完整工作井接收井逆作法设计施工专项方案Word格式.docx

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D1200×

12钢套管A3焊接钢管140m

4.工作井3座，接收井4座,马路甲式检查井（污水）19座

5。

根据广州市污水治理公司图纸章使用审批的要求，W15～W3及W1～W3顶管段采用顶钢套管，内穿DN600双壁波纹管，而W11～W13采用顶D1200钢管；

由于南洲路下地下管线较多，三条供水主干管、煤气管、排水管和地铁线。

部分顶管管线位置位于主干道路边,交通车流量很大,而且附近居民区密集，地下有电缆管线、通讯管线、供水管、排水管、煤气管等。

根据该分项工程基坑对周围环境影响方面的要求,及综合考虑顶管的施工工艺、技术设备能力和经济等角度,为了工程的顺利进行及不影响周围的环境卫生，我司特编制了基坑开挖专项方案。

2工程地质水文条件

2。

1施工区域内地质情况

据野外钻探资料，本工程地质由地面往下主要是：

人工填土（Qml）、第四系冲洪积形成的粉质粘土、淤泥质土、粉细砂、粗粒砂夹卵石（Qal+pl），第四系形成的残积粉质粘土（Qel）以及早期形成的基岩层（J、γ），砂岩、花岗岩。

（1）第四系全新统人工填土层（Qml）

①人工填土:

浅黄色、黄褐色、红褐色、浅灰色，由粘性土及风化碎块填成，局部钻孔偶见少量生活垃圾，干～稍湿，路基地段结构稍密实，其它结构松散.层厚为0.30~9.80m,层顶高程11.8～19。

28m，层底高程5。

86～17.25m.标贯试验14次，标贯击数10.05~4.8击,平均6。

4击.

（2）第四系粉质粘土层（Qal+pl）

—1粉质粘土:

灰黄色、红褐色、黄褐色、浅灰色,湿，可塑,局部软塑，含少量的粉细砂及1～2cm左右大小不等的卵石，次棱角状，局部地段含有少量的腐殖质，有腥臭味，土质较均.层厚为0.70~13。

70m，层顶高程6.62～16.61m，层底高程0。

56~13.19m.标贯试验122次，标贯击数3.5~11.8击，平均6。

1击。

—2淤泥质粉质粘土：

浅灰色、灰黑色，很湿，软塑~流塑状，含少量的粉细砂及腐殖质,有腥臭味.层厚为0.90～5.00m,层顶高程3.61～9。

28m，层底高程1。

47～6.05m。

标贯试验4次，标贯击数3.9～3.2击，平均3.5击。

—3粉细砂：

黄褐色、灰白色、浅灰色、饱和，松散，以粉砂为主，局部含有少量的卵石、中粗砂等，含约10％的粘性土。

层厚为0。

60~7。

70m，层顶高程0.57~12。

90m，层底高程2.03～9。

52m.标贯试验36次，标贯击数5.8~17。

6击，平均9。

5击。

-4粗砾砂夹卵石：

浅黄色、黄褐色、灰白色，饱和，稍密～中密，局部松散,以粗砾石英为主，含有约10~20％的卵石，分选较差，次磨圆状，卵石直径一般在3～8cm,最大直径约10cm。

该层未穿透，层厚为0。

20～11。

50m，层顶高程0.88～11。

57m，层底高程2。

78~6.30m。

标贯试验64次,标贯击数7.2～21.2击，平均12。

7击

（3）第四系粉质粘土层（Qel）

③粉质粘土:

灰白色，黄褐色,红褐色等,湿,可塑～硬塑，含有少量的中细砂颗粒,局部钻孔含有石英质粗砾砂，残余原岩结构可见。

50~11。

80m,层顶高程2.78～16。

65m,层底高程4。

18~13。

35m。

标贯试验23次，标贯击数10。

9～14。

4击，平均12.5击。

（4）风化岩层

—1全风化砂岩：

红褐色，浅黄色，黄褐色,稍湿，岩芯呈坚硬土状,遇水易软化，原岩结构可辨。

该层未穿透，揭露厚为1.10~1.2m，层顶高程—0.22~3.06m,层底高程-1。

32~1。

86m。

—2全风化花岗岩（γ）：

灰白色，灰绿色,黄褐色,红褐色,稍湿，岩芯呈坚硬砂土状，遇水易散，主要成份为长石，石英及云母，原岩结构可辨.该层未穿透，揭露厚为1.40～6.20m,层顶高程—4。

18~14.99m，层底高程—2。

02~11。

89m。

标贯试验11次，标贯击数23。

4～33。

0击，平均28.5击.

—1强风化砂岩（J）：

黄褐色，红褐色，块状构造,岩芯呈半土半岩状，裂隙发育，强度较高，局部夹中风化碎块。

该层未穿透，揭露厚为0。

50～1.40m，该层埋藏普遍在11米左右，层顶高程-1。

32～3.02m。

—2强风化花岗岩（γ）：

灰白色,黄褐色，灰绿色，结构破碎，岩芯呈半土半岩状，主要成份为长石，石英及云母，裂隙发育，强度较高,局部夹中风化碎块。

该层未穿透,揭露厚为0。

60~6.5m,层顶高程—2.02～17。

25m,层底高程0。

72～14。

95m。

中风化花岗岩（γ）:

