深基坑专项工程施工组织方案.docx
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深基坑专项工程施工组织方案
6.2计算原理7
前言:
本工程地基土层为人工填土、粉细砂、粉砂岩相间分布。
基底最深处相对标高为-14.95m,室外自然地坪标高为-1.35m,基坑深度为13.6m(自自然地坪算起),属于深基坑开挖,必须边坡稳定性进行专家论证。
为保证施工的安全和防止边坡失稳,特编制本方案。
一、编制依据
1.1.设计资料
1.1.1.鄂尔多斯民族团施工图纸;
1.1.2.《鄂尔多斯市康巴什新区民族团结教育基地岩土工程地质勘察报告》;
1.2.主要规程、规范
1.2.1.《建筑地基基础工程施工验收规范》(GB50202-2002);
1.2.2.《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99);
1.2.3.《建筑施工手册》(第四版);
1.2.4.《建筑基础边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
1.3.其他资料
1.3.1.品茗人生安全软件;
1.3.2.《内蒙古维邦建筑集团安全文明标准化施工》2011版;
二、工程概况及特点
2.1.工程概况
2.1.1.本工程位于鄂尔多斯市康巴什新区北纬一路、二路以北,滨水西路以西。
总建筑面积为20000m2。
地基基础为梁板式筏板基础,地下二层,地上二层的框架结构,抗震设防烈度为7度,建筑高度为18.9m。
工程名称:
鄂尔多新区团结
建设单位:
鄂尔多斯市康巴什经营有限责任公司
设计单位:
北京北
勘察单位:
内蒙古责任公司
监理单位:
河南省万有限公司
施工单位:
国基有限公司
2.2.工程地质特点:
2.2.1.根据设计要求及地质勘查报告显示,第①层人工填土,在勘察场地东南角处分布,不均匀,厚度变化较大,不能做建筑物的持力层,第②层粉细砂,在勘察场地均有分布,但厚度不大,持力层较低,及地面高差变化相对较大,第③层为粉砂岩,承载力较高变形较小,沉降稳定快,是良好的持力层和下卧层。
本工程持力层为第③层粉砂层,基础入土深度不小于300mm。
2.2.2.周边无建筑物,场地开阔。
三、工程水文地质条件
3.1.工程土层情况
根据勘察报告,在20.0m钻探深度范围内,由上而下可分为三大层:
第①层:
第四系全新统人工填土:
以砂岩碎屑、粉细砂等为主要成分,本层厚度0.30~11.60m层,底标高为1335.76~1386.50m。
第②层:
第四系全新统粉细砂,黄褐色,以长石-石英为主要成分,含有少量云母、有机质,干-稍湿,均粒结构,稍密状态,本层厚度0.2~5.30m,层底标高1339.63-1386.50m。
第③层:
粉砂岩(k),棕红色-红褐色,全-强风化状态,以母岩全分化残积物石英、高岭土等为主要成分,呈硬质粘性土特征,干-稍湿,硬塑-坚硬状态,局部粉砂岩、泥岩互层,水平层理,泥质软胶结,手搓粉状,为极软岩,岩体基本质量等Ⅴ级;岩石质量指标RQD较差,易软化、崩解。
3.2.工程地下水位情况
钻探20.0m深度内在场地砂岩埋藏较深的低洼处局部见有地下水,但随钻孔加深形不成稳定水位,施工时少部分建筑如受到地下水影响。
四、质量保证体系
4.1.项目组织机构图
我项目部根据本工程的实际情况,调集精干的施工队伍,性能良好的专用大型机械设备。
选用具有多年类似工程施工经验的项目经理,同从事管理工作多年、施工经验丰富的工程技术和管理人员一起组建强大的项目经理部。
本工程在项目部的精心组织施工下,确保工程如期竣工,为后期结构施工创造良好条件。
具体施工组织机构图如下:
项目经理
项目副经理
项目总工程师
施工生产组
包
安全组
王
技术组
质量组
苗
经营组
财务组
文
材料组
土方施工劳务公司
4.2.项目主要组成人员构成
根据本工程的特点,我公司拟配备如下数量管理人员组织该工程的施工:
项目经理1人
项目副经理1人
项目总工程师1人
施工员1人
技术人员3人
安全员1人
质检员1人
物料供应人员3人
五、土方开挖施工方案
地基标高分别为-2.85m,-7.50m,-10.30m,-15.10m。
设计室外标高为-1.35m,原室外地貌相对标高为-3.10m,将挖出的土方部分分层回填至基坑周围,剩余土方堆置在基坑西侧,以备房心回填。
5.1.坡度设置:
据地勘报告显示地下水位较低,不影响施工。
开挖土层以素填土、粉细砂、粉砂岩为主,开挖相对深度最深为12.2米。
本工程基础重要性等级为二级。
周边无已建建筑物和材料堆场,距已建道路较远,基坑边坡基本为粉砂岩类土,所以决定采用自然放坡,根据地基土的类型确定稳定坡比分别为1:
0.3、1:
0.7、1:
1。
5.2.坡道设置:
由于本工程基坑呈圆形,且东侧图纸设计有坡道,所以为出土和回填方便及减少坡道对挖土的影响,土方开挖坡道采用东侧设计坡道。
坡道宽不小于8米。
5.3.挖土方法:
综合考虑多种因素(地质、经济、安全、现场条件等),开挖时挖土机要紧密配合边坡施工,三辆挖土机在保持安全距离的前提下先浅后深、从中间向四周方向施工。
第一层挖土至-2.85米,第二层挖土至-7.50米,第三层挖土至-10.30m,第四层挖土至-15.10m。
地形地貌图测绘→测量定位→土方开挖范围测量放线→土方开挖→验槽→基底地形图测绘。
5.4.挖土机械配备及工期
该工程计划配置铲斗容量1.6m3液压反铲挖掘机4台,18吨自卸车10台,50装载机3台。
全部土方计划15天挖完,平均每天出土约6000m3。
但必须满足合同要求。
5.5.挖土安全保证措施
5.5.1.基坑临边采用钢管扣件式护栏,将2米长钢管打入土层0.5米,立柱间距不大于3米,外露高度1.5米,两道水平杆,第一道距地坪0.75米,第二道距第一道0.75米,水平杆设在立杆内侧,护栏通挂立网到底。
立杆距基坑边不得小于2米,
