中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司扩建48万吨/年小麦加工项目深基坑工程专项设计方案
中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司扩建48万吨/年小麦加工项目建筑深基坑工程专项设计方案工程编号:审批:审核:编制:项目负责人:日期:.09
目录1设计原则、编制依据、设计使用年限........................................................................................................-1-1.1设计原则................................................................................................................................................-1-1.2编制依据的法律法规、文件、图纸、规程、规范...........................................................................-1-1.3设计使用年限和基坑安全等级...........................................................................................................-2-2工程概况.........................................................................................................................................................-2-2.1基本情况................................................................................................................................................-2-2.2结构设计概况.......................................................................................................................................-3-2.3工程地质条件概况...............................................................................................................................-3-2.4地下水....................................................................................................................................................-5-2.5周围建筑环境.......................................................................................................................................-5-3基坑支护结构设计........................................................................................................................................-5-3.1设计条件................................................................................................................................................-5-本工程的各剖面计算软件为理正深基坑软件7.0PB5。.........................................................................-6-3.2基坑支护设计内容...............................................................................................................................-6-4基坑降水方案设计......................................................................................................................................-20-5基坑监测设计.................................................................................................................................................-26-5.1监测内容..............................................................................................................................................-26-5.2监测点布置.........................................................................................................................................-27-5.3观测方法...............................................................................................................................................-27-5.4监测频率..............................................................................................................................................-28-6主要施工技术要求..........................................................................................................................................-30-7、基坑应急措施...............................................................................................................................................-32-8、土方开挖.......................................................................................................................................................-32-9、其它要求.......................................................................................................................................................-33-10、基坑支护设计附图....................................................................................................................................-34-
