31層商住樓及地下室工程復合噴錨基坑支護施工方案(19頁).doc
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2023-07-07
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1、項目名稱:XXXxx4#、6#、9#樓基坑支護設計建設單位:XXXxxxx開發有限責任公司院 長:總工程師:項目負責:校 對編 制:XXXXXXX設計研究院20XX年X月目錄第一部分、文字說明1.工程概況11.1.一般概況11.2.周邊環境概況12.場地巖土工程條件22.1.場地工程地質條件22.2.場地水文地質條件23.基坑支護方案的選擇33.1.基坑特點分析33.2.基坑重要性等級33.3.支護方案選擇34.支護結構設計54.1.設計原則54.2.設計依據54.3.設計參數54.4.基坑支護分段64.5.支護結構設計65.地下水控制設計75.1.上層滯水處理措施75.2.側壁防滲85.3.2、承壓水突涌計算86.施工要求及注意事項96.1.土方開挖施工要求96.2.漿噴樁施工要求96.3.土層錨桿及砼噴網支護施工106.4.路面硬化及排水施工要求116.5.其它施工注意事項127.環境監測要點127.1.監測內容127.2.監測點布置127.3.監測要求128.應急搶險措施138.1.組織措施138.2.技術措施148.3.其它應急預案14第二部分、計算書附件、支護圖紙第一部分、文字說明1.工程概況1.1. 一般概況XXXxxxx開發有限責任公司擬在XXXxx路東側興建XXXxx。其由9棟331層的商住樓及地下室組成,其中7#、8#、9#樓總建筑面積為48979.58。結構形式為框3、剪結構。7#、8#、9#樓基坑平面大致呈矩形布置,東西方向長175.5m,南北方向寬26.2m。主體建筑設計0.00標高為25.20m,基坑設計自然地面平均高程25.00m。主體結構基礎承臺墊層底設計標高為正負零下-5.5m-6.2m,依據規范,基坑計算開挖深度為自然地面以下5.3m6.0m。本工程巖土工程勘察報告及建筑物的主體結構、建筑分別由xx技術集團有限公司XX建筑設計分院和XXxx設計有限公司提供。XXXXXXX設計研究院進行基坑支護設計。工程重要性等級為一級;場地等級為二級;地基等級為二 級;巖土工程勘察等級為甲級。1.2. 周邊環境概況擬建場地位于XXXxx路東側,周邊環境詳見下表4、。方位周邊空間周邊建(構)筑物北側北向空間距離48.4m空曠場地東側最近距離21.6mXXX房改辦一8層磚混樓南側最近距離11.5mxx路三巷水泥路西側最近距離20.1m在建2#樓2. 場地巖土工程條件2.1. 場地工程地質條件擬建場區位于XXXxx路東側,該場地屬xx北岸一級階地地貌單元,場地地形平坦,基坑支護設計期間場地地面高程為25.2米根據本項目巖土工程勘察報告,與基坑有關的地基土巖土特性自上而下分述如下如下:層號層名揭露厚度(米)平均厚度(米)空間分布巖土特征及工程特性雜填土0.902.101.64全場分布雜色,稍濕,松散,主要以碎砼塊、磚渣等建筑垃圾為主,混有粉質粘土及粉土,局部為5、淤泥粉質粘土夾粉土1.602.001.80全場分布灰褐色,濕,可塑,切面稍光滑,干強度中等,韌性一般,局部夾薄層粉土,稍密狀,搖振反應中等淤泥質粉質粘土3.604.804.22全場分布