基坑支护方案.docx
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基坑支护方案
第一章工程概况
一、工程概况:
眉山岷东新区公安局拟在岷东新区正在兴建的富牛大道与彭山大道交汇处西南角(挂角窑村)新建岷东新区公安消防设施项目,该工程主要由1栋11F高层办公楼及2栋2F裙楼、-1F地下室组成。
各拟建物性质和地下室地面设计高程见下表
各拟建筑物性质统计表
建筑物
名称
拟建物层数
拟建物高度(m)
地下室层数
设计±0.00标高(m)
预计地下室底板底标高(m)
拟采用结构形式
拟采用基础形式
公安司法用房
11F
44.85
-1F
484.75
480.00
框剪结构
筏板基础或桩基础
裙楼
2F
9.45-10.25
-1F
484.75
480.00
框架结构
独立基础
地下室
-1F
/
-1F
484.00
480.00
框架结构
独立基础
1、基坑等级:
该工程重要性等级为二级,场地等级为二级,地基等级为二级,岩土工程勘察等级为乙级,支护结构安全等级为二级,支护使用年限为1年。
受业主委托,我公司承担了该项目的基坑支护设计工作。
参加本工程各责任主体如下:
建设单位:
监理单位:
总包单位:
地勘单位:
设计单位:
基坑支护设计单位:
2、基坑周边情况:
拟建场地四周较为开阔,北面为市政道路,距离基坑上口线约20m;东面距基坑上口线28m处为彭山路,距离基坑上口线约15m处为本工程项目部(1F板房);南面有在建钢结构厂房,与基坑之间隔有一座围墙,围墙处在场地的用地红线位置,钢结构厂房距离围墙较远,西面为开阔地。
3、工程地质
拟建场地地势开阔,交通便利,场地及四周无径流经过。
场地地表原为耕地和及民宅拆迁地,场地及周边原始地形具有一定的起伏,场地现地面标高为479.974~486.883m,相对高差约为6.9m
根据现场钻探、原位测试及室内岩土试验结果,将本次勘察深度范围内地基土按时代和成因划分为四个工程地质层,即:
①第四系全新统人工填土层(Q4ml)、②第四系中下更新统冰水堆积粘土层(Q1+2fgl)、③第四系中下更新统冰水堆积层含卵砾石粘土层(Q1+2fgl)及④白垩系上统灌口组泥岩层(K2g)组成。
以上四个工程地质层按土质类别、性质、风化程度等差异可进一步划分出若干亚层。
各土层的埋藏条件及分布情况详见工程地质剖面图及工程地质柱状图(NO:
02~20)。
各岩土层的现场特征描述如下:
(1)第四系全新统填土层(Q4ml)
①素填土:
褐灰色、褐黄色,松散,稍湿,以粘性土为主,主要为耕植土层,结构松散,力学性质较差,此外,场地局部表层有一定厚度的民房拆迁填土层。
本层厚约0.50~3.70m。
(2)第四系中下更新统冰水堆积粘土层(Q1+2fgl)
②粘土:
褐黄色,稍湿~湿,以可塑为主,局部为硬塑,野外钻探显示,局部粘土内夹有少量高岭土、蒙脱石等膨胀土灰白色条斑。
切面光滑,干强度和韧性高,无摇振反应,属中等压缩性土,整个场地均有分布。
本层厚约0.50~4.00m。
(3)第四系中下更新统冰水堆积层含卵砾石粘土层(Q1+2fgl)
③含卵砾石粘土:
俗称“泥夹石”。
整个场地均有分布,位于粘土层之下,主要呈稍密状,卵石母岩成分主要有砂岩、石英岩、花岗岩等。
呈褐黄色或灰色,圆形、亚圆形,颗粒粒径一般在2cm~10cm之间,偶见大于20cm的漂石,其间主要为粘土和粉质粘土土充填,卵砾石含量约30%~40%,其超重型动力触探击数N120一般介于4~10击之间。
本层厚约6.0~8.0m。
(4)白垩系上统灌口组泥岩(K2g)
褐红、紫红色,泥质或者粉砂质结构,中厚层状构造,岩层层面近于水平。
按岩石类别及其风化程度的差异可分为以下三个亚层:
④1全风化泥岩:
褐红色、紫红色,岩体结构极破碎,已风化成土状,主要呈硬塑状,用手揉搓成粉末状,分布于场地内大部分地段。
