基坑边坡支护专项方案.doc

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坑
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坡
支
护
安
全
施
工
方
案

编制单位：昆明合力建筑工程有限责任公司
编制日期：2009年9月20日

一、工程概况 ：
本工程位于富民县大营镇昆禄公路旁，建筑面积10508.9㎡，结构类型为框架-剪力墙结构（局部地下室一层）。土质类型为三类土，采用机械开挖。地下室部分开挖深度为4.2m。为避免开挖深度超过5米的基坑，根据工程的实际现状，对原高出操场自然地面部分开挖成与操场自然地面在同一平面位置，并对地下室部分基坑周围4～5米范围内采用卸去1.5米高土层（卸土法），从而使基坑的开挖深度整体保证在5米范围内,局部超过5米(超深基坑)。并且对地下室部分基坑开挖，将采取放坡局部钢筋土钉墙支护，在基坑底局部设置排水坑，用水泵把地下水抽出排走来保证基坑施工安全，预防基坑塌方发生
二、支护结构的类型：
    (一)、选择基坑的支护结构需考虑下述因素：
    1、基坑的平面尺寸、开挖深度和施工要求；
    2、各层地基土的物理、力学地、地下水位条件等；
    3、邻近建(构)筑物距离基坑的远近、结构型式、基础形式和埋设深度；
    4、邻近地下管线及其他设施情况，以及对基坑变形限制的要求；
    5、现有材料、设备和施工技术的可能性；
    6、工期和造价的优化。
     综合考虑上述各种因素，结合施工经验并经过周密地技术经济比较，才能选出较好的支护结构型式。
     支护结构包括挡墙与支撑(支锚)两部分，要结合具体情况和技术经济比较分别予以选型。
(二)、挡墙结构选型：
    支护结构中目前常用的挡墙结构有下列一些型式：
    1、钢板桩
    钢板桩分简易的槽钢板桩和热扎锁口钢板桩两种。
    (1)槽钢钢板桩
     这是一种简易的钢板桩支护挡墙，由大规格的槽钢正反扣搭接组成。槽钢长6-8m，需要时可电焊接长，型号由计算确定。由于槽钢的截面高度较小，这种挡墙的抗弯能力较弱，一般只能用于深度不超过4m的基坑，顶部设一道拉锚或支撑。但由于其来源丰富、价格较低，在一些中小型工程中当基坑深度较浅时仍常有应用。
    (2)热轧锁口钢板桩
     热轧锁口钢板桩有U型、Z型、一字型、H型和组合型。常用者两种，当坑深度很大时才用H型或组合型。一字型在建筑施工中基本不用，只在水工结构施工中有时用来围成圆形墩隔墙。U型钢板桩根据支撑(拉锚)层数多少可分虽用于开挖深度5-10m的基坑，由于一次性投资较多，多以租赁方式租用，用后拔出归还，租费多以用量(吨、延米)和延续时间(天)计算，因此对于工期较短者租桩打高和拔除方便，可重复使用，施工迅速，工期短，打设后可立即开挖无养护期，因 基坑深度不太大、周围环境要求不太高、且工期又较紧时，往往是优先考虑的方案之一。
     热轧锁有一定的防水能力(尤其是小止口者和无变形的新钢板桩)，但用于透水性大的土层中，仍需用井点等设备降低地下水位。降低地下水位时用有效措施，会引起周围地面沉降，有时这也是限制钢板桩应用的条件之一。
    热轧锁口钢板桩虽然截面高度较大，但毕竟刚度不足、柔性较大，如不加设过多的支撑(或拉锚)，会有较大的变形，影响周围的环境。加设过多的支撑又不便于坑内机械化挖土，这是深基坑难以采用钢板桩的原因之一。
     因此，钢板桩用除时会带土，在土层中形成孔隙带，如处理不当会引起土层移动，影响周围的设施和已施工的结构，应予以充分注意。一般要采用跳拔的方式，或边拔除边灌砂(或注浆)以减少土层移动。
    2、钢筋混凝土钻孔灌注桩排桩挡墙
     这是目前支护结构中应用较多的一种。多用于-7-- -13m的基坑，常用的桩径为φ600-1100mm，桩径和配筋由计算确定，顶部浇筑钢筋混凝土圈梁增强整体性。这种桩我国各地都有应用，如北京地区近年来基坑深度在-10m左右的33个有代表性的高层建筑深基坑工程中，有22个是用钢筋混凝土钻孔灌注桩排桩挡墙。上海地区近年来亦多用之；两层地下室及其以下的深基坑工程中优先考虑使用。其他地区情况亦类似。
