北京地下车库基坑开挖及桩基础施工组织设计土钉墙CFG桩.docx
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1、北京地下车库基坑开挖及桩基础施工组织设计(土钉墙_CFG桩)北京地下车库基坑开挖及桩基础施工组织设计(土钉墙_CFG桩)第一章 前 言工程概况拟建场地位于丰台区方庄东部,南二环路南侧,左安门路东侧,地形尚平坦,地面标高为383.38m38.82m。1#、2#住宅为28层塔式住宅楼,由14层板式住宅楼连接一个整体,住宅群南侧为1层地下车库。编制依据1、北京京岩工程有限公司提供的岩土工程勘察报告(2001-1156);2、该工程相关图纸;3、国家及行业颁布的施工规范及规程3.1 建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98);3.2 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99);3.3土钉支护
2、技术标准(CECS96:97);3.4 建筑地基基础工程施工及验收规范(GB50202-2002);3.5 建筑地基处理技术规范(JGJ79-91);3.6 建筑地基基础设计规范(GBJ7-89);3.7 工程测量规范(GB50026-93);3.8 施工现场临时用电技术规范(JGJ46-88);3.9 建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001);4、 国家及北京市颁布的评定标准4.1 北京市建筑施工现场安全防护基本标准(91)京建施字第124号;4.2 北京市建设工程现场管理基本标准(91)京建施字第125号;4.3 北京市建设工程现场管理环境保护工作基本标准(91)京建施字第126号
3、;5、 我公司贯彻ISO9002标准制定的质量手册及质量保证体系的相关文件。工程地质及水文地质条件工程地质条件根据岩土工程勘察报告,地层概况如下:一、人工堆积层粘质粉土、粉质粘土填土层:黄褐,湿,可塑;房渣土1层:杂,湿。层顶标高38.3238.82m。粘质粉土、粉质粘土层:褐黄褐黄(暗),湿,可塑硬塑,高中高压缩性;砂质粉土、粘质粉土1层:黄褐褐黄(暗)褐黄,湿,可塑硬塑,中中低压缩性;粉、细砂2层:褐黄(暗)褐黄,湿,中下密,中压缩性;粘土、重粉质粘土3层:黄褐褐黄(暗),湿,可塑,中高压缩性。层顶标高35.0435.99m。二、第四纪沉积层砂质粉土、粘质粉土层:褐黄褐黄(暗),湿,可塑硬
4、塑,低压缩性,层顶标高30.5932.92m。细、中砂层:褐黄褐黄(暗),湿饱和,中上密密实,低压缩性;圆砾1层:杂,湿饱和,中密,低压缩性;砂质粉土、粘质粉土2层:褐黄,饱和,硬塑,中低压缩性;重粉质粘土3层:褐黄,湿,可塑,中压缩性。层顶标高29.2731.11m。砂质粉土粘质粉土层:褐黄,湿饱和,可塑硬塑,低压缩性;粉质粘土、粘质粉土1层:褐黄,湿饱和,可塑,中中低压缩性;粘土、重粉质粘土2层:褐黄(棕)褐黄,湿饱和,可塑硬塑,中低压缩性;粉、细砂3层:褐黄,饱和,密实,低压缩性。层顶标高24.1425.81m。细、中砂层:褐黄,饱和,密实,低压缩性;圆砾1层:杂,饱和,密实,低压缩性。
5、层顶标高18.0819.43m。粉质粘土层:褐黄,湿饱和,可塑硬塑,中低压缩性;粘质粉土、砂质粉土1层:褐黄,湿饱和,可塑硬塑,低压缩性;粘土、重粉质粘土2层:褐黄褐黄(棕),湿饱和,硬塑,低压缩性。层顶标高13.6214.93m。细、中砂层:褐黄,饱和,密实,低压缩性,层顶标高11.1312.31m。细、粉砂层:褐黄,饱和,密实,低压缩性;粘土、重粉质粘土1层:褐黄褐黄(棕),湿饱和,可塑硬塑,中低压缩性;砂质粉土、粘质粉土2层:褐黄,饱和,硬塑可塑,低压缩性;粉质粘土3层:褐黄,湿饱和,可塑,低压缩性。层顶标高10.2311.11m。粉质粘土层:褐黄,湿饱和,可塑硬塑,低压缩性;砂质粉土、
