8 满足 7 12 20 23 0 39 8 171 5 211 2 703 3 满足 8 12 50 23 0 38 7 174 4 213 1 468 0 满足 土层的应力扩散角 pz 下卧层顶面处的附加应力值 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 7 pcz 下卧层顶面处土的自重压力值 fz 下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值 4 沉降计算 层号 厚度 压缩模量 Z1 Z2 压缩量 应力系数积分值 m MPa m m mm z2a2 z1a1 1 2 40 22 458 0 00 2 40 19 17 2 3260 2 1 40 13 059 2 40 3 80 16 17 1 1404 3 0 90 27 889 3 80 4 70 4 06 0 6121 4 0 40 36 200 4 70 5 10 1 24 0 2429 5 5 30 20 000 5 10 10 40 18 77 2 0276 6 1 00 11 660 10 40 11 40 3 55 0 2234 7 0 30 15 000 11 40 11 70 0 75 0 0610 8 3 50 11 660 11 70 15 20 8 87 0 5584 压缩模量的当量值 18 344 MPa 沉降计算经验系数 0 300 总沉降量 0 300 72 58 21 77 mm Z1 基础底面至本计算分层顶面的距离 Z2 基础底面至本计算分层底面的距离 2 2 坡道部分复合地基承载力及沉降计算坡道部分复合地基承载力及沉降计算 基本参数 地基处理方法 复合载体夯扩桩法 基础参数 基础类型 矩形基础 基础埋深 0 800 m 基础宽度 4 900 m 基础长度 41 000 m 基础覆土容重 20 000 kN m3 基底压力平均值 150 0 kPa 基底压力最大值 150 0 kPa 土层参数 土层层数 8 地下水埋深 5 500 m 压缩层深度 16 800 m 沉降经验系数 0 400 地基承载力修正公式 承载力修正基准深度d0 0 500 m 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 压缩模量 承载力 b d m kN m 3 kN m 3 MPa kPa 1 杂填土 3 200 18 6 5 500 50 0 0 000 1 000 2 粘性土 1 400 19 3 5 620 110 0 0 000 1 600 3 粘性土 0 900 19 9 14 950 160 0 0 000 1 600 4 粉砂 0 400 19 9 20 0 36 200 180 0 0 000 3 000 5 细砂 5 300 18 0 20 0 20 000 230 0 0 000 3 000 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 8 6 粘性土 1 000 19 8 20 0 11 660 200 0 0 000 1 600 7 粉砂 0 300 18 0 20 0 15 000 210 0 0 000 3 000 8 粘性土 2 600 19 8 20 0 11 660 200 0 0 000 1 600 b 基础宽度地基承载力修正系数 d 基础深度地基承载力修正系数 复合载体夯扩桩参数 桩布置形式 矩形 桩竖向间距 1 800 m 桩水平间距 1 800 m 桩直径 410 mm 桩长 4 500 m 承载力计算公式 单桩承载力特征值 350 000 kN 桩间土承载力折减系数 0 900 垫层厚度 200 mm 垫层超出桩外侧的距离 500 mm 基础边缘外桩的排数 横向 0 基础边缘外桩的排数 竖向 0 处理土层参数 土层 天然土层f f提高系数k 桩间土fsk 天然土层Es 复合地基Es 天然土层 复合地基 1 50 0 1 000 50 0 5 500 16 631 22 3 22 3 2 110 0 1 000 110 0 5 620 10 371 23 0 23 0 3 160 0 1 000 160 0 14 950 23 000 23 0 23 0 f 表示原始土层承载力特征值 kPa fsk 表示桩间土承载力特征值 kPa Es 表示压缩模量 MPa 表示压力扩散角 度 承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数 天然土层的承载力 