北京专家论证方案沙河西北部创新基地C27住宅区护坡降水护坡方案.docx
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北京专家论证方案沙河西北部创新基地C27住宅区护坡降水护坡方案
目录
1.编制依据3
1.1相关设计资料3
1.2主要规程、规范3
2.工程概述3
2.1工程概况3
2.2水文地质及工程地质概况4
3.基坑降排水方案设计5
3.1降水排水的重要性5
3.2降水方法选择5
4.基坑支护方案设计6
4.1设计依据6
4.2方案制定6
4.3基坑支护设计7
4.4支护结构参数的确定14
5.基坑监测方案设计15
5.1基坑监测内容15
5.2观测点的布置15
5.3观测精度要求15
5.4观测时间方法15
5.5场地查勘与观测成果分析16
5.6注意事项16
6.施工组织设计16
6.1施工准备16
6.2土钉墙施工工艺16
6.3主要工序的工艺要求18
6.4主要施工机械设备及劳动力配置计划19
6.5施工进度19
6.6特殊情况下的处理措施19
6.7基坑防浸泡施工措施20
7、雨季施工措施20
7.1雨季施工措施20
7.2坑壁局部渗水的处理措施21
8.应急预案21
8.1预警值的设定21
8.2信息法施工22
8.3应急措施22
9.质量要求及保证措施23
9.1质量保证体系23
9.2质量要求23
9.3质量保证措施25
10.安全施工保证措施27
10.1安全保证体系27
10.2安全管理重点27
10.3安全管理措施28
11.文明施工管理及环保措施29
12.进度计划29
12.1施工进度计划29
12.2保证措施29
1.编制依据
1.1相关设计资料
北京市建平平勘察有限责任公司提供的《沙河西北部地区4-1地块C26居住区01#、02#、04#、06#住宅楼及社区服务和地下锅炉房工程地质勘察报告》
《沙河西北部地区创新基地C27居住区施工准备图(包括总平面图、02#、04#、06#楼挖槽图)》
1.2主要规程、规范
建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002);
建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99);
建筑基坑支护技术规程(DB11/489-2007);
建筑变形测量规程(JGJ/T8-97);
建筑地基基础设计规范(GB50007-2002);
北京地区建筑地基基础勘察设计规范(DBJ01-501-92);
建筑工程施工测量规程(DBJ01-21-95)。
2.工程概述
2.1工程概况
拟建场地位于北京市昌平区沙河镇踩河村北侧,小区北、东邻沙河西区十九号路,西邻中直渠(较远),南邻马满路。
本次施工的四个栋号分别为02#楼、04#楼、05#楼及地下车库(含地下配电室),处于本小区的北东侧,呈梯形分布。
建筑物基本情况见下表。
楼号
层数
(上/下)
结构形式
基础类型
基础埋深
(m)
±0.000
(m)
自然地坪
(m)
实际挖深
(m)
02
15/2
剪力墙
筏形基础
6.60
42.70
42.90
-6.80
04
12/2
剪力墙
筏形基础
6.60
42.70
42.80
-6.70
05
15/2
剪力墙
筏形基础
6.60
42.70
43.10
-7.00
车库
0/1.0
剪力墙
筏形基础
6.60
42.70
42.90
-6.80
注:
基础埋深为预计深度,已含基础垫层及防水保护层。
由于基坑深度相对较深,地下水位较浅,拟采取基坑降水及有支护土方开挖方式完成基坑工程。
2.2水文地质及工程地质概况
2.2.1地形、地貌及地物条件
拟建场地属河流冲积地貌单元,场地地面较平坦,勘察期间测量钻孔孔口处标高42.07m~43.18m(本施工区标高均高于43.18m)。
2.2.2工程地质条件
根据对两次勘察的现场钻探,原位测试及室内土工试验成果的综合分析,在目前最大勘探深度(35.0m)范围内,按土层沉积年代和成因类型可分为:
人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类。
按照岩性、物理力学性质及工程特性,将本场区地基土划分为7个大层,土层自上至下的分布情况见下表。
地层岩性特征一览表
成因
层
号
大层层顶标高
(m)
地层岩性
层均厚度(m)
颜色
湿度
稠度
密实度
人工堆
积层
①
42.07~43.18
粘质粉土填土
0.6~1.7
黄褐~褐
湿
松散
新
近
沉
积
层
②
40.77~42.29
粘土
3.4~6.4
褐~灰褐
饱和
可塑
②1
粉粘、重粉粘
褐~褐黄
饱和
可塑
②2
粘质粉土
黄褐~灰褐
饱和
中密
第
四
纪
沉
积
层
③
35.50~38.69
粘土
1.2~5.0
灰
饱和
可塑
③1
粘质粉土
灰
饱和
可塑
中密
④
32.07~34.81
粉粘、重粉粘