6、粘质粉土1层:褐黄,饱和,可塑硬塑,低压缩性;重粉质粘土2层:褐黄,湿饱和,可塑,中低压缩性。层顶标高3.745.73m。细、粉砂(11)层:褐黄,饱和,密实,低压缩性,层顶标高0.081.14m。粘质粉土、砂质粉土(12)层、粉质粘土(12)1层:褐黄、湿饱和,可塑硬塑,低压缩性,层顶标高-0.27m。圆砂(13)层:杂,饱和,密实,低压缩性;细砂(13)1层:褐黄,饱和,密实,低压缩性。层顶标高-9.37m。水文地质条件类 型地下水静止水位埋 深(m)标 高(m)潜 水9.4010.6027.7829.09层间潜水16.0017.0021.5122.58地下水质对混凝土结构及钢筋混凝土结构
7、中的钢筋均无腐蚀性。第二章 基坑支护设计针对本工程地质条件、基坑周边环境特点,选择基坑支护方案时充分考虑影响边坡稳定性安全的不利因素,同时兼顾经济、高效的原则,基坑边坡采用土钉墙支护结构, I区坑深6.6m,放系数为1:0.2;II区坑深7.3m,采用直坡土钉墙支护(由于II区南侧已有建筑自然地面为39.30m,所以高出本基坑0.7m,土方开挖时不增加土方量)。I区土钉墙支护设计1、基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级取一级,重要性系数取1. 0。2、放坡坡比: 1:0.2;3、基坑深度:h6. 6m;4、坑边荷载:超载q15KPa;5、土钉布置方式:梅花型;土钉墙面层为6.5250mm250
8、mm钢筋网和114横向压筋,喷射80mm20mm厚的C20细石混凝土,混凝土配合比为水泥:砂子:石屑=1:2.5:2;坡顶四周做1.0m宽散水,做法同土钉墙面层,坡比0.02:1。6、土钉设计数据见附图。II区土钉墙支护设计1、基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级取一级,重要性系数取1. 0。2、该区为直坡土钉,不放坡;3、基坑深度:h7. 3m;4、坑边荷载:超载q20KPa;5、土钉布置方式:梅花型;土钉墙面层为6.5250mm250mm钢筋网和114横向压筋,喷射80mm20mm厚的C20细石混凝土,混凝土配合比为水泥:砂子:石屑=1:2.5:2;坡顶四周做1.0m宽散水,做法同土钉墙面
9、层,坡比0.02:1。6、支护剖面图详见附图说明:由于地质条件的复杂性,如施工现场实际情况与方案不统一,边坡土钉的实际排数,土钉长度和间距应根据实际情况由现场技术负责人做相应调整。调整后参数须上报设计人。如果基坑周边有管线、边坡土体含水量较大,支护施工时须调整设计方案做特殊支护。第三章 CFG桩设计1、设计计算(1)单桩承载力标准值Rk按下式计算K安全系数(或调整系数)Sp桩的周长(m)n有效桩长范围内的土层数qsi桩侧第i层土的极限侧摩阻力标准值(kPa)Li第i层土厚度(m)qp桩端土极限阻力标准值(kPa)Ap桩的截面积(m2)(2) 复合地基面积置换率按下式计算m面积置换率桩间土强度提
10、高系数,取1.0。桩间土强度发挥系数,本工程取0.75。(3)桩间距S正方形布桩时 2、设计参数(1) 场地0.000=40.400m 基础砼垫层底标高32.01m 设计桩顶标高31.81m(2) 桩径d=410mm 采用螺旋钻成孔,中心压灌施工工艺。(3) 桩长:有效桩长14.5m,保护桩长0.3m。总桩数约462根。(4) 桩端以进入层细中砂不小于500mm为控制。(5) 桩间距为1.5m。(6) 布桩方式:正方形,满堂布置。(7) 桩体强度桩体材料采用水泥粉煤灰碎石混合料,桩体强度标号C20。(8) 褥垫层褥垫层材料采用级配砂石,最大粒径不超过30mm。厚度为200mm,夯实度为0.94
11、。褥垫层级配砂石的碎石和砂的配比为:碎石:砂=65:35(kg/m3),碎石平均粒径520mm,可为新鲜机碎石。砂为干净中粗砂。碎石和砂应充分混合后使用。施工中可用平板振动器密实。3、工程竣工后,进行3台静载荷试验以检验复合地基承载力,桩身质量可用低应变检测方法进行抽检,抽检率为总桩数的10%。第四章 施 工施工准备及部署 施工人员及设备计划 支护工程1、施工人员计划土 钉 成 孔: 60人修坡 编网: 10人注浆 面层: 20人边坡位移观测: 2人2、施工机械设备计划洛 阳 铲: 30把注 浆 机: 1台喷 锚 机: 1台搅 浆 机: 1台空 压 机: 1台土方挖运工程1、施工人员计划土方挖
