重大工程深基坑支护方案.docx
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重大工程深基坑支护方案
目 录
1、工程概况…………………………………………………………………………3
2、工程地质条件及周围环境条件…………………………………………………3
2.1场地各岩土层工程地质特征………………………………………………3
2.2工程地下水特征……………………………………………………………5
2.2基坑周边环境………………………………………………………………6
3、编制依据与编制原则……………………………………………………………6
3.1编制依据……………………………………………………………………6
3.2编制原则……………………………………………………………………7
4、围护结构选型分析………………………………………………………………7
5、排水及防渗漏措施………………………………………………………………7
5.1坑外排水……………………………………………………………………7
5.2坑内排水……………………………………………………………………8
5.3防渗漏措施…………………………………………………………………………8
5.4排水系统做法………………………………………………………………8
6、流砂的防治及发生流砂情况下的应急措施……………………………………8
6.1流砂的防治…………………………………………………………………9
6.2发生流砂的应急措施……………………………………………………9
7、施工布置………………………………………………………………………9
7.1施工计划安排……………………………………………………………9
7.2本工程总体目标………………………………………………………….11
7.3施工准备工作…………………………………………………………….11
7.4施工机械配备及劳动力组织……………………………………………11
7.5材料供应和管理…………………………………………………………12
8、施工工艺及要求………………………………………………………………13
8.1基坑土方开挖施工……………………………………………………….13
8.2土钉护坡支护施工………………………………………………………...14
9、工程监测方案…………………………………………………………………15
9.1监测目的…………………………………………………………………...15
9.2监测项目…………………………………………………………………...16
9.3监测技术要求……………………………………………………………...16
9.4监测报警…………………………………………………………………...17
10、突发事故应急预案…………………………………………………………….17
10.1应急措施……………………………………………………………….18
10.2不同类型突发事故预防及应急抢险措施………………………………18
11、质量保证措施………………………………………………………………..18
11.1质量目标……………………………………………………………….18
11.2土钉护坡质量保证措施………………………………………………..19
11.3土钉护坡质量保证体系网络图………………………………………19
12、安全目标、安全保证体系及文明施工措施……………………………….19
12.1安全目标…………………………………………………………….19
12.2安全保证体系…………………………………………………………..19
12.3安全保证措施……………………………………………………………21
12.4文明施工及其他管理措施………………………………………………22
附图1
1、现场总平面布置图
2、基坑监测平面布置图
3、基坑钻孔平面布置图
4、剖面图7~7
5、剖面图8~8
6、剖面图14~14
7、剖面图15~15
8、基坑支护平面布置图
9、1-1’剖面图
10、2-2’剖面图
11、3-3’剖面图
12、4-4’剖面图
13、8-8’剖面图
14、钢筋锚头即面层结构详图
15、排水沟及集水井结构详图
16、渗流式降水井结构详图
1、工程概况
义乌市廿三里街道“新社区·金麟花园”(一标段),位于义乌市廿三里街道永泰路南侧,义乌六中、金麟路西侧。
建筑总面积308553.82m2,地下建筑面积78214.26m2。
拟建物层高3F~32F,拟建场地下闻均有一层高为4.5m的地下车库(底板高程60.10m)。
设计上部采用框架-剪力墙或剪力墙结构,下部采用浅基础或桩基础。
本工程±0.00相对黄海高程66.00~66.20m,现状自然地坪标高按63.72~68.1m计,相对标高-2.28~+1.9m。
坑底标高按底板垫层底标高60.1m,相对标高-6.10m,因此开挖深度为3.92~8.0m。
因68.1米为局部位置,土方开挖应先将土方整平至低于65.75m;因此该处基坑护坡高度为4.8~5.56m,因地下室基坑周围坑底土层主要为强风化-中风化粉砂岩;地下室面积约78214.26m2。
