基坑支护及降水方案.docx
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基坑支护及降水方案.docx
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基坑支护及降水方案
目录
1.工程概况
2.场地水文地质条件
3.降水方案设计
3.1降水参数的确定
3.2基坑涌水量计算
3.3降水方案选择
3.4降水井设计
4.降水井施工质量控制
5.排水管网
6.供电系统
7.抽水设备
8.基坑降水对周围环境影响分析
9.保证与应急措施
1.工程概况
1.1场地的地理位置及周围建筑物环境
拟建场地位于新乡市金穗大道以南、规划友谊路以北、新中大道以西的范围内。
场地为拆迁后场地,地形略有起伏。
部分场地地下原为坑塘,现已基本填平。
1.2拟建物特征
拟建物10栋,高18.5~32层。
拟建物平面布局及尺寸详见表一。
拟建工程地下1层,基础埋深自然地面下-5.7~-9.6米。
拟建物特征表表1
项目
(长×宽)
m
层数
基础埋深
基础
形式
结构
类型
基底平
均压力
(kPa)
备注
1#、3#-
4#、5#
26~65
×15~18
32层
自然地坪
下7.5m
桩基
剪力墙
530
设地下室1层
6#、7#
60×18
东部32层
西部24层
自然地坪
下7.5m
桩基
剪力墙
530
设地下室1层
8#
60×18
24层
自然地坪
下7.5m
复合地基
+筏板
剪力墙
400
设地下室1层
2#
9#
10#
33~95
×18
18.5层
自然地坪
下7.5m
复合地基
+筏板
剪力墙
312
设地下室1层
裙房
280×12
1~2层
自然地坪
下7.5m
独立
框架
200
设地下室1层
地下
停车场
分布于
建筑物
四周
地下1层
自然地坪
下7.5m
独立
框架
200
2.场地水文地质条件
该工程场地勘察期间潜水位埋深约4.7-7.6米,平均6.5米。
基础施工须进行人工降水。
基坑深度和降水影响深度范围内地层主要为填土、粉土、粉质粘土和砂土,地下水丰富。
详见岩土工程勘察报告。
3.降水方案设计
3.1降水参数的确定
3.1.1渗透系数的确定
根据场地水文地质条件,结合我院多项深基坑降水工程经与同类型地层抽水试验情况,本场地降水影响深度内土层的综合渗透系数采用15.0m/d。
3.1.2含水层厚度的确定
根据本场地岩土工程勘察报告,结合附近资料,本场地降水影响深度内含水层厚度为25.0米。
3.1.3水位降深的确定
本工程基坑挖深自然地面下-4.7~-9.6米,水位降到基底下0.5~1.0米。
场地地下水位埋深约6.5米,水位降深按3.0米计算。
3.1.4影响半径的确定
该工程分区综合考虑,根据以上数据,利用经验公式R=2S(KH)1/2计算,影响半径为120m,(R:
影响半径,S:
水位降深,K:
参透系数,H:
含水层厚度)。
3.1.5、基坑等效半径
根据基坑根据主楼分区开挖长度和宽度计算,基坑等效半径分别为①区15.0米,②区32.0米,③区57.0米,④区30.0米,⑤区100.0米。
3.2基坑涌水量计算
正确估算基坑涌水量,是选择和制定降水方案的基础,计算基坑涌水量有稳定流和非稳定流两种方法。
按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120--90)中的公式Q=1.366K(2H-S)S/lg(1+R/ro)进行计算,基坑涌水量①区3027m3/d,②区4269m3/d,③区5870m3/d,④区4133m3/d,⑤区8436m3/d。
结合类似工程经验进行修正,最后确定基坑总涌水量约为25000m3/d。
(Q:
基坑涌水量:
K:
渗透系数;H:
含水量厚度;S;水位降深;R:
影响半径:
ro:
基坑等效半径)。
3.3降水方案选择
目前基坑降水常用的方法有:
