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基坑维护施工方案

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更新时间: 2021年03月08日
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一、 工程概况 ######本部研发中心主楼为6层,裙楼为2层,均为框架结构,采用天然地基。裙楼下设有一层地下室。 拟建场地位于###高新区工业区##路与滨河路交叉西南侧,属###积平原地貌形态单元。场地东侧围墙外为滨河路,北侧为何山路,西侧为####内河道,南侧为学校教工宿舍。 本工程±0.000=3.65m(黄海标高),室外地面标高为3.2m(黄海),相当于±0.000为-0.45m,一层地下室板顶标高为-3.90m,底板厚300mm;,考虑垫层100mm,所以基坑大面积开挖深度为3.85m。根据周围环境和开挖深度,本基坑为三级基坑。 工程周边环境具体情况如下: 东侧:基坑东侧为滨河路,地下室边线距红线距离约15.00米。 南侧:基坑南侧为拟建6层主楼,本基坑开挖时主楼基础同时施工(1-C轴线上基础待基坑回填后施工),独立基础距开挖边线最近处大约为7.5米。 西侧:西侧为#####内河道,距基坑开挖边线20米。 北侧:基坑北侧为##新区主干道何山路,道路下埋有众多管道、管线,地下室边线距路边约15米。 详见总平面图、基础结构平面图 基坑周边超载规定: 根据本工程的场地条件,周边场地开阔,施工期间主要为加工、生活场所,考虑施工材料堆放及车辆通行,坑边超载都按30KN/m2考虑;基坑开挖期间及地下室施工过程中,坑边超载大于上述假定时,应经设计人员复核确保支护结构安全。 二、工程地质条件 该基坑开挖范围内的土层依次为①素填土、②含淤泥质素填土、③粘土、④粉土、⑤粉土夹粉砂层,具体为: ①素填土:灰黄~灰色,松散,主要为粉土和粉质粘土,含少量碎砖、石子,结构松散,土质不均。局部有垃圾和碎砖。层底埋深为0.70~1.50米,厚度0.70~1.50米。 ②含淤泥质素填土:灰色,松散,以粉质粘土为主,偶含腐植物,土质不均。层底埋深为1.10~2.60米,厚度0.30~1.30米。 ③粘土:灰黄色,硬塑。局部可塑,含铁锰质结核。有光泽,无摇振反应,干强度高,韧性高。局部有粉质粘土。层底埋深为4.10~5.00米,厚度1.70~4.00米。 ④粉土:灰黄色,稍密~中密,很湿,具水平埋理,夹粉质粘土薄层,土质不均,摇振反应中等,稍微有光泽反应,干强度低,韧性低。层底埋深为6.20~8.30米,厚度2.00~3.80米。 ⑤粉土夹粉砂层:灰色,中密~密实,湿~很湿,可见云母碎片,无光泽反应,摇振反应中等,韧性低。层底埋深为10.00~11.50米,厚度2.40~4.30米。 根据地下水的赋存、埋藏条件及其水理性质,场地地下水浅部为空隙潜水,赋存于1层素填土层中;下部为空隙微承压水,赋存于4~6层粉土、粉砂层中。潜水主要补给来源为大气降水及河道地表水(当地下水位低于河水位时)。场地地形较平坦,地下水径流缓慢,其排泄方式为自然蒸发和侧向渗透。微承压水主要补给来源为侧向渗透及浅部空隙潜水越流补给。及排泄方式主要为侧向渗透。 基坑开挖深度较浅场地浅部3层粉质粘土可视为不透水层,厚度较大,深部微承压水对施工影响小;1层素填土中的孔隙潜水水量较少,对基坑开挖无影响。 三、设计依据及条件 1、#########工程《施工招标文件》 2、#########设计研究院提供的《基础结构平面图》、《总平面图》 3、《########岩土工程详细勘察报告》(报告编号:2004632) 4、《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99) 5、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002) 6、中华人民共和国行业标准《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98) 四、基坑围护结构方案简介 (一)、方案设计指导思想 基坑围护设计必须确保周围环境安全可靠,同时还应做到经济合理,方便施工,本方案就是本着这一原则来进行设计的。 (二)、方案简介 根据本工程基坑开挖深度大面积为3.85米、开挖面积达650平方米,场地位于######内,四周距离红线较远,周边环境也比较开阔,有放坡位置。 因此围护设计采用自然放坡支护,坡面挂网喷砼,坡度系数1:1。 根据本工程基坑开挖深度3.85米,基底较接近④粉土层其为微承压水层,透水性极强,降水效果是本支护方案能否成功的关键,设计基四周采用轻型井点降水。 (三)、基坑支护设计 1)在基坑上坡线外1.0m、和坡脚线上0.3米处分别打一排φ48钢管,水平间距1.0m,长度均为1.0m。 2)在坡面及坡顶上1.0 m 宽范围内挂@50×50mm钢丝网片,网片上、下、左、右各搭接20㎝,用总长0.5米的φ6∩形钢筋固定网片,每1根/㎡。 3) 在斜坡及坡顶上1.0m宽范围内喷射60㎜厚C20细石砼面板。 具体设计方案待地下室结构图纸提供后完善并提交业主,此次设计仅作参考。 附:平面示意图、剖面示意图、计算书 五 降水施工方案 1、土质评价及选用 根据工勘报告提供的资料④粉土层、⑤粉土夹粉砂层,该土层透水性较好,可采用轻型井点降水施工方法,降低地下水、浅部地表水可采用明塘、明沟集排水方法。 