星海基坑支护及降水施工方案.docx
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星海基坑支护及降水施工方案
一.工程概况及水文地质条件:
1.1工程概况:
本工程为河南星海置业有限公司投资兴建地星海·湾畔工程,建设地点位于河南省新乡市胜利路与中同街交叉口东南角,总建筑面积为32678.75㎡.
工程设计标高±0.00相当于黄海高程72.537m,地基土按岩性及力学特征,自上而下可分为杂填土.粉土.粉质粘土.细砂.粉质粘土.细砂层.原场地自然土面标高约为73.337m,基础开挖深度为6.0m左右,场地土质条件一般,表层均为拆迁地,地下水位在自然土面标高以下5.0m—7.2m,年变幅1.5m.本工程部分地基采用CFG桩复合地基;基础形式有筏板基础.独立基础.条形基础.柱下独立基础加抗水板.柱下条形基础加抗水板等.
1.2工程地质条件:
根据岩土工程勘察报告,拟建地基土层自上而下地分布情况摘要如下表:
第①单元层:
杂填土(Q4ml),杂色,不均匀,稍密,稍湿,包含砖块.石子.植物根等,以建筑垃圾为主,层厚0.5-2.2m.
第②单元层;粉土(Q4al),黄褐色,密实,稍湿,含锈染,少量贝克碎片,局部夹粉质粘土薄层,无光泽反应,摇振反应中等,干强度低,韧性低.层底埋深3.2-4.5m,层底标高-2.28∽-4.36m,层厚1.8-3.7m,平均厚度2.81m.本层粉土粘粒百分含量平均值为11.6.
第③单元层;粉质粘土(Q4al),褐黄色,硬塑,含锈染,姜石.黑色碳膜,局部夹粉土薄层,无摇振反应,切面较光滑,干强度中等,韧性中等.层底埋深7.0-7.9m,层底标高-6.13∽-7.59m,层厚2.66-4.40m,平均厚度3.54m.
第④单元层:
粉质粘土(Q4al),褐黄色,硬塑,含锈染,姜石.黑色碳膜,局部夹粉土薄层,无摇振反应,切面较光滑,干强度中等,韧性中等.层底埋深11.2-12.4m,层底标高-10.28∽-12.17m,层厚3.7-5.0m,平均厚度4.38m.
第⑤单元层:
细砂(Q4al),褐黄色,密实,饱和,粒度较均匀,砂粒成分以石英.长石为主,局部夹粉砂薄层,磨圆度较好,粒径大于0.075mm地颗粒含量平均值是全重地91.4%,粘粒百分含量平均值为0.1.层底埋深18.0m左右,层底标高-17.0m左右,层厚6.0m左右.
第⑥单元层:
细砂(Q4al),褐黄色,密实,饱和,粒度较均匀,砂粒成分以石英.长石为主,磨圆度较好,粒径大于0.075mm地颗粒含量平均值是全重地91.8%,粘粒百分含量平均值为0.1.层底埋深23.5-25.0m,层底标高-23.07∽-24.06m,层厚6.0-6.8m,平均厚度6.4m.
第⑦单元层:
细砂(Q4al),褐黄色,密实,饱和,粒度较均匀,砂粒成分以石英.长石为主,磨圆度较好,粒径大于0.075mm地颗粒含量平均值是全重地91.5%,粘粒百分含量平均值为0.0.层底埋深29.5-30.9m,层底标高-28.93∽-30.46m,层厚5.0-7.0m,平均厚度6.2m.
第⑧单元层:
细砂(Q3al),黄褐色夹灰褐色,密实,饱和,粒度较均匀,砂粒成分以石英.长石为主,磨圆度较好,粒径大于0.075mm地颗粒含量平均值是全重地91.2%,粘粒百分含量平均值为0.0.层底埋深36.8-37.5m,层底标高-35.68∽-37.27m,层厚6.0-8.0m,平均厚度6.74m.
第⑨单元层:
粉质粘土(Q3al),黄褐色,坚硬,含锈染及小粒姜石,切面光滑,无摇振反应,干强度中等,韧性中等.层底埋深47.0m左右,层底标高-46.0左右,层厚10.0m左右.
第⑩单元层:
细砂(Q2al),黄褐色,密实,饱和,粒度较均匀,砂粒成分以石英.长石为主,磨圆度较好,粒径大于0.075mm地颗粒含量平均值是全重地93.1%,粘粒百分含量平均值为0.0.孔深55m未穿透,最大揭露厚度7.8m.
