《怡欣苑住宅小区基坑支护、降水、土方施工组织设计》.doc
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1、第一章第一章 工程概况工程概况 1.11.1 工程概况工程概况 拟建的怡欣苑住宅小区工程位于北京市海淀区西三旗,地处八 达岭高速公路的东侧,北邻西三旗西路,东邻前屯西,南邻小营路, 交通便利,地势平坦。 该工程拟建五栋住宅楼及地下车库,其中:B5-1、B5-3、B5- 4、B5-5、B5-6楼,地上14.515层,地下一层,楼高37.543.0米, 采用剪力墙结构,筏板基础,住宅楼0.00标高为46.8米,槽底标高 42.815(-3.985)米;地下车库槽底标高为35.50(-11.3)米,顶 板标高44.9米,地下车库基底与住宅楼基底标高相差7.315米。 根据勘察报告,现场自然地面标高为
2、44.95米47.23米,平均约 46.09米。 1.21.2 工程地质及水文地质条件工程地质及水文地质条件 根据中国建筑技术集团有限公司提供的北京怡欣苑住宅小区 岩土工程勘察报告 (详勘) ,勘探最大深度35.0米,所揭露地层除 填土层外,其余均属于第四季冲洪积层,地层主要由填土、粉土、 粘性土、砂类土及碎石土等构成,现依照勘探揭露的顺序,将影响 本次基础施工的地层自上而下分述如下: 1.2.11.2.1 地质条件地质条件 1.2.1.1 填土层: 人工填土:褐色黄褐色,主要由粉质粘土、粘质粉土构成, 含少量砖屑、百石灰渣等,湿,较松散,该层层厚 0.802.50m,层 底标高为 42.52
3、m45.80m。 1.2.1.2 第四季沉积层: 粘质粉土:褐黄色,饱和,中密,摇振反应中等,无光泽反 应,干强度低,韧性低,含云母、氧化铁等,局部夹有粉质粘土薄 2 层,该层层厚 0.402.10m,层底标高为 42.15m44.93m。 砂质粉土:褐黄色,饱和,中密密实,摇振反应迅速,无光 泽反应,干强度低,韧性低,含云母、氧化铁等。 1粘质粉土:褐黄色,饱和,中密,摇振反应中等,无光泽反 应,干强度低,韧性低,含云母、氧化铁等,本层在场地内局部存 在,层厚 0.50m。 2粘土:棕黄色,含氧化铁,可塑,具中压中高压缩性,本 层在场地内局部存在,层厚 0.401.40m。 3粉砂:黄褐色,
4、饱和,中密,主要矿物成分为石英,含云母 等,本层在场地内局部存在,层厚 1.0m。 粉质粘土:黄褐色,饱和,可塑,无摇振反应,稍有光泽, 干强度中等,韧性中等,含云母、氧化铁等,该层层厚 0.303.60m,层底标高 36.9740.92m。 细砂:黄褐色,饱和,密实,主要矿物成分为石英,含云母 等,该层层厚 0.805.0m,层底标高 34.4237.79m。 卵石:杂色,饱和,密实,以亚圆形为主,一般粒径为 34cm,最大粒径约 10cm,卵石中间充填有中、粗砂及砾石,该层 层厚 0.303.50m,层底标高 33.6735.39m。 粉质粘土:黄褐色,饱和,可塑,无摇振反应,稍有光泽,
5、干强度中等,韧性中等,含云母、氧化铁等。 1砂质粉土:黄褐色,饱和,密实,中密密实,摇振反应迅 速,无光泽反应,干强度低,韧性低,含云母、氧化铁等,本层在 场地内局部存在,层厚 1.0m。 2粘质粉土:黄褐色,饱和,中密,摇振反应中等,无光泽反 应,干强度低,韧性低,含云母、氧化铁等,本层在场地内局部存 在,层厚 0.401.80m。 粗砂:黄褐色,饱和,密实,主要矿物成分为石英,含云母 怡欣苑住宅小区基坑支护、降水、土方施工组织设计 中煤地质工程总公司 3 等,该层上部局部有重粉质粘土薄层,下部局部有卵石,以亚圆形 为主,一般粒径 34cm,卵石中间充填有中、粗砂及砾石,该层层 厚 2.40
6、8.30m,层底标高 24.1729.16m。 1.2.21.2.2 水文条件水文条件 根据勘察报告,在勘探深度范围内测得三层地下水,第一层静 止水位最高高程44.04m,最低高程40.82m,平均高程42.45m,水位 平均埋深3.40m;第二层静止水位最高高程34.44m,最低高程 32.06m,平均高程32.93m,水位平均埋深12.93m;第三层静止水位 最高高程26.59m,最低高程21.76m,平均高程23.42m,水位平均埋 深22.99m。在各层地下水水位的实际量测结果如下表 序 号 静止水位标高 (m) 平均水位标高 (m) 静止水位埋深 (m) 140.8244.0442.