     钻孔灌注桩排桩挡墙的刚度较大，抗弯能力强，变形相对较小有利于保护周围环境，而且价格较低，经济效益较好。但因其永久保留在地基土中，虽然机会较少但可能为日后的地下工程施工造成障碍。钻孔灌注桩由于不连续，是一个个独立的，所以围檩要加强。
     根据目前我国的施工工艺，钻孔灌注桩不能做到相割或相切，桩之间留有100-150mm的间隙，因此无挡水能力，需另做防水帷幕进行防水。目前常用的做法是在背后相隔100mm左右施工两排深层搅拌水泥土桩，组成防水帷幕，起挡水作用。或者在两根灌注桩之间施工树根桩或注浆止水，但效果不如施工两排深层搅拌水泥土桩好。止水要求严格者，有将两种措施同时采用。
     目前还发展了一种钻孔灌注桩与深层搅拌水泥土桩的组合结构挡墙，即在相隔一定距离的前后两排钢筋混凝土钻孔灌注桩之间，施工深层搅拌水泥土桩，于前后两排钻孔灌注桩的顶部做连梁或联系排架使之连成整体受力。这种组合结构挡墙兼有重力式与非重力式挡墙的特性，可以在较深的基坑中应用而不设支撑，有利于坑机械化挖土和地下结构施工，我国一些地区已有应用。
 (三)、支护结构的破坏形式与计算内容
     支护结构可分为两类，即非重力式支护结构(亦称柔性支护结构、板式支护结构)和重力式支护结构。深层搅拌水泥土桩挡墙和旋喷桩帷幕墙属于重力式支护结构；其他如钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、H型钢支柱木挡板支护墙和地下连续墙等皆属非重力式支护结构。
     非重力式支护结构和重力式支护结构的破坏形式不同，其计算内容亦不一样。
    1、非重力式支护结构计算
    (1)土压力的计算公式：
    主动土压力  Pa=γHtg2(45°-ψ/2)
    被动土压力  Pp=γHtg2(45°+ψ/2)
    2、支护结构的强度计算
     支护结构受力计算的方法很多，目前常用的有“等值梁法”“弹性曲线法”“竖向弹性地基梁法”和“有限元法”。对于小型工程和非粘性中用“等值梁法”，它计算简单，较为实用。但是“等值梁法”不适用于粘性土、地面荷载与以护结构高度相比十分大的情况以及拉杆(锚杆)处于特别低位置处的支护结构。计算公式详见施工手册。二、施工准备来源：考试大
1、技术准备  
1）、施工区域的岩土工程勘察报告。  
2）、施工区域内地下管线、设施、障碍资料。  
3）、相邻建筑基础资料。  
4）施工区域的测量资料。  
5）施工组织设计。 考试大论坛
6)设计院出的基坑支护图. 
2、材料要求  
1）、水泥：具有出厂合格证和检测报告，水泥偏差量允许偏差≤土2%。  
2）、石子：宜使用采质坚硬、级配良好、5㎜～40㎜的卵石或碎石,含泥量不大于2%,质量符合相关规范规定. 
3）、砂：宜使用含泥量≤±3%的中砂或粗砂，质量符合相关规范规定。 
4）、水：混凝土拌合水应符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准》的有关规定。 
5）、土钉：采用直径的Ф16mm，长度为7m的钢筋制作。 
6）、主要施工机具： 320型、60型反铲挖掘机各一台；5台4.5吨东风自卸翻斗车。  
3、施工机械设备准备 
三、施工工艺流程及操作要点  
施工准备 挖土、修坡 锚杆定位 锚杆孔施工 钢筋土钉制作 
插入锚筋 浆液制作、注浆 挂网、焊加强筋 喷射砼 养护、下一层工作面施工  
1、施工准备：根据测量放出的边坡开挖线，用石灰粉放出挖机开挖位置线。 
2、开挖修坡：按设计图纸要求坡度自上而下分段开挖土方，在基坑顶4米范围内不得堆荷载，每次开挖长度宜为20米左右，具体视土质情况适当调整。每层开挖垂直深度宜为2米。开挖完毕进行土钉墙喷射边坡支护，上层土钉墙注浆及喷射砼面层达到设计强度的70%后才能开挖下层土方及土钉支护。  
3、土方开挖后，进行人工修坡，即清除坡面凹凸不平土层、堆积、浮石、坡脚杂物，尽量使坡面保持土层的原始性，坡面平整度偏差宜为±20mm. 
