會所水泵房工程井點降水放坡大開挖施工方案24頁.doc
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2024-09-20
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1、正本會所水泵房工程井點降水放坡大開挖施工方案編 制: 審 核: 批 準: 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位: 編 制: 審 核: 批 準: 二XX年X月 目 錄第一章 工程概況及周圍環境條件31、工程概況32、周圍環境條件4第二章 場內工程地質條件41場內基坑的土層條件42地下水情況5第三章 施工依據5第四章 基坑開挖及降水設計概況61.基坑降水開挖設計方案63. 開挖方案84.成品保護89.在基坑頂部邊口一米10土方邊坡計算書10一、參數信息:11二、挖方安全邊坡計算:11一、參數信息:11二、挖方安全邊坡計算:12一、參數信息:12二、挖方安全邊坡計算:12一、參數信息:132、二、挖方安全邊坡計算:13一、參數信息:14二、計算原理:15三、計算公式:16四、計算安全系數:181、地表面及基坑明排水:20一、水文地質資料20二、計算依據及參考資料21三、計算過程211、基坑總涌水量計算:212、降水井數量確定:213、過濾器長度計算224、基坑中心水位降深計算:22第一章 工程概況及周圍環境條件1、工程概況xx水泵房工程位于xx會所南側約11.5米,人工湖西側約11.5米,基坑土壁的防滲止水設想為井點降水放坡開挖。本泵房的0.000 相當于絕對高程的4.9米,自然地坪絕對標高5.14米至筏板頂標高-1.15米,筏板厚為0.65米.以下設置0.10米厚素砼墊層。所以基3、坑底開挖至絕對標高-1.65米,基坑土方開挖深度為7.05米。局部深基坑板底標高相對標高為-2.45米 和-3.10米,開挖深度為分別為7.85米和8.05米。基坑平面開挖形狀近似長方形,幾何尺寸見下圖,上口周長約160.30米.下口周長約80.7米,局部基坑略.水泵房基坑平面簡圖2、周圍環境條件根據總平面圖,本泵房的基坑周邊環境簡述如下: 北側約11.5米為xx會所層高16.127米,有一層負3.4米的地下室影響不大.但會所南側約8.5米處的雨污井管線水、自來水總管影響土方開挖. 泵房東側至人工湖邊約11.5米.中間有一道雨水井及管線影響基礎坑開挖.西側沒有地上建筑物.開挖一條6米的土方運出4、車道。南側開挖一條6米的運土方的進車道、作為以后的施工道路.泵房北側和東側兩處的雨污水井及管線應先進行清除.或改道后泵房方能進行正常施工第二章 場內工程地質條件1場內基坑的土層條件根據xx省蘇洲地質工程勘察院出據的星洲xx巖土工程詳細勘察報告從地表往下基坑開挖有關的土層資料如下: 素土層:灰褐色,松軟,以粘性土為主,夾植物根莖.該土層場地內分布廣泛,厚度0.403.90米,層高 2.083.89米. 黏土層 黃褐灰黃色,可至硬塑狀,厚度0.004.10米 粉質黏土層 灰黃青灰色,可至軟塑狀態,干強度中等,場地內分布較穩定,厚度0.804.60米,層底標高5.081.20米 粉土層 灰黃灰色,稍5、密中密狀態,很濕,干性強度低 ,厚度1.104.00米,層底標高6.384.15米 ( 以下略)2地下水情況 根據xx省蘇洲地質工程勘察院出據的星洲xx巖土工程詳細勘察報告素填土層中,富水性較差,主要以大氣降水補給為主以地面蒸發為主,水位升降變化明顯,年變幅在1米,勘察提供的水位標高為3.804.10米(黃海高程)穩定水位標高為3.503.90米,因此要采取排泄措施.第三章 施工依據1. 星洲xx巖土工程詳細勘察報告2010-KW-0682. 本工程的基坑圍護與土建結構設計圖紙;3. 建筑變形測量規程JGJ/T-974. 建筑地基基礎工程施工質量驗收規范(GB50202-2002);5. 混凝6、土結構工程施工質量驗收規范(GB50204-2002);6. 