压缩模量为土层参数 列在这里便于对比 天然土层的压力扩散角 桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果 计算结果 1 基础底面处承载力计算 基底平均压力pk 150 0 kPa 基底最大压力pkmax 150 0 kPa 基底自重压力pc 14 9 kPa 置换率m 0 041 桩间土承载力fsk 50 0 kPa 复合地基承载力特征值fspk 151 2 kPa 修正后复合地基承载力特征值fz 156 8 kPa pk fz 满足 pkmax 1 2 fz 满足 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 9 因此复合地基承载力满足要求 2 地基处理深度范围内土层的承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz pcz fz 是否满足 m 度 kPa kPa kPa kPa 2 3 20 22 3 92 0 59 5 151 5 253 2 满足 3 4 60 23 0 76 3 86 5 162 8 323 3 满足 3 下卧土层承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz pcz fz 是否满足 m 度 kPa kPa kPa kPa 4 5 50 23 0 68 5 104 4 172 9 464 9 满足 5 5 90 23 0 65 5 108 4 173 9 527 8 满足 6 11 20 23 0 39 9 161 5 201 4 446 8 满足 7 12 20 23 0 37 0 171 5 208 4 703 3 满足 8 12 50 23 0 36 1 174 4 210 6 468 0 满足 土层的应力扩散角 pz 下卧层顶面处的附加应力值 pcz 下卧层顶面处土的自重压力值 fz 下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值 4 沉降计算 层号 厚度 压缩模量 Z1 Z2 压缩量 应力系数积分值 m MPa m m mm z2a2 z1a1 1 2 40 16 631 0 00 2 40 18 40 2 2650 2 1 40 10 371 2 40 3 80 13 44 1 0314 3 0 90 23 000 3 80 4 70 3 22 0 5478 4 0 40 36 200 4 70 5 10 0 82 0 2197 5 5 30 20 000 5 10 10 40 13 83 2 0470 6 1 00 11 660 10 40 11 40 3 15 0 2716 7 0 30 15 000 11 40 11 70 0 69 0 0768 8 5 10 11 660 11 70 16 80 12 26 1 0577 压缩模量的当量值 15 435 MPa 沉降计算经验系数 0 400 总沉降量 0 400 65 80 26 32 mm Z1 基础底面至本计算分层顶面的距离 Z2 基础底面至本计算分层底面的距离 三 三 设计图纸设计图纸 设计图纸见附页 第四部分第四部分 施工方案及工艺简介施工方案及工艺简介 一 施工方案一 施工方案 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 10 根据工程情况 施工现场应具备如下条件 1 考虑到本场地较狭小 本次施工采用先打桩 后进行基坑开挖 2 桩基施工前 甲方应平整场地 场地平整范围为每边超出最外排桩边 缘不小于 2 0m 二 施工工艺二 施工工艺 如图所示 为低标号素混凝土复合载体夯扩桩施工工艺框图 测量放线 挖桩位孔 设备维护 试车 移桩机就位 检查桩位 偏差 安放护筒 放置重锤 检查护筒垂 直度 垂击跟管沉 护筒至标高 检查混凝土 质量 填料夯实 实测贯入度 不合格 合格 灌注混凝土 提出护筒 振捣混凝土 结束本桩移 至下一桩位 准备工作 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 11 第五部分第五部分 工程质量保证工程质量保证 一 一 质量控制主要指标质量控制主要指标 1 桩孔的垂直度偏差 桩长的 1 2 桩位允许偏差 桩径的 1 4 3 桩径允许偏差为 20mm 4 桩顶混凝土灌注标高应超出设计标高 30cm 5 桩身灌注充盈系数 1 0 6 桩的混凝土试块要有专人负责 每台班不少于 1 组 7 控制三击贯入度不大于设计要求 