明沟排水、轻型井点降水、喷射井点降水、管井井点降水等方法。
各种方法都有一定的适用范围和条件,应根据具体条件选择。
。
明沟排水:
适用于降深及水量较小的场地。
本场地水位降深较大,水量较丰富,不宜采用此法。
轻型井点和喷射井点降水:
主要适用于含水层渗透系数较小的土层,当水量丰富、渗透系数较大时,此两种方法降水效果较差。
此两种方法较大降深的降水工程成功的经验不足,因此,本场地不采用此方法。
管井井点降水:
此方法适用于渗透性好,水量丰富的土层。
根据本场地水文地质条件和场地环境,采用管井井点降水较为适宜。
同时我院(有限公司)在多项类似工程中有着丰富的成功的降水经验,因此,本场地采用管井井点降水较为适宜。
3.4降水井设计
管井设计是降水成败的关键。
降水管井设计不但要严格控制地下水入井流速,避免产生流砂而扰动地基土,同时又要保证入井水流畅通,有较高的出水率,保证水位降到要求的深度。
3.4.1入井流速的确定
入井流速和含水层中水的流动速度都不宜过大,一般来说,水通过滤层的流速应小于砂粒开始移动时的最小允许流速。
若流速过大,不但威胁降水井的安全,而且也威胁地基与周围建筑物的安全。
因此入井流速是降水井设计的关键性技术指标。
根据经验公式计算和我单位降水经验,本场地允许水入井流速为1.50m/h。
3.4.2单井允许出水量就是地下水实际入井流速不超过允许入井流速时的最大出水量。
根据计算公式q=лdLVa,单井允许出水量为25m3/h。
(q:
单井出水量,L:
井管进水长度,Va:
入井流速,d:
降水井直径)。
3.4.3降水井数的确定
根据基坑涌水量及单井允许出水量计算,干扰井群出水能力检验,本工程基坑降水管井共需46眼。
3.4.4管井布置
根据场地施工条件、周围环境和基坑开挖情况,降水井沿基坑(础)周边布设,距基坑(础)边缘0.5-1.5m。
详见降水管网平面布置图.
3.4.5管井主要技术参数。
3..4.5.1井深:
管井深度为22m。
3.4.5.2孔径:
700mm。
3.4.5.3井管规格:
井管从上至下匀采用混凝土滤水管,内径400mm,外径500mm,孔隙率15-20%,单管长0.9-1.0m。
3.4.5.4滤料规格:
根据场地含水层岩性及以往同类岩性成井经验,滤料选用1-3mm的砾料,围填厚度为100mm。
3.4.5.5井水含砂量:
抽水期间含砂量应小于0.5‰。
3.4.5.6井管安装:
采用托盘法下管,管口高出地面0.3-0.5m.
3.4.6基坑中心水位降深检验
根据公式计算S=H-H2-Q/1.366K(lg(Ro+ro)-(lgr1r2…rn)基坑中心水位降深为9.6m满足要求,(ri降水井距计算点的距离,n:
降水井数,其它符号同前)。
4.降水井施工质量控制
4.1成井:
采用JD-50型钻机回转钻进,大口径一次成井。
要求钻孔垂直,倾斜度不大于1度。
4.2冲洗液:
该工程采用清水钻进,自造泥浆护壁,保证孔壁完整。
4.3洗孔:
在井深达设计深度后停钻,清水继续循环一定时间,以充分清除孔壁泥皮,排除孔内泥浆、沉渣。
4.4洗井:
井管安装完毕,滤料填至设计深度并固井后,换泵洗井至水清砂净,时间应不少于3小时。
5.排水管网
根据场地情况,输水管道采用内径为30-50的排水管,沿基坑边沿布置,然后集中排水。
主排水口初步设计为附近下水道。
6.供电系统
主供电线路沿基坑(础)外围布设。
为确保安全供电与线路检修,单井与主供电线路宜单独连接,单设配电箱。
主供电电源功率不应小于200kW。
7.抽水设备
根据单井设计出水量及水位降深,该工程选用QY25-26型潜水电泵,计60台。
8.基坑降水对周围环境影响分析
8.1基坑中心地下水位下降时间予测
根据场地水文地质条件和近区降水经验,经计算正式排水后约6天可降至设计水位。
8.2周围建筑物附加沉降
根据场地地质条件,按公式S=△P×△h/Es(S:
沉降量,P:
降水产生的附加压力,Es:
压缩模量,△h:
