水厂基坑支护方案Word文件下载.docx

1、JGJ18-200315岩土锚杆（索）技术规范CECS22:200516建筑基坑工程监测技术规范GB50497-200917建筑机械使用安全技术规程JGJ33-200118施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-200519建设工程施工现场供用电安全规范GB 50194-93此外，施工时的扬尘及噪音应符合烟台市规定的相关标准。2、工程概述2.1工程概况2.1.1 构筑物概况本工程为集成式设计，所有构筑物全部集中在一个构筑物内，尚属国内先例。拟建构筑物位于污水处理厂院内，现况生物池北侧，北临养殖池。构筑物具体尺寸如下：建筑物名称平面尺寸（mm）结构类型基础形式基底标高（绝对高程）水池300*10

2、5（半地下）剪力墙桩箱基础-8.402.1.2 基坑及周边概况拟建工程基坑周长约900m，东西长320m，南北长130m，面积约41600。水池箱体侧壁北侧18.5m为已有道路，东侧11m为已有道路、24.5m为已有污水处理池 （埋深8-10m），经过现场踏勘。现场基坑周边有路灯等构筑物、无雨水等地下管线。基础持力层为（4）层细砂层，基坑部分区域考虑到基底超挖换填，换填材料选用砂石材料，分层夯实至中密，压实系数不小于0.94，现场开挖前场地平整至绝对标高3.0m。基坑分段图如下：各剖面段具体情况详见下表：基坑分段基坑底绝对标高（m）考虑基底换填超挖坑顶绝对标高（m）深度（m）附加荷载（kpa）

3、周边环境AB3.011.4距坑顶2.0m均布附加荷载20 kpa西侧已有养殖池BC-8.5011.511m外为已有道路CD-9.5012.524.5m外为已建污水水池DEEA无影响基坑支护因素2.1.3工程数量表基坑支护主要工程数量如下表所示：主要项目参数单位数量备注灌注桩8001200m16278高压旋喷桩120090017050锚索根数1*7标准型1860级S15.2钢绞线道338锚喷护坡14066降水井直径600口119基坑内外冠梁800*800m315802.2工程地质和水文条件2.2.1工程地质条件拟建场地所处地貌单元为滨海浅滩（属潮汐带），场地西半部分为海参养殖池，池深约4.0m左

4、右；场地东半部分为建筑开挖弃土堆积区，堆土高度约为2.0-5.0m。场地表层为素填土，其下依次为第四系全新统海积细砂，海积泻湖相沉积淤泥质粉质粘土，冲洪积细砂及粉质粘土组成。现自上而下分述如下：（1）素填土（Qml）遍布于场区陆地表层。色杂，松散状态。主要由细砂及粘性土组成，混少量建筑垃圾及风化岩屑、碎块，为近期挖方形成。厚度:2.4012.30m,平均5.73m；层底标高:-3.490.48m,平均-1.51m；层底埋深:2.4012.30m,平均5.73m。（2）细砂（Q4m）各钻孔均有分布。灰色灰黄色，饱和，稍密密实状态，主要成分为石英，含少量云母，级配较差，分选性较好。1.8010.6

5、0m,平均4.73m；-11.53-2.88m,平均-6.61m；2.0018.60m,平均9.03m。（3）淤泥质粉质粘土（Q4m+l）该层分布在912、2124、3436、4548、5760孔，深灰灰黑色，软塑流塑状态，含有机质和少量海生贝壳残骸。染手，有腥臭味，具触变性及高压缩性。切面较光滑，中等韧性和干强度。为场区新近沉积软弱下卧层。0.603.90m,平均1.85m；-9.73-6.55m,平均-7.85m；4.0016.50m,平均9.67m。（4）细砂（Q4m）褐黄色黄色，饱和，稍密密实状态，主要成分为石英，含少量云母。分选性及磨圆度均好。该层多夹砂混粉质粘土透镜体。7.9016

