土方开挖方案Word文档格式.docx
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主楼以外的地下室外墙基础为500厚的条形基础,采用天然地基;
主楼以外的地下室到室外楼梯部位的墙体基础为500厚的筏板基础,采用天然地基;
各基础之间用250厚的抗水板连接,抗水板和基础顶标高均为-5.15;
基底面积1052㎡,开挖深度4.24米。
2号楼地下二层,地上十六层,主楼采用800厚的筏板基础,筏板基础下有300厚的褥垫层,其下为CFG复合地基,CFG桩桩长12米,桩径400,桩间距1.5米,按正方形排布;
各基础之间用250厚的抗水板连接,抗水板和基础顶标高均为-8.55;
基底面积1461㎡,开挖深度8.38米。
3号楼地下一层,地上七层,主楼采用500厚的筏板基础,基础下采用1米厚的3:
7灰土换填;
主楼南侧以外地下室采光井部位的墙体基础为400厚的筏板基础和条形基础,均采用天然地基;
各基础之间用250厚的抗水板连接,抗水板和基础顶标高均为-5.21;
基底面积777.54㎡,开挖深度4.65米。
4号楼地下一层,地上七层,主楼采用500厚的筏板基础,采用天然地基,基础顶标高-5.15;
基底面积703.14㎡,开挖深度5.17米。
30号楼地上二层,由售楼部和四栋单体商业楼组成,基础采用独立柱基础,基础下采用1米厚的素土和1米厚的3:
7灰土换填处理,基础底标高为-1.5;
基底面积2428.87㎡,开挖深度3.11米。
地下车库(3号、4号主楼南侧以北部分),设计进行了分区,本方案地下车库范围包括A区和一部分B区。
地下车库外墙和分区隔墙基础采用500厚的条形基础;
中间采用独立柱基础,厚度为650、700厚;
条基与独立柱基础之间设置250抗水板,抗水板和各基础顶标高均为-5.15;
基底面积约5806㎡,开挖深度4.66米。
以上楼栋的开挖深度为暂定值,待自然地坪标高测量完成后再调整。
1号~4号楼和地下车库正负零的绝对高程为399.39,30号楼正负零绝对高程为399.10。
2.场地概况
本工程位于西安市长安区斗门镇,东临镐五路,北临南沣村,西距相邻化工厂围墙110米,南边紧挨苗圃基地。
场地北侧为拆迁的厂房和废弃的村民宅基地,建筑垃圾和生活垃圾多。
整个场地空旷、杂草丛生、垃圾成堆,场内外交通便宜。
根据放线成果,施工场地内有一条L形砼路面,路面宽4米,厚0.2米。
另有一个废弃、干涸的渔塘,渔塘平面呈长方形,长91.5米,宽45.2米,渔塘底板为钢筋砼底板,厚0.2米,池壁为砖砌体,高度1.6米,渔塘一部分在开挖线内,另一部分在开挖线外,在长度方向,开挖线内的部分长50.1米,开挖线外的部分长41.4米。
渔塘和L形砼路位置见附图。
施工场地内地上无电杆和电线,地下无预埋管线,施工场地南高北低、东高西低。
根据放线成果表,各楼栋、地下室基坑所处的自然地坪高程如下:
1号楼平均397.71;
2号楼平均398.452;
3号楼平均397.16;
4号楼平均398.735;
30号楼平均398.61;
地下车库A区平均397.665;
地下车库B区平均398.388,A区和B区平均高程398.03。
渔塘底板高程395.04。
以上楼栋的自然地坪高程为暂定值,待自然地坪标高测量完成后再调整。
3.地质及水文概况
根据地勘报告,各楼栋及地下室开挖的土质及地下水位情况如下:
1号楼北侧布置了3个探孔,编号1、2、3号,南侧布置了3个探孔,编号8、9、10号。
1号楼基坑底高程393.47,根据剖面图,其土质从上至下分别为:
①填土(Q4ml),厚度0.4m~2.2m,高程在395.54~398.01;
②黄土状土(Q4al+pl),厚度3.1m~7.8m,高程在388.94~392.91;
地下水位高程在377.74~378.14,距基坑底15.43m。
2号楼北侧布置了4个探孔,编号4、5、6、7号,南侧布置了4个探孔,编号11、12、13、14号,其中5号和12号探孔在渔塘位置。
2号楼基坑底高程390.07,根据剖面图,其土质从上至下分别为:
①填土(Q4ml),厚度0.2m~1.1m,高程在394.65~398.54;
②黄土状土(Q4al+pl),厚度2.3m~5.3m,高程在392.35~393.44;
③黄土(Q3eol),厚度4.1m~4.9m,高程在387.65~389.03;
地下水位高程在378.03~378.44,距基坑底11.65m。
3号楼沿楼长中轴线上布置3个探孔,编号20、21、22号。
3号楼基坑底高程392.51,根据剖面图,其土质从上至下分别为:
①填土(Q4ml),厚度0.4m~0.8m,高程在396.39~397.58;
②黄土状土(Q4al+pl),厚度5.2m~6.3m,高程在390.23~392.38;
4号楼沿楼长中轴线上布置3个探孔,编号23、24、25号。
4号楼基坑底高程393.57,根据剖面图,其土质从上至下分别为:
①填土(Q4ml),厚度0.7m~1.3m,高程在397.5~398.07;
②黄土状土(Q4al+pl),厚度4.7m~5.3m,高程在392.77~392.88;
30号楼在楼的周边及内部,从南向北布置了四组探孔,编号分别为:
29、30、31号;
26、27、28号;
17、18、19号;
15、16号。
30号楼基坑底高程395.5,根据剖面图,其土质从上至下分别为:
①填土(Q4ml);
②黄土状土(Q4al+pl)。
地下车库未布置探孔。
综上所述,基坑开挖的土质类型为填土、黄土状土、黄土,地下水位超低,不需要降水。
三、施工工期
1.整体大开挖计划15天完成,每天平均挖土2500m3。
2.1号、3号、4号楼基础逐点开挖,计划5天完成。
3.2号楼复合土钉墙机械开挖从整体大开挖时间节点顺延15天完成。
4.总工期30天。
四、施工的重点和难点
基坑开挖标高、位置的控制
1号~4号楼和地下车库基础有筏板基础、独立柱基础、条形基础,地基处理有CFG复合地基和3:
7灰土换填,基础种类多,地基处理复杂,基坑内各基础底标高变化较多。
但根据设计图纸,有以下规律可循:
①1号楼和地下车库各自的基础顶标高和抗水板顶标高一致,均为-5.15;
3号楼基础顶与抗水板顶标高一致,均为-5.21,比1号楼基础低6cm;
4号楼只有主楼筏板基础,基础顶标高为-5.15;
2号楼基础顶标高与抗水板顶标高一致,均为-8.55。
②抗水板厚度0.25米,其厚度比楼栋和地下车库基础厚度小,抗水板基底和楼栋主楼外地下室基础及车库基础均采用天然地基。
以此规律,基坑开挖标高、位置控制原则如下:
①第一次整体开挖以抗水板基底为准,机械开挖至-5.57(绝对高程为393.82),各楼栋和地下车库开挖的深度如下:
1号楼开挖深度3.89米;
2号楼开挖深度4.63米;
3号楼开挖深度3.34米;
