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陕西物资储备管理局职工培训中心降水及基坑支护施工方案.doc

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陕西 物资 储备 管理局 职工 培训中心 降水 基坑 支护 施工 方案
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目录第一章 工程概况 ................................................................2第二章 土钉墙设计与施工 ........................................................3第三章 降水井设计与施工 .......................................................22第四章 施工监测 ...............................................................30第五章 项目经理部主要人员组成 .................................................36第六章 施工计划 ...............................................................37第七章 安全文明施工措施 .......................................................38第八章 竣工验收 ...............................................................41工程概况本工程位于西安市三付湾,华清路与长缨路交口的西北角,基坑深度 11.20m。基坑边界条件:基坑东边线距华清路约 20m; 南侧距长缨路 lOm; 北侧距 2 层民房3~8m;距基坑西北角约 1 5~20m 处有一幢 8 层住宅楼:基坑西侧边线距 3 层客运站 3~4m , 本基坑的坡道准备留于基坑西侧。其平面位置见图1/3。支护范围内土层情况:本场地地层情况详见《岩土工程勘察报告书》 。各层土的主要物理力学指标详见表 l。支护土层计算参数 表 1指标指标值层号厚度(m) 深度(m) Y(kN/ ) C(kPa ) φ(°)①人工填土 1.5 1.5 17.00 10.00 15.00②黄工 2.8 4.3 16.80 25.00 21.00③黄工 7.5 11.8 18.30 21.00 12.00④古土层 3.0 14.8 18.50 35.00 18.00陕西储备物资管理局职工培训中心基坑大致呈长方形为 71.6m×33.1m,开挖深度约11.2m; 基坑支护采用放坡( 1∶0.2)+ 土钉墙支护。基坑底总边长约为 209m。支护范围内土层主要为黄土类土,地下水位埋深 5.50m, 根据勘察报告提供及地区经验,降水范围内土层的综合渗透系数 K 取 7m/d 。基坑尺寸及其与相邻建筑的相对位置详见降水井平面位置图。土钉墙设计与施工2.1.1 现场踏勘资料;2.1.2《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97);2.1.3《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97);2.1 设计依据及所执行的技术标准2.1.4《建筑深基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。2.2 设计与计算计算首先对未支护基坑的稳定性进行了验算, 其计算安全系数: 基坑南侧为 0.650, 基坑北侧为 0.603, 均小于 1.00, 说明未支护基坑边坡根据现场具体条件及西安地区基坑支护经验选择土钉墙方案比较经2.3 施工方案的选择及技术措施基坑支护总体上采用土钉墙支护方案, 即基坑分层开挖分层支护,其主要靠设置于坡体中的土钉被动受力(主要是受拉作用 ),提高土体的抗剪切强度,同时混凝土面层则起到限制和约束基坑土体侧向变形的作土钉墙施工应与土方开挖交叉或平行施工。基坑开挖与支护应分层2.4 土钉及混凝土面层设计2.4.1 土钉土钉墙坡度 80°,墙高北侧 6.20m,南侧为 6.50m,土钉按梅花形布置,间距 1.40m,共布 9 排,各排距地表分别为 1.20m、2.4m、3.6m 、4.8m、6.0m、7.2m 、8.4m、9.6m、10.8m 。土钉直径 130mm,与水平向夹角 15°,长度自上而下分别为9.0m、9.0m 、9.0m 、9.0m、11.7m 、11.7m 、11.7m 、11.7m 和 9.0m. 土钉钢筋分别为1φ20、1φ20、1φ20、1φ20、1φ25、1φ25、1φ25、1φ25 和 1φ20。每 2m 设一组船形定位支架(扶正筋) ,按 120°布置,焊接在主筋上锚孔内注 M15 水泥砂浆。