土层厚度)计算,并据多年降水沉降观测资料进行修正,经分析计算,周边建筑物地基变形值均小于规范要求,采用管井降水对周围建(构)筑物安全无影响。
9.保证与应急措施
9.1保证措施
9.1.1降水运行期间每天观测1或2次水位和流量,以决定开启井数和控制流量,控制地下水位在基底以下设计位置。
9.1.2定时分析观测资料,必要时采取应急措施。
9.2应急措施
9.2.1不能保证全天供电时,应配备不小于30KW的发电机组。
9.2.2局部水位不能达到降深要求时,采用盲沟或增加轻型井点措施。
9.2.3当周围建筑物沉降大于20mm时应及时调整排水量或采取回灌措施。
1.工程概况
1.1场地的地理位置及周围建筑物环境
拟建场地位于新乡市金穗大道以南、规划友谊路以北、新中大道以西的范围内。
场地为拆迁后场地,地形略有起伏。
部分场地地下原为坑塘,现已基本填平。
1.2拟建物特征
拟建物10栋,高18.5~32层。
拟建物平面布局及尺寸详见表一。
拟建工程地下1层,基础埋深自然地面下-5.7~-9.6米。
拟建物特征表表1
项目
(长×宽)
m
层数
基础埋深
基础
形式
结构
类型
基底平
均压力
(kPa)
备注
1#、3#-
4#、5#
26~65
×15~18
32层
自然地坪
下7.5m
桩基
剪力墙
530
设地下室1层
6#、7#
60×18
东部32层
西部24层
自然地坪
下7.5m
桩基
剪力墙
530
设地下室1层
8#
60×18
24层
自然地坪
下7.5m
复合地基
+筏板
剪力墙
400
设地下室1层
2#
9#
10#
33~95
×18
18.5层
自然地坪
下7.5m
复合地基
+筏板
剪力墙
312
设地下室1层
裙房
280×12
1~2层
自然地坪
下7.5m
独立
框架
200
设地下室1层
地下
停车场
分布于
建筑物
四周
地下1层
自然地坪
下7.5m
独立
框架
200
2.场地水文地质条件
该工程场地勘察期间潜水位埋深约4.7-7.6米,平均6.5米。
基础施工须进行人工降水。
在基坑开挖深度和降水影响深度范围内地层主要为填土、粉土、粉质粘土和砂土,地下水丰富。
基础施工须进行人工降水和基坑边坡支护。
工程地质水文地质条件详见《岩土工程勘察报告》。
3.支护结构设计方案
根据场地工程地质条件和周边环境情况,按照施工总包方要求,本工程4#、5#楼基坑东坡采用土钉墙法支护,其他边坡暂不考虑采取支护措施。
土钉为注浆型。
3.1设计依据
①《岩土工程勘察报告》;
②《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);
③《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89).
3.2支护结构
该工程利用理正基坑支护软件进行分析计算,支护结构参数如下。
3.2.14#、5#楼基坑东坡
该部位位于基坑东侧,距拟建建筑物1.2米为场区围墙。
本部位采用土钉墙法支护方案,边坡倾角75.0o。
在边坡竖直方向布置2排土钉,第1排土钉布置在地面下1.5米处,水平间距1.5米,坡面上呈正方形布置,详见表3.2.1。
基坑东坡土钉参数表3.2.1
排号
埋置深度
土钉长度
钢筋配置
水平间距
倾角
成孔直径
第1排
1.5m
5m
1ф16
1.5m
10°
100mm
第2排
3.0m
4m
1ф16
1.5m
10°
100mm
3.3土钉锚杆结构材料
土钉材料采用II级螺纹钢筋,直径为Φ16,土钉在坡面上正方形布置,土钉孔直径100mm。
。
土钉与水平面夹角10o-15o。
3.4注浆材料
土钉孔注水灰比1:
0.5水泥浆,强度M10。
3.5钢筋网
钢筋网按φ6.5@250×250mm布置,网筋之间用扎丝扎牢挂于边坡面上,地面处上翻至围墙约1.2m。
3.6加强筋
土钉头部之间用Φ10钢筋平行焊接,压住网片。
3.7喷砼
土钉、钢筋网、加强筋施工完成后及时喷砼,强度为C20,厚度80±10mm。