4号楼开挖深度4.92米;
地下车库开挖深度4.21米。
②以第一次整体开挖面为基准面,对各栋楼主楼基础及地基处理进行放线,具体如下:
(1)1号楼放出主楼筏板边线、主楼外地下室条基边线和筏板边线。
CFG桩基在主楼筏板边线内,主楼筏板北侧、西侧与抗水板相连,支模设计砖胎模,北侧、西侧CFG桩打桩面开挖线以相应主楼筏板边线外放0.26米。
主楼筏板南侧、东侧与车库抗水板相连,施工考虑支模,南侧、东侧CFG桩打桩面开挖线以相应主楼筏板边线外放0.5米,待筏板施工完毕后,该部位人工回填素土至车库抗水板基底。
CFG桩打桩面的标高为-5.92,从基准面往下挖0.35米即可,CFG桩打桩面的开挖采用机械开挖,人工配合清底。
主楼以外筏板基础和条形基础,外侧开挖线以基础边线外放0.5米,内侧开挖线按设计图纸确定,主楼以外筏板基础、条形基础基底面从基准面向下挖0.25米即可,根据图纸及规范要求,此部分土采用人工开挖;
(2)3号楼放出主楼筏板地基处理边线,地基处理采用1米厚3:
7灰土垫层,垫层出基础边外边未定,按1米考虑,地基处理边线以筏板边线外扩1米,3:
7灰土垫层底标高为-6.88,从基准面向下挖1.31米即可。
3:
7灰土垫层基底的开挖采用机械开挖和人工开挖,机械开挖深度1.01米,人工开挖基底上0.3米。
基底开挖面(标高为-6.88)完成后,测量放线,确定电梯井、集水坑开挖的范围和深度,进行人工开挖和3:
7灰土垫层的施工,即电梯井、集水坑部位的地基处理提前进行,然后才能进行大面积灰土的施工。
3号楼待筏板基础施工完毕后,由于筏板北侧、东侧与车库抗水板相连,该部位人工回填素土至车库抗水板基底;
(3)4号楼放出主楼筏板边线,地基不做处理,基底标高-5.82,从基准面向下挖0.25米即可,主楼筏板座落在车库内,四周与车库抗水板相连,筏板北侧、东侧、西侧考虑支模,基底开挖线以筏板边线外放0.5米即可,待筏板施工完毕后,这部分用素土人工回填至车库抗水板基底。
本次施工不考虑4号楼南侧车库的施工,基底开挖采用人工开挖。
基底开挖面(标高-5.82)完成后,测量放线,确定电梯井、集水坑的开挖范围和深度,再进行人工开挖至设计标高;
(4)地下车库:
第一次整体开挖的基准面为地下车库抗水板基底,车库外墙和隔墙基础均为0.5厚的条形基础,条形基础外侧考虑支模,开挖线从基础边外放0.5米,条形基础内侧考虑砖胎模,开挖线从基础边外放0.26米,条形基础基底从基准面向下挖0.25米即可。
针对中间的独立柱基础,独立柱基础四周考虑砖胎模,开挖线从基础边外扩0.26米,独立柱基础底从基准面向下挖0.4米、0.45米即可,为了不扰动土层,地下车库各类基础的基底从基准面向下均采用人工开挖方式。
(5)2号楼第一次挖至-5.57,第二次开挖以2号楼基础抗水板板底为准,机械开挖至标高-8.97,第二次开挖深度3.4米。
第二次开挖前,在标高-5.57基准面上,进行测量放线,确定开挖线。
待第二次开挖完成后,在标高-8.97平面上再次测量放线,放出2号楼主楼筏板边线和主楼外条形基础边线和筏板基础边线,CFG桩在主楼筏板边线内,考虑CFG桩施工要求,CFG桩打桩面南侧、西侧开挖线以相邻筏板边线外放1米,北侧以相邻筏板边线外放0.26米(主楼筏板北侧与抗水板相连,考虑砖胎模),CFG打桩面的标高为-9.32,从第二次开挖基准面(标高-8.97)向下0.35米,CFG打桩面开挖采用机械开挖,人工配合清底。
