深基坑喷浆支护专项方案.docx
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深基坑喷浆支护专项方案
“虎山壹号”项目
深基坑边坡支护方案
福建省永泰建筑工程企业
8月
一、编制说明……………………………………………………………2
二、工程概况……………………………………………………………2
三、施工准备……………………………………………………………4
四、施工组织……………………………………………………………4
五、工艺步骤及施工方案………………………………………………5
六、质量要求……………………………………………………………8
七、安全文明施工方法…………………………………………………9
八、施工组织管理………………………………………………………9
九、放坡及已建建筑物监控……………………………………………10
十、土方施工过程中遇紧急情况安全处理方法……………………12
“虎山壹号”项目
深基坑边坡支护方案
一、编制说明
1、编制依据:
(1)施工图纸、地质汇报
(2)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-)
(3)《土层锚杆设计和施工规范》(CECS22-90)
(4)《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:
97)
(5)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-)
(6)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-)
(7)《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)
(8)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-)
(9)《建筑施工土石方工程安全技术规范》(JGJ180-)
(10)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-)
2、范围:
依据设计定位图,基础开挖图,对在基础施工阶段基坑建设进行支护。
二、工程概况
本工程为“虎山壹号”项目二期工程(包含8#、9#、16#、19#、等及地下车库),结构类型为框架剪力墙结构,基础形式为筏板基础地下一层,地上18层。
建筑耐久年限为50年,耐火等级为一级,剪力墙、框架抗震级为三级,抗震设防烈度为6度。
(一)场地地形地貌
拟建场区在山前平原地带,属山麓斜坡冲积地貌,地面标高(以钻孔孔口标高计)最大值44.31m,最小值41.64m,地表相对高差2.67m。
(二)区域地质条件
本区区域地质结构在相山背斜东翼,下伏基岩地层为寒武系,其岩性为碳酸盐岩类。
钻孔揭露岩性为残坡积相粘性土及含碎石粘性土。
所揭露地层物理力学性质均匀,岩性比较简单,土层坡度较小,层位稳定。
(三)场地地基土组成
经勘察揭露,在此次勘探控制深度内,该场地地基土按其物理力学性质可分为3层,现自上而下分述以下:
①耕土:
灰黄色为主,关键成份为粘性土,含大量植物根系。
厚度:
0.40~0.60m,平均0.48m
②粉质粘土:
棕黄色,硬塑状态为主,中压缩性,光泽反应稍有光泽,干强度中等,韧性中等~高,含铁锰斑点或结核。
本层土关键物理力学指标以下:
②层粉质粘土物理力学指标统计表
项目
最小值
Xmin
最大值
Xmax
平均值
Xm
数据个数
n
标准差
σ
变异系数
δ
标准值
Xk
W(%)
20.7
26.2
23.7
13
1.3
0.06
24.4
γ(kN/m3)
18.9
20.1
19.5
14
0.3
0.02
19.4
e
0.647
0.770
0.696
14
0.040
0.06
0.715
WL(%)
35.3
36.7
36.1
14
0.4
0.01
WP(%)