0.9~5.1
灰
饱和
可塑
④1
粘质粉土
灰
饱和
可塑
中密
⑤
29.03~32.09
粉质粘土
灰
饱和
可塑
以下各层与基坑作业无关,略。
2.2.3水文地质条件
岩土工程勘察期间(2007年11月和2009年7月)于钻孔中实测到三层地下水,其中第一层水属上层滞水,水量不大,但分布范围较大,受大气降水和生活用水影响较大,第二层和第三层地下水属潜水。
第二层地下水水位标高与⑤2层和⑥1层粉土层顶标高基本一致,第三层地下水水位标高与⑦2层砂土层顶标高基本一致。
本区地下水的补给来源主要为大气降水、生活用水和场地西侧约50.0m处中直渠排洪渠。
浅部有隔水层,第一层水的排泄条件较差。
场地地下水埋藏情况详见下表(表3)
地下水情况一览表表1
序号
地下水类型
地下水静止水位
赋存条件
埋深(m)
标高(m)
1
上层滞水
1.10~2.20
40.42~41.71
①层
2
潜水
11.60~16.70
26.34~31.41
⑤2层、⑥1层
3
潜水
23.50~26.80
15.96~19.46
近3~5年内最高地下水位标高42.00m左右,1959年最高水位标高接近自然界地表。
依据国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中有关标准综合判定结论如下:
拟建场地地下水对混凝土结构无腐蚀性,但在干湿交替环境下,地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。
3.基坑降排水方案设计
3.1降水排水的重要性
工程降水指人工降低地下水,保证基础在干槽作业下施工。
由前所述,本工程开挖深度范围内将遇到如前所述的第一层水——上层滞水,第二层水位于基底以下6.00m,因此降水是针对第一层水进行设计。
基坑开挖深度为6.49m,基坑水位应降至-8.00m以下,以保证加深部位施工。
对护坡体系最大的威胁就是地下水、坡顶漏水、生活弃水和大气降水。
因此,降排水应受到足够重视。
3.2降水方法选择
根据本场地的地下水、含水层特点、地层特性,上层滞水主要存在于回填土底部,由于粘土层的存在,阻止了其下渗,因此只要将上层滞水疏干,并在粘土层中多插排水管降低饱和土的湿度及含水量,即可进行基坑作业。
采取明排加内疏干的办法解决上层滞水问题,简便易行,且符合《北京市关于限制降水管理办法》的规定。
在施工安排时,应配备足够的人员和设备,保证上层滞水的排除与处理。
4.基坑支护方案设计
4.1设计依据
北京市建平平勘察有限责任公司提供的《沙河西北部地区4-1地块C26居住区01#、02#、04#、06#住宅楼及社区服务和地下锅炉房工程地质勘察报告》;
《沙河西北部地区4-1地块C27居住区施工准备图(包括总平面图、02#、04#、06#楼挖槽图)》;
建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99);
建筑基坑支护技术规程(DB11/489-2007);
由于地下水局部存在,且采取了明排及疏干措施,不计静水压力,地面超载按20KPa考虑。
4.2方案制定
本工程开挖深度-6.60m,按建筑基坑支护技术规程(DB11/489-2007)属于土钉墙适用基坑,场地条件简单,西侧虽有中直渠,但距离在40.00m以外,其它道路也在10.00m以外,属于三级基坑;由于场地条件相对宽敞,按1:
0.3放坡,采取土钉墙支护方式是经济合理的选择。
其优点如下:
土钉(喷锚)支护是一种先进的新型边坡加固技术,对于高层建筑深基坑边坡支护,它优于护坡桩等传统的板桩支档结构,其特点有:
a、材料用料少,施工速度快,较护坡桩等支档结构支护造价低。
b、加固施工与开挖同时进行,边开挖,边支护,从而大大缩短施工工期。
c、施工设备轻便,操作方法简单,噪音低。
d、适于基坑边坡直立支护,减小施工场地,特别是用于密集高层建筑区的中深基坑边坡支护。
e、支护可靠,属柔性体系,能及时封闭开挖面,快速提供支护,有效地阻止边坡外移变形,并具有非常好的抗震性能和延续性。
f、能及时稳定边坡,解决桩板支档结构难以解决的特殊地层边坡的支护问题。
肥槽指基础外墙至基坑坡脚空间,设计为800mm,便于结构施工。
基坑西侧为主要施工道路,按总平面图上的相关关系,基坑上口线距路边仅1.00m的距离,为保证道路及基坑的安全,局部采用加有微型桩(超前支护)及预应力锚杆的复合土钉墙支护方案(载荷按40kpa考虑)。
西侧中间为地下车库,且将在后续施工中与另一部分成为车库整体,因此此部位按1:
0.6自然放坡,挂网喷混凝土覆盖(环保要求),但上口距离应离开路边3.00m以上。
4.3基坑支护设计
计算采用通过北京市建委组织的专家评估并荣获北京市科学技术二等奖的“大力神”系列软件,由于各楼平均自然地面标高不同,基坑深度分别为6.60m,计算结果如下。
1、1-1剖面设计计算(基坑西侧,基坑深度6.60m,分两节放坡)
