某工程土石方开挖基坑降水支护及地基处理方案.docx
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1、某工程土石方开挖基坑降水支护及地基处理方案土石方开挖、基坑降水支护及地基处理方案*年*月 *第二部分设计方案及施工技术措施一、降水设计方案及施工技术措施(一)(二)(三)(一)(二)(三)(四)工程招标技术要求基坑降水设计方案基坑降水施工工艺及施工技术措施 基坑降水施工验收准则二、支护设计方案及施工技术措施 (一)工程招标技术要求(二)(三)(四)(五)基坑支护设计方案基坑支护施工技术要求基坑支护施工工艺及施工技术措施 基坑支护施工验收准则三、地基处理设计方案及施工技术措施(一)工程招标技术要求(二)地基处理设计方案(二)施工质量检测 (四)地基处理施工工艺及施工技术措施 (五)施工验收准则、
2、土方开挖方案及施工技术措施(一)工程招标技术要求(二)土石方开挖方案(三)土石方开挖施工工艺及施工技术措施一、降水设计方案及施工技术措施(-)工程招标技术要求1、F、G、H住宅楼基坑开挖底标高为-10.45m,依降水设计要求需将 地下水位降到基底标高下列0.5m,实际需将地下水位降到自然地面下列 10.4m;2、J、L住宅楼基坑开挖底标高为-5.95m,依降水设计要求需将地下 水位降到基底标高下列0.5m,实际需将地下水位降到自然地面下列5.90m;3、地下车库基坑开挖底标高为-9.55m,依降水设计要求需将地下水位 降到基底标高下列0.5m,实际需将地下水位降到自然地面下列9.50m;4、附
3、属设施与F座近邻部分基坑开挖底标高为-10.62m及-2.9m,依 降水设计要求需将地下水位降到基底标高下列0.5m,实际需将地下水位降 到自然地面下列10.57m及2.85m。(-)基坑降水设计方案1、降水方案的选择根据场地岩土工程勘察报告提供的资料,场地内地下水位埋深最高为 9.8m,需要降水的范围仅为F、G、H住宅楼及与F座近邻的附属设施 (-10.62m段)。其余基坑底标高处于地下水位以上较多,不需要降水。根 据场地含水层特性、基础埋深及现场施工条件,拟使用管井抽降的降水方 案。2、计算公式根据达西直线稳固流渗透法则,结合地下水类型、补给条件,降水井的完整性、与布井方式等因素,使用潜水
4、完整井基坑仿大井的理论公式对基坑降水设计进行计算。潜水完整井基坑仿大井总涌水量计算公式:兀 Kcp(2H S)S-7R )In 1 + I ro )式中Q-基坑仿大井的总涌水量加3 /d)K -含水层平均渗透系数m/d) 潜水含水层的厚度S,-基坑要求的水位降深值(加) 尺-井点降水抽水影响半径(m) r -基坑假想大井半径(m)(2)潜水完整井单井干扰涌水量计算公式:.366Kcn(2H -SS 也依一 m n-,G rc式中单井干扰涌水量(帆3 /d)K纺-含水层平均渗透系数加/d) a-潜水含水层的厚度S-井点水位降深值(加) 尺-井点降水抽水影响半径G -基坑假想大井半径 -井管半径(
5、加) 次-降水井的个数(M(3)基坑干扰总涌水量q = nQ式中 q 干扰总涌水量(m3/ d) 降水井的井数(个)Q -单井干扰涌水量(m3/ d)基坑中心水头值hQ=V兀Kepr0式中 % -基坑中心水头值即距含水层底板的高度值时Q-干扰单井涌水量加工)H-潜水含水层的厚度 Kp -含水层平均渗透系数m/d) -降水井的井巍个)3、计算参数的选择在降水井深度内将地层综合归纳如下:(1)人工填土及砂质粉土、粉质粘土、粉质粘土+层:平均厚度 Hi=10. 07m, Ki = 0. 3m/d。(2)细砂上部:平均厚度砂=2. 75m, K2=4. 0m/do(3)砂质粉土、粘质粉土1层:平均厚度
6、也二1. 80m, K3 = 0. 2m/do(4)细砂下部:平均厚度H尸2. 18m, K3=4. 0m/do(5)粉质粘土层:平均厚度L=4. 95m, K3 = 0. lm/do4、管井降水的计算根据场地各部分基坑基底标高与岩土工程勘察报告提供的地下水埋深 情况,对需要降水的F、G、H楼座、地下车库及附属设施局部地方(-10. 62m) 进行计算。现以具代表性的G座基坑进行计算,然后将计算结果推演至其 它降水基坑。当拟降水井深度为18.0m时,场地内存在二层地下水,二层 水位埋深相差2. 5m以上,因此可按自渗模式进行计算。G座楼基础轴线面积为1243. 53m2,考虑到基槽工作面及放坡