④2强风化泥岩:
褐红色、紫红色,原结构不甚清晰,裂隙发育,含较多空隙,间隙充填褐色氧化铁、锰薄膜等,上部冲击钻尚可钻进,岩体较破碎,沿裂隙带夹薄层全风化泥岩,局部夹有中等风化硬块,岩性软硬不均。
钻探取芯多呈碎块状或短柱状,长度5~15cm,岩芯采取率一般为65%左右,岩石质量指标(RQD)一般小于25,手可捏碎其边角。
④3中等风化泥岩:
褐红色、紫红色,岩体结构清晰,岩体较完整,裂隙较发育,局部夹有强风化薄层,间隙充填褐色氧化铁、锰薄膜等。
钻探取芯多呈10~40cm长柱状,局部呈碎块或短柱状。
岩芯采取率一般为80%左右。
岩石质量指标(RQD)一般为50~80。
岩芯用手难以折断,锤稍用力敲击可碎,冲击钻进较难,勘探深度内未揭穿该层。
地基土主要物理力学性质指标一览表
土层名称及编号
土的重度
r(kN/m3)
地基承载
力特征值
fak(kPa)
压缩模量
Es(MPa)
凝聚力
C(kPa)
内摩擦角
Ф(度)
人工挖孔灌注桩
qpk(KPa)
qsik(KPa)
素填土①
18.5
/
/
6
6
/
15
粘土②
19.5
180
6.0
26
16
/
40
含卵砾石粘土③
20.5
240
8
6
20
/
55
全风化泥岩④1
20.0
220
5.5
25
15
/
60
强风化泥岩④2
22.0
300
18
50
25
/
100
中等风化泥岩④3
23.0
800
可不考虑压缩
300
30
5000
200
4、水文条件
勘察期间属地下水平水期向丰水期过度,场地内存在两种类型的地下水:
⑴赋存于填土层、粘土层及含卵砾石粘土层内的上层滞水,主要靠大气降水补给,水量大小直接受大气降水控制,无统一的自由水位面。
⑵赋存于基岩(泥岩)中的基岩裂隙水,其主要受基岩裂隙发育程度、地形变化及邻区地下水渗透补给等因素的影响。
该类水水量一般不大,埋藏较深,采取明排水措施可予排除。
勘察期间测得地下水混合水位埋深1.50~6.80m(相应高程478.41~480.26m)。
根据场地附近工程经验,本场地地下水位年变幅2.0~3.0m。
考虑到填土、粉质粘土、含泥卵石粘土均为弱透水层,所以采用明排法排水。
基坑开挖之前应进一步核实地下水位,为基坑降水的设计和施工提供可靠依据。
第二章编制依据
(1)《岩土工程勘察报告》(中节能建设工程设计院有限公司)
(2)《总平图》(甲方提供)
(3)《基础结构图》(甲方提供)
(4)现场踏勘、工程周边情况
(5)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2012)
(6)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
(7)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)
(8)《建筑基地基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
(9)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
(10)《混凝土结构规程施工质量验收规范》GB50204-2015)
(11)《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)
(12)《建筑施工质量统一验收规范》(GB50300-2013)
(13)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)
(14)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)
(15)《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-2005
