深基坑土方开挖专项施工方案(专家论证).doc
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1、银川市爱心护理院8#楼医疗保健楼和医疗展厅超市及地下车库工程深基坑专项施工方案中铁二十一局集团第二工程有限公司二一七年二月同心县妇幼保健所建设项目计划生育服务站、业务用房工程深基坑(土方开挖及护坡支护)专项施工方案编制: 审核: 审批: 二一七年二月目 录一、工程概况1(一)工程总概况1(二)建筑结构概况1(三)深基坑概况2(四)基坑周边状况2二、编制依据3三、基坑场地土层性质、周围环境及地下水情况5(一)场地土层性质5(二)周围环境7(三)地下水情况7四、方案的确定8(一)基坑侧壁安全等级确定8(二)基坑降水方案确定8(三)土方开挖方案确定14(四)边坡支护方案确定15(五)边坡防雨措施确定
2、30五、土方开挖施工危险源的辨识及监控措施30(一)土方开挖工程事故类型30(二)引发事故的直接原因31(三)危险源的监控措施31六、土方开挖施工32(一)施工总体部署32(二)施工准备32(三)施工进度计划36(四)土方开挖施工36七、质量保证措施40(一)组织保证体系40(二)质量管理程序41(三)各分项工程质量标准41八、安全管理42(一)安全组织机构42(二)安全生产措施42九、雨期施工措施44十、基坑边坡监测措施45(一)基坑监测的内容45(二)应急处理措施45(三)基坑监测方案45十一、应急预案46(一)目的46(二)应急领导小组46(三)应急领导小组职责47(四)应急救援预案48
3、(五)应急准备50 同心县妇幼保健所建设项目计划生育服务站、业务用房工程一、 工程概况(一) 工程总概况工程名称同心县妇幼保健所建设项目计划生育服务站、业务用房建设地点同心县建设单位同心县卫生局监理单位设计单位北京中建建筑设计院有限公司施工单位勘察单位 宁夏地质工程勘察院总建筑面积主要功能公建(二) 建筑结构概况地下层数/基础形式现浇钢筋混凝土独立柱基础结构形式框架结构建筑高度/结构安全等级二级设计使用年限50年抗震设防烈度8度使用钢筋HPB300HRB400混凝土设计强度C30说明地下车库平面近似呈长方形,轴线长46.8m,宽18。6m(三) 深基坑概况部位基坑轴线及长宽尺寸(m)场地自然地
4、坪标高基底设计标高(m)暂定基坑深度(m)基础1-9/A-D轴区域(46。8*18.6)/2。1m16.5m说明从自然地坪(绝对高程为0。00=1337。65m)分层开挖,杂土放坡坡度系数1:1。5考虑,黄土状粉土放坡系数按1:0。75考虑,计划生育服务站为2F,业务用房3F,在基坑底及顶部四周设排水槽,四角设集水坑,安装抽水泵,防止雨水浸入基坑。根据地勘报告之后开始地基基础施工,9.0m(即1328.0m)为自然放坡,从-9.0- -16.5m(即1321。15m)为土钉墙支护。(四) 编制说明及基坑周边状况 依据住房和城乡建设部建质200987号危险性较大的分部分项工程安全管理办法中规定的
5、:1、对开挖深度超过5米(含5米)的基坑(槽)的土方开挖、支护工程。2、开挖深度虽未超过5米,但地质条件、周边环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护工程,应编制专项施工方案并应经专家评审论证;结合本工程特点,基坑开挖深度为16.5米。因此,特编制本专家评审方案,并在通过有关专家评审的基础上作进一步的补充完善,之后编制专项施工方案,再组织现场施工,以确保安全与可操作性。经现场踏勘该地下车库外墙轴线尺寸四周地势相对较开阔、平坦,不影响基坑的正常放坡,9.0米以上为自然放坡,放坡系数为1;1.5放坡,进行基坑的开挖,在9.0米位置开挖1.0米宽缓存大放脚,-9。
6、0米-16.5米放坡系数为1:0.75,该段基坑做土钉墙护坡。本工程位于同心县,基底标高为0。00向下16。5m,总土方量约为117886m3二、 编制依据序号制定单位规范标准及法规名称文件编号1施工图纸同心县妇幼保健所建设项目计划生育服务站、业务用房工程建筑、结构施工图纸/2同心县妇幼保健所建设项目计划生育服务站、业务用房工程合同/3同心县妇幼保健所建设项目计划生育服务站、业务用房工程施工环境/4同心县妇幼保健所建设项目计划生育服务站、业务用房工程岩土工程勘察报告/5行业规范标准建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范JGJ13020116建筑施工安全检查标准JGJ5920117建筑施工高处作业安
