人防地下室土方开挖及围护方案Word文件下载.docx
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岩体风化裂隙发育,裂隙中有大量松散充填物。
随着深度的增加,风化强度逐渐减弱,岩体呈碎块状。
本层最大探深为8.80米。
本基坑开挖深度座落在③强风化砂页岩土层。
含水层在地表下2.80~5.10m。
地下水补给源主要为大气降水及邻近场地补给。
粉土层为主要含水层,渗透系数参考值:
粉土:
K=1m/d。
场地地层承载力特征值、变形模量及有关的岩土参数如下:
承载力特征值fak=170KPa;
Es=5.47MPa;
r=17.7KN/m3;
强风化砂页岩:
承载力特征值fak=260KPa;
E0=19.0MPa;
场地土类型为中硬土,建筑场地类别为Ⅱ类。
粉土层物理指标中含水量w=15.1%;
密度ρ=18.1KN/m3。
从以上参数分析,土的压缩模量Es=5.47MPa,属中等压缩性土;
粉土层为主要含水层,其含水量为w=15.1%,低于常见的20%,含水量偏低。
另外依据施工现场5月10日至12日在距车库附近挖的两个取水井查看,含水层距自然地面向下约4m开始出水,且补水较慢,约1.3m3/小时。
三、工程结构特点
本工程为地下一层,建筑结构形式为框架,设计使用年限为50年,抗震设防烈度为6度,建筑埋深4.5米,耐火等级为一级,防化等级为丙级,人防地下室类别为甲类,抗力级别为防核武器6级,防常规武器6级。
使用功能为平时为小型车停车库,战时为二等人员掩蔽所。
平时停车数量为小型车110台,战时掩蔽人数为2400人。
地下室层高3.6米。
本工程基础为钢筋混凝土独立柱基及钢筋混凝土条形基础,持力层为3层土,均为强风化砂页岩。
其中独立柱基基础面比基础底板底面低500mm,墙下条基基础面比底板底面低300。
局部集水坑处下降1米。
地下室底板厚300mm,外墙板厚300mm,地下室底板、顶板及侧墙采用密实防水混凝土,抗渗等级S6。
混凝土强度等级均为C30。
四、编制依据
本方案编制主要依据:
招标文件、施工合同及图纸;
现行规范、规程以及现场实际情况。
主要规范、规程有参考资料如下:
《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)
《辽宁省地方标准建筑安装工程施工技术操作规程基坑支护、土方开挖与爆破工程》(DB21/900.1-2005J10514-2005)
《建筑施工手册》(第四版)
《建筑基坑支护》(中国建筑工业出版社)
《土力学地基与基础》(武汉工业大学出版社)
五、总体施工部署
1、质量目标
根据施工合同要求,确保市优质样板工程。
分项隐蔽工程验收一次合格率100%,优良率90%。
竣工验收一次合格率100%,优良率90%。
2、工期目标
根据本工程《施工组织设计》基坑开挖总工期为20天,开工日期按业主要求。
因开工日期未定,暂按6月7日为开始日期,待开工日期确定做相应调整。
工期控制点如下表
施工分项名称
施工日期
天数
第一层土方开挖(挖至含水层面以上300mm,挖深约为3.5米)
6月7日至9日
3天
设明沟、集水井抽水
6月10日至11日
2天
第二层土方开挖(挖至基础底面以上200mm,挖深约1米)
6月12日至13日
6月14日至15日
第三层土方开挖(小钩机开挖柱基、集水坑及墙基部分)
6月16日至17日
人工清底(小钩机配合)
6月18日至26日
8天
3、安全文明施工目标
现场施工期间,现场安全文明达到市“安全文明标化工地”标准。
4、施工部署
本工程采用放坡开挖,明沟降水,场内预计设10个降水集水坑,集水坑除设在施工地下室内井坑边附近外,其它设置在转角处。
第二层土开挖前,根据降水观测情况,满足开挖条件后,开始由东向西的行走方向开挖。
本工程土方开挖分四步开挖,每步开挖完毕随后进行人工修坡。
5、拟投入的主要施工机械设备
表1-1拟投入的主要施工机械设备表
序号
设备或
设备名称
型号规格
数量
额定功率
生产能力
备注
1
污水泵
40WQ7-15-1.1
10
1.1
7m3/h
新购
2
搅拌机
JZC350
7.5
完好
3
电焊机
BX-300
32
4
切割机
J3G4-100
1.5
5
挖掘机
CAT320L
6
自卸卡车
斯太尔
10台
7
装载机
1台
8
9
6、主要劳动力计划
表1-2劳动力计划
工种
按施工阶段投入劳动力情况
施工降水
土方开挖
边坡
普通工
放线工
机具工
司机
12
电工
维修工
第二部分、土方开挖方案
一、施工准备
1、工程投入的主要物资