7、等因素,每边外延2.0m,基坑降水面积约为1578.81,周长为176. 34m, G座地面 平均标高为39. 05m, 0. 00 = 39. 60m,设计需将水位降至基础底板下0. 5m, 即该基坑需将水位降至地面下10.40m。详见降水设计计算书,摘要如下:(1) G座基坑总涌水量(2)干扰单井涌水量Q =吟= 236.4 (m3/ d) IXIn 1 + (3)基坑干扰总涌水量Qf =Qf = .366Kcp(2H - S)S也(尺+瑁b n-= 18.51(川/d)(4)混合水头高度Q = 15x18.51 =277.65 (m3/6/) 2 = 236.4 (m3/,可行。混合水头
8、高度的最高处并非在基坑的中心处,而是在基坑周边的井点 处,假定基坑总排泄量277. 65m3/d,通过“大井”被承压含水层汲取,自 渗井打穿承压含水层顶板,可按平底渗漏公式近似计算:% = H.+ 鹿】=6.47 (m)4K/o式中:乩一承压含水层的水头值Ki 一承压含水层的渗透系数5、基坑降水方案根据理论计算结合现场资料及勘察报告分析,因场地是老工厂区,10. 0m深度内可能存在有局部上层滞水,因而确定使用沿整个场地大基坑周 边布置管井抽降的降水方案。井点布置见附图。管井的设计:(1)井数:66个;(2)井深:18.0m;(3)井距:12.0m;(4)井径:600mm;(5)管径:下入外径4
9、00nlm水泥管;(6)滤料:直径210mm的水洗混合料、粗砂或者岩屑。6、施工技术要求(1)施工机械使用循环钻机或者螺旋钻机;(2)执行我院工程降水施工工艺与检验、试验规程(HKZZ09-201-1999)(3)在大基坑中选取12个管井作为观测孔,施工人员应定期进行水位 观测,并作好水位变化记录。出现特殊情况,应及时向设计人员汇报,以 便迅速处理。(三)基坑降水施工工艺及施工技术措施1、施工工艺管井要紧工艺流程为:放点一埋设护筒、挖泥浆池一成孔一换浆一下管一填料一洗井一水泵 安装一抽降各工序要求如下:(1)放点:按照结构设计提供的施工图测放出结构边线,按放坡与工作 面及设计要求的井位与井距施
10、放井点,监理验收合格后方可施工,井点位 应有明显标志,使用6的钢筋棍楔入地面,井点间距约12. 0m。(2)埋设护筒、挖泥浆池为保证钻进过程中水流循环及储存钻孔出渣,根据场地条件在距降水 井3m周围挖单井体积1. 5倍的泥浆池,每13眼井共用一个泥浆池。为 避免钻进过程中循环水流将孔口回填土冲塌,根据地层情况钻孔前埋设护 筒。在护筒上口设进水口,并用粘土将护筒外侧填实。护筒须安放平整, 护筒中心即为降水井中心点。(3)成孔:用循环钻机成孔,使用原土造浆护壁钻进。成孔深度不小 于 18. 0m,井径 600mm;(4)换浆:成孔深度满足设计要求后,停钻进行泥浆循环或者用抽筒抽 渣,将孔内泥浆稀释
11、。更换泥浆标准,通常要求孔口返上泥浆与送入孔内 泥浆性能接近一致。(5)下管:下管前要检查井管的质量与数量,井管为外径 400nini水泥 砾石滤水管,底部1m作为沉淀用。在预制混凝土底托上嵌置井管,四周栓 10号铁丝,缓缓下放,当管口与井口相差200mm时,接上节井管,接头处 用玻璃丝布密封,以免挤入混砂淤塞井管,竖向用3条30mm宽竹条固定井 管。吊放井管要垂直,并保持在井孔中心。下管时要慢慢上下提升,严禁 强行下管。在下管的过程中随时检查井管能否自由转动、有无阻力,发现 有阻力要及时查明原因并进行处理。管下到设计深度后要将井管固定在孔 的中间,不能偏斜,以保证填料厚度均一。为防止雨水泥砂
