南京某高层大厦地基处理施工方案.pdf

筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 目 录 第一章 工 程 基 本 情 况.错误！未定义书签。错误！未定义书签。1.1 建筑工程概况.错误！未定义书签。错误！未定义书签。1.2 工程地质与水文地质.错误！未定义书签。错误！未定义书签。1.3 其它工程条件.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第二章 施 工 准 备.错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.1 施工准备的内容.错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.2 施工场地布置.错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.3 临时工程安排及施工准备期.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第三章 深基坑围护方案选择.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第四章 围护结构设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.1 设计基本参数.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.2 土压力计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.3 围护结构的设计计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.5 围护结构及基坑的稳定性验算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.6 基坑降水、排水方法与设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第五章 结构施工及土方开挖.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.1 施工方法的选择.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.2 主要围护结构施工工艺与施工设备.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.3 基坑挖掘工艺方法.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.4 辅助工程高压注浆.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.5 施工劳动组织.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.6 施工安全技术.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.7 施工质量检查与验收.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第六章 坑周变形预估及其减少对环境影响的措施.错误！未定义书签。错误！未定义书签。6.1 周围环境对变形的要求.错误！未定义书签。错误！未定义书签。6.2 坑周变形预估.错误！未定义书签。错误！未定义书签。6.3 减少墙体变形和周边环境影响的措施.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第七章 工程监测.错误！未定义书签。错误！未定义书签。7.1 监测内容与方法.错误！未定义书签。错误！未定义书签。7.2 量测单元布置与安装.错误！未定义书签。错误！未定义书签。7.3 监测时间.错误！未定义书签。错误！未定义书签。7.4 监测数据分析与预报.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第八章 工程概预算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。8.1 工程材料消耗量计算.