20.7
22.4
21.7
14
0.5
0.03
IP
13.5
15.2
14.4
14
0.5
0.03
IL
-0.12
0.30
0.14
13
0.10
0.74
0.19
C(kPa)
70
110
84
13
13
0.15
77.6
ф(度)
14.5
24.5
20.1
14
2.8
0.14
18.7
a1-2(MPa-1)
0.08
0.23
0.16
14
0.05
0.31
0.18
Es(MPa)
7.48
20.93
11.86
14
4.08
0.34
9.9
N(击)
8.0
12.0
9.5
17
1.0
0.11
9.1
该层土场区普遍分布,厚度:
5.90~6.80m,平均6.31m;层底标高:
34.66~37.29m,平均36.21m;层底埋深:
6.40~7.20m,平均6.79m。
地基承载力特征值fak=210kPa。
③含碎石粉质粘土:
灰白色为主,硬塑~坚硬状态为主,光泽反应稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,含铁锰结核,含少许碎石,粒径2~4厘米为主,碎石无序排列,母岩成份为寒武系石灰岩,强风化。
碎石局部富集,含量5%~20%(注:
土样中碎石,可能造成试验强度指标值偏低)。
本层关键物理力学指标以下:
③层含碎石粉质粘土物理力学指标统计表
项目
最小值
Xmin
最大值
Xmax
平均值
Xm
数据个数
n
标准差
σ
变异系数
δ
标准值
Xk
W(%)
20.4
25.3
23.1
16
1.4
0.06
23.7
γ(kN/m3)
19.0
19.9
19.5
16
0.3
0.02
19.3
e
0.639
0.747
0.689
16
0.037
0.05
0.705
WL(%)
35.2
36.8
36.1
16
0.5
0.01
WP(%)
20.2
22.2
21.0
16
0.6
0.03
IP
13.3
16.6
15.1
16
0.9
0.06
IL
-0.14
0.26
0.13
16
0.11
0.83
0.18
C(kPa)
39
98
71
16
20
0.28
62.5
ф(度)
15.5
36.5
22.6
16
5.8
0.26
20.0
a1-2(MPa-1)
0.09
0.19
0.14
16
0.03
0.19
0.15
Es(MPa)
8.89
17.08
11.95
15
2.01
0.17
11.0
N(击)
11.0
16.0
13.1
14
1.3
0.10
12.5
该层场区普遍分布,最大揭露厚度27.80m,该层未揭穿。
场区在淮北水文地质分区,属温暖带半湿润季风气候区,多年平均年降水量为847.2mm。
降水年内分布不均,通常夏季多雨,冬季多干旱,地下稳定水位改变幅度1~2米。
(四)场地水文地质及环境地质条件
此次勘察揭露场地内地下水类型关键属第四系孔隙潜水,场地环境类型属Ⅱ类,勘察期间地下稳定水位埋深情况见下表:
稳定水位情况
数据
个数
稳定水位
埋深最小值
(m)
稳定水位
埋深最大值
(m)
稳定水位
埋深平均值
(m)
稳定水位
标高最小值
(m)
稳定水位
标高最大值
(m)
稳定水位
标高平均值
(m)
11
7.20
8.20
7.68
34.14
36.11
35.18
依据周围邻近场地水质化验分析资料及区域水文地质环境资料,拟建场地地下水化学类型为HCO3--Ca2+-Mg2+型水,对基础混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
区域资料表明,场地地基土对基础混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
对该区环境地质调查,未见废水、废渣、废气等三废污染。
(五)、岩土参数统计、分析和选择
此次工程勘察在②层粉质粘土中取原状土样14件,标准贯入试验17次;③层含碎石粉质粘土中取原状土样16件,标贯试验14次.
