高压的旋喷桩施工方案设计Word格式文档下载.docx
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196.5
⑦栋
61
38.0
268
⑧栋
28
40.0
130
商业裙楼
2-8
框架
工程范围为华远•金外滩3-4期土方、基坑支护及止水工程,基坑深度在19.6-22.6m,平均深度在20m,基坑支护长度约780m,现有地坪标高35.50-38.40m,建筑相对标高±
0.00对应于绝对标高37.00m,基坑底面标高17.40m,局部14.4~15.9m。
基坑深度19.6-22.6m,根据相关标准和要求,需编制专项安全方案。
1.2地质情况
长沙位于长(沙)平(江)拗陷盆地西南段,新生代开始,整个长平盆地上升为陆地,发育北北东向的新华夏系构造及若干次级构造。
其东北是幕阜山~罗霄山系的北段,内北是雪峰山余脉的东缘,中部是长横丘陵地向洞庭湖平原过渡地带,城内为多级阶地组成的坡度较缓的平岗地带。
地貌总特征是:
地势起伏较大,地貌类型多样,地表水系发育。
地震上属弱震少震区,本地区无全新活动断裂通过,区域上相对稳定。
根据勘察成果,在钻探所达深度范围内,场地地层上覆土层为第四系冲残积层,下伏基岩为第三系泥质粉砂岩、砂砾岩。
场地地层特性现自上而下分述如下:
①填土(Q4ml):
灰色、灰褐色;
松散~稍密;
稍湿~湿;
④栋及其附近范围场地表层约2.0m多为粘性土混风化岩块,堆填时间约为1年,未完成自重固结;
其余部位主要为粘性土混杂大量砖块、瓦砾等建筑垃圾,该层底部多混淤泥质成分,堆填时间在30年以上,已基本完成自重固结;
层厚2.8~9.8m,全场分布。
②淤泥质粉质粘土(Q4al+pl):
灰褐色、灰黑色;
湿;
流塑-软塑状,局部呈软可塑状;
含腐殖质成分,局部夹木屑等,有轻微臭味;
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等;
层厚0.6~6.6m,局部缺失。
③粉质粘土(Q3al):
黄色、褐黄色;
稍湿;
可塑~硬塑,无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度高;
混砂砾石成分,部分地段(④栋附近)砂砾石层富集,在剖面上表现为透镜体状或呈现出圆砾与粉质粘土互层的特征;
该层底部接近圆砾部位多处混少量中细砂或卵石,含水量较大,性状稍软;
层厚1.1~7.2m,局部缺失。
④圆砾(Q3al):
黄色;
湿~饱和;
稍密~中密;
石英质;
级配一般;
亚圆形;
粘性土充填,局部为中砂充填;
一般粒径为5~20mm,粘粒含量约10~25%;
该层在场地范围内整体呈东厚西薄的分布趋势,局部与粉质粘土互层出现;
层厚0.3~5.2m,局部缺失。
⑤粉质粘土(Q1el):
红褐色;
硬塑-坚硬;
系下伏基岩风化残积土,可见母岩残余结构;
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度高;
层厚0.3~5m。
⑥泥质粉砂岩按照风化程度可分作三个亚层:
⑥1强风化泥质粉砂岩:
泥砂质成分,冲击较难钻进,合金钻进迅速,RQD为较差的,约65;
取芯多呈短柱状、块状;
节理裂隙很发育。
极软岩,岩体较破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级;
层厚0.5~3.5m;
该层层顶埋深为相当于标高21.74~25.85m。
⑥2中风化泥质粉砂岩:
泥砂质成分,粉细粒结构,层状构造;
RQD为较好的,约90;
取芯多呈长柱状、柱状;
节理裂隙较发育-发育,钙泥质胶结;
zk53、zk54、zk75局部岩石风化较强烈,性状较差呈强-中风化状。
岩石按坚硬程度分类为软岩,岩体完整,岩体基本质量等级为Ⅳ级;
揭露层厚18.2-30.0m,层顶埋深为11.50~17.80,相当于标高19.59~23.46m。
⑥3微风化泥质粉砂岩:
泥砂质成分,粉细粒结构,层状构造,钙泥质胶结;
