中科院土方工程设计方案.doc

中科院所科研综合楼基坑支护、降水及土方工程设计方案二三年八月目 录前 言3第一部分 施工组织设计错误！未定义书签。一、工程概况41.1场地地形41.2地层41.3地下水5二、施工组织管理及施工部署错误！未定义书签。2.1、项目管理组织错误！未定义书签。2.1.1、项目组织机构图错误！未定义书签。2.1.2、项目主要成员及岗位职责错误！未定义书签。2.2、人力及机械组织错误！未定义书签。2.2.1、人力组织错误！未定义书签。2.2.2、机具组织错误！未定义书签。2.3、施工平面布置错误！未定义书签。2.4施工准备错误！未定义书签。2.4.1、技术准备错误！未定义书签。2.4.2现场准备错误！未定义书签。2.4.3物资准备错误！未定义书签。2.4.4其他准备错误！未定义书签。三、施工进度安排错误！未定义书签。3.1、施工进度计划安排错误！未定义书签。3.2、施工进度计划保证措施错误！未定义书签。四、质量管理错误！未定义书签。4.1组织机构质量体系要素职能分配错误！未定义书签。4.2岗位职责错误！未定义书签。五、安全管理错误！未定义书签。5.1、安全生产保证措施错误！未定义书签。5.2、施工防火安全措施错误！未定义书签。5.3、地下管线及其它地上设施的安全及加固措施错误！未定义书签。5.4安全防护错误！未定义书签。六、环境及卫生管理错误！未定义书签。七、文明施工错误！未定义书签。7.1、文明施工错误！未定义书签。7.2、文明施工措施错误！未定义书签。7.3、环境管理的实施方案及措施错误！未定义书签。7.4、防止扰民和民扰的措施错误！未定义书签。第二部分 主要设计方案和施工技术措施错误！未定义书签。一、降水设计和施工61.1降水设计61.2降水施工错误！未定义书签。1.3降水事故预防措施错误！未定义书签。二、开挖错误！未定义书签。2.1土方分区与开挖分步错误！未定义书签。2.2出土口和马道设置错误！未定义书签。2.3开挖方法错误！未定义书签。2.4出土量错误！未定义书签。三、土钉墙设计和施工73.1土钉墙设计73.2土钉墙施工错误！未定义书签。3.3特殊情况处理错误！未定义书签。3.4应注意的问题错误！未定义书签。四、形监测及信息化施工错误！未定义书签。4.1相邻建筑物沉降观测错误！未定义书签。4.2支护结构水平位移监测错误！未定义书签。4.3应急措施错误！未定义书签。附录10一：土钉设计计算书10二、施工进度计划表错误！未定义书签。三、井点布置图13四、支护剖面图14前 言根据建设方提供的工程勘察报告及现场实地勘察情况，我们认真分析了该场地工程地质、水文地质特征和其周边环境，在科学计算的基础上，制定了自渗井降水方案、土钉墙支护方案。在方案的制定过程中，重点考虑了以下几个方面的因素：保证基坑安全；节约工程成本；减少扰民。自渗井降水是近年来比较先进的降水方法，通过分析岩土工程勘察报告，我们认为，本工程的地层十分适合采用自渗井降水，故而采用了井孔为600mm、井深2325m，井间距8m的自渗井降水方案。根据现场的实际情况，土方开挖采取自西向东，先边后中的开挖方法，这样既可以为土钉支护提供工作面，又可以提高土方挖运的效率。根据对现场的实地勘察和对岩土工程勘察报告的详细分析，本工程的基坑支护方案选用了土钉墙支护。设6排土钉，深度依次为1.5m，3m，4.5m，6m，7.5m；长度次为7m，7m，6m，6m，6m；水平间距1.5m，呈梅花形布置，土钉倾角15。基坑南侧的边坡可以结合联想C座基坑支护时的锚杆，可以适量的减少土钉。结合施工方案，预计基坑降水、土方开挖、基坑支护工程的总工期为30天；工程质量确保优良。我们保证在施工中严格执行国家和北京市的各项规范和规定，在甲方要求的工期内安全、经济的完成施工任务。一、工程概况拟建中国科学院技术研究所科研楼位于北京市海淀区中关村南三街西侧,中国科学院计算机研究所院内南部,拟建科研楼设计地上14层,地下两层,建筑物总高度62米,规划用地7000平方米，总建筑面积29995.66平方米。基础埋深9m,基底荷载为320kPa，框架剪力墙结构，筏板基础，本工程建筑安全等级为二级。本工程招标范围包括：基坑降水、护坡（土钉墙、护坡桩）、土方开挖、土方回运以及地下障碍物清理等内容。1.1场地地形拟建场地现为拆除原建筑后的场地，经初步平整，地形较为平坦，现地面标高在50.72m51.34m之间。