综合管廊工程基坑开挖及支护工程专项施工方案Word格式.docx
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1.2.1.2、地层岩性
根据现场钻孔、静力触探试及土工试验结果等,将勘察深度内的土层按其不同成因,时代及物理力学性质差异划分为6个工程地质单元层,并各层特征分述如下:
(1)层:
杂填土(Q4ml):
层底埋深0.5-7.0m,层底标高77.80-85.84m,层厚0.5-7.0m。
杂色,松散。
东段以耕土、杂填土为主,西段主要为原建筑物房基及硬化地面,含大量碎砖、砼、硬地面等建筑垃圾及少量生活垃圾等,杂填土密实度差异较大,力学性质不均。
(2)层:
粉砂夹粉土(Q4al):
层底埋深2.1-9.0m,层底标高77.38-83.82m,层厚1.0-6.0m,褐黄色,稍湿,松散稍密,成分以石英,长石为主。
局部夹粉土,褐黄色,稍湿,中密,偶见蜗牛壳碎片及锈斑。
(3)层:
粉质粘土(Q4al):
层底埋深2.4-10.0m,层底标高74.52-81.68m,层厚0.6-5.0m,黄灰,黑灰色,软塑-可塑。
干强度中,韧性中。
含大量蜗牛壳碎片及黑色腐殖质,具有臭味,偶见小颗粒径钙质结核。
本层主要分布在场地东南及西部。
(3)-1粉砂层(Q4al):
层底埋深4.4-9.0m,层底标高76.34-79.92m,层厚0.8-2.8m。
灰黄,褐黄色,稍湿,松散-稍密。
成分以石英、长石为主。
(4)粉砂层(Q4al):
层底埋深5.8-17.8m,层底标高71.34-76.22m,层厚0.5-8.8m。
褐黄色,稍湿,中密-密实。
(4)-1粉砂层(Q4al):
层底埋深3.0-13.5m,层底标高73.80-80.18m,层厚1.3-7.5m。
褐黄色,稍湿中密。
成分以石英为主。
整个场地均有分布。
(5)粉土层(Q4al):
层底埋深7.0-16.0m,层底标高70.20-74.23m,层厚0.5-4.3m。
褐黄色,湿,密实。
干强度低,韧性低,摇震反应迅速。
见锈斑,含少量小颗粒径钙质结核,粒径0.5-1.0cm。
(6)细砂(Q4al):
层底埋深27.5-42.0m,层底标高43.34-54.74m,层厚15.0-26.6m。
褐黄色,湿-饱和,密实。
成分以石英,长石为主。
各层土的物理力学性指标成果统计及建议值见下表:
层号
层号
(2)
层号(3)
层号(3)-1
层号(4)
层号(4)-1
层号(5)
层号(6)
岩性
粉砂夹粉土
粉质粘土
粉砂
粉土
细砂
天然密度(g/cm3)
1.97
1.93
2.00
凝聚力C(kpa)
3
24.2
13.6
摩擦角Φ(。
)
25
7.3
32
30
16.2
35
1.2.2水文特性
本场地地下水位受周围防渗墙及地铁4号线施工降水影响,地下水位有明显差异,环路北桥防渗墙西侧地下水位埋深11.7-13.5m,标高72.0m左右,防渗墙东侧地下水位埋深16.5-17.3m,标高68.0m,东段受施工降水影响较大,地下水位10.1-20.2米,标高66.5-67.8m,西段由于防渗墙的存在,受施工降水影响较小,地下水位9.0-15.2m,标高73.1-76.1m。
地下水属潜水,主要受大气降水的补给。
据调查,近5年最高水位埋深约3.0m,标高83.0m,历史最高水位埋深约0.0m,标高86m左右。
预估设计基准期内年平均最高水位埋深1.0m,标高85m左右。
通过对场地内地下水取样进行水质分析,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)判定,该地区地下水对混凝土结构具微腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。
根据场地地层情况,水位地质条件,结合附近基坑降水工程经验,各层土的渗透系数建议值见下表:
渗透系数K建议值表
层号
岩性
粉质粘土
粉砂
粉土
细砂
K(m/d)
3.0
0.1
5.0
0.5
8.0
第二章基坑支护设计方案
2.1设计依据
1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)(2011年版)
2、《钢筋焊接及验收规范》(JBJ18-2012)
3、《土方与爆破工程施工及验收规范》(GBJ201-2012)
4、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
5、《郑东新区CBD副中心综合管廊(东段、西段)场地岩土工程详细勘察报告》(化工部郑州地质工程勘察院)
6、管廊工艺及结构专业提供的施工设计资料(北京城建设计研究总院有限公司,2013年10月)
7、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
8、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
9、《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)
10、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)
2.2基坑设计技术标准
1、基坑的安全等级根据地质状况、周边环境和基坑深度划分为:
三级。
2、基坑变形控制标准:
地表最大沉降量不大于60mm,边坡坡顶水平位移不大于0.8%。
H且不大于70mm。
3、地面超载按20kpa计算。
如果施工中地面超载超过设计值,施工单位必须通知设计单位,以便对设计做出调整,确保基坑安全。
2.3基坑支护方案
按照本工程的基坑开挖深度约0m~17.9m,根据基坑开挖深度、边坡位置和地形情况的不同,采用不同的放坡坡率和防护形式,具体如下:
2.3.1、基坑边坡当地表高程小于87.0m时采用全深度一级放坡开挖,坡面采用C20喷射混凝土+φ6@200*200钢筋网+Φ20钢筋长度L=1m间距1.5m*1.5m土钉进行防护,砼厚度80mm。
放坡率设置如下:
当开挖深度H小于6m时,放坡率为1:
1,当开挖深度大于6m小于10m时,放坡坡率为1:
1.5,当开挖深度大于10m小于12m时,放坡坡率为1:
1.75.