灰褐色,濕,軟塑,局部為流塑,切面稍光滑,干強度中等,韌性一般,局部夾少量粉土,見少量灰色腐殖物粉質粘土3.505.604.42全場分布灰褐色,灰色,濕,可塑,切面光滑,干強度高,韌性較好,含灰黑色鐵錳質結核粉砂夾粉質粘土2.804.403.39全場分布灰色,飽和,松散稍密,主要顆粒礦物成份為長石,石英及云母細片,搖振反應迅速;粉質粘土,褐色,濕,可塑,切面稍光滑,干強度高,韌性較好粉質粘土2.905.904.76、0全場分布灰褐色,濕,可塑,切面光滑,干強度高,韌性較好,含灰黑色鐵錳質結核2.2. 場地水文地質條件根據場地地層的巖土性質,將場地內各土層含隔水性劃分如下:第層雜填土為上層滯水含水層,第層粉質粘土夾粉土、層淤泥質粉質粘土、層粉質粘土和層粉質粘土受粘性土阻隔,均為相對隔水層,層粉砂夾粉質粘土弱含孔隙水,微承壓。經鉆探揭露,在勘察深度范圍內,場區地下水按埋藏條件有二種類型,即上層滯水和孔隙承壓水。上層滯水賦存于第層雜填土中,主要受大氣降水的補給,以蒸發排泄為主。孔隙承壓水主要賦存于層細砂中,其主要接受鄰區含水層的側向補給,層間側向徑流排泄,勘察時測得其水位埋深對應高程為23.80m23.90m。7、3. 基坑支護方案的選擇3.1.基坑特點分析(1)本基坑大致呈矩形,開挖面積不大。(2)本基坑開挖深度為5.36.0m,開挖深度一般。(3)基坑四側距離既有建筑大于15米,周邊具有較好放坡條件。3.2.基坑重要性等級根據本項目相關圖紙,本工程基坑開挖深度5.3m6.0m,周邊空曠。根據XX省地方標準基坑工程技術規程DB42/159-20XX,結合本項目地質資料及周邊環境狀況,本基坑重要性等級為三級,本基坑有效運行時間為3個月。3.3.支護方案選擇與本工程類似的基坑支護中,xx地區應用較多的支護體系方式有水泥土擋墻、樁錨支護、復合噴錨支護、聯合支護等。下面分別以下幾種支護方式作技術經濟特點和與本8、工程的適應性對比分析:支護形式技術特點分析與本工程特點對比分析水泥土擋墻施工簡單方便,造價一般,工期短。水泥土擋墻防滲作用好。但抗彎性能差,邊坡變形較大,一般在淤泥質土較厚的情況下,支護深度不宜超過7.0m。造價適中,防滲作用好,本工程施工場地比較開闊,在此不采用此方案。土釘墻支護施工簡單方便,造價低,工期短,土釘施工可與土方開挖同步進行。基坑坡面需進行較大比率的放坡,占用較大的場地,在基坑底部有淤泥及淤泥質土的情況下,應考慮基坑底部的隆起影響;基坑側壁以粉土或粉砂為主時,應考慮基坑側壁的流砂或坑底的管涌等。造價低,但基坑側壁及底部分布有粉土層,該地區地下水位比較豐富,可能發生流沙或管涌,不宜9、采用此方案。復合噴錨支護施工簡單方便,造價低,工期短,噴錨支護可與土方開挖同步進行。水泥土擋墻防滲作用好。但抗彎性能差,邊坡變形較大,支護深度不宜超過7.0m。造價適中,技術可靠,場區內大部分地區周圍環境簡單,噴錨支護與土方開挖同時進行,本項目采用此方案。樁撐支護技術成熟,應用廣泛,安全可靠,對土方開挖和地下結構施工影響較小。支撐設計應保證其穩定性及合理性,造價較高。技術可靠,安全系數高,基坑側壁變形小,但造價太高,此處不采用此方案。聯合支護在保證支護結構安全可靠的前提下,有針對性的集采各家之所長,降低各家之短,不僅使工程造價降低,同時可根據場區環境靈活布置,使支護施工順利進行。對大型復雜的基10、坑適用。本項目屬二級基坑,故不采用聯合支護。