建筑基坑支護技術規程(JGJ120-99)7. 混凝土結構設計規范(GB50010-2011)中的有關條文要求8. xx市現行的有關文明施工和安全生產規定9. xx市現行的有關文明施工和安全生產規定10. 國家及xx省的有關標準圖集11. 國家及xx省的有關規范、規程和標準第四章 基坑開挖及降水設計概況1.基坑降水開挖設計方案綜合分析場地地理位置、土質條件、基坑開挖深度及周圍環境等多種因素,在確保周圍建筑物安全和正常使用、確保基礎和水泵房施工安全的前提下,在“安全適用,經濟合理,確保質量,方便施工”的原則下,經多方案分析比較,最后確7、定采用井點降水放坡大開挖基坑方案,放坡1:1開挖。(如圖)2.開挖路線本工程基坑底面積較小采用1臺挖掘機從東北角向西南角分步(層)開挖。開挖路線簡圖 棄土堆場車道坡度簡圖3. 開挖方案1、本工程采用分步(層)開挖法,分三步挖土。第一階開挖深度為2.55米,第二階開挖深度為2米,第三階開挖深度為1.80米。留0.2米人工跟蹤清槽。2)挖土過程中測量工配合測定標高,當挖土快接近槽底時,用水準儀在槽底測設33m的放格控制網,并撒上白灰點,以示標記。3)開挖時機械挖土、人工修坡,開挖過程中,隨時用標桿檢查邊坡坡度是否正確無誤。4)挖土之前做好坑外排水,坑內井點降水.5)挖土至設計標高,地基釬探后,盡快8、會同勘測、設計、甲方、質監站、監理等部門共同對基底進行驗槽,辦理驗槽手續。4.成品保護1. 開挖時注意保護測量控制定位樁、軸線樁、水準基樁 , 防止被挖土和運土機械設備碰撞、行駛破壞。2. 基坑四周設排水溝、集水井,場地設置一定坡度,以防雨水浸泡基坑和場地。3.因本泵房基坑較深、施工面狹小、工期較長。開挖后應對基坑壁進行保護。防曬、防雨水滲透、防溜坡,做法見下圖。100水泵兩臺間斷式抽水開挖后的基坑壁保護做法簡圖5.安全措施:1. 開挖邊坡土方,嚴禁切割坡腳,以防導致邊坡失穩; 2. 機械行駛道路隨時平整、底部應鋪設建筑垃圾墊道,防止作業時下陷; 3. 機械挖土分層進行,合理放坡, 防止塌方、9、溜坡等造成機械傾翻、淹埋等事故。用推土機回填,鏟刀不得超出坡沿,以防傾覆。陡坡地段堆土設專人指揮, 嚴禁在陡坡上轉彎。 4. 機械施工區域禁止無關人員進人場地內。挖掘機工作回轉半徑內不得站人或進行其他作業。5.挖掘機、裝載機卸土,應待整機停穩后進行, 不得將鏟斗從運輸汽車駕駛室頂部越過;裝土時人都不得停留在裝土車上。6. 挖掘機操作和汽車裝土行駛要聽從現場指揮; 所有車輛必須嚴格按規定的開行路線行駛,防止撞車。8. 基坑四周做1.2米高的臨時圍欄,并用密目網封閉,1米以內不得堆土堆料。夜間設紅色警示標志。9.在基坑頂部邊口一米:土方邊坡計算書 本計算書參照建筑施工計算手冊 、實用土木工程手冊第10、三版 地基與基礎第三版 本工程基坑壁需進行放坡,以保證邊坡穩定和施工操作安全。基坑挖方安全邊坡按以下方法計算。層土一、參數信息: 坑壁土類型:粘性土 坑壁土的重度(kN/m3):19.50 坑壁土的內摩擦角():16.6 坑壁土粘聚力c(kN/m2):41.8 邊坡的坡度角():45.0二、挖方安全邊坡計算: =45=16.56,為陡坡。 h=2csincos/(sin2(-)/2)=241.75sin45cos16.56/(19.5sin2(45-16.56)/2)=48.1m。 土坡允許最大高度為48.1m。示意圖層土一、參數信息: 坑壁土類型:粘性土 坑壁土的重度(kN/m3):20.211、0 坑壁土的內摩擦角():18.3 坑壁土粘聚力c(kN/m2):50.0 邊坡的坡度角():45.0二、挖方安全邊坡計算: =45=18.25,為陡坡。 h=2csincos/(sin2(-)/2)=250sin45cos18.25/(20.2sin2(45-18.25)/2)=62.13m。 土坡允許最大高度為62.13m。示意圖層土一、參數信息: 坑壁土類型:粉土 坑壁土的重度(kN/m3):19.10 坑壁土的內摩擦角():22.9 坑壁土粘聚力c(kN/m2):23.8 邊坡的坡度角():45.0二、挖方安全邊坡計算: =45=22.94,為陡坡。 