高层深基坑工程基坑土方开挖及支护降水施工方案.docx
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1、基坑支护施工方案基坑降水施工方案土方开挖施工方案经典花园6#, 11#楼工程基坑支护, 基坑降水, 土方开挖施工方案编制人:审核人:审批人:编制单位:xx市金马建筑编制日期: 目 录第一章工程概况及周边环境41.工程概况42.场地工程地质概况43.场地水文地质条件44.周边环境4第二章编制依据51.编制原则52.编制依据53.参考文献5第三章施工总体部署51.场区地质水文环境及周边环境分析52.总体支护, 开挖和排水方案63.总体施工部署74.项目经理部人员配置8第四章降水设计施工方案81.对地下水水量的预料:82.基坑降水设计83.基坑降水对环境的影响及对策104.基坑降水施工10第五章基坑
2、支护方案111.初步分析112.基坑支护设计113.基坑支护对环境的影响及对策134.基坑支护施工工艺和方法13第六章土方开挖施工方案131.开挖原则132.土方开挖设计143.土方开挖施工工艺和方法14第七章施工进度支配支配14第八章施工机械配置支配15第九章劳动力需用量支配16第十章保证质量的施工措施16第十一章平安文明施工措施19第十二章周边环境变形监测方案211.监测的目的和原则212.监测内容213.监测方法214.资料整理及信息反馈225.监测设备22第十三章深基坑工程施工平安风险分析及应急处理预案221.施工平安风险分析222.应急处理预案22第十四章施工现场平面布置图23第一章
3、 工程概况及周边环境1. 工程概况xx市经典花园6#和11#楼位于xx市新建的经典花园内,靠近浉河岸边,距离浉河河岸仅有100m左右的距离,地下一层,地上11号楼为7层,框架结构,6号楼为17层,框剪结构。设计6号楼采纳筏板基础,11号楼采纳了桩筏基础。基础土方须要开挖的尺寸和大致标高状况如下表所示:6号楼41米39米-650米地下室6号楼41米21米-8.00米平行浉河靠近河边11号楼55米17米-5.20米垂直于浉河2. 场地工程地质概况拟建建筑物场地内地势总体平坦,总体上讲场区地层除表层杂填土以外,其下为一套第四系冲洪积物,场区基岩层为红砂岩层。现依据地质勘察报告的结果,将勘查揭露的及基
4、坑工程亲密相关的土层自上而下分述如下:第层:素填土,灰褐色,松散,主要成分为细沙, 粘性土,底部夹有粗沙和砾石,地表局部为建筑垃圾。层厚2.80-3.80米平均层厚2.91米。第层:中砂,黄褐色,稍密-中密状态,饱和,以石英砂为主,承载力高,低压缩性。层厚0.50-4.20米,平均层厚2.91米。第层:砾砂,黄褐色,稍密,饱和。层厚1.2-4.10米,平均厚度2.72米第层:砾石,杂色,中密-密实,饱和。层厚3.80-5.50米,平均层厚4.29米。第层:砂质泥岩,强风化,棕红色,层厚2.80-3.80米,平均厚3.25米。第层:砂质泥岩,中风化,棕红色,未揭穿。3. 场地水文地质条件由于地质
5、勘察报告主要服务于工程设计,为设计供应承载力依据,所以,在这份报告中没有见到关于土工试验方面的结果。因此,也不知道土的空隙率(e), 塑性指数(Ip), 饱和容重(rsat)和含水率。4. 周边环境本工程位于新建经典花园内接近浉河岸边,规划范围内原有建筑已经拆除,周边环境较为困难:北侧面临浉河,仅有100米左右的距离;南侧为待开发地段,现状为空地,以后将接连开发建筑;东侧面临有一栋三层建筑,条形浅基础,距离拟建建筑物有20-30米的距离;西侧有多栋三, 四层住宅,条形浅基础,最近处距离基础边仅有10米左右距离,后面接近金海岸酒店,四层,基础为采纳自然地基的混凝土条形基础。周边全部房屋除金海岸大