經比較本基坑西側、東側、南側支護結構體系采用復合噴錨的支護形式;北側采用分階放坡的支護形式。4.支護結構設計4.1.設計原則1、在保證安全的前提下,兼顧經濟及工藝成熟、施工速度快、施工方便的原則。2、保證基坑開挖期間地下室的安全開挖和順利施工。3、保證基坑開挖期間基坑底不出現突涌冒砂及坑壁流土流砂現象。4、保證基坑開挖期間不發生導致工程樁破壞變位的現象。5、保證基坑開挖期間周邊建(構)筑物、管線的安全和穩定。6、保證基坑開挖地下水控制措施對周邊建(構)筑物不造成較大的影響。4.2.設計依據基坑工程技術規程(DB42/159-20XX);建筑基坑技術規11、程(JGJ120-99);建筑樁基技術規范(JGJ94-20XX);建筑邊坡工程技術規范(GB50330-20XX);建筑地基基礎設計規范(GB50007-20XX);混凝土結構設計規范(GB50010-20XX);本項目相關圖紙(電子版);xx技術集團有限公司XX建筑設計分院巖土工程勘察報告。4.3.設計參數根據本項目巖土工程勘察報告和XX省地方標準基坑工程技術規程,結合地區經驗,確定場地與基坑支護設計相關的土層參數,見下表:基坑支護設計土層參數 土層編號土 名天然重度r(kN/m3)C(kPa)度雜填土19.0420粉質粘土夾粉土19.1159淤泥質粉質粘土17.8125粉質粘土18.9212、111.5粉砂夾粉質粘土18.622124.4基坑支護分段基坑支護共分為3段,三種支護結構型式,詳見基坑支護分類一覽表及平面布置圖。 基坑支護分類一覽表序 號編 號地面高程(m)支護位置基坑底高程(m)開挖深度 (m)支護方式1AF25.00承臺墊層底19.605.40分階放坡2FI/LA25.00承臺墊層底19.605.40復合噴錨3JK25.00承臺墊層底19.006.00復合噴錨4.5.支護結構設計設計計算采用“理正”系列基坑工程設計軟件。整個基坑設計兩種支護段類型,具體情況詳見設計計算書。支護方案一:(分階放坡結合復合噴錨支護適用FI/LA段)采用二階邊坡,一級邊坡放坡坡度1:1,坡高13、3.0米,平臺寬3.0米;二級邊坡為直立側壁,采用3排加強深層攪拌樁兼做隔水帷幕,設1排預成孔注漿土層錨桿的復合噴錨支護。粉噴樁設計入土深度6.5米,停灰面-3.0米,樁徑500mm,排與排搭接100 mm、樁與樁之間搭接100 mm。噴灰水泥用量50Kg/m P.C32.5水泥,全程復攪。錨桿承拉鋼筋為22鋼筋,成孔直徑120mm,設置深度-4.0m,傾角15,長9m,橫向間距2.0m。支護方案二:(分階放坡結合復合噴錨支護適用JK段)采用二階邊坡,一級邊坡放坡坡度1:1.0,坡高3.0米,平臺寬3.0米;二級邊坡為直立側壁,采用4排加強深層攪拌樁兼做隔水帷幕,設2排預成孔注漿土層錨桿的復合14、噴錨支護。粉噴樁設計入土深度6.5米,停灰面-3.0米,樁徑500mm,排與排搭接100 mm、樁與樁之間搭接100 mm。噴灰水泥用量50Kg/m P.C32.5水泥,全程復攪。錨桿承拉鋼筋為22鋼筋,成孔直徑120mm,第一排錨桿設置深度-4.0m,傾角15,長9m,橫向間距2.0m;第二排錨桿設置深度-1.5米,傾角15,長9m,橫向間距2.0m。注漿漿液為現場配置的P.C32.5純水泥漿,水灰比0.450.50,注漿壓力0.4MPa左右,注漿結應強度不得小于20Mpa。