振兴花园安置小区二期基坑设计施工方案Word文档格式.docx
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地下车库及人防地下室为桩基筏板,XZD设计深度0.5~0.8m。
筏板设后浇带和集水坑,集水坑1、2设计深度1.0m,集水坑3设计深度1.5m,集水坑4、5设计深度1.8m,
所有建筑物同时分片有序施工:
根据《建筑设计图纸》和《基坑支护设计图纸》提供的资料如下:
本工程±
0.00相当于1985年国家高程+5.9m(绝对高程),地面平均高程为+5.6m左右(绝对高程)。
地下室垫层底标高一般为-9.1m(相对高程),人防部位地下室垫层底标高为-10.15m(相对高程),地下室周围新建建筑物垫层底标高一般为3.7~4.0m(相对高程),地下室基坑边实际基坑开挖深度一般为9.15m,人防部位地下室基坑开挖深度一般为9.85m,周边新建建筑物基槽开挖深度一般为3.7~4.0m。
基坑设计剖面图中相对高程,现地面平均相对高程为-0.3m(相当于绝对高程+5.9m)。
本工程基坑侧壁安全等级为二级,基坑侧壁重要性系数为1.00,基坑支护结构有效使用时效为12个月。
支护方案及其施工
1、本工程地下室基坑东北侧局部地段采用二排深层搅拌桩阻水,各侧均采用三级放坡+插筋(按土钉墙施工)支护方案支护方案,土钉横向间距为1.2m,梅花型布置,分别布置4~5层土钉,坡比1:
1.00,平台宽均为0.8m;
地下室与周围建筑物交接处均采用二级放坡支护方案,坡比1:
1.00,平台宽0.8m;
集水坑和电梯井等局部落深处也采用放坡支护方案,详见平面图和剖面图。
2、深层水泥搅拌桩采用双轴深层搅拌机施工,叶片直径为700mm,桩体纵向搭接200mm,横向搭接100mm,桩长16.0m,固化剂采用PO.42.5水泥,水泥掺入比采用17%。
3、深层水泥搅拌桩采用四搅二喷法施工,搅拌机下沉速度与搅拌提升速度应控制在0.5~0.7m/min范围内,并保持匀速下沉与匀速提升,且最后一次搅拌提升宜采用慢速提升。
搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降。
水泥搅拌桩下沉时不得采用冲水下沉,以免影响搅拌桩身强度,当遇到较硬土层下沉困难时,可适量稀浆钻进。
4、使用水泥浆液应过筛不得离析,泵送必须连续。
因故搁置超过2h以上的拌制浆液,应作为废浆处理,严禁再用。
施工时应保证前台密切配合,禁止断浆,如因故停浆,应在恢复供浆前将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m后再注浆搅拌施工,以保证搅拌桩的连续性;
若停机超过3h,宜先拆卸输浆管路并清洗输浆管路。
相邻桩施工间隔不得超过12h,若因故超时,搭接施工中必须放慢搅拌速度以保证搭接质量。
因时间过长无法搭接或搭接不良,应作为施工冷接头记录在案,并经监理和设计单位确认后,采取在搭接处补做搅拌桩或旋喷桩等技术措施,确保搅拌桩的施工质量。
5、土钉采用Φ25钢筋(HRB400),孔径为100mm,长度8.0~9.0m不等,注浆采用1:
1.5水泥砂浆,水灰比0.4~0.45,水泥标号为PO.42.5,选用中粗砂。
土钉应分段开挖分层施工,分段长度不宜大于20m,待上层土钉达到75%强度后方可进行下一层土钉的施工。
6、土钉应通过抗拔试验确定检测抗拔承载力,按《复合土钉墙基坑支护技术规程》(GB50739-2011)6.5.5规定执行,土钉抗拔试验应在注浆体强度达到10MPa后进行,土钉设计极限抗拔承载力为8KN/m。