1.2地层土层自上而下分述如下： 人工填土层：粉质粘土素填土层：黄褐色，稍湿，稍密中密，以粉质粘土为主，含碎砖块、灰渣、水泥块，局部含少量朽木，夹杂填土1透镜体，人工填土厚度0.7m2.5m。 第四纪冲洪积地层： 1 粉质粘土层：褐黄色，可塑，含氧化铁、氧化锰、云母、少量钙质结核，夹粘质粉土1透镜体，本层厚度2.74.5m。 2 粉质粘土层：褐灰色，可塑，含有机质、螺壳、氧化锰及钙质结核，本层厚度1.12.5m。 3 粉质粘土层：褐黄色，可塑，含氧化铁、氧化锰、钙质结核及少量有机质，夹粘质粉土1、粘土2、粉砂3透镜体，本层厚度13.014.8m。 4 卵石层杂色，稍湿饱和，中密密实，磨圆度较好，以亚圆形为主，母岩成分为灰岩、石英及砂岩，粒径集中在2cm6cm，最大粒径9cm，卵石含量约70%，充填中粗砂，夹中砂1透镜体，此层揭露厚度4.79.5m。 5 粉质粘土层：褐黄色，可塑，含氧化铁、氧化锰、钙质结核，部分钻孔钻穿此层，本层最大揭露厚度3.5m。 6 中砂层层：褐黄色，饱和，密实，主要矿物成分为石英、云母、长石，含少量卵石、砾石，夹粉质粘土1透镜体，本层最大揭露厚度8.1m,钻探未钻透此层。 7 卵石层：杂色，饱和，中密密实，磨圆度较好，以亚圆形为主，母岩成分为灰岩、石英岩，粒径集中在2cm5cm，最大粒径9cm，卵石含量约80%，充填粘性土，此层最大揭露厚度2.7m。1.3地下水根据岩土工程勘察报告有二层地下水，第一层地下水为潜水型地下水，初见水位埋深4.00m8.40m，绝对标高在42.87m47.21m之间，稳定水位埋深3.4m5.80m之间，绝对标高在45.54m47.81m之间，第二层地下水为层间水，含水层为卵石层及以下各层，初见水位埋深24.80m26.40m，绝对标高在24.52m26.07m之间，稳定水位埋深24.60m26.20m之间，绝对标高在24.82m26.27m之间。 根据调查了解和收集邻近区域资料，该场地历年最高地下水位曾接近自然地面，近35年最高地下水位在绝对标高50.00同左右。 本场地潜水对混凝土结构中的钢筋均不具腐蚀性，层间水对混凝土不具腐蚀性，但对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替条件下有弱腐蚀性。二、降水设计通过对岩土工程勘察报告的认真分析，在本施工场区深度范围内有一层渗透性较好的卵石层，埋深约1921m，因此在本方案拟采用自渗井降水，这样既可以满足施工要求又可以节约成本。具体计算如下。2.1降水设计影响半径(R)：式中： R潜水含水层引用影响半径(m)；S潜水降水深度(m)；H潜水含水层厚度(m)；k潜水含水层渗透系数(md)。井间距和井数：根据上述计算，可以采用2倍的影响半径作为井间距，取7m，布设在基坑开挖上口线外侧。由于井的影响半径较小，在基坑中部布设2排临时降水井，边开挖边回填。井数的计算如下：临时降水井数 上口线井位数 式中： A基坑面积(m2)；Aj单井的降水面积(m2)；Lj基坑上口线边井间距;L基坑上口线周长； 降水井数共计：183856（个）三、 土钉墙设计3.1土钉墙设计3.1.1东、南及西侧基坑土钉支护设计通过分析招标文件和中航勘察设计研究院完成的勘察报告，决定首选方案采用土钉墙支护。应用“大力神-土钉墙支护设计之星”软件进行辅助设计，具体方案如下：基坑深度9m（招标文件提供），放坡0.2，共设5排土钉，土钉埋置深度依次为：1.5m，3m，4.5m，6m，7.5m；长度依次为：7 m，8 m，9 m，8 m，6m；水平间距1.5m，呈梅花形布置，土钉倾角15。为加大面层刚度，在粘土层的范围内将面层的加强筋加密，布置为1.53m，即纵横向均布置16的加强筋。面层厚10cm，采用C10混凝土现场喷射而成。 3.1.2北侧基坑支护设计由于北侧与在建联想大厦的土体中已有支护联想大厦的土钉，因此可以利用原有开挖出露的土钉，锚接在本侧基坑的钢筋面层上，这样可以节省成本，充分利用了原有的材料。若无出露，则采用与其余三侧相同的支护方案。