2022年高层深基坑工程项目基坑支护基坑降水土方开挖安全专项施工技术方案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 工程简况及周边环境1. 工程简况某高层建筑靠近河岸边,距离 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;基础土方需要开挖的尺寸和大致标高情形如表 1:表 1 基础土方需要开挖的尺寸和标高6 号楼长宽挖深备注41m 39m -6.50m 地下室6 号楼41m 21m -8.00m 平行 河靠近河边11 号楼55m 17m -5.20m 垂直于 河2. 场地工程地质简况拟建建筑物场地内地势总体平整,总体上讲场区地层除表
2、层杂填土以外,其下为第四系冲洪积物,场区基岩层为红砂岩层;现依据地质勘察报告的结果,将勘查揭露的与基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 3.80m 平均层厚 2.91m;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 4.20m,平均层厚 2.91m;第层:砾砂,黄褐色,稍密,饱和;层厚 1.2 4.10m,平均厚度 2.72m 第层:砾石,杂色,中密- 密实,饱和;层厚 3.80 5.50m,平均层厚 4.29m;第层:砂质泥岩,强风化,
3、棕红色,层厚2.80 3.80m,平均厚 3.25m;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,也不知道土的间隙率、塑性指数、饱和容重和含水率;4. 周边环境 本工程位于 河岸边,规划范畴内原有建筑已经拆除,周边环境较为复杂:北侧面临 河,仅有 100m左右的距离;南侧为待开发地段,现状为空地,以后将间续开发建筑;东侧面临有一栋三层建筑,条 形浅基础,距离拟建建筑物有 2030m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 10m左右距离
4、,后面接近 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 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,直接加高而地基与基础均未处理,地基承载力根本就没有富余,是这次土方开挖爱护的重点;名师归纳总结 其次章编制依据第 1 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 编制原就 在保证基坑工程安全牢靠;保证坑内工程桩的安全的前提下,力求经济合理、简便可行、缩短工期;2. 编制依据 工
5、程地质勘察报告 施工图纸建筑基坑支护技术规程(JGJ1201999)JGJ T111 1998)建筑与市政降水工程技术规范(建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB502022000)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55m,南北宽约60m,基坑最大开挖深度7.0m ;基底面积约 3600m 2,按不放坡考虑,尚应开挖土方25200m 3;基坑周边环境较为复杂;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
6、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 河岸仅 100m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土,特殊是开挖层大部 分正好处于其次层土中粗砂层内,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;接近河边,渗流影响基础施工和开挖边坡稳固,从而影响周边建筑地基的变形和稳固;基坑四周 1040m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,后果不堪设想;通过查阅有关资料,目前有以下几种方案可供挑选;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
7、施工时间过长,有可能个别井点会堵塞报废,因此不行行;钢板桩:挖土前打入钢板桩,一方面作为基坑支护用,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,一方面作为基坑支护用,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 4m,到达地下水位 上,再打 6m左右深度的桩,假如在放坡范畴以外打桩,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
8、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 100m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,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,保持开挖边坡的稳固性;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - (2)有效截断、抽排 水向基坑内渗流,制造基坑内无水作业环境;(3)对四周建筑物进行定期观测,在危及周边建筑物安全时准时向业主报告;2. 总体支护、开挖和排水方案 综合分析本基坑
9、工程的工程地质、水文条件、基坑规模、深度以及周边环境,本着确保基坑内安全,留意周边环境安全、经济、快速的原就;挑选分阶段衬砌护坡+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,其次层中粗砂依据1:1 放坡,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,放坡以后暂时衬砌应可以满意施工 需要;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;基础排水采纳明挖排水沟排水的方法,明挖排水沟最大的特点就是能够观察地下水的变化情形,准时采 取应对措施,本工程在地质勘察报告不太具体的情形下,实
10、行这种方法更具有优势;考虑到一次开挖到位如 果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;由于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、环境情形调查、设计运算模型等都难以与实际情形相符,因此我们强调对施工情形实时监控,根 据开挖揭露出的地质水文条件变化情形和监测结果分析,准时调整设计,达到掌握变形,安全施工的目的;名师归纳总结 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见图1;第 3 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 收集相关资料编 制施工
11、方案不行行重新编制公司内部审批、报 业主、监理审批反馈监测数据可行实施基坑支护施实施降水施实施土方开挖施工方案工方案工方案与方案不符可行实时监测土方边坡、渗透出 水量、周边环境完成结 束图 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、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讨论,来施工,是本方案施工总体部署的一大原就;第一步:全面开挖2m深;依据地质报告显示,