7、土钉墙地段基坑放坡各侧坡面均采用钢筋网片(Φ8@200×
200)C20厚8cm喷射细石混凝土护坡。
详见剖面图。
8、与地下室交接处基坑放坡各侧坡面均采用钢丝网片(50×
50)C20厚5cm喷射细石混凝土护坡,钢丝网片采用长0.4m的Φ12钢筋固定。
插筋水平间距为1.5m。
9、为了确保地下室的顺利施工,本工程基坑采用三级垂直井点和明沟排水相结合的方法进行施工(局部落深处可采用埋置式井点降水方案),为了确保井点降水效果,施工井点管时,应扩孔至20cm左右,下部应灌满中粗砂,顶部采用黏土封堵。
土方开挖时,东西向增设了临时疏干井点。
10、基坑内设置排水盲沟,以排除基坑积水,并分段设置集水坑。
为了确保基坑的顺利开挖,土方开挖施工过程中,基坑内可增设临时疏干井点降水,土方开挖结束后,可在基础加深部位设置埋置式井点,其位置可视需要并结合结构图确定。
本工程地下室施工过程中,应做好暴雨时基坑的防浮应急预案工作,当上部结构满足搞浮要求时,方可停止井点降水。
为了确保基坑周围已建建筑物及道路和地下管网线的安全,基坑土方开挖时,应控制基坑降水深度,基坑北侧可根据地下水位的变化确定是否需要进行回灌,当地下水位降至原地下水位以下1.5m左右时,可采用回灌或回灌井点进行回灌处理,回灌水位应采用清水,井点回灌水位应高出地面5.0m,回灌水量的大小应根据地下水位的变化及时调整,尽量做到抽灌平衡。
经场地踏勘,场地内无地下管网、线,基坑正北有已建的住宅楼及地下车库,距基坑边缘约20.0~25.0m,其它周边无建筑物。
基坑采用自然放坡。
二、工程地质情况
1、地形地貌:
新建场地位于扬州市润扬路东侧,328国道北侧。
拟建场地经机械整平后地形总体尚平坦,地面高程在4.35~8.40m之间,一般在5.00m左右。
2、场地土层
本次勘探深度内,根据现场对土的野外鉴别、原位测试及室内土工试验成果综合分析,从工程地质角度,本场地的地基土体可分为15层土,从上至下8层分述如下:
①素填土(Q4ml):
灰色、灰褐色,松散,主要由粉土、粉质粘土组成,含大量植物根茎,局部夹少量碎砖石等建筑垃圾,该层勘察范围内均有分布,回填时间5年左右;
层厚0.30~5.10m。
②粉土(Q4al):
黄灰色、灰色,湿,中密,中压缩性,无光泽,摇震反应迅速,摇震时有水溢出,粉土变密实,干强度低,韧性低,分布总体尚稳定,土质不均匀,局部夹薄层状粉质粘土或粉砂;
该层层顶标高为2.04~5.03m,层厚0.60~3.50m。
③粉砂(Q4al):
灰色,饱和,中密,中等压缩性,分布稳定,土质不均匀,粉砂颗粒由石英、暗色矿物组成,呈亚圆形及次棱角状,分选性一般,级配一般;
层顶标高为0.33~2.54m,层厚1.90~5.40m。
④粉土夹粉砂(Q4al):
灰色,湿,中密,中压缩性,无光泽,摇震反应迅速,摇震时有水溢出,粉土变密实,干强度低,韧性低,分布不稳定,土质不均匀,夹粉砂薄层;
该层层顶标高为-3.67~-1.07m,层厚0.50~2.70m。
⑤粉砂(Q4al):
灰色,饱和,中密~密实,中等压缩性,分布稳定,土质不均匀,粉砂颗粒由石英、暗色矿物组成,呈亚圆形及次棱角状,分选性好,级配差;
层顶标高为-5.24~-0.05m,层厚1.80~6.60m。
⑥粉砂(Q4al):
层顶标高为-8.88~-5.47m,层厚2.10~7.40m。
⑧粉砂(Q4al):
