土方开挖井点降水基坑支护方案Word下载.docx
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下部为素填土,以粉质黏土及粉土为主,局部夹淤泥质粉质黏土。
该层土堆积年限大于5年,场区普遍分布,厚约0.3~4.0m。
②层粉土:
黄褐色~浅灰色,湿,中密为主,局部稍密,含云母、贝壳碎屑,见铁锰氧化物及浸染物,具水平微层理,局部夹灰白色粉质黏土条带。
摇振反应中等,切面无光泽,干强度及韧性低,场区普遍分布,一般层厚:
0.8~4.2m。
③层粉砂:
灰~青灰色,饱和,中密~密实,主要矿物成分为石英、长石、云母等,浑圆状,磨圆性好,颗粒级配不良。
夹厚度小于0.5m的薄层粉土,场区普遍分布,一般层厚在3.8~6.9m之间。
④层粉质黏土:
灰色,软塑,含有机质、腐植物及云母屑,局部夹厚度小于0.5m的粉土。
无摇振反应,有光泽,干强度中等,韧性中等,仅局部分布,一般层厚在0.6~11.0m之间。
三、气象及场地水文地质条件
1、气象资料
姜堰市位于江苏中部,江淮之间,属北亚热带湿润季风气侯区,季风环流气候影响显著,气候温和、雨量适中、四季分明,冬夏较长,春秋较短。
常年平均气温14.5℃;
年平均积温5365.6℃;
年平均降水量991.7毫米,年平均雨日117天;
年平均日照时数22059小时;
无霜期215天。
常年以东南风为主,冬季以西北风为主。
据泰州水利局提供相关资料。
本地区历史最高洪水为4.91m,最低为1.20m平均一般水位为1.89m。
2、水文地质条件
拟建场地在勘察深度范围内地下水类型主要为浅部孔隙潜水及深部孔隙微承压水。
浅部孔隙潜水主要赋存于1~3层土中,④、⑤层土为相对隔水层,②层土水平渗透系数约为1.48×
10-4cm/s,渗透性等级为弱透水;
③层土水平渗透系数约为2.33×
10-3cm/s,渗透性等级为微透水,⑤层土为不透水层。
大气降水为浅部孔隙潜水的主要补给来源,其次为地表水的渗入补给;
蒸发、植物蒸腾、层间径流为地下水的主要排泄方式。
中部孔隙微承压水主要赋存于6~7层土中,埋藏较深,对本工程建筑物基础影响较小,,可不考虑。
本地区水位动态受季节性变化影响明显。
丰水期较高,枯水期较低。
勘探期间测探水位埋深1.42~1.81m。
稳定水位埋深1.28~1.55m。
基础期间施工为枯水期可按1.8m考虑。
第三章施工组织和施工部署
1.该工程由正太集团有限公司负责管理施工。
工程实行项目经理负责制,下设技术负责人、带班工长、技术员、质检员、安全员、材料员等管理人员,在工程中推行项目法施工,根据生产要素优化组合与动态管理原则,对工程进行系统管理,施工过程中严格按照我公司关于质量、环境、职业健康安全一体化管理体系程序和作业指导书对各工种、各工序建立质量管理体系,严格实行工作岗位责任制,各工种必须持证上岗,做好隐蔽工程及分项工程质量检查和验收工作,接受业主及监理的检查,确保工程质量与施工进度。
2.施工设备进场后,根据现场的具体条件,对施工所需的设备、库房、住所进行合理布置。
第四章土方开挖
根据现场施工总体部署及边坡支护方案要求,从自然地面先挖去1.8米上层土,然后进行一级坡面土钉墙施工和井点降水施工,并将地下水位降至坑底以下0.5m。
接下来进行公共空间整体开挖。
一、劳动力安排
拟配备的劳动力计划及主要施工机械详见下表。
劳动力计划表
序号
工种名称
人数
备注
1
挖土司机
12人
2
运土司机
40人
3
土方辅助工