根据《岩土工程勘察规范》GB50021-()要求,将每层地基土各项物理力学性质指标及原位测试资料进行统计计算,舍弃离散数据,分别求出最大值、最小值、变异系数。
经野外判别、室内土工试验及原位测试,并结合周围一带工程地质特征,确定场地内各层地基土工程特征指标以下:
各层地基土工程特征指标一览表
土层
编号
岩土
名称
抗剪强度
(标准值)
压缩固结
(平均值)
压缩固结
(平均值)
压缩固结
(平均值)
标贯
实测
承载力
特征值
C
kPa
Φ
度
a1-2
Mpa
Es1-2
MPa
a2-4
Mpa-1
Es2-4
MPa
a4-8
Mpa-1
Es4-8
MPa
(平均)
fak
(kPa)
②
粉质粘土
77.6
18.7
0.16
11.86
9.5
210
③
含碎石粉质粘土
62.5
20.0
0.14
11.95
0.10
14.00
0.08
17.50
13.1
260
基础基底设计标高8#为(-7.3m)、9#为(-6.7m)、16#为(-6.3m)、19#为(-6.3m)楼,地下车库为-5.65米。
本工程属于二类土,建筑物持力层碎石粉质黏土层。
基坑开挖按1:
0.4放坡,结合该工程地质现场勘察地质情况,遵照安全可靠、技术可行、经济合理、节省工期标准,该工程土方开挖时,拟采取喷浆护坡技术对基坑部分边坡进行支护加固处理。
三、施工准备
1、审查图纸。
2、勘察现场,了解现场地形、地貌、地质、地下埋设物、地上障碍物、临近建设物以外及水电供给,运输道路情况,作为计算土方工程量,选择施工方案及组织降水、排水依据。
3、将施工区域内障碍物,如高压线、地上和地下管道、电缆、树木、沟渠及房屋基础等进行拆除、清理。
4、根据设计及施工要求,做好施工区域内"三通一平"工作。
基础采取大开挖、土方全部外运。
5、做好测量放线工作。
在不受基础影响范围,设置测量控制网。
包含轴线和水准点。
6、基坑施工所需临时设施,如电源、道路、排水和临时设施等,应按施工平面部署图设置就绪。
四、施工组织
健全施工组织机构是确保施工质量和进度关键,工程实施项目管理,管理人员应推行各自职责。
加强组织管理,依据工程需要实施例会制。
施工班组由含有丰富施工经验劳务队组成,劳动力合理调整,确保各阶段施工人员立即到位。
附表1:
关键施工机械设备
附表1:
关键施工机械设备
序号
设备名称
型号规格
数量
1
空压机
9m3/min
1台
2
喷浆机
PZ-5B
1台
3
砂浆搅拌机
3KW
1台
4
钢筋切割机
J3G-4002.2KW
1台
5
电焊机
Q/AABP001-92.14KVA
2台
6
钢筋调直机
3KV
1台
7
翻斗车
2台
五、工艺步骤及施工方法
从确保工程质量关键性来看喷浆挂网施工是关键步骤,其特点表现为作业时间长,施工难度大,受土体影响大。
施工应依据土方开挖情况、降水情况进行。
施工前设置位移观察点,施工期间应连续观察,直至施工完成。
1、工艺步骤:
放线→基坑开挖→边坡修整→打φ12@1000钢筋做锚杆→φ5@500冷拔丝骨架→绑扎钢丝网片→自上而下喷砼→养护
2、关键技术参数:
(1)钢筋骨架:
冷拔丝φ5@500,用φ12@1000钢筋绑扎固定,固定钢筋伸入土内400㎜。
(2)网片钢筋:
(3)喷射混凝土强度等级:
C20;
(4)喷射混凝土厚度:
60±20mm;
(5)坡顶混凝土:
外延1.0m,作好护坡顶排水;
3、施工方法:
(1)、材料:
复合32.5级水泥,5mm碎石,中砂,φ5冷拔丝钢筋,φ12冷轧带肋钢筋,20*20钢丝网片。
(2)、施工:
、放线