灰色、青灰色,饱和,中密~密实,中等压缩性,分布稳定,土质不均匀,粉砂颗粒由石英、暗色矿物组成,呈亚圆形及次棱角状,分选性好,级配差;
层顶标高为-13.41~-8.90m,层厚4.10~13.60m。
3、场地地下水:
新建场地位于长江中下游地区,根据本次勘察资料,同时结合《振兴花园二期》(报告编号2013258)地质勘察资料,拟建场地内⑿-1层粉质粘土分布不稳定,场地东南处缺失,因此勘探深度范围内的地下水类型主要为潜水,主要赋存于场地内各土层中。
新建场地内地下水主要接受大气降水和侧向径流补给,排泄方式以蒸发和侧向径流为主。
勘察报告显示,本场地稳定地下水位标高在3.21~3.85m之间。
根据区域水文地质资料,场地地下水动态受气象因素影响明显,地下水位受季节性影响较大,据调查近3~5年内地下水埋深变化范围在0.00~3.00m之间,年一般水位埋深在1.50m左右。
地下水季节性变化明显,丰水期地下水位上升,枯水期地下水位下降。
4、场地土层渗透系数
经验渗透系数①K=5.5×
10
cm/s
②K=5.84×
10-5cm/s
③K=4.53×
10-4cm/s
④K=7.62×
⑤K=5.35×
10-4cm/s
⑥K=6.3×
三、基坑开挖的施工布置
根据《地质报告》提供的地质情况基础设计的要求,经场地踏勘,场区内地下无地下管道和地下设施,根据基坑侧壁安全为“二级”维护的要求。
根据《建筑设计图纸》提供的基础资料。
高差0.3m。
住宅楼基坑开挖深度3.7~4.0m。
地下车库及人防地下室基坑开挖深度9.15~9.85m。
地下车库及人防地下室基坑整体开挖深度:
9.15~9.85m≥5.0m属于深基坑,由专业资质部门设计,并按支护设计要求施工。
基坑开挖边坡的设置:
住宅楼基坑开挖深度3.7~4.0m属于普通基坑,按建筑施工规范的要求施工,地下车库及人防地下室基坑开挖深度9.15~9.85m.基坑按《建筑边坡工程技术规范》P8开挖深度H≤10.0m,土质边坡。
“边坡塌滑区或边坡塌方影响区内有主要建(构)筑物的边坡工程,破坏后果不严重的边坡工程安全等级可定为二级。
”取边坡稳定安全系数r0=1。
《规范》5.2.3对边坡稳定性进行验算。
Ks=ΣR/ΣT,见基坑支护设计计算书。
根据《地质报告》提供的地质情况和《基坑边坡支护》及基础设计施工的要求,本着“合理、安全、高效、节约”的原则,经现场踏勘场地有足够的空间,基坑开挖深度≥5m,基坑边坡按“施工规范”和《基坑边坡支护》要求放坡,地下室基坑东北侧局部地段采用两排深层搅拌桩支护,其它边坡采用自然放坡1:
1,平台宽度基均为0.8m,底工作面0.8m,内设集水沟。
住宅楼采用二级放坡,其它均采用三级放坡。
所有住宅楼和地下车库及人防地下室同时分片有序施工,基坑为一整体。
基坑接近于长方形,基坑上工作面长度约275.0m,宽度约229.0m,边坡总长度1180.0m。
施工布置:
1、平整场地,定位放线。
2、落实施工用电、用水、排水线路的布置。
3、确定交通运输临时道路。
4、东北局部Φ700双轴搅拌桩施工。
5、开挖一级井点井点槽,组装一级井点。
基坑东北侧组装回灌井点,并和一级井点同时开机。
6、降水效果满足施工要求后,住宅楼基坑土方开挖至基底-3.2~4.0m,地下车库基坑分层开挖第一层土方3.5m。
7、在-4.5m处设二级平台,组装二级井点,降水效果满足施工要求后,地下车库整体分层开挖第二层土方至7.5m,在-7.5m处设三级平台,组装三级井点,降水效果满足施工要求后,土方开挖至基底,在疏干井点或后浇带的位置,组装埋设井点,埋设井点开机后,拆除疏干井点。