7、453.40 232.0634.4432.9312.93 321.7626.5923.4222.99 1.2.3 历史高水位记录历史高水位记录 根据勘察报告,历年最高水位接近地表,近 35 年的最高地 下水位为地表下 1.0m 左右。 1.2.4 地下水腐蚀性评价地下水腐蚀性评价 根据勘察报告,拟建场地内地下水对混凝土及钢筋混凝土结构 中的钢筋均无腐蚀性。 第二章第二章 基坑降水方案设计基坑降水方案设计 2.12.1 设计依据设计依据 1.3.1中国建筑技术集团有限公司提供的北京怡欣苑住宅小区 4 岩土工程勘察报告 (详勘) 。 1.3.2甲方提供的相关资料和现场考察以及有关技术要求及施工 规
8、范等。 1.2.3 建筑基坑支护技术规程JGJ12099; 1.2.4混凝土结构设计规范(JBJ 10-89); 1.2.5建筑与市政降水工程技术规范 (JGJ/T111-98) ; 1.2.6建筑地基与基础设计规范 (GBJ7-89) ; 1.2.7 根据我公司多年从事基坑降水、支护设计及施工所积累 的经验。 2.22.2 降水方案设计降水方案设计 2.2.1降水方案选择 拟在基坑四周及坑内地下车库与住宅楼之间布置降水井。降水 目的是为了排除第1层地下水的影响即可满足降水要求。根据所掌握 该区域的水文地质资料,本工程宜采用大口径管井进行降水。 2.2.2降水管井布置 为确保基坑土体水体的疏干
9、,结合附近工程的工作经验,降水 井间距宜取为8.0m10.0m为宜,基坑内降水井井距取20.0m。 为拦截地下水向基坑内涌入,保持基坑内无水,保证基础施工, 距基坑边坡外缘1.0m,沿基坑四周布置降水管井;管井孔深 18.00m,管井孔径为600mm;孔内均下入内径300mm的水泥砾石滤水 管,在井管外围填入直径24mm的砾石滤料或3mm的石屑。 由于本工程项目范围大,整个基坑整体开挖,为了保证降水效 果,因此在基坑内,根据场地具体情况布置一定数量的降水井。 具体位置视场地情况而定,降水井结构详见基坑降水井剖面图。 2.2.3管井布置 (1)间距、孔深:井间距约为8.010.0m;管井孔深18
10、.0m; (2)孔径:管井孔径均为600mm。 怡欣苑住宅小区基坑支护、降水、土方施工组织设计 中煤地质工程总公司 5 (3)井管:管井均下入内径300mm的水泥砾石滤水管。 (4)滤料:在井管外围填入直径24mm的砾石滤料或3mm的石屑。 (5)降水井数量:约90口。 其中基坑周围布置约80口,基坑中布 置约10口渗水管井。 (6)抽降方法:沿基坑四周的降水孔,可根据现场具体实际情况, 为加速降水,先期可采用抽水,视降水效果后期可采用间断性抽水 或自渗降水。 2.3 基坑涌水量计算基坑涌水量计算 基本参数: R=1.47m H=8.5m 根据平面假想半径 R0=35.2m 基坑总涌水量计算:
11、 Q=1.366KH2/lg(2D/r0) =8740m3/d 单井涌水量: q=110.86m3/d 井点数量: n=Q/q=90(口) 井点数量: D=L/n=9.7m 取 D=810m 2.42.4 残留滞水处理残留滞水处理 基坑侧壁在上层滞水含水层的底层位置局部可能出现少量残留 滞水,可采用在基坑四周边坡的隔水层顶部,插入引流管将隔水层 所托之少量残留滞水引入管井或集水井中排出。 2.52.5 地面防渗措施地面防渗措施 2.5.1在基坑3m范围内不宜设置用水点; 6 2.5.2在基坑四周边沿3m范围内做好地面排水工作,防止雨水和 人工用水的入渗引起边坡坍塌。 2.5.3质量检验标准 (