服务(袁工)-1-1设计原则、编制依据、设计使用年限根据国家的技术经济*策;依据场地工程地质条件、拟建场地周围建筑环境、本基坑工程的具体特点、基坑侧壁安全等级及本工程项目有关设计图纸并参照类似工程经验,同时经现场实地踏勘、调查、调研,按照国家现行有关设计、施工规范、规程、行业标准,经过安全、经济、功效等的比较进行设计和编制的。1.1设计原则安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境、因地制宜、施工便利。1.2编制依据的法律法规、文件、图纸、规程、规范1.2.1编制依据文件、图纸及资料本工程编制主要依据文件、图纸及资料如下:1)建设单位提供的《中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司扩建48万吨/年小麦加工项目工程平面图》;《中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司扩建48万吨/年小麦加工项目工程周边环境及地形图》;2)勘察单位提供的《中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司扩建48万吨/年小麦加工项目岩土工程勘察报告》;3)设计单位提供的《中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司扩建48万吨/年小麦加工项目工程建筑、结构设计图》;4)国家及地方现行的相关标准、规范和规程、法律、法规及*府授权管理部门的规定及要求等;5)公司企业标准、程序文件、作业指导书、类似工程成功施工经验等。1.2.2编制主要引用的规范、规程及标准1)《中华人民共和国建筑法》(施行日期:年修正版)2)《中华人民共和国安全生产法》(施行日期:年09月01日);3)《工程测量标准》(GB-);4)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB-);5)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB-);6)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB-);
服务(袁工)-2-7)《建筑地基基础设计规范》(GB-);8)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ-);9)《建筑基坑工程技术规程》(DB13(J)-);10)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-);11)《建筑边坡工程技术规范》GB-12)《建筑基坑工程监测技术标准》(GB-);13)《基坑工程施工安全技术规范》(JGJ-);14)《中华人民共和国环境保护法》.1.1施行15)《建设工程质量管理条例》(国务院号令);16)《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(住房城乡建设部令第37号);17)住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知(建办质31号文)。18)河北省房屋建筑和市*基础设施工程危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则(冀建法改()12号);19)秦皇岛市人民*府《秦皇岛市危险性较大的基坑工程管理办法》秦*规5号文。1.3设计使用年限和基坑安全等级本工程基坑支护与降水设计使用年限为1年;根据相关规范确定,基坑安全等级为二级,相应的结构构件重要性系数γ=1.0;基坑支护结构为临时性结构,施工完成后使用期限为壹年,必须在壹年内完成地下结构并完成回填;如不能按时完成,应对支护结构进行评估并采取相应的补强措施,如中间停滞时间较长,也应履行上述程序。2工程概况2.1基本情况1)工程名称:中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司扩建48万吨/年小麦加工项目2)工程地点:拟建项目位于河北省秦皇岛市山海关区中粮面业鹏泰有限公司院内3)建设单位:4)勘察单位:5)设计单位:
服务(袁工)-3-6)施工单位:7)监理单位:8)监测单位:9)基坑设计单位:10)基坑施工单位:2.2结构设计概况拟建工程位于秦皇岛市山海关区中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司院内,中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司扩建48万吨/年小麦加工项目深基坑工程,现场场地高程9.16m-10.0m,基底高程为1.84m,基坑挖深为8.1m。拟建结构形式为框架结构,基础类型为筏板基础,基坑面积为m2,周长为m,东西长35m,南北宽15m~25m,其具体布置范围详见《基坑平面布置图》)。2.3工程地质条件概况据钻探揭露,各岩土层特征分述如下表。根据勘察查明,在钻探深度范围内场地地层按岩性、年代成因可分为素填±(Q;1);第四系冲积粉质黏土(Q,)、砾砂(Q;1);第四系上更新统残积砂质黏性土(Q;1)o下伏基岩为太古界强风化混合花岗岩(Ar)。按工程地质分层自上而下可分为5层,分层描述如下:
服务(袁工)-4-1素填土(QL):*褐-杂色,松散-稍密,稍湿-饱和,主要由风化岩碎屑、残积土、黏性土、混建筑垃圾等组成。地面高程9.16-10.61m,层厚0.30~7.10m。分布范围:场地均有分布,其中面粉车间-立筒库地段填土较厚,原有地势低洼后期回填,堆积年限大于10年。立筒库处现堆有建筑垃圾。2粉质黏土(Q「):灰*-*褐,可塑,切面稍有光泽,无摇振反应,干强度和韧性中等,含砂粒和铁镒质结核。层顶高程4.87-10.19m,层顶埋深0.40-5.00m,层厚0.30-2.90mo分布范围:部分地段分布。3砾砂(QZ1):灰白-*褐,饱和,中密,长石石英质砂,含角砾混黏土,分选磨圆差。层顶高程4.41-7.67m,层顶埋深2..10m,层厚0.20~0.50m。分布范围:零星分布。4砂质黏性土(Q:红褐-褐*,硬塑-坚硬,含未风化矿物颗粒,残留原岩结构。层顶高程3.49-10.11m,层顶埋深0.30-5.80m,层厚0.20~2.50mo分布范围:部分地段分布。5强风化混合花岗岩(Ar):红褐-*褐,矿物成分为长石、石英、云母和角闪石等,中粗粒花岗结构,块状构造,岩芯扰动后呈砂土状,下部呈碎屑、碎块状,为软岩-较软岩,岩体基本质量等级为V级。层顶高程2.35-9.18m,层顶埋深0.60-7.10m,揭露厚度6..40m。分布范围:场地内均有分布。3.2岩土物理力学性质根据室内土工试验成果和原位测试结果,各岩土层物理力学性质和原位测试指标分层统计值见表2。根据勘察结果,场地岩土层工程特性如下:1素填土呈松散状态。工程性质差。2粉质黏土呈可塑状态,属中压缩性土。工程性质一般。3砾砂呈中密状态。工程性质一般。4砂质黏性土呈硬塑-坚硬状态,属中低压缩性土。工程性质较好。5强风化混合花岗岩为软岩-较软岩,岩体基本质量等级为V级。工程性质好。
服务(袁工)-5-2.4地下水勘察期间地下水稳定水位埋深1.74~3.10m,高程6.28~8.81m。根据本次勘察结果,地下水类型为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。第四系孔隙水含水层为①素填土、②粉质黏土、③砾砂和④砂质黏性土。①素填土层渗透系数5m/d,②粉质黏土渗透系数0.05m/d,③砾砂层渗透系数取3m/d,④砂质黏性土渗透系数0.5m/d基岩裂隙水含水层为⑤强风化混合花岗岩,渗透系数取l-3m/d.地下水主要受大气降水和侧向径流补给,侧向径流排泄,地下水位年变化幅度0.50-1.00mo地下水流向由北向南。根据场地内zk7、zk27和zk84取水样水质分析报告,地下水化学类型为HCO3-Cl-Na型和HCO3-SO4-Ca-Na。PH=7.06-8.69,侵蚀性CO?为0.00-0.14mg/l,Cl「含量55..31mg/l,SO#「含量.10~.87mg/lo按《岩土工程勘察规范》(GB-D9年版判别,本区场地环境类型为II类,本区地下水对混凝土结构有微腐蚀性,在干湿交替情况下对钢筋混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性,在长期浸水条件下对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。地基土未受到污染,地下水位埋藏浅,地下水位以上地基土对建筑材料的腐蚀性与地下水相同。2.5周围建筑环境①基坑北侧基底边线距场地道路最近约1.7m,基坑开挖深度8.1m;②基坑西侧距离制粉车间最近约为4.0m,基坑开挖深度为8.1m;③基坑南侧场地宽阔,基坑开挖深度为8.1m,④基坑东侧为待建立筒库;基坑开挖深度8.1m;基坑周围无管线和道理。3基坑支护结构设计3.1设计条件1、本工程设计±0.00与勘察报告中BM点高程一致。2、本工程±0.为9.94m;基坑挖深约为8.1m。3、根据基坑开挖深度和基坑周边环境,采用桩顶自然放坡+混凝土灌注悬臂桩支护。4、基坑底部预留1.0m的工作面。
