消防水池基坑围护及降水方案.docx
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消防水池基坑围护及降水方案
霸州康仙庄LNG项目
消防水池基坑支护
及井点降水工程
编制：
审核：
批准：
新地能源工程技术有限公司
霸州LNG项目部
2012年1月10日
第一章、编制依据2
第二章、工程概况2
第一节、工程概况2
第二节、地质概况2
第三章基坑围护总体规划3
第四章、钢板桩施工方案3
第一节、编制依据4
第二节、钢板桩支护设计思路及要点5
第三节、基坑稳定性换算5
第四节、钢板桩施工7
第五节、质量保证措施9
第六节、安全施工措施9
第七节、文明施工措施11
第五章土方开挖11
第一节开挖方案11
第二节成品保护11
第三节安全措施12
第六章井点降水施工12
第一节设计施工方案12
第二节降水原理12
第三节井点分布计算13
第四节设备选用12
第五节劳动力组织13
第六节主要施工方法及技术措施13
第七节质量保证措施14
第八节施工安全措施17
第七章、应急预案15
第一章、编制依据
1.1河北华气霸州康仙庄LNG项目相关的施工图及工程勘察报告;
1.2《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99;
1.3《地基基础设计规范》（DGJ08-11-2002）;
1.4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）;
1.5《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）;
1.6《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91）;
1.7《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2003）;
1.8《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）;
1.9《建筑工程质量验收统一标准》（GB50300-2001）;
1.10施工现场实际情况。
第二章、工程概况
第一节工程概况
1、工程名称：
河北华气霸州康仙庄LNG项目消防泵房工程
2、工程地址：
霸州市康仙庄乡
3、建设单位：
河北华气天燃气有限公司
4、设计单位：
浙江美阳国际工程设计有限公司
5施工单位：
新地能源工程技术有限公司
第二节地质概况
本工程根据河北裕融地球物理勘察有限公司编制的河北华气霸州LNG项目《岩土
工程初步勘察报告》，勘察编号裕勘Y11-072号。
地基基础设计等级为丙级，基础形式为筏板基础，基础持力层为3层粉质粘土，基础承载力特征值fak=105Kpa,桩端持力层为第6层粉夹砂粉土层。
室内地面标高土0相当于国家绝对高程5.1mm，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为7度，类别为丙类，场地类型为三级。
第三章基坑围护总体规划
本工程的基坑围护遵循经济、合理、安全可操作性为宗旨，选用最为经济的施工
方法及工艺，施工中力争做到合理的流程安排，缩短围护施工的作业时间，降低成本。
基坑挖深7.5米，基坑开挖深度较深，水池西侧轴线距消防泵房轴线为4米、北
侧轴线及南侧轴线距道路边线分别为2米、4.2米，故选择钢板桩施工，桩长十五米。
、
第四章、钢板桩施工方案
第一节编制依据
一、河北华气霸州康仙庄LNG项目工程消防水池设计图纸；
二、河北裕融地球物理勘察有限公司编制的河北华气霸州LNG项目《岩土工程初步勘察报告》；
三、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002;
四、工程地质条件
根据地形勘察报告，该场地范围内地层自上而下分为：
人工填土层
1层耕植土：
黄褐色，粉土为主，含植物根系，土质不均。
层厚0.4米，层底
标咼-1.18〜-0.98米。
新近沉积层
2-1层粉质粘土：
黄褐色，软塑~可塑，韧性中等，干强度中等，中等~高等压塑性，稍有光泽，含锈染。
层厚0.50〜1.70米，层底标高-2.16〜-1.32米。
2-2层土：
黄褐色，湿，中密，低韧性，干强度低等，含锈染，局部夹砂。
层厚0.40〜2.10米，层底标高-2.77〜-1.42米。
3层粉质粘土：
灰黄、褐黄色，软塑〜可塑，韧性中等，干强度中等，中等~高等压塑性，稍有光泽，局部流塑。
含有机质，见锈染。
层厚3.60〜5.90米，层
底标高-3.67〜-2.02米。
第四系全新统河湖相沉积
4层粉土：
灰褐色，湿，中密~密实，低韧性，干强度低等，含锈染，局部夹
粉质粘土薄层。
层厚1.10〜4.60米，层底标高-8.27〜-6.76米。
5层粉质粘土：
黄褐、黄灰色，可塑，韧性中等，干强度中等，中等~高压塑
性，含锈染，稍有光泽。
局部夹粉质粘土薄层。
层厚4.40〜7.50米，层底标高
-12.13〜-7.87米。
6层粉质粘土：
灰黄色，软塑〜可塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，
摇振反应无，稍有光泽，见锈染。
揭露层厚1.30〜5.30米，层底标高-19.39〜
-15.37米。
⑥-1层粉土：
褐灰色，湿，密实，低韧性，干强度低等，摇震反应中等，含锈染，局部夹砂。
层厚4.40〜7.50米，层底标高-18.87〜-15.69米。
第二节钢板桩支护设计思路及要点
根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了隔绝-2.5〜
-10m粉土、粉质粘土层地下水流入基坑，起到支护边坡的作用，避免流沙、管涌甚至塌方。
设计要点如下：
一、采用（U型钢板桩，桩长15m
二、钢板桩穿过第5层进入第6层；
三、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕；
四、为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设置连续的槽钢（腹板长150mm厚10mr）围檩以加强钢度及整体性；
第三节基坑稳定性换算
1、基本参数:
a支护入土深度h：
