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1、寶山羅店大型居住社區(qū)經(jīng)濟適用房二期 C3 地塊項目 基坑施工方案的說明 2012 年 2 月-1-目目 錄錄 一、擬實施工方案介紹 .1 一）方案介紹 .1 二）計算結(jié)果介紹.1 三）施工措施.2 四）附圖：.4 二、工期.5 一）支護結(jié)構(gòu).5 二）放坡.5 三）護坡 .5 三、可施工性.5 一）支護結(jié)構(gòu).5 二）放坡.6 三）護坡 .6 四、造價.7 五：匯總表.8 附件：1.附圖：1.1 圖紙目錄.9 1.2 土方開挖和鋼板樁圍護平面布置圖.10 1.3 井點降水平面布置圖.11 1.4 土方開挖流程圖.12 1.5 鋼板樁圍護和護坡節(jié)點詳圖.13 1.6 邊坡沉降、位移監(jiān)測點布置圖.172、 2.計算書及計算附圖：2.1 拉森IV型鋼板樁M法計算書及附圖.18 2.2 工況I情況下 1：1 放破設(shè)計計算書及附圖.21 2.3 工況II情況下 1：1 放破設(shè)計計算書及附圖.24 3.造價比較：.27 3.1 方案一估算書.28 3.1 方案二估算書.34 1 寶山羅店大型居住社區(qū)寶山羅店大型居住社區(qū)C3 地塊項目地塊項目 基坑開挖施工的說明基坑開挖施工的說明 一、擬實施工方案介紹一、擬實施工方案介紹 一）方案介紹一）方案介紹 1、項目部擬在基坑正式開挖前，通過對整個場地的土方平衡，先將地下車庫區(qū)域的自然地坪降 1.1 米，高差部分采用放緩坡方式解決，坡度西側(cè)不小于 1：30、北側(cè)不3、小于 1：20，以利于現(xiàn)場施工臨水、臨電等的平面布置和施工期間消防通道的暢通。2、支護方式：6#、7#樓與地下車庫相鄰的高差部位采用IV型、9 米長的拉森鋼板樁圍護，懸臂 2 米，嵌固深度 7 米。3、放坡：車庫部位的場地在先行自然地面降低 1.1m后，其開挖深度控制在 2.95 米以內(nèi)，采用 1：1 放坡大開挖。4、護坡：護坡擬采用 40 厚噴射混凝土+網(wǎng)格狀土工織物+40 厚噴射混凝土，并用直徑 10mm、長 400mm的鋼筋以 600X600 梅花狀將土工織物固定在斜坡上。二）計算結(jié)果介紹二）計算結(jié)果介紹 1、采用中國建筑科學(xué)研究院建筑工程軟件研究所的PKPM系列軟件中的“施工安全設(shè)施計4、算系列軟件SGJS”中的基坑支護模塊，以及按上海市基坑工程技術(shù)規(guī)范進行計算；2、計算參數(shù)選擇：計算參數(shù)根據(jù)中船勘院提供的勘察報告進行取值，其中的固快直剪抗剪強度指標(biāo)C、標(biāo)準(zhǔn)值按上海市工程建設(shè)規(guī)范巖土工程勘2 察規(guī)范（DGJ08-37-2002）有關(guān)條款的規(guī)定：固結(jié)直剪標(biāo)準(zhǔn)值取該項試驗成果峰值強度指標(biāo)的平均值；考慮相應(yīng)的施工工況和超載工況進行計算比較。3 計算結(jié)果 3.1 1：1 放坡計算 在整個場地自然地面先行開挖降低 1.1m后，基坑深度為 2.95m。工況：考慮兩個集中荷載模擬汽車兩組車輪行駛，取值 200KN。計算結(jié)果是整體穩(wěn)定性安全系數(shù)為 2.04，滿足規(guī)范要求。工況：在考慮兩個集中荷5、載 200KN模擬汽車兩組車輪行駛的情況下，再考慮最不利的工況下，有均布荷載 20KPa。計算結(jié)果是整體穩(wěn)定性安全系數(shù)為 1.45，滿足規(guī)范要求。3.2 拉森鋼板樁支護計算 選用拉森IV型、9 米長的鋼板樁，懸臂 2 米，嵌固深度 7 米，考慮最不利工況下，有均布荷載 20KPa。