地铁站深基坑施工方案山东明挖施工桩锚支护内支撑灌注桩.doc
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1、青岛地铁一期工程(3号线)汇泉广场站深基坑工程施工方案第一章 编制依据、范围和编制原则1.1编制依据(1) 青岛市地铁一期工程招标文件及其补充说明、投标文件和施工合同。(2)“青岛市地铁一期工程(3号线)汇泉广场站”主体围护结构图。(3) 青岛市地铁一期工程(3号线)工程详细勘察报告。(4) 汇泉广场站主体围护结构施工用地范围图、车站施工期间交通组织方案、车站综合管线搬迁实施方案。(5) 适用于本工程的规范、规则、标准及强制性条文:地铁设计规范(GB50157-2003)地基处理技术规范(DB501082001)建筑地基处理技术规范(JGJ792002)软土地基深层搅拌加固法技术规程(YGJ2
2、2591)建筑基坑工程技术规范(YB92581997)建筑与市政降水工程技术规范(JBJ/T1111998)城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008)地铁杂散电流腐蚀防护技术规程(CJJ49-92)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999,2003版)地下工程防水技术规范(GBJ50108-2008)地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)建筑工程质量检验评定标准(GBJ30188)建筑工程施工质量验收统一标准(GB503002001)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB502022002)建筑基坑工
3、程监测技术规范(GB50497-2009)建设工程项目管理规范(GB/T50326-2006)建设工程文件归档整理规范(GB/T50328-2001)基坑工程技术规程(山东省地方标准DB42/159-2004)建筑桩基技术规程(JGJ94-2008)国家工程建设标准强制性条文及山东省、青岛市工程建设地方标准强制性条文其修订补充部分。招标文件及图纸规定采用的适于本工程的规范、规则、标准其它与本工程有关的国家和青岛市颁布的有关环境保护和文明施工的法律、法规和措施。(6)现场实际情况、勘察资料,我公司的施工管理水平、技术水平、机械设备配套能力以及资金投入能力和多年从事类似工程所形成的技术储备和施工经
4、验。1.2编制范围汇泉广场站深基坑。1.3编制原则(1) 严格执行国家、山东省、青岛市对工程建设的各项方针、政策、规定和要求,突出重点、突破难点、科学管理、内容全面、思路清晰,以确保施工安全为前提,可操作性强。(2)坚持质量第一、安全第一的思想,做好保护环境、保护文物、积极防疫、文明施工、消防、保卫、健康等工作,做到保证体系完整,保障措施有力。施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少,严格控制地表沉降对周围建筑物的影响。保护地下水资源,并有周密的环境保护措施。(3)全面理解掌握施工图纸、工程地质资料、物探报告等内容,结合现场实际情况,应用科技成果,保证各项施工方案科学合理,降低工程成本。(4)充
5、分研究掌握施工现场施工环境妥善处理施工组织和周边接口问题,使施工对周边的影响最小化。(5)采用监控系统和信息反馈系统指导施工的依据,根据监控提供的信息及时调整施工参数。第二章 工程概况2.1工程概况本站位于文登路与延安路交汇路口东侧,位于文登路正下方。车站周边较空旷,适合明挖法施工。车站总长249.5m,标准段总宽18.9m.车站有效站台长120米,宽10米。车站采用岛式站台,为地下二层二跨矩形断面,高度为13.114.6米,覆土为2.83.5米,车站底板基本位于强风化岩层,局部位于中风化岩层。车站主体结构采用明挖发施工,本站偏东端距端墙50m处设轨排基地。本站采用的支护方式有两种:轨排区域采