7、全技术规范JGJ80918施工现场临时用电安全技术规范JGJ4620059建筑基坑支护技术规程JGJ120-201210钢筋焊接及验收技术规程JGJ18-200311建筑施工土石方安全技术规范JGJ180-200912深陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程JGJ167200913建筑与市政工程技术规范JGJ/T1119814建筑结构荷载规范GB50009-201215建筑地基基础施工工程质量验收规范GB50202-200216国家标准规范建筑基坑工程检测技术规范GB50497200917混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-200218混凝土结构工程施工规范GB50666-201119
8、施工手册施工手册(第四版)(中国建筑工业出版社出版)/20建筑施工计算手册(江正荣编著中国建筑工业出版社)/21部门规章宁夏回族自治区建筑深基坑工程管理规定宁建(建)字【2008】73号22危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质【2009】87号23地方规定关于转发建设部危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知宁建办【2009】86号24计算软件中国建筑科学研究院施工计算软件PKPM/三、 基坑场地土层性质、周围环境及地下水情况(一) 场地土层性质场地地层特征:在勘察控制深度范围内,本场区内覆盖杂填土,根据场地内各层土层成因类型及岩土特征的不同,整个场区地层自上而下可分为下述4层,现描述如
9、下:1、 素填土层:即工程地质剖面图上第层土。黄褐色,稍湿,主要以粉砂为主,粉土、粉质黏土次之.表层含大量植物根系。该层厚0。50-1.50米,此层分布整个场地.该层土土质不均,不宜作为建筑物基础持力层。土层埋藏状况见下表1埋深(m)高程(m)厚度(m)最小值最大值最小值最大值最小值最大值层底0.001。601107。881108。780.51.602、粉砂:即工程地质剖面图上第层土。黄褐色,干燥稍湿,松散-稍密中密密实,以长石、石英质 矿物为主,含少量云母及暗色矿物,磨圆度好,分选性好。个别钻孔中局部夹粉质黏土薄层及透镜体(厚度小于20cm,未在剖面图中表示)土层埋藏状况见下表2埋深(m)高
10、程(m)厚度(m)最小值最大值最小值最大值最小值最大值层底1.13.201106.381108。220。51。63、粉质黏土:即工程地质剖面图上第层土。黄褐色,稍湿-饱和,可塑,该层土无摇振反应,刀切面稍有光泽、干强度中等、韧性中等.该层在33#/34/50/51#/55#钻孔中缺失.个别钻孔中局部夹粉砂薄层及透镜体(厚度小于20cm,未在剖面图中表示)土层埋藏状况见下表3埋深(m)高程(m)厚度(m)最小值最大值最小值最大值最小值最大值层底0。97.41103.851108.150.53.74、粉砂层:黄褐色,稍湿-饱和,稍密-中密,以长石、石英质矿物为主,含少量云母及暗色矿物质,磨圆度好,
11、分选性好,该层土只在6、42、43#钻孔中以透镜体状分布于粉质黏土层中.土层埋藏状况见下表4埋深(m)高程(m)厚度(m)最小值最大值最小值最大值最小值最大值层底0。92。81104.661105。262。93.4(二) 周围环境本场地位于同心县鄂尔多斯台地向黄土高原过渡地带,地貌分异明显,类型复杂多样,对宁夏中部地区地形地貌有明显的代表性,地势为:东南高,西北底,东南部为黄土丘陵区,海拔15002000m。西北为低山,缓坡,丘陵与川地纵横交错,海拔12832624.5m。西部有清水河,东部有甜水河都为东南西北流向.主要地形可分为(1)丘陵区,包括黄土丘陵,沟台沟掌,及鄂尔多斯缓坡丘陵(2)川