错误！未定义书签。错误！未定义书签。8.2 工程概预算费用.错误！未定义书签。错误！未定义书签。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 第一章第一章 工程概况工程概况 1.1.建筑工程概况 南京*大厦位于*路*路北口，建筑场地面积约 100m70m,该建筑主楼居中，平面尺寸 40m40m，主楼为 48 层超高层建筑，地面以上高度达 200m。采用钢筋砼筒中筒结构体系，主楼总荷载约200 万 KN，基础拟采用桩筏基础，筏板 50m50m，厚度 33.5m；裙楼五层，局部七层，采用钢筋砼框架结构体系，柱网间距 88m，整个建筑地面以下设三层地下室，板底深度约在地面下 15.3m。主要技术指标：总用地面积：10400m2 总建筑面积：131126m2 地下建筑面积：27441m2 地上建筑面积 103685m 其中，商业裙楼：33601m2 商住办公：63336m2 低层建筑面积：4911m2 地下机动车泊车位：4911m2 自行车停车面积：414 辆 建筑面积：47%容积率：9.96 1.2.工程地质与水文地质.场地地形地貌 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 场地位于*路、*路、*路之间，地势较为平缓；现地面吴淞高程为 9.110.5m 之间，场地整平前主要为居民密集区，部分为工厂。场地属古河道漫滩与级阶地交接地带。场地工程地质条件 按工程地质分区划分，本场地将东西两端古河道漫滩划分为区，中间为 I 级阶地划分为 II 区，基岩覆盖层厚 3337m，据野外钻探情况，静探 Ps 指标，岩土实验结果，波速测试成果等综合分析，场地地基土划分，描述如下：人工填土：褐灰-灰黄，地表层为结构松散的三合土，主要有碎砖、瓦砾组成，下部为可软塑粘性土填积而成，夹杂碎砖、石、腐植物。该层厚 1.33.5m，部分区快见有原房屋砼基础。a 淤泥质填土：灰黑色，软塑流塑，夹杂碎砖、淤泥、分布于 J5、J15、J24 钻孔填土层下部，厚度 1.22.2m。全新中晚期冲淤积成因粘性土：分布于场地东西两端 I 区范围内。1 粉质粘土粉土：灰黄，软流塑，呈互层状，埋深 2.63.6m，厚度 0.82.4m；2 淤泥质粉质粘土：灰黄，软流塑，夹腐植物，埋深 3.74.6m，厚度 0.47.6m；3 粉质粘土：褐灰灰黄，可塑，埋深 4.111.6m，厚度 1.46.3m。全新世早期以前冲洪积成因粘土，除东西两端上部被冲刷剥蚀外，整个场区均有分布。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 1 粉质粘土：褐黄，硬塑，夹铁锰质结核，埋深 1.73.4m，厚度 3.37.9m；2 粉质粘土：褐黄，可塑，夹薄层粉沙，埋深 6.210.3m，厚度 1.05.8m；3 粉质粘土：褐黄，软流塑，局部可塑，与薄层粉细砂互层，埋深 9.312.7m，厚度 2.84.9m；4 粉质粘土：褐黄，软流塑，底部为厚度约 1m 的可塑状态之粘土，埋深 1416.1m，厚度 3.66.0m；5 粉质粘土：褐灰，可塑，夹附植物，埋深 17.920.10m，厚度 5.49.5m;6 粉质粘土粉质土：褐灰，软可塑，夹粉砂，埋深 25.127.0m；7 粉质粘土：绿灰灰黄，可硬塑，与薄层细砂呈互层状，埋深 27.530.5m；更新世中，早期冲洪积物，埋藏于古河道谷底，埋深 3033.0m。1 细砂、中粗砂：灰黄，中密，夹少量粘土、砾石，粒径 13 厘米，含量 520，埋深 3033.0m，厚度 0.72.4m；2 粗砂混卵砾石：灰黄，中密，粒径 312 厘米，含量 3060不等，埋深 32.733.7m，厚度 1.14.0m。三场地水文地质条件 根据钻探所揭示的岩土层性状及室内渗透试验，场地内存在三层地下水含水层：筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 1.层孔隙潜水层 主要含水层为人工填土及1 层低塑性粉质粘土粉 土层。勘察期间，地下水埋深为 0.61.70m，地下水受大气降水影响呈季节性变化，年变化幅度 0.51.0m 左右。2.中部弱承压水层 主要含水层为3 低塑性粉质粘土层，该含水层由于间 夹薄层粉细砂，水平向渗透性优于垂直向，补给范围较大，由于含水层薄而不连续，水量较小。3.