深基坑专项施工方案.docx
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深基坑专项施工方案
6.2计算原理7
前言：
本工程地基土层为人工填土、粉细砂、粉砂岩相间分布。
基底最深处相对标高为-14.95m，室外自然地坪标高为-1.35m，基坑深度为13.6m（自自然地坪算起），属于深基坑开挖，必须边坡稳定性进行专家论证。
为保证施工的安全和防止边坡失稳，特编制本方案。
一、编制依据
1.1.设计资料
1.1.1.鄂尔多斯民族团施工图纸；
1.1.2.《鄂尔多斯市康巴什新区民族团结教育基地岩土工程地质勘察报告》；
1.2.主要规程、规范
1.2.1.《建筑地基基础工程施工验收规范》（GB50202-2002）；
1.2.2．《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
1.2.3.《建筑施工手册》（第四版）；
1.2.4.《建筑基础边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
1.3.其他资料
1.3.1.品茗人生安全软件；
1.3.2.《内蒙古维邦建筑集团安全文明标准化施工》2011版；
二、工程概况及特点
2.1.工程概况
2.1.1.本工程位于鄂尔多斯市康巴什新区北纬一路、二路以北，滨水西路以西。
总建筑面积为20000m2。
地基基础为梁板式筏板基础，地下二层，地上二层的框架结构，抗震设防烈度为7度，建筑高度为18.9m。
工程名称：
鄂尔多新区团结
建设单位：
鄂尔多斯市康巴什经营有限责任公司
设计单位：
北京北
勘察单位：
内蒙古责任公司
监理单位：
河南省万有限公司
施工单位：
国基有限公司
2.2.工程地质特点：
2.2.1.根据设计要求及地质勘查报告显示，第①层人工填土，在勘察场地东南角处分布，不均匀，厚度变化较大，不能做建筑物的持力层，第②层粉细砂，在勘察场地均有分布，但厚度不大，持力层较低，及地面高差变化相对较大，第③层为粉砂岩，承载力较高变形较小，沉降稳定快，是良好的持力层和下卧层。
本工程持力层为第③层粉砂层，基础入土深度不小于300mm。
2.2.2.周边无建筑物，场地开阔。
三、工程水文地质条件
3.1.工程土层情况
根据勘察报告，在20.0m钻探深度范围内，由上而下可分为三大层：
第①层：
第四系全新统人工填土:
以砂岩碎屑、粉细砂等为主要成分，本层厚度0.30～11.60m层，底标高为1335.76～1386.50m。
第②层：
第四系全新统粉细砂，黄褐色，以长石-石英为主要成分，含有少量云母、有机质，干-稍湿，均粒结构，稍密状态，本层厚度0.2～5.30m，层底标高1339.63-1386.50m。
第③层：
粉砂岩（k），棕红色-红褐色，全-强风化状态，以母岩全分化残积物石英、高岭土等为主要成分，呈硬质粘性土特征，干-稍湿，硬塑-坚硬状态，局部粉砂岩、泥岩互层，水平层理，泥质软胶结，手搓粉状，为极软岩，岩体基本质量等Ⅴ级；岩石质量指标RQD较差，易软化、崩解。
3.2.工程地下水位情况
钻探20.0m深度内在场地砂岩埋藏较深的低洼处局部见有地下水，但随钻孔加深形不成稳定水位，施工时少部分建筑如受到地下水影响。
四、质量保证体系
4.1.项目组织机构图
我项目部根据本工程的实际情况，调集精干的施工队伍，性能良好的专用大型机械设备。
选用具有多年类似工程施工经验的项目经理，同从事管理工作多年、施工经验丰富的工程技术和管理人员一起组建强大的项目经理部。
本工程在项目部的精心组织施工下，确保工程如期竣工，为后期结构施工创造良好条件。
具体施工组织机构图如下：
4.2.项目主要组成人员构成
根据本工程的特点，我公司拟配备如下数量管理人员组织该工程的施工：
项目经理1人
项目副经理1人
项目总工程师1人
施工员1人
技术人员3人
安全员1人
质检员1人
物料供应人员3人
五、土方开挖施工方案
地基标高分别为-2.85m，-7.50m，-10.30m，-15.10m。
设计室外标高为-1.35m，原室外地貌相对标高为-3.10m，将挖出的土方部分分层回填至基坑周围，剩余土方堆置在基坑西侧，以备房心回填。
5.1.坡度设置：
据地勘报告显示地下水位较低，不影响施工。
开挖土层以素填土、粉细砂、粉砂岩为主，开挖相对深度最深为12.2米。
本工程基础重要性等级为二级。
周边无已建建筑物和材料堆场，距已建道路较远，基坑边坡基本为粉砂岩类土，所以决定采用自然放坡，根据地基土的类型确定稳定坡比分别为1:
0.3、1:
0.7、1:
1。
5.2.坡道设置：
由于本工程基坑呈圆形，且东侧图纸设计有坡道，所以为出土和回填方便及减少坡道对挖土的影响，土方开挖坡道采用东侧设计坡道。
坡道宽不小于8米。
5.3.挖土方法：
综合考虑多种因素（地质、经济、安全、现场条件等），开挖时挖土机要紧密配合边坡施工，三辆挖土机在保持安全距离的前提下先浅后深、从中间向四周方向施工。
第一层挖土至-2.85米，第二层挖土至-7.50米，第三层挖土至-10.30m，第四层挖土至-15.10m。
地形地貌图测绘→测量定位→土方开挖范围测量放线→土方开挖→验槽→基底地形图测绘。
5.4.挖土机械配备及工期
该工程计划配置铲斗容量1.6m3液压反铲挖掘机4台，18吨自卸车10台，50装载机3台。
全部土方计划15天挖完，平均每天出土约6000m3。
但必须满足合同要求。
5.5.挖土安全保证措施