工程特点:
工程量大,工期紧,施工场地小,地下室外边距建筑用地红线仅7~9米;基坑土质原土标高2米以下多为砂砾层,基坑施工难度较大;楼栋多,分布面广。
2、场内工程地质条件及周围环境条件
拟建区地段属义乌江冲洪积地貌。
原为农田区,中部及东北部经挖砂后回填而地势较高,地势呈西、南低东、北高,地面高程在61.81~72.46米。
中部北侧有一东西向的溪流经过,宽约3~7米,水深约0.5~1.5米,底部有0.3~1.0米厚的淤泥。
5#楼北侧有一处因挖砂而形成的水塘,现水深约0.3~1.5米。
2.1场地各岩土层工程地质特征
根据钻孔揭露,场地内主要土层:
上覆为第四系全新统杂填土和第四系上更新统的冲洪积层,下卧基岩为白垩系上统金华组。
按地层成因岩性、成份分类,可分为3个工程地质层组,9个工程地质层。
因场地破碎带的影响以及基岩胶结成分的差别将场地分为破碎带区、A区、B区,A区以泥质胶结为主,较软弱,B区泥钙质混合胶结,强度稍高。
各岩土层分述如下:
第①-1层素填土(Q4ml)
主要分布在场地的中部和东北部,层厚0.30~12.50米,层顶高程61.81~72.46米。
杂色,松散,总体密实度不均一,稍湿-饱和,主要成份为粘性土、粉砂岩及凝灰岩碎块石等。
碎块石等硬杂质平均含量30%以上,局部较密集。
第
-2层耕土(Q4pd)
分布在农田区,层厚0.50~0.80米,层顶埋深0.00米,层顶标高64.06~65.71米。
灰黑色,湿,软塑~可塑状,含植物根须及有机质。
第②-1层粘质粉土(Q3al+pl)
局部缺失,揭露层厚0.30~3.00米,层顶埋深0.00~4.10米,层面高程63.46~65.41米。
灰黄色,稍密状,湿,切面粗糙,韧性试验低,摇振试验迅速,干强度试验低,局部夹硬塑状粉质粘土团块,呈透镜体状产出。
第②-2层细砂(Q3apl)
局部缺失,揭露层厚0.30~2.50米,层顶埋深0.50~5.20米,层顶标高61.62~65.18米。
呈灰黄色,松散~稍密,湿~饱和。
呈亚圆状~圆状,成分为石英、火山岩,局部为松散~稍密状的粉砂层。
根据土工试验各粒径含量如下:
>2mm含量0.8%;2~0.5mm含量2.3%;0.5~0.25mm含量约18.8%;0.25~0.075mm含量59.8%;<0.075mm含量18.2%。
第②-3层砾砂(Q3al+pl)
局部缺失,揭露层厚0.50~5.40米,层顶埋深0.00~7.20米,层顶高程60.50~65.21米。
灰黄色、青灰色,松散~稍密,局部中密,湿~饱和,有透镜状的粉细砂、圆砾分布。
呈次棱角状~亚圆状,成分为石英、火山岩。
根据土工试验各粒径含量如下:
>20mm含量约12.0%;20~10mm含量13.4%;10~2mm含量18.5%;2~0.5mm含量25.6%;0.5~0.25mm含量约12.5%;0.25~0.075mm含量7.4%;<0.075mm含量14.7%。
第③-1层强风化粉砂岩(K2j)
全场分布,层厚1.10~2.50米,层顶埋深2.50~12.50米,层顶高程58.38~61.06米。
紫红色,粉砂状结构,岩石风化强烈,岩芯呈碎块状、泥状。
第③-2层中等风化粉砂岩层(K2j)
全场分布,层厚1.00~11.00米,层顶埋深4.60~19.20米,层顶高程45.57~59.46米。
紫红色,粉砂状结构,薄层~中厚层状构造,A区地段以泥质胶结为主,局部钙质胶结,B区泥、钙质混合胶结。
岩层软硬相间,差异较大。
岩芯呈5~20cm柱状为主,部分为碎块状,破碎带地段短柱状、碎块状岩芯较多。
风化节理裂隙发育,闭合或充填致密为主,充填物有岩屑、泥屑和白色方解石细脉,浅层局部微张1~3mm,频率为3-5条/米,裂面见黑色铁锰质氧化物薄膜。
岩芯裸露及干湿交替易风化,新鲜岩芯敲击声稍哑~稍脆,局部哑。
采芯率80%~90%,RQD为30~72。
岩石为极软岩~软岩,结合超声波测试结果,完整性系数0.29~0.53,岩体完整程度为破碎~较完整,岩体基本质量等级为V~Ⅳ级。
第③-2a层:
破碎带
分布在西部A区与B区交界部位(范围详见平面位置图),层厚1.00~12.00米,层顶埋深6.00~14.00米,层顶标高52.05~57.72米。
紫红色,岩石极破碎-破碎,节理裂隙发育,内充填黑褐色铁锰质,岩芯呈块状、短柱状、片状,岩质软硬不均,破碎岩石及软弱断层泥混合出现,破碎岩石易碎裂呈碎块状。
采芯率60%~81%,RQD为0~20。
岩石为极软岩,结合超声波测试结果,完整性系数0.24~0.29,岩体完整程度为极破碎~较破碎,岩体基本质量等级为V级。
第③-3层:
微风化粉砂岩(K2j)
全场分布,厚度未揭穿,揭露最大厚度为7.90米,层顶埋深10.70~23.30米,层顶标高41.47~54.68米。
紫红色,A区地段以泥质胶结为主,局部钙质胶结,B区泥、钙质混合胶结,粉砂状结构,中厚层状构造。
风化裂隙偶尔发育,频率为1~3条/米,裂面见铁锰质氧化物。