依据基坑围护剖面图,确定基坑开挖线,用木桩和白灰作出开挖线标识。
土方开挖
依据基坑周围环境、开挖深度、工程地质和水文地质、施工作业设备等条件,采取原状土放坡形式进行基坑支护。
土方开挖时间大约需要10天时间。
为确保基坑侧壁边坡稳定,基坑降水井部署于基坑两侧,以降低地下水对边坡影响。
依据岩土勘察汇报按坡率1:
0.33坡度放坡,保持基坑稳定安全系数K为1.15。
为避免施工期间雨水对边坡冲刷破坏,采取喷浆挂网支护基坑边坡,降低雨水对基坑边坡冲刷。
2.1、土方开挖程序:
测量放线→挖桩间土→修坡→界桩→整平→验槽。
2.2、开挖坡度确定:
鉴于基坑开挖深度较大、地下水位较高情况,拟采取反铲式挖掘机和人工清底相结合开挖方法,在基坑灰线范围内进行开挖。
基坑开挖范围由基础周围外放300mm操作宽度。
依据现场场地较大特点,拟采取放坡方法进行施工。
2.3开挖施工注意事项:
2.3.1采取反铲挖土机开挖基坑(槽)或管沟时,其施工方法由两种;
2.3.1.1端头挖土法:
挖土机从基坑(槽)端头以倒退行驶方法进行开挖,自卸汽车配置在挖土机两侧装运土。
2.3.1.2侧向挖土法:
挖土机一面沿着基坑(槽)一侧移动,自卸汽车在另一侧装运土。
2.3.2、土方开挖从上到下分层分段一次进行。
挖土采取二次开挖,第一次采取大面积开挖,挖至筏板标高以上-2.5m处,开挖方向由东向西;第二次挖土作业内容为桩间土方,采取一台小型挖掘机进行开挖,开挖过程中立即组织人工修理边坡,清理浮土。
2.3.3、在开挖基坑过程中应随时检验槽壁和边坡状态。
2.3.4、开挖基坑(槽),不得挖至设计标高以下,机械应严格根据水平控制点进行开挖。
如不能正确地挖至设计基底标高时,可在设计标高以上暂留一层土不挖,有些人工挖出。
在开挖过程中机械不得碰撞桩基,预留桩基高度里基底1.5m。
2.3.5、在机械施工挖不到土方,应配合人工随时进行挖掘,并用塔吊配合把土运到机械挖到地方,方便立即用机械挖走。
2.3.6、修帮和清底。
由两端轴线(中心线)引桩拉通线(用小线或铅丝),检验距槽边尺寸,确定槽宽标准,以此修整槽边。
在槽底顶上小木屑,抄好标高制点。
然后用人工拉线将土层清理直设计标高并挖走。
2.3.7、槽底修理铲平后,进行质量检验验收。
2.3.8、开挖基坑(槽)土方,因现场堆土条件有限,除留置一部分作为回填土外,其它全部拉出场外。
2.3.9土方开挖工程质量检验标准
项
序
号
项
目
许可偏差或许可值
检验
方法
基坑
基槽
挖方场地平整
管沟
人工
机械
主控
项目
1
标高
-50
±30
±50
-50
水准仪
2
长度、宽度
+200
-50
+300
-100
+500
-150
+100
经纬仪,用钢尺量
3
边坡
设计要求
观察或用坡度尺检验
通常
项目
1
表面
平整度
20
20
50
20
用2m靠尺或楔形尺检验
2
基底土性
设计要求
观察或土样分析
2.3.10基槽边四面用围栏进行全封闭防护,夜间必需设红色标志灯。
沿基坑周围用Ø48钢管搭设1.0米高栏杆,距基坑边1m,水平横杆间距为350mm,底部设置高度200mm围护墙,即挡水墙。
在围栏外侧安装夜间红色警示灯,每50米设一个,而且设警示标志。
边坡修整
土方开挖后根据设计剖面修理基坑边坡,要求坡面修理平整,确保喷射砼质量。
土钉制作
土钉采取Φ12钢筋端部加弯钩@1000*1000打入土中400mm,土钉水平安装角度为12°,土钉根据设计要求制作。
编制钢筋网
钢筋网规格为φ5@500×500,根据设计要求将φ5钢筋拉直,钢筋网片根据设计间距绑扎,使钢筋网片、土钉连为整体。