2、降水井点设计 本基坑地下水采用轻型井点降水,四周封闭潜水非完整井。 在基坑上1.0m宽平台上布设一级井点管降水,井点管布好降水后,即进行基坑开挖,基坑按1:1开挖至坑底。基坑开挖深度为3.85m。地下水位埋深1.0,井点降水至坑底下0.5米。 1)井管埋沉深度 H≥H1+h+IL =3.85+0.5+1/10*6.2=4.97m,取H=6.0米 H1=3.85m h=0.5m L=12.4/2=6.2m I=1/10 H1:井点管埋设面至坑底面的距离 h:降低后的地下水位至坑中心底面的距离 I:地下水降落坡度 L:井点管至基坑中心的最宽水平距离 2)井点系统引用半径x0 3)抽水影响半径R S:水位降低值,S=4.35m S’: 井管中水位降低值 s’=5m d:滤管直径 K:土壤渗透系数,为5.0m/d H0=1.87*(s’+I)=1.87*(5+0.88)=11m H0:为有效深度 l:滤管长度,为0.88m 4)基坑总涌水量 5)单根井点极限涌水量 d:滤水管直径,为0.048m 6)井点管根数及间距 取98根 井点间距为: 取1.2米 d:滤水管直径,为0.048m 井点管间距取1.20米, φ48井点管根数约为118根,滤管长0.88米,3组JSJ-60型水射泵。另设3台离心清水泵BA型二级排水。 3、轻型井点施工 1)钻孔:钻孔一般采用冲孔,射水方法进行。钻孔深度应比滤管底深0.5m,以利沉砂。及时用干净粗砂将孔壁与井点管之间填实,然后冲洗井点(用自来水或空压机)直至清水。也可用射水法或套管法钻孔。套管法是用水冲法将直径为200~300mm的套管沉至要求的深度,再在孔底填一层砂砾石,插入井点管,将粗砂填入套管与井点管之间,拔出套管。射水法是利用0.4~1.0N/mm2的高压水在井点管下断冲刷土层,将井点管沉至要求的深度后,在孔壁与井点管之间填入粗砂。后用粘土将井管口下1.4m范围填压结实。 2)连接:用连接管将井点管与集水总管和水泵连接,形成完整系统。抽水时,应先开真空泵抽出管路中的空气,使之形成真空,这时地下水和土中的空气在真空的吸力作用下被吸入集水箱,空气经真空泵排出,当集水管存了相当多水时,再开动离心泵抽水。 3)使用注意事项:降水系统接通以后,试抽水,若无漏水、漏气和淤塞等现象,即可正式使用;应控制真空度。在系统中装真空表,一般真空不低于55.3~66.7kpa。管路井点有漏气时,能造成真空度达不到要求。为保证连续抽水,应配置双套电源;待地下进水泵池进水后,才可拆除井点,并将井点孔及沟槽回填。 4、施工计划 根据土建总体施工计划要求进行。 5、安全施工措施 1)实行持证上岗制度,成立专门的安全文明管理小组。 2)认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,建立健全的各级安全生产责任制,实行安全施工认可签证制,责任落实到人。 3)工程开工,施工人员进行三级安全教育,建立安全教育卡,长期考评制度。 4)本工程安全目标:无重大人身,设备事故。 6、文明施工措施 1)现场文明施工按苏州政府颁发的文明施工管理要求,落实内部奖惩条例实施。 2)工程部指派专职监督员,检查落实文明施工的措施和要求,不野蛮施工,不污染环境。 3)挂牌施工,接受政府和人民的监督。 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] 西北侧A-B-C基坑围护结构计算书 ---------------------------------------------------------------------- 天然放坡支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99 基坑等级 三级 基坑侧壁重要性系数γ0 1.00 基坑深度H(m) 3.850 放坡级数 1 超载个数 1 ---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 坡号 台宽(m) 坡高(m) 坡度系数 1 0.000 3.850 1.000 ---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 超载 类型 超载值 作用深度 作用宽度 距坑边距 形式 长度 序号 (kPa,kN/m) (m) (m) (m) (m) 1 30.000 0.000 3.000 3.860 --- --- ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 土层数 3 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 4.350 外侧水位深度(m) 1.000 ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ] ---------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 水下(kPa) 水下(度) 1 素填土 1.50 18.0 8.0 14.00 16.00 14.00 16.00 2 粘性土 2.60 19.0 9.0 41.00 21.00 41.00 21.00 3 粉土 4.60 18.0 