計算結(jié)果是抗傾覆安全系數(shù)2.23，滿足規(guī)范要求，鋼板樁水平位移約 3mm，滿足位移限值要求。4、計算書和計算附圖 詳附件。三）施工措施三）施工措施 針對本方案，在實施過程中擬采取以下措施，以保證整個基坑開挖過程中的安全，及地下室結(jié)構(gòu)施工過程中基坑邊坡的穩(wěn)定。1、目前，現(xiàn)場井點降水管路已敷設(shè)完畢，約 10 天左右時間降6、至底板以下 1 米，現(xiàn)場共設(shè)置 19 套輕型井點，每套井點約 40 根井3 點管，井點管長 6 米，井點管排列間距約 1.2m一根。輕型井點設(shè)備選用isi-60 型真空泵機組，離心泵功率 7.5KW，最大抽水量為 60m/n，最大抽吸深度為 9.6m，最大提升高度為 8m。真空壓力達到6-8,集水總管管徑75。2、在基坑正式開挖前，通過土方平衡,將整個地下車庫區(qū)域內(nèi)場地自然標(biāo)高下降 1.1 米，挖土深度控制在 2.95 米以內(nèi)。西側(cè)按 1：30、北側(cè)按 1：20 放緩坡。這有利于現(xiàn)場施工臨水、臨電等的平面布置和施工期間消防通道的暢通。3、本基坑工程分二個施工階段進行：第一階段開挖至號房標(biāo)高，第7、二階段開挖至地下車庫標(biāo)高。第一階段開挖至號房標(biāo)高（約 2.15m）以后，6#樓及 7#樓與地下室?guī)旖唤绮课徊捎肐V型、9 米長拉森鋼板樁對號房PHC樁進行保護，同時進行 6#、7#樓基礎(chǔ)底板的施工。6#、7#樓基礎(chǔ)底板施工完畢后暫停豎向結(jié)構(gòu)作業(yè)，待底板達到一定的養(yǎng)護期（約 1 周左右）后，進行相鄰部位地下車庫剩余土方的開挖及地下室?guī)旖Y(jié)構(gòu)的施工，此部位的肥槽回填完畢后進行 6#、7#樓豎向結(jié)構(gòu)施工。在第二階段開挖地下車庫時，先從西側(cè)開始，在此期間，6#、7#樓基礎(chǔ)底板同時進行施工，交界部位鋼板樁也同時施打，具備條件后再對與 6#、7#號房相鄰的地下車庫部位的剩余土方進行開挖。4、在所有基坑邊坡坡8、頂設(shè)置排水溝截水，坡腳設(shè)置排水溝排水，以保證邊坡不受雨水沖刷、坡腳不受雨水浸泡。5、80 厚噴射混凝土護坡中加入一層土工織物，以加強整個護坡4 面層的整體性和混凝土的抗裂性，并用直徑 10mm、長 400mm的鋼筋以 600X600 梅花狀將土工織物固定在斜坡上。6、在坡頂部位嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范要求不允許堆載，計算中的 20KPa超載作為安全儲備考慮。7、基礎(chǔ)底板采用磚胎模施工，施工完畢后，立即對磚胎模外側(cè)進行回填并重新設(shè)置排水，保證雨季之前地下室結(jié)構(gòu)施工完畢，完成地下室結(jié)構(gòu)驗收，并做完地下室外墻防水，確保肥槽在雨季來臨之前回填完畢。8、加強邊坡的位移和沉降觀測，開挖期間每天觀測兩次，在雨后增加一次9、觀測，基坑開挖結(jié)束達到穩(wěn)定后每天進行觀測一次，并繪制相應(yīng)的邊坡沉降和位移的時程曲線。監(jiān)測數(shù)據(jù)及時反饋給施工，做到信息化施工。監(jiān)測點間距 20 米，突出部位及拐角點均設(shè)置監(jiān)測點，地下車庫與 6#、7#樓之間監(jiān)測點位設(shè)置間距為 10 米，點位用水泥釘固定。觀測基準(zhǔn)點選在距基較遠且相對穩(wěn)定的地點。