6、酒店以外,其余均为未规划以前所建的村民住宅,基本上建筑时没有施工图纸,更别说是地质勘探,基础均为自然地基片石基础,而且片石砌筑均没有水泥砂浆,又加之都是原有二, 三层建筑后来又加高12层,干脆加高而地基及基础均未处理,地基承载力根本就没有富余,是这次土方开挖爱护的重点。第二章 编制依据1. 编制原则在保证基坑工程平安牢靠;保证坑内工程桩的平安的前提下,力求经济合理, 简便可行, 缩短工期。2. 编制依据xx市经典花园6#, 11#楼工程地质勘察报告xx市经典花园6#, 11#楼施工图纸建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)建筑及市政降水工程技术规范(JGJ T11198)地基及基础工程施工验
7、收规范(GB502002000)3. 参考文献工程地质土力学 中国建筑工业出版社高层建筑施工手册 中国建筑工业出版社第三章 施工总体部署1. 场区地质水文环境及周边环境分析基坑规模大, 开挖深。拟建工程基坑轴线东西约 55米,南北宽约60米,基坑最大开挖深度7.0米 。基底面积约3600平方米,按不放坡考虑,尚应开挖土方25200立方米。基坑周边环境较为困难。土是一种由碎散矿物颗粒组成,并具有连续孔隙的多孔介质。当土中孔隙完全饱和时,由于水所处的位置不同,存在能量的差异,水就会从高位向低位渗流。拟建建筑物距离浉河河岸仅100米左右,而且除第一层杂填土渗透性略差以外,其余各层均为饱和状态的砂石类
8、土,尤其是开挖层大部分正好处于第二层土中粗砂层内,渗透性好,水量丰富,较易引起土方边坡滑坡, 基底管涌, 流沙现象的发生。接近浉河,渗流影响基础施工和开挖边坡稳定,从而影响周边建筑地基的变形和稳定。基坑四周1040米以内均有建筑物,而且地基基础不是太好,建筑质量不好,一旦产生不匀称沉降,后果不行思议。通过查阅有关资料,目前有以下几种方案可供选择;井点降水:设置三级管井井点进行降水,确保抽水量大于渗透流量,该方案会造成四周建筑物的不匀称沉降,假如施工时间过长,有可能个别井点会杜塞报废,因此不行行。钢板桩:挖土前打入钢板桩,一方面做为基坑支护用,另一方面可以有效的阻挡地下水的浸入,但由于本地没有钢
9、板桩施工企业,费用自然就会增加。同时打桩会产生很大的噪音,对周边环境造成影响。止水帷幕:浇筑地下连续墙或连续桩,一方面做为基坑支护用,另一方面可以有效的阻挡地下水的浸入,是目前常用的一种施工方法,但造价较高,假如从降低造价方面考虑,也可以先挖4米,到达地下水位上,再打6米左右深度的桩,假如在放坡范围以外打桩,不考虑基坑支护作用,桩的直径亦可小一点。明挖分阶段排水:通过分阶段开挖,分阶段挖排水沟排水,水量大时,可以增加抽水台班,确保抽水量大于渗透流量,该方案会造成四周建筑物的不匀称沉降,假如业主方能够对四周100米以内的建筑物实施有效爱护,这是一个费用最低廉的方案。经过上报初步方案,经业主审查,
10、认为可以考虑此方案,下文将具体进行介绍。本基坑施工方案主要解决以下几个方面问题:(1)防止开挖过程中的基坑水土流失,保持开挖边坡的稳定性;(2)有效截断, 抽排浉河水向基坑内渗流,创建基坑内无水作业环境。(3)对四周建筑物进行定期观测,在危及周边建筑物平安时刚好向业主报告。2. 总体支护, 开挖和排水方案综合分析本基坑工程的工程地质, 水文条件, 基坑规模, 深度以及周边环境,本着确保基坑内平安,留意周边环境平安, 经济, 快速的原则。选择分阶段衬砌护坡+分阶段排水沟排水+分阶段放坡开挖为本工程的优化施工方案。基坑开挖采纳放坡开挖的方法,第一层杂填土依据1:0.5放坡,第二层中粗砂依据1:1放
11、坡,放坡表面采纳红砖护壁, 钢丝网水泥砂浆进行衬砌护坡,因现场有足够的放坡面,放坡以后临时衬砌应可以满意施工须要。局部距离周边建筑物较近的部位目前已经采纳护坡桩支护,不再实行其他措施。基础排水我们采纳的是明挖排水沟排水的方法,明挖排水沟最大的特点就是能够望见地下水的变更状况,刚好实行应对措施,本工在程地质勘察报告不太具体的状况下,实行这种方法更具有优势。考虑到一次开挖到位假如水量很大将造成不行挽救的局面,所以确定要分阶段开挖, 分阶段排水。本方案强调信息法施工,留意反馈设计。因为深基坑施工具有肯定的不行预见性,加之其工程地质水文勘察资料, 环境状况调查, 设计计算模型等都难以及实际状况相符,因