(16)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]-87号文
第三章方案设计
一、基坑支护方案:
1、支护方式的论证
基坑支护设计遵循安全可靠、经济合理、技术可行、方便施工的原则;基坑支护深度达到4.9m,基坑四周均具有一定放坡条件,场地东侧、南侧均有已建建(构)筑物,考虑到建(构)筑物的安全,采用放坡+土钉墙支护,坡比1:
0.7,面层采用挂网喷浆方式支护;场地北侧、西侧红线外现为空地,放坡条件良好,可采用自然放坡,坡比1:
1.2,考虑到施工期间为雨季,所以对放坡面层采用挂网喷浆方式进行保护。
2、支护设计参数:
基坑支护土钉参数一览表
支护段
深度(m)
土钉
排数
长度
(m)
倾角
(度)
杆体
(mm)
间距
连接方式
Sx(m)
Sy(m)
BCDEF段
4.9
第1排
6.0
15
Φ48δ3.0
1.5
1.0
3Φ16焊接
第2排
5.0
15
Φ48δ3.0
1.5
1.5
3Φ16焊接
第3排
5.0
15
Φ48δ3.0
1.5
1.5
3Φ16焊接
备注:
土钉墙坡比为1:
0.7,根据土层情况和护壁高度情况,倾角及土钉排数、密度作适当调整
面层钢筋采用Φ8.0@200×200钢筋绑扎而成。
横向、纵向加强筋均采用1Φ14螺纹钢筋,间距与土钉相同1.5*1.5m。
面层厚度80mm,面层混凝土强度C20。
二、降、排水方案
1、降、排水方案的选择
(1)降水工程是指利用水文地质学原理,通过降水设计和降水施工,排除地表水体或降低地层中的滞水、潜水、承压水、基岩水、岩溶水等地下水的水位,满足建设工程的降水深度和时间要求,并对工程环境无危害性要求。
建设工程降水的技术方法有明排、真空点井、管井等。
根据场地内地下水位,地层透水性等综合考虑,场地内科不采取降水措施;但须对地表水、基坑内集水进行及时排出,因此,本工程拟采用明排水法。
在基坑上口线以外设置反坡、截水沟,支护面上设置泄水管,基坑底部设置集水井和排水沟。
3、降、排水设施参数
设施名称
尺寸(m)
间距(m)
数量(个)
备注
泄水管
0.05
3.0*2.1
321
至基坑下底面0.4m开始往上布置
排水沟、截水沟
0.3X0.5
延基坑边缘布置
/
排水沟与集水井相连接
集水井
0.8*0.8*1.0
40~50
7
位置、间距可做适当调整
沉砂池
3.6X1.2X1.2
/
3
反坡
1.0*0.8
延基坑上口线边缘外布置
/
反坡宽1.0m,厚80mm,坡度≥5%
第四章施工计划
一、施工进度计划
根据本工程基坑工程特点,基坑采用分层开挖施工。
单元基坑工程施工工期及进度计划如下表:
时间
工序
日期
备注
5
10
15
20
25
30
35
40
45
施工准备
工期2天
施工便道
工期2天
土方开挖
工期23天
土钉墙及网喷施工
工期31天
排水措施施工
工期5天
单元基坑施工进度计划表
基坑施工期在4月~5月之间,位于雨季之前,各单元开挖、支护总工期预计42天,地下管道施工工期确定,遇不可抗力因素工期顺延。
二、施工材料与设备计划
1、机具设备
主要机具计划表
序号
机械设备
型号规格
额定功率或吨位
单位
数量
使用状况
1
电焊机
BF18-300F
24KW
台
1∽3
正常
2
全站仪
台
1
正常
3
XL-50型钻机
套
2
正常
4
土钉植入机
QC-150
台
2
正常
5
灰浆泵
HB6-3
4KW
台
1
正常
6
切割机
2.2KW
台
1
正常
7
混凝土喷射机
P2-5B
5.5KW
台
2
正常
8
空压机
50KW
台
1
正常
9
挖掘机
360C
台
2
正常
10
灰浆泵、制浆筒
UB3、JW
3KW
台
2
正常
11
交流弧焊机
BX6-250
50KW
台
1
正常
12
潜水泵