四）附圖：1，圖紙目錄；2、土方開挖和鋼板樁圍護平面布置圖；3、井點降水平面布置圖；4、土方開挖流程圖；5、鋼板樁圍護和護坡節(jié)點詳圖；6、邊坡沉降、位移監(jiān)測點布置圖；5 二、工期：二、工期：一）支護結(jié)構(gòu) 1、鋼板樁支護共需約 250 根左右，按每天插 100 根，現(xiàn)場約 3天施工完畢，進場材料準(zhǔn)備、機械準(zhǔn)備10、 4 天，考慮其它不確定因素，共約 10 天施工完畢，拉森IV型鋼板拔除及退場共需要 2 天時間。2、采用水泥土攪拌樁支護工程量共約 850 立方，懸臂 2 米，嵌固深度 3 米，每天施工 20 根，共需要約 10 天時間，進場材料準(zhǔn)備、機械準(zhǔn)備共需時間 4 天，加上水泥土養(yǎng)護時間，整個施工周期約 40天。所以，使用拉森IV型鋼板樁支護比采用水泥攪拌樁提前 1 個月的工期。二）放坡 1、采用 1：1.5 二級放坡與采用 1：1 放坡工期相對會增加 3 天左右時間，1：1.5 二級放坡與 1：1 放坡工期基本相當(dāng)。三）護坡 1、60 厚噴射混凝土加直徑 6mm間距 200 的鋼筋網(wǎng)片施工時間比811、0 厚噴射混凝土加網(wǎng)格狀土工織物的施工時間多鋼筋制作時間約 3天，其它施工周期基本相同，總工期基本相當(dāng)。因此，項目部擬實施方案總工期約提前 1 個月。三、可施工性三、可施工性 一）支護結(jié)構(gòu) 6 1、施工難度：拉森鋼板樁租賃市場比較成熟，鋼板樁施工的插、拔比較成熟可靠，需要的施工機械比較容易組織，較容易施工。本項目水泥土攪拌樁總體工程量約在 850 方左右，需要的機械配合及人工配合比較多，機械的進出場難度比較大。2、對后續(xù)施工的影響：地下車庫與 6#、7#樓之間的地下廊道二次開挖施工時，將極大地增加對水泥土的開挖難度。二）放坡 由于本項目紅線（圍墻）范圍內(nèi)場地比較狹小，1：1.5 二級放坡需要占12、用平面位置在 7 米以上，對施工期間現(xiàn)場設(shè)置消防通道及臨水、臨電等帶來困難，現(xiàn)場采取措施整體標(biāo)高降 1.1 米以后，采用 1：1 放坡占用平面位置只有 3 米，有利于現(xiàn)場平面布置。三）護坡 采用 60 厚噴射混凝土加直徑 6mm間距 200 的鋼筋網(wǎng)片與采用 80厚噴射混凝土加網(wǎng)格狀土工織物方法的施工過程基本一樣，在可施工性上基本相當(dāng)。四、造價四、造價 經(jīng)過估算采用 1：1 放坡+80 厚噴射混凝土網(wǎng)格狀土工織物+鋼板樁比 1：1.5 二級放坡+60 厚噴射混凝土加直徑 6mm間距 200 的鋼筋網(wǎng)片+水泥攪拌樁節(jié)約約 48 萬元。-7-序號 名稱 方案 單位 數(shù)量 單價（元）施 工 費用（元13、）說明 備注 1 支護 水泥攪拌樁 m3 855 240 205200 根據(jù)租賃公司報價：按鋼板樁租賃費用 0.5 元/天*米，進出場費與施工費360 元/根，租賃期 60 天計。鋼板樁 m 2304 142380 2 放坡 1：1.5 二級放坡 m3 10350 60 626157 1:1.5 放坡比 1：1 放坡土方開挖量多1712 m3，費用差額多 10 萬左右。1：1 放坡 m3 8638 61 522601 3 護坡 60 厚噴射混凝土加直徑 6mm間距200 的鋼筋網(wǎng)片 m2 10715 60 640062 80 厚噴射混凝土加高分子土工布 m2 6945 46 318145 鋼筋14、網(wǎng)片費用約 29 萬元，土工布施工費用約 3.5 萬元，采用土工布護坡費用比采用鋼筋鋼片費用節(jié)約近 50%。造價匯總 1 1：1.5二級放坡+60厚噴射混凝土加直徑6mm間距200的鋼筋網(wǎng)片+水泥攪拌樁 1488519 經(jīng)過估算：采用方案 2 比方案 1節(jié)約約 48 萬元。