南侧补桩部位围护设计方案3411Word下载.docx
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12.1监测内容7
12.2观测要求:
7
13应急预案7
9.1基坑可能存在的风险7
9.2技术对策7
14小结8
15施工方案附图8
1工程概况
1.1一般概况
(1)建筑名称恒盛金陵湾4-A地下车库
(2)建筑场所郑和南路以西、有恒路以北
(3)主要用途商业、住宅
(4)业主恒盛江旭(南京)房地产有限公司
(5)主体设计单位南京长江都市建筑设计股份有限公司
1.2结构概况
金陵湾项目位于南京市鼓楼区郑和南路以西、有恒路以北、原新河一村。
图1、场地地理位置
(1)9号楼及4-A地库工程,主楼55层超高层住宅,地下建筑面积19858m2。
该项目主体结构是由一幢55层的住宅楼组成,三层地下室,车库地下两层。
主体结构采用框筒结构,基础形式为桩筏基础。
主楼已施工至30层,车库结构大部分已完成施工。
南侧部分4-A地库受双排支护桩影响至车库结构侧墙无法施工,本次设计方案为该部分的基坑围护。
基坑开挖面积及周边延长米信息见下表(表1):
支护特点
基坑开挖面积(m2)
边长米(m)
单边形式
330
37
(2)整个工程地下室基础采用大底板桩筏基础形式,地下一层楼板面标高为-6.150;
地下两层底板面标高为-10.050。
表2
地下结构
4-A地下车库两层
±
0.000
+11.300
桩基础
钻孔灌注桩
(3)根据勘察报告,拟建场地勘察期间测得场地地面标高一般为4..33m~5.49m。
本次设计选取自然地面标高为+6.90m,相对标高为-4.400。
(4)基坑开挖深度详见下表:
表3
底板面标高
(m)
底板厚度(m)
承台厚度
垫层厚(m)
基坑开挖面标高
开挖深度(m)
4-A地库
-9.30
500
1200
200
-10.00
5.600
承台落深0.70m,集水井落深1.20m。
2基坑围护设计依据
2.1深基坑围护设计参考资料
(1)建设方提供的地形图、建筑总平面图、地下室结构平面图等工作图。
(2)建设方提供的由南京地质工程勘察院编制的“南京2007G39地块——A地块地勘报告”。
(3)其它相关工程资料及信息。
2.2深基坑围护设计采用规范
(1)南京市工程建设规范基坑工程技术规范(DG/TJ08-61-2010)
(2)国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)
(3)国家标准混凝土结构设计规范(GB50010-2010)
(4)国家标准建筑结构荷载规范(GB50009-2012)
(5)国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范(GBJ50202-2002)
(6)国家标准混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-2002)
(7)国家标准钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003)
(8)国家标准地下工程防水技术规范(GB50108-2008)
(9)南京市标准地基基础设计规范(DGJ08-11-2010)
(10)其它有关的规范及规程
3工程地质条件
(一)地形地貌
拟建场地位于南京市下关区三汊河地区,定淮门大街和扬子江大道交汇处之东北隅。
场地原有建筑物已拆除,场地大致整平,两头低,中间高。
场区中部堆有大量建筑垃圾,主要为混凝土块和砖瓦碎石,未清理。
场区地面吴淞高程为6.80~10.50米,最大高差3.70米。
据《南京城区地貌类型图》划分,地貌单元属长江漫滩地貌单元。
(二)岩土层结构与分布特征
勘察揭示,场地表层①为人工填土,其下为第四系全新统(Q4)新近沉积淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质粘土~粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土夹粉土、粉砂;
中部为一般沉积的粉细砂、含砾中细砂、粉质粘土夹砾石;
下覆基岩为白垩系下统葛村组(K1g)泥质粉砂岩、粉砂岩。
在勘察深度范围内,拟建场地岩土层可分为五大工程地质层。
根据钻探揭示及原位测试、室内土工试验等综合分析,场地土层自上而下可划分五大工程地质层,十三个亚层现分述如下:
①1杂填土(Q4ml):
土黄色、灰褐色、杂色,结构松散,主要为原有建筑物基础、碎石、砖块、混凝土块等建筑垃圾组成,硬质物含量10-60%不等,直径0.50~50.00cm,少量大于50.00cm,分布不均匀,局部富集。
原有建筑物基础厚度从10~50cm不等,局部厚度大于80cm。
层厚0.30~7.80米。
①2素填土(Q4ml):
灰、灰黄色,结构松散,主要由粉质粘土组成,夹少量的碎砖块等建筑垃圾组成,局部含腐植物及有机质,堆填时间较长。
硬质物含量5~10%,粒径0.50~3.00cm,分布不均匀。
局部位置以回填砂为主,松散。
层厚0.30~7.90米。
②1淤泥质粉质粘土(Q4al):
灰色,饱和,流塑,高压缩性。
无摇振反应,稍有光泽,干强度与韧性中等偏低。
局部可见少量的腐植物,具淤臭味。
局部偶夹薄层稍密状薄层粉土,单层厚1-2mm,分布不均。
其无侧限抗压强度qu=26.20kPa,qu’=8.70kPa,灵敏度St为2.30-3.50,属中灵敏土,有机质含量为1.90~3.70%。
该层全场区均匀分布。
顶板埋深1.40~9.00米,层顶标高2.8~6.52米,层厚15.50~23.50米。
②2淤泥质粉质粘土~粉质粘土(Q4al):
灰色,饱和,软~流塑,中-高压缩性。
摇震反应缓慢,稍具光泽,干强度与韧性中等偏低。
土质不均,局部夹薄层稍密状粉土,单层厚1-2mm,分布不均。
其无侧限抗压强度qu=33.30kPa,qu’=9.30kPa,灵敏度St为3.40-3.60,属中灵敏土,有机质含量为1.50~3.50%。
顶板埋深21.20~26.50米,层顶标高-12.70~-18.87米,层厚6.70~12.00米。
②3粉质粘土(Q4al):
灰色,饱和,软塑,局部流塑,中高压缩性。
无摇震反应,刀切面稍具光泽,干强度与韧性中等偏低。
土质不均,偶夹薄层粉土,单层厚1-2mm,分布不均。
其无侧限抗压强度qu=30.70kPa,qu’=9.0kPa,灵敏度St为2.80-3.70,属中灵敏土,有机质含量为1.70~2.30%。
顶板埋深30.20~36.00米,层顶标高-21.60~-28.30米,层厚10.10~22.10米。
4基坑周边环境概况
4-A地库未完工区的基坑,其东、西、北三面为已完工的同期地库结构,南侧为双排灌注桩,排桩侧边为施工主道路,路南侧为该地块已拆迁完毕的空地。
本工程基坑开挖面积为200m2,开挖深度为6.0m,基坑围护工程开挖面积较小,但开挖深度较深,施工影响范围广。
由于场地狭小,本次开挖区临近施工道路及加工场,方案设计须考虑主体结构施工的加工场地无大影响。
4.1基坑西侧
西面为已完成的2-A地下车库(尚有部分未完成)。
图2基地西侧环境现状图
4.2基地南侧
南侧为周边工地临建区—钢筋加工场。
图3基地南侧场地环境现状图
4.3基地东侧
东面为本工程,地下库结构已完成,电梯已安装使用。
图4基地东侧场地环境现状图
4.4基地北侧
北面为在建9号楼及结构已完成的本期车库,主体结构已完成至30层。
图5基地北侧场地环境现状图
图6周边环境布置图
5围护设计方案选型
由于场地狭小,本次开挖区临近施工道路及加工场,须考虑土方开挖施工时尽量减少对其造成误工或停工的影响。
考虑本工程的实际情况和环境要求,基坑围护设计方案的选取,在考虑工程造价、工期、施工操作可行性和方便性的同时,须控制基坑与地下室施工过程中产生的变形量,把对保留临建筑、周边道路可能的影响降低到最低程度,从而确保整个工程的顺利实施。
5.1围护结构选型
南京地区开挖深度较深的基坑,围护结构常采用型钢水泥土搅拌墙、钻孔灌注排桩+止水帷幕、钢板桩、放坡土钉墙、降水+大放坡等形式,本工程为拆除原围护双排桩,放坡土钉方案不以考虑。
基坑安全等级不高,周边环境简单及周边场地宽松时可考虑大放坡开挖形式。
5.2围护结构形式比较
1)钻孔灌注排桩+止水帷幕法、型钢水泥土搅拌墙法(SMW工法):
两方案具有较大的刚度,隔水效果较好,其施工工艺成熟,质量易于控制,施工时对周边环境影响小。
但工程造很高,且施工工期长,不适用于本工程。
2)钢板桩:
钢板桩墙抗侧刚较度大,可有效控制基坑变形,保护周边环境安全;
有止水效果良好,可以大大减少地下水渗漏问题;
工艺成熟,质量可靠,占用空间也较小。
在基坑开挖较深、施工场地紧张、环境要求较高的基坑工程中钢板桩是一种很适当的选择。
3)放坡挂网喷射砼法:
基坑安全等级不高,对于位移变形控制要求不高的工程,施工成本低,边挖土边施工不占工程期,即时开挖施工,有利于工期控制。
本工程基坑边无重要建筑物,临近为钢筋调加工区可临时调整,仓库相对较远。
从经济角度及进度工期综合考虑,可采用放坡挂网喷射砼法。
6基坑工程围护设计初步方案
本基坑工程设计本着安全可靠、有利工期、经济合理、方便施工的原则,综合考虑本次基坑工程情况、周边环境条件,对各种围护结构进行比较分析;
经综合考虑,本工程考虑采用放坡挂网喷坡法的形式。
按南京市标准《基坑工程技术规程》(DG/TJ08-61-2010),本工程基坑安全等级和环境保护等级如下表所示。
基坑工程安全等级及环境保护等级表6
基坑面积(m2)
周长(m)
安全等级
环境保护等级
100
5.60
三级
根据《南京市工程建设规范基坑工程技术规范》(DG/TJ08-61-2010),环境保护等级为三级时,原有双排桩外排桩体最大侧移设计控制指标为0.3%H,边坡土体最大侧移不应超过50mm,边脚处原有排桩桩体最大侧移不应超过50mm。
图7基坑围护平面布置图
6.1围护结构初步设计方案
基坑环境较为宽松设计采用分级放坡形式进行开挖,第一级坡放坡深度为2.6m,坡度比例为1:
1.1,一级平台宽度1.5m,第二级放坡深度为3.00m,,坡度比例为1:
1.5。
在一级坡坡顶及二级坡坡顶处设置降水深井,固结边坡土体,共设计3口井,井深为12m直径为300mm。
放坡坡体面层设置60mm厚C20配筋混凝土面层,面层配筋采用Φ6.5@250的钢筋网片
护坡面层与顶部道路混凝土连接,底部与垫层进行连接。
原双排桩破除面根据放坡坡面标高截除。
7围护设计方案内力及变形计算-规范方法验算
7.1计算条件
板式基坑围护体的计算采用规范推荐的竖向弹性地基梁法,土的c、值均采用勘察报告提供的固结快剪峰值指标,边坡变形、内力计算和各项稳定验算均采用水土分算原则。
地面超载按实际情况考虑,计算中取20kPa。
本方案以软朔状粉质粘土为主进行放坡考虑,放坡比请设计单位复核。
7.2计算工况
第一步:
首先开挖原设计双排钻孔桩南侧土方,卸土按放坡方案进行;
第二步:
破除双排桩压顶梁、连梁、板砼,按放坡标高破除支护桩;
第三步:
放坡开挖至基底,边开挖边清理坡面;
第四步:
坡面挂钢筋网、设置排水管,喷射砼护坡;
第五步:
基底平整,垫层施工,工程桩施工前准备工作;
第六步:
车库工程桩施工;
第七步:
桩机退场,基底清理,桩基养护;
第八步:
车库结构施工;
第九步:
防水施工;
第十步:
基坑回填。
7.3主要计算结果
本工程周边简单,东、西、北三面均为已完成车库结构,南面为本工程后期开发场地,现已拆迁完毕,场内无重要管线。
基底脚跟为原有双排钻孔排桩。
边坡土体稳定请设计单位进一步计算复核。
10围护结构施工技术措施
10.1基坑设计与施工中应注意的要点
1.本工程基坑周边环境相对比较复宽松,基地周边以道路、加工区、临建施工仓库为主,应注意加强对周边道路、临建筑物的监测,并作好相应的记录取证工作(如拍照、录象、作记号等),了解基坑保护要求。
2.本场地周边未发现有重要管线,施工前应及时了解管线的分布情况,采取针对性监测保护措施。
3.由于本工程场地浅层砂性较重,边坡施工时,应采取施工措施确保边坡土体稳定。
4.基坑开挖时坑底不得长期暴露,更不得积水,以保护基底土体不受扰动。
5.加强监测,作到信息化施工,以确保周围道路、建筑及围护结构本身的安全和施工顺利进行。
6.本工程基坑开挖施工之前,总包方必须做好详细的施工组织设计,建议经建科委评审通过,建设方、设计方同意后,方可进行基坑开挖的施工。
10.2喷坡及降水施工相关技术措施
坡面须设置渗水管点,以减少坡面水压力。
坡面砼采用喷射砼,砼强度为C20细石混凝土。
降水施工应由专业单位完成,且应满足如下基本要求:
土方开挖前三周要进行预降水,降水深度控制在开挖面、坑底面以及局部深坑底面以下0.5~1米。
降水过程中应加强观测,避免降水对周边环境产生不良影响,重点监测在建主楼及车库的沉降变化。
在降水开始前应做好井点和管路的清洗和检查工作,如发现问题及时处理,防止“死井现象”的发生。
在降水过程中施工单位应加强管理,确保管路畅通和井点正常工作。
基坑周围上部应做好排水工作,防止雨水流入基坑。
土方开挖阶段采用坑内集水井抽水和排水沟明排方式。
在降水运行过程中随开挖深度逐步降低水头,根据抽水试验得到的参数,计算不同井组合下坑内地下水的深。
