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12 支护 方案
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五道口商业区改造工程基坑支护与降水设计与施工方案 第一部分:工程简介拟建五道口商业区改造工程位于海淀区五道口(原五道口百货商场院内)拟建五道口商业区改造工程主要由写字楼、商业裙房和外围纯地下车库组成。本工程主体部分—写字楼平面布局呈“U”字型、地上 16 层,为框架剪力墙结构,南北写字楼之间为地上 4层框架结构商业裙房,主题建筑(写字楼、商业裙房)的外围为框架结构纯地下车库,写字楼、商业裙房部分设 3 层地下室纯地下车库部分为 2 层地下室,车库顶板以上约 3m 厚的覆土层,本工程各部分基础设计埋深约在自然地面以下 15.00m 左右。一、工程地质概况拟建场区位于永定河冲积扇中上部,场区地形基本平坦,地面标高为 50.37m~50.96m。按地层沉积年代、成因类型,拟建场区地面以下 45.00m 深度范围内的地层划分为人工堆积层及第四纪沉积层,并按地层岩性及其物理学性质指标,进一步划分为 10个大层,现按自上而下顺序,对各土层分述如下:1、 人工堆积层场区表层为厚度 1.20m~2.40m 的人工堆积之粉质粘土、粘质粉土填土①层,房渣土① 1层。2、 人工堆积层以下为第四纪沉积层标高 48.29m~49.45m 以下为粘质粉土、砂质粉土②层、粉质粘土、粉质粘土② 1层。标高 45.14m~47.06m 以下为粉质粘土、重粉质粘土③层。标高 42.14m~44.06m 以下为粉质粘土、粉质粘土④层,粉质粘土、砂质粉土④ 1层,重粉质粘土、粘土 ④ 2层,粉砂④ 3层。标高 36.16m~37.20m 以下为粉质粘土、粉质粘土⑤层,粘土、重粉质粘土⑤ 1层,粘质粉土、砂质粉土⑤ 2层。标高 26.07m~29.97m 以下为卵石、圆砾⑥层,细砂、中砂⑥ 1 层。标高 21.34m~26.38m 以下为粉质粘土、重粉质粘土⑦层,粉质粘土、砂质粉土⑦ 1层。标高 16.21m~17.40m 以下为卵石⑧层,细砂、粉砂⑧ 1层,该大层于场区西北部缺失。标高 12.22m~12.44m 以下为重粉质粘土、粉质粘土、砂质粉土⑨层,粉质粘土、砂质粘土⑨ 1层。标高 9.41m~12.38m 以下为卵石⑩层,细砂、中砂⑩ 1层。二、 水位地质概况拟建场区共见 3 层地下水,静止水位、底下水类型及实测水位情况参见表 1(地下水情况一览表)地下水情况一览表(1)静止水位地下水序号埋深(m) 标高(m)量测时间0.7-1.6 48.97-49.67 2001 年 3 月 31日-4 月 3 日1 台地潜水0.8-3.5 47.40-49.76 2001 年 12 月14 日-12 月 21日20.50 29.87 2001 年 3 月 31日-4 月 3 日2 承压水20.00-22.20 28.56-30.75 2001 年 12 月14 日-12 月 21日3 承压水 26.90-29.60 21.00-23.86 2001 年 12 月14 日-12 月 21日工程场区第 1 层地下水(台地潜水)主要接受大气降水渗补给,并以蒸发、地下途径流方式排泄,天然动态类型属渗入-蒸发、途流型。从水位长期动态资料看,其水位季节变化规律为 6~9 月份水位较高,其它月份相对较低,年变化幅度为 2m~3m。工程场区第 2、3 层地下水(承压水)主要接受底下途径流补给,并以地下途流为主要排泄方式,天然动态类型属渗入-途流型。从水位长期动态资料看,其水位季节变化规律为 5~7 月份水位较低,11 月~来年 3 月水位较高,年变化幅度一般为 3m~4m。拟建场区第 1、2、3 层地下水对混凝土均无腐蚀性,在干湿交替作用时,第 1 层地下水(台地潜水)对钢筋混凝土具有弱腐蚀性,第 2、3 层地下水(承压水)对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。第二部分:基坑支护与降水设计概述一、设计依据⑴甲方的要求及提供的相关图纸、数据;《筏板基础布置平面图》 。⑵北京勘察设计研究院提供的《五道口商业区改造工程岩土工程勘察报告》 (2001 技 553) 。⑶由国家、建设部、北京市颁布的现行有关标准和规范。①工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程(JGJ4—80)。