支護方案三:(分階放坡適用AF段)采用二階邊坡,一級邊坡放坡坡度1:1.5,坡高3.0米,平臺寬3.0米;二級邊坡放坡15、坡度1:1.5,坡高2.4米。設置1排深層攪拌樁兼做隔水帷幕,粉噴樁設計入土深度6.5米,停灰面-3.0米,樁徑500mm,樁與樁之間搭接100 mm。以上支護結構大樣及配筋圖詳見“基坑支護結構圖”。5.地下水控制設計根據勘察資料,影響基坑施工的地下水主要為上層滯水,具體治理措施如下。5.1上層滯水處理措施對雜填土層中的上層滯水采取如下的步驟排水措施:(1)在坡頂設置一道簡易排水溝,并與市政排水管道連通,排水溝尺寸300mm300mm(寬深)。(2)對場區坡頂地面采用厚35cm的C15混凝土作2m寬硬化處理防止地表水下滲。(3)在邊坡坡面每間隔2.0m設置若干泄水孔。(4)坡底設置一道簡易排水16、溝和若干集水坑,坑內集水通過抽水泵抽到坡頂排水溝流入市政下水道。5.2側壁防滲放坡坡面采用噴射混凝土止水。5.3承壓水突涌計算本工程中勘察時測得承壓水位高程為23.8023.90m,而基坑工程中基坑最大開挖深度為-6.00m,其相應標高為19.00m,為評價基坑坑底抗突涌穩定性,現選取最不利位置K17孔所在地段,根據基坑工程技術規程DB42/15920XX中的6.2.11式,進行抗承壓水突涌穩定性驗算如下:式中:ty-基底突涌抗力分項系數,取ty1.2;D-基槽底至不透水層地板距離,取D19.00-13.80=5.20m;-D范圍內土的加權重度,取18.6kN/m3;Hw-承壓水水頭高度,取H17、w23.9013.8010.10m;因本次驗算為第五層的承壓水僅為弱孔隙水含水層,故承壓水水頭高度取10.10m的80%,為8.08米rw-水的重度,取rw10.00kN/m3;經驗算,Hw*w=8.08*10.0=80.80kN/m2, D*/ty=5.20*18.6/1.2=81.90kN/m2,計算結果滿足條件,即本工程基坑坑底抗承壓水突涌的穩定性能滿足要求,基坑開挖至基底設計標高不會產生突涌。6.施工要求及注意事項6.1土方開挖施工要求(1)為確保支護體系施工質量和周邊環境安全,加快施工進度,要求土層開挖與支護施工相互銜接,互相配合。(2)土方開挖采取分區、分段、分層開挖方式進行。提供18、粉噴樁、冠梁足夠的養護時間。土方開挖至基底后,對基礎承臺及連梁采取人工掏挖方式。(3)土方開挖宜采取機械開挖和人工開挖相結合方式,一般情況下采取機械開挖,坑角土方宜采取人工開挖。基坑開挖至距坑底20cm時宜改為人工清理坑底,嚴禁超挖。開挖過程中嚴禁碰撞支護體系。(4)嚴格按設計的要求進行土方開挖,土方隨挖隨運,基坑周邊20米范圍內不得堆置棄土。(5)在坡頂或坡底設置排水溝,做好坡面、坡底的排水防水工作。(6)開挖后期,基坑邊坡頂面禁止堆載。開挖至坡底后應盡快(24小時內)開展基礎施工,以減少基坑暴露時間。(7)在基坑開挖過程中,應及時組織抽排基坑內積水。6.2粉噴樁施工要求粉噴樁施工質量必須嚴19、格按有關規范、規程進行,采用全程復攪的施工工藝,具體要求如下:(1)軸線及樁位必須由專門測量人員施放,軸線誤差小于10mm,樁位偏差小于20mm,經復查無誤后,方可進行粉噴樁施工。(2)摻入比的大小直接影響粉噴樁質量和強度,根據設計要求,選用相應的水泥,并滿足設計要求的水泥摻入量。(3)在施工過程中,如出現斷漿,應將鉆頭下沉到斷灰處以下1m繼續攪拌,全程復攪。(4)樁長應嚴格滿足設計要求,其誤差應小于20mm,樁徑應不小于500mm。