同时人工开挖承台,基础梁集水坑、电梯井(坑中坑槽)。
8、人机合用修整边坡及基底,基底设置排水沟,集水坑。
9、对边坡按图纸设计要求施工硬化,设置防护栏和应急通道,坡顶设置排水沟。
10、基础满足抗浮后,拆除降水设备,清理基坑杂物,回填土方分层压实。
11、进行基坑四周排水沟及临时道路的硬化施工。
基坑降水布置:
基坑施工前应进行基坑降水,使地下水位降至基坑开挖面以下。
基坑降水方法采用轻型井点,局部电梯井集水坑等加深的部位可采用管井配合降水。
为保证降水对周边建筑物的影响,在基坑正东北采用回灌井点,以确保已建建筑物的安全。
四、双轴搅拌桩施工
1、设计要求:
根据支护设计图纸确定基坑东北侧局部地段采用双排深层搅拌桩注水,全长约40~50m。
双轴水泥搅拌桩采用ø
700mm,纵向搭接200mm,横向搭接100mm,固化剂为PO42.5水泥,桩长为16.0m,搅拌桩水泥掺入量为17%。
2、现场施工安排及流向:
根据本工程双轴搅拌桩工程量及工期要求,双轴搅拌桩施工拟投入搅拌桩机1台。
3、施工工艺
施工流程应根据施工场地大小、周围环境等因素,同时施工时不得出现冷缝,合理设计施工工艺流程,确保安全、优质完成施工。
施工流程详见下图所示。
双轴搅拌桩组间搭接施工顺序图:
1200
4、主要施工方法
(1)、测量放线
施工前,先根据设计图纸和业主或总包提供的坐标基准点,精确计算出围护中心线角点坐标,利用测量仪器精确放样出围护中心线,并进行坐标数据复核,同时做好标桩的保护。
(2)、就位、调平
检查搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,垂直度偏差控制在1%之内,对中偏差控制在1cm之内。
(3)、制备固化剂浆液
1)所用水泥必须为检验合格品并应过筛;
2)根据桩长、水泥掺入量计算确定水泥用量;
3)按水灰比确定需用水量,一般在0.6左右为宜;
4)浆液制备可分罐进行,按每罐需用水、水泥量,先放好水,再放入水泥。
充分搅拌后放入集浆池,集浆池里配备搅拌机,以防制备好的浆液离析,经筛过滤后由输浆泵送出。
(4)(喷浆)预搅下沉
1)预搅下沉至满足桩长要求的深度,桩长可通过配备的流量计自动显示来控制;
2)下沉速度一般控制在0.5-0.7m/min;
3)如预搅下沉困难或易发生堵塞喷浆口情况,则采用喷浆搅拌下沉。
(5)喷浆搅拌提升
1)下沉至要求深度后,通知送浆;
2)机头提升速度控制在0.5m/min之内;
3)搅拌头提升至地面位置处方可停止供浆;
4)拌制水泥浆液的罐数、水泥用量以及泵送浆液的时间,每延米施工情况、桩长等均设专人及时记录。
(6)重复上述步骤
重复搅拌下沉、重复喷浆搅拌提升。
施工中随机取样做好水泥土试块留置工作。
5、双轴搅拌桩施工技术要求
机械拟采用双轴搅拌桩机机组。
水泥土搅拌桩四次搅拌、二次喷浆的施工工艺。
施工中正确使用搅拌机械,确保桩机对中及机架的垂直度和灰浆泵与灰浆管路畅通以及灰浆泵的正常工作压力。
施工前认真清除场地内障碍物并平整场地,测放出搅拌桩位置,确定搅拌桩机悬吊提升和下降的起讫位置并做好工艺试桩,通过试桩确定施工工艺参数(钻进深度、喷浆压力及钻进状况等)。
水泥浆配制时控制好搅拌时间、水灰比,严格称量下料。
按已确定的速度提升,直到设计要求桩顶标高。
施工严格控制浆液水灰比。
为使喷入土中的水泥浆与土体充分搅拌均匀,初搅完成后再次将搅拌机边旋转边沉入土中直到设计要求深度,重复搅拌升降控制在0.5~0.7m/min。
必须控制好喷浆速率与提升速度的关系。