深层承压水层 主要为层细砂，粗砂卵砾石层，透水性良好，由于处古 河道谷底，补给范围大，出水量可观，估算渗透系数 n10-4cm/s,其水文地质条件复杂，其次，为6，7 层 低塑性粉质粘土，由于间夹粉细砂层，水平间透水性良好，亦为一丰富含水层。由于上、中、下三套含水层之间分布有厚度较大的微不透水的粘土，含水层之间基本无水力联系。1.3.其它工程条件 该施工场地为原民用工业建筑拆迁，且位于市中心，交通拥挤、复杂，地上地下管线密布，地下排水道等各市政设施纵横交错。基坑基础采用筏板基础，基坑设计深度 16.8 米实深 18.2 米。一、排水 沿施工区四周挖 500500500 的沟道，每隔 50 米，挖一个150015001500 的集水坑，排水坑和砖都要用砖砌筑，并用沙筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 浆抹面，防止水回渗。在施工场区内，根据施工的实际情况，挖100010001000 的排水坑，把集水区的水经排水沟引入排水沟，坑内排水沟可根据实际情况挖引，但坡度不小于 1。把场区排水坑内的水抽到就近的排水沟，最后从经集水坑中沉淀合格的水排到下水道，若达不到排放要求，要用排污车外运。二、土层物理力学性质：表 1、土层物理力学性质基本值 表 1 固结快剪 渗透系数 土层号 含水W(%)天然重度 空隙比 e 塑性指标 液性指标 压缩 系数 C KV KH 29 0.78 15 0.57 0.38 31 18.2 0.65 1.38-1 31 19.1 19.1 0.78 0.374 18.6 24.6 11.73 3.26-2 31 19.3 19.3 0.81 0.471 14.4 25.3 1.9 2.0 -3 25 20.0 20.2 0.86 0.197 34.4 20.1 0.87 8.02-1 24 19.5 19.5 0.45 0.153 54.3 21.9 0.21 0.15-2 29 19.0 19.0 0.18 0.235 40.5 23 0.36 7.10-3 32 18.4 18.4 0.56 0.279 21.2 25.1 22.57 19.42-4 37 20.1 20.1 0.95 0.411 19.6 17.6 0.31 11-5 25 20.7 20.1 0.96 0.205 336.25.7 1.57 7.75-6 20 20.2 20.2 0.58 0.193 19.3 31.2 9.41 8.95 -7 23 19.9 19.1 0.52 0.213 27.6 26.1 0.85 2.7-1 20 0.51 0.11 47.3 -2 15 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 2基岩物理力学指标基本位 表 2 抗剪强度 项 目 层 号 抗压 强度 弹性 模量 Cm(Mpa)m（度）-1a 风干 天然 饱和 风干 天然 饱和 风干 天然 风干 天然-1b 5.8 2.86 0.73 363.0 225.7 -1c 0.76 0.0 132.0 102.6 49 -2a 2.2 126 -2b 4.7 1.9 434.6 -2c 5.64 5.28 0.19 442.9 607.9 9.3 1.6 1.57 48 37.7 3、基岩物理力学指标值 表 3 抗压强度 弹性模量 项 目 层 号 风干 天然 饱和 风干 天然 饱和-1a 5.25 1.72 0.62 214.3 150-1b 0.76 0.0 132.2 102.6 34 -1c 1.54 1.3 124.1 108-2a 4.1 0.11 460.8 214.5-2a 4.41 3.54 1.22 351.4 474.6 9.3 -2a 7.53 6.62 1.22 594.3 687.3 133 4、岩土层原位测试指标基本值 表 4 岩土层号 波速 静探比贯入阻力 标准贯 入实验 Vs Vp 1.3 135 -1 2.3 7 147 -2 0.7 128 -3 2.7 272 -1 3.6 237 -2 1.3 255 -3 2.4 252 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM -4 2.4 230 -5 5.9 282 -6 6.9 293 -7 10 12.7 303 -1 22.7 352 -2 43.1 353 -1a 328 463 1626-1b 300 -1-1c 196 414 1861-2a 625 533 