12、1)孔深允许偏差:不大于10cm; (2)孔径允许偏差:不小于2cm; (3)垂直度许偏差:1%; (4)洗井:洗井至水中含砂率小于5%。 2.6 降水井施工技术要求降水井施工技术要求 2.6.1成井工艺 1.钻探设备采用循环钻机成孔; 2.泥浆钻进至设计深度,成孔后用清水循环换浆冲孔,直至水 清; 3.下管填料(滤管接茬处缠80目尼龙网) ; 4.下管填料后,立即组织洗井; 5.施工工艺流程: 2.6.2施工技术要求: 1.降水井施工采用循环钻机成孔,泥浆钻进,一直到底。孔径 600mm,井深18.0m; 2.终孔后换浆,彻底清除孔底沉渣,由专人检查孔深合格后方 能下入井管; 3.井管为水泥
13、砾石滤水管,内径300mm,在细砂、卵石层中的滤 管应外包80目尼龙网,要确保包网质量,以防水井出现涌砂造成对 地基土的破坏; 4.下管时要保证井管连接正直、牢固; 5.滤料为24mm砾石或3mm石屑,不含其它杂质,填料至地面以 下1.0m后用粘土封孔; 6.填料时应用铁锹从孔口四周均匀填入,严禁用手推车倒入, 防止井管歪斜、滤料蓬塞; 怡欣苑住宅小区基坑支护、降水、土方施工组织设计 中煤地质工程总公司 7 7.成井后立即组织洗井,洗井要求:采用空气压缩机及水泵联 合洗井,洗至水清,出水量正常为止; 降水井施工工降水井施工工艺艺流程流程图图 施工准备钻机进场测量放线 钻机就位 钻进成孔地层自然
14、造浆 清 孔稀释泥浆 下放井管 填 滤 料 洗 井 包裹滤网 设置集水井管 联网抽水 降水后期服务管理 砌筑沉淀池 8 8.做好成井原始记录; 9.每井成井后由技术员验收,不合格的一律返工; 10.成井后观测其管井出水效果,若不符合质量要求,应立即补 孔。 2.6.3 降水管理 1.施工与降水期间,电源应有保证。将电源接到现场,并在现 场四周安装810个配电箱; 2.为使施工期间抽出的水能顺利排出基坑,沿基坑四周布设集 水管线,管线直径为150mm,将各降水井所抽取的水体排入3个以上 沉淀池内,并经沉淀池澄清后将清水排入市政污水管道; 3.施工用水:在现场四周应设置直径为3850mm的自来水管
15、龙 头35个; 4.在施工过程中与甲方密切配合,服从统一指挥。 2.72.7 降水监测、维护降水监测、维护 2.7.1利用周围降水井进行地下水位观测,降水初期每天观测 12次,直至降水水位达到要求为止; 2.7.2对观测记录及时进行整理,绘制St关系曲线,分析水位 下降的趋势,预测地下水位下降到设计深度的时间; 2.7.3在整个降水期间,必须保证降水井点的完好,对降水井进 行定期检查和维护,发现问题及时处理,确保基础施工安全进行; 2.7.4当构筑物施工基本完工,降水工作即告结束,在人员撤离 现场前,建筑施工单位应对全部降水井进行回填; 2.7.5成品保护方面,尤其是降水井期间,应杜绝任何形式
