深圳科技研发厂房工程搅拌桩支护专项方案

目录TOC\o"1-2"\h\z\u1工程概况 22设计依据 23场地岩土工程条件 33.1地形地貌 33.2地层岩性 33.3岩土的物理力学性质 33.4地下水概况 34基坑支护方案 44.1主要参数 44.1.1双轴搅拌桩 44.1.2挂网喷射混凝土施工 44.2基坑支护结构图 55施工布署及施工准备 95.1拟投入的施工机械设备 95.2拟投入的劳动力 95.3施工用水、用电计划 106施工流程 106.1施工顺序 106.2水泥搅拌桩施工 106.3喷射混凝土施工 117质量保证措施 128施工进度计划及保证措施 139土方开挖与基坑排水系统 139.1土方开挖方案 139.2基坑排水系统 1310安全文明与消防保卫措施 1411应急救援预案 1511.1人员组织 1511.2健全预警系统 1511.3应急措施 1611.3.1支护结构位移 1611.3.2基坑周边地面出现裂缝 1612环境保护 1613基坑计算书 17

1工程概况华大基因中心项目为深圳华大基因科技有限公司开发的生物科技研发基地。项目基地位于深圳市盐田区03-01号片区[大梅沙地区]12-1E9地块，南临盐坝高速公路，东、西、北三面环山位于地块南侧。南北长约470m，东西宽约270m，总用地面积102999.81平方米，建设用地面积92300.88平方米，规划计容总建筑面积206000平方米。总建筑面积约34.4万㎡。消防水池基坑支护形式主要为：放坡喷砼+格栅式水泥土搅拌桩挡墙支护周长约330m；底板标高为-8.15处采用放坡喷砼支护周长约150m。2设计依据（1）华大基因中心项目详勘报告（2）华大基因中心项目建筑结构图纸（3）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）（4）《深圳市基坑支护技术规范》（SJG05-2011）（5）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）（6）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）（7）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）（8）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)（9）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（10）《工程测量规范》(GB50026-2007)（11）现行国家及地方有关规范、标准及规程3场地岩土工程条件3.1地形地貌场地原始地貌单元为低山间谷地，东、西、北三面环山，南为出口。原始地形坡度较大，地势由东、西、北向南倾斜。与场地已堆填，基本平整。大部分孔口绝对标高介于44.51~49.23m，西南部局部标高介于22.66~44.51m，地表最大相对高差为26.57m。3.2地层岩性根据野外钻探揭露，场地内地层自上而下分为第四系人工填土层(Qml)、坡洪积层(Qdl+pl)及残积层(Qel)，下伏基岩为燕山期第三期花岗岩(γ52(3))，场地内的人工填土层为场地内不良软弱土层。其特征详见岩土工程勘察报告。3.3岩土的物理力学性质基坑支护设计参数值表岩土层名称天然重度γ(kN/m3)粘聚力Ck（kPa）内摩擦角Φk(度)摩擦系数μ坡率允许值(高宽比)代号岩性及层号坡高小于5m坡高5~10mQml素填土(①)19.0510－－－Qdl+pl粘土(②)19.020200.25Qel砾质粘性土(③)19.523200.251:1.251:1.50γ52(3)全风化花岗岩(④-1)19.525300.301:1.001:1.25强风化花岗岩(④-2)20.030300.401:1.003.4地下水概况本场地地下水类型主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，填土层中局部尚存有上层滞水。孔隙水主要赋存于第四系坡洪积及残积土层中，属含水量贫乏的弱透水地层。裂隙水赋存于风化岩层的裂隙中，其富水性一般，微具承压。地下水主要由大气降水渗入补给及场地周围的侧向补给。地下水水位随降水及季节而变化，勘察期间正值雨季，大部分钻孔未测到稳定水位，所测钻孔混合稳定水位埋深为5.80~19.70m，标高为23.58~43.06m。场地水位主要受大气降水及地表水的影响明显，变化幅度为1.0~30.0m。