(5) 粉噴樁樁體垂直偏差不得超過1%,應保證相鄰樁體的咬合寬度不小于100mm,以確保整體連續性,相鄰兩根粉噴樁施工間隔應小于24小時,原則上每一施工段宜連續施20、工。(6)應作好每根樁的成樁記錄,記錄必須完整準確。質量檢驗:成樁3天內可用輕便觸探檢查樁身的均勻性;必要時在成樁15天后,進行淺部開挖抽樣檢查樁頂質量及搭接情況。6.3土層錨桿及砼噴網支護施工基坑支護分層開挖,開挖一層支護一層。砼噴網支護施工程序:基坑邊坡開挖人工修坡初噴掛網打土釘、布加強鋼筋噴射混凝土護面。1、在基坑開挖前,應先進行施工放線。砼噴網支護施工前,基坑邊坡應按照設計坡度分層開挖,開挖一層施工一層,不得超挖。2、每層土方開挖到位后,應立即用人工將機械開挖成的邊坡面修整,然后初噴一層,初噴層約厚30mm,接著進行土層錨桿施工。土層錨桿施工程序為:土層錨桿成孔土層錨桿安裝土層錨桿注漿21、待凝鋪面網和加強鋼筋錨頭安裝,錨固鎖定。接著噴射第二面層。二次噴射前應清除初噴面層上的浮灰和松散碎屑,并噴水使之濕潤,以保證二次噴射面層與初噴面層可靠、牢固結合。3、本設計中掛網噴面支護所用面網為200200高強鋼筋網,鋪設時的搭接長度不小于100mm,其中AF段為5050,直徑為1mm的鋼絲。無錨桿時以土釘固定鋼筋網,土釘間距1.1米,垂直坡面打入,噴射砼為C20細石砼,土釘掛網噴面厚度均為100mm。噴射砼水泥:砂:石子=1:2:2。噴射砼內摻速凝劑,噴射砼所用水泥為PC32.5水泥,噴射砼內粗骨料最大料徑不宜超過15mm。4、噴射作業時應分段分片進行,同一段內應自上而下進行噴射,射流應垂22、直噴射面,射距在1.0m左右,噴成后的面層要噴水養護。所有面網、U形釘、短錨桿、加強筋均應被噴砼完全覆蓋。5、每施工300m2噴砼面層,應制作一組噴射砼試塊,每組試塊不少于3塊。制作試塊時,將試模底面貼于擬加固坡面,從側向噴入混凝土。6、噴面施工時,若遇地下水較大,加大速凝劑用量及提高水泥含量。6.4路面硬化及排水施工要求(1)基坑開挖前,對坡頂地面采用厚3050mm的C15砼作硬化處理,硬化寬度現場確定。(2)在距坡頂1.00m左右設置一道坡頂簡易排水溝,排水溝尺寸300mm300mm,排水溝用C15砼砌筑,確保排水溝不漏水。(3)在坑底距底邊線0.50m外設置一道簡易排水溝和若干集水坑,排23、水溝尺寸300mm300mm。雨水匯集到排水溝和集水坑內,通過水泵抽到坡頂排水溝流入市政下水道。(4)在坡面按水平間距2.00m左右設置若干塑料排水管利于排水。為便于現場施工管理,坡頂、底排水溝、集水井及反坡外地面硬化工作宜由土建施工單位負責實施。6.5其它施工注意事項(1)施工前,應詳細調查基坑周邊管線情況,做好“三通一平”工作(由業主負責)。(2)嚴把質量關,作好三材檢驗工作。(3)采取信息法施工,嚴格施工管理,加強監測工作(4)對于現場出現的復雜情況和問題,會同業主和監理及時研究處理。7.環境監測要點為保證工程安全和周邊建筑物及地下管線安全,施工嚴格按照“信息法”施工,加強監測,根據監測24、結果及時修改設計并采取防范措施。7.1監測內容(1)基坑邊坡水平位移及沉降觀測。(2)相鄰建(構)筑物沉降觀測。(3)道路等沉降觀測。(4)支撐等支護結構應力觀測。7.2監測點布置為及時掌握基坑支護結構變形及對周圍建構筑物的影響,在基坑邊坡布置沉降及水平位移觀測點若干個,在周邊其它建筑物及圍墻、道路沉降觀測點約若干個,觀測基準點2個,設置在降水影響范圍之外。