完整word版深基坑开挖专项施工方案专家论证1.docx

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完整word版深基坑开挖专项施工方案专家论证1

大连机车二期水泵房基坑专项施工方案

第一章工程概况

一、工程概述

水泵房：

本项目为一般工业建筑，主要由水池、地下水泵房、控制室、软水制备间及变电所组成；总建筑高度为5.70m，室内外高差0.3m。

总建筑面积1169.28m2，其中地上建筑面积398.52m2，地下水泵房建筑面积770.76m2（地下水池不计入建筑面积）。

建筑类别为3类，合理使用年限50，水泵房结构形式为钢筋混凝土框架结构，地上一层，地下一层。

火灾危险性类别为戊类，耐火等级二级。

抗震设防烈度7度。

屋面防水等级Ⅱ级。

二、工程地质和水文地质

（一）工程地质

1、杂填土：

回填时间不超过2年，但已经经过强夯处理。

厚度2米。

2、强风化板岩：

厚度为1.9~3.4米。

3、中风化板岩：

厚度为15.64米

（二）水文地质

大连市位于亚欧大陆的东部、太平洋的西海岸，地处北半球的中纬度。

市区三面环海，一面连接陆地，形成依山傍水的自然地理环境。

本区属温带季风气候，并具有海洋影响的特点。

其主要特征是冬夏风向明显交替，影响整个气候的变化。

冬季主要受蒙古及西伯利亚冷高压的控制，多为偏北季风，气温较低，降水少。

夏季受太平洋副热带高压的控制，盛行东南季风，气温较高，降雨多。

春、秋两季则为过渡性变化气候。

在季风气候的基础上并受海洋影响的情况下，本区气候总的特点是气候温和、四季分明，空气湿润，降水集中，风力较大。

大连地区属于北温带季风气候区，并具有海洋影响的特点，本区属暖温带大陆性季风半岛气候区，雨量集中，冬季寒冷，夏季炎热，八月最热，一月最冷。

1、根据国标《建筑气象参数标准》提供的大连市气象资料（1951—1980年），主要气象要素如下：

（1）、年平均温度10.20С，极端最高温度35.30С，极端最低温度-21.10С。

（2）、平均年总降水量658.7mm；一日最大降雨量171.1mm。

（3）、全年平均风速5.2m／s；30年一遇最大风速31.0m／s；全年最多风向N，频率15%；最大积雪厚度37cm。

2、根据《建筑结构荷载规范》，50年一遇本市基本风压0.65kN/m2，基本雪压0.40kN/m2；100年一遇本市基本风压0.75kN/m2，基本雪压0.48kN/m2。

3、据大连市气象局气候资料室统计。

1971—2000年气象资料如下：

（1）、相对湿度（%）

月份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

月平均

56

56

55

56

61

74

84

81

69

62

60

58

月最大

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

（2）、气温（0C）

年极端最高干球温度：

35.3；日期1972年

年极端最高湿球温度：

27.7；日期1994年

连续5天平均最高温度极值：

32.7

连续5年平均最低温度极值：

-16.6

（近20年连续5天平均最低温度极值：

-16.1）

（3）、雷暴（天）

年平均雷暴日数：

20.3

最多年雷暴日数：

30

最少年雷暴日数：

11

（4）、冰雹

累年最大冰雹直径：

20厘米

年平均冰雹次数：

0.9次

（5）、台风

年平均台风次数：

1.5次

台风出现月份：

6月—9月

10分钟平均最大风速（1971-2000）24.7米/秒；风向：

SW；时间：

1985.8.19

瞬时极大风速（1991-2000）：

33.8米/秒；风向：

N；时间：

1994.8.16

累年10分钟平均最大风速：

33.3米/秒；风向：

N；时间：

1956.02.28

说明：

（1）、所提供资料除风以外均为1971年-2000年。

（2）、观测站经度：

121.38E；纬度：

38.5N；观测场拔海高度91.5米。

（3）、测风仪距地高度

1969.4.1—1984.11.13：

16.5米

1984.11.14—2000：

19.0米

（4）、10分钟平均最大风速观测时段：

1951-1956、1971-2000

瞬时极大风速感测时段：

1991-2000

4、土壤标准冻结深度0.70米，最大冻结深度0.93米。

5、据大连市区旅顺口地区海潮观测资料表明，年平均潮位-0.066米，年高潮位1.954米，年最低潮位-2.816米，年平均高潮位0.964米，年平均低潮位-1.116米，受台风影响时，最大海浪高达8米。

三、施工场地条件

根据本工程施工现场实际条件，结合现场踏勘，项目部布置主要在业主规定的红线范围内，并按方便施工、经济实用、管理方便的原则进行布设，实行标准化管理，力求做到科学、合理、文明、规范。

第二章支护、支撑系统的结构设计

一、支护、支撑结构选型

根据岩土工程勘察报告，本工程基坑开挖深度范围6.75米，根据周边的条件，基坑开挖及施工通道，西侧坡道两侧随高度变化均按照下图边坡支护结构进行施工。

（一）基坑支护形式

三、基坑监测要求

1、监测内容

（1）基坑周边沉降及位移监测

监测点和控制点均采用钢筋水泥制作，设置稳固。

采用J2光学经纬仪或全站仪观测水平位移，采用精密水准仪观测垂直位移。

基坑开挖期间每开挖一层观测2次且每天观测2次，时间为上午开工前，下午收工后。

（2）土体侧向变形监测

基坑开挖过程中每开挖支护一层观测一次。

（3）基坑内四角各凿一集水坑，集水坑深1米，直径1米，始终低于工作面1米。

基坑四周设置排水明沟，分别流向集水坑，防止雨季施工地表明水。

第三章总体施工安排

本基坑边坡支护工程随土方开挖进度逐层进行加固施工。

本工程土方开挖分3个层次进行开挖。

第一次开挖将整个平面降标-2.5米。

第二阶段开挖至-6.00米。

第三个阶段开挖至-7.25米。

其中-6米和-7.25米工作面预留人工清槽层。

第四章基坑支护计算书

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。

西侧及南侧边坡计算书

一、参数信息:

条分方法：

瑞典条分法；

条分块数：

14；

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）条分块数

12.003.001.500.00

23.502.004.000.00

31.250.502.000.00

荷载参数：

序号类型面荷载q（kPa）基坑边线距离b0（m）宽度b1（m）

1满布10.00----

土层参数：

序号土名称土厚度坑壁土的重度γ坑壁土的内摩擦角φ内聚力C饱容重

（m）（kN/m3）（°）（kPa）（kN/m3）

1风化岩7.0021.5032.5030.0022.00

二、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。

三、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]

四、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5.63435.5091.2263.2283.453

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2.72449.929-0.0299.8789.878

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2.73436.9604.46111.32312.170

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=5.634>1.30满足要求!

[标高-2.500m]

第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=2.724>1.30满足要求!

[标高-6.000m]

第3步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=2.734>1.30满足要求!

[标高-7.250m]

北侧及东侧边坡计算书

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。

一、参数信息:

条分方法：

瑞典条分法；

条分块数：

14；

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）条分块数

12.003.001.500.00

24.752.002.000.00

荷载参数：

序号类型面荷载q（kPa）基坑边线距离b0（m）宽度b1（m）

1满布10.00----

土层参数：

序号土名称土厚度坑壁土的重度γ坑壁土的内摩擦角φ内聚力C饱容重

（m）（kN/