采用信息化施工,对周围环境进行监测,发现问题及时处理调整抽水井及抽水流量,指导降水运行和开挖施工。
11土方开挖施工要求
11.1土方开挖要求
1.土方开挖前施工单位需编制详细的土方开挖的施工组织设计,并取得基坑围护设计单位和相关主管部门的认可方可实施。
2.施工顺序应遵循卸土后挖的原则。
3.土方开挖要求:
先进行卸土,分段破除双排围护桩及压顶梁,基坑边坡开挖与双排桩破除应同步进行,将基坑开挖造成周围设施的变形控制在允许的范围内。
4.挖土运土机械严禁直接在基坑坡顶行走,不得破坏降水井。
5.除井点降水措施外,地面及坑内应设排水措施,及时排除雨水及地面流水。
坑内排水严禁在坑边挖沟。
6.地面超载应控制在20kN/m2以内。
7.机械进出口通道应铺设路基箱扩散压力,或局部加固地基。
8.砼垫层应在边坡开挖前完成,以控制基坑变形,补桩位置可预先留置。
12监测
本工程应加强信息化施工,施工期间根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法。
12.1监测内容
建议本次测试所采用的具体项目如下:
1.水平垂直位移的量测
主要用于观测边坡顶、地下管线及邻近建筑物的水平位移及沉降。
地下管线的测点、相邻建筑物布置测点应与有关管理部门和业主商定。
3.边坡土体水位的观测
建议设置三口降水井,降水井兼水位观测用,用于基坑开挖期间降低基坑边坡土体水位及监测坑外地下水位的波动情况。
5.地面沉降观测
未完工区基坑南侧为钢筋加工场地,有一定的成型材料堆放及主楼砼浇筑泵车停靠等荷载,对基坑开挖产生的沉降、变形控制要求较高,因此,应沿基坑周边、影响范围内的建筑物设置沉降观测点,根据观测结果反馈设计、施工,确保周边建筑物安全和基坑工程顺利实施。
1.在围护结构施工前,须测得初读数。
2.在基坑降水及开挖期间,须做到一日一测。
在基坑施工期间的观测间隔,可视测得的位移及内力变化情况放长或减短。
3.测得的数据应及时上报甲方、设计院及相关单位和部门。
4.报警界限:
周边地面垂直与水平位移:
日变量≥±
3mm,累计量≥±
20mm
管线水平垂直位移:
10mm;
临建筑水平垂直位移:
3mm,累计量≥±
20mm;
边坡水平位移:
连续三天日变量≥±
30mm;
水位:
累计量≥±
1000mm;
管线监测根据管线有关部门要求执行。
若测试值达到上述界限须及时报警,以引起各有关方面重视,及时处理。
13应急预案
9.1基坑可能存在的风险
对于本工程来说,基坑工程的施工过程中,可能出现的风险如下:
1)浅层的二级放坡的长期稳定性、水平和竖向变形量的控制,以及施工动载及暴雨下或长期雨季下的坡体稳定性。
2)基坑内降水措施达不到设计和规范的要求,造成开挖过程中管涌等现象。
3)降水开挖过程中,已完结构沉降变化异常等现象。
4)其它可能出现的风险。
9.2技术对策
1)坡体辅于护坡配筋混凝土面层、定期维护的井点降水,并对坡体的水平和竖向变形进行监测,如变形异常或护坡面层产生裂缝则及时采取针对性措施,同时坡体一定范围之内严禁施工机械作业,施工机械应严格在指定的施工通道上通行,此外施工组织设计中应备有完善排水设施,确保暴雨季节最大降雨量下排水的及时有效性。
2)在土体开挖过程中若出现坑底突涌时,采用速凝注浆等措施进行堵漏,以保证基坑的安全。
工程实施前先做现场单井及群井抽水试验,取得具体动水及水力参数,在过程实施降水过程中,在坑外设置水位监测井,在保护建筑侧坑外设置回灌井点兼水位监测井,对降水进行实时监控,一旦由于基坑内深井降水引起该侧土体沉降,立即进行井点回灌。
3)由于基坑工程中的许多不可预计性,现场施工过程中存在一定的风险。
保证基坑工程的信息化施工,对于基坑工程的安全至关重要。
对于现场出现的各种情况及时通报有关各方,相关各方及时协商,在第一时间发现原因,商讨解决办法。
经过支护结构的可靠设计和对现场施工的严格监督和控制,必定可以将基坑工程的风险降低到最小的程度,顺利完成本工程的施工。
14小结
本工程未完工区边坡施工设计方案从节约成本、加快施工进度、缩短工期、保护环境的角度出发,建议采用分级放坡挂网喷射砼的形式。
1.根据本工程的实际情况、地质条件、场地条件及相应的比较、计算、分析,选择合理的围护形式,施工确保质量的前提下,本类深基坑工程是安全、可靠的。
车库未完工区施工平面布置图
车库未完工区边坡施工剖面图
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