完整版基坑松木桩加固方案.docx
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完整版基坑松木桩加固方案
农民居房小区六期
一区Ⅱ标段22栋工程
基
坑
地
基
层
处
理
及
基
坑
加
固
方
案
编制人秦爱华职务(称)现场技术总负责(工程师)
审核人顾锦亮职务(称)技术总负责(工程师)
批准人陈烯华职务(称)总工程师
批准部门(章)江苏建鸣建设工程有限公司
编制日期2010年5月28日
悬臂式松木桩支护、地基层处理方案
一、工程概况
1、六期21#、22#、23#、29#、30#安置房工程;22#房属于剪力墙结构;地上18层;地下1层;建筑高度:
52.20m;标准层层高:
2.90m;总建筑面积:
33159.78平方米;由江苏建鸣建设工程有限公司承建。
2、本工程由经济园区开发有限公司投资建设,设计研究院有限公司设计,勘察设计研究院有限公司地质勘察,建设管理有限公司监理;由吴福兆担任项目经理,顾锦亮、秦爱华担任技术负责人。
(一)悬臂式松木桩支护
一、基坑支护概况
于2010年5月21日22#房基坑挖土完成,5月22日小区下水道管在22#房基槽南侧路边突然破裂使基槽边坡严重塌方、砼路面裂缝,所有的小区排水系统管道的中水都集中排放到22#房基坑里水深大约为1.9m蓄水量为900m3左右,为了确保22#房基槽地基工程质量及安全生产,因此本工程需要解决支护问题。
经综合考虑费用、施工方便等因素,决定采用基坑边坡钻孔打入木桩支护的方案。
一、编制依据
本计算书的编制参照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),《土力学与地基基础》(清华大学出版社出版)等编制。
二、参数信息
重要性系数:
1.00;
土坡面上均布荷载值:
22.00;
荷载边沿至基坑边的距离:
1.00;
均布荷载的分布宽度:
1.00;
开挖深度度:
3.40;
基坑下水位深度:
4.00;
基坑外侧水位深度:
4.00;
桩嵌入土深度:
2.60;
简图如下:
现场现状照片
基坑外侧土层参数:
序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力饱和容重
(m)(kN/m3)(°)(kPa)(kN/m3)
1粘性土4.119.313.51020
2粘性土1.618.619.31021
3粘性土218.319.91021
基坑以下土层参数:
序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力饱和容重
(m)(kN/m3)(°)(kPa)(kN/m3)
1粘性土0.8519.313.51021
2粉土3.618.319.91021
三、主动土压力计算
Kai=tan2(450-13.500/2)=0.62;
临界深度计算:
计算得z0=2×10.00/(19.30×0.621/2)-7.33/19.30=0.93;
第1层土计算:
σajk上=7.33kPa;
σajk下=σajk下=7.33+19.30×3.40=72.95kPa;
eak上=7.33×0.62-2×10.00×0.621/2=-11.21kPa;
eak下=72.95×0.62-2×10.00×0.621/2=29.57kPa;
Ea=(0.00+29.57)×(3.40-0.93)/2=36.45kN/m;
第2层土计算:
σajk上=σajk下=72.95kPa;
σajk下=σajk下=72.95+19.30×0.00=72.95kPa;
eak上=72.95×0.62-2×10.00×0.621/2=29.57kPa;
eak下=72.95×0.62-2×10.00×0.621/2=29.57kPa;
Ea=(29.57+29.57)×0.60/2=17.74kN/m;
第3层土计算:
σajk上=σajk下=72.95kPa;
σajk下=σajk下=72.95+19.30×0.00=72.95kPa;
eak上=72.95×0.62-2×10.00×0.621/2=29.57kPa;
eak下=72.95×0.62-2×10.00×0.621/2=29.57kPa;
Ea=(29.57+29.57)×0.10/2=2.96kN/m;
Kai=tan2(450-19.300/2)=0.50;
第4层土计算:
σajk上=σajk下=72.95kPa;
σajk下=σajk下=72.95+18.60×0.00=72.95kPa;
eak上=72.95×0.50-2×10.00×0.501/2=22.52kPa;
eak下=72.95×0.50-2×10.00×0.501/2=22.52kPa;
Ea=(22.52+22.52)×1.60/2=36.03kN/m;
Kai=tan2(450-19.900/2)=0.49;
第5层土计算:
σajk上=σajk下=72.95kPa;
σajk下=σajk下=72.95+18.30×0.00=72.95kPa;
eak上=72.95×0.49-2×10.00×0.491/2=21.87kPa;
eak下=72.95×0.49-2×10.00×0.491/2=21.87kPa;
Ea=(21.87+21.87)×0.30/2=6.56kN/m;
求所有土层总的主动土压力:
∑Eai=99.75kPa;
每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hai;
则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为ha;
根据公式计算得,合力作用点至桩底的距离ha=1.96m。
四、基坑下的被动土压力计算
根据公式计算得Kp1=tan2(450+13.500/2)=1.61;
基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较∑hi=0.85σp1k上=0.00kPa;
σp1k下=0.00+19.30×0.85=16.41kPa;
根据公式计算得ep1k上=0.00×1.61+2×10.00×1.611/2=25.37kPa;
根据公式计算得ep1k下=16.41×1.61+2×10.00×1.611/2=51.77kPa;
式中c1----第一层土的粘聚力;
根据公式计算得Ep1=(25.37+51.77)×0.85/2=32.78kPa;
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;
Hpi1=2.13;
根据公式计算得Kp2=tan2(450+19.900/2)=2.03;
本土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较∑hi=2.60σp2k上=16.41kPa;
σp2k下=16.41+18.30×1.75=48.43kPa;
根据公式计算得ep2k上=16.41×2.03+2×10.00×2.031/2=61.85kPa;
根据公式计算得ep2k下=48.43×2.03+2×10.00×2.031/2=126.92kPa;
式中c2----第一层土的粘聚力;
根据公式计算得Ea2=(61.85+126.92)×3.60/2=339.78kPa;
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;
Hpi2=0.77;
∑Epi=372.56;
每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;
则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为hp;
根据公式计算得,合力作用点至桩底的距离hp=0.89。
经过计算得出图如下:
五、验算嵌固深度是否满足要求
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)的要求,验证所假设的hd是否满足公式;
0.89×372.56-1.2×1.00×1.96×99.75=97.66;
满足公式要求!