1.3工程水文条件:
依据水文地质条件本场地地下水属孔隙潜水,场地地下水为孔隙潜水,主要补给条件为大气降水和地下水径流,主要排泄条件为蒸发和地下水径流,勘察期间测得初见水位埋深9.0m,稳定水位埋深7.2m,相对标高-6.77m,据调查近3-5年来地下水最高水位埋深5.0m,相对标高-4.57m,十几年来水位呈下降趋势,地下水位年变幅在1.0-1.5m左右.
二.设计依据:
(1)《星海石榴园岩土工程勘察报告(详勘阶段)》
(2)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)及《规程应用手册》
(3)《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)
(4)《土层锚杆设计与施工》(CECS22:
90)
(5)《土钉支护技术规程》(CECS96:
97)
(6)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)
(7)《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
(8)《地基与基础工程施工与验收规范》(GBJ120-99)
(9)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002)
(10)《建筑变形测量规程》JGJ8-2007
(11)《全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ73-97)
(12)《工程测量规范》(GB50026-93)
(13)《城市测量规范》(CJJ13-87)
(14)《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》(TBJ108-92)
(15)《城市地下水动态观测规程》(CJJ/T76-98)
(16)《岩土工程试验监测手册》
(17)现场踏勘
三.施工准备
3.1技术准备:
3.1.1编制施工组织设计:
由技术负责人组织编制施工组织设计,报监理工程师审核批准后实施.
3.1.2进行三级技术交底:
由项目部技术负责人向项目部各级管理人员进行总体要求地技术交底,施工管理人员向施工班组长进行操作细则.施工规范.规程地交底,施工班组长向施工作业人员作机械操作.施工注意事项等方面地技术交底,必要时应做范例.
3.1.3施工图确认和会审:
支护.降水施工图必须经过业主.监理.设计院共同确认后方可施工,并经各专业技术人员对图纸进行会审,将各施工问题解决在施工前,保证施工地顺利进行.
3.1.4确定质量控制点:
依据本工程施工内容确定如下质量控制点:
土层锚杆:
定位.成孔.杆体制作.杆体安放.注浆.
降水管井:
定位.成孔.井管安装.填滤料.洗井.水量验收.水位观测.
土方:
分层分段.开挖边线.基底边线.边坡坡度.开挖深度.标高控制.桩间土开挖.
土钉墙支护:
成孔.土层锚杆安放.注浆.水泥砂浆强度.
3.1.5测量放线:
依据现场.规划部门给定地坐标.高程.确定基坑高程.轴线,开挖内外边线.台仓部位及不同标高处地轴线边框线.
控制桩位线,确定各施工之测量控制点,经过自检合格并报请监理复核后方可开始进行各分项工程地施工.
3.1.6计量检测
依据本工程本阶段施工任务,配备足够地计量检测设备,以保证工程地质量.计量检测设览表见下表:
测量检测设备一览表
序号
名称
规格编号
管理措施
投入数量
备注
1
钢卷尺
50米
一年换新
2
2
钢卷尺
5米
一年换新
4
3
经纬仪
J2级
1
4
水准仪
S3
1
5
全站仪
1
6
测绳
100米
一次换新
6
7
坍落度筒
试用至报废
1
8
泥浆稠度仪
试用至报废
1
9
李氏比重瓶
试用至报废
5
10
量杯
试用至报废
3
11
秒表
试用至报废
1
12
角尺
试用至报废
2
13
水平尺
试用至报废
2
3.1.7支护喷面砼强度为C20.
3.2施工机械计划
本工程根据工程施工地各种因素及施工场地地质条件,结合公司现有能力,集中力量有限考虑施工护坡桩为台仓开挖打下基础.配备足够地机械设备,以满足施工需要.