南侧加固后边坡稳定验算(Bishopit)式中 Fs—土坡的稳定安全系数。式中 bi—第 i 条土条的宽度;Ci—第 i 条土条滑裂面上的土层黏聚力标准值(kPa);Li—第 i 条土条滑裂面处弧长(m);Wi—第 i 条土条自重 (KN/m);θi—第 i 条土条滑裂面处中点切线与水平面夹角;Φi—第 i 条土条滑裂面处土层内磨擦角标准值。土钉墙内部整体稳定性分析将各数据代入求得 Fs=1.6>1.4 安全土钉抗拔力验算可采用下式计算:式中 Kdi-第 i 个土钉抗拔强度安全系数;Tti-第 i 个土钉设计极限抗拔力( kN) ;Ean-第 i 个土钉处主动土压力(kN/m2 ) ;Sx,Sy-土钉的水平,垂直间距(m ) 。外部整体稳定性验算抗滑移安全系数抗拉倾覆验算式中 G—自重;! x —重心与墙趾的水平距离;! α —基底倾角;α—墙背倾角;δ—磨擦角;b —水平投影宽度。2.4.2 墙面墙面配单层 φ[email protected] 钢筋网片,与土钉钢筋连接处焊接井字形钢筋架,井字形钢筋架由2φ18 通长加强筋及 2φ18 长 100mm 钢筋组成。上下网片搭接长度 200mm,墙面面层喷C20 细石混凝土,厚 100mm,钢筋保护层厚 50mm。 2.5 土钉施工 2.5.1 土钉施工主要工序 平整坡面→孔位放线→成孔→土钉加工与安放→灌注水泥砂浆→补浆。 2.5.2 主要技术要点及质量指标 (1)平整坡面 采用人工铲平,达到基本平整,符合尺寸要求。 (2)放线 按照图纸要求采用钢尺确定孔位以木桩或钢钎做为标记,孔位误差小于 5cm。 (3)成孔 成孔采用人工洛阳铲成孔为主,机械成孔为辅,根据地层成孔性,随时调整成孔机具。严格控制成孔的位置和角度偏差,成孔倾角为 15°,偏差小于±3°。(4)土钉加工与安放为使锚钉居中,每隔 2.Om设置一个钢筋船形中心定位架。成孔后将锚杆下入孔内,锚钉下入前应清除孔内虚土。(5) 灌注水泥砂浆采用 M15 强度水泥砂浆,水灰比 0.40~0.45。用砂浆搅拌机搅拌均匀后将注浆管插入距孔底不小于 40mm,通过砂浆泵加压,灌入孔底后,缓慢拔出注浆管,直至砂浆饱满,稍后需补浆 1~2 次。(6)施工技术要求1)严格按照《建筑基坑支护技术规程》 (JGJ 120-99)有关要求施工。2)基坑开挖与支护应分层进行,上层支护完毕后,支护结构达到一定强度(大于 70%)后,方可进入下一层的开挖。分层开挖深度不大于 2.0m.3)土钉墙施工顺序:基坑开挖 →修坡→成孔→安放锚筋(杆)并注浆→制做钢筋网片并安装(挂网)→喷混凝土。4)土钉成孔施工允许偏差:孔深允许偏差±50mm;孔径允许偏差±5mm;孔距允许偏差±100mm;成孔倾角允许偏差±5%。5)墙面施工允许偏差:坡面平整度允许偏差±20mm;钢筋保持层厚度不小于 20mm。2.6 钢筋混凝土面层施工2.6.1 面层施工主要工序绑扎固定钢筋网→设置面层厚度控制标志并检查面层钢筋保护层厚度→喷射细石混凝土面层→定期进行养护。2.6.2 主要技术要点及质量指标土钉施工后,在修整后的坑壁上将编织好的钢筋网固定在锚钉和挂网钢筋上,检查锚头与面层钢筋网片的连接是否牢靠,检查钢筋保护层厚度是否不小于 30mm,然后喷射 C20 细石混凝土。细石粒径在 5~1 Omm 之间,喷射采用混凝土喷射机干喷法作业。2.7 设置排水系统及混凝土养护混凝土面层施工的同时,在坡顶及坡脚采取必要的敞、排水措施。即坡顶做散水面,坡脚挖排水沟。对已施工的混凝土做防冻养护。2.8 土钉墙施工要点2.8.1 土钉支护按设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工,在完成上层作业面的土钉与喷混凝土以前,不进行下一层深度的开挖。2.8.2 当用机械进行土方作业时,严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。基坑边壁采用小型机具或铲锹进行削坡,保证边坡平整并符合设计规定的坡度。2.8.3 为防止基坑边坡的裸露土体发生坍陷,对于易塌的土体可采取以下措施:(1)对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土,待凝结后再进行钻孔;(2)在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层,而后进行钻孔并设置土钉;(3)在水平方向上分小段间隔开挖:(4)先将作业深度上的边壁做成斜坡,待钻孔并设置土钉后再清坡;(5)在开挖前,沿开挖面垂直击入钢筋或钢管,或注浆加固土体。2.8.4 土钉支护是在排除地下水的条件下进行施工,采取恰当的排水措施包括地表排水,支护内部排水,以及基坑排水,避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。2.8.5 基坑四周支护范围内的地表进行修整,构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土面层,防止地表降水向地下渗透。2.8.6 土钉成孔前,按设计要求定出孔位并作出标记和编号。