6、用桩-锚体系,其余均为桩-内支撑体系。车站主体结构施工期间,利用文登路两侧绿地进行交通和管线导改。本站基坑长249.5m,宽20.1-20.9m,采用灌注桩+内支撑作为本车站主体基坑的围护结构形式; 轨排口范围采用围护桩加预应力锚索:中风化岩面较高处局部采用吊脚装支护形式。主体围护结构型式一:10001700钻孔灌注桩,两道钢支撑(630钢管,壁厚16mm)加一道预应力锚索。主体围护结构型式二:10001700钻孔灌注桩加四道预应力锚索(1*7型15.2钢绞线)。基坑环境保护等级为一级。主要工程数量汇总表2.1-1。表2.1-1 主体围护结构设计情况一览表项目单位设计数量备注汇泉广场站基坑开挖
7、土方m371719基坑开挖石方m317180回填土方m315810钻孔灌注桩混凝土m37504C40钢筋t1576桩间网喷喷射混凝土m3760C20钢筋网片t50HPB235冠梁冠梁混凝土m3468C40钢筋t65钢围檩t466钢支撑t1274钢围檩后砼m316旋喷桩体积m35050长度m35100混凝土垫层m31017C15凿除钢筋混凝土m3862.2 地理位置及环境特征青岛市地铁一期工程(3号线)汇泉广场站文登路上,地下管线已形成,现已还未迁移,等北侧调流路施工完后移迁;北侧原为草坪,南侧为汇泉广场。2.3 施工条件2.3.1工程地质条件 工程地质;根据青岛市建委推广的青岛市区第四系层序划
8、分标准底层层序编号,依据野外钻探资料,汇泉广场站共揭示了17个岩土层,按地层由新到老、自上而下分述如下: 第四系(Q) 第四系(Q)全新统人工填土(Q4ml)、全新统冲洪积层(Q4al+pl)、上更新统冲洪积层(Q3al+pl)组成,描述如下: (1)第四系全新统人工填土(Q4ml)第层杂填土:褐色、杂色,稍湿,松散,主要成分为人工堆填的粉质粘土混砂土,含少量碎石、砖块。该层在场地内分布广泛,大部分钻孔均有揭露,厚度0.602.40m,平均厚度1.74m。第1素填土:褐色、黄褐色,稍湿,松散,由粉质粘土、砂加少量碎石等组成,部分地面为10cm左右厚的水泥或沥青路面。该层在场地内分布广泛,大部分
9、钻孔均有揭露,厚度0.903.00m,平均厚度1.67m。(2) 第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)第层粉质粘土:褐色、黄褐色,可塑,具中等压缩性,见有铁质氧化物条纹,含少量砂粒,结构性一般。该层在场地内分布广泛,大部分钻孔均有揭露,该层实测标贯击数3.08.0击,平均5.0击。层厚:0.505.60m,平均:2.36m。第1粉土:灰褐、黄褐色,松散稍密,湿饱和,成分以长石、石英为主,层内局部夹薄层粘性土,含少量碎石及砾砂,局部相变为粉砂、中粗砂。该层在场地内分布广泛,大部分钻孔均有揭露,该层实测标贯击数6.012.0击,平均9.8击。层厚:0.704.63m,平均:2.1m。第层中粗砂:
10、黄褐色,湿饱和,松散稍密,颗粒成分为长英质,分选性一般较好,磨圆度一般较差,粘性土含量一般约1520%,局部混有少量角砾。该层在场地内分布不连续,仅于QC03-01、QX03-01、QX03-02、ZX03-08、ZX03-12、ZX03-01B、ZX03-02B、ZX03-04B钻孔揭露,该层实测标贯击数11.017.0击,平均13.3击。揭露厚度:0.805.00m,平均厚度:2.16m。(3) 第四系上上更新统冲洪积层(Q3al+pl) 第11层粉质粘土:黄褐褐黄色,可塑硬塑,具中低等压缩性,见有铁锰氧化物及少量结核,夹有灰白色高岭土条带,局部含较多砂粒。 该层在场地内分布广泛,该层实测
11、标贯击数7.017.0击,平均11.2击。层厚度:0.706.40m,平均厚度:2.17m。 第12层含砂粘性土:黄褐色,硬塑状为主,局部可塑,土质组成主要由粘性土及砂粒组成,具中低等压缩性,见有铁锰氧化物及少量结核,夹有灰白色高岭土条带,含较多中砂粒,偶夹块石。该层在场地内分布不连续,仅于QC03-01、QX03-02、ZX03-12、ZX03-13、ZX03-14、ZX03-25、ZX03-02B钻孔揭露,该层进行标准贯入实验2次,实测标贯击数16.0击、18.0击。层厚度:0.603.20m,平均厚度:1.29m。 基岩 基岩主要为燕山晚期(r53)侵入花岗岩为主,部分燕山晚期(x53)
