1、地下室挖土方案毕业设计方案 目 录一、编制依据: 1二、工程概况 2三、施工准备 5四、施工平面布置 7五、土方开挖施工方法 8六、施工进度目标 13七、劳动力及机械设备配备情况 14八、排水与监测 15九、质量保证措施 17十、安全施工保证措施 18十一、文明施工保证措施 18十二、防基坑坍塌应急预案 19十三、附图 24附图一:基坑周边环境平面布置图 24附图二:基坑开挖平面布置图 24附图三:西侧土钉支护剖面图 24附件四:东侧、南侧两级大放坡剖面图 24一、编制依据:1、永嘉县行政中心建设工程岩土工程勘察报告2、中国美术学院风景建筑设计研究院提供的地下室结构图及总平面图3、浙江省工程勘
2、察院地下室基坑围护设计方案4、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)5、建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000)6、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)7、建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)8、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)9、现行建筑施工规范、规程及省市有关部门文件二、工程概况1、设计概况本工程为永嘉县行政中心建设工程,总建筑面积47910,包括行政中心29210m2,信访接待中心、便民服务中心8150m2,科技成果中心、会议中心8264m2,综合应急中心物资储备用房2286m2,地下室15494m2(含人防面积4620
3、m2),其中行政中心工程结构设计类型为框架剪力墙结构;信访接待中心、便民服务中心;科技成果中心、会议中心;综合应急中心物资为框架结构。工程设计合理使用年限50年,工程等级为三级。耐火等级地下室为一级,上部结构为二级。屋面防水等级为二级;基础类型为人工挖孔桩加筏板基础,地下室基坑开挖采用分层放坡开挖。基坑安全等级属二级基坑,最大开挖深度约7.00 m,基坑底标高约11.00m(黄海高程),场地及周边环境较复杂。基坑支护采用土钉墙支护加大放坡的结构形式相组合施工。西侧靠兴宁北路一侧基坑为土钉墙支护,东侧及南侧为两级大放坡,并设置100mm厚细石钢筋混凝土面层。2、工程关系位于浙江省温州市永嘉县上塘
4、中心城区县前路94号(原县政府大院),嘉宁街南侧、东临永建路A区旧城改造工程、西接居民区。由永嘉县县级机关事务管理局投资建设。序号项 目内 容1工程名称永嘉县行政中心建设工程2工程地址永嘉县行政中心建设工程位于浙江省温州市永嘉县上塘中心城区县前路94号3建设单位永嘉县县级机关事务管理局4监理单位浙江求是工程咨询有限公司5设计单位中国美术学院风景建筑设计研究院6质安单位永嘉县质检站7施工单位浙江二建建设有限公司8工程性质公共建筑3、开挖深度和土方开挖工程量本工程基坑开挖平面呈不规则多边形,整个基坑总开挖面积约为17000m;0.000M标高相当于黄海高程18.0m;场地现状自然地面标高约为+0.
5、7m-0.8m之间,基坑地下室底板顶标高为-5.23m,板厚350mm,素混凝土垫层厚度100mm,故底板垫层底标高为-5.68m;承台垫层底标高分别有:-6.53m、-7.13m、-8.53m三种。地梁截面尺寸分别有350mm950mm、550mm1100mm等多种。故基坑土方开挖深度为4.88m至9.2m不等。根据基坑开挖的图纸尺寸及基坑开挖深度,计算基坑开挖土方量暂估约为10万m3。4、地下水含水层水文地质特征:根据地下水的含水介质及其赋存条件,场地地下水为浅层孔隙潜水,因埋藏深,对基坑施工影响有限,但对人工挖孔桩施工有不利影响。大气降水为该场地地下水的主要来源。基坑降水止水:在基坑开挖
