深基坑支护工程施工组织设计实例Word格式.docx
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4.00~14.50
17.40~23.20
卵石
3
承压水
16.50~24.30
5.35~9.50
粉质粘土
除上述勘察实测到的三层地下水外,在-4.0m(标高31.80m)左右处尚有一定的上层滞水;
另外,场区深部(埋深约30m以下)分布的砂层和粉土地层均为饱和含水层,赋存有具较高压力水头的承压水。
场区第1层地下水(潜水)水位标高的分布规律基本与地形标高的分布规律一致。
地下水位标高在21.50~26.50m左右,自场区西北向东、南逐渐降低。
场区第2层地下水(潜水~微承压水)水位标高变化不大,基本表现为潜水类型,但当含水层的顶板埋深较深时,受上覆相对隔水层的约束,该层地下水具有一定的承压性。
场区第3层地下水(承压水)水位标高变化较为稳定。
由于基坑设计标高在地下水位以下,基坑西面、北面有建筑物,东面、南面临街,无地放坡,因此采用管井井点降水。
主楼护坡采用钢筋混凝土灌注桩加锚杆护坡方案;
裙房西面、北面采用土钉墙基护坡方案;
裙房临街面(东、南两面)及主楼深槽区上部3.7m以上采用1:
0.6放坡挂网抹灰支护。
基坑土方、降水、护桩、土钉墙及锚杆统称基坑开挖及护坡工程,主要工程量见表2。
主要工程量表表2
项目
单位
主楼
裙房
备注
降水井
座
24
井管内径300mm,井深23.00
沙漏井
57
井孔直径300mm,深10.00m
护坡桩
根
118
桩径800mm
锚杆
68
直径150mm,长22.00mm
土钉墙
m3
682
人工洛阳铲成孔,成孔直径120mm
土方
38600
12200
合计50800m3
本工程的施工特点是:
地处繁华市区,交通与环保管制严格,施工场地窄小,工序多,工期要求急,施工中必须采取措施减少振动和噪声,安排好作业班次和工作面,白天打井、打桩,夜间抢运土方,各分项工程互创施工条件,抓好工序搭接和流水作业,确保60d完成施工任务。
2施工准备工作
2.1一般准备
⑴全面调查施工现场和锚杆深度范围内的地上、地下障碍物,制定排障计划和处理方案,并加以实施。
⑵根据建设单位提供的建筑红线、控制桩、水准点和施工图纸,进行测量放线工作。
基坑开挖范围内所有轴线桩、水准点都要引出机械施工活动区以外,并设置涂红白漆的钢筋支架加以保护。
⑶根据轴线桩、施工图纸,测放井位、桩位和基坑开挖线,并加以保护。
⑷在基坑南侧搭建临时办公、休息用房约150m2,工具棚20m2,水泥棚20m2。
⑸根据施工方案和施工图纸进行机械设备和钢筋、水泥、砂石、钢绞线等材料的准备。
⑹办理交通、城建、市政、市容、环卫等有关手续,办理降水工程向市政雨水或污水管道的排放手续,准备弃土场,办理运土及渣土消纳手续。
2.2材料、机械准备
⑴组织相关材料和机械设备进场。
机械设备应做好检修和保养。
⑵钢筋、水泥等需复试的材料,进场后提前取样送试,确保材料合格。
⑶提前进行商品混凝土厂家的选择,并选择备用搅拌站,确保护坡桩施工阶段的混凝土质量的稳定及供应及时。
2.3拟投入的主要施工机械设备及劳动力计划
⑴拟投入主要施工机械设备
拟投入反循环钻机、搅拌机、锚杆机、汽车吊、挖土机等大型机械设备,根据计算及综合部署完全能够满足施工的要求。
具体的各类机械设备表见表3。
机械设备进场计划表表3
名称
规格
数量
进场日期
冲击钻
CZ-22
台
步履式钻机
BQZ300
反循环钻机
GSD-50-SM
4
电焊机
BX1-500
5
注浆泵
2SNS
6
搅拌机
YJ-340
7
空压机
9-12m3
8
潜水泵
10-15t/h
45
9
水泵
污水泵
10
锚杆机
YB-500
11
汽车吊
25t
辆
12
挖土机
EX-300
13
PC—400
14
加长臂挖土机
现代210LC-3
15
自卸汽车
斯太尔等
30
16
推土机
ZL-30
17
液压锤
W-160
⑵劳动力配置
见劳动力计划表(表4)。
劳动力计划表表4
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况(单位:
人)
护坡桩施工
预应力锚杆施工
降水井施工
土方施工
施工
挂网抹灰施工
机组人员
电焊工
混凝土灌注人员
测工
壮工
洗井布管人员
运土车司机
杂工
土钉墙施工人员
挂网抹灰施工人员
20
注:
本计划表是以每班八小时工作制为基础编制的。
2.4施工用电和施工照明