12、地区,包括清水河川地,甜水河川地及洪沟川地三大部分(3)山地区及其他。四周较空旷,无任何建筑物、构筑物,基坑场地内无岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、地裂缝等其他不良地质作用及地质灾害;坑场地内无埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石、溶洞及塌陷等对工程不利的埋藏物;基坑边线以外23倍基坑深度范围内,无影响地下施工的各种管道及地下设施等,基坑周边约9。0m范围内无现状建筑物,地势相对较开阔、平坦。(三) 地下水情况根据地勘报告内容,该场区在开挖深度范围无地下水,故不需编制降水施工方案。四、 方案的确定(一) 基坑侧壁安全等级确定根据工程该岩土工程勘察报告土层性质描述、基坑开挖深度
13、较深、周边作业环境、地下无管线且影响毗邻建筑物的安全等因素综合考虑,该项目工程基坑侧壁安全等级可定为一级.(二) 土方开挖方案确定由于该基坑周围约30.0m范围内无现状建筑物,开挖范围内土壤无扰动,水平方向物理力学性质变化不大,对四周建筑物影响较小。地势相对较开阔、平坦,基坑挖土深度约16。5m,故基坑土方开挖采用机械独立大开挖辅以人工修坡,开挖总体分二大部分,.自然地面至9。0米为第一阶段,该部分为自然放坡,放坡系数按1:1.5放坡,第一阶段分三次开挖:(1)第一次自然地面挖至3.0米,(2)第二次从-3。0米至-6.0米。(3)第三次从6。0米至-9.0米,在9.0米处挖1。0米宽错台面。
14、第二阶段分三次开挖:放坡系数按1:0。75放坡,该部分随挖随做土钉墙护坡(1)第四次从-9。0米至11.5米。(2)第五次从11.5米至-14米。(3)第六次从14米至16.5米,在挖至设计基底标高,预留200300mm厚人工清槽,防止扰动原土层.开挖顺序为由北向南方向分6层开挖。(三) 边坡支护方案确定该建筑物周围约16。5m范围内无现状建筑物,开挖范围内土壤无扰动,水平方向物理力学性质变化不大,对四周建筑物影响较小,坡率为1:1。5和1:0.75,下部边坡需采用土钉锚杆+钢筋网片支护结构防护.1。 基坑方案的选择基坑护坡设计考虑了后续施工用地及场地情况,在保证基础施工安全的前提下,尽可能降
15、低造价,并最大可能的减小回填量,基于以上原则,我项目决定选用喷锚网(土钉墙)支护技术。喷锚网支护技术是一种先进的新型岩土加固技术,它充分利用原状土体自身的承载能力,通过密布土钉及压力注浆,彻底改善加固区原状土体的力学性能,在边坡原状土体中形成加固区(土钉墙)以抵抗不稳定的侧向土压力;边坡回固施工紧随开挖,迅速封闭开挖面,使得因开挖造成的土层应力的释放及时得到控制,从而使边坡土体变形得到有效控制;用土钉将不稳定的土压力引入深层土体中,借助稳定土层自身的承载力,提供有效的锚固力来平衡不稳定的压力,从而形成一种先进的深层承力主动支护体系,与土体共同作用,充分发挥土层能量,提高边坡土层的整体性的自身强
16、度自稳定能力,使边坡得以稳定.2。 设计方案:本工程基坑护坡采用喷锚网支护。喷锚护坡按1:0.75开挖计算,并采用计算机模拟施工过程分层计算,调整后设计如下:设4排土钉,从上至下配筋长度依次为11米(1F20)、12米(1F20)、12米(1F20)、11米(1F20)纵向间距分别为1300mm,横向间距均为1400mm.以上设计的土钉倾角均为520度.横压筋2F16通长,竖压筋2F16长200mm,与横压筋在土钉端部井字架型焊接。土钉成孔直径不小于100mm;钢筋网片6。5180180,现场扎丝绑编;面层喷射混凝土C20,厚度不小于80mm。坡顶喷射混凝土护顶宽度不小于500mm。施工图详见
17、喷锚护坡平面布置图。本工程采取信息法施工,各段土钉的排数、长度、间距应根据实际情况和地下障碍情况及时作出变更和调整。4。计算书: 计算机模拟喷锚分层计算(涉及土层:4层):土层序号内聚力kpa内摩檫角度土容重kn/m3单层厚度米累计厚度米土体侧摩阻kpa No.CFIrHiHyTAO I= 1C= 20。0FI=28.0r= 20.0Hi= 2.1Hy= 2。1TAO= 55.0 I= 2C= 30。0FI=15。0r= 20.0Hi= 3.5Hy= 5。6TAO= 50.0 I= 3C= 35。0FI=20。0r= 20.0Hi= 1.0Hy= 6。6TAO= 55.0 I= 4C= 30.