服务(袁工)-6-5、荷载取值坡顶3m范围内严禁堆载,仅供基坑围护人员临时通行,荷载不大于20KPa;施工场地均应进行场坪道路硬化。6、设计参数根据岩土勘察结果,综合考虑基坑的实际情况,岩土设计参数见表3。表3基坑支护岩土设计参数表层号地缢岩土名称重度Y(kN/m3)内摩擦角*(度)黏聚力C(kPa)岩土层极限粒结强度标准值qsk(kPa)抗拔系数入i①素填土18...②粉质黏土19....50③砾砂19..03..70④砂质黏性土19....70⑤强风化混合花岗岩21....80设计参数的选取主要根据该场地地质勘察报告、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ-)及我公司多年的基坑与边坡支护经验选取。系数选取整体稳定安全系数γ≥1.3抗倾覆安全系数γ≥1.2基坑工程安全等级为二级,基坑侧壁重要安全系数为1.0。本工程的各剖面计算软件为理正深基坑软件7.0PB5。3.2基坑支护设计内容3.2.1基坑深度的确定根据结构设计图纸、场地工程地质条件与水文地质条件、基础类型、施工方法、建设单位对施工的要求等因素,将本基坑侧壁划分为3个计算剖面,区段划分具体见《基坑支护平面布置图》。3.2.2基坑采用的支护结构形式根据基坑设计的基本原则,依据本工程特点、场地工程地质条件与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑工程侧壁安全等级等及本地区成熟的施工方法、建设单位对施工的要求等因素,经综合考虑,基坑采用桩顶自然放坡挂钢板网喷射5cm厚度混凝土支护+支护排桩悬臂桩支护方式保护坡面。
服务(袁工)-7-1、基坑AB段(1-1剖面)基坑开挖8.1m,采用悬臂桩,桩径mm,桩间距1.2m,桩身混凝土强度C30,桩长12m,坡顶放坡,坡比1:0.7,采用挂钢板网喷射混凝土,桩顶设置冠梁,冠梁尺寸0.6m*0.9m。2、基坑BC段基坑(2-2剖面)开挖8.1m,采用悬臂桩,桩径mm,桩间距1.2m,桩身混凝土强度C30,桩长11m,坡顶放坡,坡比1:0.7,采用挂钢板网喷射混凝土,桩顶设置冠梁,冠梁尺寸0.6m*0.9m。1)支护桩支护桩采用直径mm,水平间距1.2m,桩身混凝土C30。2)桩顶部采用1:0.7放坡,坡高2m/3m。坡面挂网喷射砼,混凝土强度等级为C20,喷面厚50mm,内配钢板网,坡顶向外延伸1.0m。3)冠梁尺寸:0.6m*0.9m,保护层厚度为50mm,混凝土强度等级C30。支护计算书如下:深基坑支护设计1-1(A-B)[支护方案]----------------------------------------------------------------------排桩支护
服务(袁工)-8-----------------------------------------------------------------------[基本信息]----------------------------------------------------------------------规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ-内力计算方法增量法支护结构安全等级二级支护结构重要性系数γ01.00基坑深度h(m)8.嵌固深度(m)5.桩顶标高(m)-2.桩材料类型钢筋混凝土混凝土强度等级C30桩截面类型圆形└桩直径(m)0.桩间距(m)1.有无冠梁有├冠梁宽度(m)0.├冠梁高度(m)0.└水平侧向刚度(MN/m)11.防水帷幕无放坡级数1超载个数1支护结构上的水平集中力0----------------------------------------------------------------------[放坡信息]----------------------------------------------------------------------坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.2.0.----------------------------------------------------------------------[超载信息]----------------------------------------------------------------------超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m).0.3.3.0条形-------------------------------------------------------------------------[土层信息]----------------------------------------------------------------------土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)9.外侧水位深度(m)9.弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法内力计算时坑外土压力计算方法主动----------------------------------------------------------------------[土层参数]
服务(袁工)-9-----------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1杂填土4..0---10.0.00------2粘性土0..5---28..00------3强风化岩10....0...00层号与锚固体摩水土计算方法m,c,K值极限承载力擦阻力(kPa)标准值(kPa).0---m法2.00.05.0---m法4.18..0合算m法23.50.00层号有效内摩静止土压力静止土压擦角φ(度)系数估算公式力系数Ko1---------2---------3-------------------------------------------------------------------------------[土压力模型及系数调整]----------------------------------------------------------------------弹性法土压力模型:经典法土压力模型:层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)1杂填土分算1.1.1.1.00.2粘性土分算1.1.1.1.00.3强风化岩合算---1.1.1.00.----------------------------------------------------------------------[工况信息]----------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖8.---
服务(袁工)-10-----------------------------------------------------------------------[设计参数]----------------------------------------------------------------------整体稳定计算方法瑞典条分法稳定计算采用应力状态有效应力法稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ条分法中的土条宽度(m)1.00刚度折减系数K0.----------------------------------------------------------------------[设计结果]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[结构计算]----------------------------------------------------------------------各工况:内力位移包络图:
服务(袁工)-11-地表沉降图:----------------------------------------------------------------------[冠梁选筋结果]----------------------------------------------------------------------钢筋级别选筋As1HRBD18As2HRBD18As3HPBd8
