基坑支护与降水工程专项技术方案.docx
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基坑支护与降水工程专项技术方案
一、方案编制原则和依据
(一)编制原则
在保证工程质量和工期的前提下,按照安全、经济、合理的原则编制工
程施工组织设计。
(二)编制依据
1.甲方提供的《场地岩土工程勘察报告》;
2.《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
3.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
4.《基坑土钉支护技术规程》(CCECE96:
97)
5.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
6.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
7.《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
8.《建筑施工手册》(第三版)1997年
9.《岩土工程手册》建筑工业出版社1995年
二、工程简况
***人防办指挥室及省级通信警报控制中心位于******13号,建筑物地
上七层,地下两层,采用片筏基础。
基坑底面标高-5.7~-8.6m,天然地面
标高-1.5m。
该基坑南侧距基坑边缘约0.1m为原5层办公楼,局部为六层,基础为
筏板基础,基底标高-5.6m。
基坑西侧距离基坑边缘约3.9m为***四层办公
楼,基础为条形基础,基础埋深-1.7m。
该工程基础开挖深度为4.2~7.1m,为保证基坑开挖和建筑物地下主体
部分施工期间的安全性,需对基坑边坡进行支护。
1、工程地质条件
(1)素填土:
杂色,黄褐色,稍湿~湿,松散~稍密。
粉质粘土为主,
含少量白灰渣、碎砖块等。
该层普遍分布,厚度1.10~3.30m。
r=16.0kN/m3,
φ=25o,c=0kPa
(2)黄土:
褐黄色,可塑~硬塑,含姜石5-10%,局部达30~50%,
粒径1~5cm。
干强度、韧性中等,稍有光泽,摇震反应无。
该层普遍分布,
厚度2.20~4.40m。
r=16.7kN/m3,φ=22o,c=58kPa。
(3)粘土:
棕红色,硬塑,含少量姜石及灰岩碎石,局部姜石含量15~
30%,粒径1~8cm。
干强度、韧性高,光滑,摇震反应无。
该层普遍分布,
厚度3.40~4.30m。
r=18.2kN/m3,φ=14o,c=59kPa。
(4)残积土:
灰绿色,可塑~硬塑,岩芯呈土状,干强度、韧性中等,
稍有光泽,摇震反应无。
该层普遍分布,厚度0.80~8.00m。
r=17.3kN/m3,
φu=30o,c=0kPa。
(5)全风化辉长岩:
灰绿色,岩芯呈土状-砂状,主要矿物成分为辉石、
长石及黑云母等。
该层局部分布,厚度0.80~2.00m。
(6)强风化辉长岩:
灰绿色,岩芯呈砂状-碎块状,主要矿物成分为辉
石、长石及黑云母等。
该层局部分布,厚度0.30~2.10m。
(7)中风化辉长岩:
灰绿色,岩芯呈砂状-碎块状,主要矿物成分为辉
石、长石及黑云母等。
该层局部分布,厚度0.30~2.10m。
2、水文地质条件
地下水位埋深约5.5m,高于基础底面,因此基坑开挖前应采取降水措施,
采取降水措施后,支护设计时不考虑水的作用。
3、土性参数取值
基坑开挖深度内以第1~第4层的土层参数为主,参考该工程的《岩土
工程勘察报告》有关数据,各土层参数取值如下:
①素填土:
H=1.1m,r=16.0kN/m3,φ=25o,c=0kPa
②黄土:
H=4.1m,r=16.7kN/m3,φ=22o,c=58kPa
③粘土:
H=3.6m,r=18.2kN/m3,φ=14o,c=59kPa