6、深度内,层粉质粘土、层粉土渗透系数相对较小,且水平向好于垂直向,层含粘性土砾砂属中弱透水层,当局部砂土富集部位易发生坍塌等现象,因此基坑应作好排隔水工作。鉴于拟开挖部分主要为渗透性相对较差土层,根据类似工程经验,一般情况下坑内可采用明沟加集水井法进行排水,必要时才采用井点降水措施。基坑开挖时,作好坡顶施工用水的疏通,设置截水沟,必要时还应做一层水泥抹面,以阻止地表水渗入坡体,造成坡体失稳。水和土腐蚀性评价:该场地地下水和土对混凝土结构具微腐蚀性;在长期浸水状态下,水和土对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,在干湿交潜状态下,水和土对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,土对钢筋结构具微腐蚀性。5、地质情
7、况场地地基土质分布情况及工程特性描述如下:2 层素填土,呈松散状,物理力学性质较差,基础施工时应清除。层粉质粘土,中压缩性,呈可塑硬塑状,局部含软塑状粉质粘土团块,中压缩性,土质较均匀,物理力学性质尚好,一般可作为多层建筑的天然地基持力层。层粉土,中压缩性,湿,呈中密密实状。土质较均匀,物理力学性质尚好,一般可作为多层建筑的天然地基持力层。层含粘性土砾砂,呈稍密状,中压缩性,土质不甚均匀,物理力学性质尚好,一般可作为多层建筑的天然地基持力层或短桩持力层。层含粘性土圆砾,呈稍密中密状,中压缩性,土质不甚均匀,物理力学性质较好,可作为多层或高层建筑的桩基础持力层。1层全风化粉砂岩,土的物理力学性质
8、较好,厚度在水平向分布不均匀,局部厚度较薄,本次工程不宜作为桩基础持力层。2层强风化粉砂岩,土的物理力学性质好,厚度分布不均匀,可作为一般小高层建筑的桩基持力层。3层中风化粉砂岩,土的物理力学性质好,分布较稳定,物理力学性质好,可作为高层建筑物桩基持力层。6、工程特点:本工程具有基坑深、土方量大、工期紧等特点。组织施工时,要针对这些特点,合理选择施工机械,精心安排工作面,采用多机组、多层段、多班次主体交叉流水作业。做到充分利用空间和时间,制定一些相应措施,做好各工种,各工序的配合,保持多机组连续作业,确保50天内全部完成基坑土方10万m3,和基坑支护工作。三、施工准备1、地上、地下障碍物清除土
9、方工程开工前,应对施工现场地上、地下障碍物进行全面调查,并制定排除计划和处理方案。2、测量放线及测量准点的保护。 土方工程开工前,红线和建筑物的定位需经市规划部门检验校准后方可动工。要根据施工图纸及轴线测放基坑开挖边线。机械施工易碰压测量(控制点),因此,基坑开挖范围内所有控制点和水准点都要引出机械施工活动区域以外,并着重加以保护。3、临设、施工现场道路和出入口在基坑西南侧搭设临时办公、休息用房等。根据施工总平面及施工现场实际情况,决定以兴宁北路作为土方工程施工的出入口,在本工程的西南侧方向设一个出入口,坑内道路为8m宽的塘渣路。4、施工用水、用电及夜间施工照明施工用水:按施工组织设计上的平面
10、布置要求,在适当位置安装多个水龙头,并配上数100m长软水管,以供施工机械加水和冲洗车辆之用。施工用电主要是基坑支护及降水、夜间照明和机械现场小修等用电。1) 临时供电线路总箱已接入施工现场,并沿基坑周边设置4个分配电箱供护坡和降水施工用电。2)在现场搭设4个高46米的照明灯架,每个灯架安装镝灯2000KW,供夜间施工照明用。另增加利用活动灯架,每个灯架安装1000W碘钨灯,每台挖土机械配备活动灯架三个,其中基坑底挖土工作面1个,坑上装车工作面2个。运土道路、现场出入口、坡道口及主要危险地段也要安装必要的散光灯和警示灯。5、相关手续办理办理交通、城建、市政、市容、环卫等有关手续,办理降水工程向