----------------------------------------------------------------------[截面计算]服务(袁工)-12-----------------------------------------------------------------------钢筋类型对应关系:d-HPB,D-HRB,E-HRB,F-RRB,G-HRB,Q-HRBF,R-HRBF[截面参数]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(mm)50桩的纵筋级别HRB桩的螺旋箍筋级别HPB桩的螺旋箍筋间距(mm)弯矩折减系数1.00剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度(m)12.00[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)....基坑外侧最大弯矩(kN.m)88..60.70.75最大剪力(kN)57.50...87段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB14E[]箍筋HPBD8
加强箍筋HRBE160201----------------------------------------------------------------------[整体稳定验算]----------------------------------------------------------------------服务(袁工)-13-计算方法:瑞典条分法应力状态:有效应力法条分法中的土条宽度:1.00m滑裂面数据圆弧半径(m)R=11.圆心坐标X(m)X=-1.圆心坐标Y(m)Y=5.整体稳定安全系数Ks=2..30,满足规范要求。----------------------------------------------------------------------[抗倾覆稳定性验算]----------------------------------------------------------------------抗倾覆(对支护底取矩)稳定性验算:KovMpMaMp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。工况1:Kov..Kov=2.=1.,满足规范抗倾覆要求。----------------------------------------------
服务(袁工)-14-----------------------------------------------------------------------[嵌固段基坑内侧土反力验算]----------------------------------------------------------------------工况1:Ps=.≤Ep=.,土反力满足要求。式中:Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力(kN);Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力(kN)。深基坑支护设计(B-C)----------------------------------------------------------------------[支护方案]----------------------------------------------------------------------排桩支护----------------------------------------------------------------------[基本信息]----------------------------------------------------------------------规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ-内力计算方法增量法支护结构安全等级二级
服务(袁工)-15-支护结构重要性系数γ01.00基坑深度h(m)8.嵌固深度(m)5.桩顶标高(m)-3.桩材料类型钢筋混凝土混凝土强度等级C30桩截面类型圆形└桩直径(m)0.桩间距(m)1.有无冠梁有├冠梁宽度(m)0.├冠梁高度(m)0.└水平侧向刚度(MN/m)11.防水帷幕无放坡级数1超载个数1支护结构上的水平集中力0----------------------------------------------------------------------[放坡信息]----------------------------------------------------------------------坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.3.0.----------------------------------------------------------------------[超载信息]----------------------------------------------------------------------超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m).0.3.3.条形-------------------------------------------------------------------------[土层信息]----------------------------------------------------------------------土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)9.外侧水位深度(m)9.弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法内力计算时坑外土压力计算方法主动----------------------------------------------------------------------[土层参数]----------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1杂填土4..0---10.0.00------2粘性土0..5---28..00------3强风化岩10....0...00
服务(袁工)-16-层号与锚固体摩水土计算方法m,c,K值极限承载力擦阻力(kPa)标准值(kPa).0---m法2.00.05.0---m法4.18..0合算m法23.50.00层号有效内摩静止土压力静止土压擦角φ(度)系数估算公式力系数Ko1---------2---------3-------------------------------------------------------------------------------[土压力模型及系数调整]----------------------------------------------------------------------弹性法土压力模型:经典法土压力模型:层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)1杂填土分算1.1.1.1.00.2粘性土分算1.1.1.1.00.3强风化岩合算---1.1.1.00.----------------------------------------------------------------------[工况信息]----------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖8.-------------------------------------------------------------------------[设计参数]----------------------------------------------------------------------整体稳定计算方法瑞典条分法稳定计算采用应力状态有效应力法
服务(袁工)-17-稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ条分法中的土条宽度(m)1.00刚度折减系数K0.----------------------------------------------------------------------[设计结果]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[结构计算]----------------------------------------------------------------------各工况:内力位移包络图:
服务(袁工)-18-地表沉降图:----------------------------------------------------------------------[冠梁选筋结果]----------------------------------------------------------------------钢筋级别选筋As1HRBD18As2HRBD18As3HPBd8
----------------------------------------------------------------------[截面计算]----------------------------------------------------------------------钢筋类型对应关系:d-HPB,D-HRB,E-HRB,F-RRB,G-HRB,Q-HRBF,R-HRBF[截面参数]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(mm)50桩的纵筋级别HRB桩的螺旋箍筋级别HPB桩的螺旋箍筋间距(mm)弯矩折减系数1.00剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度(m)11.00[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值服务(袁工)-19-基坑内侧最大弯矩(kN.m)53....基坑外侧最大弯矩(kN.m)54....87最大剪力(kN)39....12段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB14E[]箍筋HPBD8
加强箍筋HRBE160201----------------------------------------------------------------------[整体稳定验算]----------------------------------------------------------------------计算方法:瑞典条分法应力状态:有效应力法条分法中的土条宽度:1.00m滑裂面数据圆弧半径(m)R=11.圆心坐标X(m)X=-1.圆心坐标Y(m)Y=5.整体稳定安全系数Ks=2..30,满足规范要求。----------------------------------------------------------------------[抗倾覆稳定性验算]服务(袁工)-20-----------------------------------------------------------------------抗倾覆(对支护底取矩)稳定性验算:KovMpMaMp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。工况1:Kov..Kov=3.=1.,满足规范抗倾覆要求。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[嵌固段基坑内侧土反力验算]----------------------------------------------------------------------工况1:Ps=.≤Ep=.,土反力满足要求。式中:Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力(kN);Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力(kN)。4基坑降水方案设计4.1、降水体系:本场地地下水类型为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。第四系孔隙水含水层为①素填土、②粉质黏土、③砾砂和④砂质黏性土。①素填土层渗透系数5m/d,②粉质黏土渗透系数0.05m/d,③砾砂层渗透系数取3m/d,④砂质黏性土渗透系数0.5m/d基岩裂隙水含水层为⑤强风化混合花岗岩,渗透系数取l-3m/d。结合场地含水层特性、基础埋深、现场施工条件及周边基坑降水的经验,本工程采用大口管井降水方案,降水井采用管井+局部基地明排降水方式。综合整个区域基坑开挖深度约9.0米,按降水规范要求降水后水位距垫层至少0.5-1.0米。
服务(袁工)-21-4.2、基坑降水设计方案:降水井深度按设计,基坑最大开挖深度9.0m,地下水位需降深7.0m(按地下水位降至基础底面以下1.0m计算)。降水井深度采用《建筑与市*工程地下水控制技术规范JGJ-》5.3.6式计算:Hw=Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+Hw5+Hw6式中:Hw------降水井深度(m)Hw1-----基坑深度(m)Hw1=8.1Hw2-----降水后水位距基坑底距离(m)Hw2=0.5m;Hw3-----iroi----水力坡度,在降水井分布范围内取i=1/10,取r0=14.A=13.33(m),则HW3=ir0=1.33m;Hw4-----降水期间地下水位变幅(m),取Hw4=1.0m;Hw5-----降水井工作中过滤长度(m),取Hw5=0.5m;Hw6-----沉砂管长度(m),取Hw6=0.5mHw=8.1+0.5+1.33+1.0+0.5+0.5=11.93m本工程取降水井深12.0m。②单井涌水量(q)据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ—)7.3.16.3管井的单井出水能力计算公式:q=πrs3kl式中:q------单井涌水量(m3/d)rs------过滤器半径(m),取rs=0.2ml------过滤器进水部分长度(m),取l=0.5mk-------综合渗透系数(m/d)取k=2m/dq=47.47m3/d③基坑涌水总量据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ—)附录E,基坑涌水量计算公式:
服务(袁工)-22-(2H-Sd)SdQ=πK-----------------------ln(1+R/ro)式中:Q------基坑总涌水量(m3/d)K-------渗透系数(m/d);K=2.0m/dH------潜水含水层厚度(m);H=13.0mSd------基坑水位降深(m);Sd=8.0mR-----降水影响半径;R=2SwHKR=97.97ro-----基坑等效半径:ro=13.33mQ=.56m3/d④抽水井数量据《建筑与市*降水工程地下水控制技术规范JGJ-》第5.3.4条,降水井数量计算公式:n=1.1Q/q式中:n------降水井数量(眼);Q------基坑总涌水量(m3/d)q------单井涌水量(m2/d)n=1.1×.56/47.47=9.88(眼);综合考虑涌水量、地层渗透性,结合基坑形状,各角点需有井点的控制原则,沿基坑周边共布降水井11眼,井距10.0m。为防止降水效果差,在基坑内布设2眼观测井兼疏干井,井深12m。井位详见《基坑降水平面图》。⑤降水效果及影响范围a.基坑中心点水位降深采用《理正降水沉降分析软件》进行估算,基坑内外水位降深估算见各点降深图及降深等值线。
服务(袁工)-23-b.抽水后引起的地面沉降抽水引起的地面沉降按最不利情况(即验算距降水场地最近建筑物)的计算结果,其分析计算结果地表各点沉降图及沉降等值线。
服务(袁工)-24-由地表及建筑各点沉降等值线及剖面降深沉降图可以看出:即使在最不利情况下,抽水引起的地面沉降不会对周围环境引起危害,故本工程地下水控制采用管井降水施工方案可行。当施工过程中遇到降水设计与现场情况不符时,应进行现场调查分析,预测可能出现的问题,并提出修改降水设计方案,在设计人员同意下由施工人员实施。降水计算书如下:----------------------------------------------------依据标准:《建筑基坑支护技术规程》(JGJ-)简称:《建筑基坑规程》()计算模型:潜水,完整井,基坑远离边界--------------------------------------------------基本参数:水位降深8.(m)潜水含水层厚度13.(m)渗透系数2.(m/d)过滤器半径0.(m)井水位降深13.(m)单井出水量47.(m3/d)--------------------------------------------------沉降影响深度内土层数:3地下水埋深:2.(m)层号层厚度(m)Es(MPa)13.5.