④残积土:
H=8.0m,r=17.3kN/m3,φu=30o,c=0kPa
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)的有关规定,考虑实际
情况,对于临近荷载按照每层楼14kPa考虑,西侧建筑物基础埋深按1.7m
考虑。
三、施工方案
(一)降水施工方案
设计降水井数量为11,具体布置见附图。
降水井井深10m,成孔直径700mm。
滤管采用内径400mm的无砂水泥滤
管,滤料采用直径5~10mm的干净石子。
其中位于基础范围内的三口降水井,应在指挥间底板、侧壁混凝土浇筑
完毕后,用级配砂石填实。
1、施工顺序
(1)施工顺序
井点测量定位挖井口、安护筒钻机就位钻孔
回填井底砂垫洗井吊放井管回填过滤层
降水完毕拔井管
井内下设水泵、安装控制电路
封井
试抽水降水井正常工作
(2)施工过程及方法
打井:
用SPJ-300型钻机成孔,钻孔直径700mm,成孔后,先破泥浆护
壁再用潜水泵洗井清孔后快速下放砼井管,在砼井点管周围回填石子。
安放
井管时逐节沉入砼井管,外壁绑长竹片导向,使接头对正。
回填石子时,要保证井点管周围均匀投放,填至井点管口下0.5M处,
用粘土封堵口。
成孔时,要保证成孔的垂直度和孔径,孔径控制在700-800mm。
成井后,
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及时用潜水泵洗井,直到井底沉渣洗净。
每井内吊放潜水泵一台,用铁丝吊放牢固,固定井口。
潜水泵在安装前,
对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查,确认无误后方可安装。
安装
完毕进行试抽水,满足要求后转入正常工作。
抽水作业时,三班轮流,昼夜值班,水泵故障及时检修或更换。
潜水泵
在运行过程中每2小时观测一次水位,检查电缆线是否和井壁相碰,检查密
封的可靠性,以保证水泵正常运转。
井管使用完毕后及时封井。
2、施工设备
(1)降水施工系统设备
排水管500M,潜水泵20台(含备用),SPJ-300型钻机2台。
(2)井点系统设备
井管:
采用无砂砼管,管外径520mm、壁厚60mm、长1m。
水泵:
采用QY15-26-2.2型潜水电泵,每井一台,配上一个自动控制开
关,每两井配备一台备用泵。
3、劳动组织及工期
(1)人员:
降水工程负责人1名,技术员1名,施工工人8名。
(2)工期:
打井6天,试抽水1天。
抽水作业根据基础施工而定,本工
程降、抽水总时间暂按50天考虑。
4、安全文明施工措施
(1)开工前进行安全技术交底,建立全生产责任制,以工程经理为主,
所有施工管理人员及工长参加,定期开会,检查总结,讲明注意事项,分析
不安全因素,排除隐患,提高自我防护能力。
(2)施工现场设立安全标志,谢绝外人参观。
(3)打井、洗井的废水及降水作业的排水,均按指定地点排放。
(4)施工人员一律穿工作鞋,严禁穿拖鞋作业;严禁酒后作业;严禁
患病未愈者上岗操作。
(5)电工等特殊工种必须持证上岗。
进入现场的用电设备,均设置二
级漏电保护,且经常检查漏电保护器。
严格执行《安全生产制度》,进入现
场人员必须戴安全帽。
(6)所有电器设备由专人负责操作维修,无关人员禁止乱动。
(7)作好降水井的保护,井口应加井盖防止异物掉入。
(8)加强劳动组织管理,对违反安全规章制度和劳动纪律者,进行批
评教育,对屡教不改的施工人员采取辞退措施清除出工地。
5、施工质量控制
(1)回填滤料石子合格率大于90%,含杂质量不大于3%。
(2)由于成孔采用泥浆护壁成孔,成孔后必须破坏泥浆护壁,以保证
透水性良好。
具体做法是将钻机钻头换成钢丝刷钻头进行破坏泥浆护壁,破壁过程中破壁、清孔一次完成。
(3)砼井管管口必须平整,如不平采用沥青找平后再安装。