12、或者异物流入 井中,井管口要高出地面0.3-0. 5m,井口应装有保护盖;(6)填料:填料前应检查滤料的质量是否符合设计要求,严禁不合格滤 料向井内填充。井管下入后立即填入滤料。滤料为直径2-10mm的水洗混 合料、粗砂或者岩屑,含泥量5%。滤料沿井孔四周均匀填入,宜保持连续, 将泥浆挤出井孔。填滤料时,应随填随测滤料填入高度,当填入量与理论 计算量不一致时,及时查找原因,不得用装载机直接填料,以防不均匀或 者冲击井壁。填料至井口下0.5 1.0m;(7)洗井:管井成井后要及时洗井,使用风量为9m3及以上的空压机或 者气泵洗井,自静水位起,由上而下分段憋洗,不要急于出水,待充分破坏 泥皮后再往
13、下进行直到井底,应洗至水清砂净。(8)水泵安装:安装水泵前要测量实际井深并记录在记录表内。严格按 照设计要求下泵,泵底部距实际井深不得少于1. 00mo水泵下到预定深度后, 应将绳索吊住或者用夹板固定在孔口上,吊装绳索务必有足够的抗拉强度, 并与泵体联结牢固可靠。下、拔泵时不得使电缆受力,应将电缆拴在出水 管或者吊索上,电缆不得与孔壁接触或者摩擦;(9)抽降:用潜水泵抽水,抽水过程中应经常观测动水位、出水量的变 化,适时调整泵的深度,不得使泵体露出水面及陷入泥砂中。出现特殊应 立即停泵,检修处理。2、降水井施工技术措施(1)根据施工图纸,准确测放井点位置。(2)管井使用循环钻机或者长螺旋钻机成
14、孔。开钻前,提早挖好钻井需 要的排浆池,并提供蓄水准备。在确保钻机设备运行良好并获得现场技术 人员的认可后,钻机司机定位开钻,钻至设计深度后停止下钻,继续反泥 浆35分钟,保证井底无粘土泥块。(3)成孔后2小时内,组织下管填料工序。下管前提早需检查好井管的 质量与数量。下管使用“人工吊管下放”工艺,下管过程时要慢速松绳下 管,严禁强行压、扭碎井管,上下两节的井管衔接使用普通毛竹片绑扎。 下管过程中,随时检查井管能否自由转动,有无阻力,发现有阻力要及时 查明原因并进行处理。井管下到设计深度后要将井管固定在孔的中间,不 能偏斜,以保证井管周围填料厚度尽量均匀。井管口高出地面0. 30-0. 50m
15、。(4)滤料的回填须紧紧衔接下管工序。人工回填,沿井管四周均匀填料。 填料前应检查滤料的质量,达到料净无杂质混入,严禁将不合格的滤料填 入井内。填料时要注意观察填料量有无变化,核对填料数量与孔深的变化 是否相符,发现特殊要查明原因,及时处理。(5)成井后6小时内组织洗井。管井使用压缩气缸三91n3的空压机自上往 下洗井。洗井时若井内水量不大,须向井内补水清洗。井口 5m下列需使用 分段憋洗的方法。出水管每次下放长度W2m,待出水管洗出的水基本变清 后再继续向下放出水管,直至井底。(6)安装水泵前根据实际井深,准备好吊放绳索及井内电缆,并提早试 泵,保证潜水泵运转正常。本工程使用QX6-25-1
16、. 1潜水泵。水泵下到井底 后,用绳索吊住并用夹板固定在孔口上。吊泵的绳索务必并与泵体联结牢 靠。下、拔泵时不得使电缆受力,应将电缆拴在水管或者绳索上,电缆不 得与孔壁接触或者摩擦。(7)水泵安装完毕后,应将井口封住,严禁砖石杂物掉入孔内。(8)根据施工组织,尽快将所有已组装好潜水泵的管井、集水箱、排水 系统联系起来,得到指令后开始抽水。井点抽水开始后,无特殊情况应禁止停泵与停停抽抽现象,抽出的水通过沉淀后,然后由管道安全排出场外。 抽水过程中应经常观测动水位、出水量的变化,出现特殊情况及时汇报, 检查处理排除问题。(9)降水期间,定期按照要求将测量的水位记录在水位观测记录表内。3、关键过程及
17、操纵措施(1)关键过程降水井施工过程中,成孔、洗井为关键工序。关键工序的施工,务必 严格遵照设计执行,保证施工质量。具体施工工艺及相应的操纵措施按我 总队工程降水施工工艺与检验、试验规程及岩土工程施工中特殊过 程、关键过程及其操纵措施中相应的条款进行。(2)施工人员应定期进行水位观测,并作好水位变化记录。水位出现特 殊情况,应及时向设计人员汇报,以便迅速处理。基坑降水施工验收准则1、孔深不得小于设计孔深;2、孔径偏差不得超过设计孔径的一20毫米;3、井管长度偏差不得小于设计井管长度;4、施工记录齐全(执行我院相应的施工规范);5、降深满足任务书(或者合同)要求,降水效果满足基坑开挖后不影响基础