施工中出现意外中断注浆或提升过快现象时,立即暂停施工,重新下钻至停浆面或少浆桩段以下1m的位置,重新注浆10-20秒后恢复提升,保证桩身完整,防止断桩。
桩与桩搭接时间间隔不大于24h;
如超过24h,则在第二根桩施工时增加浆量20%,同时减少提升速度;
如因相融时间过长,致使第二个桩无法搭接时,则在相关单位认可下采取局部补桩或注浆措施。
清洗:
向已排空的集料斗注入适量清水,开启灰浆泵,清洗管道中残留水泥浆,同时将搅拌头清洗干净。
施工过程中,要特别注意水泥浆液注入量、搅拌沉入量、提升量及提升速度。
向下钻进的速度应比上提时的速度慢,以便能保证水泥土的充分搅拌,又可获得较高的灌入速度。
在土性变化较大的地方施工时,应根据各种土质的情况选择水泥浆液的配合比,可以得到较均匀的墙体,确保成桩质量。
6、双轴搅拌桩施工质量要求
影响双轴搅拌桩围护结构强度及抗渗性能的主要因素决定着质量控制的要点。
在特定的土层条件下,主要控制好水泥用量及水灰比、泵送压力、合理的下沉与提升速度等施工参数,使得形成的双轴搅拌桩满足设计所规定的强度和抗渗要求,从而保证基坑开挖过程中的稳定性。
施工中除了加强施工参数的控制外,主要从以下几个方面进行质量控制。
垂直度:
围护结构的双轴搅拌桩主要作止水用,垂直度偏差若较大,易出现搭接不好的现象。
根据设计图纸要求,基坑围护结构允许垂直度偏差必须符合要求,为确保搅拌桩能够准确定位,对桩位放样、桩机垂直度校正都必须严格控制,按照规范要求进行施工。
水泥用量:
设计水泥掺入量17%,水泥掺入量的大小直接影响到围护结构的强度是否满足设计要求,在施工中要求均匀、连续的注入拌制好的水泥浆液,钻杆提升完毕时,设计水泥浆液全部注完。
搅拌水泥土的均一性:
为了达到搅拌水泥土的均匀混合,开动灰浆泵待水泥浆液到达搅拌头时,边注浆、边搅拌、边提升(下沉),使得水泥浆和原地基土充分拌和,提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。
施工深度:
施工深度控制主要为搅拌桩的钻入深度,施工中必须严格控制,利用桩机钻杆长度来控制。
施工过程中严格控制每根桩的水泥用量、桩长、搅拌头下降和提升速度、浆液流量、喷浆压力、成桩垂直度等。
7、针对搅拌桩冷缝的处理措施
支护搅拌桩施工要求连续作业,避免施工冷缝的产生。
施工过程中一旦出现意外情况导致施工冷缝产生时,须在冷缝处的搅拌桩外侧补桩,以确保基坑开挖时不出现大量渗水现象。
在冷接头处套打复搅的速度很慢,这个速度取决于冷接头前后间隔的时间长短及钻孔机的机械性能,间隔时间越长,水泥土强度越大,复搅时速度越慢。
为确保搭接质量补幅与桩的搭接,补幅及冷接头处套打复搅的桩的水泥用量宜增加20%。
如果间隔时间太长,搅拌桩水泥土达到较高强度无法补搅搅拌桩时,可采取在冷缝搅拌桩外侧补打搅拌桩或采用压力注浆等措施来达到止水效果。
五、轻型井点降水设计方案
a、轻型井点类型的判定
1、井点类型的判定:
自然地面上部是透水层,场地无隔水地板,井点类型为无压非完整井。
2、涌水量计算公式的确定:
井点类型为无压非完整井采用《建筑基坑支护技术规程》附录E2、F07。
b、目前,工程基础处于夏季施工,属常年水位季节。
地下水位取自然地面-1.0m。
场地整体布局,平整场地定位放线后,住宅楼基坑开挖深度-3.7~4.0m,地下室开挖深度9.15~9.85m,在-1.0处组装一级井点,在基坑-4.5m处组装二级井点,在-7.5m处组装三级井点,使井点组装深度接近地下水,场地为中等~中强透水同,在基底组装埋设井点增大降水功能,分层整体开挖基底。