4、钢筋土钉定位：水平间距为1.5m；垂直间距第一排为1m，第二排为2m。 
5、钢筋土钉制作：本工程采用钢筋土钉支护，钢筋土钉间距1.5米焊一对中支架，钢筋首端距第一个对中支架500mm 。最末端距最后一个中支架为1000mm,土钉制作完毕后，通知监理业主验收合格后才能使用。 
6、钢筋土钉：按设计要求规格、长度施工，土钉入射角度为15度。 
7、浆液制作、注浆：制作水泥沙浆，水灰比为0.5，注浆液应搅拌均匀，随拌随用，且应在初凝前用完，注浆时浆液要过筛，严防石块、杂物混入，注浆作业开始和中途停止超过30分钟在作业时，宜用清水冲洗注浆泵及注浆管道。采集者退散
8、注浆水灰比0.5，注浆体28天强度≥M10，注浆压力为0.3-0.5Mpa，必要时可加速凝剂、膨胀剂等外加剂，待注浆浆液初凝结束时对孔口部位进行二次补浆。 
9、挂网、焊加强筋：2-2剖面采用Φ6@250×250钢筋，保持其长素越长越好，用张拉机对其一次张拉平直，坡面上下钢筋网搭接长度应大于200 mm,加强钢筋为2Φ8，土钉外端头弯90度，长3000mm。1-1、3-3剖面采用19号铁丝网，网格20×20mm。
10、喷射砼施工： 喷射砼采用42.5号普硅水泥：砾石按1：2：2.5进行下料，原材料按重量计，称量的允许偏差为：水泥±2%，砂石均为±3%，混合料搅拌采用自落式搅拌机时，搅拌时间不得少于120S，采用人工搅拌时，搅拌次数不得少于3次， 喷射作业前，应对机械设备、水电管路、输料管路进行全面检查及试运行，受喷面有滴水，淋水时应埋设排水管排水。 喷射作业分段进行，同一分段内喷设顺序应由上而下，喷射砼时，喷头应与喷射面垂直，距离宜为0.6-1.0m，喷射厚度控制在100mm左右，不平处加厚喷平，控制好水灰比，注意水量开关的大小，保持砼表面呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象，喷砼的回弹率宜控制在<15%，若回弹率过大，应通知风压机组人员降低风压。 
11、养护：喷射砼终凝2h后，应淋水养护，养护时间不少于7天，气温低于50C时，不淋水养护，进行下一段工作面施工时，新旧砼面接口应处理干净。 
12、取样、送检：按规范要求进行取样、送检。喷射砼每50-100立方取样一次，每次取样制作两组试块，每天喷射砼少50立方按50立方取样。每注一次浆取样制作两组试块。
四、基坑排水措施  
由于该工程基坑开挖、施工在7月至10月中旬，雨水较多，对坑壁影响比较大，所以要防止雨水冲刷坑壁，造成基坑边坡塌方。 
1、基坑顶100cm范围内用C10砼硬化，周边设排水沟连接其他排水设施通向沉砂井，经沉淀后方可排入市政管网。 
2、基坑底部四周设置20cm宽的集水沟，四角设置30cm深大小为40cm×40cm的集水坑，集水沟与集水坑连接，用水泵向外排水。
 五、安全措施考试大－全国最大教育类网站(www．Examda。com)
1）在基坑四周用Φ48钢管搭设一排1.2米高的防护栏杆，打入土中60cm，横杆两道，并挂好安全网与安全标志。 
2）夜间施工根据需要设置照明设施及设置明显警戒标志。 
3）人工挖土的施工人员要按规定戴好安全帽，不准穿拖鞋和无跟鞋上工地。 
4）在施工过程中作业人员上下基坑应设置安全爬梯通道。 
5）所有的工人必须经过三级安全教育及安全技术交底，方可允许参加施工。
 六、成品保护  
1、基坑在支护和开挖阶段中应注意保护周围道路、建筑物和地下管线的安全。 
2、浇捣完护壁细石混凝土应有专人养护和观察，保证混凝土的强度达到设计要求。  
3、基坑支护完成后应注意地下水位、周围道路、相邻建筑物的变化。 
4、所有工人要走临时爬梯，不得在已浇捣好的混凝土上行走。
 七、应注意的几个问题  
1、各种原材料应满足设计和规范要求。材料进场要有产品合格证和性能检测报告，需要复检的复检后才能可使用。 
2、所有施工用具要符合安全要求，作业时要配备安全用具。 
3、基坑支护过程中,随时观察土质变化情况,要有专人负责检测，具体内容如下： 
1）、支护位移测量；采集者退散
2）、表面开裂状态（位移、裂宽）的观察； 
3）、附近建筑物和重要设施的变形测量和裂缝观察； 
4）、渗、漏水情况观察。 
如出现异常现象应立即向上级汇报，再由项目部与监理沟通，采取措施加固地基。
八、应急预案内容 ： 
1、事故汇报来源：考试
当险情或事故发生后，应立即向监理、甲方及公司有关部门、领导，汇报事故发生的时间、地点、事故类别、人员伤亡情况。 
2、事故应急处理 
项目部应遵循“统一指挥、快速反应、各司其责、协同配合”的原则，共同做好建设工程重大质量安全险情或重大事故的应急处置和抢险救援工作。在第一时间将伤员送到医院救治，同时项目部有关人员做好事故现场秩序维护工作，等待司法及公安部门 现场确认。为便于急救工作，我项目部在工地设置专职医生、急救药箱。  
3、事故处理原则来源： 大的美女编辑们
项目部在处理施工过程中发生的事故时，应本着“以人为本”的原则，积极、主动的面对所发生的事故。严禁隐瞒不报违者一查到底，追究到底。

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