RQD为好的,约95;
取芯多呈长柱状,局部柱状;
节理裂隙较发育。
揭露层厚1.8~9.4m。
以上各风化层无明显的分层界限,呈渐变关系。
⑦中风化砂砾岩:
青灰-褐红色,中风化;
砂砾石混泥质成分,砾石一般粒径为3~20mm,砾状结构,层状构造;
泥质、钙泥质胶结;
由于岩石本身结构原因,岩芯采取较难,RQD为较差的,约55,取芯多呈短柱状、碎块状;
节理裂隙较发育~发育。
岩石按坚硬程度分类为软岩,岩体较完整~较破碎,岩体基本质量等级为Ⅳ级;
揭露层厚1.1~7.1m。
各土层承载力特征值
地层
承载力特征值(kPa)
③粉质粘土
250
④-2圆砾
280
⑤粉质粘土
260
⑥-1强风化泥质粉砂岩
500
⑥-2中风化泥质粉砂岩
2000
⑥-3微风化泥质粉砂岩
2500
中风化砂砾岩
1.3地下水情况
场地所属环境类型为Ⅱ类,场地填土层、砂砾石层为透水层,其余地层为相对隔水层。
在本次勘察深度范围内发现两层地下水:
1)上层滞水:
赋存于①填土层底部,水量较大;
初见水位距地面深度为0.7~3.9m,高程为35.10~32.33m,稳定水位与初见水位基本一致;
补给来源为大气降水和地表生活用水渗透。
2)弱承压水:
主要赋存于④2圆砾层及③粉质粘土底部含砂砾部位,水量较丰富;
初见水位距地面深度为7.8~11.9m;
稳定水位水位距地面深度为6.20~9.50m,高程为26.84~31.07m;
勘察期间,稳定水位略高于初见水位,承压水头约2.0m;
其补给、排泄区域均不在场地内,场地④2圆砾层仅为其径流通道,水位随季节变化较大。
场地地下水对混凝土具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。
根据初勘以及1#地块钻孔抽水试验结果,综合地层和地下水情况,并结合地区经验,砂砾石层渗透系数可取17m/d。
1.4气候情况
项目区属亚热带季风性湿润气候,气候温和,降水充沛,雨热同期,四季分明。
雨季常年始于3月下旬,结束于7月上旬,雨量充沛,年平均降水量1200~1750mm之间,春夏之交多暴雨,4-6月降水量约占全年的40%-60%,年平均气温16.4~17.5°
C,年日照时间1550~1750小时,年平均相对湿度约80~81%。
区内风向具有明显的季风气候,冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风,年平均风速约2.7m/s。
本场地属亚热带季风气候,四季变化明显,春夏多雨,秋冬干旱,暑热期长,霜期较短,夏季湿热,冬季干寒。
年平均气温17℃,每年雨水期在月份,占全年降水量的46%左右。
10月份至次年2月份为枯水期。
1.5结构设计
各标志性段支护结构设置如下:
(1)AC段:
(泵站到坡子街)
该段采用砖墙+护坡桩+预应力锚索+止水帷幕,预应力锚索5排。
结构布置参数如下:
①地面至34.00m标高处,采用砖墙支护,有效避开地下管线。
②护坡桩:
桩径1.2m,间距1.8,冠梁顶面标高34.0m,桩顶标高33.40m,桩长20m,桩身纵筋:
30C25,嵌固深度4.0m,桩芯混凝土C30;
冠梁尺寸1.3m×
0.6m。
为增强整体性及有效控制横向位移,第二排至第五排锚索横向设置钢筋砼腰梁。
止水帷幕:
止水帷幕可采用高压旋喷注浆,孔距600mm,桩径800mm。
桩间土采用挂网喷射混凝土,网片规格为Ø
8@200×
200,喷射混凝土厚度80mm。
泄水孔采用PVC管Ø
60@3600×
2200,呈梅花形布置,与水平夹角10~15°
,泄水孔后需设反滤层,PVC管外层须缠绕两层滤网。
锚索采用全段压力注浆,自由段注浆压力0.5MPa。
(2)CD段(与1期相邻段):
该段采用砖墙+护坡桩+预应力锚索+止水帷幕,预应力锚索4排。
但是因坡子街对面为1期工程,1期支护结构距离本段支护结构距离仅17m,因此将第一排锚索直接锚在1期支护桩上。
地面至34.00m标高处,采用砖墙支护,有效避开地下管线。
护坡桩:
27C25,嵌固深度4.0m,桩芯混凝土C30;