1741-2b 404 503 2250 -2-2c 498 626 2072 三、工程材料用量及进场计划 为了确保施工工期，保证施工进度按计划进行，不致因材料短缺而停工待料，工程施工制定详细的材料用量计划如下：筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 主要材料用量一览表 主要材料用量一览表 材料名称 规格 数量 备注 水泥 普硅 32.5 3050T 根据施工进度分批进场 25 521T 根据施工进度分批进场 62T 分二次进场 28T 一次性进场 39T 分二次进场 74T 分三次进场 钢材 724T 商品砼 10193M3 与成孔进度同步供应商品砼 焊条 13.2T 分二次进场 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 第二章第二章 施施 工工 准准 备备 2.1 施工准备的内容 1.开工前施工现场做到“四通一平”,同时确定定位放线方案。2.做好控制点、轴线等测量资料的交接工作。3.做好机械设备的保养工作,确保设备完好进入施工现场，做好第一批施工机械的进场工作，并进行试运转。4.做好材料采购供应,执行采购控制程序,确定材料供应商，组织部分材料进场,并按指定地点存放。提前做好各种材料的抽检工作,即钢筋原材料和焊接强度试验，水泥安定性和强度试验。5.做好设计单位(外部)及施工单位(内部)两级技术交底工作,认真学习领会设计图纸及质量要求。6.按施工平面布置图，搭设现场办公室、职工临时宿舍、水泥库房、钢筋笼制作场。修建场内主干道，将水电管线接至要求位置。7.做好与有关施工管理部门的协调工作，办理好各种施工用证件。2.2 2.2 施工场地布置 一、施工场地安排及平面布置 根据场地特点，施工项目工程部设在场区东北侧，临建设施布置在场区北侧。各分项工序施工人员居住区均采用活动板房。钢筋笼制筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 作场设置在场地中部。水泥库房设在场区南侧和北侧，同时在水泥库房一侧各设立水泥浆泵挤压站一个。在场内无立柱桩空间处分设二个储浆池(7142)，作为开孔制浆和储存排放泥浆用；场内设互通主干道路。电、水管线路沿场地周边布置。（详见基坑支护施工平面布置图，图 1）。二、地上地下的管线处理 该施工场地为原民用工业建筑拆迁，且位于市中心，地上地下管线密布，地下排水道等各市政设施纵横交错。给施工带来一定困难，为保证顺利施工，在施工前根据甲方提供的地下管线图，做好标识、避让、外移工作，东南角通讯光缆要求业主协调有关单位将其移出施工场地，对厕所化粪池进行改道处理，对施工场区内的下水道采取封堵处理，对地上管线加固架高，做到不影响施工和场内外正常生活。2.3 临时工程安排及施工准备期（一）排水 沿施工区四围挖 500500500 的沟道，每隔 50 米，挖一个150015001500 的集水坑，排水坑和沟都要用砖砌筑，并用砂浆抹面，防止水回渗。在施工场区内，根据施工的实际情况，挖100010001000 的排水坑，把集水区的水经排水沟引入排水坑，坑内排水沟可根据实际情况挖引，但坡度不小于 1%。把场区排水坑内的水抽到就近的坑外排水沟，最后从经集水坑中沉淀合格的水排到下水道，若达不到排放要求，要用排污车外运。（二）材料试验 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 施工中严把质量关，对进场钢材，每一批次、每一品种都要复查，对同厂、同型号、同炉号钢材每 60t 做一次钢筋冷弯、拉伸实验。进场水泥每批都复查物理性能，同厂、同期、同品种、同标号水泥可以每 200 吨做一次安定性和强度试验。初凝时间不小于 45 分钟，终凝时间不得长于 12 小时。进场砼每车都复查其质量，做一次坍落度试验，同时每批砼灌注时应做一组试块送检，以进一步检验混凝土的质量。对质量有疑问的砼必须做一组试块备查。对坍落度试验不合格的砼坚决不用。（三）工期保证措施 设立项目经理部，由项目经理在现场统一协调指挥保证工程按进度计划如期实施。本工程计划已考虑不可预见因素的影响，计划工期为 80 天，以确保工程可按时完成。各工序应平行施工，支护桩、止水桩和排水等平行施工，支护桩、止水桩等和圈梁、支撑、土方开挖等应交叉施工作业。每天对工程进度进行统计，与计划进度进行比较，发现进度滞后立刻找出影响因素并解决。合理分配现场施工作业面，与碴土排放应有超前计划性。