主要机械设备一览表
序号
机械名称
型号规格
数量(台)
备注
1
钻机
GPS-12
1
可施工水井
2
泥浆泵
3PN
3
3
电焊机
BX6-300
2
4
灌注设备(导管)
200-250mm
2(套)
5
泥浆运输车
5m3
1
6
吊车
QY-16T
1
7
反铲挖掘机
斗容量1m3
1
8
装载机
ZW-50
1
整理场地
9
闪光对焊机
UN2-150
1
10
切断机
GJ5-40
1
11
锚杆钻机
XJ-100
1
抗浮锚杆
12
锚杆钻机
金星900
1
预应力锚索
13
予应力张拉机
YC-60/500
1
14
潜水泵
2-3寸
12
15
注浆机
BW-150
2
16
管井钻机
180
2
17
全站仪
TC—500
1
18
经纬仪
J2—2
1
工程施工试验检测计划
序号
试验检测项目
试验检测数量
试验检测单位
1
桩成孔质量检测
抽检总桩数地20%
委托检验
2
钢筋原材料检测
按工程部位.直径.批量每60吨
委托检验
3
砼试块抗压强度检测
每桩留置一组试块
委托检验
4
钢筋接头试验
按钢筋直径.批量每400个
委托检验
5
水泥进场检测
按标号.批量每100吨
委托检验
6
砂.石进场检测
按规格.批量每400吨
委托检验
7
外加剂
按型号.批量
委托检验
8
砼坍落度
每运输车
委托检验
11
锚索基本试验
每层锚索一组
自行完成
12
锚索验收试验
每层锚索总数地5%
自行完成
13
锚杆灌浆体强度
试块每30根1组每组试块6个
委托检验
3.3劳动力计划
本阶段工程施工任务为护坡.降水排水.为了保证施工地有力配合,分成以下几个施工队进行施工:
护坡工程施工队:
负责所有护坡地施工.
降水.排水专业施工队:
负责所有降水井地正常运行和日常管理,负责场区内排水系统地正常运行和日常管理,保证降水.排水顺利进行.
锚杆施工队:
负责深基坑支护结构锚杆地施工.
支护施工队:
负责边坡支护.锚杆成孔及注浆.
四.基坑降水施工方案:
4.1基坑降水方案总体技术思路
场地内对基坑施工有影响地地下水为潜水,其静止水位标高为自然地坪以下7.2m,根据现场实际情况,结合工程实际情况,水位降深至垫层以下1m,即-7.5m.
根据该场地地下水埋藏条件.基坑开挖深度以及场地附近地区已有地降水经验,拟采用管井降水方案降低地下水位,即在基坑周围布设一定数量地管井,由管井统一将地下水抽出,达到阻截基坑外围地下水流入基坑地目地,从而满足基础施工对降水地要求.
4.2降水井布置
4.2.1管井布置
沿基坑开挖线外侧,路底板外皮2.0m处布置管井,井间距25m左右,共布置管井10眼,管井井深25m,井径500mm,井管内径300mm,井管混凝土管滤水管.
4.2.2观测井地布置
在基坑内外共布置6个观测井,井深15m,井径50mm,井管用料及填入地滤料同降水管井.
4.3降水设计计算
计算项目:
降水计算2
[原始条件]:
计算模型:
潜水完整井;基坑远离边界
水位降深2.500(m)
过滤器半径0.275(m)
水头高度23.600(m)
渗透系数10.000(m/d)
单井出水量140.000(m3/d)
沉降计算经验系数1.000
------------------------------------------------------------------
沉降影响深度内土层数:
10
地下水埋深:
5.000(m)
层号
层厚度(m)
Es(MPa)
1
1.000
5.000
2
1.600
7.100
3
1.800
5.100
4
1.600
5.600
5
1.300
6.300
6
1.300
11.400
7
3.800
12.500
8
7.300
18.600
9
7.000
27.000
10
3.100
6.800
------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------
基坑轮廓线定位点数:
4
定位点号
坐标x(m)
坐标y(m)
1
0.000
0.000
2
58.200
0.000
3
58.200
33.600
4
0.000
33.600
------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------
降水井点数:
10
井点号
坐标x(m)
坐标y(m)
抽水量(m3/d)
1
0.000
0.000
150.000
2
60.000
0.000
150.000
3
60.000
34.000
150.000
4
0.000
34.000
150.000
5
14.550
16.750
150.000
6
43.650
16.750
150.000
7
29.100
33.500
150.000
8
29.100
0.000
150.000
9
23.100
24.500
150.000
10
23.100
24.000
150.000
------------------------------------------------------------------
任意点降深计算公式采用:
基坑工程手册公式
沉降计算方法:
建筑地基基础设计规范方法,考虑应力随深度衰减地方法,且考虑相互影响半径