20-25m3/h
5KW
台
16
正常
13
发电机
/
/
台
2
正常
14
翻斗车
/
/
台
4
正常
2、排水及喷射砼边坡施工主要材料
该基坑工程主要材料有水泥、砂石、砾石等,根据实际需用量当地购进,合理储备。
主要材料计划表
序号
材料名称
单位
数量
1
Ф8.0钢筋
t
8.5
2
Ф10钢筋
t
0.32
3
Ф14钢筋
1.5
4
Ф16钢筋
t
0.21
7
Φ48δ3.5钢管
m
7400
8
商砼
m3
30
9
黄泥
m3
10
10
滤水管、水泥管
m
180
11
砾石
m3
75
12
水泥
t
30
14
中粗砂
m3
75
3、配置原则:
(1)在满足工程施工要求的基础上力求少而精,做到生产上适用,技术性能先进,安全可靠,设备状况稳定、经济合理。
(2)所有大型机械设备均要有完整的技术资料,设备的技术性能状况良好。
不得使用过于陈旧的设备。
(3)设备进场前必须验收合格方能使用。
4、机械设备维修保养
本基坑支护工程施工所需的机械设备均要连续作业,所以,机修人员不仅要跟班作业,而且当机械出现故障时,要能在施工工艺允许的时间范围内完成抢修。
机修人员均为培训持证上岗,具有丰富的维修的经验。
所有机械均进行三级保养,确保工程顺利进行。
三、劳动力计化
专职安全生产管理人员配备表
序号
工作岗位
职称
人数
姓名
1
项目经理
1人
2
技术负责人
1人
3
现场负责人
1人
4
材料员
1人
5
质检员
1人
6
安全员
1人
7
测量员
1人
8
特种作业
作业人员配备表
序号
工种
工人数量
备注
1
土方组
8
负责机械挖土、运土
2
护壁组
8
负责护壁施工
3
外架组
2
基坑周围防护栏上下通道施工
4
排水施工组
6
负责排水、抽水附属施工
四、材料检测与验收
1、水泥
水泥进场验收:
水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验,其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定,当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂日期超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时应进行复验,并按复验结果使用。
钢筋砼结构中严禁使用含氯化物的水泥。
检查数量及验收方法:
按同一厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥,袋装不超过200t为一批,散装不超过500t为一批,每批抽样不少于一次。
检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
取样方法:
水泥试样必须在同一批号不同部位处等量采集,取样试点至少在20点以上,经混合均匀用防潮容器包装,重量不少于12kg
(备注:
委托单位填写检验委托单时应逐项填写以下内容:
水泥生产厂名、商标、水泥品种、强度等级、出厂编号或出厂日期、工程名称,全套物理检验项目等。
)
2、砂石
以400m³或600t为一个检验批,每验收批至少应进行颗粒级配、含泥量和泥块含量检验。
取样方法:
砂子取样部位均匀分布,取样先将取样部位表层铲除,然后由各部位抽取大致相等的试样8份(每份11kg以上)搅拌均匀后用四分法缩分至22kg组成一组试样;石子在各部位抽取大致相等的15份,取样重量为60Kg。
3钢筋、钢管
钢筋钢管进场应有出场质量证明书或实验报告单,钢筋标明或每梱(盘)钢筋应有标志,钢筋进场时,应按炉(批)号及钢筋直径分批检测。
依据规范要求,同炉号、同规范、同直径的钢筋每60吨为一检验批量;如果一次进场钢筋不够一个批量,也应做一次批量进行检验,对钢筋质量必须严格把关,以确保工程质量。