12、侵入脉岩(岩性为煌斑岩、花岗斑岩)呈脉状穿插其间,描述如下: (1)燕山晚期花岗岩(r53)按风化程度划分为全风化带、强风化带、中风化岩带和微风化岩带,各带(亚带)的工程特征详细描述如下:第15层花岗岩全风化带:黄褐色,原岩组织结构已基本破坏,长石矿物大部分风化成粘土,岩芯呈坚硬土状。本次详勘仅于QC03-01、QX03-01、ZC03-01、ZX03-06、ZX03-10、ZX03-12、ZX03-23、ZX03-25、ZX03-02B钻孔揭露该层,本层实测标贯击数32.042.0击,平均击数为37.2击。揭露厚度:0.508.0m。第16上层强风化花岗岩上亚带:浅肉红色、黄褐色,结构构造已
13、大部破坏,主要矿物成分为长石、石英,见少量黑云母和角闪石等暗色矿物,除石英外长石等矿物大部分风化为粘性矿物,施工中采用合金工艺钻进,进尺较快。该层岩芯呈半岩半土状,岩芯手捻呈砂土状。该层在场地内分布广泛,本层实测标贯击数56.083.0击,平均击数71.8击。层厚度为0.805.20m,平均厚度1.75m。该层岩石坚硬程度为软岩,岩体完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为级。第16中层强风化花岗岩中亚带:浅肉红色,结构构造已大部破坏,岩芯呈岩夹土或半岩半土状,标准贯入试验所带岩芯手捻呈砂砾状,主要矿物成分为长石、石英,见少量黑云母和角闪石等暗色矿物,除石英外长石等矿物大部分风化为粘土矿物,施工中
14、采用合金钻进工艺,钻进平稳,进尺较快。该层在场地内分布广泛,本层实测标贯击数60.0194.0击,平均击数120.8击。层厚度为0.908.10m,平均层厚2.58m。该层岩石坚硬程度为软岩,岩体完整程度为极破碎破碎,岩体基本质量等级为级。第16下层强风化花岗岩下亚带:浅肉红肉红色,结构构造已破坏,岩芯手捻呈砂砾角砾状,标准贯入试验跳锤,主要矿物成分为长石、石英,见见少量黑云母和角闪石等暗色矿物,除石英外长石等矿物大部分风化为粘土矿物,施工中采用合金钻进工艺,钻进平稳,进尺较快。该层在场地内分布广泛,实测标贯击数173.0231.0击,平均击数202.3击。层厚度为1.1016.00m,平均层
15、厚6.57m。该层岩石坚硬程度为软岩,岩体完整程度为破碎,岩体基本质量等级为级。第17层花岗岩中风化带:肉红色,粗粒结构,块状构造,主要矿物成分为长石、石英,含少量黑云母和角闪石等暗色矿物,节理裂隙发育,已构造、风化裂隙为主,节理裂隙面见少量暗色矿物侵染,岩芯呈碎块短柱状,锤击声脆,锤击不易碎,施工中采用金刚石工艺钻进,进尺较慢。该层在场地内分布广泛,层厚度为:0.168.20m,平均层厚2.05m。该层岩石坚硬程度为较硬岩,岩体完整程度为较破碎,岩体基本质量等级为级。第18层花岗岩微风化带:肉红色,粗粒结构,块状构造,矿物成分主要为碱性长石、斜长石和石英,碱性长石含量约4060%,斜长石含量
16、约1030%,石英含量约2530%。岩石新鲜,矿物多未蚀变,仅节理面矿物有所蚀变,节理不发育,岩芯较完整,坚硬,锤击声脆,岩样多呈短柱长柱状。后期岩脉侵入段节理较发育,多为高角度节理,岩体较破碎,岩样呈块状。该层在场地内分布广泛,未揭穿,最大揭露厚度7.60m。该层岩石坚硬程度为较硬岩坚硬岩,岩体完整程度为较破碎较完整,岩体基本质量等级为级。(2) 燕山晚期侵入岩脉(x53)第151层煌斑岩全风化带:黄褐色,原岩风化强烈,结构构造已完全破坏,岩芯呈粘土状。本次详勘仅于ZX03-13、ZX03-14钻孔揭露该层,本层进行标准贯入试验2次,实测标贯击数31.0、33.0击。层厚度为0.60、3.7