本次勘察于ZK197、ZK208号钻孔中各取水试样1组，并进行了室内水质简分析(图号：3)，其分析结果为：PH值为6.97~7.02，侵蚀性CO2为6.05~10.08mg/L、Na++K+为1.75~6.755mg/L、Ca2+为67.94mg/L、Mg2+为13.37mg/L、Cl-为85.44~92.18mg/L、SO42-为20.00~24.00mg/L、HCO3＿为100.68~106.17mg/L。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)第12.2.1~12.2.5条款判定：本场地的地下水对混凝土结构具微腐蚀性；在干湿交替的环境中地下水对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。4基坑支护方案4.1主要参数本基坑支护方案采用放坡喷砼+格栅式水泥土搅拌桩挡墙，设计从地下室承台边线后退1m作为基坑开挖坡底线。4.1.1双轴搅拌桩（1）双轴水泥搅拌桩φ700@500搭接200mm施工，四喷四搅。采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.45～0.55，水泥掺量22%，外加剂按有关规范执行。施工时应保证桩身均匀性和连续性，无缩颈、断层，相邻桩间歇不得超过20小时。若超过20小时，则须在外侧补桩或采用高压旋喷桩加固，以保证基坑围护结构不会渗漏水。（2）水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时。喷浆搅拌时钻头下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于0.5m/min；桩位偏差不大于20mm，垂直度偏差不大于1/100，桩底标高偏差不大于50mm。钻进时注浆量一般为额定浆量的70～80%，提升速度不宜过快，以免出现真空负压、孔壁塌方等。若在提升喷浆中遇特殊情况造成断浆，应重新成桩。（3）土方开挖需待水泥搅拌桩成桩28天后进行，要求搅拌桩和试块28天龄期无侧限抗压强度不小于1.0MPa。（4）双轴搅拌桩施工前需进行试桩，试桩数量为3根，以检验上述参数能否达到设计要求。4.1.2挂网喷射混凝土施工（1）喷射混凝土强度等级为C20，采用P.O.42.5R纯水泥浆。（2）宜采用干净的中、粗砂、砾石，最大砾径不宜大于20mm。（3）水泥、砂、碎石的配合比为1：2：2.5，水灰比为0.4～0.45。（4）混合料应搅拌均匀，搅拌时间不少于2分钟，存放时间不超过2小时。（5）喷射作业应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，初喷30～50mm后挂网，然后再喷射第二层。（6）喷射终凝2小时后应喷水养护，养护时间一般为3～7天，视气温环境而定；（7）钢筋使用前应调直除锈，坡面上下段钢筋网搭接长度不小于300mm。4.2基坑支护结构图基坑支护结构图如下：5施工布署及施工准备5.1拟投入的施工机械设备设备名称型号单位数量用途搅拌桩机GPF-5台6搅拌桩施工高压泥浆泵BW250台6注浆浆液搅拌机J150台6拌制水泥浆大空压机10m3台6送风喷砼混凝土喷射机TZ-5台1搅拌料及喷料喷枪支2喷砼输料管0.9Mpam450输送料5.2拟投入的劳动力岗位人数职责项目负责人1人主持该项目全面工作技术负责人1人负责该项目技术指导、施工员1人负责现场施工质检员1人负责质量检验安全员1人安全管理搅拌桩施工班20人施工搅拌桩挂网、喷砼班8人施工挂网、喷砼电工1人电器设备安装、维修5.3施工用水、用电计划1）用水计划沿消防水池基坑施工范围设置二个水龙头，保证供水压力不小于0.15Mpa。2）用电计划离基坑施工较近处须提供用电负荷220kw一级总箱一个，机械功率见下表：设备名称数量功率(KW)搅拌桩机610510m³空压机6210喷射机215高压泥浆泵6146施工流程6.1施工顺序6.2水泥搅拌桩施工整个消防水池基坑支护关键在于搅拌桩的施工质量，土方开挖时搅拌桩要起到超前支护作用，因此搅拌桩施工必须严格按设计和规范的要求进行。1）、按桩位平面布置图放出各桩位，用竹签或钢筋于实地标定明确。2）、设计桩径为700mm，搅拌桩连续搭接200mm，形成闭合止水帷幕。3）、水灰比为0.5，实桩水泥用量87kg/m。4）、采用两回次搅拌、喷浆工艺。5)、保证成桩垂直度，垂直偏差≤1%，开挖时搅拌桩强度须达到80%。具体的搅拌桩施工工艺如下：6.3喷射混凝土施工采用干法喷射C20细石混凝土。工艺流程如下:1、修面挂网：按设计图纸直立面挂φ6.5@200×200钢筋网，用φ16加强筋与各土钉管头连接。放坡面挂φ6.5铁丝网@250×250。2、配料按规范要求的水泥与砂、石之重量比为1：2：2.5。3、采用人工拌料，搅拌均匀。