12、此我们强调对施工状况实时监控,依据开挖揭露出的地质水文条件变更状况和监测结果分析,刚好调整设计,达到限制变形,平安施工的目的。所以深基坑工程必需进行信息化施工,其全过程监控和反馈动态设计流程如图1所示。 收集相关资料编制施工方案公司内部审批, 报业主, 监理审批不行行重新编制可行实施降水施工方案实施土方开挖施工方案实施基坑支护施工方案反馈监测数据实时监测土方边坡, 渗透出水量, 周边环境与方案不符完成结 束可行图1 信息化动态施工流程3. 总体施工部署本方案强调深基坑施工的整体性。基坑开挖, 基坑支护和基坑排水是深基坑施工的三个不同的施工措施,在实施过程中,他们三者之间是连续的,也是相互关联,
13、 相互制约的,为确保本方案实施的胜利,开挖, 支护和排水必需同步进行,同步施工,方案调整时,也是一变俱变。所以说,把本基坑工程作为一个系统工程来探讨,来施工,是本方案施工总体部署的一大原则。第一步:全面开挖2米深。依据地质报告显示,常地下水位在地表以下4米,因此,全面开挖2米不会出现地下水,保守考虑,地质勘察是在2006年12月,当时是冬季河枯期,河水不深,现在的地下水位应当高一点。假如到了含水层,可以适当提高开挖深度。第二步:四周挖排水沟排水。假如含水层开挖时假如渗透流量过大,会引起四周沙层塌方, 中部管涌或流土(俗称沙沸),将无法限制开挖边线和标高,所以在含水层全面开挖以前,在挖方区域以外
14、四周先用挖掘机挖出一条四面连通的排水沟。初步设计排水沟沟宽1米,深1米,开挖以后采纳粘土砖干砌护壁,沟底平铺一层红砖,以便利清理。边坡衬砌护坡同时施工。为便利施工,排水沟开挖完成以后刚好用水泵(暂定功率200M3/h)抽水,假如沟内的水不能刚好抽出,应适当增加水泵台班,直至抽水量大于渗透量,排水沟内几乎没有积水,方可进行下一步施工。第三步:排水沟以内再开挖1米深。待排水稳定以后,再将排水沟以内往下开挖1米深。第四步:重复第二, 三步的工作,直至挖至设计标高。重复第二, 三步的工作,直至挖至设计标高。大约须要5-6道排水沟,挖至设计标高以后,底部再开挖一条排水沟,始终抽水以保持基底没有积水。4.
15、 项目经理部人员配置为了确保本方案的有效实施,我们项目部内部建立一个高效的技术班子,发挥有关人员的职能作用,以满意施工现场的须要;项目部设项目经理一名,执行经理一名,技术负责人一名,技术员一名,质检员一名,专职平安员二名,材料工程师一名,资料员一名,设备员一名,劳资员一名,支配核算员一名,电气工程师一名,木工工长一名,钢筋工长一名,混凝土工长一名,泥工工长一名。项目管理人员名单附后。第四章 降水设计施工方案1. 对地下水水量的预料:由于地质勘察报告没有供应土工试验数据,目前只能够通过查阅一些相关资料进行预料,依据地质报告的显示,挖土区域主要为中粗砂,表层杂填土层位于地下水位以上,基本上可以不考
16、虑它的渗透。通过查阅相关资料,粗砂的渗透系数在a*10-1至10-2cm/s之间;中砂的渗透系数在a*10-1至10-3cm/s之间,可以知道,本工程的渗透系数取值最小值为1*10-3cm/s;最大值为9*10-1cm/s。依据达西渗透定律,渗透流量可按近似的下式进行计算:Q=kAi=1*10-3cm/s9*10-1cm/s *100*100*300/10000=0.3 cm3/s270 cm3/s (此为平均每1平方米的渗透量,最大可达到每平方米每小时097立方米)假如将整个基坑全部开挖完毕,每小时的渗透流量为:A=(41*60)+(41+60)*2*3.5+55*17+(55+17) *2
17、*3.10=4481M2Q=1.08*10-34355 M3须要说明的是,这只是一个初步估计,而实际的渗流长度是变数,不是100米而是都大于100米,这是一个最保守的估计。2. 基坑降水设计首先,为防止地表生活用水排入坑内,同时加强基坑积水及雨水的刚好排放,在地面上基坑四周尽量修建截水沟,地面截水沟尺寸为宽X深=0.5X0.5米,并及主下水道连接。 分层开挖以后,分步设置排水沟,初步设计排水沟沟宽1米,深1米,开挖以后采纳粘土砖干砌护壁,沟底平铺一层红砖,以便利清理。每步开挖以后的排水沟应连通,并依据设置水泵的数量设置积水井。水泵采纳150WQ200-10-15型,出口直径150mm,流量20