附录一：土钉设计计算书 *土钉墙设计的BISHOP条分法* 放坡段数= 1 放坡高度(m) 放坡角度() 台阶宽度(m) 8.50 78.70 .00 坡高(m)= 8.50 满布荷载值(Kpa)= 20.00 坡顶条形荷载值(Kpa)= 20.00 条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离(m)=2.00 条形荷载宽度(m)= 4.00 条形荷载深度(m)= .00 水平向地震系数= .00 地下水埋深(m)= 4.000地层总数= 4 土条数= 100土层厚度(m) 土体密度(KN/m3) 土体粘结力(Kpa) 土体内摩擦角() 1.800 20.000 10.000 5.000 1.200 19.000 27.400 20.600 4.000 19.800 17.300 28.000 4.000 19.500 35.000 17.900 土钉排数= 5 土钉水平间距(m)= 1.500 第 1排土钉 埋深(m)= 1.50 倾角()= 15.00 长度(m)= 7.00 钻孔直径(mm)=100.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 2排土钉 埋深(m)= 3.00 倾角()= 15.00 长度(m)= 7.00 钻孔直径(mm)=100.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 3排土钉 埋深(m)= 4.50 倾角()= 15.00 长度(m)= 6.00 钻孔直径(mm)=100.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 4排土钉 埋深(m)= 6.00 倾角()= 15.00 长度(m)= 6.00 钻孔直径(mm)=100.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 5排土钉 埋深(m)= 7.50 倾角()= 15.00 长度(m)= 6.00 钻孔直径(mm)=100.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 园心横坐标(m) 纵坐标(m) 半径(m) 安全系数 XC= -8.327 YC= 13.595 R= 16.810 FS= 2.512 XC= -2.794 YC= 13.271 R= 8.815 FS= 1.064 XC= -5.723 YC= 11.094 R= 24.805 FS= 3.185 XC= 2.282 YC= 11.362 R= 4.817 FS= 1.087 XC= -7.301 YC= 11.786 R= 12.813 FS= .832 XC= -6.736 YC= 11.393 R= 10.814 FS= 1.041 XC= -9.974 YC= 11.983 R= 14.811 FS= .821 XC= -7.128 YC= 12.396 R= 13.812 FS= .865 XC= -.218 YC= 16.372 R= 15.811 FS= 1.582 XC= -6.153 YC= 11.798 R= 14.312 FS= 2.087 XC=-10.064 YC= 11.885 R= 15.311 FS= .849 XC= -9.421 YC= 12.758 R= 14.561 FS= .846 XC=-10.126 YC= 12.144 R= 15.061 FS= .816 XC=-10.109 YC= 12.125 R= 14.936 FS= .833 XC=-10.113 YC= 12.081 R= 15.186 FS= .834 XC=-10.130 YC= 12.075 R= 14.999 FS= .820 XC= -9.957 YC= 11.914 R= 15.124 FS= .844 XC=-10.013 YC= 12.225 R= 15.030 FS= .814 XC=-10.081 YC= 12.085 R= 15.092 FS= .832 XC=-10.013 YC= 12.225 R= 15.030 FS= .814 * 当园心横坐标(m)= -10.013 纵坐标(m)= 12.225 半径(m)= 15.030 园弧与坡面(或坡底)交点横坐标(m)= .236 纵坐标(m)= 1.181 园弧与坡顶交点横坐标(m)= 4.468 纵坐标(m)= 8.200时 天然土坡的安全系数= .814 土钉墙的安全系数= 1.973 抗滑力(KN)= 803.721 下滑力(KN)= 407.302 滑弧与坡顶交点距坡面和坡顶交点的距离(m)= 2.830 滑弧与坡面交点位于坡脚之上! * 结束计算*三、井点布置图四、支护剖面图