岩芯以8~30cm柱状为主,部分呈短柱状、碎块状。
局部软弱。
采芯率83%~98%,RQD为60~88。
岩石为极软岩~较软岩,结合超声波测试结果,完整性系数0.42~0.65,岩体完整程度为较破碎~完整,岩体基本质量等级为Ⅴ~Ⅳ级。
2.2工程地下水特征
在本次勘探深度范围内,地下水主要为杂填土层中的包气带水和第四系孔隙潜水,其包气带水和第四系孔隙潜水主要接受大气降水和溪水补给,与流经场地的溪流及义乌江有一定的水力联系。
第四系孔隙水赋存在第②-2层细砂层和第②-3层砾砂层内,涌水量具季节性变化,大小不一。
基岩(红层)风化裂隙水主要以裂隙径流水形式存在。
因近期为干旱期,勘察期间未发现明显包气带水。
在勘探孔终孔后,统一测得孔内稳定水位埋深约为0.30~11.00米(高程约为61.12~61.69米),根据地区经验,水位年变幅小于4米。
根据邻近工程经验和浙江省第三地质大队编写的《义乌市城区水文地质调查报告》,各透水土层渗透系数如下表:
各土层渗透系数表(建议值)表二
层号
岩土层名称
渗透系数K(cm/s)
透水性
①
素填土
>1.0×10-3cm/s
强透水
②-1
粘质粉土
1.0×10-4cm/s
弱透水
②-2
细砂
5.0×10-3cm/s
中等透水
②-3
砾砂
5.0×10-2cm/s
强透水
③-1
强风化岩
1.0×10-3cm/s
中等透水
③-2
中等风化岩
<1.0×10-4cm/s
弱透水
③-2a
破碎带
1.0×10-3cm/s
中等透水
③-3
微风化岩
<1.0×10-4cm/s
弱透水
本次勘察在场地内Z158、Z256孔共采取了2组水样进行了水质分析,依据水质分析成果,按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)中有关条款对地下水进行腐蚀性评价如下:
地下水腐蚀性评价表2.3
环境类型
腐蚀
类别
腐蚀介子
地下水(S158)
地下水(S256)
评价结果
实测含量
腐蚀等级
实测含量
腐蚀等级
Ⅱ
砼
SO2-4(mg/L)
11.07
微
13.27
微
微
Mg2+(mg/L)
3.20
微
2.99
微
NH4+(mg/L)
0.29
微
0.31
微
OH-(mg/L)
0.00
微
0.00
微
A
PH值
6.89
微
7.14
微
侵蚀性CO2(mg/L)
3.78
微
6.29
微
HCO-3(mmol/L)
1.60
微
2.23
微
干湿交替
砼中的钢筋
Cl-(mg/L)
11.53
微
13.03
微
微
备注
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中第12.2节进行评价
根据水样分析结果及地方经验,地下水对混凝土结构和混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
2.3基坑周边环境
东侧:
地下室后浇带位置
南侧:
地下室外墙线向外9m处为用地红线
西侧:
现为空地。
北侧:
地下室外墙以外7米处为建筑用地红线,外墙以外12米为永泰路
3、编制依据与编制原则
3.1编制依据
1.浙江经纬工程勘察有限公司编制的岩土工程勘察报告;
2.浙江经纬工程勘察有限公司编制的基坑围护设计;
2.甲方提供的总平面图等;
4.国标《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);
6.国标《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-2012);
7.国标《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
8.国标《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
12.省标《建筑基坑工程技术规程》(DB33/T1008-2009);
17.《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)(2011版);
18.《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009);
18.其它相关规范和建设方所提要求。
3.2编制原则
1、确保基坑外道路、管线及构筑物的安全。
2、确保基坑安全的情况下,使工程施工尽可能方便、快速及经济。
4、围护结构选型分析
综合场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境条件,本工程基坑围护设计注意了如下几点:
1、基坑坑边挖深在3.90~8.0m,西侧及北侧深度较大且开挖面积较大。
2、工程地质总体条件较好,据现场基坑实际开挖后土层情况,基坑北侧、西侧边坡局部土质情况较差,存在不利施工因素,砾砂遇水易产生流砂。
3、地下室开挖后周边场地较狭窄,临时办公楼暂布置于西北角26#楼幼儿园位置,生活区另择地租用,西侧基坑上坡口距现场围墙约2.3m,南侧基坑上坡口距现场围墙约为3.8m.