主楼以外筏板基础和条形基础,外侧开挖线以基础边线外放0.5米,内侧开挖线按设计图纸确定,主楼以外筏板基础、条形基础基底面从标高-8.97基准面向下挖0.25米即可,根据图纸及规范要求,此部分土采用人工开挖。
2号楼南侧、西侧基坑用素土回填至车库抗水板基底,回填厚度3.75米,采用人工铺填、机械碾压、分层回填的方式。
五、基坑支护
1.基坑开挖深度与基坑边坡高度关系
楼栋内基坑标高变化多,在1号和2号楼基坑,CFG打桩面标高最低,抗水板板底标高最高,基坑开挖深度指从CFG打桩面至自然地坪高度,基坑边坡高度指从抗水板底至自然地坪的高度。
3号楼由于主楼筏板基础下做1米的3:
7灰土,基坑开挖深度和西侧边坡高度一致,均为3:
7灰土垫层底至自然地坪高度,南侧边坡高度指从南侧抗水板底至自然地坪高度。
4号楼座落在地下车库内,基坑开挖深度指主楼筏板基底至自然地坪高度。
地下车库有条形基础和独立柱基础,独立柱基础具有代表性,因而地下车库基坑开挖深度指独立柱基础基底至自然地坪高度,边坡高度指抗水板基底至自然地坪高度。
30号楼由于无地下室,基础采用独立柱基础,地基下进行2米换填,因而基坑开挖深度与边坡高度一致。
各楼栋基坑开挖深度和边坡高度见下表。
1号楼
2号楼
3号楼
4号楼
地下车库
30号楼
基坑开挖深度(米)
4.24
8.38
4.65
5.17
4.66
3.11
基坑边坡高度(米)
3.89
8.03;
3.75
4.65;
3.4
4.92
4.21
2.基坑支护的设计
由于本工程的基坑的特性,基坑支护主要指边坡支护,因而本工程的基坑边坡高度实际就是住建部《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》中的“基坑开挖深度”。
该管理规定中对“开挖深度超过3m(含3m)的基坑(槽)土方开挖工程;
基坑开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水;
开挖深度未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂或影响毗邻建筑物安全的基坑(槽)的土方开挖、降水”。
根据上述规定的内容,确定:
①本基坑土方开挖属于危险性较大的分部分项工程;
②开挖深度超过5m的基坑必须支护。
本工程1号、3号、4号、30号楼和地下车库基坑开挖深度在3m~5m,2号楼基坑开挖深度8.03m,地下水位超低,开挖的土质为填土、黄土状土和黄土,土质均匀,具有中偏高的压缩性,场地空旷,地下和地上无埋设的管线。
因而1号、3号、4号、30号楼和地下车库基坑边坡考虑自然放坡,2号楼北侧和东侧基坑边坡考虑复合土钉墙支护。
由于采用整体大开挖方式,2号楼西侧、南侧基坑边坡实际高度只有3.75米(2号楼CFG打桩面至车库抗水板基底之间高差),因而2号楼西侧、南侧基坑边坡考虑自然放坡,基坑支护由专业公司设计,本方案根据土质情况对需支护的边坡暂定一个放坡系数。
六、基坑坑底外放宽度和边坡放坡系数
根据设计图纸、地勘报告和相关施工要求,基坑坑底外放宽度和边坡放坡系数、放坡宽度等参数见下表:
楼
项目
基础外边距轴线
基坑底边距轴线
相邻边坡
栋
的距离(米)
放坡宽度(米)
放坡系数
1
1-J轴
0.6
1.7
1.6
1:
0.41
号
1-A轴
0.95
1.45
1-1轴
5.05
6.15
1-21轴
2.5