16、向孔 内投放异物,避免影响抽水效果。对易漏入孔内异物的井应将孔口 绑扎封闭;对已漏入异物的井视降水效果程度确定是否进行洗井。 怡欣苑住宅小区基坑支护、降水、土方施工组织设计 中煤地质工程总公司 9 2.82.8 设备与施工工期设备与施工工期 2.8.1设备计划 序号设 备单 位数 量备 注 1 循环钻机台 6 钻孔 2 空压机台 2 洗井 3 测绳 条若干测水位 4 水泵 台 100 抽水 2.8.2进度计划: 根据降水井数量组织6台钻机同时施工,降水井施工工期为6天, 正常抽水5天后即可开始土方开挖。 1.钻孔:本次采用循环钻机6台,施工工期6天。 2.洗井:与钻探交叉进行,钻探结束后再需1
17、天。 3.预降期:全部井点施工,洗井完毕,进入降水期直至0.00m 为止。 2.92.9 施工设备型号及材料施工设备型号及材料 2.9.1循环钻机6台; 2.9.2 W-1.0/7型空气压缩机(排气量1.0m3/min,排气压力 0.7MPa)2台; 2.9.3 内径300mm水泥砾石滤水管; 2.9.4 24mm砾石滤料或3mm石屑; 第三章第三章 基坑支护设计基坑支护设计 3.13.1 工程特点工程特点 3.1.1该工程施工场地基本平坦、宽阔; 3.1.2本基坑面积大,支护方法的选择是降低成本及缩短工期的 10 关键; 3.1.3本场区开挖所接露的地层上部主要为粘质粉土层、粉质粘 土层,下
18、部主要为砂层; 3.1.4本工程住宅楼与地下车库深度不同,主体同时施工,因此 对支护设计安全要求较高。 基于以上难点,在我单位技术部门的组织下,经过现场调查、 分析研究和反复论证,本着安全、优化、经济的设计原则,选择科 学、合理的设计施工方案。 3.23.2 方案选择方案选择 由于地下车库与住宅楼之间局部地段施工空间狭窄,为满足结 构施工要求,在坑内地下车库距离住宅楼较近处采取护坡桩+锚杆施 工工艺进行支护,地面荷载取60KN/m2(按结构施工两层考虑) ,其 它部位采取土钉墙施工工艺进行支护,住宅楼边坡采取放坡挂网抹 灰处理。 锚喷支护在北京地区深基坑支护已广泛采用。这种支护形式结 合放坡最
19、大优点是控制坡顶位移、施工成本低、护坡与土方同步施 工,施工工期短。 为此,根据该场地的工程地质和水文地质条件以及场地周围环 境条件,并结合我单位在北京地区类似工程的设计与施工经验,经 我方专家与技术人员共同研究论证,采用锚喷支护设计方案,地面 荷载取40KN/m2(按结构施工两层考虑) ,这样施工周期短而且安全 可靠。 建建议议甲方在甲方在结结构施工构施工时时,住宅楼施工两,住宅楼施工两层层(含地下室)后(含地下室)后暂暂停施工,停施工, 待地下待地下车库车库施工完且肥槽回填施工完且肥槽回填结结束后再束后再继续继续施工住宅楼。施工住宅楼。 3.33.3 技术措施技术措施 3.3.1锚喷设计采
20、用目前建设部推广的理正深基坑支护软件 计算。该软件已在北京以及全国基坑支护行业得到广泛应用,我单 位基坑支护设计均采用该套软件并经多项工程得到验证,产生了极 怡欣苑住宅小区基坑支护、降水、土方施工组织设计 中煤地质工程总公司 11 好的经济效益和社会效益; 3.3.2实行动态信息化管理模式,建立完善的信息监测系统,用 动态信息施工技术全面控制施工质量。通过采集边坡沉降与位移等 方面的信息,对基坑下部施工可能出现的情况进行计算、预测,以 便及时采取相应措施,确保边坡安全等。 3.43.4 方案设计参数方案设计参数 锚喷采用20 喷射混凝土,厚度为 810cm,钢筋网片为 6.5-200200。加