(4)施工场地内用电严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》
(JGJ59-99)。
(5)井点供电系统采用双线路,防止中途停电或发生其它故障,影响排水,建议业主必要时备用发电机,以防止突然停电,造成水淹基坑。
(6)抽水作业时值班人员每2小时进行一次检查,检查工程:
水位变化、水泵运转是否正常、电力系统是否正常并作好检查记录。
(二)支护施工方案
1、根据地质报告及以往经验确定土的参数:
①素填土:
H=1.1m,r=16.0kN/m3,φ=25o,c=0kPa
②黄土:
H=4.1m,r=16.7kN/m3,φ=22o,c=58kPa
③粘土:
H=3.6m,r=18.2kN/m3,φ=14o,c=59kPa
④残积土:
H=8.0m,r=17.3kN/m3,φu=30o,c=0kPa
2、支护设计参数:
根据地质条件及基坑几何尺寸,参照以往工程实例,采用工程类比法进行设计,并经边坡稳定验算,确定该边坡支护参数。
基坑开挖时,由于基坑南侧建筑物基底标高为-5.6m,与基坑南侧消防水池基底标高-5.70m相近,且南侧建筑物基础为筏板基础,所以对于基坑南
侧不用支护,但土方开挖时需要清理原建筑物北墙外侧-5.7m以上的所有土
体。
根据周围场地情况,根据工程类比法,经计算确定断面基坑其它三侧的
支护形式如下:
1—1剖面:
基坑西侧距离基坑边缘仅3.9m有四层楼房,受场地条件限制,该部位
边坡只能采用直坡。
为保证边坡安全该部位设置4排锚杆,锚杆长度分别为
9m、6m、6m、6m。
锚杆水平间距为1.5m,竖向间距为1.2m,呈梅花形布置,具体布置见
基坑边坡支护剖面。
该部位支护锚杆采用普通砂浆锚杆:
锚杆主体为Φ18钢筋,外锚头用井
字形,锚杆孔直径为100mm左右。
锚杆与水平的安放角为50左右,砂浆配比
为:
水泥:
砂=1:
0.3,外加剂采用NF—6高效减水剂,掺量为水泥用量的1~
2%。
喷层:
喷层厚度为60mm,挂φ6@200×200的钢筋网,喷射混凝土配比
为:
水泥:
砂:
石子=1:
2:
2,外加剂掺量为水泥用量的2%。
支护计算书及剖面尺寸图见附图
2—2剖面:
由于基坑北侧场地空间较大,在保证结构施工需要的前提下,该部位按
照1:
0.2放坡,并沿基坑北侧面自上而下设置3排锚杆,锚杆长度分别为
3m、3m、3m。
锚杆水平间距为1.5m,竖向间距为1.5m,呈梅花形布置,具体布置见
基坑边坡支护剖面。
该部位支护锚杆采用普通砂浆锚杆:
锚杆主体为Φ18钢筋,外锚头用井
字形,锚杆孔直径为100mm左右。
锚杆与水平的安放角为50左右,砂浆配为:
水泥:
砂=1:
0.3,外加剂采用NF—6高效减水剂,掺量为水泥用量的1~2%。
喷层:
喷层厚度为60mm,挂φ6@200×200的钢筋网,喷射混凝土配比为:
水泥:
砂:
石子=1:
2:
2,外加剂掺量为水泥用量的2%。
支护计算书及剖面尺寸图见附图
3—3剖面:
基坑东侧紧靠一条宽10m的工作生活道路,为了不影响道路的使用,该部位边坡采用直坡。
为保证边坡安全该部位设置三排锚杆,锚杆长度分别为6m、6m、6m。
锚杆水平间距为1.5m,竖向间距为1.5m,呈梅花形布置,具体布置见
基坑边坡支护剖面。
该部位支护锚杆采用普通砂浆锚杆:
锚杆主体为Φ18钢筋,外锚头用井字形,锚杆孔直径为100mm左右。
锚杆与水平的安放角为50左右,砂浆配比为:
水泥:
砂=1:
0.3,外加剂采用NF—6高效减水剂,掺量为水泥用量的1~2%。
喷层:
喷层厚度为80mm,挂φ6@200×200的钢筋网,喷射混凝土配比为:
水泥:
砂:
石子=1:
2:
2,外加剂掺量为水泥用量的2%。
支护计算书及剖面尺寸图见附图
4—4剖面:
基坑东南侧紧靠南侧基础,为保证原基础下厚1.8m暴露土层的稳定性,该部位设置一排锚杆,锚杆长度分别为6m。