沉降计算相互影响半径按30.000(m)考虑
------------------------------------------------------------------
[计算结果]:
(1)基坑涌水量计算:
按《规范》附录F计算得:
根据《规范》F.0.7确定降水影响半径R=76.811(m)
根据《规范》F.0.7确定基坑等效半径r0=26.622(m)
基坑涌水量=991.15(m3/d)
(2)降水井地数量计算:
按《规范》8.3.3计算得:
单井出水量按140.000(m3/d)计算,需要降水井地数量=10
(3)单井过滤器进水长度计算:
按《规范》8.3.6验算得:
单井过滤器进水长度=20.483(m)
(4)各点降深与地表沉降计算:
降深按《基坑工程手册》计算
按用户指定地井数(8).井位.各井抽水量,计算得:
在指定范围内:
最小降深=0.212(m)最大降深=1.180(m)
在指定范围内:
最小沉降=0.6(cm)最大沉降=2.4(cm)
(5)建筑物各角点降深与沉降计算:
建筑物角点1:
降深=0.749(m)沉降=1.132(cm)
建筑物角点2:
降深=0.750(m)沉降=1.135(cm)
建筑物角点3:
降深=0.560(m)沉降=0.938(cm)
建筑物角点4:
降深=0.558(m)沉降=0.935(cm)
建筑物各角点:
最小降深=0.558(m)最大降深=0.750(m)
建筑物各角点:
最小沉降=0.9(cm)最大沉降=1.1(cm)
建筑各角点之间最大倾斜率=千分之0.328
(6)观察剖面上各点降深与沉降计算:
观察剖面上:
最小降深=0.377(m)最大降深=0.983(m)
观察剖面上,地表:
最小沉降=1.0(cm)最大沉降=2.4(cm)
观察剖面上,建筑物埋深平面:
最小沉降=0.7(cm)最大沉降=1.7(cm)
观察剖面降深沉降图
4.4降水施工方案
4.4.1布井
根据场地实际情况及设计要求,在深基坑内外布置水井10眼,井深25m.(详见基坑降水管井平面布置图)
4.4.2降水井结构
管井成孔直径为Φ500mm滤水管采用内径Φ300mm,外径Φ400mm地无砂水泥滤管,滤料选用干净米石,以保证降水井内不会产生大量涌沙确保降水效果.
4.4.3施工准备
降水施工前准备如下资料:
降水井平面布置图.降水井结构图.抽水系统安装图.排水系统施工及平面图.
成井.抽水.排水.用电技术交底及安全交底.
成井.抽水.施工记录表.
水位监测记录表.
隐蔽工程验收资料.
机械设备按计划进场.
井位放线定位.
材料按计划进场.
现场成井所需泥浆坑地挖设及所造泥浆地外运准备.
管理及操作人员按计划组织进场.
现场电力系统架设成功.
现场及场外排水系统施工成功.
4.4.4施工部署
(1)降水施工如下部署:
GPS-12水井钻机进行降水井施工.
(2)抽水系统:
单井各设一台潜水泵,用PVC管连接后排至地面排水管内.并1∶0.5配置备用水泵.
(3)排水系统
每井中抽出地水排入总排水管内,经汇集后流向场内所设沉淀池进行沉淀.而后经提升排至场外雨水管道内.坑内集水井内水各自排至就近排水沟中.
4.4.5降水井施工
(1)成井施工工艺:
井点测量定位→安放护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层吊放井管→回填井管与井壁间砂砾过滤层→洗井→井管内下设水泵.安装抽水控制电路→试抽水(验收合格)→降水井正常抽水
(2)施工技术要求及技术措施:
a.护筒安放误差5cm,钻机就位误差2cm.特殊部位根据实际情况进行调整.
b.采用水冲钻机成孔,孔径500mm,垂直度偏差不大于1%,孔深达到设计要求.
c.成孔后清渣换浆,沉渣要求不大于20cm,泥浆比重为1.05~1.1.
d.成孔所造泥浆外运.
e.沉渣.泥浆参数达到要求后回填井底砂垫层,采用5mm碎石即可,厚度为30cm.
f.沉放井管:
本工程井管采用内径300mm.外径420mm地水泥无砂管.采用托盘法沉放井管.为防止泥沙进入井管内,井管开始沉放时在井底放砼托盘,砼托盘与井管接触地地方用水泥粘结.每节井管相联处同样采用水泥粘结,在结口周围裹一层油毡布.在井管下放时结口周围附3道竹片,且用8#铁丝扎牢,以防井管下放时发生错节现象.为保证井管下放在井孔中部,每隔5M在井管外围设导正圈.井管下放时缓慢下放,严禁快放.若在下放时发生卡管.塌孔等异常现象需将井管重行拔出,下钻扫孔后再次安放.
g.回填滤料应从井管四周同时均匀填入,不得用铲车填料,应用铁锹下料.填料时应将井口暂时封盖以防滤料填入其中,滤料采用干净米石,从井底连续填至地面.
h.洗井采用污水泵洗井法.洗井应在填好滤料8小时内进行,一次性洗完.最终洗至井内排出地水由浑变清达到正常排水为止.
i.水泵安放前检查潜水泵转向.连接电缆.排水胶管.吊泵绳索,确信正确.安全后下放.泵体下放及起吊采用人工手摇辘轳,吊泵绳索采用6mm地纲丝绳.
j.每台泵应配置一个控制开关,主电源线路沿深井排水管路设置.控制开关单独装箱,并在电路内连接水位自动控制器,以防井内没水时泵体空转烧坏电机.其他电路严格按照配电原则进行敷设.
k.安装完毕后放水泵至水面以下3m开始试抽水.抽水过程中定时测定抽水量.水位等值,做好记录.试抽水满足要求后转入正常抽水.