8.0 12.00 22.00 12.00 10.00 ---------------------------------------------------------------------- [ 基坑外侧花管参数 ] ---------------------------------------------------------------------- 基坑外侧花管排数 2 序 横向间距 纵向间距 入射角 钻孔直径 有效长度 发挥 抗拉力 号 (m) (m) (°) (mm) (m) 系数 (kN) 1 0.300 1.000 75.0 48 1.000 1.000 100.000 2 4.550 1.000 90.0 48 1.000 1.000 100.000 ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ] ---------------------------------------------------------------------- 天然放坡计算条件: 计算方法:瑞典条分法 应力状态:总应力法 基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 1.00m 天然放坡计算结果: 道号 整体稳定 半径 圆心坐标 圆心坐标 安全系数 R(m) Xc(m) Yc(m) 1 1.873 2.291 2.956 5.139 2 1.717 4.337 2.061 6.678 3 2.064 4.467 2.536 3.677 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] 东南侧C-D-E-A基坑围护结构计算 ---------------------------------------------------------------------- 天然放坡支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99 基坑等级 三级 基坑侧壁重要性系数γ0 1.00 基坑深度H(m) 3.850 放坡级数 1 超载个数 1 ---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 坡号 台宽(m) 坡高(m) 坡度系数 1 0.000 3.850 1.000 ---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 超载 类型 超载值 作用深度 作用宽度 距坑边距 形式 长度 序号 (kPa,kN/m) (m) (m) (m) (m) 1 30.000 0.000 15.000 3.860 --- --- ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- 土层数 3 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 4.350 外侧水位深度(m) 1.000 ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ] ---------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 水下(kPa) 水下(度) 1 素填土 1.50 18.0 8.0 14.00 16.00 14.00 16.00 2 粘性土 2.60 19.0 9.0 41.00 21.00 41.00 21.00 3 粉土 4.60 18.0 8.0 12.00 22.00 12.00 10.00 ---------------------------------------------------------------------- [ 基坑外侧花管参数 ] ---------------------------------------------------------------------- 基坑外侧花管排数 2 序 横向间距 纵向间距 入射角 钻孔直径 有效长度 发挥 抗拉力 号 (m) (m) (°) (mm) (m) 系数 (kN) 1 0.300 1.000 75.0 48 1.000 1.000 100.000 2 4.550 1.000 90.0 48 1.000 1.000 100.000 ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ] ---------------------------------------------------------------------- 天然放坡计算条件: 计算方法:瑞典条分法 应力状态:总应力法 基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 1.00m 天然放坡计算结果: 道号 整体稳定 半径 圆心坐标 圆心坐标 安全系数 R(m) Xc(m) Yc(m) 1 1.873 2.291 2.956 5.139 2 1.717 4.337 2.061 6.678 3 1.914 5.741 3.320 4.683
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