地面处上翻至围墙约1.2m做护坡顶。
4.施工组织方案
4.1工艺流程
该工程基坑西坡采用预应力锚杆加土钉墙法联合支护,北坡和南坡采用土钉墙法支护,东坡采用坡率法加微型桩挂网喷护联合支护,土钉为注浆型。
工艺流程如下:
土钉锚杆制作水泥浆搅拌
↓↓
挖土→修坡→成孔→土钉锚杆安装→注浆→绑扎钢筋网→
加强钢筋焊接→喷砼→养护
4.2基坑开挖
基坑应分步分段开挖,第一步挖深2.5米,每段开挖宽度约30米。
待支护完毕后再进行下一步开挖。
应随开挖随支护,跟进作业。
视基坑开挖情况调整开挖深度和宽度。
4.3修坡
基坑开挖坡面应进行修整,结合土建单位使坡面修整平整到位,避免影响基础或结构施工。
4.4钻孔
土钉锚杆孔采用洛阳铲钻孔,按照方案中设计的土钉锚杆位置、长度和角度及土钉锚杆孔直径钻孔,误差不得超过允许误差。
4.5土钉锚杆制作安装
按照方案中各排土钉锚杆长度、直径,将钢筋制作成所需要的土钉锚杆。
土钉锚杆安放时,要顺其自然,不可用重物打进。
4.6定位器制作
为了将土钉锚杆安置在钻孔中心,同时增加土钉锚杆与锚固体的握裹力,在土钉锚杆表面需设置定位器。
定位器由Φ6.5圆钢根据钻孔直径大小采用一定的弯曲度制作而成,一般同一点分下、左、右焊接三根,外径宜小于钻孔直径(100mm)。
定位器间隔1.5—2.0m。
4.7注浆
在安装土钉孔内注入水灰比1:
0.5的水泥浆,注浆是整个支护工程的重要环节,注浆要确保质量。
(1)形成锚固段,将土钉锚固在土层中;
(2)注浆饱满,防止锚杆腐蚀;
(3)充填土层中孔隙和裂缝。
注浆应采用由里向外注,注浆管插入孔内距孔底不得大于0.5m,待浆液流出孔口时,用湿粘土封堵孔口,严密捣实,并加大注浆压力稳压数分钟注浆才可结束。
4.8绑钢筋网
在坡面上挂一层Φ6.5@250×250的钢筋网,网筋之间用扎丝绑扎牢固,网片之间搭结要牢靠。
4.9加强筋焊接
土钉与挂网施工完成后,用Φ10钢筋将土钉头部焊接起来,焊接符合要求。
4.10喷砼
在前述工序完成后喷砼,厚度80±10mm,要求表面平整。
混凝土面层应向上翻过坡顶至围墙约1.2m,形成护坡顶。
4.1养护
喷过的砼表面上视情况进行养护,并做好坡顶与坡脚防水。
5.施工组织管理
5.1组织机构
为确保施工进度和施工质量,实行项目负责制,成立项目部,下设工程部和技术部及各专业班组。
形成方案施工、工程质量、工程进度等分工明确、责任清晰的管理体系。
见组织机构图。
5.1.1工程部
工程部对整个工程的施工作业进行统一安排、合理调度;召开生产会议,协调解决施工过程中出现的问题,抓好设备材料管理,抓好安全生产及文明施工;负责与甲方的协调,办理有关施工签证等工作。
5.1.2技术部
技术部对整个工程的施工技术、质量实行全面管理与监督,负责施工各项技术工艺、质量标准的实施,负责技术资料的收集、汇编工作;负责与技术有关的各方协调工作。
5.2专业班组
5.2.1钻孔组人员16人,负责工程钻孔施工。
5.2.2制作组人员10人,负责土钉制作、安装、编网。
5.2.3注浆组人员5人,负责制浆及土钉孔注浆。
5.2.4喷砼组人员8人,负责砼料搅拌及喷砼。
5.2.5设备材料组织人员3人,负责设备检修和材料验收、检测。
5.2.6质量安全组人员3人,负责工程质量和安全管理。
施工人员和施工机具应根据现场作业的进展情况随时调整。
5.3主要施工设备
主要施工设备一览表
NO
设备名称
型号规格
数量
1
空压机
9m3/min(3*3.5m3/min)
1台(套)
2
喷浆机
PZ-5B
1台
3
注浆机
2J-2
1台
4
砂浆搅拌机
0.5L/3KW
1台
5
钢筋切割机
J3G-4002.2KW
1台
6
电焊机
Q/AABP001-92.14KVA
2台
7
钢筋调直机
3KW
1台
8
洛阳铲
Φ10-Φ13
50把
6.工程质量控制措施
6.1工程质量目标
整体施工质量合格。
6.2工程质量标准