3.0
2
2-G轴
0.8
2.4
4.5
0.56
2-A轴
1.85
2.85
1.5
0.4
2-1轴
2-31轴
6.65
3
3-J轴
1.8
3-A轴
3.15
4.35
1.4
3-1轴
1.9
3-33轴
5.95
6.95
4
4-D轴
1.1
4-A轴
2.0
4-1轴
6.6
7.1
4-29轴
3.65
4.15
车
CA轴
0.75
6轴
库
67轴
30号
见图纸
1.2
注:
3号楼南北侧基坑开挖线和4号楼北侧基坑开挖线变化较多,开挖线与相邻筏板边线的距离与上述表格相符。
七、施工准备工作
1.技术准备
①根据建设单位给定的原始坐标点和建筑物在场内的位置,做出场内一级坐标控制网,经建设、监理单位复核后,用砼保护,并做好标记。
②熟悉图纸及规范,查阅地勘报告,了解基坑的土质和地下水位状况。
2.材料与设备计划,见下表
序号
材料、设备名称
规格
单位
数量
挖掘机
240
台
自卸汽车
辆
8
氧气、已炔
套
泥浆泵WQ70-18-7.5
扬程≥30米,流量70m3/h
5
泥浆泵QY15-36-3
扬程≥30米,流量15m3/h
12
6
全站仪
苏州一光
7
棱境
水准仪
DiNi0.3
9
塔尺
5m
根
10
大钢尺
50m
把
11
钢卷尺
装载机
50
13
压路机
20t
14
洒水车
15
砼试模
100*100*100
组
16
砼喷浆机
20Kw
17
密目网
㎡
15000
18
水泥
尧柏水泥PO42.5
t
19
机制红砖
240*115*53
块
10000
20
砂
M3
3.场地整理
①开挖线内的L形砼路面,采用破碎机破除,挖掘机挖路基带装车,自卸汽车外运垃圾。
②整个场地杂草丛生,用推土机从现有地面向下20cm清除杂草,集中堆放一点,用装载机装车,自卸汽车外运杂草。
③废弃的渔塘,采用破碎机破除砖砌体、砼和钢筋砼构件,用挖掘机装车,自卸汽车外运垃圾。
④平整场地,2号楼开挖线以北至我方的临建房区域,长约110米,宽约51.4米,该区域场地不平,需进行场地平整。
⑤开挖线内,场地东高西低、南高北低,本基坑第一次采用整体大开挖,挖至抗水板基底,由于场地自然地坪不平的影响,导致各楼栋开挖深度相差很大,不易保证开挖工程质量。
另外开挖线内有一些建筑垃圾,因而在正式开挖前,以场地最高楼栋4号楼的自然地坪往下1.2米(基准面标高为-1.85)开挖,开挖的拉圾直接装车外运,开挖的好土用自卸汽车运至场内土方堆放区堆放。
这样,基坑第一次整体大开挖的深度变为3.72米,便于基坑开挖工程质量的控制。
⑥渔塘拆除及垃圾清除完后,进行开挖线以外的回填,回填至场平标高。
该渔塘开挖线外的回填土施工质量与基坑安全关系重大,施工时,做为重点部位实施质量控制。
八、施工工艺流程
1.整体放坡大开挖
测量放线→机械挖土、运土、弃土→人工清底→修整边坡→做排水沟→基坑验收
2.复合土钉墙机械开挖
测量放线→机械挖土、运土→二次刷坡、运土→修整边坡→复合土钉墙施工→以此循环二次→做排水沟→基坑验收
九、施工方法
1.1号楼、3号楼、4号楼和车库基坑采用整体放坡大开挖方式和逐点开挖方式。
首先,整个基坑采用整体放坡大开挖到抗水板基底,然后对各楼栋基础逐点开挖。
对于1号楼:
CFG打桩面的开挖采用机械开挖,开挖厚度0.35米。
主楼外条形基础、筏板基础采用人工开挖,开挖深度0.25米,条形基础和筏板基础采用人工开挖、双轮车运输土运至CFG桩打桩面开挖范围,最后统一由挖掘机装土、自卸汽车运至场内堆土区堆放;