11、市政管网排放手续,准备弃土场,办理运土及渣土消纳手续。6、机械选择和配备本工程基坑开挖选用反铲挖土机,配备自卸汽车运至场外,挖土机数量可由下式确定。式中,Q土方量,100000立方Pd -挖掘机生产率(600立方/台班)T-工期50天C-每天工作班数,为2K-时间利用系数,取0.8(台)自卸汽车的数量确定:按挖土现场到卸土场地距离10Km计算,自卸汽车时速30km,来回一次装卸车所需时间约为1小时,则1台挖掘机每天挖土12小时所需20吨自卸汽车6001.51.6/(2012)=6台。我们选择3台PC200型反铲挖土机和20辆20吨自卸汽车开展土方挖运施工,同时根据施工实际情况对机械配备数量随时
12、调度。6、油料供应根据本工程机械配备,劳动定额和油耗定额来计算,工地日用油量为0.6T。其中汽车在加油站加油,大型机械(挖机)则采用油罐车送油到现场,利用白、夜班交接保养机械的时间加油。四、施工平面布置基坑土方开挖施工平面布置除要满足本专业的施工要求外,还要结合施工组织设计中的施工总平面布置的要求,为下道工种工序的施工创造条件。 详见附图二:基坑周边环境平面布置图五、土方开挖施工方法 开挖原则本基坑土方开挖工作量大约10万方,建筑物相对集中。为保证土方开挖期间,基坑稳定、单体工程又能相继顺利开工,所以采用“大基坑、小开挖”、并遵循“开槽支撑,先撑后挖、分区分层开挖、严禁超挖”的原则。2、土方开
13、挖施工流程3、测量放样 根据测量控制点引测基础结构各拐点的坐标点,考虑留有足够的基础施工工作面(包括外架、排水沟及挡墙),通过计算,得到基坑边坡坡底、坡顶边线的距离,通过丈量尺寸并撒白石灰线。4、坑内土方开挖方向和运输沿基坑宽度方向三等份位置修筑两条8米宽的土方运输道路(道路为南北向),道路采用500mm厚塘渣铺设,并在东西方向铺设路基箱便于车辆装土。基坑总体开挖走向:安排三台PC200反铲挖掘机同时从基坑北侧向南侧退挖,编号为1#、2#、3#,每台挖机负责30米宽度范围的土方开挖任务;东西两侧的挖机需先开挖修整边坡,再往中部道路开挖推进,并同时向南侧退挖;直至达到西南侧1号出入口处,再安排挖
14、掘机从基坑南侧向北侧方向退挖施工,最后在1号出入口处收尾完成。5、分区分层挖土5.1、兴宁北路一侧(土钉墙区域)土方开挖由于本区域为土钉墙支护系统,土方开挖必须采取分段分层开挖施工。本区域土方开挖由1#反铲挖机施工,沿边坡20米长度为一单元开挖施工,每层土层开挖标高低于土钉约30cm,并适当放坡,严禁超挖。土钉墙由4到5层锚杆组成,第一层锚杆深度为地表以下1米,往下每层土钉的竖向垂直间距为1.3米。第一层挖土深度控制在1.3米左右,1#挖机由北向南挖出20米长,5米宽左右的槽段,边挖边修整边坡,随后立即进行第一道锚杆施工,此时1#挖掘机便开始挖槽段东侧至中部道路之间的土方。待第一层锚杆施工结束
15、,抗拔力达到设计要求后,开挖第二道锚杆施工土层,挖土深度为地表以下2.6米左右,挖土方方法同第一层挖土所述。当第一段(20米范围)土钉墙第二层土方开挖完成后,便开始向南侧开挖第二段土钉墙的第一层土钉施工土方。同理依次往复施工,待第一段第二层锚杆施工结束,抗拔力达到设计要求后,开挖第三道锚杆施工土层,结束后便开挖第二段土钉第二层土方,随后又开始施工第三段土钉第一层土钉。 以三段土钉(60米总长度)为一循环,同上所述,逐步向南侧开展流水施工,直至开挖施工到基底(EL12.32米)。基底预留100mm土层待人工清理。5.2、基坑东侧(大放坡区域)土方开挖本区域边坡支护形式为1:1大放坡上浇筑100m