4、按设计要求直立面埋设好100mm、放坡面埋设好60mm喷射厚度标志进行喷砼，控制好0.45水灰比，调节好10m3大空压机排风量。5、及时做好喷射砼的养护工作。7质量保证措施1、检测要求：1）双轴搅拌桩基坑开挖前应检验水泥土搅拌桩的桩身强度，强度指标应符合设计要求。每台班应抽检1根桩，每根桩不应少于2个取样点，每个取样点应制作3件试块，试块及时密封水下养护28天后进行无侧限抗压强度试验。2）喷射砼a.所有原材料应有出厂合格证及质量检验合格报告。b.喷射砼应进行抗压强度试验，试块数量为每500m2取1组，每组试块不得少于3个。c.墙面喷射砼应进行厚度检查，检查数量为每500m2取1组，每组不得少于3个点。2、搅拌桩第一次提升严禁用Ⅲ速。3、对位误差＜5cm，水灰比为0.5，严格按标定水位线加定量水泥加以控制，每米水泥用量不少于87kg。不得偷工减料。4、施工中应注意检查送浆压力以及施工钻头，确保桩直径不得小于700mm。5、施工中因停电或机械故障造成的断桩，重新施工必须采取接桩措施，接桩应从原断面以下1.0米处开始接桩。6、特别要注意不能留施工缝，在施工接头处应尽可能与原桩搭接，如不能搭接，应在外侧补2~3条桩。7、大空压机排风量应不小于9m3/min，压风进入喷射机前，必须进行油、水分离。8、每隔2m按设计方案埋设喷射混凝土厚度的标志。9、喷头处的风压≥0.1Mpa，喷枪轴线垂直指向喷射面，喷头与喷面保持0.8～1.2m的距离。10、喷射混凝土的回弹率不应大于20%。11、要经常移动喷射机和空压机，避免喷射管道过长。12、喷射混凝土终凝2小时后应喷水养护，养护时间7d。8施工进度计划及保证措施1、施工进度计划施工实际工作日15天，水泥搅拌桩12天完成，坡面喷砼、土钉墙、锚喷3天（含龄期）。2、建立完善的计划保证体系。3、编制计划，制定详细的、有针对性和可操作性的施工技术交底。9土方开挖与基坑排水系统9.1土方开挖方案（1）基坑开挖时必须分层、分段挖土，每层挖土厚度不宜超过3m，每段长度不超过30m。（2）土方开挖后须及时喷砼，不许长时间暴露，坑底无垫层时间不应超过24小时。（3）在施工过程中，应控制围护结构5m范围内的堆载，不得大于15kPa，且基坑周边2m范围内不得堆载。在基坑开挖过程中，放坡平台上严禁堆载，坡顶严禁产生任何形式的超载。采用机械挖土时，严禁挖土机械碰撞支护结构、桩基。（4）开挖时，离基坑周边200mm内的土体由人工清理修坡，以免破坏支护结构。在开挖至最终基坑垫层标高以上300mm时，应进行基坑验收，然后采用人工挖除剩余地层，严禁超挖。（5）当存在超过基坑底以下的超深开挖时，一定要先通知设计人员进行复核，必要时提出专门的支护方案。对基坑底以下为软土的情况，这些超深开挖一般均要求按控制变形的有支护开挖方式进行。9.2基坑排水系统1、基坑顶排水基坑顶排水系统是基坑排水系统的基础，基坑内排水分基坑开挖过程中的坑内排水和基坑开挖到底的坑内排水、基坑内部降水等三个部分，基坑内排水通过排水沟（槽）、集水井（坑）、降水井点等进行，并通过水泵与基坑顶排水联接，经过沉淀池后再排至市政排水管网，形成完整的基坑排水体系。安排专门人员及时做好排水工作。基坑开挖常会遇到地下水和地表滞水大量渗入，造成场地浸泡，破坏边坡稳定，影响施工正常进行，因此必须做好现场场地的排水、截水、疏水、排洪等工作，并尽可能减少雨季施工工作量，处理方法是：1）基坑开挖前在坑顶设环行截水沟截住地表水、地表滞水。2）截水沟为300×300的砖截水沟，接入项目基坑三级沉淀排水系统。3）截水沟坡度0.5%，保持场地排水畅通。4）施工用水、废水应设有临时排水管道；贮水构筑物、排水沟等应有防止漏水措施。5）需要浇水的建筑材料，宜堆放在距基坑外5m以外，堆放场地底部应做好场地硬化，并严防水流（渗）入基坑内。材料设备堆放不得阻碍雨水排泄。2、明沟与集水井排水在基坑开挖初始且未到基底施工阶段应在四周或中间设置简易排水系统，一般基坑排水沟深0.5m，底宽应不小于0.3m，水沟的边坡为1:1，沟底设有0.5%的纵坡，使水流不致阻塞。集水井截面为0.6m×0.6m。降水水位深度应始终保持比挖土面低0.5m；水泵抽水龙头应包以滤网，防止泥砂进入水泵。抽水应连续进行，直至基础施工完毕。在土方开挖至基坑底部后，在基坑内部四周设置300×300排水盲沟，沟内填入碎石，基坑设置0.6×0.6m的集水井（集水井数量视坑内水量设置，间隔50m设置一个）,沟底设有0.2%的纵坡，井底应填筑以20cm厚碎石或卵子石，水泵抽水龙头应包以滤网，防止泥砂进入水泵。抽水应连续进行，直至基础施工完毕，回填土后才停止。10安全文明与消防保卫措施1、消防水池基坑支护为临时性构筑物，按规范其安全和正常使用期限为1年。