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某物流中心仓库地基处理方案及施工组织毕业论文.doc
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1、东南大学继续教育学院 毕业实践报告(论文)题目: 某物流中心仓库地基处理方案及施工组织 院 (系): 土木学院 专业 建筑工程管理 学生姓名: 学号 7324指导教师: 起讫日期: 2012.09.162012.11.30 学习中心: 南京房产教学点 设计地点: 二O一二 年 十一 月 三十 日目 录摘 要10 引 言21 工程概况41.1 工程概况41.2 地质条件42 软土地基处理方案设计52.1 设计思路52.2 设计方案62.3 施工工艺及流程62.4 真空预压设计计算方法及结果72.4.1沉降量计算方法72.4.2固结度计算方法82.4.3计算结果分析82.5 监测与检测方案82.5
2、.1施工监测方案82.5.2施工检测方案93 施工总平面布置及计划113.1 施工总平面113.1.1施工场地布置及说明113.1.2施工总平面布置113.1.3临时用水用电133.2 设备、材料配置计划133.2.1计划投入的主要设备143.2.2计划投入的主要材料154 主要施工工序及方法164.1 施工准备164.1.1现场施工准备164.1.2物资准备164.1.3劳动力准备及安排164.1.4技术准备164.2 施工测量174.2.1测量依据174.2.2业主单位给定的控制点、水准点复核174.2.3施工基线、水准点布设174.2.4保证测量精度的措施174.3 场地清平184.4
3、真空管路系统布置184.5 塑料排水板施工184.5.1材料要求184.5.2设备的选用184.5.3技术要点184.5.4排水板施工工艺194.5.5排水板施工质量要求204.6 土工布密封膜铺设214.6.1土工布铺设214.6.2密封膜铺设214.7 排水沟施工224.8 结束预压225 进度保证措施235.1 组织保证235.2 施工技术保证245.3 人员、设备保证245.4 进度计划管理程序256 质量计划与保证措施276.1 质量控制程序276.2 施工阶段各工序的质量控制286.2.1 施工放样质量控制286.2.2 塑料排水板施工质量控制286.2.3 竣工验收阶段质量控制2
4、87 安全、环保、文明及风险防范措施317.1 健康、安全与环保综述317.2 确保安全生产的组织措施317.2.1安全防范重点317.2.2施工机械的安全措施327.2.3防台防汛327.2.4雨季施工措施327.2.5夜间施工措施337.2.6施工用电安全措施337.3 环境保护措施337.4 文明施工措施347.5 雨季及夏季高温施工措施358 结论36致 谢37参考文献3811 摘 要某物流中心仓库区外围环形通道,原设计方案采用水泥搅拌桩复合地基法处理本区域。打设深度为18m,直径0.5m,间距1m。由于处理范围大,需打设水泥搅拌桩约7万根,在现有施工条件下,打设大批量水泥搅拌桩所需工
5、期较长,无法满足工期要求。本文通过对原设计方案深入分析,充分考虑场区内软土地基土层分布情况及物理力学性质等特点,进行相关的沉降计算验证,提出更为合理可行的软基处理方法,采用真空预压方法(联合堆载)对软土地基进行加固处理,并确立相关设计参数。结合新提出的设计方案,编写施工组织设计,包括主要施工工序及方法,施工工艺及流程,质量、安全及环保等保证措施,确保工程顺利按期完工。关键词:水泥搅拌桩;真空预压;软基处理;施工方法0 引 言目前,软土地基处理方法较多,包括:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、预压法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法等,各种方法的适用范围及处理效果各不相同。(1)换
6、填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理,其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。(2)强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其使用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土地抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。(3)砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力降低压缩性,也可用于
7、处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。(4)振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。(5)水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。