施工机械要经常性的维修保养，备足配件，确保机械设备正常运转。保证材料供应，现场要确保一定的材料的储备量。施工中若遇到特殊土层或其它无法预见的因素而影响工程进度时，可立即增加施工机械设备，确保工期按期完成。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 施 工 进 度 横 道 图 图 3 进度 施工进度（天）项目 20 40 60 80 100 120 5 钻孔灌注桩 旋喷桩 第一次土 方开挖 绑扎钢筋 圈梁等浇砼 第二层开挖 第二层钢支撑 第三层开挖 第三层钢支撑 第四层开挖 四工程材料用量及进场计划 为了确保施工工期,保证施工进度按计划进行,不致因材料短缺而停工待料,工程施工需制定相应详细的材料用量计划（见表 5）。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 主要材料用量一览表 表 5 材料名称 规格 数量 备注 水泥 普硅 32.5 3051 T 根据施工进度分批进场 25 521 T 根据施工进度分批进场 22 62 T 分二次进场 20 28 T 一次性进场 16 39 T 分二次进场 8 74 T 分三次进场 钢材 合计 724 T 商品砼 C30 10193 M3 与成孔进度同步供应商品砼 焊条 E502 和 E422 13.2 T 分二次进场 五基坑施工中突发事件的预防及应急措施 事先调整，清除隐患，在严密监测、数据可靠，分析准确的前提下进行信息化施工，对基坑工程尤为重要，事先设立预案，发现异常趋势即时拿出方案，指导施工，并跟踪管理、跟踪监测、验证效果，确保基坑工程及周围环境的安全。（a）预防措施 1.止水桩施工时对周边的废弃下水道、自来水管逐一清除，对原建筑基础进行开挖清除，以确保止水质量，防止基坑开挖时漏水。2.基坑开挖时，做好桩间土的保护工作，确保基坑不发生漏水和渗水现象，必要时，对其进行挂网处理。3.在支护桩施工前，对原有建筑基础进行清除，对下部管理查明后，现场标注，靠近施工区的要开挖并架空处理，以确保管线安全与支护桩施工质量。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 4.现场储备一定数量的钢管、水泥、木桩、草袋、水玻璃、潜水泵及专业压浆、注浆施工设备，防止异常现象出现，一旦发生，立即采取措施制止其发展。5.做好灌槽，防止沉降过大时，回灌水（b）应急措施 1.基坑漏水 在基坑开挖过程中,如发现坑内漏水严重,应先查明水源,分析原因；针对情况可采取以下处理措施：先在坑内封堵抢险,待堵住漏洞后,在坑外采用压密注浆进行止水。止水完成后,待止水桩达一定强度时，可将坑内抢险封堵之物逐步拆除,拆除过程中,密切注意原出水处情况。2.支护桩位移过大,超过报警值 在基坑开挖过程中,如监测发现支护桩位移过大,超过报警值时,立即停止土方开挖,并在采取有效措施后，才能继续开挖,同时,增加基坑监测频率。3.周边道路沉降过大、管线受威胁 在基坑开挖中,如发现周边道路、管线沉降过大,立即中断土方开挖,并在沉降区及周边用压密注浆加固土体,用树根桩加固管道。4.道路、管道开裂 在基坑开挖中,当发生道路开裂、管道开裂时,应立即切断水源、气源,配合市政有关部门开挖修复,并在开裂区用压密注浆加固该土体。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 以上是施工中出现意外情况下的处理措施,当然,我们在施工中应以预防为主的原则,做到事前控制,确保本工程施工顺利。同时，基坑开挖后对于支护桩上土体和垫层等物必须及时清除干净，以避免造成人身安全事故。附：施工场地平面布置图如下：筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 第三章第三章 深基坑围护方案选择深基坑围护方案选择 基坑的支护结构除承受基坑周围土体的天然土、水压力外，还主要承受基坑开挖时，由于基坑中土体的挖除而产生的卸荷所引起的土压力和水压力的变化并将这些压力传递到支撑，与支撑构件一起形成基坑施工时的支护体系。一、桩一、桩围护结构 a 钻孔灌注桩 通常采用直径500I000mm、桩长 1520m 的钢筋混凝上钻孔灌注桩，组成间隔排列式挡墙。钻孔灌注桩挡土墙的刚度较大，抗弯能力强，变形相对较小，经济效益较好，用于开挖深度达 610m 的基坑。但其永久保留在地基土中，可能为日后的地下工程施工造成障碍。