2、在距基坑5m范围内的堆载不得超过15kPa，不得有超载车辆通行。3、当出现下列情况时应立即停工并通知建设单位和设计单位：a.基坑支护结构水平位移（或沉降值）较大，或位移速率突然加大；b.基坑顶部地表面出现连续裂缝或较宽的非连续裂缝；c.周围建筑或道路出现裂缝或较大的不均匀沉降；d.基坑边坡出现局部坍塌或其他异常现象。4、安全施工防护措施1）基坑周边设好防护栏杆。2）夜间施工，工地应有足够的照明。夜间基坑四周、车道设置照明和警示红灯，防止坠落。3）基坑位移及沉降观测：土方开挖期间，必须进行基坑位移及沉降监测。4）喷射施工中，喷头前方严禁站人，作业人员必须使用个体防尘用具。5、临时用电安全管理1）坚持电气专业人员持证上岗，非电气专业人员不准进行任何电气部件的更换或维修。2）建立现场临时用电检查制度，按现场临时用电管理规定对现场的各种线路和设施进行定期检查和不定期抽查，并将检查、抽查记录存档。3）应保持配电线路及配电箱和开关箱内电缆、导线对地绝缘良好，不得有破损、硬伤、带电体祼露、电线受挤压、腐蚀、漏电等隐患，以防突然出事。4）设两级漏电保护装置，配电箱内的动力开关与照明开关必须分开使用。6、喷射作业时宜采取如下综合防尘排施：1）在保证顺利喷射的条件下增加骨料含水率。2）在距喷头3~4m处增加一个水环。3）加强作业区的通风工作，设置除尘水幕。11应急救援预案11.1人员组织施工现场建立以项目经理为首的事故应急处理领导小组。组织预备队伍和物力，抢救突发事故。11.2健全预警系统基坑开挖时要求每天观测一次，若发现变形发展速度较快、支护结构开裂等情况发生，应增加观测密度，并及时向业主、监理、设计单位和施工人员报告。水平位移报警值定在位移量大于3㎜/d，累计位移量大于35㎜，沉降变形报警值定在沉降量大于3㎜/d，累计沉降量大于25㎜，水位报警值基坑侧水位下降超过2m/d。11.3应急措施11.3.1支护结构位移若插入坑底部分水泥土挡墙向内变形，支护桩下段位移较大，造成桩背土体沉陷，主要应设法控制水泥土挡墙嵌入部分的位移，着重加固坑底部位，具体措施有：（1）回填好土、砂石或砂袋等，回填反压土高度至能保证基坑变形完全稳定为止。（2）对坑底进行加固，如采用注浆、高压喷射注浆等提高被动区抗力。（3）坡顶卸载：坡顶一定范围内的土体挖除，减少坡顶荷载。（4）对基坑挖土合理分段，每段土方挖到底后及时浇注垫层。11.3.2基坑周边地面出现裂缝基坑周边出现裂缝原因一般是由于基坑开挖后，周边土体发生位移或沉降而导致的裂缝。应急措施：迅速用水泥浆灌缝，同时用薄膜等防雨物质将裂缝修补处覆盖，避免雨水流入。12环境保护（1）弃土要从珍惜土地资源，保护环境出发，做好土石方调配，充分利用并尽量做到移挖作填，施工弃土临时堆砌坡脚宜设支挡物，并尽快运到深圳市泥渣排放场，避免乱取乱弃，破坏自然环境。大面积土石方施工，尽量避开雨季，以免造成大量水土流失，污染地面水系。（2）施工期间，噪声应满足《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523-2011）的要求。13基坑计算书[基本信息]规范与规程《深圳市基坑支护技术规范》SJG05-2011内力计算方法增量法基坑支护安全等级三级基坑支护结构重要性系数γ00.90基坑深度h(m)5.100嵌固深度(m)8.500墙顶标高(m)-0.500截面类型及参数格栅墙...有无冠梁有├冠梁宽度(m)4.700├冠梁高度(m)0.200└水平侧向刚度(MN/m)0.000放坡级数1超载个数1墙顶均布荷载(kPa)0.000[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0000.5001.000[超载信息]超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)115.000[土层信息]土层数1坑内加固土否内侧降水最终深度(m)20.000外侧水位深度(m)20.000弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩与土钉摩(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)擦阻力(kPa)1素填土19.0019.010.0010.0020.040.0层号黏聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值不排水抗剪承载力特孔隙率水下(kPa)水下(度)强度(kPa)征值(kPa)1m法2.0050.000.01.000[水泥土墙截面参数] 