为增强整体性及有效控制横向位移,第二排至第四排锚索横向设置钢筋砼腰梁。
2500,呈梅花形布置,与水平夹角10~15°
(3)DF段(沿坡子街地质条件较差段):
24C25,嵌固深度4.0m,桩芯混凝土C30;
(4)FG段(2-3期预留通道位置):
该段采用水泥土墙+护坡桩+预应力锚索+止水帷幕,预应力锚索5排。
标高30.20m以上采用水泥土墙+预应力锚索支护,便于今后2-3期通道开挖;
标高30.20m以下采用桩锚支护。
地面至30.20m标高处,采用高压旋喷桩形成厚度3.0m、深14m的水泥土墙,墙面为10cm厚C20钢筋网喷射混凝土,墙表面加2排锚索形成联合支护。
桩径1.2m,间距1.8,桩顶标高30.20m,桩长16.8m,桩身纵筋:
无冠梁。
为增强整体性及有效控制横向位移,第一、第二排锚索横向设置2[28b钢腰梁,第三排至第五排锚索横向设置钢筋砼腰梁。
(5)GH段
该段为布料市场段,需考虑支护结构的拆除问题,因此需拆除的临时支护尽量避免使用护坡桩,布料市场拆除后,采用桩锚支护。
止水方案为:
拆除前,在布料市场与开挖线直接高压旋喷注浆,单排,孔距600mm,桩径800mm。
拆除后,在桩间设置高压旋喷桩注浆帷幕。
方案1:
布料市场拆除前
采用三级大放坡,坡面采用喷射砼防护。
第一级放坡采按1:
1.5在填土和淤泥质粉质粘土中放坡,坡高6m;
第二级放坡按1:
1.45放坡,坡高8-9m,放坡至中风化岩顶面;
第三级按90°
放坡位于中风化粉砂岩中。
一级坡采用挂网喷射砼+花管土钉支护,坡面采用挂网喷射砼,网片规格为Ø
8@200X200,喷射砼厚度100mm
二级采用挂网喷射砼+土钉支护,坡面采用挂网喷射砼,网片规格为Ø
8@200×
200,喷射砼厚度100mm。
三级坡采用锚杆支护。
60@4000×
4000,呈梅花形布置,与水平夹角10-15度,泄水孔后需设反滤层,PVC管外层缠绕两层滤网。
方案2:
布料市场拆除后
采用砖墙+护坡桩+预应力锚索+止水帷幕,预应力锚索4排。
桩径1m,间距1.6,冠梁顶面标高34.0m,桩顶标高33.40m,桩长20m,桩身纵筋:
27C22,嵌固深度4.0m,桩芯混凝土C30;
冠梁尺寸1.1m×
60@3200×
2800,呈梅花形布置,与水平夹角10~15°
(6)HK段
该段为政协楼段,目前尚未拆迁,需考虑支护结构的拆除问题,因此需拆除的临时支护尽量避免使用护坡桩,政协楼拆除后,采用桩锚支护。
拆除前,在政协楼与开挖线直接高压旋喷注浆,单排,孔距600mm,桩径800mm。
政协楼拆除前支护方案
一级采坡采用挂网喷射砼+花管土钉支护,坡面采用挂网喷射砼,网片规格为Ø
8@200X200,喷射砼厚度100mm。
政协楼拆迁后支护方案
采用砖墙+护坡桩+预应力锚索+止水帷幕,预应力锚索4排,结构布置参数如下:
1、地面至34.00m标高处,采用砖墙支护,有效避开地下管线。
2、护坡桩:
桩径1.2m,间距1.8m,桩顶标高33.40m,桩长20m,嵌固深度4m,桩芯砼强度C30;
冠梁尺寸1.3×
60m。
3、预应力锚索。
4、为增强整体性及有效控制横向位移,第二排至第五排预应力锚索横向设置钢筋砼腰梁。
5、止水帷幕:
采用高压旋喷注浆,孔距600mm,桩径800mm。
6、本段护坡桩外侧5m宽度范围内采用静压注浆加固强风化岩以上土体。
注浆管孔距为1.2m,注浆加固半径不小于0.7m,注浆压力为0.5~2.0MPa。
7、桩间土采用挂网喷射砼,网片规格为Ø
200,喷射砼厚度80mm。
60@3600×
2800,呈梅花形布置,与水平夹角10-15度,泄水孔后需设反滤层,PVC管外层缠绕两层滤网。
(7)KM段:
该段采用放坡+护坡桩+锚索+止水帷幕,锚索4排。
桩径1.0m,间距1.5,冠梁顶面标高34.0m,桩顶标高33.40m,桩长20m,桩身纵筋:
止水帷幕采用高压旋喷注浆,单排,孔距600mm,桩径800mm。
60@3000×
(8)MR段:
该段为4-5期交界位置,不宜采用护坡桩,以免后期拆除工作。
