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湖北省林木种苗生产和科研基地与湖北国家森林防火物资储备库项目深基坑专项施工方案.docx
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1、湖北省林木种苗生产和科研基地与湖北国家森林防火物资储备库建设项目深基坑专 项施工方案山河建设集团有限公司2016年12月25日目 录第一部分:设计方案11.工程概况11.1工程介绍11.2场地工程地质、水文地质条件21.3工程地质条件31.4水文地质条件42.编制依据43.重点难点分析54.重点难点对策65.支护方案介绍65.1基坑特点65.2边坡土层岩性特点分析75.3基坑支护方案选择76.支护方案计算86.1拟建基坑区段支护形式86.2放坡及坡面形式96.3桩锚及桩撑设计96.4换称设计116.5立柱桩设计127.地下水控制设计12第二部分 施工方案121.施工计划121.1人员准备计划1
2、21.2施工机械设备准备计划131.3施工用水、用电计划141.4材料进场检(试)验计划142.施工现场准备153.施工方案163.1护坡桩施工安排163.2锚杆施工安排163.3护坡桩施工工艺163.4锚杆施工工艺194.质量目标、体系及保证措施204.1质量目标204.2质量保证体系204.3质量保证措施215.安全文明施工措施215.1安全管理目标215.2安全管理体系225.3安全施工措施225.4文明施工措施266.雨季施工措施267.应急预案27第一部分:设计方案1. 工程概况1.1 工程介绍湖北省林业厅林木种苗管理总站拟在武汉市武昌区湖北省林木种苗质量监督检验站内兴建湖北省林木种
3、苗生产和科研基础设施与国家森林防火物资储备库项目。该项目包括 1 栋 14F 科研楼(4F 裙房)及 2F 地下室。地上建筑总面积 16637.80m2,地下总建筑面积 4040.42m2。地下室采用承台桩基础,承台底(包括 100mm 垫层)标高为-6.60m-13.05m。本工程0.00相对于绝对标高+25.00m,基坑施工前场平标高为25.00m。地下室基坑为不规则多边形,基坑周长约为260.4m,开挖面积约为4165.5m2。根据基坑开挖深度、周边环境条件、岩土工程条件等综合考虑,基坑重要性等级为一级。基坑范围根据场地地面标高、地质条件、基坑开挖深度将基坑划分为8个支护段,各段基底与绝
4、对标高、开挖深度相互关系,以及基坑分区对照表1:表1 基坑工程分区一览表地面与地下室基底绝对标高基底相对自然地面起算区 段备注(包括垫层)标高0.00 关系(m)(m)标高(m)开挖深度(m)AB 段25.000.0015.10-9.909.90基础底板底BC 段25.000.0015.10-9.909.90基础底板底CD 段25.000.0018.40-6.606.60基础承台底DE 段25.000.0013.70-11.3011.30基础承台底EF 段25.000.0013.55-11.4511.45基础承台底FG 段25.000.0012.10-12.9012.90基础承台底GH 段25
5、.000.0011.95-13.0513.05基础承台底HA 段25.000.0013.50-11.5011.50基础承台底1.2 场地工程地质、水文地质条件拟建场地位于湖北省武汉市洪山区雄楚大街339号,场地地势比较平坦,孔口地表标高23.7625.57m。地貌条件为单元属剥蚀堆积垄岗地貌,地面高低不平,东高西低。1.3工程地质条件 根据勘察报告提供的成果,场地内地层为表层分布有杂填土(Qml),中部土层主要为第四系中更新统(Q2al+pl)冲洪积成因黏性土及第四系残积(Qel)红黏土,下伏基岩为三叠系下统灰岩(T1d)。各岩土层分布及主要特征如表 2:各岩土层的分布及主要特征一览表表 2地