服务(袁工)-25-21.6.50.50.--------------------------------------------------基坑轮廓线定位点数:10定位点号坐标x(m)坐标y(m)10.0.25.9.35.-3.421.-3.521.4.626.1.726..815.23.9-6.23.10-6.-6.--------------------------------------------------降水井点数:11井点号坐标x(m)坐标y(m)抽水量(m3/d).17.47.216.17.47..23.7.41.23.7.5-6..47.6-0.6.47.7-6..47.81.-0..911.-3..1021.-3..1.4.7.--------------------------------------------------任意点降深计算公式采用:《建筑基坑规程》()公式沉降计算方法:《建筑地基基础设计规范》方法,考虑应力随深度衰减,且考虑相互影响半径沉降计算影响半径:97.(m)沉降计算经验系数:1.--------------------------------------------------[计算结果]:1.基坑涌水量计算:根据《建筑基坑规程》()7.3.11确定降水影响半径R=.(m)根据《建筑基坑规程》()附录E确定基坑等效半径r0=15.(m)基坑涌水量=.(m3/d)2.降水井的数量计算:按《建筑基坑规程》()7.3.15计算得:单井出水量按47.(m3/d)计算,需要降水井的数量=.单井过滤器进水长度计算:按《建筑基坑规程》()7.3.16验算得:
服务(袁工)-26-单井过滤器进水长度=0.(m)4.各点降深与地表沉降计算:降深按《建筑基坑规程》()计算按用户指定的井数(11)、井位、各井抽水量,计算得:在指定范围内:最小降深=4.(m)最大降深=13.(m)在指定范围内:最小沉降=0.8(cm)最大沉降=4.1(cm)5.建筑物各角点降深与沉降计算:建筑物角点1:降深=13.(m)沉降=1.(cm)建筑物各角点:最小降深=13.(m)最大降深=13.(m)建筑物各角点:最小沉降=1.1(cm)最大沉降=1.1(cm)建筑各角点之间最大倾斜率=千分之0.6.观察剖面上各点降深与沉降计算:观察剖面上:最小降深=2.(m)最大降深=13.(m)观察剖面上,地表:最小沉降=0.8(cm)最大沉降=3.9(cm)观察剖面上,建筑物埋深平面:最小沉降=-1.4(cm)最大沉降=1.1(cm)软件版本:理正岩土7.04.4、降水停止条件基坑降水停止时间和停止条件根据主体结构施工进度和设计要求确定,降水终止条件应满足建筑物荷载大于地下水浮力,可分期停止抽水,逐渐恢复地下水位。停止降水前应经结构设计单位确定。4.5、基坑降水概况基坑采用井管降水,降水井井间距约10m,降水井自地表起深度12m;管井成孔直径mm,管井直径mm,井管采无砂砼管,孔隙率25-30%。滤料采用2-4mm级配石屑。在基坑肥槽内距离坑边mm,人工开挖宽mm、深mm排水沟,内填碎石砾料形成排水盲沟,沟底找0.3%的流水坡度,排水沟将水流汇入基坑降水井中,排水沟沿基坑周边布置,以便及时排走槽内积水,槽底排水沟需满足施工要求。5基坑监测设计5.1监测内容为保证边坡施工过程中边坡结构和周边环境设施安全,根据国家、省、市深边坡工程的有关规定,对边坡工程的支护结构、周边环境等进行监测。
服务(袁工)-27-本边坡工程的现场监测采用仪器监测与巡视检查相结合的方法,根据本工程的特点及周边环境情况,其监测内容为基坑支护结构坡顶水平位移和垂直位移监测、邻近建筑位移监测、地下水位的变化。5.2监测点布置边坡监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势,以保证对监测对象的状况作出准确的判断。在监测对象内力和变化大的代表性部位及周边环境重点监护部位,监测点应适当加密,各监测项目监测点的布置要求如下:基坑监测控制点布置为3个,基坑水平监测点和垂直监测点共布置为11个,基坑周边建筑物监测点布置为14个。5.3观测方法5.3.1观测仪器的选用沉降观测所用仪器使用DS1型自动安平精密水准仪、因瓦合金标尺,按光学测微法观测,二级沉降观测。支护结构位移观测采用DJ2型经纬仪,二级位移观测。5.3.2执行的规范和规程(1)《工程测量标准》(GB-)(2)《建筑变形测量规程》(JGJ/T-8-)(3)《建筑基坑工程监测技术标准》(GB-)(4)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ-)(5)《国家一、二等水准测量规范》(GB-6)5.3.3观测精度根据本工程沉降观测与变形观测等级,其观测精度见表4~表6所示。表4水准观测的限差(mm)等级基辅分划(黑红面)读数之差基辅分(黑红面)所测高差之差往返较差及附合或环线闭合差单程双测站所测高差较差检测已测测段高差之差二级0.50.7≤1.0≤0.7≤1.5注:表中n为测站数表5水准观测的视线长度、前后视距差和视线高度(m)