6、.80m,平均12.67m；-24.30-17.78m,平均-21.42m；16.2031.80m,平均23.84m。 （4-1） 粉质粘土（Q4al+pl）分布在124、2637、4448、52、57、60孔。褐黄色，可塑硬塑状态，具中等压缩性。无摇振反应，韧性中等，干强度中等。该层质感较差，土质很不均匀，局部地段混大量细砂或相变为粉土。0.604.00m,平均2.13m；-20.72-16.08m,平均-17.68m；13.0027.50m,平均19.60m。 （5） 粉质粘土（Q4al+pl）褐黄色浅黄色，软塑可塑状态，具中等压缩性。无摇振反应，韧性中等，干强度中等，切面稍有光泽。该层土

7、质很不均匀，局部地段相变为粉土。 1.5012.40m,平均7.10m；-32.40-21.82m,平均-28.40m；24.7039.00m,平均30.82m。 （6） 粉质粘土（Q4al+pl）分布在112、15、17、19、2023、25、28、32、36、38、42、45、52、56、60孔。灰色深灰色，软塑可塑状态，具中等压缩性，无摇振反应，韧性中等，干强度中等，切面有光泽。该层土质不均匀，局部地段相变为粉土。受孔深限制，部分钻孔未能揭露，最大揭露厚度17.70m。（6-1）细砂（Q4al+pl）该层分布于场区部分地段，灰白色浅黄色，饱和，密实状态。主要成分以石英为主，含少量云母，磨

8、圆度及分选性均较好。受孔深限制，部分钻孔未能揭露，最大揭露厚度7.60m。新近沉积层以下为第四纪沉积之卵石、圆砾层及细砂、中砂1层；粉质粘土、粘质粉土层，砂质粉土、粘质粉土1层，粘土、重粉质粘土2层及细砂、中砂3层；第四纪沉积层以下为第三纪沉积之全风化强风化砾岩层，全风化强风化粘土岩1层及中等风化砾岩2层。本工程典型地质剖面如下：2.2.2 水文地质条件根据本次勘察的地质资料，场区内地下水经分层量测均为第四系孔隙潜水，孔隙潜水含水层主要为（2）层细砂、（4）层细砂，地下水主要由大气降水垂直渗透补给和相邻含水层侧向迳流补给，并以蒸发及地下迳流等方式排泄。地下水与海水联系密切，地下水位受潮汐影响很

9、大。其水位动态变化规律及变化幅度随潮汐变化而变化，地下水位变化幅度1.02.0m。勘察期间实测地下水位情况见下表： 初见水位情况数据个数水位埋深最小值（m）水位埋深最大值（m）水位埋深平均值（m）标高最小值（m）标高最大值（m）标高平均值（m）361.411.34.11-1.343.05-0.13稳定水位情况水位埋深最大值（m）水位埋深平均值水位标高最小值（m）水位标高最大值水位标高平均值1.39.53.58-0.421.940.401、地下水对混凝土结构腐蚀性评价（1）按环境类型评价该场地环境类型为类，微冻区，属弱透水层中的地下水，SO42-含量：485.531234.04mg/L，Mg2+

10、含量：211.44409.46mg/L，总矿化度2905.389110.84mg/L。依据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009版）表12.2.1规定，地下水对混凝土结构为弱腐蚀性。（2）按地层渗透性评价场区地下水为弱透水层中的地下水，场区地下水PH值：7.577.65，侵蚀性CO2含量：0.00 mg/L，HCO3-含量：3.3917.14mmol/L，依据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009版）表12.2.2规定，地下水对混凝土结构为微腐蚀性。综合分析判定该场区地下水对混凝土结构具弱腐蚀性。2、地下水对钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀性评价场区地下水Cl-含量12

11、59.183675.46mg/L，依据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009版）表12.2.4规定，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋在“长期浸水”环境中为微腐蚀性、在“干湿交替”环境中为中腐蚀性。综上所述：地下水对混凝土结构为弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在“长期浸水”环境中为微腐蚀性、在“干湿交替”环境中为中腐蚀性。3、基坑支护、降水设计3.1支护、降水设计综合考虑方案根据建筑基坑支护技术规程（JGJ1202012）规定，应综合考虑基坑周围环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素，按表3.1.3采用支护结构的安全等级。对同一基坑的不同部位，可采用不同的安全等级。表3.1.3