灰白色，黄褐色，灰绿色，粗粒结构，块状结构，主要成份为长石，石英及云母，岩芯呈块状,柱状,裂隙发育，裂面被铁锈色浸染，强度高。

该层未穿透，揭露厚为0.30～6.80层顶高程0.72~14。

95m,层底高程1。

58～13。

55m。

微风化花岗岩（γ）：

灰白色，黄褐色，灰绿色，粗粒结构，块状结构，主要成份为长石，石英及云母，岩芯呈块状，柱状，裂隙发育，断口处新鲜，强度高.该层未穿透，揭露厚为1.10~3.50m，层顶高程1.58~13.55m。

2施工区域内及邻近地区地下水情况

（1）地下水类型

场地地下水为赋存于第四系地层中的孔隙水,水量较大，主要补给为大气降水和石马河河水的侧向渗透补给,部分地段揭露出岩层中有少量基岩裂隙水。

场地其它地层均为相对隔水层。

场地地下水水位埋深一般为1.60～8。

00米.

（2）水的腐蚀性

按强透水层考虑，地下水对管线钢结构具弱腐蚀性，对砼结构具有中等腐蚀性，对砼结构中的钢筋有弱腐蚀性；

若按弱透水层考虑，地下水对管线钢结构有弱腐蚀性，对砼结构和砼结构中的钢筋具有中等腐蚀性.

顶管井位置围岩类别及岩性采用比较有代表性的ZK8号钻孔数据，见表1—1【顶管井围岩类别一览表】：

表1-1顶管井围岩类别及岩性一览表

序号

地层

编号

岩土名称

厚度

密度

（KN/m3）

凝聚力

（Kpa）

内摩擦角

（度）

承载力特征值

1

①

人工填土

0。

80

17。

8

15

60

2

②1

粉质粘土

5.40

19.0

27

12

130

3

②4

粗砾砂夹卵石

8。

00

19。

6

35

220

3逆作法竖井围护结构方案设计

根据顶管工作井土质较差的特点，具体情况见表1-1，及周边的施工环境,顶管工作、接收井采用圆形结构，工作井净空φ7000mm,采用护壁厚为450mm，的逆作法竖井作为基坑围护结构，接收井净空φ5000mm,采用护壁厚为350mm，的逆作法竖井作为基坑围护结构，井结构高度暂按7。

0m进行设计,采用C25商品混凝土。

如图1—1【顶管工作井围护结构示意图】所示：

图1—1顶管工作井围护结构示意图

工作井围护结构具有整体性好、结构简单、较稳定等优点.

3。

1竖井围护结构设计

（1）计算分析

1）计算方法

围护结构设计的土层参数，见表1—1【顶管接收井围岩类别一览表】。

根据本工程的地质资料数据计算围护结构等效土层的物性参数：

γ=（17*0。

8+19＊5。

4+19。

6*2。

3）/8。

5=18.97（KN/m3）

c=（8＊0.8+27＊5。

4+0*2。

3）/8.5=17.9（KPa）

Ф=（15*0.8+12＊5。

4+35＊2。

3）/8.5=18.5（°

）

2）计算荷载

永久荷载：

水土侧压，采用郎金土压力理论进行计算.对于粘性土采用水土合算；

对于砂性土采用水土分算。

3）计算步骤

a）竖井初步设计：

尺寸设计：

井净空：

外径为φ5500mm。

井高度：

井高为8500mm。

b）井壁结构计算

1井壁砼厚度设计

圆形竖井在井筒稳定的条件下承受径向均匀荷载。

如图1—2【圆形竖井井圈周边土压力分布图】所示:

图1—2圆形竖井井圈周边土压力分布图

井壁砼厚度按下式计算：

t≥K＊N/fc

式中：

t-竖井井壁厚度（mm）

K-保险系数，取1.5~2.0

N—井壁承受的轴向土压力的合力（kN）

fc—砼轴心抗压强度设计值（N/mm）,C30为14。

33N/mm

其中:

N=r*q*sinθ＊dθ

q—作用于井壁的主动土压力标准值（kPa）

θ—主动土压力的水平夹角

r—井外半径（mm）,本工程为2750mm

q=γhtg2（45°

—Ф/2）

=18。

97*8。

5＊tg2（45°

—18.5/2）＝83。

57（kPa）

N=q*sinθ*dθ＝q*r=83。

57＊2.75=229.8（kN）

计算:

t≥K＊N/fc＝1。

5*229.8/14.33＝24（mm）

取井壁厚度为t=250mm。

2竖井环向钢筋配设

井壁的环向钢筋按照构造规定配置竖向钢筋。

计算参数：

单位井壁计算尺寸为250mm×

1000mm（宽×

高）.

计算过程：

矩形截面面积A＝b＊h＝350＊1000=350000（mm2）

全部纵向钢筋的最小截面面积

As,min＝A＊ρmin＝350000*0.3%＝1050（mm2）

计算结果：

竖井环向配φ16＠200mm,As=1100mm2>

1050mm2。

③竖井竖向钢筋配设

竖井在施工阶段，其井壁的竖向最大拉力，等截面井壁的竖向钢筋按照构造规定配置竖向钢筋。

环形截面面积

A＝π（d2-d12）/4

＝π（55002-50002）/4＝4121250（mm2）

As，min＝A*ρmin＝4121250*0.30%＝12364（mm2）

沉井竖向配φ16@200mm，As=16613mm2>

12364mm2。

c）竖井垫层及底板设计

竖井采用干封底,垫厚度以能保证钢筋砼底板顺利施工为准,本工程封底砼厚度为500mm，