c、井点降水施工的布置:
根据《地质报告》提供的工程地质资料,场地无隔水地板。
d、基坑降水有关数据计算。
根据基坑降水影响半径R=2S
降水以地下室柱墩开挖深度10.3m计算:
有效降水深度S=10.3m-1.0m+0.5m=9.8m
地下水埋深在自然地面-1.0m
基底干燥厚度0.5m
e、含水层厚度计算H={2+lg[S/(S+L)]}×
(S+L)
降水影响深度以下的动水位对基坑基底不产生影响,故含水层厚度取抽水影响深度。
按建筑《施工手册》计算:
H0=H采用三级井点降水,其滤管长度L=3.5m
H={2+lg[9.8/(9.8+3.5)]}×
(9.8+3.5)=24.0m
取土层经验渗透值K=1.0m3/d
一级井点降水影响半径:
R=20.4m
S=6.5mH=16.0mK=1.0m/d
整体降水影响半径:
R=93.5m
S=9.5mH=24.0mK=1.0m/d
f、基坑挖土深度范围内的土层是①素填土平均厚度1.5m,,②粉土平均厚度2.5m。
③粉砂平均厚度4.0m。
③粉土夹粉砂平均厚度2.0m
一级井点开挖的井点槽贴近地下水位,二级井点设置在-4.5m的二级平台上,三级井点设置在-7.5m的二级平台上,基底干燥厚度0.5m。
基坑在开挖深度范围内的土层①~④层为中等~中强透水。
为确保施工质量及工程顺利进行,基坑开挖时做好施工降水工作,基坑采用三级井点和疏干井点及埋设井点降水,配合基础工程的施工。
六、基坑涌水量的估算
1、整体降水影响半径的计算:
一级井点R=2S
=20.4m二级井点R=2S=52.0m
2、井点支管埋设长度的计算
水力坡度I=1/10
基坑上工作面宽度212.0m,一级井点影响半径<1/5基坑宽度为配合土方的开挖中部采用疏干井点,分片宽度取50.0m计算。
井点管至基坑中心的水平距离L=50.0m÷
2=25.0m
HA≥H1+h1+IL=9.5m+1/10×
25.0=12.0m
根据井点管埋设深度的计算,井点支管(不包括滤管),全长5.0m,实际使用长度4.8m,HA=12.0m>
4.8m。
基坑井点降水采用三级井点和疏干井点,以配合整个基坑的降水和基础的施工。
井点布置长度和宽度长宽比小于1:
5,满足降水施工要求,按《地质报告》规定《建筑基坑支护技术规程》E2附录F07和《施工手册》计算涌水量。
从±
0.00计算,一级井点主管安装在井点槽内自然地面上,一级井点有效降水深度S=3.5m,二级井点有效降水深度S=3.0m。
实际基坑降水深度S=10.8m>
基础柱墩(集水坑)开挖深度10.3m,降水深度满足施工要求。
A、涌水量估算一级井点降水分片面积252m×
50m
涌水量Q=πK
a、地质报告提供:
取场地经验渗透系数K=1.0m/d
b、含水层厚度H同降水影响深度
S=3.5m,L=1.0mH=8.5m
基坑土方分层开挖深度4.0m,降水影响深度以下的动水位,对基坑开挖无影响。
hm=见《建筑基坑支护技术规程》附录
h=H-S=8.5-3.5=5.0mhm==6.8m
c、降水影响半径:
R=2S=20.4m
d、基坑等效半径r0=0.29(a+b)=0.29(252.0+50.0)=87.0m
涌水量Q=3.14×
1.0=493.0m3/d
e、确定井点管数
井点管数n=1.1×
Q=493.0m3/d
单根井管
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