h=2csincos/(sin2(12、-)/2)=223.76sin45cos22.94/(19.1sin2(45-22.94)/2)=44.26m。 土坡允許最大高度為44.26m。層土一、參數信息: 坑壁土類型:粉土 坑壁土的重度(kN/m3):18.60 坑壁土的內摩擦角():31.9 坑壁土粘聚力c(kN/m2):7.6 邊坡的坡度角():45.0二、挖方安全邊坡計算: =45=31.87,為陡坡。 h=2csincos/(sin2(-)/2)=27.64sin45cos31.87/(18.6sin2(45-31.87)/2)=37.74m。 土坡允許最大高度為37.74m。示意圖經計算各土層按1:1放坡能滿足施工要求.土13、坡穩定性計算書 本計算書參照建筑施工計算手冊 、實用土木工程手冊第三版 地基與基礎第三版、土力學 計算土坡穩定性采用圓弧條分法進行分析計算,由于該計算過程是大量的重復計算,故本計算書只列出相應的計算公式和計算結果,省略了重復計算過程。 本計算書采用瑞典條分法進行分析計算,假定滑動面為圓柱面及滑動土體為不變形剛體,還假定不考慮土條兩側上的作用力。一、參數信息: 條分方法:瑞典條分法; 條分塊數:50; 考慮地下水位影響; 基坑外側水位到坑頂的距離(m):1.000; 基坑內側水位到坑頂的距離(m):7.500; 放坡參數: 序號 放坡高度(m) 放坡寬度(m) 平臺寬度(m) 1 1.80 1.14、80 1.50 2 3.00 3.00 1.50 3 2.55 2.55 1.20 荷載參數: 序號 類型 面荷載q(kPa) 基坑邊線距離b1(m) 寬度b0(m) 1 局布 3.00 2 1 土層參數:序號1土名稱粉土土厚度(m)9.3土的重度(kN/m3)1.9土的內摩擦角()26粘聚力C(kPa)19極限摩擦阻力(kPa)19飽和重度sat(kN/m3)91二、計算原理: 根據土坡極限平衡穩定進行計算。自然界勻質土坡失去穩定,滑動面呈曲面,通常滑動面接近圓弧,可將滑裂面近似成圓弧計算。將土坡的土體沿豎直方向分成若干個土條,從土條中任意取出第i條,不考慮其側面上的作用力時,該土條上存在著15、: 1、土條自重,2、作用于土條弧面上的法向反力,3、作用于土條圓弧面上的切向阻力。 將抗剪強度引起的極限抗滑力矩和滑動力矩的比值作為安全系數,考慮安全儲備的大小,按照規范要求,安全系數要滿足1.3的要求。三、計算公式: Fs=cili+(h1i+h2i)bi+qbicositani/(h1i+h2i)bi+qbisini 式子中: Fs -土坡穩定安全系數; ci -土層的粘聚力; li-第i條土條的圓弧長度; -土層的計算重度; i -第i條土中線處法線與鉛直線的夾角; i -土層的內摩擦角; bi -第i條土的寬度; hi -第i條土的平均高度; h1i -第i條土水位以上的高度; h216、i -第i條土水位以下的高度; -第i條土的平均重度的浮重度; q -第i條土條土上的均布荷載; 其中,根據幾何關系,求得hi為: hi=(r2-(i-0.5)bi-l02)1/2-r+l0-(i-0.5)bitan 式子中: r -土坡滑動圓弧的半徑; l0 -坡角距圓心垂線與坡角地坪線交點長度; -土坡與水平面的夾角; h1i的計算公式 h1i=hw-(r-hi/cosi)cosi-rsin(+)-H 當h1i hi 時,取h1i = hi; 當h1i 0時,取h1i = 0; h2i的計算公式: h2i = hi-h1i; hw -土坡外地下水位深度; li 的幾何關系為: li=arc17、cos(i-1)bi-l0)/r-arccos(ibi-l0)/r2r/360 i=90-arccos(i-0.5)bi-l0)/r四、計算安全系數: 將數據各參數代入上面的公式,通過循環計算,求得最小的安全系數Fs: - 計算步數 安全系數 