16、m厚细石混凝土面层(内配钢筋双向6.5200)。土方开挖分两层施工到底,第一层土方开挖深度为地表以下3.0米左右,第二层土方开挖到基底标高(EL 12.37),本层挖土厚度约为3.4米左右。第一层土方开挖:由3#反铲挖掘机负责开挖,沿边坡60米长度为一单元开挖施工,先从东侧边坡处开始挖土,根据白石灰线开挖,边挖边修整边坡,当一单元(60米)边坡开挖完成后,立即展开对坡面钢筋混凝土面层施工,此后3#挖掘机便开始挖边坡西侧至中部道路之间的土方,并同时向基坑南侧退挖施工。第二层土方开挖:当第一单元第一层土方开挖完成,同时第一层钢筋砼面层达到一定强度后,开始开挖第二层土方。同上所述先进行边坡U型槽开挖
17、,随即展开基坑边坡支护施工,最后由3#挖掘大面积开挖第二层土方至基底标高。以每一单元(60米总长度)为一循环,同上所述,向南侧分两层开展流水施工,直到施工至西南侧出土口的横向位置,便开始由南侧向北侧开挖施工,直至最后在出土口收尾完成。5.3、基坑中部土方开挖本区域土方由2#反铲挖土机负责开挖,包括开挖三等份的中路土方以及中部两侧的道路土方。同样分两层开挖到基底,施工方法同上述4.2基坑东侧(大放坡区域)土方开挖。5.4、坑中坑土方开挖 坑中坑土方开挖主要是电梯井等相关深基础土方开挖,本次土方开挖是在第二层(EL15.7米以下)土方大开挖时同时进行,安排两台PC200反铲挖掘机进行翻挖倒运施工,
18、底部挖机负责坑中坑土方开挖及边坡修整(边坡坡度为1:1),挖土深度约为2.8米左右,将开挖出的土方堆放在基底上(EL12.32米层),然后由上部挖掘机将土方翻挖装车外运。5.5承台地梁土方开挖 在人工挖孔桩施工完毕后,重新进行测量定位放线,测设每条地梁的轴线,通过计算放出承台地梁的开挖边线(考虑两侧砖胎模及工作面的宽度)。安排一台PC60型小挖机进行承台地梁土方开挖,挖出的土方局部回填整平,多余部分采用塔吊吊运出土结合铺设路基箱,用2T小型农用拖拉机外运。通过测设水平桩严格控制承台地梁的基底标高,少量土方采取人工清理整平。垫层施工要密切配合挖土:当基底土方开挖完成后,应立即进行混凝土垫层施工。
19、尤其是地梁、承台的垫层和砖胎模,工作量大,必须超前抓紧轴线、标高的测量、定位,材料运输和劳动力安排,以便尽快完成砖胎模的砌筑,形成基坑底板砼垫层的施工条件,防止基坑裸露时间过长,导致基坑隆起、基坑失稳。当然土方挖运也要适应垫层施工的速度。6、技术措施为确保基坑土方开挖安全有效,必须按照以下措施执行:6.1土钉墙施工本基坑土钉墙支护施工质量的好坏,直接影响到基坑支护体系以及周边环境的安全,是基坑开挖施工顺利进行的前提,应予以充分重视。1)土钉采用成孔式,锚杆材料采用18螺纹钢筋,孔径110mm。2)土钉施工时,要求每层深度低于同层土层约30cm,作业面宽宜为20米,适当放坡。3)土钉应按设计要求
20、分层开挖,土层锚杆注浆结束三天后方可进行下一层工作面开挖,土坡暴露时间不得超过24小时。4)喷射混凝土分两次进行,初喷砼厚度控制在40mm左右,进行钢筋网片绑扎,钢筋网片用12加强筋固定且与锚杆焊接牢固。复喷砼厚度控制为60mm左右。6.2对称开挖在土方开挖过程中,三个挖机需根据基坑形状进行两边对称同时开挖,保证围护体系均应受力,确保基坑安全。6.3中心岛开挖挖土时应先挖出基坑边角,然后由两边向中间开挖,按此方式挖土不但可增加土体本身及围护的自然支撑时间,而且使围护的负荷有一个缓冲时间和应力释放时间。7、注意事项7.1开挖前向建设单位了解场地内的地下管线、地下构筑物及其它埋设情况,在挖土过程中