孔位的允许偏差不大于l50mm,钻孔的倾角误差不大于 3°,孔径允许偏差 5~20mm,孔深允许偏差为-50~200mm。2.8.7 成孔过程中做好成孔记录,按土钉编号逐一记录取出的土体特征、成孔质量、事故处理等,以便及时修改土钉的设计参数。2.8.7 钻孔后进行清孔检查,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理,成孔后及时安设土钉钢筋并注浆。2.8.8 土钉钢筋置入前,设置定位支架,保证钢筋处于钻孔的中心部位,支架沿钉长的间距为 2m。2.8.8 土钉钢筋置入后,采用重力方法注浆填孔。重力注浆以满孔为止,在初凝前补浆1~2 次。2.8.9 向孔内注入浆体的充盈系数大于 1.O。2.8.10 注浆用水泥砂浆的水灰比不超过 0.4~0.45,浆体搅拌均匀并立即使用。2.8.11 砂浆强度用 70mm×70mm×70mm 立方试件经标准养护后测定,每批至少留 3 组(每组 3 块) 试件:给出 3 天和 28 天强度。2.8.14 土钉端部通过其他形式的焊接件与面层相连,事先对焊接强度作出检验。2.8.15 在喷射混凝土前,面层内的钢筋网片牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。2.8.16 钢筋网片绑扎而成,网格允许偏差.-10~+10mm ,钢筋网铺设时每边的搭接长度应不小于一个网格边长。2.8.17 喷射混凝土配合比通过试验确定,粗骨料最大粒径不大于 12mm,水灰比不宜大于0.45。2.8.18 喷射混凝土的喷射顺序为自下而上,喷头与受喷面距离宜控制在 0.80~1.50m 范围内,射流方向垂直指向喷射面,防止在钢筋背面出现空隙。2.8.19 为保证施工时的喷射混凝土厚度达至规定值,可在边壁面上垂直打入短的钢筋段作为标志。在继续进行下步喷射混凝土作业时,仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松敞碎屑,并喷水使之潮湿。2.8.20 喷射混凝土强度采用边长 100mm 立方试块进行测定,每批至少留取 3 组( 每组 3 块)试件。2.9 土钉墙设计图 1 计算参数及简图图 2 计算参数及简图2.9.1 土钉墙计算结果技术参数表 2 土坡高度 11.7坡角(°) 80土钉倾角(°) 15地表荷载 Pq(kPa) O由支护土体自重引起的侧压力最大值 Pm(kPa) 11.60土钉垂直间距 Sv(m) 1.2土钉水平间距 Sh(m) 1.4平均黏聚力(kPa) 20.6平均内磨擦角(°) 14.5土钉墙稳定安全系数(1.2~1.4) 1.25土钉钢筋的直径(mm) 22钢筋抗拉强度标准值(MPa) 310土钉的孔径(m) O.13土钉与土体之间的界面粘结强度 34.7土的平均重度 r(kN/m3) 17.8无外荷时土钉所受的最大拉力 N(kN ) 72.36土钉之抗拉强度算 满足要求2.9.2 计算土钉长度及配筋 计算土钉长度及配筋表 3 第一排第二排第三排第四排 第五排 第六排 第七排 第八排 第九排第i层土钉距坑底的距离(m)10.5 9.3 8.1 6.9 5.7 4.5 3.3 2.1 0.9第i层土钉处土压力系数0.41 0.82 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00土钉所受拉力(kN)29.68 59.37 72.36 72.36 105.91 105.91 105.91 105.91 105.91第i层土钉长度不小于7.75 9.78 10.31 9.75 10.12 11.53 10.91 10.36 9.77Ii/H 0.66 0.84 0.88 0.83 1.04 0.99 0.94 0.89 0.84根数 1 1 1 1 1 1 1 1 1土钉钢筋的直径20 20 20 20 25 25 25 25 25土钉之抗拉强度验算满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求外荷信息 表 4外荷(kPa) 外荷距坑边(m) 作用深度-(m) 外荷引起的侧压力(kPa)40.00 2.OO 1.00 33.55地层岩性表 5层号 厚度 重度 黏聚力 内摩擦角 粘结强度l 1.5 17 25.5 lO 15 15 22.5 302 2.8 16.8 47.04 25 70 2l 58.8 503 7.5 18.3 137.25 2l 157.5 12 90 300 0 O总深度 11.8平均 f^(按厚度加权) 17.8 20.6 14.5 34.7稳定性验算表 6Ka = O.5991475上钉墙平均重度 r 17.8 Ea 1439.56规范第 8.2.4条士钉墙厚度B(m) 10Ft Eax KH抗滑动稳定性验算 1041.77 729.09 1.43 1.87Mw M0 KQ抗倾覆验算 12546.28 2843.43 4.41 2.12图 3 土钉墙正立面图
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