5.5.2.防护栏杆涂红白相间(500mm)警示色,并挂设警示标志。
5.5.3.夜间施工时应有充足的照明,并设安全电压红色警示灯。
5.5.4.坡顶3.5米范围严禁堆载和行重车。
5.5.5.对边坡稳定每15天进行一次观测,每隔20m设一个监测站,并形成文字记录。
严禁在基坑周边5米内有大型车辆通过和堆积土方。
5.6.文明施工及环保措施
现场文明施工的好坏对周围环境影响很大,也是关系到我公司和甲方的社会形象和声誉的问题。
为确保施工场地文明、整洁,特制订如下保证措施:
5.6.1.施工过程中尽量减少粉尘,以污染环境。
5.6.2.要求主管生产的项目经理将场地的文明生产列为主要职责,同时在人员安排上专门配备一名同志具体负责这项工作。
5.6.3.施工现场严禁不文明现象发生。
5.6.4.强化企业职工敬业精神并进行预防教育,做到内外协作友善,保证企业的良好形象,所有施工人员应严格要求自己,讲文明,讲礼貌,工地上严禁发生打架斗殴,酗酒闹事等不良现象,争做文明的施工人员。
5.6.5.做好施工的宣传工作,要求施工中悬挂一定数量的文明施工宣传标语标牌。
5.6.6.施工过程,现场安排劳务工专门负责清扫现场,保持工地环境卫生。
5.6.7.把环卫工作作为重要工作抓,施工做到文明整洁,伙房做到卫生、清洁,保护良好的施工条件,使职工心情舒畅,为确保顺利施工创造条件。
5.6.8.现场临设、料具的布置必须符合施工总平面布置图要求;施工现场的所有机械设备和建筑设备应做到定位并归类码放整齐,现场道路应平整畅通。
六、土坡稳定性计算书
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
6.1.参数信息:
条分方法:
瑞典条分法;
条分块数:
100;
不考虑地下水位影响;
放坡参数:
序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)
14.801.5023.00
27.204.9018.00
33.0510.303.00
荷载参数:
序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离b1(m)宽度b0(m)
1满布0.00----
土层参数:
序号
1
土名称
粉细砂
土厚度(m)
3
土的重度γ(kN/m3)
16
土的内摩擦角φ(°)
16
粘聚力C(kPa)
5
极限摩擦阻力(kPa)
8
饱和重度γsat(kN/m3)
18
序号
2
土名称
粉砂岩
土厚度(m)
12.05
土的重度γ(kN/m3)
22
土的内摩擦角φ(°)
25
粘聚力C(kPa)
25
极限摩擦阻力(kPa)
15
饱和重度γsat(kN/m3)
25
6.2.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,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:
1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.3的要求。
6.3.计算公式:
Fs=∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi
式子中:
Fs--土坡稳定安全系数;
ci--土层的粘聚力;
li--第i条土条的圆弧长度;
γ--土层的计算重度;
θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角;
φi--土层的内摩擦角;
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;
γ'--第i条土的平均重度的浮重度;
q--第i条土条土上的均布荷载;
其中,根据几何关系,求得hi为:
hi=(r2-[(i-0.5)×bi-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×bi]tanα
式子中:
r--土坡滑动圆弧的半径;
l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;
α--土坡与水平面的夹角;
h1i的计算公式
h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}
当h1i≥hi时,取h1i=hi;
当h1i≤0时,取h1i=0;
h2i的计算公式:
h2i=hi-h1i;
hw--土坡外地下水位深度;
li的几何关系为:
li={arccos[((i-1)×bi-l0)/r]-arccos[(i×bi-l0)/r]×2×r×π}/360
θi=90-arccos[((i-0.5)×bi-l0)/r]
6.4.计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Fs:
------------------------------------------------------------------------------------
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)
第1步1.31454.1503.4119.71010.292
示意图如下:
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)
第2步1.30151.8543.22620.93821.185
示意图如下:
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)
第3步1.41226.11323.00725.44034.300
示意图如下:
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.314>1.30满足要求!