18、0FI=15.0r= 20.0Hi= 1。1Hy= 7。7TAO= 50.0基坑实际深度:16。5米;坡角:84.3度;坡顶荷载取值20Kpa。土钉横向间距1.4米,纵向间距1.21。4米,梅花状排列.不考虑水压力,遇滞水用排水管引出.设计土钉4排,成孔直径不小于100mm.计算理论与公式:采用瑞典条分法计算,采用北京工业大学建筑工程学院土木综合研究室土钉墙计算程序计算模拟各层滑裂面,找出最大滑裂半径,计算各层土钉抗拔力,计算各层土钉自由段和锚固段长度,计算内部稳定性安全系数,输出计算结果。土压力计算公式:采用郎金土压力 Ea=rhKa-2cKa1/2 其中 Ea-主动土压力(Kpa) r-土
19、容重(KN/M3) h-土层厚度(M) Ka-主动土压力系数Ka=tg(45/2) -内摩檫角 c-内聚力(Kpa)土钉抗拔力计算公式:T=pDLt/f 其中T抗拔力 p-圆周率 D-注浆体直径 L-锚固长度 t-土体侧摩阻 f-安全系数计算结果:土钉排号距坡底高度M土钉长度M浆体影响直径cm成孔直径cm截面模量 No.HiLiQiDiTi I= 1Hi= 。50Li=7.5Qi= 13。0Di= .11Ti= 3500。0 I= 2Hi= 1。80Li=8。5Qi= 13.0Di= 。11Ti= 3500.0 I= 3Hi= 3。00Li=10。0Qi= 13.0Di= 。11Ti= 350
20、0。0 I= 4Hi= 4.40Li=11.0Qi= 13.0Di= 。11Ti= 3500。0土钉排号锚固段长度m锚固力KN配筋截面积cm2钢筋直径mmNo。LmTAs dI=1 Lm=7。20T=105。3As=3。4025I=2 Lm=7。45T=108。9As=3。5125I=3Lm=8。30T=118.3As=3。8225I=4Lm=8.60T=115。3As=3。7225 最大滑裂圆心横坐标Xk= -34。99 最大滑裂圆心纵坐标Yk= 28。121 最大滑裂半径 Lk= 44。89 最小安全系数 Kmin=1。658二、基坑护坡施工方案1. 施工准备:施工前施工场区做好“三通一平
21、。测量放线:根据现场测量控制点,放出基坑开挖上口线,并在场区四周围挡上作标记,以备开挖后测放边线。钢筋加工:在施工现场加工成型钢筋网片.其他准备工作:熟悉地质报告、施工方案、支护平面布置图及有关规范规程;查清支护结构及锚喷施工范围有无地下管线和构筑物;铺好施工临时排水管道及施工用水、供电管线;做好施工中所需各种材料的计划和供应工作,并提前进行试验,不合格的材料不得使用;对施工人员进行技术、质量、安全责任教育。2。 施工安排:土方开挖分两部分,其中基坑周边的开挖分步以2.5-3.0米为宜,边开挖边喷锚护坡。3。 主要施工机械设备:考虑到场区内地层情况、设计要求及工期要求,主要施工机械设备选用如下
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