由于目前很难做到相切，桩间留有 100200mm 的间隙，挡水效果差，有时将它与深层搅拌水泥土桩组合应用，前者抗弯，后者做成防水帷幕起挡水作用。有的工程为简化施工不用支撑，而采用相隔一定距离的双排钻孔灌注桩和桩顶横梁组成的空间结构围护培。b挖孔灌注桩 挖孔灌注桩的成孔为人工开挖，多为大直径桩，宜用于土质较好地区。由于成孔为人工开挖，因此便于检验土层，桩孔易于扩孔，可多桩同时施工，大直径挖孔灌注桩可不设支撑或少设支撑。但施工条件差劳动强度高。二、地下连续墙 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 在地面上沿着开挖工程的周边，用特制的挖槽机械，在泥浆护壁的情况下开挖一定长度的沟槽，然后将钢筋笼放入沟槽，最后用导管在充满泥浆的沟槽中浇筑混凝土。随着混凝土由沟槽底部开始逐渐向上浇筑，泥浆被置换出来。各个单元槽段用特制的接头连接，这样就形成了地下连续墙。它的特点是具有挡水、防水抗渗和承重三种功能，能适应任何地质，特别是软土地基，而对相邻地基影响甚小，可在距离很近的已有建筑物处施工。地下连续墙与“逆作法”结合应用，可省去挖土后地下连续墙的内部支撑，能减少用作挡土支护结构的地下连续墙的深度，还能使上部结构及早投入施工或便道路等及早恢复使用，对深度大、地下结构层数多的深基础的施工十分省利，目前巳成为深基坑的主要挡土支护结构之一。三、水泥土墙 水泥土墙支护结构是指水泥土搅拌桩(包括加筋水泥土搅拌桩)构成的支护结构。1深层搅拌水泥土墙 深层搅拌水泥土墙是采用水泥作固化剂，通过深层搅拌机将土和输入的水泥浆强行搅拌，利用水泥和软土之间所产生的物理化学反应，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土墙截面呈格栅形，相邻桩搭接长度不小于 200mm，截面置换率通常为 0.6 一 0.8。其优点是：一般坑内无支撑，便于机械化挖土；具有挡土、止水的双重功能；缺点是位移相对较大。一般情况下，当红线位置和周围环境允许，基坑深度7m 时，在软土地区应优先考虑采用。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 2高压旋喷注浆桩 高压旋喷桩所用的材料也称水泥浆，只是施工机械和施工工艺不同。它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体，相互搭接形成桩排，用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩，但它可用于空间较小处。施工时要控制好上提速度、喷射压力和水泥浆喷射量。四、土钉墙 土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动的起挡土作用的上述围护墙不同，它是起主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定，如图 341 所示。施工时每挖深 1.5m 左右，挂细钢筋网，喷射细石混凝土面层厚50 一 100mm，然后钻孔插入钢筋(长 10 一 15m 左右、纵、横向的间距均 15m 左右)，加垫板并灌浆，依次进行直至坑底。基坑坡而有较陡的坡度。土钉墙主要用于土质较好地区，我国华北和华东北部带应用较多，目前我国南方地区亦有应用，有的已用于坑深10m 以下的效果较 好，经 济 性 好，在 土 质 较 好 地 区 应 积 极 推 广。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 图 341 土钉墙 1土钉；2喷射的细石砼面层；3垫板 五、降水方法 在地下水位以下的深基础，或较大的地下构筑物施工时，主要问题是地下水的涌人和流砂的产生以及基坑边坡失稳等，往往会造成施工的困难。影响工程的进度相质量。因此，要排除地下水，稳定土体，安全施工，可用人工降低地下水位的方法解决。人工降低地下水位常用井点降水的方法。它是在基抗的周围埋下深于基坑底的井点或管井。以总管连接抽水(或每个井单独抽水)，使地下水位下降形成一个降落漏斗，并降低到坑底以下 o510m，从而保证可在干燥无水的状态下挖土，不但可防止流砂、基坑边坡失稳等问题，且便于施工。井点降水般有：轻型井点、喷射井点、管井井点、电渗井点和深井井点等。