锚杆水平间距为1.5m,具体布置见基坑边坡支护剖面。
该部位支护锚杆采用普通砂浆锚杆:
锚杆主体为Φ18钢筋,外锚头用井字形,锚杆孔直径为100mm左右。
锚杆与水平的安放角为50左右,砂浆配比为:
水泥:
砂=1:
0.3,外加剂采用NF—6高效减水剂,掺量为水泥用量的1~2%。
喷层:
喷层厚度为60mm,挂φ6@200×200的钢筋网,喷射混凝土配比为:
水泥:
砂:
石子=1:
2:
2,外加剂掺量为水泥用量的2%。
3、支护施工组织
1).施工顺序
基坑土体应分层开挖,开挖一层支护一层具体施工顺序如下:
开挖——修坡——锚杆施工——坡面施工——开挖——修坡——锚杆施
工——坡面施工——开挖——修坡——锚杆施工——坡面施工。
2).工艺流程
每层锚杆支护的主要工艺流程如下:
(1)成孔
采用人工或机械成孔,成孔深度比锚杆长度大100mm。
(2)锚杆制作与安放
锚杆居中器每1.5m设置一组,锚杆端部设置排气管,排气管内径不小于4mm,锚杆连接采用双面搭焊连接,焊缝长度为5d,焊缝高度为6mm。
成孔后,将锚杆放入孔中。
(3)注浆
注浆采用孔底注浆法,即将注浆管插入孔底,边注边向外拔注浆管,保证注浆管底深入浆面以下,注浆至浆液流出孔口时,孔口放置止浆阀,采用压力注浆,注浆压力为0.2MPa。
(4)编网
钢筋网间距为200mm,采用人工将钢筋绑扎在坡面上,坡顶上翻1.0m;
坡面钢筋搭接长度为300mm。
(5)喷射混凝土面层
首先采用干拌法按水泥:
水泥:
砂:
石子=1:
2:
2,的比例将混凝土拌和均匀,石子粒径为5~15mm,砂为中砂。
面层厚度不小于设计值。
(6)养护
喷射混凝土2小时后,采取连续喷水养护5~7天。
。
(7)制锚等工序为平行作业。
同时监测坡顶水平位移,及时掌握边坡的稳定状态,遇特殊情况及时处理。
4.人员组织
(1)工程工程部
本支护工程成立专门工程部,成员如下:
工程经理:
夏必技术负责人:
张泰山
质量安全员:
施工队长:
周裕
(2)施工作业班
土钉支护施工人员分编成4个作业班,每个班的技术管理工作由工程师及班长共同负责。
4个作业班为:
成孔作业班约16人;注浆作业班5人;喷射混凝土作业班8人;锚杆作业班4人;其他还有空压机手、测量员、电工及安全员等4人。
共计约37人。
5.机具设备
所需主要机具设备见表2。
表2主要施工机具
序号名称单位数量
1空气压缩机台1
2混凝土喷射机台1
3高压水泵台1
4高压输料管M200
5高压水管M200
6注浆机台1
7搅拌机台1
8洛阳铲把10
9工具(箱)套(个)1
10切割机台1
11电焊机台2
12运输汽车台1
13经纬仪台1
14SPJ-300型钻机台1
15泥浆泵台2
16其它零星机具若干
17潜水泵QY15-26-2.2型20
6.施工进度及工期
在水电正常供应,支护区有全长作业面的情况下,完成边坡支护所需的时间约为15天。
7.质量保证
施工现场技术人员全面负责整个支护工程的质量,关键工序轮流跟班作业,随时解决施工中出现的问题,确保每个工序的质量符合要求。
要求做到:
⑴、对所进钢筋、水泥、必须有质量检测书,施工前对所有材料进行实验。
⑵、锚杆的长度必须达到设计要求。
⑶、锚杆必须灌注密实。
⑷、喷层做到均匀、密实,厚度满足设计要求。
⑸、材料必须进行称量。
⑹、按时进行邻近建筑物沉降观测
8.安全、文明施工管理
由工程经理、队长及专职安全员为主成立安全文明施工领导小组,负责施工安全文明监督。
安全方面贯彻以防为主的原则,开展经常性的安全教育和安全检查,施工人员必须严格执行公司制定的《安全施工操作规程》、《安全文明施工管理办法》,进入工地必须戴安全帽、对违反规定者,坚决制止,
并从严处理。
杜绝重大安全事故的发生。
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