西南交大轻型井点设计方案和对策

1、Southwest Jiaotong University建筑施工技术课程设计任务书班级：2011级建筑工程7班学号： 0106123006学院：土木工程学院2015年5月27日建筑施工技术课程设计任务书某根底工程专项施工方案设计、工程概况某工程根底C30钢筋混凝土底板及垫层剖面图如图1所示，混凝土底板长宽 为60x42m，土层分布如图2所示，其中杂填土的渗透系数15m/d，细砂为10m/d , 砂砾石为60m/d，均为2类土，最初可松性系数杂填土 1.3,细砂1.2;最后可松 性系数杂填土 1.02，细砂土 1.05。土在天然状态下的重度为杂填土 16kN/m3,细 砂21kN/m3,砂砾石

2、22kN/m3,最大干重度为杂填土 18kN/m3，细砂19kN/m3， 砂砾石21kN/m3;由于现场施工场地较大，允许放坡开挖，边坡坡度为 1 : 0.5,基坑底四周每 边要留出施工工作面1m从主体构造外侧面算起，现场西侧设置土方临时堆放 场地如图3所示，余土采用载重量12吨的自卸卡车运走。二、课程设计容及要求试完成以下的施工方案设计：1 采用轻型井点降水，井点管布置在距坑边 0.7m，冒出地面0.2m，管长 7m,直径50mm，滤管长1.2m,直径50mm，总管上的接口间距0.8m;计算涌 水量和井点管数量，作出平面及高程布置图；降水后水位线的最高点，应保证距基坑底以下不小于0.5m；2

3、 选择挖土机械，确定开挖方案，制订保证质量和平安的施工措施；挖掘机挖土方生产率参考表1单位：m3/台班挖掘机挖土方生产率参考表2单位：m3/台班机械斗容量m3挖土深度m1.5以2以2以外正铲挖掘机0.5340-0.75-400-1-480机械斗容量m3挖土深度m1.5以2.5以4以4以外反铲挖掘机0.4300-0.75-350-1-420-1.25-4503. 挖土机土斗的充盈系数0.9,每斗作业循环延续时间35s，运土车辆的往返时间含卸土时间和操纵时间30分钟，工作时间利用系数 0.85，选用2台 挖土机同时作业，每天两班制。确定基坑挖土的作业天数和能保证挖土机连续作 业的自卸卡车数量，并计

4、算预留回填土方松散状态下的数量。杂填土不能用作回填土，应作为弃土全部运走。4. 确定回填土的施工方案，要求土的压实系数为：地基主要受力层围不小于0.97,其他部位0.94;回填时土的含水率经测定为15%，确定压实后土的干重 度和实际重度应到达多少？5. 施工期间气温，白天最高25 C,夜晚最低13C，采用商品混凝土，混凝 土运输距离15km，运输时间估计1小时，制订混凝土底板大体积混凝土的 施工方案含配料、运输、浇筑和养护要求及相关措施。一.井点系统涌水量和单井涌水量、井点管数量的计算采用轻型井点降水，井点管布置在距坑边 0.7m，冒出地面0.2m，管长7m， 直径50mm，滤管长1.2m，直

5、径50mm，总管上的接口间距0.8m计算过程如下 所示：1轻型井点系统的布置，详见附图1布置在-1.6标高上，基坑地平面尺寸为64X46m,上口平面尺寸为68.2X 51.6m井点管布置距坑边0.1m处采用环形井点布置那么总管场：L=2X (69.6+51.6)=242.4井点管长度为7m，直径50mm,滤管长1.2m,冒出地面0.2，基坑中心要求降水深度：s=4.8-1.8+0.5=3.5m采用单级轻型井点，井点管所需埋设深度为：Hi = 4.2+0.5+0.1X (4.2+2.1+0.7)=7.28 m将地面以下杂填土下挖1m所以7.28-仁6.28<7m符合要求详见高程布置图附图2