严格按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)进行施工。
(1)土钉墙墙面的坡度不宜大于1:
0.1;
(2)土钉钢筋应与加强钢筋焊接连接;
(3)坡面上下段钢筋网塔接长度应大于300mm;
(4)孔深允许偏差±50mm;
(5)孔径允许偏差±5mm;
(6)孔距允许偏差±100mm;
6.3质量控制措施
(1)认真讨论支护技术方案,做好向施工人员技术交底工作,明确施工工艺,技术要领和质量标准。
(2)做好动态管理,根据工程情况,及时修正支护设计参数和必要抢险措施。
(3)对锚杆的安装、注浆、喷砼、加强筋焊接等关键工序,工程技术人员、管理人员、质检员跟班作业,确保质量符合设计要求。
经检验合格后,才可进行下道工序作业。
违反设计要求和规范要求时应停工,必要时要返工。
确保无人为操作事故,确保设计施工要求。
(4)修坡:
坡面角度符合设计要求,坡面平整。
(5)各工序施工严格控制在质量标准内。
(6)加强筋:
必须与锚杆头焊接牢固,不允许漏焊、虚焊,压住钢筋网。
(7)注浆:
严格按设计要求的水灰比配料,搅拌均匀。
将符合孔深要求的注浆管插入孔内,从里向外逐步回撤注浆,达到孔口稍有溢浆现象,即行堵口封死。
(8)喷砼:
严格按设计要求比例配料,搅拌均匀。
严格掌握喷层厚度,表面要平整。
喷砼前,由专人负责检查锚杆、注浆、挂网等质量是否符合设计要求,下达喷砼指令才能开始喷砼。
(9)养护:
由喷浆手负责喷水养护。
(10)施工人员在现场要加强安全施工生产意识,加强纪律,要操作规程作业。
出现违章事故者,追查责任,赏罚严明。
(11)技术人员、管理人员、质检人员和安全员应认真填写施工日记。
(12)施工注意事项:
土钉墙锚杆应严格按照规程施工,施工过程中应注意以下问题:
①孔位准确;
②孔深正确;
③土钉锚杆制作规范;
④注浆饱满;
⑤焊接牢固;
⑥喷砼均匀。
6.4雨季施工措施
混凝土采取干法搅拌,喷枪口部加水,喷射好的成品混凝土需作好雨季施工防雨工作,确保施工质量。
根据天气情况,可采用塑料膜或草衫覆盖;必要时可加入规定剂量的速凝剂。
7.工程进度控制措施
7.1计划工期
该工程土钉墙支护面积估算200㎡,计划工期5天;根据基坑开挖进度随时调整支护进度,优化施工工期。
7.2工程进度目标
该工程确保按计划工期完成,尽可能争取提前完工。
7.3施工安排
该工程支护按总承包单位挖土顺序施工,形成流水作业,与土方开挖协调配合,确保支护工程顺利施工与基坑工程安全。
7.4进度控制措施
(1)施工前进行技术交底,安排施工计划,按计划施工;
(2)合理组织,统一安排,协调施工;
(3)激励措施到位,奖勤罚懒,充分调动各方面的积极性;
(4)积极协调与支护工程有关各方关系,创造良好的施工环境。
8.安全文明施工管理
(1)坚持“安全第一,预防为主”的方针;
(2)加强安全教育,全员重视安全;
(3)建立安全保障体系,及时检查,及时整改;
(4)保持设备、器具完好,安全使用;
(5)遵纪守法、安全生产、文明施工;
(6)施工中尽量减小环境污染,保护环境;
9.保证与应急措施
9.1保证措施
为保证所护边坡的安全,特制定如下措施:
(1)支护施工前和施工过程中,协调好甲方、土建施工方、挖土方之间的关系。
(2)施工时应根据实际情况调整支护方案。
如遇到填土或淤泥质土无法成孔时,可用钢管替代土钉进行施工。
(3)基坑开挖时应分段和分步开挖,长度不大于15m,深度不大于设计要求。
(4)在距基坑边坡5m范围内严禁堆载,如确需堆载时,应加强支护。
9.2应急措施
工程项目管理人员、工程技术人员、全体施工人员应全员待命,随时准备应对突发事件。
当边坡变形较大或变形较快时,应及时在坑内填土、堆砂袋,或采取其他相应的抢险措施。
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- 基坑 支护 降水 方案