8、水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基,若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小鱼25%)、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采用此法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。(6)预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水板或砂井地基堆
9、载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水板、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。(7)水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基。可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载
10、力的目的。(8)石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料水量的方法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。本场地原设计的水泥搅拌桩加固效果可满足处理要求,但工期较长,无法满足工程尽快完工的要求,本文研究分析可缩短工期且满足加固效果的处理方法真空预压法,通过对加固后的沉降及固结度进行计算,验证本处理方法可满足设计要求,并进行详细的施工组织安排,这对于今后的类似工程具有重要的指导意义和借鉴作用。1 工程概况1.1 工程概况宝洁公司大中国华东地区生产基地一期工程占地面积约718亩,拟建场地位于江苏省太仓市申江路
11、、通港路。本期地基处理区域为物流仓库区域包括仓库外围环形通道,位于一期工程场地北侧。场区大部以农田、民居宅基地为主(原有住宅已拆除),场区内分布原有河道、池塘现已填埋整平。场区自然地面标高一般在2.42m3.21m 之间,约2.8m。目前场内长有杂草及一条施工便道,周围距已有建(构)筑物较远,地势较为平坦。1.2 地质条件太仓属长江三角洲冲积平原,全境地势平坦,自东北向西南略呈倾斜。东部为沿江平原,西部为低洼圩区。拟建场地位于太仓市申江路以东,通港路以北,地貌类型属长江三角洲冲积平原。经本次勘察揭露,本场地在深度65.42m范围内地基土属第四纪上更新世及全新世沉积物,主要由粘性土、粉性土和砂土
12、组成。按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异,可划分为9个主要层次。其中第层可分为4个亚层, 第层可分为3个亚层,第层有t层分布。拟建场地地基土分布自上而下详述如下:第层灰黄色素填土,上部为近期人工填土,以粘性土为主,夹植物根茎等细小杂物。填土厚度一般为0.5m2.2m,平均厚度约1.7m,原河道区填土厚度较大,最大厚度约4.1m。第层灰黄色粉质粘土,含氧化铁斑点及铁锰质结核,局部夹粘土,土质自上而下逐渐变软,呈可塑软塑状,中等高等压缩性,层顶埋深约0.6m2.0m,平均厚度约1.2m。第层灰色淤泥质粉质粘土,含云母、有机质,夹少量薄层粉土,局部夹少量淤泥质粘土,呈流塑状,高等压缩性,层
13、顶埋深约2.1m4.1m,平均厚度约4.3m。第层灰色淤泥质粘土,含云母、有机质、贝壳碎屑,夹薄层粉土,局部夹粘土,呈流塑状,高等压缩性,层顶埋深约6.0m7.8m,平均总厚度约6.5m。第t层灰色粘质粉土,含云母,夹薄层粘性土,土质不均匀,呈稍密状,中等压缩性,位于第层中部,水平向分布不连续,该层层顶埋深约8.5m10.2m,平均厚度约1.2m。第1层灰色粘土,含云母、有机质,夹薄层粉土,局部夹粉质粘土及淤泥质粉质粘土,呈流塑软塑状,高等压缩性,层顶埋深约13.3m15.8m,平均厚度约2.7m。第2层灰色粉土夹粉质粘土,含云母、有机质、贝壳碎屑,夹薄层粘性土,局部夹砂质粉土,呈稍密状,中等
14、压缩性。呈透镜体状,局部分布,层顶埋深约15.7m21.2m,厚度变化大。第3层灰色粉质粘土,含云母、有机质,夹薄层粉性土,呈软塑可塑状,高等中等压缩性,层位变化大,层顶埋深约15.4m24.0m,局部缺失,厚度不均。第4层灰绿灰黄色粉质粘土,含氧化铁斑点及铁锰质结核,局部夹薄层粉性土,呈可塑硬塑状,中等压缩性,层位变化较大,层顶埋深约为20.1m30.0m。第层暗绿褐黄色粉质粘土,含氧化铁斑点及铁锰质结核,土质致密,呈可塑硬塑状,中等压缩性,除拟建罐区分布较稳定外,其他区域分布不稳定。第层灰黄色粘质粉土,除拟建罐区分布较稳定外,其他区域分布不稳定,含云母,局部夹粉质粘土及砂质粉土,土质不均匀