基坑边坡示意图
2.3.2、基坑内侧(管廊左侧)边坡当地表高程大于87.0m时采用二级放坡开挖,在高程87.0m处设置10米宽的台阶,一级边坡坡面采用C20喷射混凝土+Φ6@200*200钢筋网片+Φ20钢筋长度L=1m间距1.5m*1.5m土钉进行防护,砼厚度为80mm。
2.3.3、基坑外侧(基坑右侧)边坡均采用全深度一级放坡开挖,坡面采用C20喷射混凝土+Φ6@200*200钢筋网片+Φ20钢筋长度L=1m间距1.5m*1.5m土钉进行防护,砼厚度为80mm。
放坡坡率设置如下:
当开挖深度小于6m时,放坡坡率为1:
1,当开挖深度大于等于6m时小于10m时,放坡坡率1:
1.5,当开挖深度大于等于10m时小于12m时,放坡坡率为1:
1.75。
当开挖深度大于等于12m时小于15m时,放坡坡率为1:
2。
基坑计算采用理正深基坑软件V70,计算后整体稳定性系数大于1.2,满足规范要求。
第三章基坑水处理方案
本工程基坑的水处理主要包括地下水和地表水的处理分述如下:
3.1基坑排水方案
3.1.1基坑坑内排水
本工程基坑开挖深度大部分为0~18m,长约649.468m,宽约16.5m,汇水面积较大,应注意排水。
对于基坑内部的排水,拟在土方开挖过程中设置排水沟和集水坑,间距60-80m,尺寸为长500mm宽500mm深1200mm,排水沟尺寸为宽300mm,深300mm。
集水坑配备抽水设备,实时进行排水,遇到降雨时,增加排水泵数量,使其能够满足基坑排水需求。
3.1.2地表排水
为防止坑外地表水汇入基坑,在坑顶设置240*300mm的砖砌挡水墙,沿基坑顶部全长设置。
另外在外侧设置集水坑尺寸500*500*1200mm,间距60-80m,排水沟为300*300mm。
3.2基坑降水方案
3.2.1基坑降水的方法
本基坑开挖深度大部分为8m,局部为18.3m根据岩土工程勘察报告,本场地地下水位位于自然地面下11.8m~13.5m及地铁施工降水影响,可见大部分基坑支护结构不受地下水的影响,不需进行降水。
根据一期施工情况存在降水的位置在管廊结构集水坑位置,相比较基坑标高低2m,标高为77m,本标段分布三个集水坑,所以在集水坑两侧采用真空轻型井点降水,降水深度约2.5m.
3.2.2施工参数介绍
本标段集水坑设计有三个,分别为9#集水坑在K1+758.357-K1+802.324之间、10#集水坑在K1+894.135-K1+959.862之间、11#集水坑在K2+064.491+K2+089.987之间。
在基坑开挖至基坑底标高后,在集水坑处筏板基础垫层以外的两侧各设置两个井点,先进行井点降水(真空度-0.03MPa~-0.06MPa),有效降水(水位低于集水坑底地下不小于2.5m)后进行开挖集水坑,若开挖后遇到明水采用明排水法。
施工顺序:
井点降水施工,外设明排水;
集水坑区内水位降水至槽底地以下2.5m处;
进行开挖,留降水管降水直到基坑回填结束
3.2.2.1施工方法
1)、施工准备
选择总管铺设位置,考虑真空泵的功率及能负担集水总管的长度,确定抽水水流方向及出水口位置,布置抽水泵安放位置的选择,在放置泵的方向外侧开挖集水槽排水。
抽水总管为直径50mmPVC管,插入井管为直径20mmPVC管,总管与井管的连接采用软塑管,各种规格的管材分类码放整齐。
2)、井点降水工艺流程
井点降水工艺流程图
3)、井点埋设
(1)测放井点
用钢尺测放井点,定位井管点用竹签插入地下做好标识。
经复测合格后方可施工。
(2)埋设井点
井管为50mm直径PVC管,井管下端为滤管,滤管长0.6m,管壁上钻有φ8mm的星棋状排列滤孔,为避免滤孔堵塞,管壁外包尼龙丝布作为滤网,在滤网外再围一段螺旋形铁丝,将滤网固定在滤管上,防止滤网脱落或下滑,保护滤管。
井点管埋设采用导杆冲枪式水冲法成孔。
导杆式冲枪的由高压水泵、两端开口带有变径的镀锌铁管、高压橡胶软管等组成。
将冲枪枪口端略插入地面下,开启冲枪水泵,枪口喷射高压水流冲击土体成孔,枪体跟进枪头下沉,一直达到设计孔深。
成孔及井管的倾斜度≤50,成孔深度略深于井点管长度,井点管的长度应满足设计要求。
水冲法成孔后,关闭冲枪水泵,拔出冲枪,及时将井点管沉放孔中,用砂土将井点管与孔壁之间的缝隙填充密实,以防漏气。
该井管埋设结束后进行下一井点管的埋设。
1.3.3井管与主管连接
主管在井点管处接一变径三通,变径规格同井管,主管的变径端与井管端采用透明软塑管连接,连接时用胶封堵接