12、 支护结构安全等级安全等级破坏后果一级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重二级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响严重三级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响不严重基坑考虑按照支护结构为桩锚支护结构，基坑支护结构安全等级为一级。3.2基坑支护、截水设计及施工步骤3.2.1支护方案设计根据设计要求，基坑采用双排桩+锚索垂直支护，由于场地地处海水，地下水丰富，采用高压旋喷止水帷幕进行止水。同时坑外采用管井降水，确保锚索顺利施工并减小支护风险。1）基坑AB、BC、EA段采用双排桩结合预应力锚索支护，上部3m为1

13、:1.5自然放坡，下部800双排灌注桩+1排锚索，前排灌注桩与高压旋喷桩搭接；2）基坑CD段采用双排桩结合预应力锚索支护，上部3m为1:1.0自然放坡，下部800双排灌注桩+1排锚索，前排灌注桩与高压旋喷桩搭接；3）基坑DE段采用双排桩结合预应力锚索支护，上部3m为1:4）深基坑桩-锚支护参数见下表：项目基坑深度11.50m支护型式围护桩/预应力锚杆支护结构安全等级重要性系数1.1围护桩护壁桩桩径800桩间距（mm）前排桩间距1200，后排桩间距2400桩长（m）CD段为17.5m，其余为15.5m数量（m3）8866.40强度等级C30嵌固深度（mm）约7m断面尺寸（mm）800（宽）800

14、（厚）桩间挂网喷砼喷混厚度80mmC20钢筋网片6.0200200mm预应力锚索直径直径150mm水平夹角（斜向下）25 桩-锚支护各断面参数支护断面双排桩前后排距/桩长（m）前排桩桩距后排桩桩距桩径锚索长度（m）间距（m）锚固段长度（m）拉力标准值/锁定值（KN）3.2/15.51.22.480025.53*15.218m260/20027.520m374/2803.2/21.5354*15.227m427/32019.52*15.2280/210253/190锚喷设计参数表项 目设计参数坡顶荷载20kPa，超载距基坑边2.0m锚喷面坡度1:1-1:1.5面层钢筋 6200钢筋网钢钉参数14

15、HRB3352000混凝土面层厚度80mm，强度C20水泥净浆水灰比0.5，强度不低于20Mpa混凝土配合比水泥：砂：石=约1:2:3.2.2降水设计降排水分部降排水分项基坑降排水基坑降水止水帷幕详见基坑支护设计坑外降水井坑外75口，间距15m，井深17m坑内降水井坑外44口，间距30m，井深17m基坑周边采用直径400的波纹管，坡降比1:0.005，坑顶布置沉砂池，基坑内周边布置盲沟，坑底布置集水坑，管井孔径600mm，井管直径315mmPVC管，滤水孔直径4mm，间距50mm，滤料用用粗砂粒或直径3-7mm的过筛石屑。基坑顶部降水在基坑顶部设置截面尺寸为300*300的排水沟。基坑底部排水

16、基坑内采用明排，沿坑底四周 布置断面为300*300的排水盲沟，沟内填石子，同时每隔50m布置一个直径500mm，深0.5m的集水坑，盲沟与集水坑相连，排水沟离侧壁距离0.5m以上。3.3.3施工步骤（1）挖除现场地表土，平整现场地形；（2）定位放线后，进行降水井施工；（3）排水管道安装；（4）基坑降水；（5）土方开挖3.0m至0.00位置，进行灌注桩施工；（6）高压旋喷桩（止水帷幕施工）；（7）冠梁施工；（8）锚索；（9）基坑开挖-锚喷（间段进行）。4、专项施工方案4.1高压旋喷桩专项施工方案 4.1.1 加固原理三重管是利用专用设备先造孔，然后插入灌浆管。利用高压水流切割土体。同时利用空气