六、抗渗稳定性验算
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)要求,此时可不进行抗渗稳定性验算!
七、结构计算
1、结构弯矩计算
弯矩图(KN.m)
变形图(m)
悬臂式支护结构弯矩Mc=10.16kN.m;
2、截面弯矩设计值确定:
截面弯矩设计值M=1.25×1.00×10.16=12.70;
γ0----为重要性系数,按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),表3.1.3可以选定。
八、截面承载力计算
1、材料的强度验算:
γx-----塑性发展系数,对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件,偏于安全考虑,可取为1.0;
Wx-----材料的截面抵抗矩:
750.00cm3
σmax=M/(γx×Wx)=12.70/(1.0×750.00×10-3)=16.94MPa
σmax=16.94Mpa<[fm]=17.00Mpa;
经比较知,材料强度满足要求。
2、支护结构的挠度计算:
根据连续梁计算,最大挠度为:
0.18m。
十、施工操作具体方案
1、工程地质
经无锡市勘察设计研究院有限公司地质勘察报告提供数据。
场地原地坪标高为-0.7m,±0.00为4.30m,自上而下分别为①粉质粘土,②粉质粘土,③粉质粘土粉夹层(物理力学性质详见地质报告)。
2、施工方法
为了打桩确保安全、在坑边首先搭好脚手架以防操作人员滑入基坑中造成安全事故,操作的程序是:
搭设脚手架→基坑边桩位放线→钻孔→木桩制作→打桩机就位→试打→打桩施工→三七灰土夯实→打桩机退场
1、用0.15m直径的钻孔机钻孔,深度确保打入基坑底2.6m,间距≥0.2m。
2、用6m±0.4m。
直径为15cm的东北落叶松圆木,去皮检查材质,保证质量,不得有缺损现象,大头制尖向下,用探孔机夯入孔底,遇有个别弯曲木桩必须保证凸部朝向基坑。
3、为保证木桩与土方之间没有间隙形成,整体用1:
0.5的干拌石灰、粘土密实填平。
4、结论
通过此办法施工,达到了预期的技术效果,凡在实行支护部位,整个施工过程,保留现状土没有出现塌落状况,有效的保证施工正常进行。
十一、保证工程质量措施
1、责任保证措施
施工全过程实行责任制,项目负责人、技术负责人、施工人员应明确职责,保证工程质量及施工安全,奖优罚劣。
值班制度:
实行工程技术人员现场值班制度,保证施工现场技术人员在岗在位。
2、技术交底制度
工程技术人员定期向各施工班、组技术交底,做好技术培训和劳动教育,使全体施工人员了解设计意图,熟悉操作规程,保证工程质量。
3、开好碰头会
值班技术负责人每天应开好各施工班组的碰头会,及时调整施工计划,布置施工任务,
4、解决施工难题
责任到位:
工程技术人员应对工程进度、质量和边坡安全情况全面了解,密切注意边坡位移和地面沉降,发现问题,及时处理。
十二、保证工程安全生产措施及文明施工措施
1、建立专职与兼职相结合的安全生产管理网络,项目负责人是安全生产的第一责任人,安全员是安全生产全方位管理的负责人,各管理组、作业班组设兼职安全员。
安全指导每个工种、每项作业及每个环节。
2、建立安全岗位责任制及安全奖惩制度,确保每个员工必须遵守安全操作规程,明确安全责任及安全目标。
3、定期对施工现场进行安全检查,指出指令、要求、批评及表扬;坚持班前安全活动制度,签定安全责任书。
4、贯彻三级教育,开工前进行全员安全作业规范教育,施工时对班组进行安全技术交底,针对各专业组进行岗位安全责任教育。
5、定期对施工现场的各类设备、器材的配备、性能状态、防护装置、电缆的布设、架空及电器的二级漏电保护进行检查。
6、施工安全措施如下,人人必须严格遵守:
施工人员必须佩戴安全帽。
非本人操作的机械设备未经许可,不准动用。
各工种施工人员必须按安全操作规程进行文明施工。
(二)基坑土处理基层方案
1、概况:
22#房地下室基础埋深约4米,满堂开挖,持力层为粉(fak=200kPa),厚度超过4米,其下无软层,基坑开挖至基底,无暗浜、暗河及下水管道。
意外发生:
基坑挖好第二天小区下水道突然破裂水侵泡基坑并造成砼路边塌方,基坑水深大约为1.9m蓄水量为900m3左右,为了确保22#房基槽地基工程质量,原挖好的基底层粘土已严重软化,软化层厚度约0.2米,许多基槽部位人踩上去即会下陷,原粘土层严重被坏。
2、处置方案:
2台100mm离心水泵24小时不间断的抽水,水抽干后,基槽需加深,继续采取人工桩中开挖,挖至老土大约200深,用200厚碎石做垫层铺设在碎石上面再浇100厚C15砼垫层震捣密实砼终凝后浇水养护7d。