18、施工;6、建筑工程施工质量验收统一标准。i文字部分:第一部分工程概况 第二部分设计方案及施工技术措施第三部分施工部署第四部分工程保证措施II附图表部分:图1:基坑降水井点布置平面示意图 图2:基坑支护布置平面示意图 图36:基3支护剖面图0 7-9: CFG桩桩位图表1:项目经理部人员名单表2:施工进度计划表二、支护设计方案及施工技术措施(一)工程招标技术要求1、F、G、H住宅楼基坑开挖底标高为-10.45m, 0.00高出现自然地 面0.55m,实际支护深度为9.90m。2、J、L住宅楼基坑开挖底标高为-5.95m, 0.00高出现自然地面 0.55m,实际支护深度为5.40m。3、地下车库
19、基坑开挖底标高为-9.55m, 0.00高出现自然地面0.55m, 实际支护深度为9.00m。4、附属设施与F座近邻部分基坑开挖底标高为-10.62m及-2.9m, 0.00高出现自然地面0.55m,实际支护深度为10.07m及2.35m。(-)基坑支护设计方案通过理论计算并结合本工程一、二期的实际情况,关于开挖底标高为 -2. 90m的基坑可采取披挂钢板网喷砂护坡,其余基坑使用土钉墙支护方案。具体设计如下(计算书见附表):1、土钉墙支护设计内容(1)基坑底标高TO. 45m,此方案适用于F、G、H住宅楼。基坑深度=9. 90m;边坡按1:0. 2进行放坡,共布置六排土钉;第1排土钉距地面为1
20、. 70m;土钉水平间距:1.50m;土钉垂直间距:第1排、第2排为1.70m,其余均 为1.50m;土钉杆体钢筋直径18nlm,面层加强筋直径14mll1,钢筋等级 为H;土钉倾角15 ;孔径不小于100mm;面层混凝土厚度80100mm;面 层碎强度等级为C20;土钉注浆使用水灰比为0. 450. 5的素水泥浆。六排土钉布置依次为:第1排土钉长6. 00m, 第2排土钉长7. 00m, 第3排土钉长9. 00m, 第4排土钉长9. 00m, 第5排土钉长9. 00m, 第6排土钉长6. 00m,布置在地表下L70in处;布置在地表下3. 401n处;布置在地表下4. 90nl处;布置在地表
21、下6. 40m处;布置在地表下7. 90nl处;布置在地表下9. 40m处。(2)基坑底标高-9.55m,此方案适用于地下车库。基坑深度=9. 00m;边坡按L 0. 2进行放坡,共布置五排土钉;第1排土钉距地面为L 70m;土钉水平间距:1.50m;土钉垂直间距:1. 70m;土钉杆体钢筋直径18mni,面层加强筋直径14mm,钢筋等级为H;土钉倾角15 ;孔径不小于100mm;面层混凝土厚度80100mm;面层性强度等级为C20; 土钉注浆使用水灰比为0. 450. 5的素水泥浆。五排土钉布置依次为:第1排土钉长5. 00m,布置在地表下l.70m处;第2排土钉长6. 00m,第2排土钉长
22、6. 00m,布置在地表下3. 40m处;第3排土钉长9. 00m,第3排土钉长9. 00m,布置在地表下5. 1m处;第4排土钉长7. 00m,第4排土钉长7. 00m,布置在地表下6. 80m处;第5排土钉长6. 00m,第5排土钉长6. 00m,布置在地表下8. 50m处;(3)基坑底标高-10.62m,此方案适用于附属设施。基坑深度=10.07m;边坡按1:0. 2进行放坡,共布置六排土钉;第1排土钉距地面为1. 70m;土钉水平间距:1.50m;土钉垂直间距:第1排、第2排为1.70m,其余均 为1.50m;土钉杆体钢筋直径18mm,面层加强筋直径14nlm,钢筋等级 为H;土钉倾角
23、15 ;孔径不小于100mm;面层混凝土厚度80lOOmni;面层税强度等级为C20;土钉注浆使用水灰比为0. 45-0. 5的素水泥浆。六排土钉布置依次为:第1排土钉长6. 00m, 第2排土钉长7. 00m, 第3排土钉长9. 00m, 第4排土钉长9. 00m, 第5排土钉长9. 00m, 第6排土钉长6. 00m,布置在地表下1.70m处;布置在地表下3. 40nl处;布置在地表下4. 90nl处;布置在地表下6. 40m处;布置在地表下7. 90m处;布置在地表下9. 40m处。(4)基坑底标高-5. 95m,此方案适用于J、L住宅楼。基坑深度=5. 40m;边坡按1:0. 2进行放
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