土方开挖专项方案设计.docx
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土方开挖专项方案设计.docx
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土方开挖专项方案设计
一、工程概况
1、工程基本情况
序号
项目
容
1
工程名称
2
工程地址
3
建设单位
4
设计单位
5
监理单位
6
勘察单位
7
施工单位
2、建筑、结构概况
拟建场地位于市蕉城区三屿围垦填海造地区块,三都澳卢门港湾顶部,本区块已做填土处理。
垦区原滩地东连云淡岛,西沿104国道,北临霍童溪出海水道,南隔七都溪出,具体见《现场平面图》。
总装车间占地面积138749平方米、建筑面积144724平方米、层高9米、建筑层高为一层、局部二层,建筑完成后室地坪标高为绝对标高+4.600米。
结构形式:
基础为桩基钢筋混凝土独立基础,主体为钢筋清水混凝土独立柱,屋面为钢网架结构,
3、土方开挖概况
本工程挖土分两种类型,第一种为承台挖土,第二种为设备基坑挖土,承台共计426个分布整个车间。
目前场地自然回填土标高约为室地坪标高-0.600,挖土深度最深为室地坪标高-4.500米。
承台挖土分以由西向东分四个区域,具体见《土方开挖顺序布置图》。
设备基坑挖土待主体结构完成后地坪施工时进行。
由于承台轴线距离较远,现场无需考虑土方外运。
4、环境工程条件
拟建场地交通便利,离居民区及道路相对较远,因此施工时不会对周围居民及环境造成较大的影响。
土方开挖顺序布置图
5、场地土质
根据勘察设计报告显示,场地岩土层结构较为复杂,上部主要为第四纪松散堆积层属海陆交替沉积成因的淤泥、黏性土、砂及卵石层,下伏燕山晚期侵入的花岗岩,在场地表层普遍分布有近期吹填的海砂填土。
根据各岩土层的地质年代、成因类型、工程特性等,可将本次勘探深度的地基土层分为二个系,共13个主层及8个亚层,本次勘察场地地层自上而下分述如下:
Ⅰ、第四纪地层
(1)填土(Q4ml):
黄褐色、灰色,由海砂人工吹填而成,主要成分为细砂,局部含中砂,稍湿~饱和,松散状,含少量泥质成分。
该层在场地普遍分布,厚度差异较大。
层厚0.90~11.20m。
(2)淤泥(Q4m):
褐色、灰黑色,软塑~流塑,富含有机质,有臭味,局部含粉细砂。
压缩系数平均值1-2=1.54MPa-1,属高压缩性土。
切面光滑,无摇振反应,干强度较高,韧性高。
该层在场地局部分布,层厚0.50~10.00m。
(3)细砂(Q4al+pl):
灰色、褐灰色,湿~饱和,松散,矿物成份以石英为主,局部含淤泥团块。
该层在场地局部分布,层厚0.70~5.50m。
(4)中砂(Q4al+pl):
灰色、褐灰色,湿~饱和,松散~稍密,矿物成份以石英为主,局部含少量圆砾。
该层在场地局部分布,层厚0.90~5.70m。
(5)卵石(Q4al+pl):
黄褐色,杂色,饱和,稍密~中密,该层卵石在整个场地部分区域顶部30~50cm相对松散,密实度较低。
岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量约为55%左右,颗粒呈亚圆形,一般粒径2~7cm,最大粒径大于10cm。
充填物多为中粗砂、圆砾及黏性土,局部黏性土含量较高。
卵石分选性一般,级配一般。
该层在场地部分地段缺失,层厚0.60~8.10m,层顶标高-8.15~3.58m。
(5-1)含卵石中砂(Q4al+pl):
灰色、黄灰色,饱和,稍密,矿物成份以石英长石为主,含卵石,岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量10~35%,颗粒呈亚圆形,一般粒径2~6cm。
该层在场地局部分布,层厚0.80~8.20m。
(5-2)含卵石粉质黏土(Q4al+pl):
黄褐色、灰黄色,可塑。
具灰白色斑块,局部含砂粒,含10~30%的卵石,颗粒呈亚圆形,一般粒径2~5cm。
稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等,属中压缩性土。
该层在场地局部分布,层厚0.50~4.60m。
(6)粉质黏土(Q4al+pl):
灰黄色,局部灰白色,可塑,局部硬塑。