五、技术保证条件
1、施工质量保证措施
(1)、质量等级
我公司在施工中将按合同及我公司质量保证体系对质量方针及目标的要求,以“质量第一,安全第一”的标准提前完成目标任务,并按“优良”工程要求作为质量目标。
(2)、保证措施及体系
①、施工前,取得该场地详勘资料后,在充分考虑现场实际情况的基础上,编制出切实可行的施工组织设计报甲方及监理单位认可和相关部门审查通过后施工。
②、开工前,根据施工各环节的质量要求,对参加施工的全体职工进行技术交底和质量教育,以加强质量意识。
③、在施工过程中,对整个工程的各个工序进行全面质量管理,保证各工序的施工质量满足设计和规范要求,对不符合要求的,应及时向项目经理和技术负责人进行汇报,并责令其返工,待验收通过后方可进行下道工序施工。
④、各工序的负责人必须作好本工序的记录。
记录必须真实可靠,不得随意涂改原始记录。
⑤、质量员和内业员应及时作好原始记录的整理工作,发现问题应及时解决。
⑥、作好材质检查和验收工作,各类原材料必须具有质保书方能使用,地方建材必须具有质检报告并符合要求才能使用。
同时把好现场进料质量验收关,对不合格材料坚决退回。
作好原材料的现场复检工作。
第五章施工工艺技术
一、施工流程
测量放线→土方开挖→土钉墙及网喷施工→下次土方开挖→土钉墙及网喷施工→····最后一层土钉墙及网喷施工→泄水管施工→排水措施施工
二、土钉墙支护施工方法及工艺流程
1、土钉施工要求
(1)土钉施工时,土钉的施工速度要与挖土速度相协调,即土方每次开挖至土钉标高下500mm,随即将该层土钉按设计位置进行放线定位;
(2)该层土钉施工完成后,绑扎钢筋网,喷射混凝土一次性达到设计厚度后,将土方开挖至下层土钉标高下500mm;
(3)土钉采用打入焊管施工工艺;
(4)焊管直径48mm,壁厚3.0mm;
(5)灌注纯水泥浆,水灰比0.5~0.6,浆体应搅拌均匀并立即使用;
(6)注浆压力0.6~1.0MPa;应在注浆至钢管周围出现反浆后停止注浆;当不出现反浆返浆时,可采用间歇注浆的方法。
(7)土钉倾角15°;
(8)土钉成孔前按设计要求定出孔位并作出标记和编号,孔位偏差不大于100mm,土钉倾角误差不大于3°,孔深误差+200mm,钢管打入过程中遇有障碍物需调整空位时不得影响支护安全;
(9)土钉端部与面层的加强筋及钢筋网应焊接牢靠,土钉钢筋使用前应调直并除锈,除油。
2、土钉墙及网喷面层施工要求
(1)、制作钢筋网
钢筋网钢筋采用Φ8.0盘条,现场按要求张拉。
钢筋网水平间距为200mm、竖直间距为200mm,搭接方式为绑扎,钢筋连接宜采用搭接焊,焊缝长度不应小于钢筋直径的10倍。
(2)、铺设钢筋网
在护壁面人工清理工作完成后即可铺设制作好的钢筋网,要求钢筋网的保护层厚度大于20mm。
网筋采用Φ8.0@200×200钢筋绑扎而成。
横向、纵向加强筋均采用1Φ14螺纹钢筋,土钉端部与加强筋采用焊接连结。
加强筋间距同土钉间距,如遇地层较差软弱层,可增加斜向加强筋。
(3)、焊接加强筋
土钉与主筋焊接:
采用3Φ16螺纹钢分别与水平、竖直土钉焊接,并加堵头加固。
应保证焊接强度超过土钉抗拔力,焊接中应着重避免虚焊和焊接面积不够的问题。
(4)、混凝土配料
该施工工艺采用的是干喷法,混凝土干料采用人工现场搅拌的方式拌和。
细骨料宜选用中粗砂,含泥量应不小于3%,粗骨料宜选用粒径不大于15mm的级配砾石,水泥与砂、石重量比宜为1:
4.0~4.5。
施工前应现场抽取混凝土原材料,并送试验室做喷射混凝土C20强度等级的配合比报告。
现场根据该报告进行原材料的称重计量拌和。
一般采取随拌随用的方式施工,以避免拌和混凝土干料中水泥超过初凝时间,影响混凝土质量(适用速凝剂等外加剂时,应通过实验确定外加剂掺量)。
(5)、喷射混凝土
该工程采用PZ-5B系列干喷混凝土设备,用9~12m3压缩空气作动力,在施工前应对机械设备、风、水管路、输料管和电缆线路等进行全面检查及试运行,确保施工过程的顺利。