滑裂角(度) 圓心X(m) 圓心Y(m) 半徑R(m) 第1步 6.571 77.054 -3.369 5.381 6.349 示意圖如下: 計算步數 安全系數 滑裂角(度) 圓心X(m) 圓心Y(m) 半徑R(m) 第2步 2.673 50.920 -0.062 10.147 10.148 示意圖如下: 計算步數 安全系數 滑裂角(度) 圓心X(m) 18、圓心Y(m) 半徑R(m) 第3步 2.127 54.249 -0.108 14.418 14.418 示意圖如下: - 計算結論如下: 第 1 步開挖內部整體穩定性安全系數 Fs= 6.5711.30 滿足要求! 標高 -2.000 m 第 2 步開挖內部整體穩定性安全系數 Fs= 2.6731.30 滿足要求! 標高 -5.550 m 第 3 步開挖內部整體穩定性安全系數 Fs= 2.1271.30 滿足要求! 標高 -7.350 m本方案的特點主要如下:(1)先采取井點降水能有效的降底基坑土體含水量,保證開挖后周邊土方不坍塌.(2)采取地下降水及施工層面排水相結合的方法能有效的提高效率速19、短工地.基坑降水設計方案1、地表面及基坑明排水:本工程由于地下水位高,基坑內的土體大部份處于地下水位線以下.土體含水量高,容重大,受擾動后強度降低很多,因此應在基坑開挖前一星期進行井點降水,將水降至基坑開挖深度以下1.20米左右,基坑頂部設明300300,明排水溝應離土體邊2m 以上,留有一定的坡度引入市政管網,按排人員經常清里保證暢通,有效地防止地表水進入基坑,在基坑四周工作面以外同樣設置300300的明排水溝,對角設二集水井500500800,用兩臺100水泵集中排入市政管網。 井點降水的計算:管井降水計算書一、水文地質資料土層編號 土層名稱 埋深 (m) 厚度 (m) 容重(kN/m3)20、 粘聚力 (kPa) 滲透系數(m/d) 平均粒徑(mm)1 填土 0 2.70 19.5 41.75 4.32 82 粘土 6 3.3 20.2 65.55 2 43 粉質黏土 7.8 1.8 19.1 23.76 5.184 4 粉土 10.6 2.8 18.9 7.64 43.20 二、計算依據及參考資料 該計算書計算主要依據為國家行業標準建筑基坑支護技術規范(JGJ 120-99),同時參閱了建筑施工手冊(第四版)和姚天強等編寫的基坑降水手冊。三、計算過程 1、基坑總涌水量計算: 根據基坑邊界條件選用以下公式計算: Q=1.366k(2H-S)S/log(2b/r0) Q為基坑涌水量;21、 k為滲透系數(m/d); H為含水層厚度(m); R為降水井影響半徑(m); r0為基坑等效半徑(m); S為基坑水位降深(m); S=(D-dw)+Sw D為基坑開挖深度(m); dw為地下靜水位埋深(m); sw為基坑中心處水位與基坑設計開挖面的距離(m); b為基坑中心到水體邊緣的距離(m); 通過以上計算可得基坑總涌水量為851.8m3。 2、降水井數量確定: 單井出水量計算: Q=120rsl3k1/2 降水井數量計算: n=1.1Q/q q為單井允許最大進水量(m3/d); rs為過濾器半徑(m); l為過濾器進水部分長度(m); k為含水層滲透系數(m/d)。 通過計算得井點管22、數量為9個。 3、過濾器長度計算 群井抽水時,各井點單井過濾器進水長度按下式驗算: y0l y0=H2-0.732Q/k(logR0-log(nr0n-1rw)/n1/2 l為過濾器進水長度; r0為基坑等效半徑; rw為管井半徑; H為潛水含水層厚度; R0為基坑等效半徑與降水井影響半徑之和; R0=R+r0 R為降水井影響半徑; 通過以上計算,取過濾器長度為2m。 4、基坑中心水位降深計算: S1=H-H2-QlogR0-(log(r1r2.rn)/n/1.366k1/2 S1為基坑中心處地下水位降深; ri為各井距離基坑中心的距離。根據計算得S1=7.68m = S=6.25m,故該井點布置方案滿足施工降水要求!基坑降水示意圖