水泥土墙截面示意图水泥土墙厚度B(m)4.700水泥土弹性模量E(104MPa)0.012水泥土抗剪强度qvd(MPa)5.000水泥土抗压强度qpd(MPa)1.000水泥土加筋抗拉强度(MPa)0.000水泥土墙平均重度(kN/m3)21.000水泥土墙底摩擦系数0.300荷载综合分项系数1.250[土压力模型及系数调整] 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: 层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.000[工况信息]工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖5.100[设计参数]整体稳定计算方法瑞典条分法稳定计算采用应力状态有效应力法稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ条分法中的土条宽度(m)0.40刚度折减系数K0.850是否计算隆起量ㄨ倾覆计算考虑墙底水压力(浮力)√滑移计算考虑墙底水压力(浮力)ㄨ[结构计算]各工况：内力位移包络图：地表沉降图：[冠梁选筋结果] 钢筋级别选筋As1HRB335200D16As2HRB335200D16As3HRB335D16@200[截面计算][内力取值]序内力类型弹性法经典法号计算值计算值基坑外侧最大弯矩(kN.m)752.131417.811基坑外侧最大弯矩距墙顶(m)9.4312.84基坑内侧最大弯矩(kN.m)0.000.00基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)13.1013.10基坑最大剪力(kN)170.17195.99基坑最大剪力距墙顶(m)5.507.34***************1、截面(0.50m—13.10m)承载力验算*************[格栅水泥土墙构造验算：] 格栅内土体面积满足构造要求! F———格子内土体的面积(m2); U———格子周长(m); c———格子内土体固结快剪黏聚力(kPa); γm———栅格内土的天然重度(kN/m3);[截面应力验算：]一.采用弹性法计算结果：1.水泥土墙截面承载力验算：***基坑内侧计算结果:******抗弯截面距离墙顶13.10m***最大截面弯矩设计值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×0.90×0.00=0.00kN.m1).压应力验算:抗压强度满足!2).拉应力验算:抗拉强度满足!***基坑外侧计算结果:******抗弯截面距离墙顶9.43m***最大截面弯矩设计值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×0.90×752.13=846.15kN.m1).压应力验算:抗压强度满足!2).拉应力验算:抗拉强度满足!***基坑剪应力验算:******抗剪截面距离墙顶5.50m***最大截面剪力标准值Vi=170.169kN.m***Eai=Vi=170.169kN.m抗剪强度满足*****************2、截面(基坑底面处)承载力验算***************一.采用弹性法计算结果：***抗弯截面距离墙顶4.60m***最大截面弯矩设计值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×0.90×216.75=243.85kN.m1).压应力验算:抗压强度满足!2).拉应力验算:抗拉强度满足!***基坑剪应力验算:******抗剪截面距离墙顶4.60m***最大截面剪力标准值Vi=142.483kN.m***Eai=Vi=142.483kN.m抗剪强度满足式中: γcs———水泥土墙平均重度(kN/m3); γ0———支护结构重要性系数; γf———作用基本组合的综合分项系; q———墙顶面的超载(kPa); z———由墙顶至计算截面的深度(m); Mi———单位长度水泥土墙截面弯矩设计值(kN.m); B———计算截面处水泥土墙体宽度(m); f———水泥土加筋抗拉强度(kPa); Wi———验算截面以上墙体重力; b———水泥土挡墙的宽度; Eai———验算截面以上的主动土压力合力; Sz———验算截面处的面积对中性轴z的静矩(截面面积矩); Iz———沿弯矩方向的截面惯性矩; qpd———水泥土28d抗压强度设计值; qvd———水泥土28d抗剪强度设计值;[抗倾覆稳定性验算]规范要求：抗倾覆安全系数取1.3，当设计对位移要求严格时，可适当提高。工况1：抗倾覆稳定性验算(Kov>=1.300): Kov=