2 1：1 放坡+80 厚噴射混凝土網(wǎng)格狀土工織物+鋼板樁 985260-8-五：匯總表五：匯總表 序號 內(nèi)容 比較 備注 經(jīng)濟性 工期 可施工性 1 放坡 1：1.5 二級放坡 626157 元 基本相當(dāng) 現(xiàn)場場地限制，1：1.5 兩級放坡需占用地面約 7 米 1：1 放坡 522601 元 整個地下車庫部位地面降 1米，15、挖土深度控制在 2.9 米，占用地面 2.9 米 2 護坡 60 厚噴射混凝土加直徑6mm間距200的鋼筋網(wǎng)片 640062 元 基本相當(dāng) 較易施工 80 厚噴射混凝土加網(wǎng)格狀土工織物 320279 元 較易施工 3 支護 鋼板樁 142380 元 施工周期 7 天，能夠保證雨期之前地下室回填。現(xiàn)場具備條件，易施工 水泥攪拌樁 222300 元 施工周期約 40 天 現(xiàn)場條件不全面，較難施工 圖例:說明：外圍井點管沿放坡上口邊線外側(cè)1.5m布置，合計15臺。中間井點管在挖土前拔除，合計14臺。井點管長度6米，間距1.2米出土口地下車庫出土口GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC016、1GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01GC01 拉森（）鋼板樁M法計算書 土壓力計算依據(jù)上海市標(biāo)準(zhǔn) 基坑工程設(shè)計規(guī)程(DBJ08-61-2010)。1.地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下：序號 h(m)(kN/m3)C(kPa)()M值 計算方法 1 5.00 17.60 13.00 14.00 35000.0 水土合算 2 7.00 16.90 11.00 1017、.00 35000.0 水土合算 表中：h為土層厚度(m),為土重度(kN/m3),C為內(nèi)聚力(kPa),為內(nèi)摩擦角()表中數(shù)據(jù)依據(jù)中船勘察設(shè)計研究院提供的寶山羅店大型居住社區(qū)經(jīng)濟適用房C3地塊巖土工程勘察報告（2011年11月），其中強度指標(biāo)C、標(biāo)準(zhǔn)值參照上海市工程建設(shè)規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范（DGJ08-37-2002）有關(guān)條款規(guī)定：為試驗成果的峰值強度指標(biāo)的平均值。2現(xiàn)場場地自然地坪絕對標(biāo)高為3.70m(吳淞高程)高層住宅地下室底板絕對標(biāo)高1.65米(吳淞高程)地下車庫底板絕對標(biāo)高為-0.35(吳淞高程)計算模型輸入：目前現(xiàn)場已采取降水措施計算時選用水土合算方法。基坑0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高118、.65米(吳淞高程)基坑基底標(biāo)高為-2.00m，計算高差別為2.00m，3.地面超載：序號 布置方式 作用標(biāo)高m 荷載值kPa 距基坑邊線m 作用寬度m 1 均布荷載 0.00 20.00 -基坑側(cè)壁重要性系數(shù)為1.00,為三級基坑 采用閉合鋼樁，其型號是拉森(厚13.0)截面面積A=0.0200m2，截面慣性矩I=0.00036000m4，截面彈性模量E=206000.00N/mm2 抗傾覆驗算結(jié)果 驗算抗傾覆穩(wěn)定 