⑴根据机械配备型号和数量及钢筋加工、混凝土浇筑用电,经计算本工程高峰用电量为200kW,建设单位提供的316kVA变压器,符合施工用电容量要求。
⑵临时供电线路采用90mm2橡皮电缆,并设置8个电闸箱供护坡和降水施工用电。
⑶在现场搭设4个高4~6m的照明灯架,每个灯架安装镝灯2000kW。
工作面、坡道口安装碘钨灯活动灯架1~2个,供夜间施工照明用。
2.5施工用水
在现场东西两侧,各设置1个50mm的水源,供打井和护坡工程施工用水。
3施工平面布置
施工平面布置图(略)。
⑴出入口分别设在现场东南侧和西南角,运料、运土汽车可走循环路。
⑵混凝土搅拌机及砂石料场设在裙房基坑范围内,但要避开护坡桩桩位线。
由于场地窄小,砂石、水泥、钢筋、钢绞线等原材料须按计划分期、分批进场。
⑶钢筋加工场设在主楼基坑北侧,钢筋笼要分批加工,码放高度不得超过2层。
4分项工程施工方法
4.1降水工程
1.降水方案的选择
本工程主楼降水目的是兼顾基坑开挖和护坡桩施工,降低水位标高要求降至护坡桩底标高(21.30m),降水深度大,潜水及微承压水存在于粉质粘土、细砂内,渗透系数和出水量也较大,又由于上层粉质粘土有滞水,因此,主楼采用管井加砂漏井点降水方案。
管井主要降低潜水水位,砂漏井主要将上层潜水渗漏至细砂层,再用管井抽走。
2.管井井点计算
⑴计算参数:
基坑面积A=89m×
48m=4272m2,基坑深度H=11.50m。
降水深度S=26.50m-21.30m=5.20m,含水层厚度h=26.50m-17.40m=9.10m。
渗透系数K砂=10m/d,K卵石=120m/d,加权平均后K=81m/d。
降水井底在渗透系数很小的粉质粘土层内,故按潜水、完整井计算。
⑵基坑假想半径:
X0=√(A/π)=√(4272/π)=36.89m
⑶抽水影响半径:
R=√[(X0)2+2Kth/μ]=√[(36.89)2+2×
81×
6×
9.1/0.23]=199.54m
式中t——抽水稳定时间,取6d;
μ——给水系数,粉细砂0.15~0.20,卵石0.20~0.35,取0.23。
⑷基坑总涌水量:
Q=1.366·
K·
[(2h-S)·
S]/(logR-logX0)
=1.366×
(2×
9.1-5.2)×
5.2/(log199.54-log36.89)
=10202.5m3/d
⑸单井涌水量:
q=2πrhw√K/15=[2×
π×
0.15×
2.46×
86400×
√(81/86400)]/15
=409m3/d
式中hw——滤管进水长度,0.27·
h=0.27×
9.1=2.46m
r——管井半径(m)。
⑹管井数量:
N=(Q/q)×
1.1=(10202.5/409)×
1.1=27.44座,实际布置28座。
式中,1.l为增井系数,考虑降水井损坏、堵塞、效率降低等,井数增加10%。
⑺管井平面布置及并距:
管并布置在基坑四周,其中4座井布置在裙房基坑内。
井距l=L/N=264m/28=9.43m,实际为9.6m(锚杆间距的倍数,以防被其击穿),
式中,L为基坑周边长度,m。
⑻管井竖向布置(井深):
管井由地面开始打井,井深h1按下式计算:
h1=S1+iL1+h2=14.5+0.10×
44.5+3=21.95m,实际23.00m。
式中S1——地面至桩底深度(m);
i——水力坡度,环型井点取10%;
h2——管井沉淀高度,一般取2~3m;
L1——管井至基坑中线的距离(m)。
⑼计算结果校核:
以上井点计算公式及计算参数均为经验值,因此,有条件的工程应做现场抽水试验,本工程无条件做试验,但完成2~3座井后立即试抽水,对渗透系数K、水力坡度i及单井涌水量q等进行校核。
⑽管井井点对环境的影响:
潜水含水层在地面下14.50m的细砂和卵石层内,该层土压缩模量较大,上面5m厚的粉质粘土,形成硬壳顶托层,故降水引起的沉降量可忽略不计。
3.管井井点施工
⑴管井的构造:
管井采用300mm(内径)无砂混凝土砾石管(全部为滤管),径600mm,井管与并孔之间填2~6mm滤料,井深23.00m,井距9.6m,共布置降水井28座(图略)。
⑵管井成孔(井):
采用CZ-22钻机冲击成孔(井),如噪声、振动大扰民时,也可采用GSD-50-SM泵吸反循环钻机。
可利用地层的粘性土,自造泥浆护壁,钻孔(井)前要挖好泥浆池,冲击钻采用掏渣筒掏渣,泥浆少而调,泥浆池深度在1.00mm以内,反循环钻机靠泵吸泥浆循环排渣,泥浆多,泥浆池深度1.50~2.00m,并配备泥浆罐车随时将多余泥浆运走。
⑶下井管:
用钻机的卷扬装置,采用井托法逐节吊放,井管连接采用竹片丝绑紧。
要保持井管顺直