5、基坑西北侧幼儿园位置,基坑上坡口距现场围墙约36.5m,拟作为办公区。
6、基坑主体中部空位作为临时材料周转场地。
根据本工程的周边环境、地质条件等因素,综合考虑,确定本基坑为Ⅱ级基坑工程。
针对本工程上述特点,本着安全、经济、合理可行的原则,综合考虑多种不利因素和不利条件下的周边环境,对本工程基坑支护方案主要选择:
放坡的支护形式,电梯井直立放坡开挖。
根据基坑开挖面,土层的实际情况:
采用土钉喷锚护坡支护,土钉采用Φ25钢筋(HRB400)间隔1.5米呈梅花状布置,支护面层采用Φ6@200X200钢筋网片挂网,喷射厚100mmC20混凝土;土钉锚头采用100mm的2Φ20短段筋上下焊接锁固,各层土钉采用2Φ14通长加强钢筋上下焊接牢固。
现场办公区布置于基坑西北侧幼儿园位置,办公区位置尺寸:
40X30米;东侧及南侧距离地下室外墙边10米,保证现场用地安全;基坑排水主要采用明沟结合集水井排水,由于地下水位高,基坑内的土体处于地下水位线以下,支护坡面可根据实际水量情况设置泄水孔。
5、排水及防渗漏措施
5.1坑内地下水排水
根据浙江经纬勘察工程有限公司提供的基坑支护设计:
基坑内侧水位下降到基坑底部以下0.5m方可达到设计要求;
基坑西侧和南侧共设置39个渗流式降水井:
降水井布置间距20米,距基坑上坎线3.0~3.5米,有效深度7.00米;渗流式降水井成孔直径800mm,井身材料采用D300PVC塑料波纹管,外侧包裹2层60目尼龙网布和1层7目铁丝网片,并用14#铁丝绑扎。
井身孔内置潜水泵,功率1.1~2.2KW(可按实际出水量选用),出水管为D48胶皮管。
井身外部与钻孔孔壁之间充填级配砾石过滤层。
(附图)
5.2坑内排水
基坑内排水采用集水井明排。
在基坑靠坡脚设置300×300断面环基坑排水沟,并在边角或每隔50米左右各设置集水井500×500×600。
利用水泵将基坑内水抽到基坑顶水沟后,经坡顶排水系统处理后排入市政管道。
由于现场开挖基坑标高-6.1,根据测绘院定位点复核,以及施工图纸地下室外墙基础构造做法。
基础开挖后,已有相当部分基坑已不能满足排水沟尺寸,因此考虑先将外围条基和独立基础挖至设计尺寸,再利用支模浇C20素砼代替砖胎模完成水沟、集水井设置。
(详见附后示意图)
5.3防渗漏措施
为防止雨水渗入,浸泡基坑边坡土体。
对于基坑西侧、南侧、北侧坡顶地面,在按设计做好相应的排水和坡面保护措施后,将基坑上坡口至现场围墙范围内地面采取浇筑120mm厚C25混凝土硬化;西侧坡顶地面上坡口往外浇筑2~4m宽100mm厚C25混凝土。
5.4排水系统做法
对于地表处的雨水、施工排水,采用地面排水沟截流,在基坑周边地面设置贯通的地面排水沟,并在沿排水沟每隔40m左右设置800×800×800集水井,经过三级沉淀池处理后排入市政下水管道。
支护坡面可根据实际水量情况设置排水管,排水管采用φ100PVC管,纵横间距1.5~2m。
▲明沟做法:
基底尺寸300*300,坡度0.3%,坡向集水井。
沟底100厚C15素砼垫层,240厚砖墙(MU10标准砖,M5水泥砂浆砌筑),沟内侧1:
2水泥砂浆抹灰。
▲砖砌集水井做法:
尺寸800*800*800,100厚素砼垫层,采用240厚砖墙(MU10标准砖,M5水泥砂浆砌筑),井内侧1:
2水泥砂浆抹灰。
6、流砂的防治及发生流砂情况下的应急预案:
地质勘察报告中砾砂层:
揭露层厚0.50~5.40米,层顶埋深0.00~7.20米,层顶高程60.50~65.21米。
统一测得孔内稳定水位埋深约为0.30~11.00米(高程约为61.12~61.69米),根据地区经验,水位年变幅小于4米。
而本工程基坑开挖深度为60.1m,因此在基坑土方开挖过程中若不采取任何措施,本工程土方极易产生流砂。
6.1流砂的防治
1、要防治流砂因先将基坑内侧水位下降到基坑底部以下0.5m;
2、基坑西侧及南侧共设置30个渗流式降水井:
A、降水井布置间距20米,距基坑上坎先3.0~3.5米,有效深度7.00米;
B、渗流式降水井成孔直径800mm,井身材料采用D300PVC塑料波纹管,外侧包裹2层60目尼龙网布和1层7目铁丝网片,并用14#铁丝绑扎。