15、,呈稍密中密状,中等压缩性。第1层灰色粉质粘土,含云母、有机质,夹薄层粉性土,呈软塑可塑状,中等压缩性,局部层位变化较大,层顶埋深约21.5m33.4m,厚度变化大,第2层灰色粉砂夹粉质粘土,颗粒组成主要以云母、长石、石英为主,局部夹较多薄层粘性土,呈密实状,中等压缩性,层顶埋深约34.2m42.0m,平均厚度约7.0m。第3层灰绿暗绿色粉质粘土,含云母、有机质、氧化铁条纹,底部夹薄层粉性土,呈硬塑状,中等压缩性,层顶埋深约41.0m47.5m,平均厚度约8.4m。第层灰色粉砂,颗粒组成主要以云母、长石、石英为主,夹薄层粘性土,呈密实状,中等压缩性,层顶埋深约51.5m56.3m,本次勘察至6
16、5.42m未钻穿。2 软土地基处理方案设计本工程软土地基处理采用真空预压排水固结法。本工程技术指标及工期要求:最大允许工后总沉降不超过100mm,沉降差小于1/300。2.1 设计思路原设计方案采用水泥搅拌桩复合地基法处理本区域。打设深度为18m,直径0.5m,间距1m。由于处理范围大,需打设水泥搅拌桩约7万根,在现有施工条件下,打设大批量水泥搅拌桩所需工期较长,无法满足工期要求。充分考虑本工程软土地基的特点,结合长期的实践经验,建议采用真空预压方法对软土地基进行加固处理。从施工工期来说,处理时间约4个月。地基处理同时可进行场区土方回填,大大节省了施工时间。从加固效果来说,所回填土方和真空预压
17、联合形成了真空联合堆载预压,大大有利于地基加固,减少了工后剩余沉降量。仓库外侧环形通道区域在不处理情况下,在车辆荷载作用下沉降量约为0.646m。沉降大大超出工后沉降允许值,无法满足设计要求。2.2 设计方案目前在采用真空预处理大面积软土地基方面,国内外已有许许多多成功经验,形成了一整套成熟处理技术包括设计方法、施工工艺等。根据本工程特点,具体方案如下:整块场地面积为140100m2,分为三块区域进行处理,每块面积分别为54797m2、40900m2、44403m2。区域之间密封膜不断开,在分区的情况下,整个场地仍然为一个处理整体,有助于减小工后差异沉降。已有地面为空地,在进行清表处理以后,进
18、行C型新料排水板打设,排水板间距1.0m,正方形布置,板头露出地面约20cm。打设深度约20m,穿透软土层,具体深度视现场实际情况而定。采用直径50mm透水软管代替砂垫层作为水平排水层。在排水板侧人工开挖10cm10cm沟槽铺设透水软管,排水板与之缠绕相连。沟槽内回填粉细砂。采用直径70cm的PVC管作为排水主管。水平排水系统施工完毕后,铺设一层150g/m2编织土工布,两层0.12mm厚聚氯乙烯密封膜。通过吸水管连通主滤管安装抽真空设备,拟采用功率为5.5kW的射流真空泵,按每1000 m2左右置一台真空泵。真空压力需稳定在80kPa以上,抽真空时间90天。为更好的掌握地基加固效果,抽真空期
19、间需进行膜下真空度、表层沉降、分层沉降、测斜及孔隙水压力测量。待抽真空稳定后,方可进行场区土方回填时,密封膜上需铺设200g/m2编织土工布进行保护。要求第一层回填土厚度不得小于0.5m,采用细颗粒回填材料,不得含有针状杂物,且不得碾压,避免刺穿密封膜。建议其余土层分层碾压,压实系数为0.940.97,分层厚度约为0.350.5m。真空预压平面布置图、典型断面图、水平管路布置图,监测布置图见附件1。2.3 施工工艺及流程真空预压法施工工艺流程详见图2.1图2.1 真空预压施工工艺流程图2.4 真空预压设计计算方法及结果2.4.1沉降量计算方法采用分层总和法进行沉降计算。地基土的总沉降由瞬时沉降
20、、主固结沉降和次固结沉降三部分组成,即: (2.1)由于瞬时沉降和次固结沉降的影响因素较复杂,实际计算时用沉降修正系数来反映瞬时沉降和次固结沉降的影响,地基土总沉降为主固结沉降与沉降修正系数的乘积,即: (2.2) (2.3)其中:、为各计算土层的土体压缩系数和孔隙比;、为各计算土层的平均附加应力和土层厚度。沉降修正系数为一经验系数,与地基条件、荷载强度、加荷速率、处理方法等因素有关,其值范围为1.11.4。2.4.2固结度计算方法按照砂井固结理论,当垂直排水体打穿软土层时,对真空预压法按堆载排水预压法中的瞬时加荷情况考虑,加固历时时,地基平均固结度可按下式计算: (2.4)其中: 、为固结计
21、算参数,Ch 为径向固结系数(cm2/s); Cv为竖向固结系数(cm2/s);n为井径比(n=de/dw);de为排水板影响范围的直径(m);dw为排水板的等效直径(m);H 为竖向排水体打设深度(m)。当垂直排水通道未打穿软土层时,可按下式计算地层的平均固结度: (2.5)其中:为垂直排水通道打入深度范围土层的平均固结度;为下卧软土层的平均固结度,按竖向排水计算;为打入深度比,为排水体打设深度,为计算固结土层的总厚度。2.4.3计算结果分析 本工程物流仓库内地面设计使用标高为4.0m,仓库外环形通道及停车位低于仓库地面1.4m,设计使用标高为2.6m。根据地质资料,分别在库内及环形通道选取
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