因此采用:
两级放坡的花管土钉+预应力锚索+止水帷幕,花管土钉4排,预应力锚索6排,止水帷幕采用高压旋喷注浆,单排,孔距600mm,桩径800mm。
距离开挖线距离不小于2m,坡面挂网喷射混凝土,网片规格为Ø
200,喷射混凝土厚度100mm。
60@2600×
2600,呈梅花形布置,与水平夹角10~15°
,泄水孔后需设反滤层,PVC管外层缠绕两层滤网。
(9)RS段
该段特点为R端地面标高38.4m,S端地面标高36.00m,因此基坑顶面有一定坡度。
因此R端冠梁设置在36.4m标高处,而S端冠梁设置在34.00m处,RS段冠梁顺地面坡度延展。
R端锚索间距3.2m,S段锚索间距2.8m;
3排腰梁从S端向R段呈放射状延展。
该段桩底标高为13.4m,但S端因紧邻的基槽标高为14.4m,因此桩加长3m,桩底标高为10.4m。
两端具体参数如下:
1)靠R端:
地面至36.40m标高处,采用砖墙支护,有效避开地下管线。
桩径1.2m,间距1.8,桩顶标高由R点35.80m至S点33.40m变化,本端点桩长22.40m,桩身纵筋:
27C25,嵌固深度4.0m,桩芯混凝土C30;
根据地形坡度,自R点起向西方向到S点,每根桩桩顶标高下降41mm。
预应力锚索。
2)靠S端:
结构布置如下:
桩径1.2m,间距1.8,桩顶标高由R点35.80m至S点33.40m变化,本端点桩长23m,桩身纵筋:
27C25,S点往东6根桩(包括S点)由于靠近下挖基槽嵌固深度7.0m,其余嵌固深度4.0m,桩芯混凝土C30;
为增强整体性及有效控制横向位移,第二~第四排锚索横向设置钢筋砼腰梁。
(10)ST段:
该段为人民路与湘江大道交叉处,砂砾层厚度达到4.4m,在设计水位下产生较大水压力。
采用砖墙+护坡桩+预应力锚索+止水帷幕,预应力锚索5排。
(11)TU段:
该段沿湘江大道延伸,特点是地质方面填土、淤泥质软土层都比较厚。
30C25,嵌固深度4.0m,桩芯混凝土C30;
(12)UV段:
该段特点是:
地质方面填土、淤泥质软土层都比较厚;
荷载方面主要是沉井基础产生的荷载。
采用减载+护坡桩+预应力锚索+止水帷幕,预应力锚索5排,因沉井和连接井影响,下调了第一排预应力锚索的标高。
沉井至护坡桩之间的土层挖除2.5m,预应力锚索竖向倾角37.6°
,与开挖边线水平向夹角30°
;
其腰梁采用钢筋混凝土结构,保证支护结构整体性。
地面至34.00m标高处,挖除沉井至护坡桩之间的土层。
为增强整体性及有效控制横向位移,第一排至第五排锚索横向设置钢钢筋砼。
2000,呈梅花形布置,与水平夹角10~15°
(13)VA段:
荷载方面主要是泵站沉井基础产生的荷载,如果沉井在施工期间不蓄水,则对支护结构有利。
采用减载+护坡桩+预应力锚索+止水帷幕,因沉井和连接井影响,下调了第一排预应力锚索的标高。
为了减少土压力,沉井至护坡桩之间的土层挖除2.5m。
预应力锚,5排,竖向倾角30°
,部分预应力锚索与开挖边线水平向夹角60°
。
为增强整体性及有效控制横向位移,第一排至第五排锚索横向设置钢筋砼腰梁。
1.6主要的工程数量
序号
段落
有效桩长
备注
AC段
15.5m
2
CD段
16.5m
3
DF段
14m
FG段
5
GH段
HK段
7
KM段
8
MR段
9
RS段
17m
10
ST段
15m
11
TU段
12
UV段
13
VA段
1.7场地周边情况
1.7.1、东北角位置
基坑东北侧位置现有布艺市场和政协楼两栋房子未拆除,其中布艺市场共2层,政协楼共8层,以上房屋均属于待拆迁房屋,拆迁时间未定。
1.7.2、南侧及西侧
基坑东南侧位置为四五期交界位置,周围房屋已经拆除,南侧为人民西路,西侧为湘江中路,以上区域无建筑物。
1.7.3、东北角位置
基坑东北角位置为小西门泵站,根据业主规划,泵站地上建筑需全部拆除,保留地下建筑及沉井,先地下部分建筑位置已全部探明,施工时需要根据地下建筑位置作出相应
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