钢筋网绑扎搭接长度及相邻搭接接头错开长度符合规范要求。
铺设钢筋网片:
网片筋应顺直,按设计间距绑扎牢靠。
在每步工作面上网片筋应预留和下一步工作面网筋搭接长度。
钢筋网应和土钉连接牢靠。
埋设控制喷层混凝土厚度标志。
喷射混凝土:
喷射砼强度为C20,厚度为60㎜±地20㎜,混凝土配合比为水泥:
砂子:
碎石:
速凝剂=1:
2:
2:
0.03(重量比)。
在锚筋头部做喷射混凝土厚度60mm标识。
将φ5钢筋编成@500mm×500mm网片,用插入土中钢筋固定,用加强筋压紧和锚头焊接。
钢筋网片均应和上部搭接,给下步留茬,搭接长度大于30cm,接茬避免在同一直线上,经检验合格后喷射60±20mm厚C20细石混凝土。
喷射混凝土终凝12h后,应喷水养护,养护时间依据目前气温,宜为7d。
注:
基础施工前应设置坡顶和坡脚排水设施。
说明:
1、土钉挂网墙面坡度1:
0.33。
2、喷射砼面层厚度为50±20㎜,强度等级为C20,砼配合比为:
水泥:
砂:
碎石:
速凝剂=1:
2:
2:
0.03(为重量比)。
3、土钉间距:
层距*水平间距=1000*1000,土钉呈梅花布设。
4、Φ12钢筋土钉长度为500㎜,端部做弯钩,土钉和水平面夹角为12。
。
5、底层为φ5@500*500钢筋骨架,外挂20*20钢丝网片,绑扎固定于Φ12土钉上。
6、泄水孔间距为3米。
采取洛阳铲成孔直径60mm,50PVC排水管长度为0.3米埋入土中反滤层包裹且缝隙用砂浆封堵密实。
六、质量要求:
修坡应平整顺直,在坡面喷射混凝土支护前,应清除坡面虚土。
喷射细石混凝土时,喷头和受喷面距离宜为0.6~1.2m,自下而上垂直坡面喷射,喷射厚度分两次进行,钢筋网保护层厚度不宜小于20mm。
本场地水文地质条件分析:
依据钻探揭露,场地地下水位在埋深在8.0m以下,属潜水类型,关键受大气降水补给。
年改变幅度在1.0m左右,近几年最高水位7.4m。
基坑开挖深度在地下水位以上,所以无须降水。
七、安全文明施工方法
(1)开工前进行安全技术交底,建立全生产责任制,以项目经理为主,全部施工管理人员及工长参与,定时开会,检验总结,讲明注意事项,分析不安全原因,排除隐患,提升自我防护能力。
(2)施工现场设置安全标志,拒绝外人参观。
(3)施工人员一律穿工作鞋,严禁穿拖鞋作业;严禁酒后作业;严禁患病未愈者上岗操作。
(4)电工等特殊工种必需持证上岗。
进入现场用电设备,均设置二级漏电保护,且常常检验漏电保护器。
严格实施《安全生产制度》,进入现场人员必需戴安全帽。
(5)全部电器设备由专员负责操作维修,无关人员严禁乱动。
(6)加强劳动组织管理,对违反安全规章制度和劳动纪律者,进行批评教育,对屡教不改施工人员采取解聘方法清除出工地。
八、施工组织管理
1、组织机构
为了确保施工进度和施工质量,施工项目经理负责制,成立项目部,下设工程部和技术部及各专业班组。
形成方案施工、工程质量、工程进度等分工明确、责任清楚管理体系。
见组织机构图
项目经理:
郑孔托
技术责任人:
柯传荣
质检员
黄敏武
安全员
曹井强
测量员
张恒昌
材料员
林厚琪
施工员
檀东灏
资料员
王忠政
文明卫生
张鹏
基坑支护班组
(1)项目部
项目部对整个工程施工作业进行统一安排、合理调度;召开生产会议,协调处理施工过程中出现问题,抓好设备材料管理,抓好安全生产及文明施工;负责和甲方协调,办理相关施工签证等工作。
(2)技术部
技术部对整个工程施工技术、质量实施全方面管理和监督,负责施工各项技术工艺、质量标准实施,负责技术资料搜集、汇编工作;负责和技术相关各方协调工作。
(3)专业班组