21、强筋 114,纵距 3.0m,横距 3.0m,且横向连接土 钉。土钉情况见下表,杆体材料均为 120,土钉与钢筋网片连接处 无加强筋通过时另加设长 200mm 的 414 钢筋焊成井字形与锚杆连 接。锚喷面深入基坑底 300mm,外沿坡面 800mm,抹平作为散水面。 鉴于该工程基坑住宅楼基础浅、地下车库基础深的特点,支护 设计及施工时边坡采取相应的参数,住宅楼处边坡坡比 1:0.4,地 下车库处边坡坡比 1:0.3(根据现场实际情况可适当调整) ,肥槽 宽度 800mm,上口工作面宽度 2.0m,参数如下: 3.4.1 住宅楼基坑边坡(地面42.815m): 设置两道土钉,土钉横向间距 1.
22、5m,纵向间距 1.5m,土钉长度 为 1.0m,土钉垂直坡面砸入,水泥砂浆 M5,抹灰厚度 5cm。 3.4.2 地下车库基坑边坡(42.815m 35.5m): 根据计算,设置四道土钉,土钉横向间距 1.5m,纵向间距 1.5m,土钉长度分别为 7.0m、9.0m、8.0m、7.0m,土钉倾角 10, 孔径 100mm。加强筋 114,纵距 3.0m,横距 3.0m,且横向连接土 钉。 序号横间距(m)竖间距(m)孔径(mm)角度()长度(m) 11.51.5100107.0 21.51.5100109.0 31.51.5100108.0 41.51.5100107.0 3.4.3 护坡桩
23、施工参数 12 桩径:600mm 间距:1.2m 数量:98 根 桩长:11.0m 嵌固:3.685m 配筋:主筋: 420+620 箍筋: 141500 绕筋: 6.5200 砼 标 号: C25 帽梁标高:42.815 米 规格:500800mm 配筋:主筋:820 绕筋:6.5300 锚杆设计:两桩一锚,共计 50 根 位置:40.815m 倾角:15 锚固段长度:13.0m 全长:18.0m 拉杆:3 根 1860 钢绞线 腰梁:2II25b 工字钢 设计轴力:30 吨 3.53.5 施工方法施工方法 3.5.1锚喷工艺流程 土钉墙施工工艺流程 3.5.2 施工要点 1.土方开挖: 边
24、坡开挖边坡修整定位放线土钉成 孔插锚筋注 浆挂 网加强筋焊 接 喷射砼养 护 怡欣苑住宅小区基坑支护、降水、土方施工组织设计 中煤地质工程总公司 13 边坡采用反铲挖土机挖土,预留 5-10cm 人工修坡,开挖深度在 土钉孔位下 50cm,预留成孔工作面宽度保证 8m 以上,以确保土钉 成孔的工作面。土方开挖严格按设计规定的分层分段开挖,按顺序 施工,土钉施工 2 天一层,上层作业面的土钉及喷混凝土强度未达 到设计强度以前,不得进行下一层土方的开挖。 2.边坡清理: 本工程的边坡清理采用人工清理,为确保喷砼面层的平整,此 工序必须挂线定位,由测量人员放出精确位置。定位放线:由测量 人员根据施工
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