服务(袁工)-28-等级视线长度前后视距差前后视距累积差视线高度二级≤50≤2.0≤3.0≥0.2表6方向观测法限差(″)仪器类别两次照准目标读数差半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回互差DJ注:当照准方向的垂直角超过±3°时,该方向的2C互差可按同一观测时间段内相邻测回进行比较,其差值仍按表中规定。5.4监测频率监测项目的监测频率应综合考虑边坡类别、边坡及地下工程有不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。具体监测频率可参照表7执行:表7现场仪器监测的监测频率当出现下列情况下之一时,应提高监测频率:(1)监测数据达到预警值。(2)监测数据变化较大或者速率加快。(3)存在勘察未发现的不良地质现象。(4)超深、超长开挖等违反设计工况施工。(5)边坡及周边大量积水、长时间连续降雨、市*管道出现泄漏。(6)边坡附近地面荷载突然增大或超过设计限值。(7)支护结构出现开裂。(8)周边地面突发较大沉降或出现严重开裂。(9)出现其它影响边坡及周边环境安全的异常情况。边坡类别施工进程监测频率二级开挖深度(m)≤H/31次/3dH/3~2H/31次/2d2H/3~H1次/d底板浇筑后时间(d)≤71次2/d7~次/3d14~次/7d>次/10d
服务(袁工)-29-对于出现异常堆载、异常超挖、支护结构质量异常的情况,必须对异常部位临时增设测点,24小时不间断观察和观测。5.5监测预警表8基坑变形监测报警值序号监测项目支护类型基坑设计安全等级(二级)累计值变化速率(mm/d)绝对值(mm)相对基坑设计深度H控制值1围护墙(边坡)顶部水平位移放坡05灌注桩342围护墙(边坡)顶部竖向位移放坡33灌注桩裂缝宽度建筑结构性裂缝1.5~3(既有裂缝)0.2~0.25(新增裂缝)持续发展地表裂缝10~15(既有裂缝)1~3(新增裂缝)持续发展4邻近道路路基沉降20~4邻近建筑位移小于建筑物地基变形允许值2~3注:1H为基坑设计深度,f1为荷载设计值,f2为构件承载力设计值,锚杆为极限抗拔承载力;2累计值取绝对值和相对基坑深度(h)控制值两者的小值;3当检测项目的变化速率达到表中规定值或连续3d超过该值的70%,应报警。如变形超过监测报警值,应及时查明造成变形增大的原因,并根据现场实际情况及时采取具体措施,必要时停止施工。5.6监测方法及设备变形测量网的基准点、工作基点布设应符合下列要求:a每个边坡工程至少应有3个稳定、可靠的点作为基准点;b工作基点应选在相对稳定和方便使用的位置。在通视条件良好、距离较近、观测项目较少的情况下,可直接将基准点作为工作基点c监测期间,应定期检查工作基点和基准点的稳定性。边坡工程施工前,应由建设方委托具备相应资质的第三方对边坡工程实施现场监测。监测单位应编制监测方案,监测方案须经建设方、设计方、监理等认可,必要时还需与边坡周边环境涉及的有关管理单位协商一致后方可实施。
服务(袁工)-30-6主要施工技术要求6.1、施工顺序1、实施开挖前查清基坑周边建(构)筑物基础、地下管道管线等的布置情况,采取必要可行的避让、保护或加固措施。2、施工前先进行定位放线,确保满足规划总图、建筑结构施工的要求。3、场地清理整平,监测点布置等。4、按设计图纸进行分段分层开挖,面层喷射混凝土同步跟进。5、开挖到大面积标高后,进行坑中坑、坑内排水暗沟、集水井的施工。6.2、钻孔灌注桩1)施工前对桩位处应探明和清除地下障碍物,并用素土换填分层压实,护筒长度应超过杂填土埋深;2)围护桩正式施工前,为了解土层情况、施工特性及进行孔壁稳定性测试,应进行试成孔,数量不宜少于2个;3)宜采取间隔成桩的施工顺序;对混凝土灌注桩,应在混凝土终凝后,再进行相邻桩的成孔工艺;4)支护桩成孔过程出现流砂、涌泥、塌孔、缩颈等异常情况时,应暂停成孔并及时采取有针对性的措施进行处理,防止继续塌孔;5)应采用商品混凝土;桩身混凝土应连续浇灌,不得有断桩、混凝土离析、夹泥现象发生,浇灌时严禁勾带钢筋笼;混凝土粗骨料最大直径不大于30mm;桩顶泛浆高度不应小于mm,且应保证凿除浮浆后的桩顶混凝土强度等级满足设计要求;6)纵向受力钢筋保护层厚度不应小于50mm;混凝土的充盈系数为1.2;7)施工允许偏差:桩位的允许偏差为50mm,并注意不向坑内偏差和倾斜,桩垂直度的允许偏差为0.5%,桩径允许偏差-30mm;冠梁中轴线位置充许偏差8mm,标高允许偏差10mm,尺寸不小于设计尺寸。8)施工期间要进行成孔质量检验;施工完毕后应采用低应变动测法检测桩身完整,检测数量不宜少于总桩数的20%,且不得少于5根;抗压强度试块每50m3混凝土不应少于1组试块,且每台班不应少于1组试块;9)当根据低应变动测法判定的桩身完整性为Ⅲ类或Ⅳ类时,应采用钻芯法进行验证,检测数量不宜少于总桩数的2%,且不得少于3根,并应扩大低应变动测法检测的数量。