②混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204—92)。③土层锚杆设计与施工规范(CECS22—90)。④混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204—92)。⑤地基与基础工程施工及验收规范(GBJ202—83)。⑥钢筋焊接及验收规程(JGJ18—96)。⑦工程测量规范(GB50026—93)。⑧建筑基坑支护技术规程。二、编制原则:⑴安全;⑵经济;⑶保证施工工期;三、基坑支护设计根据施工图纸及现场和施工情况,基坑大体标高为-15.55,地面相对于±0.00 标高为-0.4m,基坑实际开挖深度为 15.15m,对于基坑局部加深部位,因基坑边缘加深部位面积较小,可根据现场情况协商单独进行处理,其对基坑的总体稳定性没有影响,在保证安全的前提下,考虑到工程的经济性,设计用土钉墙进行支护。设计如下:自天然地面-0.4m 到-15.55m 做土钉墙进行支护,具体设计如下:根据现场条件采用土钉墙进行支护,基坑放坡坡度为1:0.2,深度为 15.15m,根据该情况进行具体设计,考虑基坑顶部人的行走等诸多因素,设计考虑到该情况,在基坑周围考虑了15kpa/m2的附加荷载。土钉墙面层为喷射≥80mm 厚的细石混凝土,混凝土强度等级为 C15,配合比为 1∶2∶2(水泥∶中砂∶碎石) ,内配钢筋网 φ[email protected],坡肩将面层钢筋翻上,做 1.0m 散水,土钉墙深入到基坑底 20cm 以上。按下列数据打入土钉并编制网片,土钉呈梅花型布置,土钉钢筋施工时,压筋与土钉钢筋交叉焊牢,保证土钉面层形成一个整体。土钉墙设计数据 层 序垂 直间 距(m)水 平间 距(m)土 钉倾 角(°)土 钉直 径(mm)土 钉长 度(m)锚 孔直 径 (m m)压 筋( mm)1 0.8 1.4 10 Ф 22 6 110 Ф 162 1.5 1.4 10 Ф 22 14.5 110 Ф 163 1.5 1.4 10 Ф 22 14.0 110 Ф 164 1.5 1.4 10 Ф 22 13 110 Ф 165 1.5 1.4 10 Ф 22 12 110 Ф 166 1.5 1.4 10 Ф 22 11 110 Ф 187 1.5 1.4 10 Ф 22 9 150 Ф 188 1.5 1.4 10 Ф 22 9 150 Ф 189 1.5 1.4 10 Ф 22 9 150 Ф 1810 1.5 1.4 10 Ф 22 9 150 Ф 18本工程进行设计时考虑过历史最高水位对土钉的影响,但因护坡工程施工周期短,并且已考虑基坑降水,且为临时性支护体系,设计时按已降低的地下水位标高进行计算的。本基坑支护设计时考虑的基坑安全系数较大,已经考虑到邻坑荷载对基坑稳定的影响,并且基坑支护为整体形成支护体系,对于局部荷载对基坑稳定影响不大。四、降水设计降水设计主要为降低第一层地下水,该层地下水为潜水,并且埋深较浅(1.5m 左右) ,设计时基坑尺寸按(126 m×73m)进行计算,计算结果如下:降水井经计算井径为 Φ600mm,间距 8 米,井深为 18 米,内下无砂混凝土管。井距离基坑上口线 2.5 米,布置在基坑的周边。单井出水能力为 10m 2/d。第三部分:施工一、施工准备1.劳动力准备选择证件齐全的,有健制的,施工经验丰富的,技术过硬的,组织严密的,与我们有长期合作关系的劳务施工队伍。2.技术准备组织人员认真熟悉方案,结合本工程的特点,制定详细的施工计划和技术措施,做好施工前技术交底和安全交底,搞好上岗人员的培训工作。3.施工准备⑴场地平整施工前,甲方应先挖去表层杂填土并经平整,保证施工机械的行走安全。 ⑵测量放线先由甲方放出基坑四周边线,按施工平面布置图布置降水井中线,定降水井点,经甲方和监理复核无误后方可使用,并应有相应的交验手续。⑶施工用电、用水因施工工期未定按正常安排施工设备流水作业,施工用电量用水量根据工期安排确定。⑷其他准备工作①熟悉地质报告、施工方案、支护平面布置图及有关规范规程。②查清支护结构施工范围有无地下管线和构筑物。由甲方提供老楼的管线布置图,特别是基坑支护与降水施工范围内的管线布置图。③铺好施工临时排水管道及施工用水、用电管线。④做好施工中所需各种材料的计划和供应工作。⑤进行施工人员的安全责任教育。⑥协调解决民扰问题。4.组织施工程序接受基坑支护任务→了解施工现场条件→制定施工方案→熟悉施工方案→做好施工准备工作→降水井施工→正式抽水→土方分步开挖→土钉墙施工→工程完成→验收工程→整理竣工资料→办理竣工结算。