60人
4
电工
二、土方开挖设备选择
基于本工程土方开挖方法及施工部署的前提条件下,土方施工机械主要选择如下表:
挖土机械设备选择表
设备
用途
选择结果
小型挖掘机
小型挖土、接力转土
PC60-7反铲挖掘机
挖掘机
各层土方开挖
PC210-8反铲挖掘机
土方车
土方运至弃土点
自卸汽车
PC210-8挖掘机性能指标
本工程基坑土方开挖时,选择PC210-8反铲挖掘机作为主要挖土设备。
挖掘机性能技术参数
PC210-8挖掘机性能参数表
项目
单位
数值
标准斗容
m³
1.0
尺寸
全长
mm
9425
全宽
全高
3040
工作
范围
最大挖掘高度(mm)
10000
最大卸载高度(mm)
7110
最大挖掘深度(mm)
6620
最大挖掘半径(mm)
9875
最大回转半径(mm)
尾部回转半径(mm)
2750
PC60-7挖掘机性能参数表
设备名称
性能参数
0.37
性能
旋转速度
rpm
12
铲斗挖掘力
kg
5590
斗杆挖掘力
3810
6080
2225
2590
最大挖掘高度
7150
最大卸载高度
5015
最大挖掘深度
4100
最大回转半径
1750
土方施工工效分析及设备配备
根据工期安排,每日出土5000立方,每台运土车可运输12立方(实土),出土车辆每天按10小时工作时间考虑,现场来回及在场内挖土装车按1.0小时考虑,共需车辆为
拟投入40辆运土车。
挖掘机及运土自卸车数量见下表。
拟投入的机械设备表
序号
机械名称
型号
数量
反铲挖掘机
PC210-8
6台
PC60-7
自卸车
40辆
一、挖土路线
(1)土方开挖顺序为从中间向东西方向,运土车从东西侧大门运出。
如下图:
挖土路线示意图
(2)四周按二级放坡放灰线。
(3)项目测量人员放完开挖边线后请监理工程师验线,经监理工程师认可后方可破土开挖。
二、开挖方法
1、基坑开挖前先在基坑四周做好道路硬化,并在道路外侧砖砌截水管沟及集水井以防地表水流入基坑。
同时在硬化道路外设置排水沟和集水井。
2、基础采用4台反铲挖掘机挖土和人工修土相结合的挖土方法,采用自卸式汽车将土方运至施工现场外5公里指定的地点。
3、基坑土方开挖采用分层开挖的施工方法,先将上层杂土挖去1.8米,便于井点施工,待地下水降到筏基下500㎝处,然后开始挖下次层土,及时铺设固定Φ6.5钢筋网间距200×
200和C20砼的喷射的施工,最后基底标高留20-30㎝人工修铲。
基坑边坡如下图:
4、机械开挖给人工修土创造一定的工作面后,及时安排劳动力进行修土,便于多余土方由挖机挖除;
电梯井、地下空间的集水坑等待挖到底板底标高时及时将其定位一次开挖到位,然后人工进行修整,用小推车将余土运到挖机处运走。
5、基坑开挖时严格遵循“先护后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则,分层分段开挖土方。
6、为保证基础挖土准确,基础开挖前放出灰线;
随挖随测标高,便于挖土过程中随时校核挖土深度,以免超挖。
7、人工清槽前,按1.5m间距测放标高,做好标高标志来控制基底标高和平整度。
具体做法是用水准仪每4m左右设一根木桩标桩,标桩打入坑底约50cm深,标桩上用红油漆做好标高标记,浇筑垫层时即可利用该标记控制垫层厚度和表面标高。
防止基底扰动,尽量减少暴露时间。
基坑挖到设计标高后,立即报请监理验收,监理验收合格后再请业主组织监理、勘察院、设计院进行地基验槽,并做好隐蔽工程验收记录。
三、土方外运