最下一道支撐(若無支撐,則為樁頂)以下的主動土壓力合力為Ea=294.90(kN/m)，合力標(biāo)高為Elva=-5.82(m)被動土壓力合力為Ep=644.74(kN/m)，合力標(biāo)19、高為Elvp=-5.94(m)最下一道支撐(若無支撐,則為樁頂)的標(biāo)高為Elvs=0.00(m)主動土壓力對最下一道支撐產(chǎn)生的力矩為Moc=Ea(Elvs-Elva)=294.90(5.82-0.00)=1715.90(kN.m/m)被動土壓力對最下一道支撐產(chǎn)生的力矩為Mrc=Ep(Elvs-Elvp)=644.74(5.94-0.00)=3830.84(kN.m/m)計算的抗傾覆安全系數(shù)為:2.23 達到規(guī)范規(guī)定安全系數(shù)1.10,合格!內(nèi)力及位移計算 采用m法計算 計算采用位移法有限元，單元最大長度為0.1m。因為計算中有大量矩陣運算，故不提供計算過程。共層支點，支點計算數(shù)據(jù)如下：序號 水平20、間距(m)傾角(度)剛度(kN/m)預(yù)加力(kN)共計算1個工況,各支點在各個工況中的支點力如下(單位為kN)：全部工況下各支點的最大軸力如下(單位為kN)：各工況的最大內(nèi)力位移如下：工況號 樁頂位移 最大位移 最大正彎矩 最大負彎矩 最大正剪力 最大負剪力 (mm)(mm)(kN-m)(kN-m)(kN)(kN)1 2.64 2.64 0.3 -16.3 9.8 -11.3 全部工況下的最大內(nèi)力位移如下：最大樁(墻)頂部位移為：2.64 mm 最大樁(墻)位移為：2.64 mm 最大正彎矩為：0.30 kN-m 最大負彎矩為：-16.30 kN-m 最大正剪力為：9.80 kN 最大負剪力為21、：-11.30 kN 1:1 放坡設(shè)計計算書（工況I）一、基本計算參數(shù) 1.地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下：序號 h(m)(kN/m3)C(kPa)()計算方法 土類型 1 1.00 18.90 20.00 18.50 水土合算 粘性土 2 5.00 17.60 13.00 14.00 水土合算 淤泥質(zhì)土 3 7.00 16.90 11.00 10.00 水土合算 淤泥質(zhì)土 表中：h為土層厚度(m),為土重度(kN/m3),C為內(nèi)聚力(kPa),為內(nèi)摩擦角()。基坑外側(cè)水標(biāo)高-0.50m，基坑內(nèi)側(cè)水標(biāo)高-3.45m。表中數(shù)據(jù)依據(jù)中船勘察設(shè)計研究院提供的寶山羅店大型居住社區(qū)經(jīng)濟適用房C3地塊巖土工程勘察報告（22、2011年11月），其中強度指標(biāo)C、標(biāo)準(zhǔn)值參照上海市工程建設(shè)規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范（DGJ08-37-2002）有關(guān)條款規(guī)定：為試驗成果的峰值強度指標(biāo)的平均值。2.基本計算參數(shù)：現(xiàn)場場地自然地坪絕對標(biāo)高為3.70m(吳淞高程)，場地擬先挖至絕對標(biāo)高2.60m(吳淞高程)。高層住宅地下室底板絕對標(biāo)高1.65米(吳淞高程)地下車庫底板絕對標(biāo)高為-0.35(吳淞高程)計算模型輸入：目前現(xiàn)場已采取降水措施計算時選用水土合算方法。基坑0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高2.60米(吳淞高程)地面標(biāo)高0.00m，基坑坑底標(biāo)高-2.95m。3.地面超載：序號 布置方式 作用區(qū)域 標(biāo)高m 荷載值kN 距基坑邊線m 作用寬度m23、 1 局部荷載 基坑外側(cè) 0.00 200.00 5.75 -2 局部荷載 基坑外側(cè) 0.00 200.00 9.75 -4.