5.5.1.基坑临边采用钢管扣件式护栏，将2米长钢管打入土层0.5米，立柱间距不大于3米，外露高度1.5米，两道水平杆，第一道距地坪0.75米，第二道距第一道0.75米，水平杆设在立杆内侧，护栏通挂立网到底。
立杆距基坑边不得小于2米，
5.5.2.防护栏杆涂红白相间（500mm）警示色，并挂设警示标志。
5.5.3.夜间施工时应有充足的照明，并设安全电压红色警示灯。
5.5.4.坡顶3.5米范围严禁堆载和行重车。
5.5.5.对边坡稳定每15天进行一次观测，每隔20m设一个监测站，并形成文字记录。
严禁在基坑周边5米内有大型车辆通过和堆积土方。
5.6.文明施工及环保措施
现场文明施工的好坏对周围环境影响很大，也是关系到我公司和甲方的社会形象和声誉的问题。
为确保施工场地文明、整洁，特制订如下保证措施：
5.6.1.施工过程中尽量减少粉尘，以污染环境。
5.6.2.要求主管生产的项目经理将场地的文明生产列为主要职责，同时在人员安排上专门配备一名同志具体负责这项工作。
5.6.3.施工现场严禁不文明现象发生。
5.6.4.强化企业职工敬业精神并进行预防教育，做到内外协作友善，保证企业的良好形象，所有施工人员应严格要求自己，讲文明，讲礼貌，工地上严禁发生打架斗殴，酗酒闹事等不良现象，争做文明的施工人员。
5.6.5.做好施工的宣传工作，要求施工中悬挂一定数量的文明施工宣传标语标牌。
5.6.6.施工过程，现场安排劳务工专门负责清扫现场，保持工地环境卫生。
5.6.7.把环卫工作作为重要工作抓，施工做到文明整洁，伙房做到卫生、清洁，保护良好的施工条件，使职工心情舒畅，为确保顺利施工创造条件。
5.6.8.现场临设、料具的布置必须符合施工总平面布置图要求；施工现场的所有机械设备和建筑设备应做到定位并归类码放整齐，现场道路应平整畅通。
六、土坡稳定性计算书
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
6.1.参数信息:
条分方法：
瑞典条分法；
条分块数：
100；
不考虑地下水位影响；
放坡参数：
序号放坡高度（m）放坡宽度（m）平台宽度（m）
14.801.5023.00
27.204.9018.00
33.0510.303.00
荷载参数：
序号类型面荷载q（kPa）基坑边线距离b1（m）宽度b0（m）
1满布0.00----
土层参数：
序号
1
土名称
粉细砂
土厚度（m）
3
土的重度γ（kN/m3）
16
土的内摩擦角φ（°）
16
粘聚力C（kPa）
5
极限摩擦阻力（kPa）
8
饱和重度γsat（kN/m3）
18
序号
2
土名称
粉砂岩
土厚度（m）
12.05
土的重度γ（kN/m3）
22
土的内摩擦角φ（°）
25
粘聚力C（kPa）
25
极限摩擦阻力（kPa）
15
饱和重度γsat（kN/m3）
25
6.2.计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.3的要求。
6.3.计算公式:
Fs=∑{cili+[（γh1i+γ'h2i）bi+qbi]cosθitanφi}/∑[（γh1i+γ'h2i）bi+qbi]sinθi
式子中：
Fs--土坡稳定安全系数；
ci--土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
γ--土层的计算重度；
θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；
φi--土层的内摩擦角；
bi--第i条土的宽度；
hi--第i条土的平均高度；
h1i--第i条土水位以上的高度；
h2i--第i条土水位以下的高度；
γ'--第i条土的平均重度的浮重度；
q--第i条土条土上的均布荷载；
其中，根据几何关系，求得hi为：
hi=（r2-[（i-0.5）×bi-l0]2）1/2-[r+l0-（i-0.5）×bi]tanα
式子中：
r--土坡滑动圆弧的半径；
l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；
α--土坡与水平面的夹角；
h1i的计算公式
h1i=hw-{（r-hi/cosθi）×cosθi-[rsin（β+α）-H]}
当h1i≥hi时，取h1i=hi；
当h1i≤0时，取h1i=0；
h2i的计算公式：
h2i=hi-h1i；
hw--土坡外地下水位深度；
li的几何关系为：
li={arccos[（（i-1）×bi-l0）/r]-arccos[（i×bi-l0）/r]×2×r×π}/360
θi=90-arccos[（（i-0.5）×bi-l0）/r]
6.4.计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：
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计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）
第1步1.31454.1503.4119.71010.292
示意图如下：
计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径
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