技术工
普工
电焊工
2人
杂工
15人
电工
2人
灌浆喷射班
12人
锚杆钻机操作人员
4人
钢筋班
6人
测量员
2人
泥工
12人
累计
55人
注:
按流水作业施工步骤作业人员可灵活调配。
九、边坡及已建建筑物监控
1、监控目标:
在基础施工及维护阶段,可能会出现基坑变形和对应引发周围建筑变形,为确保边坡安全稳定和工程顺利进行,立即掌握基坑边坡变形动态,便于采取多种保护方法,我们在基础施工过程中对边坡及周围建筑进行水平位移和变形监测。
2、监测项目:
1)、基坑边坡水平位移、沉降、裂缝。
2)、基坑周围相邻较近建筑变形。
3)、观察周期
基坑开挖前对基坑边坡观察一次,在开挖过程中,天天观察一次;
如发觉位移量较大或有突变时,加强观察,每间隔1小时观察1次,将观察结果上报监理;观察分节段,分别为土方开挖阶段、直至土方回填。
观察周期:
观察周期拟为2天。
观察分节段,分别为土方开挖阶段、直至土方回填。
首次观察时,对各观察点连续观察2次,2次高差之差不宜大于±0.1mm,取中数作为初始值,以后每次观察值均应和初始值进行比较,以求得垂直位移量。
3、基坑安全监测
在基坑支护工作中对基坑工作状态检测尤其关键,在进行施工过程中对基坑周围环境随时进行监测,依据监测而得来信息立即采取对应对策,以确保基坑工程及设施和建筑物安全稳定,具体基坑安全监测部署详见:
基坑监测部署平面示意图。
(1)基坑安全等级
依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-)第3.1.3条本工程基坑安全等级为二级。
(2)基坑安全监控内容
水平位移观察
依据基坑周围情况设置水平位移观察点,观察基坑顶端水平位移。
水平位移观察可提供基坑边壁水平变形量、变形速率和变形分布信息,进而可分析基坑边壁稳定性。
水平位移采取经纬仪根据视准法进行测量。
沉降观察:
在基坑周围建筑物上设置沉降观察点,检测采取经纬仪和水准仪。
依据基坑周围环境条件,监控内容包含:
a、基坑邻边建筑物沉降观察
b、沉降速率控制
c、位移观察
连续3日沉降速率达成1mm/d,或肉眼发觉建筑物裂缝急剧扩张,应预报警。
(3)观察中注意事项:
严格根据测量规范要求施测。
前后视观察最好用同一水平尺。
各次观察必需根据固定观察路线进行。
观察时要避免阳光直射,且各观察环境基础一致。
成像清楚、稳定时在读数。
随时观察、随时检验计算,观察时要一气呵成。
在雨季前后要联测、检验水准点标高是否有变动。
将各次所观察情况立即反馈相关部门,当建筑物天天累计沉降量超出5mm时应会同相关部门采取应急方法。
(4)临近管道变形控制
累计沉降达30mm(管道支架间距L5%)连续3日沉降速率达成1mm/d,或自己发觉管道漏气、漏水。
(5)巡视发觉多种严重变形现象,如严重基坑渗漏等。
(6)许可变形控制
依据实际监测数据对基坑工程作出险情预报,是一个极其严厉技术问题,必需依据工程具体情况,综合考虑多种实际原因,在实测数据基础上立即做出判定。
十、土方施工过程中遇紧急情况安全处理方法
1、确保方法:
为确保所护边坡安全,特制订以下方法:
(1)施工时应依据实际情况调整支护方案。
(2)在基坑边坡5m内严禁堆载。
2、应急方法
(1)工程项目管理人员、工程技术人员、全体施工人员应全员待命,随时准备应对突发事件。
当边坡变形较大或变形较快时,应立即在坑内填土、堆砂袋,或采取其它对应抢险方法。
(2)立即停止施工,疏散相关人员。
(3)当边坡出现显著垮塌迹象,立即进行土方回填,稳住边坡。
(4)检验护坡施工情况,查明原因,制订补救方案。
(5)当边