6、层地层地层分布层面厚度颜状态及压年代埋深湿度缩包含物及其它特征编号名称范围(m)色密度成因(m)性均有0.5黄由碎石、砖块、砼块等建筑垃圾混黏性土组杂填土Qml0.00褐稍湿松散高成,其中碎块等约占 30%左右,土层结构松分布3.4色散、性质不均匀,填筑年限小于 5 年。黄含铁锰质氧化物,切面光滑,具光泽,韧性含砾0.52.6褐、中均有强,干强度高,局部含灰白色高岭土团块,粉质黏Q2al+pl红稍湿硬塑偏 土分布3.49.0褐低含约 15%角砾,粒径 220mm,呈棱角状,主要成份为灰岩。色均有6.02.9褐含铁锰质氧化物及灰白色高岭土团块,切面红黏土Qel黄稍湿硬塑中 分布10.014.3色
7、光滑,具光泽,韧性强,干强度高。最大灰隐晶质结构,薄层状构造,主要矿物成份为中风化均有揭露方解石,节理发育,属较软岩,岩体较破碎,T1d白灰岩分布厚度岩体基本质量等级级,岩芯呈柱状及块色11.6m状。0.5黄半充填全充填,充填物为可硬塑状黏性溶洞褐土。4.8色1.4水文地质条件(1)地下水类型 本场地位于剥蚀堆积垄岗地区,地下水类型主要为上层滞水和碳酸盐类岩溶裂隙水两类:上层滞水赋存于杂填土层中,一般受大气降水及地表水、人工排水补给,水位水量随季节而变化,水量较小。和层黏性土属不含水、相对隔水层。碳酸盐类岩溶裂隙水赋存于下部基岩三叠系下统大冶组(T1d)灰岩裂隙及溶洞中,富水性较强,为弱透水层
8、中等透水层,因受裂隙及岩溶的发育程度均匀性较差。碳酸岩类裂隙岩溶水分布不均一,不同地段的富水的差异性和水力联系的各向异性。它是由于岩溶发育过程中的分异作用造成的,而且其不均一程度取决于岩溶发育程度;同时岩溶水水位动态变化幅度大而且变化快。勘察施工时,勘探孔测得上层滞水稳定水位埋深为 1.00m,水位标高为25.77m;碳 酸盐类岩溶裂隙水稳定水位埋深为 13.5017.50m,水位标高为 9.2212.66m。(2)场地水腐蚀性判定场地及周边无化工污染源,根据邻近建筑物勘察资料,场地内地下水对砼及其中的钢筋具微腐蚀性。2. 编制依据(1) 岩土工程勘察报告(2) 设计图纸:图纸名称 图纸编号
9、设计总说明 0102总平面图 ZT01基础配筋图0306(3) 现行国家、行业及地方施工技术文件规范及有关规定:序号名称编号1工程测量规范GB50026-20072建筑变形测量规程JGJ8-20073建筑基坑支护技术规程JGJ120-20124建筑边坡工程技术规范GB50330-20135锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-20016基坑土钉支护技术规程CECS96:977岩土工程勘察规范GB50021-20098建筑地基基础技术规范DB42/242-20149建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-200210钢筋焊接及验收规程JGJ18-200311建筑工程施工质量验收统一标
10、准GB50300-200112建筑施工安全检查标准JGJ59-9913建筑机械使用安全技术规程JGJ33-200114建筑工程施工现场供用电安全规范BG50194-9315绿色施工管理规程DB11/513-200816武汉市基坑工程质量安全技术措施武汉市建委(2005)273 号文件17混凝土结构设计规范GB50010-20103. 重点难点分析工作内容包括护坡结构(护坡桩、土钉、锚杆)的成孔、灌注(注浆)、成桩、护壁泥浆处理及相关土石方挖运。本工程场地地层条件复杂,粘土层厚度较大,土层物理参数试验值高,对边坡支护结构设计有利。但是,根据勘察报告,含砾粉质粘土层、红粘土、中风化灰岩层与溶洞层之
11、间形成陡峭,护坡桩成孔钻进过程中,容易造成塌孔及扩径。塌孔后,护坡桩钢筋笼吊装入孔时容易插入孔壁,无法到达设计孔底标高,造成吊筋桩;灌注混凝土后形成“鼓肚”现象,挤占肥槽工作面,严重的情况是挤占结构外墙空间,无法施工地下结构外墙。锚杆孔按照设计倾角穿过砂层,砂层地段孔内坍塌后,造成锚杆注浆不能饱满,影响锚杆设计拉力,严重情况甚至造成锚杆不合格而返工。工程量大,工序交叉项目多,与场外道路紧紧相临,接口不好会给质量控制带来困难。地下室开挖线与场外道路距离近,支护结构的不利变形,会影响场外道路的正常使用。4. 重点难点对策砂层中护坡桩、锚杆、成孔质量控制,可选用合理的成孔设备。对于砂层中土钉、锚杆钻