1、现场交通保证:
预先与公安交警部门和城管部门取得联系聘请专人负责交通导流,分导社会车辆与施工车辆,以免相互影响导致降效或发生事故。
及时清理面保证交通畅通。
2、时间保证:
根据ISO14001对于施工时间、噪音的要求,考虑民扰和交通道路情况,拟定施工时间为:
上午6:
00至下午10:
00。
3、现场所有车辆必须经过设在大门口的洗轮槽出去,防止把泥土带到道路上。
4、车辆保证:
我项目部将组识土方车辆20部供土方挖运阶段使用。
可根据现场实际情况适当调整开挖进度和机械数量。
四、井点降水观察维护
降水是采用不间断降水方式,降水派专业人员管理,进行24小时降水,在土方开挖时,必须注意降水井点的防护。
1.开挖前应当将电线电缆撤开,或移至不影响机械开挖地方,穿过施工道路时,采用先埋钢管再穿路的做法;
2.先开挖离井点较远的部位,再逐渐往降水井点靠近,当挖至井口500mm时,应该停止用机械挖掘,改为人工轻挖,清理井周边的土后,将井分段取下,放至指定的地点。
五、场内临时道路
现场硬化临时道路共有3条,分别在基坑北侧和东西侧总长度为500米左右,宽度为4米,施工过程中不会出现堵车塞车现象,在雨天雾天等恶劣天气也不会影响现场作业面。
六、基坑临边防护搭设
在基坑开挖的同时,派专门人员搭设临边防护,防护围档距离坡1000mm,下设200mm挡水台,以防止自然地面积水流入基坑,防护围档的高度设为1200mm,立管和水平管均采用48×
3.5的钢管搭设,立管间距为2000mm,防护围档立面满挂密目安全网。
具体做法见图
坑边防护示意图
9
土方开挖工期安排及保证措施
1)施工进度计划
本工程土方开挖进度安排考虑:
施工工期40天,同时垫层随进度施工完,确保封闭。
2)工期保证措施
该项工程工期短,为确保按期顺利完工,应采取如下工期保证措施:
(1)配备组织协调能力强、技术好、业务精、能吃苦、作风过硬的项目领导班子。
组织一支技术好、吃苦耐劳、作风过硬的工人队伍,决心按计划工期完成该项工程施工。
(2)施工方案是组织施工的指导性技术文件,对于确保工程质量和工期至关重要。
因此,在施工准备阶段,必须按施工承包合同、施工图纸要求,编制科学合理、切实可行的施工方案,并认真付诸实施。
(3)抓紧做好施工准备。
做好施工准备,是确保按时开工和连续施工的前提条件,做好组织准备、技术准备、物资准备和现场准备,以便早日开工、连续施工。
(4)配备状况好、足够数量的施工机械,加强维修保养,提高设备完好率,确保满足施工需要。
(5)加强工程质量和安全管理,确保安全生产。
(6)搞好夜间照明,在允许夜间施工的情况下,尽最大可能提高夜间施工效率。
3)应急措施
基坑开挖施工过程中若发现异常情况应及时通知有关人员,以便及时采取应急措施。
施工现场必须配备应急措施所需的材料及设备,如砂袋、钢管、钢筋、水泥、注浆机、发电机等施工机具。
1、基坑边坡或基坑上部地面出现裂缝,应及时灌浆修补,以防地表水渗入,造成土体坍蹋,并及时查明裂缝产生原因,采取有效的措施。
2、挖土施工过程中,发现土体位移过大或出现坍蹋现象,应停止开挖,马上回填土方,待土体稳定并采取一定的有效措施后,方可继续开挖。
3、在基坑支护施工中若坑壁渗水较多时,应用排水孔疏排,严禁封堵。
4、现场配备足量的编织袋,施工过程中发现基坑位移较大,应根据现场实际情况在基坑底边堆设砂包防止基坑继续滑移,稳定后采取一定的技术措施方可继续下一步施工。
4)雨天施工措施
1.场地排水:
坡顶做1.5m宽散水、挡水墙,四周做砼路面。