監測點布置可參考本項目圖紙之基坑周邊環境及監測點布置圖。7.3監測要求土方開挖工作開始之前,應埋設監測點和基準點,并觀測一次。土方開挖開始后,監測頻率一般為23天一次,開挖最后階段每天觀測一次,當暴雨階段或出現異常情況時(邊坡位移速率達到325、mm/天,沉降變形速率達到3mm/天)應加密監測頻率,監測結果(包括圖表)及時反饋給基坑支護設計單位、支護施工單位、建設單位及監理人員。監測精度應符合有關規范規程要求。監測報警值為邊坡水平位移累積至50mm,水平位移和沉降連續3天達3mm/天或變形速率連續變大。基坑監測工作應委托給有資質的單位進行監測,監測前由受委托的監測單位根據支護設計方案、相關規范制定專門的監測方案。基坑開挖后,支護施工人員必須每天對現場情況進行目測檢查,當出現險情及時報告給有關各方,以便采取維護加固措施。8應急搶險措施由于基坑工程土層的非均勻性,基坑維護設計與施工是一門綜合性的巖土工程工作,基坑開挖后土體和地下水的自然平26、衡狀態會發生很大的變化,對環境存在或多或少的影響,因而加強基坑開挖的環境監測,做好應急搶險準備以防患于未然是很有必要的。在基坑開挖支護和基礎施工過程中,對萬一出現的險情做好充分準備。8.1組織措施成立以建設單位為首,各相關單位現場負責人為主的基坑工程應急工作組,確保基坑出現險情時,各項措施能及時實施。并要求全體成員在基坑開挖期間,必須24小時保持通訊暢通。應急工作組成員構成應包括建設單位、監理單位、監測單位、基坑設計施工單位和土方開挖單位的現場第一負責人。充分考慮可能發生的一些險情,制定多種搶險方案,備足搶險設備和物資,如鋼管、編織袋、反鏟等。8.2技術措施(1)基坑局部出現位移變形、沉降過大27、,迅速在此區域內采用型鋼進行斜向支撐,或采取加設錨桿并注漿;坡頂采取卸載、坡底采取反壓回填(坡底部可采用袋裝土疊包)的補救措施。(2)基坑側壁局部出現析水、涌砂或滲水,迅速采用止水材料縮小范圍,埋管引流,注漿封堵,必要時迅速在此區域內采取反壓回填的補救措施,并查明水源,采取相應措施止水,設置引水管或盲管將水集中排出,在基坑內集中抽排。(3)基底局部出現流水流土時,應根據情況,設置中粗砂混碎石反壓過濾層,或用土袋砌筑圍堰、盲管疏排等。必要時應及時反壓回填,并采取相應的措施,注漿(雙液注漿)封堵、疏導與封堵相結合。8.3其它應急預案(1)監測單位應在基坑開挖前進行周邊環境現狀調查,主要查明邊建筑裂28、縫、地面裂縫發展情況,設置監測標志并拍照記錄。此項工作由業主組織,監理單位參加、監測單位負責,土方開挖前完成此項工作。拍照記錄存放業主和監理單位各1份。(2)監測單位應于當天將監測信息反饋給有關各方。當基坑出現險情后,監測單位應根據需要加密加強監測,隨時為信息化施工提供有力支持。(3)嚴禁土方開挖過中碰撞支護體系。若土方開挖對支護體系有較嚴重損壞,應認真評估損壞程度,采取加撐、加錨桿的等方式進行處理。土方開挖過程中,應有工長現場指揮反鏟,按土方開挖方案中確定的線路和方法開挖,監理公司旁站監督,不得野蠻作業。(4)土方開挖基坑下部土方期間,要求反鏟24小時停留在基坑現場,反鏟司機能隨叫隨到,隨時準備進行反壓回填搶險工作。(5)基坑開挖期間,花管注漿設備、材料和人員留在現場,隨時準備進行側壁止水處理。(6)要求土方開挖單位多備潛水泵,派專人及時將坑內積水抽排,嚴禁積水泡坑。