(1)土钉墙设计
*****土坡及土钉墙稳定性分析的瑞典条分法*****
放坡段数=2
放坡高度(m)放坡角度(°)台阶宽度(m)
3.0090.00.00
3.6068.005.00
坡高(m)=6.600
满布荷载值(Kpa)=.00
坡顶条形荷载值(Kpa)=40.00
条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离(m)=3.00
条形荷载宽度(m)=8.00条形荷载深度(m)=.00
水平向地震系数=.00
地下水埋深(m)=8.000
地层总数=5土条数=100
土层厚度(m)土体密度(KN/m^3)土体粘结力(Kpa)土体内摩擦角(°)
1.00018.00010.00010.000
3.10018.30022.00016.000
1.15019.50024.00022.000
.83020.00017.00026.000
1.90018.10024.00016.000
土钉排数=4土钉水平间距(m)=1.500
第1排土钉埋深(m)=1.50倾角(°)=10.00长度(m)=7.00钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
第2排土钉埋深(m)=2.80倾角(°)=10.00长度(m)=12.00钻孔直径(mm)=130.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=1860.00
第3排土钉埋深(m)=4.30倾角(°)=10.00长度(m)=5.00钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
第4排土钉埋深(m)=5.80倾角(°)=10.00长度(m)=3.00钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
园心横坐标(m)纵坐标(m)半径(m)安全系数
XC=-.149YC=11.429R=13.530FS=1.457
XC=-.281YC=10.480R=7.095FS=1.379
XC=-6.941YC=10.224R=19.965FS=2.223
XC=1.837YC=9.145R=3.877FS=3.413
XC=-2.903YC=9.300R=10.313FS=1.521
XC=-.050YC=6.657R=5.486FS=1.304
XC=-1.750YC=8.827R=8.704FS=1.097
XC=-.769YC=7.882R=7.899FS=1.114
XC=1.132YC=9.478R=9.508FS=1.302
XC=-.418YC=8.424R=8.302FS=1.146
XC=.145YC=9.132R=9.106FS=1.191
XC=-.351YC=8.520R=8.503FS=1.136
XC=-2.118YC=9.586R=8.905FS=1.110
XC=-.286YC=8.631R=8.603FS=1.143
XC=-1.976YC=9.108R=8.804FS=1.087
XC=-1.962YC=9.100R=8.754FS=1.089
XC=.654YC=8.850R=8.855FS=1.227
XC=-1.962YC=9.100R=8.779FS=1.089
XC=.594YC=8.836R=8.829FS=1.224
XC=-2.087YC=9.110R=8.792FS=1.088
XC=-1.976YC=9.108R=8.817FS=1.086
XC=-1.976YC=9.108R=8.817FS=1.086
**************************************************
当园心横坐标(m)=-1.976纵坐标(m)=9.108半径(m)=8.817
园弧与坡面(或坡底)交点横坐标(m)=.226纵坐标(m)=.560
园弧与坡顶交点横坐标(m)=6.476纵坐标(m)=6.600时
天然土坡的安全系数=1.086
土钉墙的安全系数=1.836
抗滑力(KN)=780.172
下滑力(KN)=424.922
滑弧与坡顶交点距坡面和坡顶交点的距离(m)=5.022
滑弧与坡面交点位于坡脚之上!
第1排土钉抗拔力(KN)=39.95拉力(KN)=28.45其抗拔出安全系数=1.40
其长度达到设计要求!
钢筋选用1根Φ16
第2排土钉抗拔力(KN)=214.70拉力(KN)=38.97其抗拔出安全系数=5.51
其长度达到设计要求!
钢绞线选用1根9.0(7Φ3)
第3排土钉抗拔力(KN)=63.74拉力(KN)=38.40其抗拔出安全系数=1.66
其长度达到设计要求!
钢筋选用1根Φ16
第4排土钉抗拔力(KN)=58.72拉力(KN)=38.13其抗拔出安全系数=1.54
其长度达到设计要求!