4m;b、基坑深度H:
8;c、土体平均密度r:
19KN/md、
地面何载q：
0
;e、钢板桩长度L：
12m；f、软土内聚力C:
14.93Kpah、软土内me摩
擦角①：
1&
2、基本力学数据计算：
土压力计算：
主动土压力系数：
Ka=tg2（45-①/2）=tg237.5=0.59
被动土压力系数：
&=tg2（45+①/2）=tg252.5=1.7
板桩顶部悬臂端的最大允许跨度：
h=36=2.73m
VKa
主动土压力及地面荷载引起侧压力
qKa=11.05
合力的斜率：
被动土压力：
Ep=rKpX-2C.Kp=AX-B=19X1.7X-2X14.931.7
hh
解得：
A=32.3B=38.93
假定先设有第一道围檩,设在自然地坪下0.3m处，当基坑挖深到5m,此时支
撑段k=1、h°k=5m、hnk=h你=4.7m,求最小入土深度x1:
222
1/3XAx-1/2（Xh0k-B-AXh1k）x-（Xh°「B）Xh1kX-（1/2XXh°kXEk-1/6
2
XXh0k）=0
化简为：
32
x+12.6x-7.12x-56=0
解得：
X1=2.2m
求：
Ni=1/2XXh0k2+Xh0kXX1-BXX1-1/2XAXx2=95.86KN/m设有第二道围檩后继续开挖,此时支撑段已知：
k=2、N=95.86KN/m、h°k=
7.5m、hik=7.2m、hnk=h2k=2.5m,求最小入土深度x2:
1/3XAX-1/2（Xhok-B-AXh2k）x2-（Xhok-B）Xh2kX-（N1Xhik-h2kXNi+1/2X
xhokXh2k-1/6XXhok）=O
化简为：
x3+3.42x2-10.2x-104.36=0
解得：
X2=4.4m
求:
N=1/2XXhok2+XhokXxi-Ni-BXxi-1/2XAXx2=241.26KN/m
所以入土桩总长至少为：
x1+x2=2.2+4.4=6.6m
取桩长为15m,则实际桩入土深度为7.5m,满足最小入土深度要求。
围檩强度验算：
去Ni、M较大者计算：
=N/An
其中N为支承轴力；An为净截面面积，An=10X150=1500m2取值An=15oom2i
代入上式得：
=N/An=241.216X1000/1500=160.81N/mn2<210N/mr2（Q235钢抗压、抗弯强度设计值）.
所以围檩强度满足要求。
第四节钢板桩施工
、材料选择。
采用（U型）钢板桩
型号
尺寸（mm
截面积A单
根
（cm）
重量
（kg/m）
惯性矩Ir
截面抵抗矩
宽度b
高度h
腹板厚11
翼缘厚t2
单根
每米宽
单根
（cm）
每米宽
（cm*/m）
单根
（cm）
每米宽
（cm/m）
鞍IV型
400
1800
15.5
10.5
99.14
77.73
193.33
4.025
31.963
343
2043
二、钢板桩检验。
由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护和止水，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。
外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。
检查中要注意：
①、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；②、有割孔、断面缺损的应予以补强；③、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。
原则上要对全部钢板桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。
三、钢板桩吊运及堆放
装卸钢板桩宜采用两点吊。
吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。
吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。
钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2M
四、施工工艺流程
基线确定一*定桩位一►钢板桩施打一►围檩、拉杆、角撑一►土建施工
~*■拔桩
五、操作方法
⑴、基线确定：
施工员的在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要的工作面，确定钢板桩施工位置。
⑵、定桩位。
按顺序标明钢板桩的具体桩位，洒灰线标明。
⑶、钢板桩施打。
采用单独打入法，即吊升第一支钢板桩，准确对准桩位，振动打入土中，使桩端透过粉砂层进入不透水的粉质粘土层。
吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩帷幕完成。
钢板桩施打时，由于钢板桩制作本身的误差、打桩时的偏差、施工条件的限制，使帷幕的实际长度无法保证按钢板桩标准宽度的整数倍，故此钢板桩帷幕最终封闭合拢有相当难度。
调整的办法，一般有采用异形钢板桩来闭合或通过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。
由于本工程钢板桩墙精度要求不高，故采用后一方法来实现转角的闭合，即在转角处两侧各以10
根钢板桩的宽度来调整轴线实现闭合。
如出现部分钢板桩长度不足，可采用焊接接长，一般用鱼尾板焊接法。
接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头位置应错开1M以上，且宜间隔放置打桩。
⑷、围檩、角撑
为加强钢板桩墙的整体刚度，沿钢板桩墙全长设置围檩，围檩用槽钢组成，通过焊接固定于打好的钢钢板桩上，为稳妥起见，在钢板桩墙转角上用角钢做角撑。
⑸、钢板桩拔除。
土建工程完毕后即进行钢板桩的拔除。
由于基坑较大，无法太靠近基坑操作，故须采用较大型的吊车与振动锤配合来进行钢板桩的拔除，即利用振动锤产生的强迫振动扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊车的作用将桩拔除。
钢板桩拔除后留下的桩孔
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