5.施工主要材料计划施工主要材料均一次性采购,分批进场。具体施工时另行编制。6.拟采用施工主要机械设备计划降水井施工主要设备计划 (表一)序号 名称 型号 数量 单位 备注1 反循环钻机 GPS-15 4 台2 潜水泵 60 套3 空 压 机 AMR-600DH21P 1 台土钉墙施工主要设备计划 (表二)序 号 设 备 名 称 型 号 数 量 (台 )1 空 压 机 AMR-600DH21P 12 锚 喷 机 PZ-5 13 搅 浆 机 JDY350A 14 电 焊 机 BX-330 15 经 纬 仪 TDJ2E 16 水 准 仪 DX23-2D 17 配 电 箱 京中 2二、施工部署1. 降水井施工降水井施工采用 4 台 Gps-15 反循环钻机成孔.⑴施工工艺流程施工准备降水井成孔降水井成井 排水管线安放洗井试抽水正式抽水⑵施工技术要求①施工中严格按照技术交底及降水井施工技术规范;②成孔深度达到设计要求;③成孔后及时下井管,保证井管垂直度,填入滤料要均匀,填至地面下-2m 处,以上改用粘性土封井;④水泵下至距井底 500mm,以利抽水;⑤水泵采用扬程、流量需与设计井深、流量匹配;⑥组装抽降水系统前,应对设备进行技术安全 检查,达到最佳效果;⑦抽水前,降水井应充分清洗,以免因井内沉渣多而影响降水效果;⑶降水施工质量保证措施①地层自造泥浆护壁,比重在 1.15-1.30,粘度 18-25S,在成井过程中尽量不要向孔内填土,以防堵塞透水层。若孔壁坍塌严重,必须填土护壁时,则视情况填加,成井后立即洗井。②成孔后,泥浆的比重控制在 1.05-1.10,再下井管,使井管居于孔中心。③滤料应以四周均匀填入,防止堵塞或滤料层不均匀,填至地面以下 2m,改用粘土填至地面,并压实封闭孔口,以防地面水渗入。④管井滤料含泥量不超过 1%。⑤管井井位误差不大于 10cm,孔斜不超过 1%。⑥孔底沉渣不大于 30cm。⑦降水井在施工完成后和降水期间,其井管要高出地面 0.3m 以上,并设置明显的保护标志。⑧组装抽降系统前,应对设备进行技术安全检查,达到最佳效果。⑨作好施工记录,对不合要求的井不予验收。⑩加强地下水动态观测,及时补充修改设计方案,加强水泵的保养检修,确保降水效果。⑾在土方开挖时,应注意对基坑降水井的保护。⑿降水工程完成后,对抽水井和观测井应采取措施封填。2.土钉墙施工:⑴土钉墙施工工艺流程土方逐步开挖→定位→土钉成孔→注浆→钢筋网编制→混凝土喷射① 采用洛阳铲成孔,水平孔距、排距按设计要求,成孔时应精心操作,土钉孔径 φ110(150)mm,倾角 10°,呈梅花型布置,达到成孔深度后,应及时下锚筋,锚孔内满注水泥浆成锚。② 浆为 1:0.5 净浆,浆液应随搅随注,搅和均匀。注浆至孔口溢浆,初凝前应补浆 1 次至浆液饱满,注浆时间间隔过长应及时洗管。对孔口不实处应用填土或喷砼等方法塞实。确保土钉的全长锚固,严禁土钉端头注浆不满。③ 采用 φ6.5@200m×200m 钢筋网片,网片用插入土中的钢筋固定,并与加强筋焊接牢固,土钉端部应与加强筋互相焊接牢固。每步钢筋网片均应与上步搭接,给下步留茬,两步的钢筋网片接头应上下错开焊接,横向压筋交叉与土钉锚杆焊接在一起。④ 面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求,经检验合格后进行面层喷砼施工。喷前处理施工缝并将钢筋网片用石块垫起,保证钢筋网片在砼面层中间,喷 C15细石砼厚 8cm 至覆盖全部钢筋,表面平整,喷完后按规范进行养护。⑤ 每层土钉锚喷完成在养护 24 小时后,方可进行土方开挖。以确保基坑边坡土体稳定。⑥ 基坑在水平向的开挖应分段进行,保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定时间内完成支护,对稳定性不好部位必须立即进行支护。⑦ 钻孔后应进行清孔检查,对于孔中出现局部掉落松土应及时处理。成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆。⑧ 锚孔放线定位时注意错开周围的地下障碍物。⑨ 在喷射砼前,面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。⑩ 喷射砼时枪头距坡面宜在 0.8-1.5 米内范围内,喷射方向应垂直指向喷射面,并从底部向上部喷射。
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