17、0m。第161层煌斑岩强风化带:灰黄色、黄褐色,矿物成分主要由斜长石、黑云母、角闪石等组成,原岩结构构造已全部破坏,岩芯水泡软化崩解,受水浸泡手捻具有塑性。本次详勘仅于QX03-01、ZX03-07、ZX03-13、ZX03-14、ZX03-25、ZX03-01B、ZX03-02B钻孔揭露该层,本层进行标准贯入试验3次,实测标贯击数37.0、39.0、47.0击。层厚度为1.1010.80m。该层岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为级。第171层煌斑岩中风化带:灰黄色、黄褐色,斑状结构,块状构造,矿物成分主要由斜长石、黑云母、角闪石等组成,原岩风化强烈,节理裂隙较发育
18、主要为构造节理和风化裂隙,裂隙面呈黑褐色,矿物成分高岭土化,岩芯呈碎块块状,裂隙面见铁色浸染,局部有粘土矿物。本次详勘仅于ZX03-13、ZX03-15、ZX03-25、ZX03-01B钻孔揭露该层,揭露层厚度分别为1.00、1.10、1.30m。该层岩石坚硬程度为软岩,岩体完整程度为较破碎,岩体基本质量等级为级。第181层煌斑岩微风化带:灰绿、灰黑色,斑状结构,块状构造,矿物成分主要由斜长石、黑云母、角闪石等组成,斜长石含量约为50%,角闪石含量约为35%,石英含量约为1%,基质为细粒隐晶质结构。矿物新鲜,岩体较完整,岩样多呈短柱长柱状,部分碎块状,岩质坚硬,锤击不易击碎,部分易沿节理面开
19、裂。本次详勘仅于ZX03-10、ZX03-01B钻孔揭露该层,揭露厚度1.70、2.20m。该层岩石坚硬程度为较硬岩,岩体完整程度为较破碎较完整,岩体基本质量等级为级。2.3.2水文地质情况 地下水类型本次勘察工作区内的地下水类型按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水两类。A、 第四系孔隙水本次勘察工作区内的第四系孔隙水水力性质为潜水,主要含水地层为第1层粉细中粗砂、第层中粗砂,属中等强透水层。B、基岩裂隙水(风化裂隙水、构造裂隙水)风化岩裂隙水水力性质表现为潜水,主要赋存于强、中风化岩层中。经钻探岩芯观察,基岩裂隙以风化裂隙为主,多呈闭合型裂隙且多由泥质填充,地下水在基岩中的赋存量
20、较小,迳流条件也差,透水性弱。据抽水试验数据,强、中风化岩层属弱透水层。由于该类岩层的涌水量和透水性主要有其裂隙所控制,存在明显的不均匀性,因此并不能否定局部有较大涌水量的可能。构造裂隙水水力性质表现为微承压水,主要赋存于断裂带两侧的构造影响带、细晶岩、细粒花岗岩、煌斑岩等后期侵入的脉状岩脉压裂隙密集带中,从抽水试验资料分析,该区构造裂隙水呈脉状、带状产出,分布不均,富水性较差。勘察期间测得钻孔稳定水位埋深为1.352.60m,抗浮水位标高统一取绝对标高5.70m。地下水腐蚀性场地地下水对钢结构具腐蚀性,对混凝土及钢筋混凝土结构有弱中腐蚀性。2.4工程特点2.4.1地质条件特殊、地下水丰富本标
21、段地质地层结构依次为人工填土层及洪积层,第四系全新统冲积的一般粘性土层、砂土层及砂夹碎石层,局部相变为粉砂、中粗砂。上更新统冲洪积粉质粘性土层、砂粘性土。地下潜水埋深在1.352.6m之间,同时主体围护结构基坑开挖涉及多层土层分布,地层均一性较差,且多在地下水位以下及附近。因基坑侧壁及基底有多个透镜体分布,基坑侧壁及基底受地下水的影响较大,土层多位饱和状态,易坍塌下陷及变形。风化岩裂隙水水力性质表现为潜水,主要赋存与强、中风化岩层中。基岩裂隙以风化裂隙为主,由于该类岩层的涌水量和透析性主要有其裂隙所控制,存在明显的不均匀性,因此并不能确定局部有较大涌水量的可能。2.4.2涉及施工方法、工艺多,
22、技术管理要求高本车站主体围护结构整个工作内容涉及施工方法、施工工艺多,包括钻孔灌注桩、旋喷桩、基坑放排水、支力横撑、深基坑明开挖支撑、预应力锚索支护等,需要多种类的专业化队伍和大量专业技术管理人员,需要彼此协调配合,施工组织管理要求高、难度大。2.4.3车站施工对周边环境的影响主体围护结构北侧是草坪,南侧是汇泉广场,无主要主体建筑。沿基坑纵向南侧,交通疏解道路下为改迁的给水、燃气。通信管道位于车站主体开挖外围,过路通信管道采用悬吊保护措施。施工时拟采取如下措施:(1)施工前先调查了解周边建(构)筑物、管线等的结构形式、竣工时间,以及与基坑相互关系及目前现状。根据各建筑物、管线具体特点制定相应的
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