放坡參數(shù)：放坡級數(shù)為1級坡。序號 坡高m 坡寬m 坡角 平臺寬m 1 2.95 2.95 45.00 0.80 二、整體穩(wěn)定性的計算 計算步數(shù) 滑動體土重(kN/m)土體抗滑力矩(kN.m/m)土體滑動力矩(kN.m/m)第1步 115.05 322.04 157.69 計算步數(shù) 安全系數(shù) 滑裂角(度)圓心X(m)圓心Y(m)半徑R(m)第1步 2.04 29.50 -1.01 0.00 3.12 計算結(jié)論如下：第 1步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)=2.041.30 滿足24、要求！1:1 放坡設(shè)計計算書(工況II)一、基本計算參數(shù) 1.地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下：序號 h(m)(kN/m3)C(kPa)()計算方法 土類型 1 1.00 18.90 20.00 18.50 水土合算 粘性土 2 5.00 17.60 13.00 14.00 水土合算 淤泥質(zhì)土 3 7.00 16.90 11.00 10.00 水土合算 淤泥質(zhì)土 表中：h為土層厚度(m),為土重度(kN/m3),C為內(nèi)聚力(kPa),為內(nèi)摩擦角()。基坑外側(cè)水標(biāo)高-0.50m，基坑內(nèi)側(cè)水標(biāo)高-3.45m。表中數(shù)據(jù)依據(jù)中船勘察設(shè)計研究院提供的寶山羅店大型居住社區(qū)經(jīng)濟適用房C3地塊巖土工程勘察報告（2011年1125、月），其中強度指標(biāo)C、標(biāo)準(zhǔn)值參照上海市工程建設(shè)規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范（DGJ08-37-2002）有關(guān)條款規(guī)定：為試驗成果的峰值強度指標(biāo)的平均值。2.基本計算參數(shù)：現(xiàn)場場地絕對標(biāo)高為3.70m(吳淞高程)，場地擬挖至絕對標(biāo)高2.60m(吳淞高程)。高層住宅地下室底板絕對標(biāo)高1.65米(吳淞高程)地下車庫底板絕對標(biāo)高為-0.35(吳淞高程)計算模型輸入：目前現(xiàn)場已采取降水措施計算時選用水土合算方法。基坑0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高2.60米(吳淞高程)地面標(biāo)高0.00m，基坑坑底標(biāo)高-2.95m。3.地面超載：序號 布置方式 作用區(qū)域 標(biāo)高m 荷載值kPa 距基坑邊線m 作用寬度m 1 均布荷載 基坑外26、側(cè) 0.00 20.00kPa -2 局部荷載 基坑外側(cè) 0.00 200.00kN 5.75 -3 局部荷載 基坑外側(cè) 0.00 200.00kN 9.75 -4.放坡參數(shù)：放坡級數(shù)為1級坡。序號 坡高m 坡寬m 坡角 平臺寬m 1 2.95 2.95 45.00 0.80 二、整體穩(wěn)定性的計算 計算步數(shù) 滑動體土重(kN/m)土體抗滑力矩(kN.m/m)土體滑動力矩(kN.m/m)第1步 150.13 614.73 423.51 計算步數(shù) 安全系數(shù) 滑裂角(度)圓心X(m)圓心Y(m)半徑R(m)第1步 1.45 29.50 -1.01 1.48 4.54 計算結(jié)論如下：第 1步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)=1.451.30 滿足要求！