[标高-3.050m]
第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.301>1.30满足要求!
[标高-10.250m]
第3步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.412>1.30满足要求!
[标高-15.050m]
七、施工部署及进度安排
7.1.施工准备工作
7.1.1.施工技术准备
施工前,项目经理部准备整个工程施工工作计划,该计划主要反映开工前、施工中必须做的有关工作,内容如下:
①.施工前根据地质勘察报告对各开挖部位地段进行详细的了解。
②.会同工程技术人员熟悉工程图纸,并和有关方进行图纸会审。
③.施工前,应从甲方处接收轴线基准点、高程测量控制点,并进行复核签证。
轴线的定位点及水准点,应设置在施工场区附近不受施工影响,并在施工现场布设测量控制网。
④.开工前会同甲方、设计部门、监理等有关单位进行图纸会审,填写图纸会审记录;在项目部内部召开技术交底会,将技术要求及时传达到机台班组。
⑤.施工前各项准备工作完毕后,项目经理应填写开工通知单、报送监理工程师、甲方批准。
7.1.2.施工现场准备工作:
进行地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位;施工现场的平整;临时道路、临时供水、供电等管线的敷设;临时设施的搭设;现场照明设备的安装;材料堆放和储放;消防保安设施的设置等。
7.2.保证施工进度计划的措施
7.2.1.我公司将把该工程作为重点工程,在技术、人员、机具、资金上重点保证,并根据工程需要,随时增加施工力量,确保按照方案要求工期完成。
7.2.2.组织强有力的项目管理班子,强化项目管理,实行项目经理负责制。
项目经理对施工全过程统一组织、协调和负责,确保进度计划的实施。
7.2.3.加快施工准备工作,项目管理人员及施工人员在中标后第二天立即进驻现场,并着手搞好临设、物资、机具进场、定位放线、技术交底与复核、安全交底和安全教育、方案编制等各项准备工作,为保证工程按时开工创造条件。
7.2.4.利用进度控制表,强调生产调度的作用,组织协调各工种之间的交叉作业,保证各工序和各工种的工作始终处于受控状态。
7.2.5.采用先进合理的施工工艺和施工技术,发挥本企业的技术优势,利用科学的施工手段,提高劳动生产率,加快施工速度。
7.2.6.加强同建设单位、设计单位和监理单位等单位的协调协作,高效协调各工序的生产关系,确保施工的顺利进行。
八、边坡失稳应急预案
8.1.建立应急救援领导小组及职责
8.1.1.项目经理是应急救援领导小组的第一负责人,担任组长,负责紧急情况处理的指挥工作。
成员分别由副经理、总工、安全员、施工员、技术主管、水电技术负责人。
安全员是应急救援第一执行人,担任副组长,负责紧急情况处理的具体实施和组织工作。
8.1.2.副经理是坍塌事故应急小组第二负责人,负责相应事故救援组织工作的配合工作和事故调查的配合工作。
8.2.施工现场挂“110”“、120”报警急救电话。
8.3.基坑内搭设3处安全通道口,以备发生安全事故时人员疏散。
8.4.工人生活区设置医务室,并配备一名医生。
8.5.组织工人及员工进行现场演练。
专家组意见:
1、本工程基坑深度13.6m,其中南坡为一坡到顶,边坡安全等级为一级;其余均为分级退台放坡,分级台高4~7m,平台宽2~5m,边坡安全等级为二级。
边坡基本以粉质土为主,上漏砂土层厚2~4m。
基本同意方案中设计的放坡比例边坡结构,采用自然放坡方案。
2、补充《建筑基础边坡工程技术规范》(GB50330-2002)。
3、边坡挡土参数应修正,第一层粉细砂取值应为:
γ=16kN/m3,c=5kpa,Γsat=18kN/m3,据此复核土坡稳定计算。
4、补充边坡稳定检测方案,要求四周坡顶检测点间距不大于20m。
5、补充边坡应急预案。
6、基坑顶部3.5m范围严禁堆载和行重车,应按规范要求设置防护栏杆和挡水墙。
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