6、因为井点管加滤管总长为8.2m,井点管外露地面0.2m,那么滤管底部埋深 在-8m,没有到达不透水层，因此，采用无压非完整井环形井点系统计算。2轻型井点的计算坑底平面尺寸为64x 46m，上口平面尺寸为 68.2mx 51.6m基坑中心要求降水深度 S= 4.8- 1.8+ 0.5= 3.5 m井点管处水位降低值s= 8.5- 1.8 = 6.7 m查表得有效深度：H0= 1.84 三 =1.84X (6.7+ 1.2) = 14.53mm因为含水层厚度H= 11.8mm<H0，所以，取有效深度H进展计算。抽水影响半径R= 1.95.S = 1.95X 3.5XGJ = 74.14m假想

7、半径X0 =I =I =33.82m涌水量： Q= 1.366 Ki=2818.1m3/d单根井点管出水量:q = 65訥2=26.38 m3/d井点管数量n= 1.1x目=117.5根总管长度L= 242.4m井点管间距D=二=2.06m取 2.4m那么实际井点管数量为：_J =101 根二.挖土机类型，定开挖方案的选择确定，保证质量和平安的施工措施的制订1挖土机类型因为基坑开挖的土质为较好的细砂土， 且基坑较大，所以挖土机类型选择 反铲挖土机。2开挖方案 、机械挖土，随挖土随修整边坡。在开挖至距离坑底 500 mm以时，测量 人员抄出500 mm水平线，在基槽底钉上水平标高小木桩，在基坑抄

8、假设干个基准点，拉通线找平，预留 300 mm 土层人工清理。 、机械开挖至最后一步时，测量人员随即放出根底承台线，由人工挖除300 mm预留土层，并清理整平，及时进展垫层的浇筑，防止基底土水份蒸发损失，导致土体积膨胀。3质量和平安施工措施1、土方开挖前应先做好降水、排水施工，待降水运转正常并符合要求后， 方可开挖土方。开挖过程中，要经常检查降水后的水位是否到达设计标高要求。 每日及雨天例行检查土壁稳定情况， 防止雨水及地下水浸泡基土。要保持开挖面 根本枯燥。检查是否有对临近建筑物等产生不良影响。 坑壁如出现渗漏水，应及 时进展处理。2、支护构造与挖土严密配合。遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开

9、挖，严 超挖的原那么。如发现基底土超挖，应用素混凝土或砂石回填夯实，不能 用素土回填。3、基坑开挖过程中，不应在坑边堆置弃土、材料和工具设备，尽量减轻地 面荷载，严禁超载。基坑开挖完成后，应立即进展验槽，并及时浇筑混凝土垫层， 封闭基坑，防止暴露时间过长。4、开挖过程中如遇滑坡迹象，应立即暂停施工，报告业主并主动采取应急措施，在转移工人的同时，将滑坡现场进展封锁；测量人员根据滑坡迹象设置观测点，以便观测坡体平面及竖向位移，为应急措施提供重要的原始资 料。5、在距基坑边0.6米周围用© 48钢管设置两道护身栏杆，立杆间距 4米, 高出自然地坪1.8米，埋深0.8米，各施工人员严禁翻跃护

10、身栏杆。基坑施工期 间设警示牌，夜间加设红色灯标志。6、基坑外施工人员不得向基坑乱扔杂物，向基坑下传递工具时要接稳后再 松手。坑下人员休息要远离基坑边及放坡处，以防不慎。施工机械一切服从指挥, 人员尽量远离施工机械，如有必要，先通知操作人员，待回应前方可接近。三. 预留回填土数量、运土数量和运土汽车数量的计算杂填土的挖方量细沙土的挖方量：丨=(69.6)=10147总挖方量：V=10147+3591.36=13738.4挖方后松散的体积为：杂填土 3591.4X 1.3= 4668.82 m3细砂土 10147X 1.2= 12176.4 m3回填体积为：13738.4-42.4 X 60.4

11、X 0.2 42 X 60 X 4= 3146.208m3回填土采用细砂土，那么预留回填土的体积为：所以需要运走的细砂土的体积为：= 8580.7 m3 因此一共需要运走的土的体积为：8580.7+ 4668.82= 13249.52 m3土方堆放平面图：见附图3作业天数期:T=天，取9天运土车采用12吨自卸卡车，那么：一辆车一天可运=I 乂 I 次一辆车一次可装：杂填土 V1=I = 7.5 m3，细砂土 V2=丨=5.7 m3取可装 6.6 m3所以需要的运土车数量n=|= 5.23辆，取6辆四. 回填土的干重度和压实后满足要求的实际重度的计算因为压实系数二因 > 0.97，那么=1