具灰白色斑块,黏性较高,局部含少量卵石及砂粒。
稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等~高。
压缩系数平均值1-2=0.31MPa-1,属中压缩性土。
该层在场地部分地段缺失,层厚0.50~10.80m,层顶标高-12.88~0.09m。
(6-1)卵石(Q4al+pl):
黄褐色,饱和,稍密,岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量约为55%左右,颗粒呈亚圆形,一般粒径2~6cm,最大粒径大于10cm。
充填物多为中粗砂、圆砾及黏性土。
卵石分选性一般,级配一般。
该层在场地局部分布,层厚1.00~2.40m。
(6-2)淤泥质土(Q4m):
褐色、灰黑色,软塑,富含有机质。
切面光滑,无摇振反应,干强度较高,韧性高。
压缩系数平均值1-2=0.94MPa-1,属高压缩性土。
该层在场地局部分布,层厚1.70~7.40m。
(6-3)粉质黏土(Q4al+pl):
灰白色,可塑。
黏性较高,局部含少量砾石及砂粒。
稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等。
压缩系数平均值1-2=0.44MPa-1,属中压缩性土。
该层在场地局部分布,层厚1.30~5.70m。
(7)淤泥质土(Q4m):
褐色、灰黑色,软塑,富含有机质,局部含少量砾石及砂粒。
切面光滑,无摇振反应,干强度较高,韧性高。
压缩系数平均值1-2=0.92MPa-1,属高压缩性土。
该层在场地局部分布,层厚0.60~5.90m,层顶标高-15.25~-2.87m。
(8)卵石(Q3al+pl):
黄褐色,杂色,饱和,中密为主,局部稍密,岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量约为60%左右,颗粒呈亚圆形,一般粒径2~7cm,最大粒径大于10cm。
充填物多为中粗砂、圆砾及黏性土,局部黏性土含量较高,局部夹薄层黏性土。
卵石分选性一般,级配一般。
该层揭露层厚2.40~10.10m,层顶标高-18.62~-6.83m。
(8-1)含黏性土卵石(Q3al+pl):
黄褐色,饱和,稍密为主,岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量约为55%左右,颗粒呈亚圆形,一般粒径2~7cm。
充填物为黏性土、圆砾及少量中粗砂,局部夹薄层黏性土。
卵石分选性一般,级配一般。
该层在场地局部分布,层厚0.80~3.50m。
(8-2)中砂(Q3al+pl):
黄灰色,饱和,中密,矿物成份以石英为主,局部含少量圆砾。
该层在场地局部分布,层厚1.00~4.40m。
(8-3)粉质黏土(Q3al+pl):
灰黄色,可塑。
具灰白色斑块,黏性较高,局部含少量卵石及砂粒。
稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等。
压缩系数平均值1-2=0.27MPa-1,属中压缩性土。
该层在场地局部分布,层厚0.70~8.90m。
Ⅱ、燕山晚期花岗岩(γ53c)地层
(9)残积黏性土(Qel):
褐红色、灰黄色、花斑色,硬塑为主,局部可塑,母岩结构已全部破坏,成份以粉黏粒为主,含少量石英颗粒及次生云母碎片,风化不均匀。
干强度、韧性中等~低,切面稍有光滑,无摇振反应。
压缩系数平均值1-2=0.22MPa-1,属中压缩性土。
该层分布在场地西部,揭露层厚0.80~14.30m,层顶标高-10.61~12.94m。
(10)全风化花岗岩(γ53c):
灰黄色,原岩结构未完全破坏,尚可辨别,矿物成份除石英颗粒外均已风化成次生矿物,岩芯呈砂土状、土状,手捏易散,砂感强,湿水易软化。
该层揭露层厚0.60~2.80m,层顶标高-14.93~0.69m。
(11)砂土状强风化花岗岩(γ53c):
灰黄色,原岩结构清晰可辨,矿物成份除石英颗粒外均已风化成次生矿物,岩芯呈砂土状,砂土手捏易散,湿水易软化。
该层揭露层厚0.50~2.90m,层顶标高-7.58~4.28m。
(12)碎块状强风化花岗岩(γ53c):
灰黄色,原岩结构清晰可辨,节理裂隙极发育,岩体风化强烈,岩体破碎,岩芯呈碎块状为主,局部呈短柱状,锤击易碎,少量岩质较坚硬,锤击不易碎。