基坑内,沿四周挖砌排水沟、设集水井,泵抽至市政排水系统。
排水沟布置在基础轮廓线以外,排水沟边缘应离开坡脚0.3m,沟底比基坑底低0.4m,坡度0.1%;
集水井设置在基坑脚上,安置八个集水井,井径0.8m,井壁用红砖砂浆砌后抹光,集水井底比排水沟低0.8m。
排水设备采用大扬程的潜水泵,雨期抽出的积水应排至基坑以外地面排水系统,防止乱排产生回渗。
保证施工现场水流畅通,不集水,四邻地区不倒灌。
2、土方施工中,基坑内临时道路上铺渣土或砂石,保证雨后通行不陷。
3、已暴露还未喷射的坡土工作面防止雨水直接冲刷,遇雨时覆盖塑料布。
4、清槽验槽后立即浇注好砼垫层,防止雨水泡槽。
5、机电设备要经常检查接零、接地保护,所有机械棚要塔设严密,防止漏雨,随时检查漏电装置功能是否灵敏有效。
6、浇筑砼前,要随时掌握天气预报,尽量避开大雨,现场要准备大量苫布,以备浇筑时遇雨进行覆盖。
7、现场要有10台左右的备用潜水泵,遇雨时及时抽水。
质量控制措施
本工程基坑开挖深度较深,为确保工程安全、有序进行,土方和支护施工遵循时空效应理论,严格按照“分段、对称、平衡、限时”的施工要求。
1)土方开挖前,先做好前期准备工作,将施工场地清理平整,布置好临时性排水沟。
建筑物位置的轴线、水平控制桩必须经过技术人员核实无误后方能开挖。
2)土方开挖时,要防止邻近建筑物或构筑物,道路、管线等发生下沉和变形。
必要时要与设计单位或建设单位协商,采取防护措施,并在施工中进行沉降或位移观测。
3)严格按施工方案规定的施工顺序进行土方开挖施工。
4)每次挖土严格按照相应标高控制,严禁超挖,必须用水准仪控制好标高,挖土坑底标高上30cm厚的土体必须由人工挖掘和修整。
5)土方开挖期间密切注意环境监视,每一层土方开挖前应得到基坑监视人员许可,开挖过程中对基坑采用动态管理,分情况调整其挖土速度和留土区域。
6)在土方开挖和支护施工过程中,应按照设计要求和有关规范进行基坑监测和周边环境监测,做到信息化施工。
基坑在开挖过程中,通过监测单位每天提供的监测资料,严格按报警值进行控制若位移变化速度或位移值超过容许范围必须立即停止开挖,立即启动应急预案,分析原因,寻找措施。
7)在土方开挖的过程中,若发现不明障碍物或地质条件与地质勘察报告不符,则立即组织各有关方一起共同处理。
第五章井点降水
为了确保工程顺利实施,基础施工过程中采取如下措施:
1)边坡按1:
0.75进行实施,机械挖土结合人工修整。
因该段采用轻型井点降水,边坡采用合适的护坡方式进行,同时需作好坡顶、坡脚的排水,土方开挖完成后立即对基坑进行封闭,防止水浸和暴露。
2)基坑开挖时严禁在基坑周边堆土和排放废水。
3)基坑周围10米范围严禁堆放物品及行车。
4)为了保证基坑开挖和基础结构的施工安全、顺利地进行,并确保基础施工期间对邻近建筑物不产生危害(主要是降水),因此在施工时需考虑以下一些因素:
(1)基坑的平面尺寸,开挖深度和基础施工要求;
(2)地基土层的工程地质情况,包括土层的物理、力学性质、地下水埋藏条件等;
(3)邻近建筑物的结构情况,距离基坑的远近,基础形式和基坑对邻近建筑物影响程度的限制要求;
(4)邻近地下管线及其他设施对施工的限制要求(由设计决定);
(5)施工技术、装备和材料对选用支护结构的可能性;
(6)工期和造价的优化方案选择。
降水工程实施及井点管拆除时间的确定
根据该工程地下水位、土层结构及基础埋深等因素,对井点降水方案进行分析、计算。
该工程基坑顶长265m,宽208m,基坑深6m。