重锤落距为 6 0m 锤重 3 5T 二 二 质量保证措施质量保证措施 1 桩位放线 首先由测量人员根据设计要求放出桩位线 由专人验线并报监理 单位合验 做好桩位预检纪录 2 移桩机就位 调整护筒垂直 确保其垂直度偏差不大于 1 3 混凝土搅拌时 砂与碎石每车都要过秤计量 严格按混凝土施工配比下料 每盘料搅拌时间不少于 2 分钟 塌落度控制在 14 16cm 左右 4 干硬性混凝土水泥 砂石配比同桩身混凝土配比 用水量减少 以手攥 成团为宜 5 派专人负责按有关规定留取砼试块 并随时检查砼塌落度是否满足要求 6 测三击贯入度时严禁带刹车和离合 测量要细致 准确 如实记录测量 数据 7 成桩过程中随时测量对邻桩的影响 发现邻桩水平及竖向位移超过 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 12 30mm 则停止夯击 8 成桩过程中 应随时观察地面隆起 当隆起超出规范要求时 小于 50mm 应立即停止施工 报告技术人员解决 9 混凝土振捣时 确保桩头混凝土密实 10 施工原始记录应详实 项目完整 签字齐备 11 设置专职资料员 负责进度报表 资料收集整理等工作 12 严格执行国家及地方实行的检测检验规定 第六部分第六部分 工程质量管理工程质量管理 1 为确保达到上述施工质量标准 实行质量三检制 即在项目部质检员自 检基础上 由我公司质检员互检 合格后向监理进行交接验收 确保施工质 量 2 公司总工程师 对施工过程中的技术和资料进行定期检查和指导 发现 问题限期整改 否则实行质量否决权 3 项目经理部成立以项目技术负责为首的质量管理小组 对工程施工的各 个环节工作质量进行管理 对整个工程质量负全面责任 质检员负具体检查 责任 4 班组长认真执行质量标准 按规程作业 对工序质量负责 5 工程开工前 落实各级人员岗位责任制 做好技术交底 使每个施工人 员对工程总体要求明确 对岗位职责 岗位技术要求及质量要求 有深刻了 解 使人人具有 质量 企业生命 的意识 6 按建委有关要求 及时做好各项施工记录 包括隐检 预检 分项检 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 13 做到准确 及时 齐全 施工报告按北京市建委有关要求提交 7 要积极配合甲方 设计 监理和质检站对施工质量的检查验收 积极听 取其意见和建议 有问题及时纠正 第七部分第七部分 施工组织施工组织 一 人员组织一 人员组织 为保证该工程顺利进行和优质高效完成 我公司成立项目经理部 由项目经 理全权负责工程的领导 指挥 协调等重大事宜 对工程进度 成本 质量 安 全和文明施工等负全部责任 使工程的生产组织协调 质量监督 安全管理到位 做到分工明确 责任到人 项目管理体系如下 项目经理 项目技术负责 质检 施工资料测量放线 安全 材料 二 设备组织二 设备组织 序号序号设备名称设备名称规格规格数量数量序号序号设备名称设备名称规格规格数量数量 1 1 打桩机 30kw 2 台 5 5 台称 200Kg 2 台 2 2 搅拌机 0 28m 3 1 台 6 6 水准仪 DNS 1 台 3 3 翻斗车 0 35m 3 2 辆 7 7 振动棒 6m 2 根 京通快速与京合高速联络线工程闭合框架桥地基处理设计方案 北京波森特岩土工程有限公司 14 序号序号设备名称设备名称规格规格数量数量序号序号设备名称设备名称规格规格数量数量 4 4 小推车 0 1m3 8 辆 三 三 材料进场材料进场 1 材料采购根据合同文件中规定的物资采购范围进行采购 2 除特殊注明外 本工程所用材料 材质 规格 施工及验收等按照国家 批准的现行规范 规程办理 所采购的材料或设备须有出厂合格证 材质证 明及相关应具备的文件 3 由项目部根据工程进度情况 编制材料的进场计划和使用计划 4 工程所用材料如需使用其它规格材料代替 须按照相关规范 规程进行 核算 报总包方 监理方和设计方同意后 方可实施 四 四 工程物资试验工程物资试验 1 进场的材料须按国家现行规范 规定要求取样试验 合格后方可使用 2 严禁不合格和无证材料用于该工程 3 所有材料的抽样 养护 试验等须有专人负责 第八部分第八部分 进度计划进度计划 一 一 进度计划进度计划 本工程共布置复合载体夯扩桩 212 根 计划施工工期为 2525 天 二 二 进度计划保证措施进度计划保证措施 为保证进度计划目标得以实现 制定以下工期保证措施 1 根据施工设计方案 确保人员 设备 材料等按时到位 安排足够的劳 动力及设备 组织班组立体交叉施工 充分利用时间 空