井身孔内置潜水泵,功率1.1~2.2KW(可按实际出水量选用),出水管为D48胶皮管,井身外部与钻孔壁之间充填级配砾石过滤层。
(附图)
3、基坑底部地下室外墙以外1.2~1.5米处设置循环300X300mm排水沟,间隔30m设置600X600X800mm集水井;并专人负责水泵降水保证基坑周围不积水;(见附图)
6.2发生流砂情况下的应急措施
土方施工中若发生流砂应按以下步骤进行补救:
1、若流砂为少量:
底部用砂袋层叠防止砂砾土流出,并专人负责24小时不间断用水泵降低水位。
2、流砂量较大时:
距坑边1~1.5米处打松木桩、间隔50cm布置对流砂部位包围;松木采用直径为15cm左右原木,后在围护桩内用沙袋装填至流砂全部位置。
并专人负责24小时不间断用水泵降低水位。
7、施工布置
7.1、施工计划安排
开工日期:
2014年03月20日
工期:
52天
西侧围护:
40天
其他围护:
23天
7.2本工程总体目标
对资金、工程技术与管理人员、劳动力与设备等资源方面加大投入,精心组织施工,并努力达到如下总体施工目标。
1、工期目标:
在本工程开工前期,针对施工方案、人力物力等合理筹划,积极准备,在具备开工条件后,立即展开施工。
2、质量目标:
杜绝一切质量事故,工序合格率达到100%,工程质量达到合格。
顾客满意度:
用户满意率100%。
3、安全目标:
3.1.实现伤亡事故为零;
3.2.杜绝设备、火灾、管线等重大事故;
3.3.事故频率控制在0.6‰以下;
4、环境保护目标
环境方针:
优化城市环境;
施工组织:
考虑环境污染;
施工过程:
控制环境污染;
竣工交付:
满足环境要求。
7.3施工准备工作
劳动力、材料、机械设备准备:
根据总体施工进度安排,合理编排劳动力、材料、机械设备需求计划,按计划调度劳动力、材料、机械设备。
7.4施工机械配备及劳动力组织
详见《施工机械设备配备表》和《劳动力计划表》
施工机械设备配备表
序号
机械或设备名称
型号、规格
数量
1
全仗仪
1台
1
经纬仪
T2
2台
2
水准仪
DS3
2台
3
空气压缩机
W-6/7
4台
4
双轴搅拌机
4M/套
2套
5
泥浆泵
3LM型
2只
6
泥浆泵
4PL-250型
2只
7
磅秤
100KG
1台
8
吸引胶管
DG100×6M/根
30根
9
钢筋切断机
GQ40-A型
1台
10
直流电焊机
AX-320×1型
3台
11
压浆泵
UBJ-2
1台
12
挖土机
0.4M3
2台
13
振动棒
Z空35
4台
14
旋挖钻机
R622
1台
15
汽车吊
QY25H
1辆
劳动力计划表
按工程施工阶段投入劳动力情况(2014年)
3月
4月
5月
各类土建工程师
4
4
4
助工、技术员
2
2
2
翻样
1
1
1
行政管理人员
3
3
3
钢筋工
4
4
4
木工
2
2
2
架子工
4
4
4
泥工
15
15
15
电工
2
2
2
电焊工
4
4
4
机修工
2
2
2
普工
6
6
6
降水操作工
3
3
3
施工监测人员
3
3
3
7.5材料供应和管理
1、材料供应
1.1、按规范及本工程有关规定把关材料质量。
1.2、采购材料设备,按照合同条款汲设计要求和有关标准采购,并提供产品合格证书,对材料设备质量负责。
材料设备到货前24小时通知工程师清点。
1.3、符合设计或标准要求的设备材料进场后一律在规定时间内运到施工场地。
1.4、要使用代用材料必须经监理工程师为业主认可后方能采购。
2、材料管理
2.1、材料进场分类堆放,并标示。
2.2、材料进场后,由材料及质量人员验收,验收合格后在按照规范要求取样检测。
对不合格的材料一律清退出场。
2.3、小宗材料或防水材料需入库保管。
2.4、库内库外材料由专人保管。
8、施工工艺及要求
8.1基坑土方开挖
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- 重大 工程 基坑 支护 方案
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