(井点系统平面示意详见下图)
(1)井点系统的布置
根据本工程地质情况和平面形状,轻型井点选用环形布置。
为使总管接近地下水位,表层土挖去1.8m,则基坑上口平面尺寸为266m×
208m,在基坑四周布置环形井点,另在东西向及南北向后浇带位置加布井点管。
总管长度
L=266×
5+208×
5=2370(m)
水位降低值
S=6.5-1.8+0.5=5.2(m)
首先采用一级轻型井点,井点管的埋设深度要求:
(总管平台面至井点管下口,不包括滤管)
H≥H1+h+iL
式中H1——井点管埋设面至坑底面的距离(m);
h——降低后的水位至基坑中心底面的距离,取0.5m;
i——水力坡度,环行井点取1/10;
L——井点管至基坑中心的水平距离(m)。
H1+h+iL=4.2+0.5+0.1×
24=7.1(m)
采用8m长的井点管,直径42mm,滤管长1.0m。
井点管外露地面0.1m,埋入土中7.9m(不包括滤管),由此可得H(=6.8)与H1+h+iL(=7.1m),基本能符合埋深要求。
井点管及滤管长8m,滤管底部距不透水层1.5m,且基坑长宽比小于5,可按无压完整井环形井点系统计算。
(2)基坑涌水量计算
按无压完整井环形点系统涌水量计算公式进行计算
先求出H、K、R、X0值。
Q——井点系统的涌水量(m3/d);
K——渗透系数(m/d);
H——含水层深度(m);
s——降水深度(m);
R:
抽水影响半径(m);
X0:
基坑假想半径(m)。
其中:
①K=2.07m/d。
②H=9.5-1.8=7.7m
③s=5.2m。
④
(m)。
⑤
将以上数值代入上式,得基坑涌水量Q:
(m3/d)
(3)计算井点管数量及间距
单根井点管出水量:
式中:
d——滤管直径(m);
l——滤管长度(m);
K——渗透系数(m/d)。
井点管数量:
(根)
因考虑留置8m宽车辆出入口,井点管间距平均为
m
取D=1.6m。
(4)验核水位降低数值
由(公式)
实际降低水位数值:
s=H-h=7.7-2.5=5.2m
与需要降低水位数值5.2m相符,能满足要求,故布置可行。
(5)抽水设备选用
该工程按上述降水布管方案设计,共分为19个区(如图),抽水设备所带动的总管长度为2370m,每套管长60m计,共配置40套降水机械配置。
根据现场情况,地下室积水坑挖土深度大约为7.5米。
一级降水不能满足要求。
因此在下层土方开挖到设计标高后,在积水坑局部埋管,进行二级降水。
二级降水在积水坑垫层,防水及防水保护层施工完毕后拆除。
根据施工段的划分,二级降水分两段进行,二级降水需配备7套抽水设备,了防止抽水机械损坏,从而影响降水效果,现场备6套抽水设备备用。
所以总计需配备抽水设备53套。
选用W5型干式真空泵。
所需的最低真空度为:
hk=10×
(6.5+1.0)=75(KPa)
所需水泵流量:
Q1=1.1Q=1.1×
1154=1269(m3/d)=53(m3/h)
所需水泵的吸水扬程:
Hs≥6.5+1.0=7.5(m)
根据Q1、Hs查相应资料,得知可选用3B33型离心泵。
2)井点管的拆除:
因该工程井点管应持续到后浇带封闭后28天且满足抗浮设计要求时方可拆除。
在考虑井点管的拆除时,应根据相关资料计算,经设计单位确认方可实施。
施工应急措施
⒈备配200kw柴油发电机组作备用电源;
配备管井抽排水泵6台,如有损坏可及时更换。
⒉基坑周边靠近住楼地段增设回灌机组,采用明沟和井点相结合的方法,补给地下水,以减少建筑物移位的风险。