18、0m3/h。依据开挖的状况刚好设置水泵抽水,假如沟内的水不能刚好抽出,应适当增加水泵台班,直至抽水量大于渗透量,排水沟内几乎没有积水,方可进行下一步施工。下表是对各层开挖以后降水时抽水量的估计。表1 各层开挖后渗透流量及抽水台班估算表开挖层次部位开挖深度层次渗透长度(m)水头损失(m)水力梯度渗透系数MAX(m/h)渗透系数MIN(m/h)总流量MIN(m3/h)总流量MAX(m3/h)水泵数MAX(台)水泵数MIN(台)1 河边0-2M1100.00 10.01 0.00250.00 两边0-2M130.00 10.01 0.00250.00 两边0-2M130.00 10.01 0.002
19、50.00 后面0-2M170.00 10.01 0.00250.00 0.00 0.01511 1 2 河边2-3M2100.00 20.02 2500.28 两边2-3M130.00 20.02 2500.28 两边2-3M130.00 20.02 2500.28 后面2-3M170.00 20.01 2500.28 1.61 1447.77 1 3 河边3-4M3100.00 30.03 2500.28 两边3-4M130.00 30.02 2500.28 两边3-4M130.00 30.02 2500.28 后面3-4M170.00 30.02 2500.28 2.36 2124.71
20、1 1 4 河边4-5M4100.00 40.04 2500.28 两边4-5M130.00 40.03 2500.28 两边4-5M130.00 40.03 2500.28 后面4-5M170.00 40.02 2500.28 3.08 2770.414 1 5 河边5-6M5100.00 50.05 2500.28 两边5-6M130.00 50.04 2500.28 两边5-6M130.00 50.04 2500.28 后面5-6M170.00 50.03 2500.28 3.76 3384.817 1 6 河边5-6M6100.00 60.06 2500.28 两边5-6M130.00
21、 60.05 2500.28 两边5-6M130.00 60.05 2500.28 后面5-6M170.00 60.04 2500.28 4.41 3967.920 1 日抽水台班的近一步估计:依据上述计算结果,结合地质勘察报告,开挖层中粗砂处于中密状态,其孔隙率应不在最小,也不在最大值上,而是中间值。从而估计渗透系数亦在中间值左右,据此考虑,开挖第一层可以不设水泵,第二层设置4台水泵,第三层设置6台水泵,第四层设置7台,第五层9台,第六层10台。排水沟和积水井的布置原则见图2。为了满意施工须要,水泵泵管固定位置,采纳150PVC管,虽然简洁破损,相对造价比较便宜,通过加强施工管理,实行肯定的
22、爱护措施,应当可以实施。3. 基坑降水对环境的影响及对策基坑开挖降水后,水位降低将变更基坑周边工程地质体和原有平衡状态,使基坑周边土层孔隙水压力削减和有效应力增加,从而产生附加荷载导致相应的沉降,对四周建筑物会造成不同程度的危害,鉴于此,对可能产生的危害程度做出正确的评估是特别必要的。依据相关技术规定,采纳下式估算因降水而引起的地面最大沉降量。S=C1C2p0()Zi但由于缺乏相关土工试验资料,无法计算沉降值和沉降差。本工程勘察期为2006年12月份,属枯水期,承压水位40米,受浉河水位影响。由于浉河水位多年枯水, 丰水季节性规律变更,上部粘土层的固结沉降已基本完成,从这方面分析对周边基础沉降
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