可按土的渗透系数、要求降低水位的深度、设备条件以及工程特点，见表 341 所列范围选用 c 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 表 341 各种井点的适用范围 轻型井点 轻型井点是沿基坑的四周或一侧，将直径较细的井点管沉人深于坑底的含水层内，井点管上部与总管连接通过总管利用抽水设备由于真空作用将地下水从井点管内不断抽出，使原有的地下水位降低到坑底以下：本法适用于渗透系数为 o180md 的土层，而对土层中含有大量的细砂和粉砂层特别有效，可以防止流砂现象和增加土坡稳定，且便于施工，如土壁采用临时支撑还可减少作用在其上的侧向土压力。轻型井点分机械真空泵和水射泵井点两种。这两种轻型井点的主要差别是产生真空的原理不同。喷射井点 当基坑开挖所需降水深度超过 6m 时，一级的轩型井点就难以收到预期的降水效果。这时如果场地许可，可以采用二级甚至多级轻型井点以增加降水深度，达到设计要求。但是这样一来会增加基坑土筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 方施工工程量、增加降水设备用量并延长工期，二来也扩大了井点降水的影响范围而对环境保护不利。为此，可考虑采用喷射井点，其一层降水深度可达 1020m。适用于渗透系数为 350md 的砂土层中。管井井点 管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，或在坑内降水时每一定范围设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽取管井内的水来降低地下水位。管井井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易于维护等特点。适用于轻型井点不易解决的含水层颗粒较粗的粗砂卵石地层，渗透系数较大、水量较大、且降水深度较深(一般为 820m)的潜水或承压水地区。电渗井点 在饱和粘土中，特别是淤泥和淤泥质粘土中，由于土的透水性较差，持水性较强，用一般轻型井点和喷射井点降水效果较差，此时宜增加电渗井点来配合轻型或喷射井点降水，以便对透水性差的土起疏干作用，使水排出。回灌井点 由于井点降水作用，使地下水位降低，粘性土含水量减少，并产生压缩、固结，使浮力消减，从而使粘性土的孔隙水压力降低，土的有效应力相应增大，土体产生不均匀沉降而影响邻近建筑物的安全。为了尽量减少土层的沉降量 目前国内外均采用降水与回灌相结合的筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 办法。围护方案选择：围护方案选择：采用地下连续墙围护结构围护方案。它的特点是具有挡水、防水抗渗和承重三种功能，能适应任何地质，特别是软土地基，而对相邻地基影响甚小，可在距离很近的已有建筑物处施工。1 土方开挖 采用支护开挖的方式。A、挖土形式 采用直壁内支撑开挖。在基坑深度大、地下水位高、周围地质和环境又不允许做拉锚和锚杆的情况下，一般采用直壁内支撑开挖形式。基坑采用内支撑，能有效控制侧壁的位移，具有较高的安全度。只要支撑结构布置得当，一般不会对抗内的机械化挖土产生很大的制约，仍能保持良好的机械化作业程度。B、挖土工艺 当基坑深度大且直立壁必须加支撑或拉锚时，土方开挖的施工工艺必须与支撑结构形式、平面布置相配套。采用周边桁架支撑形式，拟定岛式挖土方案，先行挖去周边土层，进行桁架式支撑结构的架设或挠筑，待周边支撑形成后再开挖中间岛区的土方，利用中间岛区的土方对开挖中基坑中心区域底部的压力来有效控制周边围护壁在支撑前的初始变形，能获得令人满意的效果。C、施工设施 c1挖土栈桥 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 大型基坑挖土施工时，合理地设置栈桥，对解决施工场地紧张便于挖土机械及运土车辆的开行是十分有效的。当采用抓铲施工时，栈桥的作用更为显著：挖土栈桥一般与上道支撑合二为一，这样可充分利用支撑结构，既可缩短工期，又降低了造价。栈桥的受力路径为：挖土机械、满载的车辆及路基箱自重等传递至水平支撑，由支撑传到立柱，再传至立柱桩和下卧地基土。计算荷载应考虑动荷载的效应系数，但不必考虑移动荷载及各跨荷载分布的不利组合，这是因为施工中是按限定施工顺序进行开挖的。栈桥的宽度应考虑机车的最大宽度并增加 12m 的行车间隙，一般可取 5m 左右。这样的宽度对路基箱的受力较为有利，栈桥的纵向跨度应根据立柱设置状况确定，一般可取 69m；主支撑间宜设置联系梁，使其连成整体。