服务(袁工)-31-10)未尽事宜执行现行规范。6.3冠梁(1)桩顶冠梁混凝土强度等级为C30,主筋混凝土保护层厚度为50mm,桩顶伸入冠梁50mm,桩主筋伸入冠梁长度mm,冠梁混凝土养护时间不得少于7天,待混凝土强度等级大于设计强度75%时方可进行下步施工。(2)冠梁施工时,应将桩顶浮浆、低强度混凝土及破碎部分清除。(3)冠梁混凝土浇筑采用土模时,土面应修理整平。6.5、放坡1)坡面挂网喷射混凝土,喷面厚50mm,挂mm*50mm*1.5mm钢板网,喷射C20细石混凝土,2)钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设,钢筋与坡面的间隙不小于20mm;3)喷射混凝土作业应分段分片依次进行,同一分段内喷射混凝土应自下而上;4)喷水时,喷头与受喷面应垂直,距离宜为0.8~1.0m;5)喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护。6)喷射混凝土面层的面层厚度和现场试块强度试验,每m喷射混凝土面积的试验数量不应少于一组,每组试块不应少于3个。6.4、截水围堰及排水暗沟1、坡顶采用X截水围堰拦截地表水。2、坑底排水暗沟:基坑内沿坑壁周边设置排水沟,排水沟距坑壁边0.3m;排水沟应分段开挖分段回填,回填料为4-6cm碎石,以避免降低基坑安全性;沟底排水坡度按0.5%坡度保证水流通畅。3、周边道路均需做硬化处理。6.5降水井、梳干井(1)根据本场地工程地质条件、设计井深要求等情况,决定采用CZ-15型冲击水文钻机成孔,成孔直径φmm。(2)下管前应适当稀释泥浆,并清除井底的稠泥浆。井管为φmm无砂混凝土管,采用托盘底部穿过钢丝绳法下置井管,井管之间的连接为三块宽5cm的竹板采用12号铅丝捆绑,井管连接部位采用塑料条封闭,以免该部位涌进砂粒,每接一节,下沉一节,至下完全部井管。
服务(袁工)-32-(3)滤料采用细骨料,级配均匀合理,保证细砂、中砂、粗砂不通过滤料、井管渗入井管内;滤料中不应含土和杂物,防止堵管,渗水不畅通。(4)成井后及时抽水洗井,对出水量小的井及时采取相应补救措施。7、基坑应急措施7.1应急措施1、基坑变形过大超过预警值的应急措施。根据基坑监测资料预测基坑变形趋势,调整施工参数和施工速度,若基坑变形超出警戒值时采取如下措施:①、应立即停止开挖,将边坡处土体迅速进行回填,以防止垮塌发生。②、坡顶卸载:清除坡顶建筑材料和施工机械,挖除坡顶一定范围内的土体,减少坡顶荷载;③、倘若边坡后地面出现开裂等情况应及时用水泥浆封闭,防止雨水渗入并分析原因同时加强观察。④、若基坑出现险情,立即安排坑内及基坑周边建筑物内所有人员有序撤离,坑顶10m范围内设置警戒线,周边道路设专人疏导行人、车辆远离边坡。7.2雨季及暴雨季基坑应急预案①、由于本工程基坑工程施工时间段正好处于雨季。因此,施工现场应配备足够数量的潜水泵、污水泵及大功率抽水机,用于排除坑内积水。同时,配备足够数量的草包,紧急时对基坑周围施做围堰,防止地面水大量流入坑内。②、如在雨天边坡开挖后,无法及时施工喷射砼封闭,则应用彩条布将坡面及其周围覆盖,防止雨水渗入坡体,导致滑坡。③、本场地①层杂填土渗透性较好,在暴雨发生时,雨水快速下渗积于②层细沙与③层细沙层,并突涌向基坑侧壁,极易造成基坑边坡坍塌。建议作砂袋反压处理,反压高度为②层细沙土上1m左右。8、土方开挖8.1开挖原则基坑土方开挖本着“分层、分段、随挖随喷、保持基坑支护体系安全”的开挖施工原则。根据各个剖面的具体形式,采取相应的开挖方案。基坑开挖应遵循以下要求:
服务(袁工)-33-(1)基坑周边1.5m范围内严禁堆载;部分区段确实需要堆载,则堆载需在坡顶边线1.5m之外且不超过15kPa。(2)基坑开挖过程中,应采取措施防止碰撞支护结构或扰动基底原状土;(3)本基坑严禁超挖。基坑开挖采取分层分段开挖,每层不超过2.0m,每段不超过20m。(4)土方开挖至坑底以上30cm后,应采用人工配合机械进行基坑底土方开挖,避免对地基土产生扰动。8.2土方开挖注意事项1、土方开挖应考虑与基坑支护工作协调配合,确定合理可行的道路运行条件,确保安全、高效;2、遇到土质不良地段时,土方开挖应分格跳挖或采取盆式开挖方法,确保基坑安全;3、土方开挖后立刻进行进行修理坡面;4、开挖土方时要控制合理的开挖速度,要待土层锚杆注浆有一定龄期后才准开挖下一层土。9、其它要求1、进场原材料需有出厂合格证和材质证书,并现场取样送试验室做相应监测,不合格的材料不得使用。2、制定周密的基坑位移观测方案,按相应的基坑侧壁安全等级进行观测。基坑水平位移控制在变形控制值以内,根据位移观测的反馈信息及时调整支护参数。3、制定严密的应急处理措施,遇有险情时按方案进行处理。4、基坑顶2.0m的范围内不得堆放任何物品,1.5m外堆放的物品荷载不得超过15kPa。5、需要回填的地方在施工完毕后要尽快进行地下室回填(回填土的压实系数不小于0.94),以免坑壁长期暴露发生坍塌事故。6、基坑开挖后暴露时间从基坑开挖至土方回填完毕不宜超过一年,如果基坑暴露时间超过一年,需通知设计单位,重新评价基坑安全性。7、本设计若文字说明与图纸有出入,以图纸为准。8、其他未尽事宜,应严格按照现行国家规范、规程和省、市地方标准执行。
服务(袁工)-34-10、基坑支护设计附图(1)基坑周边环境简图(2)基坑边坡支护平面图(3)1-1’剖面图(4)2-2’剖面图(5)3-3’剖面图(6)基坑降水井及排水管道平面布置图(7)监测点布置图(8)基坑土方开挖示意图