(3)验收
a.单井出水量稳定.
b.抽出水地含沙量不超过0.5‰.
4.4.6观测井施工
为准确掌握基坑水位全场布设6个观测井,施工措施如下:
(1)钻机就位误差20cm.特殊部位可根据实际情况进行调整.
(2)采用水冲回转钻机成孔,孔径100mm,垂直度偏差不大于1%,观1~观8井深15m.
(3)成孔后清渣换浆;沉渣要求不大于20cm,泥浆比重不大于1.1.
(4)沉渣.泥浆参数达到要求后井内下放井管.井管为,管径50mm;管壁间隔10cm打梅花小孔,孔径10mm;井管外包一层80目尼龙网.井管与井壁间填中砂,填至距地面2m后用粘土封死.
(5)安装PVC管时,应边下管边向管内注清水,保证下管顺利进行.
(6)抽水期间观测水位并做好记录,为土方开挖服务.
4.4.7电力系统施工
本工程降水配电按规范要求进行配电.单泵严格按照三级配电两级保护地原则进行配电.
4.4.7.1降水配电说明
所有主电缆均沿基坑外侧埋地敷设.采用双回路保险措施,凡与降水无关地用电设备,不得接在降水用电线路上.电缆严禁穿过基坑,遇到基坑均沿边尽量远离基础.过路必须穿钢管,主电缆过路每侧预留2m.
控制柜到深井泵电力电缆均沿基坑明敷设.控制柜紧靠排水沟,每根预留5m内侧安装.
4.4.7.2电缆选择
(1)单台水泵2.2-4kw,选择可移动地YC-1KV-4*2.5.
(2)每台箱电缆配置Ij=Sj/(1.732*Un)=38A选择电缆YJV*16+2*6.根据现场两台到三台并接.
4.4.7.3配电施工技术要求
(1)施工工艺:
配电柜定位→配电柜安装→电缆沟开挖→电缆布放→电缆头制作安装→配电系统调试
(2)施工措施:
测量配电柜基础地尺寸和水平度均应满足配电柜安装要求.配电柜安装要牢固,水平度和垂直度必须符合规范要求.采用双回路线路控制,凡与降水无关地用电设备,不得在降水用电线路上连接.
电缆沟开挖前根据电缆敷设要求先放线,敷设电缆时,组织足够地人力,严禁电缆在地面上拖拉.电缆盘放在起始柜位置,放足量后在锯断,防止电缆中间接头.电缆头干包,铜接线端子压接不少于两道,并刷锡.电缆头安装牢固,铜接线端子连接紧密,并加弹簧垫,防止松动.
仔细检查柜内配线是否正确,接线是否牢固,电缆绝缘是否满足要求,水泵转动是否顺畅,绝缘是否良好后再通电试机.
4.4.8抽水
本工程降水时间长,降水施工期间成立由机电部负责地降水施工队,昼夜24小时监护,确保降水地连续性和降水施工地成功.
降水井开始抽水时水泵不能一次性放到井底进行大降深抽水,否则井中水跃值过大,反复几次将破坏井管和所填滤料,造成井内大量涌沙现象,抽出地水中含量太大,深井淤积而报废.抽水电泵应每次下放3m~5m.
本工程深井降水采用深井自动控制系统,保持深基坑部分井内动水位在25m以下,浅基坑部位井内动水位在20m以下.
五.基坑支护施工方案
5.1基坑支护方案设计
根据本工程现状,基础开挖深度分别为6m左右,结合实际情况及我单位在该地区地类似施工经验,支护结构施工与土方挖运须交叉进行并严格遵循分层分段开挖.支护地原则,分层高度一般为1.8~2.0m,边坡开挖时按1:
0.3放坡,基坑安全等级为二级,可采用土钉墙支护,详见基坑支护剖面图.
5.2支护设计计算
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[验算简图]
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[基本参数]
所依据地规程或方法:
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- 基坑 支护 降水 施工 方案