17、压缩机工作将切割本体产生的泥浆排出，并同步灌浆。采用三管法旋喷，应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气；喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外。4.1.2 工艺流程本标段拟采用三重管旋喷法，跳桩施工，工艺流程为施工准备测量定位钻机引孔机具就位钻孔至设计标高旋喷开始提升旋喷注浆旋喷结束成桩（流程图见图4-1）。高压旋喷桩参数如下：桩距桩长注浆流量水泥浆压力气压提升速度旋转速度

18、水灰比水泥掺量全断面0.9m1200mm25m100L/min32MPa0.7 MPa8cm/min10r/min600kg/m4.1.3 施工方法（1）场地平整 先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟。（2）测量定位 首先采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。（3）引孔根据地勘报告结合设计参数，需事先进行引孔，引孔采用反循环钻机进行作业，泥浆护壁，待引孔完成后进行高压旋喷桩作业。钻孔直径100-130mm，钻至设计深度

19、（4）机具就位人力缓慢移动至指定桩位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1%。对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%。为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。（5）插管在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.51.0MPa）边下管边射水，至设计标高后停止钻进。（6）浆液配置桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。高压旋喷桩的

20、浆液，采用42.5R普通硅酸盐水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比11，水泥浆比重1.49。搅拌灰浆时，首先将水加入桶中，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌1020分钟，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。喷浆时，拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。（7）喷射注浆在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。

21、旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，喷射时，高压泥浆泵压力增到施工设计值（大于30MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为150mm/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度 。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于1m，防止固结体脱节。（8）桩头部分处理当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷

22、，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。（9）冲洗喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。管内、机内不得残存水泥浆。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。（10）重复以上操作，进行下一根桩的施工。（11）补浆喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。4.1.4 质量要求旋喷桩施工质量要求应满足表5-1的要求。表5-1 旋喷桩施工质量标准表项次规定值或允许偏差检查方法桩距（mm）100尺量桩径（mm）不小

23、于设计查施工记录垂直度（%）1%单桩注浆量桩体28天强度（Mpa）3.0钻芯取样4.1.5 控制要点（1）正式开工前应认真作好工艺性试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比。（2）施工前，要求检查旋喷管的高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，合格后方可喷射浆液。（3）制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。（4）喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查

24、排除故障；如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后，重新旋喷。（5）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。（6）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有1020cm的搭接长度，避免出现断桩。（7）相邻两桩施工时间间隔不小于48h，间距不小于46m。（8）高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管。（9）施工中做好泥浆处理，及时将泥浆运出。（10）质量检验在旋喷注浆结束28天后进行，检验桩的数量不小于已经完成桩数的2%5%，不合格者进行补喷。4.2钻孔灌注桩施工专项施工方案4.2.1护坡桩

25、施工工艺流程和技术要求本工程地层主要为粉质粘土、粘质粉土，护坡桩的施工可采用长螺旋成孔中心压灌砼后插钢筋笼工法。采用该法成桩由于不需泥浆护壁，无泥皮，无沉渣，无泥浆污染，工作低噪音、施工速度快，无桩底虚土等特点。a施工工艺流程长螺旋成孔中心压灌砼后插笼法施工工艺如下图所示：b施工技术要点按施工设计图现场确定施工范围，采用全站仪根据施工控制网测放桩位。为保证桩位点不扰动丢失，用22钢筋在桩位上打入地下至少300mm，拔出后投入白灰，并插入8盘条拴红布条注明桩号作明显标识。每台钻机施工开始后，根据白灰桩位使钻机就位。桩位放完后，经现场监理复核、签字认可后方可用于施工。长螺旋成孔中心压灌砼后插笼工法施工示意图钻机就位：钻机就位时，必须保证平稳，不发生倾斜、位移；钻孔：采用跳打方式，测量人员根据场地平整度分片区测定多点标高，取平均值作为该区孔口标高，控制钻孔深度，钻至设计深度后，原地空转清土；压灌砼：采用砼输送泵通过输送管经钻具中心压入孔内，压砼前先稍体钻具，保证钻门依靠自重完全打开，然后压灌砼，保证砼埋钻具至少0.5m，之后边提升钻具边压入