该层揭露层厚0.90~3.60m,层顶标高-7.12~10.11m。
(13)中风化花岗岩(γ53c):
浅灰色,花岗结构、块状构造,差异风化显著,矿物风化痕迹明显,节理不发育,岩芯多呈短柱状~柱状,部分长柱状、块状,岩石较新鲜,岩质较坚硬。
其RQD指标介于30~50%之间,岩体完整程度为较破碎,室饱和单轴抗压强度标准值为58.1MPa,岩石坚硬程度属较坚硬岩,其岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅳ级。
该层揭露最大层厚9.70m,层顶标高-16.88~6.61m。
根据钻探揭示,各基岩风化带中未发现洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层。
各岩土层的岩性特征、埋深、厚度及分布情况详见工程地质剖面图和钻孔柱状图。
6、地下水质情况
根据勘察设计报告,地下水初见水位埋深1.20~4.90m,稳定水位埋深0.70~4.40m,稳定水位标高0.98~2.30m。
地下水属潜水,局部具弱承压性,主要接赋存在填土、砂层及卵石层中,含水层的厚度较大,水量丰富。
主要由地下水及地表水补给,与地表水水力联系强,以地下径流排泄。
根据调查及邻近工程经验,地下水位年际变幅约2~3米,3~5年最高水位标高3.8m,历史最高水位标高5.5m,场地整平标高4.5m。
二、编制依据
1、本项目施工图纸及勘察设计报告
2、《建筑地基基础工程施工质量验收规》(GB50202-2013);
3、《建筑地基处理技术规》(JGJ79-2012);
4、《工程测量规》(GB50026-2007)
6、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)
7、《施工现场临时用电安全技术规》(JGJ46-2005)
8、《建筑施工组织设计规》(GB/T50502-2014)
9、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
三、土坡稳定性计算
1、参数信息:
基本参数:
条分方法
毕肖普法
基坑开挖深度h(m)
3.9
条分块数
10
基坑外侧水位到坑顶的距离ha(m)
3
基坑侧水位到坑底的距离hp(m)
4
放坡参数:
序号
放坡高度L(m)
放坡宽度W(m)
平台宽度B(m)
1
1.8
1.5
0.8
2
2.1
1.2
1
荷载参数:
序号
类型
面荷载q(kPa)
基坑边线距离a(m)
荷载宽度b(m)
1
局部荷载
3
1.5
--
土层参数:
序号
土名称
土厚度(m)
土的重度γ(kN/m3)
土的摩擦角φ(°)
粘聚力C(kPa)
饱和重度γsat(kN/m3)
1
淤泥
4.5
17
12
10
22
2、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,该土条上存在着:
1、土条自重Wi,2、作用于土条弧面上的法向反力Ni,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力或抗剪力Tri,4、土条弧面上总的孔隙水应力Ui,其作用线通过滑动圆心,5、土条两侧面上的作用力Xi+1,Ei+1和Xi,Ei。
如图所示:
当土条处于稳定状态时,即Fs>1,上述五个力应构成平衡体系。
考虑安全储备的大小,按照《规》要求,安全系数要满足≥1.25的要求。
3、计算公式:
Ksj=∑(1/mθi)(cbi+γbihi+qbitanφ)/∑(γbihi+qbi)sinθi
mθi=cosθi+1/Fstanφsinθi
式子中:
Fs--土坡稳定安全系数;
c--土层的粘聚力;
γ--土层的计算重度;
θi--第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角;
φ--土层的摩擦角;
bi--第i条土的宽度;
hi--第i条土的平均高度;
h1i--第i条土水位以上的高度;
h2i--第i条土水位以下的高度;
q--第i条土条上的均布荷载
γ'--第i土层的浮重度
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