12、孔,使用带套管英格索兰钻机,可避免塌孔。护坡桩成孔,我单位拟使用“钢绳式冲击钻机钻孔插钢筋笼后压灌混凝土”施工工艺,可避免塌孔,泥浆排放量少,施工速度快,成桩质量好。因场地狭小且考虑搭设临设,设计时使用刚度大的桩锚支护结构,将桩顶升至地坪,这样可以保证红线围墙的正常使用,并可以有效保护场上临设的安全,且能避免场外地下管线不受损伤。5. 支护方案介绍本工程基坑支护的原则是:安全第一,在保证安全施工的前提下,设计更加合理、造价更为节省、能够方便施工缩短工期。基坑边坡距离红线及周边道路较近不存在放坡条件。因此,采用桩锚支护的设计方案,且将桩顶升至地坪。护坡桩使用800mm直径。5.1 基坑特点1.本
13、基坑开挖面积较小。基坑周长约为 260m,开挖面积约为 4165m2;开挖深度较大,最深处为 13.05m。2.基坑西侧及北侧局部距离用地红线较近外,其余区段距离用地红线有一定距离。3.工程地质条件较好,该基坑坑壁土层主要为:杂填土(场平后局部存在,且厚度较薄);含砾粉质黏土,硬塑;红黏土,硬塑;局部出露中风化灰岩。基底主要为红黏土,硬塑;局部为中风化灰岩,除表层杂填土较松散外,其余土质较好。5.2 边坡土层岩性特点分析为便于分析和计算,根据勘察报告中“基坑周边地层展开图”,取用各区段最不利钻孔 K1、K2、K4、KJ12、K9、K11、KJ5 的地层资料分别用于各区的基坑支护计计算,具体情况
14、详见“基坑周边地层展开图”。根据审查修改后的勘察报告,参照湖北省深基坑工程技术规定DB42/T1592012附录的相关计算公式及参考数据,该场地基坑支护设计参数按下表 3 选取。表3基坑支护设计参数取值表地层编号重度 rC“m”值f(kpa)及名称(kN/m3)(kPa)(度)杂填土18.5818548020含砾粉质黏土19.539.115.81318155红黏土18.44015700050中风化灰岩25130302800010005.3 基坑支护方案选择(1)基坑围护设计目标:1保证施工安全可靠:有效控制变形,保证附近现有建筑物、道路、基坑支护体系的安全。 2经济合理:在保证安全施工的前提下
15、,力求经济合理、节约支护工程造价。3 保证施工工期:在安全经济的前提下,尽量缩短支护工程施工工期。(2)基坑支护方案选择根据湖北省地方标准 DB42/T159-2012深基坑工程技术规定表 6.1.2 的推荐,在武汉市深基坑中常用的支护形式有:自稳放坡;加筋土重力式挡墙;水泥土重力式挡墙;喷锚支护;悬臂排桩;桩锚;内支撑;地下连续墙;围筒。1、 根据深基坑工程技术规定表 6.1.2 的推荐,如采用自稳放坡,其比例为 1:11:1.5,场平后浅部土层主要为含砾粉质黏土,硬塑,土质较好,在用地空间允许范围内可进行一定的顶部放坡。2、 “加筋土重力式挡墙”、“水泥土重力式挡墙”适用于深度不超过 6m
16、 的软土基坑,不适合本场地土层。3、“喷锚支护”适用于深度不超过 6m 的基坑,本场地内考虑配合支护桩。4、“悬臂排桩”因本基坑 CD 段开挖深度相对较小,再桩顶进行一定的放坡卸荷后具有一定适用性。5、“桩锚”,因为本基坑坑壁土质相对较好,桩顶有条件进行一定程度的放坡,锚杆施工具有足够的空间,采用桩锚经济性较好。6、“内支撑”、“地下连续墙”可适用于超深基坑,但其造价很高,本基坑不适用。7、“围筒”适用于形状接近圆形或椭圆形的小基坑,但造价较高,本基坑不是最优选择。综合以上分析,结合相关深基坑中的成功经验,本深基坑支护设计采用以下方案: 桩顶放坡卸载+平台+桩锚(桩撑)的综合支护方案。基坑支护
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