3号楼:
总共开挖1.31米厚,机械开挖1.01米、人工开挖0.3米就到3:
7灰土垫层基底,机械开挖和人工开挖同时进行,人工开挖的土方堆至挖掘机工作半径内,由挖掘机装车、自卸汽车运至场内堆土区堆放,对于人工再次开挖的电梯坑、集水坑等少量的土方,考虑堆放在基础以外部位;
4号楼:
筏板基础采用人工开挖,开挖厚度0.25米,用农用三轮车运至场内土方堆放区堆放,该部分土方工程工作量大,施工时安排足够的人力进行;
地下车库:
条形基础基底挖土深度0.25米,独立柱基础挖土深度0.4米、0.45米,均采用人工开挖,农用三轮车运至场内土方堆土区堆放,车库基础的开挖按总体施工节点进行施工。
2.30号楼由五栋单体组成,设计上对各单体均有基坑开挖图,地基处理为1米厚的素土和1米厚的3:
7灰土,由于五栋单体楼大小不一、平面凸凹较多,但设计的基础底标高和地基处理都一样,开挖深度3.11米,施工时,采用放坡整体大开挖方式,这样,做地基处理时,就可保证基础垫层的施工质量。
3.2号楼采用复合土钉墙机械开挖方式和逐点开挖方式,复合土钉墙机械开挖从自然自坪到抗水板基底(标高-8.97),开挖深度8.03米,待复合土钉墙施工完毕,再进行逐点开挖各基础。
复合土钉墙机械开挖采用分层开挖,分层厚度与土钉墙施工相配合,按常见的土钉墙设计考虑分层,第一层开挖厚度3.5米(标高-4.44),第二次开挖厚度3米(标高-7.44),第三次开挖厚度1.53米(标高-8.97)。
由于2号楼只做基坑北侧和东侧土钉墙支护,为了施工方便,在北侧边坡和东侧边坡以内8米的区域(平面呈L型)按标高-4.44开挖,其余位置仍按整体大开挖方式同其它楼栋一样开挖至标高-5.57基准面上,这样,形成一个高差1.13米的平台,对土钉墙的施工不造成影响。
第一层土钉墙施工完成后,进行第二层的机械开挖,在开挖前按各边坡坡度和各层外放宽度进行测量放线,再进行开挖、支护,以此类推,完成复合土钉墙机械开挖。
为了更好的控制边坡坡度,每层开挖前,根据开挖厚度、放坡系数确定每边的放坡宽度,直接放出放坡宽度线,开挖时按放坡宽度线竖直挖,每层挖完后,再进行二次机械刷坡,刷坡时人工配合修整。
逐点开挖:
主楼外条形基础、筏板基础采用人工开挖,开挖深度0.25米,条形基础和筏板基础采用人工开挖,双轮车运输土运至CFG桩打桩面开挖范围,最后统一由挖掘机装土、自卸汽车运至场内堆土区堆放。
根据施工需求,在基坑南侧,做一条5m宽的外坡道,坡度20°
,便于车辆的通行,具体位置详见附图。
4.土方回填
①在开挖线以外的渔塘部位,在场地整理的同时,进行素土回填,由于渔塘比场平低3.4米,按分层回填考虑,每层厚度0.3米,共分11层回填到位,每层虚铺厚度0.4米左右。
施工前,首先压路机原土碾压,选择符合规定的填料,用装载机铺填,压路机碾压3遍。
②1号楼主楼筏板南侧和东侧,由于支模因素,筏板边0.5米的范围内需进行素土回填,回填厚度0.55米。
③3号楼主楼筏板北侧和东侧,由于灰土地基处理因素,筏板边1米的范围内需进行素土回填,回填厚度0.25米。
④4号楼主楼筏板北侧和东侧,由于支模因素,筏板边0.5米的范围内需进行素土回填,回填厚度0.25米。
⑤2号楼西侧和南侧基坑(包括坡道),需进行素土回填至车库抗水板基底,回填厚度3.75米,采用分层回填,分层厚度0.2米,共19层,每层虚铺厚度为