21、发现未知管线等及时报告,不得擅自处理。7.2四周的堆载不超过2.5吨/平方米。7.3当锚杆及围护的强度达到设计要求,方可进行下层土方开挖。7.4基坑土方开挖后,应及时在基坑上部四周做好防护栏杆。夜间施工现场内需配备足够照明。7.5挖土机操作中不应过深,提升不应过猛。任何人不准在挖土机的回转半径内工作,挖掘机向汽车卸土应在汽车停稳后进行,严禁挖斗从驾驶上越过。7.6挖掘机要利用路基箱行走和作业,卡车运输道路要垫块石500厚,当大开挖地表3米以下第二层土方前,需重新铺设运输道路,降低运输道路标高,以免挖土高差太大,形成推力过大。7.6每个挖土点和装土点配备一名指挥,控制挖土标高,防止机械车辆、施工
22、人员等发生安全事故。在各车辆进出口处安排指挥一名,专职指挥车辆,确保运输车辆的安全畅通。在门口安排4名清扫工,2人冲洗车辆,2人门口道路保洁。必要时请环卫部门派洒水车清洁路面。7.7土方挖运过程,重点放在后续作业跟上的环节,即某段开挖完后,立即以后浇带为界,验槽施工电梯井、集水井、承台、地梁的砖胎模砌筑,底板垫层绑扎钢筋、支模、安放止水钢板等,创造浇筑底板砼的条件。当某段基础底板砼完成时,其它段土方也相应完成,并以此类推。整个地下室土方以后浇带为界,实行分段开挖,这样即解决了大基坑小开挖的矛盾,又解决了场内施工场地不足的问题,同时又保证了基坑的稳定。六、施工进度目标根据施工组织设计挖土专项施工
23、总时间为50天(不包括土钉墙施工、人工挖孔桩施工)。为保证按期完成土方开挖施工,确保不影响后续工作,项目部将配备足够的人力物力资源分两班进行施工。七、劳动力及机械设备配备情况1、劳动力配置工种人员定员人数班制配备人数挖土机司机326运土汽车司机18218基底清土人员(普工)15230现场冲洗汽车人员224施工调度指挥人员323道路清扫人员525测量放线、标高观测控制(施工)224机修工224合计74人2、施工机械设备配置序号名 称型 号单位数量备 注1反铲挖掘机PC-200台4土方开挖用(一台备用)2反铲挖掘机PC-60台1挖承台地梁用3自卸汽车20吨辆18土方运输用4拖拉机2吨辆3土方运输用
24、5潜水泵QW100-100-15-7.5台2基坑排水用6潜水泵QW50-20-15-1.5台4基坑排水用7全站仪GTS701台1定位放线用8水准仪AT-G1台3高程控制用9大钢尺50M把3测量放线用10卷 尺5M把10测量放线用11标 尺5M把3高程测量用12塔 吊QTZ63台2物料吊运用八、排水与监测1、排水采用地表排水和坑内排水相结合,放坡破面采取防渗措施,具体做法:1.1 地表排水:沿基坑外侧0.5米作业设置砖砌300300排水沟,并根据实际情况每隔20米左右地表集中排水井,防止地表水流入坑内;1.2坑内排水:防止基坑底部积水,基坑开挖施工期间可在坑底设置临时性的排水沟,做到有水即排;基
25、坑开挖到设计标高后土建单位可根据实际情况利用承台井、地梁沟作为集水井和排水沟,及时利用水泵把坑内积水排出坑外,坑底排水沟应离开基坑底边线5m以上,且排水沟设置不得影响设置垫层对围护结构的支挡作用;1.3 防渗措施:在放坡的坡面上设置100厚C20的混凝土护坡,并在坡面上间隔2.0米设置50PVC排水管,以防止边坡壁内积水造成边坡垮塌。2、基坑监测:在施工过程中,应密切监测周边环境及围护结构、土体变形,根据这些变形的发展情况及时调整施工方法,实行信息化施工。本次开挖施工应进行以下项目的监测:2.1 深层土体位移监测:共设8个测斜管,深度12m; 2.2 对周边道路及管线沉降及变形进行监测,工布置