⒊准备好一定数量的抢险物资(如钢管、木板、草袋、人员)。
⒋在降水过程中、密切注意其降水幅度及地下水位的标高,如降水幅度大应做相应调整,防止设施因降水幅度大引起倾侧及水平移位,并在此区域增加锚喷、土钉墙等。
⒌锚喷面层漏水、则用导管引流后再用高强度砼浇平堵封。
当水流量较大时、除采用上述方法外,再结合坑外局部压密注浆等措施。
第六章基坑支护的施工工艺
根据本工程所处地理位置及场内基坑开挖深度,地下水位、基坑内土层性质,本工程周边采用二级护坡,按1:
0.75,的坡度放坡。
在坡面上铺设间距为200mm的钢筋网格,钢筋直径为6.5。
再在坡面上浇筑6cm厚的C20混凝土。
支护结构如下:
边坡支护施工包括两部分:
坡顶散水平台施工和坡面施工。
(一)坡顶散水平台施工
坡顶散水施工和坡面第一层护坡同时进行,首先将坡边上口外延1.5米处的土面清平,在距坡边1.4米处钉入长度为1.6米16的钢筋,钉入深度为1.5米,外留0.1米间距为2米(沿基坑走向),16钢筋之间用φ12的钢筋连接,做拉筋。
之后铺设φ6.5@200的钢筋网,最后按2%的坡度浇筑混凝土,混凝土强度C20,混凝土厚度为6cm。
在坡顶散水平台边砖砌30cm宽的水沟,里侧沟比外侧沟高10cm防止雨水灌入,影响基坑边坡的稳定性。
按水沟方向间距50米设置集水坑,具体做法如上图。
外围搭设钢管防护架。
(二)坡面施工
清理坡面→铺设钢筋网→φ12T型十字钢筋土钉焊接固定钢筋网→喷射混凝土→制作底梁→养护
1、清理坡面
基坑开挖后,在浇筑混凝土前应辅以人工按1:
0.75的坡比进行边坡修整。
经现场技术人员测量合格后方可施工。
2、铺设钢筋网
钢筋直径为ф6.5,敷设间距为200mm。
钢筋网用绑扎固定好,网片的搭接长度应满足规范钢筋的搭接要求。
3.用φ12T型十字钢筋在φ6.5@200钢筋网交叉点焊接固定钢筋网,间距1200呈梅花形布置。
十字钢筋长800,钉入土中的钢筋长750。
4、浇筑混凝土
浇筑混凝土前应将坡面虚土清理干净,将按设计要求搅拌好的混凝土从每层底向上顺序浇筑。
浇筑混凝土时,由于在坡面施工,砼要随打随抹,坡面混凝土厚度为10cm。
5、制作底梁
人工挖底梁土方,尺寸为300mm×
300mm,底梁配筋为8根16的二级钢,φ6@150视土方情况确定支模方式,然后浇筑砼,护坡钢筋网锚入底梁不小于20cm,砼强度等级为C20。
6、基坑底按明沟方向间距30米设置集水坑,集水坑具体做法如上图。
施工管理
1、支护的位移、沉降的测量,地面开裂状态(位置,裂缝)的观察。
在支护阶段,每天检测不少于一次;
在支护施工完成后,变形趋于稳定的情况下,每周检测一次。
监测过程中,每天对支护结构与地面进行观察,持续到整个基坑回填土结束后。
2、观测点的位置:
观测点数量不少于5个,间距不大于30m,其位置应选在变形位置最大或局部条件最为不利的地段。
观测仪器要求精密,水准仪和经纬仪应由计量部门检验自身精度后方可使用。
3、加强雨天和雨后特别是暴雨后的观测,要设专人观测。
4、雨季施工重点要做好防雨、防触电、防基坑失稳工作;
5、雨天施工,钢筋严禁直接落地,如沾有泥块使用前应及时清理干净;
6、雨天施工时,未锚喷砼面的坡面要用彩条布盖好,防止雨水冲刷坡面产生滑坡。
7、现场的电闸箱要做好防雨,以免雨水进入发生连电事故;
8、在雨季施工
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