钢筋选用1根Φ16
(2)整体稳定性分析(安全系数>1.3)
*****土坡及土钉墙稳定性分析的瑞典条分法*****
放坡段数=2
放坡高度(m)放坡角度(°)台阶宽度(m)
3.0090.00.00
3.6068.005.00
坡高(m)=6.600
满布荷载值(Kpa)=.00
坡顶条形荷载值(Kpa)=40.00
条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离(m)=3.00
条形荷载宽度(m)=8.00条形荷载深度(m)=.00
水平向地震系数=.00
地下水埋深(m)=8.000
地层总数=5土条数=100
土层厚度(m)土体密度(KN/m^3)土体粘结力(Kpa)土体内摩擦角(°)
1.00018.00010.00010.000
3.10018.30022.00016.000
1.15019.50024.00022.000
.83020.00017.00026.000
1.90018.10024.00016.000
土钉排数=4土钉水平间距(m)=1.500
第1排土钉埋深(m)=1.50倾角(°)=10.00长度(m)=7.00钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
第2排土钉埋深(m)=2.80倾角(°)=10.00长度(m)=12.00钻孔直径(mm)=130.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=1860.00
第3排土钉埋深(m)=4.30倾角(°)=10.00长度(m)=5.00钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
第4排土钉埋深(m)=5.80倾角(°)=10.00长度(m)=3.00钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
园心横坐标(m)纵坐标(m)半径(m)安全系数
XC=-.251YC=11.228R=13.530FS=1.534
XC=1.368YC=10.522R=7.095FS=2.912
XC=-6.750YC=10.059R=19.965FS=2.257
XC=.492YC=9.127R=10.313FS=1.473
XC=-4.003YC=9.111R=16.747FS=1.912
XC=-.844YC=7.703R=8.704FS=1.531
XC=.322YC=9.647R=11.921FS=1.506
XC=.025YC=7.781R=9.508FS=1.477
XC=.407YC=9.321R=11.117FS=1.498
XC=.492YC=9.127R=10.313FS=1.473
**************************************************
当园心横坐标(m)=.492纵坐标(m)=9.127半径(m)=10.313
园弧与坡面(或坡底)交点横坐标(m)=-4.309纵坐标(m)=.000
园弧与坡顶交点横坐标(m)=10.490纵坐标(m)=6.600时
土钉墙的安全系数=1.473
抗滑力(KN)=1254.174
下滑力(KN)=851.374
滑弧与坡顶交点距坡面和坡顶交点的距离(m)=9.036
滑弧与坡面交点穿过坡脚!
2、2-2剖面设计计算(基坑西侧,基坑深度6.60m,放坡系数1:
0.3)
(1)土钉墙设计
*****土坡及土钉墙稳定性分析的瑞典条分法*****
放坡段数=1
放坡高度(m)放坡角度(°)台阶宽度(m)
6.6073.305.00
坡高(m)=6.600
满布荷载值(Kpa)=.00
坡顶条形荷载值(Kpa)=20.00
条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离(m)=2.00
条形荷载宽度(m)=8.00条形荷载深度(m)=.00
水平向地震系数=.00
地下水埋深(m)=8.000
地层总数=5土条数=100
土层厚度(m)土体密度(KN/m^3)土体粘结力(Kpa)土体内摩擦角(°)
.99018.00010.00010.000
2.78018.30022.00016.000
1.66019.50024.00022.000
1.48020.00017.00026.000
1.30018.10024.00016.000
土钉排数=4土钉水平间距(m)=1.500
第1排土钉埋深(m)=1.50倾角(°)=10.00长度(m)=4.80钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
第2排土钉埋深(m)=3.00倾角(°)=10.00长度(m)=5.80钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
第3排土钉埋深(m)=4.50倾角(°)=10.00长度(m)=4.80钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
第4排土钉埋深(m)=6.00倾角(°)=10.00长度(m)=3.80钻孔直径(mm)=100.00
钢筋抗拉强度(Mpa)=335.00
园心横坐标(m)纵坐标(m)半径(m)安全系数
XC=-1.314YC=11.004R=13.530FS=1.662
XC=-1.734YC=7.254R=7.095FS=1.221
XC=-5.138YC=9.062R=19.965FS=2.500
XC=1.837YC=9.145R=3.877FS=4.381
XC=-2.903YC=9.300R=10.313FS=1.701
XC=-.816YC=6.713R=5.486FS=1.436
XC=-.050YC=8.938R=8.704FS=1.399
XC=-1.167YC=6.707R=6.291FS=1.276
XC=-2.387YC=7.558R=7.899FS=1.166
XC=-2.112YC=7.203R=7.497FS=1.173
XC=-1.825YC=9.115R=8.302FS=1.270
XC=-2.123YC=7.522R=7.698FS=1.182
XC=-2.683YC=8.580R=8.100FS=1.257
XC=-2.363YC=7.560R=7.799FS=1.166
XC=-2.687YC=7.592R=8.000FS=1.155
XC=-2.687YC=7.592R=8.000FS=1.155
**************************************************
当园心横坐标(m)=-2.687纵坐标(m)=7.592半径(m)=8.000
园弧与坡面(或坡底)交点横坐标(m)=.019纵坐标(m)=.063
园弧与坡顶交点横坐标(m)=5.251纵坐标(m)=6.600时
天然土坡的安全系数=1.155
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