26、10个沉降观测点。2.3水平、垂直位移监测:在支护结构上设置16个点进行水平位移观测,随时掌握监测对象的水平、垂直变位情况。2.4基坑渗水、大雨期间水位变化和水害来源的观察。2.5基坑内土体裂缝观察。3、监测报警值:3.1 深层土体位移最大控制值为60mm,变化速率大于5mm/d。3.2水平位移最大控制值为30mm,变化速率大于 3mm/天。3.3垂直位移大于30mm,变化速率大于 3mm/天。3.4管线位移大于30mm,变化速率大于 3mm/天。基坑监测必须由专业资质的第三方监测单位负责监测,每天制表,抄报各有关单位。 如果将达到预警值则立即上报总包方、业主、监理,并做好加密观测次数,当有危
27、险事故征兆时,应进行连续监测,通知做好启动应急方案的准备。九、质量保证措施1、质量要求:1) 基坑开挖标高严禁超过设计标高,机械施工时严禁超挖深挖,避免扰动基底土层。2) 边坡和边线,基坑土方开挖施工时边坡和边线的允许偏差250mm,边坡不得太陡,应严格按设计放坡要求施工。2、质量措施1) 开工前要做好各级技术准备和技术交底工作。施工技术人员,测量人员要熟悉图纸,掌握现场测量点及水准点的位置尺寸。2) 施工中要配备专职测量工进行质量控制,要及时撒白灰线,将基坑开挖下口测放到槽底,及时控制开挖标高。3) 认真执行开挖样板制,凡重新开挖边坡坑底时,由操作技术较好的修理工挖一段后,经测工或质检人员检
28、查合格后作为样板,继续开挖,操作者换班时,要交接挖深、边坡操作方法,以确保开挖质量。4) 开挖边坡时,尽量采用沟端开行,挖土机的开行中心线要对准边坡下口线。要坚持先修坡,后挖土的操作方法,以免影响开挖质量。5) 机械挖土过程中,项目部将配备足够的人员(普工),每台挖机每班配备5名普工,随时配合清土、修坡、将土送至挖土机开挖半径内,这种方法既可一次交成品,确保工程质量,又可节省劳动力,降低成本。6) 对于一次开挖至设计坑底标高后的基坑,要注意成品保护如后面工序不能立即施工时,可预留200mm保护层。7) 认真执行技术、质量管理制度、施工中要注意积累技术资料。十、安全施工保证措施1. 严格执行“挖
29、土机操作规程要求”和“挖土工程安全技术交底”中的各项规定,并组织现场人员认真学习,严格遵守。2. 遵守“建筑工地六大纪律”,进出基坑人员和需开机开车人员一律戴好安全帽。3. 本工程土方工程开挖前,进一步复核测量定位情况,做好心中有底,建立数据表格。挖土前,须将挖土时间、行走路线等情况通报业主及有关城管单位。4. 基坑上沿四周用两道黄黑相间的钢管作安全防护栏杆。在基坑内设钢管扶梯作为人员垂直通道。栏杆高度不低于1.20m。5. 土方开挖期间,塔吊基坑四周必须做好防护措施,设置钢管防护栏杆,高度不低于1.20m;6. 在基坑边坡上沿2.5米范围内,严禁堆放施工材料或大型施工机械。钢筋加工及堆场距离
30、坑底必须大于10m以上;基坑内挖除的土方不得堆放在坑底,必须通过挖机运至空旷处,并及时运离现场。7. 挖土由上至下,逐层进行。严禁超挖,严格按规定路线深度开挖,确保围护施工安全。8. 挖土时,严密观察边坡,边坡挖出后一天内必须进行护坡混凝土浇筑。9. 严禁挖机及卡车停放在边坡上作业。十一、文明施工保证措施1、在各个运土出口处,设置车辆冲洗台,旁边设置集水井和沉淀池,大门口处设置高压水龙头,土方开挖期间,所有车辆离开场地必须经过洗车台对车辆轮胎进行冲洗,以减小对城市道路的污染;污水经过集水井、沉淀池沉淀后以清水排入市政污水管网。2、运土车辆进出大门听从现场指挥,轮胎上沾土必须清洁后方可外运,确保市容整洁。3、沿基坑四周设置排水沟,保持排水畅通,保持场地整洁无积水,办理污水排放手续,场地污水排放均经沉淀池沉淀后以清水排入市政污水管网。4、夜间运土车辆保证静音,禁鸣喇叭扰民。5、车辆装土高度应防止渣土在外运过程中掉落,成立5人左右的卫生清扫队伍,运土车辆对附近城市道路造成的污染必须及时派人进行清扫。6、做好文明施工的场地布置工作,材料堆
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