该分项工程主要投入水泵、水管、配电箱、电缆线、方木、木板、红砖、水泥、砂、铁锨、扫帚等物资,其数量及进场时间根据现场施工情况配备。
2、拟投入的机械设备如表1-1。
3、拟投入劳动力如表1-2。
二、施工方法
1、设备进场前,按甲方给定的地下室6个外墙边线控制点测设施工放线控制点和高程水准点。
根据图纸及现场实际情况,该工程基坑较深,基坑四面均采用放坡开挖。
2、本工程基坑支护工程是临时性工程,因此安全与经济的平衡是尤其重要的,不能为了安全而忽略经济,更不能为了经济而忽略安全。
本工程支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重,安全等级为三级。
根据本工程地质条件、周边情况、地下结构开挖深度情况,本基坑全部采用放坡开挖。
基坑采用放坡开挖是最经济、有效的方式,放坡坡度经计算确定。
本工程基坑开挖深度约h=4.5米,地基土的天然重度r=18.1KN/m3,内摩擦角φ=15°
,粘聚力c=12KPa。
N=c/rh=12/(4.5*18.1)=0.14
查下图中的φ=15°
的曲线,可得坡角β=65°
41′,故基坑开挖时稳定的边坡坡度为1:
0.47。
(此图表及计算参考《土力学地基与基础》第110页计算所得。
)
图2—1粘性土简单土坡计算图
考虑土压力、静水压力、渗流压力、地面超载、施工荷载等影响,开挖坡度偏安全取1:
1,即45°
坡角放坡;
且靠主路边坡坡面依据开挖后土质情况抹50mm厚C10砼防护坡面。
本工程场地内属粘性土,现按费兰纽斯提出的土坡稳定性的圆弧滑动分析法——条分法进行基坑整体稳定性分析。
工程上一般认为稳定安全系数K≥1.2时,边坡是安全的。
(此计算参考《土力学地基与基础》第108、109页计算)
为简化计算工作量,根据试算经验,最危险的圆弧滑动面按下述近似方法求得(图2—2)
图2-2最危险滑弧圆心的确定
分别在B、C两点作角α、β(查《土力学地基与基础》第109页表5—4),并求得交点,此点可作为内摩擦角为φ=0时圆弧滑动面的圆心位置,由坡脚A点铅垂向下一倍h处,再水平向右4.5h处得点D。
当φ>0时,圆心在D0的延长线0点上方附近位置。
分别作圆心01、02、03……的圆弧滑动面,并计算相应的稳定安全系数K1、K2、K3……,取最小Ki值的圆心(如图2-2中02点)作D0线的垂线,并在此垂线上再分别取圆心01′、02′、03′、……,并计算相应的K1′、K2′、K3′……。
则取Kmin′所对应的圆心(例图2-2中02′点)作出滑动面即为最危险的圆弧滑动面。
具体分析计算步骤如下:
(1)按比例绘制土坡剖面图(图2-3),假设滑弧通过坡脚A。
(2)按图2-2方法确定内摩擦角为φ=0时圆弧滑动面的圆心位置。
本工程地质勘察报告未给出内磨擦角,本计算依据《土力学地基与基础》一书,假定内磨擦角φ=15°
。
(3)将滑动土体ABC竖直分成宽度相等的若干土条并编号。
编号时可以圆心O的铅垂线为0条,图中向右为正,向左为负。
为使计算方便,本计算取分条宽度b=R/10,则sinβ1=0.1,sinβ2=0.2,sinβn=0.n,sinβ-n=-0.n等。
(4)计算每一土条重力Wi,Wi=γbihi(hi为计算土条的平均高度),略去土条间的作用力,则其分力为:
切向力Ti=wisinβi,法向力Ni=Wicosβi
(5)各土条对圆心的滑动力矩为
(6)各土条对圆心的抗滑力矩包括如下两部分:
由Ni引起的摩擦力对圆心的抗滑力矩为
由粘聚力c产生的抗滑力矩为
由此可得稳定系数:
式中
——土的内摩擦角标准值(度);
本计算取15°
βi——土条弧面的切线与水平线的夹角(度);
c——粘聚力标准值(kPa);
本工程根据土质情况取c=12KPa。
△li——土条的弧面长度(m);
Wi——土条的重力标准值(kN),Wi=γbihi;
bi——土条宽度(m);
hi——土条中心高度(m)。
计算部分放大图
由上图计算(数据由CAD软件内实测得出长度、面积等数据,土的天然重度γ=181kN/m3。
K1=
=[(-18.1×
0.809×
0.522×
cos10°
+18.1×
1.374×
cos3°
2.204×
2.882×
3.551×
cos17°
4.059×
cos25°
3.617×
cos32°
3.009×
cos41°
2.16×
cos51°
0.832×
cos64°
)×
0.2679+(12×
86/360×
2×
3.1415926×
6.815)]÷
(-18.1×
sin10°
sin3°
sin17°
sin25°
sin32°
0.
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