12、 1= 19X 0.97= 18.43kN/m3实际干重度I= 20.99 kN/m3因为，因此填土压实合格，符合设计要求。五. 大体积混凝土施工方案及相关技术、组织措施大体积混凝土的施工技术要求比拟高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水 化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关 环节做好充分的准备工作，才能保证根底底板大体积混凝土顺利施工。1、材料选择1水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量 水泥水化热不易散发，在混凝土部温度过高，与混凝土外表产生较大的温度差， 便混凝土部产生压应力，外表产生拉应力。当外表拉应力超过早期混凝土抗拉强 度时就

13、会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比拟低的矿渣硅酸盐水泥。2粗骨料：采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1。3细骨料：采用中砂，山砂 (45%)+人工砂(55%),平均粒径大于0.5mm， 含泥量不大于5。4粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送， 为了改善混凝土的和易性便于 泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰的掺量控制在 10以，采用外掺法，按配 合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。5外加剂：减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高 混凝土的抗裂性。2、混凝土配合比1混凝土采用由本公司搅拌站供给的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配

14、。2混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行 ？混凝土构造工程施 工及验收规？、？普通混凝土配合比设计规程？及?粉煤灰混凝土应用技术规？中的 有关技术要求进展设计。3粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供给情况，以满足施工的要求。3、现场准备工作1根底底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕，并进展隐蔽工程验收。2根底底板上的地坑、积水坑采用组合钢模板支模，不合模数部位采用木 模板支模。3将根底底板上外表标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混 凝土时找平用。4浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席等应提前准备 好。5管理人员、施工人员、后勤人员、保

15、卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各 负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进展。4、大体积混凝土施工由于本工程底板厚度为1800mm,属于大体积混凝土，浇筑方案采取斜面分 层浇筑。浇筑过程中将会产生相当量的泌水。消除该局部泌水，振捣密实、连续 浇筑不形成施工缝，控制混凝土外温差将是浇筑过程中控制的三大关健因素。所 以将底板分成多个自然流水段。浇注过程中将按后浇带划分流水段。混凝土浇筑 应连续进展，间歇时间不得超过 6h,如遇特殊情况，混凝土在4h仍不能连续浇 筑时，需采取应急措施。5、混凝土养护由于每次浇筑混凝土时，由于浇筑时间较长，前后混凝土的凝固时间早晚 不一，应按照先浇的先养护，后浇的后养护顺序进

16、展，不得一次不管不同部位浇 筑完的早晚而养护，以防早浇筑完的混凝土不能及时养护及晚浇筑完的混凝土养 护过早。1混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先在混凝土外表覆盖二层草席，然后在上面覆一层塑料薄膜。2新浇筑的混凝土水化速度比拟快，盖上塑料薄膜后可进展保温保养， 防止混凝土外表因脱水而产生干缩裂缝，同时可防止草席因吸水受潮而降低保温 性能。3柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大 或受冻。6、底板混凝土裂缝控制技术措施尽可能选在较低温度的天气浇筑混凝土，减缓混凝土的水化顶峰出现。在垫 层的接触面上涂刷一道热沥青再加一层油毡，或铺 50mm厚砂或石屑等形成滑 动层。在混凝土中掺入一定数量的膨胀剂，使其在钢筋等约束下产生一定的自应 力。及时合理进展养护。早期利用薄膜覆盖，减少混凝土水分散失，并保持外表 温度不与部温度有较大差值。后期采用蓄水养护，一、使混凝土养护充分，二、利用水较大的比热容，保 证混凝土外表温度不发生较大变化。 同时，可在水中状态下，发挥混凝土的自愈 能力，弥补较小裂缝的产生。养护水温度不得太底不底于混凝土部温度 25 C，防止混凝土外表温度降 低太多而与产身大于2