干喷混凝土设备要求水流在喷头前混合干料,水量以喷出面层平整光洁为宜。
喷射混凝土的粗骨料最大粒径不宜大于20mm的级配砾石,水灰比宜为0.40~0.45,不宜大于0.45。
喷头与被喷面尽量垂直,距离保持在0.6~1.0m,同一分段内喷射顺序应由下至上均匀喷射,一次喷射厚度宜为30mm~80mm。
喷射混凝土厚度为80mm,回弹率控制在15%范围内,回弹下落混凝土料及时清理利用。
(6)、砼面板养护
在混凝土喷完后2h应按规定进行喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3~7d,确保混凝土面层的后期质量。
(7)、制作泄水管
每层支护施工完成后,即在基坑壁面上以2.4mx2.1m间距凿出直径55mm的孔,并放入直接50mm的PVC管,保证壁外积水排放,泄水管必须击穿混凝土护壁达到原土层。
(8)、排水系统设置
①排水系统分为地表排水、支护体系背后及基坑内排水系统。
②在基坑边缘四周1.0m支护范围内的地表设置反坡,反坡坡度≥5%,反坡临近基坑一侧应高于地面80mm以上,地表水不能进入基坑中。
③喷锚支护过程中及时设置喷面背后排水管,并应保持管内排水通畅。
④挂钢筋网:
钢筋网在坡面上绑扎,钢筋接头采用搭接连接,连接长度符合规范要求。
喷射混凝土强度为C20,厚度为80mm。
3、土钉墙施工偏差要求
(1)土钉位置的允许偏差应为100mm;
(2)土钉倾角的允许偏差应为3°
(3)土钉杆体长度不应小于设计长度;
(4)钢筋网间距的允许偏差应为±30mm。
3、土方开挖
(1)土钉墙与土方应密切积极配合流水施工,尽量做到土方和土钉墙施工互不影响。
(2)土方应按土钉设计方案中的放坡系数控制基坑护壁面的坡度,避免出现负坡或人工清土量大的现象。
(3)根据进度要求,土方开挖每天为支护施工提供高度不得超过2.0m,支护工作面长度可选择10~30m(在软弱土层时,如软土、粉土等支护施工提供高度不得超过1.0m,支护工作面长度不得大于10m);土钉施工操作平台宽保证大于5.0m,工作面大致平整。
(4)在距离基坑内边沿5m以外,对护壁不产生大的影响,可连续开挖下层。
待施工中的各个工序,由施工工长负责监督完成,并由专项技术人员检查、验收及做好记录工作。
各作业班组设班长一名,各职能班组均在现场办公,工程进度及技术要求由技术负责监督控制,以确保施工进度和质量。
(5)土方开挖必须在支护结构强度达到开挖阶段的设计强度时进行,在完成上层作业面喷锚作业前,不得进行下一层深度的开挖,必须在土钉以及喷射混凝土面层的养护时间大于2天小时后进行。
(6)严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动,边壁采用人工铲锹切削清坡。
(7)支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在自立时间内完成支护作业,下层土方开挖的时间须在上层土钉墙施工、养护完成2天后在进行进行。
4、清理边坡
在机械开挖后,用人工清理护壁面,清除虚土和凸出土体,使工作面平整,平整度在±10cm范围内。
5、土钉位置
沿平整的坑壁面由技术人员根据方案的土钉间距用钢卷尺测放出土钉打入位置,并做好标记。
孔位偏差不超过±50mm,以保证土钉横平竖直。
6、土钉制作
土钉材料采用Φ48、δ3.0mm的普通焊管,杆体的选择要求表面平直,无影响杆体质量的裂痕,杆体的内部畅通
7、土钉施工工艺流程
采用QC-150型土钉机植入土钉,采用12m3英格索兰空压机提供动力;
土钉均采用钢管内压力注浆,灌注水灰比为0.5~0.6的水泥浆
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