12、运人数: 3055人2、施工机械设备计划挖 掘 机: 2台自 卸 车: 3055辆 其它准备1、协同甲方妥善处理支护结构范围内地下管线和构筑物,必要时应明挖暴露确定其准确位置。2、落实所需各种材料,根据需要组织部分材料进场。提前进行钢筋加工。3、组织施工人员熟悉施工方案及有关规范规程。4、对施工人员进行安全责任教育。5、根据施工图纸、总进度计划、劳动力规模划分作业流水段,土方挖运专业队协调、配合。6、施工用水:考虑施工中的各工序穿插进行,施工用水需11.5管径水源34处,即可满足施工用水要求。土钉墙支护施工1、工艺流程开挖工作面、修整坡面放线定位用洛阳铲成孔插筋堵孔注浆绑扎、固定钢筋网压筋喷射
13、砼面层砼面层养护2、坡面施工基坑开挖过程中与土方队及时协调密切配合,按设计坡比开挖,严禁超挖,及时修坡,保证坡面平整度。坡面稳定性不好的部位应减少每步开挖深度,或先喷射一层细石混凝土后再进行锚喷施工。3、土钉施工坡面经检查合格后,放线定锚孔位置,用洛阳铲成孔(直径90mm);检查孔深、孔径、锚筋长度合格后,及时插入锚筋和注浆管至距孔底250-500mm处,及时注水泥浆并二次补浆,孔口部位宜设置止浆塞;水泥浆水灰比宜为0.45-0.50。土钉长度包括弯钩长度,弯钩长20cm;弯钩处采用冷弯,与锚筋成90;锚筋沿长度方向每隔2m焊一个6.5三角形托架,使土钉居于锚孔中心。4、混凝土面层施工 在锚筋
14、头部做喷射混凝土厚度80mm的标记。 将6.5的钢筋编成250mm250mm的网片,用插入土中的钢筋固定,用加强筋压紧与锚头焊接。钢筋网片均应与上部搭接,给下步留茬,搭接长度不小于20cm,接茬避免在同一直线上,经检验合格后喷射8020mm厚C20细石混凝土。5、技术质量要求 修坡应平整,在坡面喷射混凝土支护前,应清除坡面虚土。 锚杆定位间距允许偏差100mm。 成孔深度允许偏差50mm,成孔直径允许偏差5mm。 喷射细石混凝土时,喷头与受喷面距离宜为0.6-1.2m,自下而上垂直坡面喷射,一次喷射厚度不宜小于40mm。 钢筋网与土层之间的保护层厚度不宜小于20mm。 严格按施工程序逐层施工,
15、严禁在面层养护期间抢挖下一步土方。6、支护过程中可能遇到的问题和解决方案 由于地质条件、施工的复杂性,基坑各边坡地坪标高不一致,基坑深度也不同,边坡土钉的实际排数,土钉长度和间距应根据实际情况由技术人员做相应调整。 因地下障碍物而无法按设计孔位或设计长度进行成孔施工,可适当调整土钉入射角度、间距和位置,以避开地下障碍物。当土钉间距调整幅度超过500mm或成孔深度比原设计孔深少2000mm以上时,施工现场技术人员应与设计人员协商解决。 成孔过程中因遇地下水而缩颈、塌孔现象,可采用如下方法之一解决。a 成孔后立即下土钉并随即注浆。b 已缩颈的土钉孔应二次成孔以保证孔径;若二次成孔无法保证孔径,应在
16、相邻处补孔;c 若现场地层情况与原勘察报告有较大出入,缩径、塌孔严重而无法用洛阳铲成孔,应及时与设计人员协商。可采用钢管花管作土钉打入土体并灌注水泥浆。 基坑开挖过程中因土质较松散而发生局部土体不稳定时,可采用的方法有:a 视土质情况减小土方开挖深度。b 可在土方开挖后立即喷射一层40mm厚的砂浆或混凝土,再进行土钉施工。c 若不稳定土体已塌落,视塌落土体大小用编织袋或草袋等物装土填充密实后,挂钢筋网或进行压力注浆,再进行下一步工序施工。 施工过程中边坡出水而影响边坡稳定时a 首先与建设单位、总包单位密切配合,了解施工场区周边地下管线(上、下水、污水、雨水及消防等)是否有渗漏现象,及时切断水源
17、并进行补漏和堵截。b 边坡可采取设置导流花管的方法将土体中水导出,基槽内设置盲沟40cm(上口) 35cm(下口)30cm(高)和集水井,用水泵将水尽快排出基槽。 变形观测为了及时掌握边坡变形动态,保证边坡安全稳定和工程顺利进行,需对边坡及周边建筑进行变形监测。主要对边坡进行水平位移观测及周边建筑沉降观测。 边坡观测观测仪器水平位移观测采用J2经纬仪。沿基坑边坡布点,每边布置观测点不少于3个,间距约为1/3倍的边坡长度。观测方法采用视准线法,即在基坑开挖深度1倍距离外的边坡上口延长线上设置工作基点,并在槽边设置一条视准线,观测点布置在视准线上。用带有刻度的标尺放在观测点上,读取数值。一般用经纬
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