12、常地下水位在地表以下4m,因此,全面开挖2m不会出现地下水,保守考虑,地质勘察是在200 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;其次步: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,将无法掌握开挖边线和标高,所以在含水层全面开挖以前,在挖方区域以外四周先用挖掘机挖出一条 四周连通的排水沟;初步设计排水沟沟宽 1m,深 1m,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准时用水泵(暂定功率200m 3/h )抽水,假如
13、沟内的水不能准时抽出,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;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第三步:排水沟以内再开挖1m深;待排水稳固以后,再将排水沟以内往下开挖1m深;第四步:重复其次、三步的工作,直至挖至设计标高;重复其次、三步的工作,直至挖至设计标高;大约需要 56 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. 工程经理部人员配置为了确保本方案的有效实施,我们工程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
14、工现场的需要;工程部设工程经理 1 名,执行经理 1 名,技术负责人 1 名,技术员 1 名,质检员 1 名,专职安全员 2名,材料工程师 1 名,资料员 1 名,设备员 1 名,劳资员 1 名,方案核算员 1 名,电气工程师 1 名,木工工长 1 名,钢筋工长 1 名,混凝土工长 1 名,泥工工长 1 名;工程治理人员名单见图 2;工程经理财务部工程副经理质检部技术负责人监测部物资部工程部安全部材料员挖土班组质检员安全员测量员保管员护坡班组巡查员排水班组水电班组图 2 深基坑施工工程部施工组织机构设置第四章 降水设计施工方案1. 对地下水水量的猜测:由于地质勘察报告没有供应土工试验数据,目前
15、只能够通过查阅一些相关资料进行猜测,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 10-3 cm/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运算:Q=kAi名师归纳总结 =(1 10-3cm/s 9 10-1cm/s ) 100 100 300/10000 第 5 页,共 19 页=0.3cm3/s 270cm 3/s - - - -
16、 - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 此为平均每1m 2的渗透量,最大可达到每平方M每小时 0.97m3 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 3.1=4548 2100m而是都大于100m,这是一需要说明的是,这只是一个初步估量,而实际的渗流长度是变数,不是个最保守的估量;2. 基坑降水设计 第一,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准时排放,在地面上基坑四周尽量修建截水沟,地面截水沟尺寸为宽 深=0.5 0.5m,并与主下水道连接;分层开挖以后,分步设置排水沟,初
17、步设计排水沟沟宽 1m,深 1m,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 200m 3/h ;依据开挖的情形准时设置水泵抽水,假如沟内的水不能准时抽出,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量;名师归纳总结 开部位开挖层表 1 水头各层开挖后渗透流量及抽水台班估算表总流量水泵水泵水力渗透系渗透系总流量挖渗透长数数缺失数 MAX 数 MIN MIN MAX 层深度次度
18、/m 梯度MAX MIN /m /m/h /m/h /m3/h /m3/h 次/ 台/ 台1 河边02m 1 100.00 1 0.01 0.0025 0.00 0.0151 1 1 两边02m 130.00 1 0.01 0.0025 0.00 两边02m 130.00 1 0.01 0.0025 0.00 后面02m 170.00 1 0.01 0.0025 0.00 0.00 2 河边23m 2 100.00 2 0.02 250 0.28 1447.7 7 1 两边23m 130.00 2 0.02 250 0.28 两边23m 130.00 2 0.02 250 0.28 后面23m
19、 170.00 2 0.01 250 0.28 1.61 3 河边34m 3 100.00 3 0.03 250 0.28 2124.7 11 1 两边34m 130.00 3 0.02 250 0.28 两边34m 130.00 3 0.02 250 0.28 后面34m 170.00 3 0.02 250 0.28 2.36 4 河边45m 4 100.00 4 0.04 250 0.28 2770.4 14 1 两边45m 130.00 4 0.03 250 0.28 两边45m 130.00 4 0.03 250 0.28 后面45m 170.00 4 0.02 250 0.28 3.
20、08 第 6 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5 河边56m 5 100.00 5 0.05 250 0.28 3.76 3384.8 17 1 两边56m 130.00 5 0.04 250 0.28 两边56m 130.00 5 0.04 250 0.28 后面56m 170.00 5 0.03 250 0.28 6 河边56m 6 100.00 6 0.06 250 0.28 4.41 3967.9 20 1 两边56m 130.00 6 0.05 250 0.28 两边56m 130.00 6 0.05 250 0.28 后面
21、56m 170.00 6 0.04 250 0.28 日抽水台班的近一步估量:依据上述运算结果,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;从而估量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,其次层设置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就见图2;图 3 基础开挖剖面示意图为了满意施工需要,水泵泵管固定位置,采纳 150PVC管,虽然简洁破旧,相对造价比较廉价,通过加强施工治理,实行肯定的爱护措施,应当可以实施;3. 基坑降水对环境的影响及计策 基坑开挖降水后,水位降
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- 2022 年高 基坑 工程项目 支护 降水 土方 开挖 安全 专项 施工 技术 方案
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