专为栈桥设计的立柱桩应进行验算，如利用工程桩，则一般可不作验算，因为与主体结构相比，栈桥施工阶段作用于立柱桩的荷载要小得多。c2挖土坡道 在多道支撑条件下开挖土方，由于受支撑的影响，下层土方运输十分困难，有时需用多台反铲挖土机驳运，大大影响施工效率。设置挖土坡道，使运土车辆下坑，既便于运土，又大大提高运输效率。但由于卡车爬坡的坡度不能过大，因此坡道需有一定的长度，故在小型基坑中难以实现。挖土坡道多采用钢结构。在坡道两侧设置支承立柱，其上架设钢筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 桁架，再铺设路基箱由此组成一个挖土坡道。在土方开挖过程中，支承立柱间加设系杆，以保证坡道的整体稳定。支承立柱的设置与栈桥立柱相同，也可采用格构式或 H 型钢等，前者则需另设立体桩。坡道的坡度不宜大于 10 度，一般取 6 一 8 度，坡道过陡，会使卡车爬坡困难，甚至爬不上坡，为便于卡车上坡，应在坡面上焊接棍肋防滑，此外，在两侧应安装防护栏杆：；坡道的宽度应保证车辆正常行驶，可取车身宽度加 2m。坡道底端应有平台，以便挖土机械及卡车的依靠及回转。2、围护结构 地下这续墙的施工方法，是在地面上用专门的控槽设备，沿着深开挖工程的周边，在泥浆护壁的情况下，开挖一条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙段。将若干墙段连接成整体，形成条连续的钢筋混凝土墙体。作为基坑支护结构，在基坑工程中它一般兼有截水防渗或挡土承重之用，向时往往还“二墙合一”即与地下主体结构合一作为建筑承重结构。施工工艺如下：(一)施工流程 地下连续墙采用逐段施工方法，且周而复始地进行。每段的施工过程，大致可分为以下五步：(1)在始终充满泥浆的沟槽中，利用专用挖槽机械进行挖槽 (2)两端放入接头管(又称锁口管)；筑龙网 WWW.ZHULONG.COM (3)将已制备的钢筋笼下沉到设计高度。当钢筋笼太长，一吊沉有困难，也可在导墙上进行分段连接，逐步下沉；(4)待插入水下灌筑混凝土导管后，即可进行混凝土灌筑；(5)待混凝土初凝后，拔去接头管。作为地下连续墙的整个施工工艺过程，还包括施工前的准备，泥浆的 制备、处理和废弃等许多细节。图 362 所示为地下连续墙的施工工艺流程。其中修筑导墙、泥浆制备与处理、深槽挖掘、钢筋笼制备与吊装以及混凝土浇筑是地下这续墙施工中主要的工序。(二)施工方法 1修筑导墙 (1)导墙的作用。导墙作为地下连续墙施工中必不可少的构筑物，具有以下作用：控制地下连续墙施工精度。导墙与地下墙中心相一致，规定了沟槽的位置走向，可作为量测挖槽标高、垂直度的基准，导墙顶面又作为机架式挖土机械导向钢轨的架设定位。挡土作用。由于地表土层受地面超载影响，容易坍陷，导墙起到挡土作用。为防止导墙在侧向土压作用下产生位移，一般应在导墙内侧每隔 12m 加设上下两道木支撑。重物支承台。施工期间，承受钢筋笼、灌筑混凝土用的导管、接头管以及其他施工机械的静、动荷载。维持稳定液面的作用。导墙内存蓄泥浆，为保证槽壁的稳定，筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 要使泥浆液面始终保持高于地下水位一定的高度。此高度值的确定，各国的规定和有关文献不尽一致但大多数规定为12520m。实际操作时，导墙并没有因此而专门加高。绝大多数工程是成功的。因此认为导墙顶标高的确定，只要使泥浆液面保持高于地下水位 1om，一般能满足要求。图 362 地下连续墙施工工艺流程图 3、支撑体系 钢支撑 a 结构布置形式：筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 钢支撑的结构形式种类繁多，它取决于基坑所处的地质及环境条件、平面尺寸、深度和基坑内结构物的层高尺才和施工要求等诸多因素，采用单跨压杆式支撑。当基坑平面呈窄长条状、短边的长度不很大时，所用支撑杆件在该长度下的极限承载力尚能满足围护系统的需要，则采用这个形式具有受力特点明确，设计简洁。施工安装灵活方便等优点。b 钢支撑施工 常用的钢支撑形式主要有钢管支撑及 H 型钢两种。也有采用型钢组合成柱构式截面。钢管支撑有60916、60914 及58014、58012 及直径较小的609 钢管等。其优点是单根支撑承载力较大，安装、拆除周期较短，无需养护期，钢管可重复回收；其缺点是支撑体系的整体性较差，安装与连接施工要求高，现场拼装尺寸不易精确，施工质量难以保证。H 型钢有焊接 H 型钢及轧制 H 型钢。H 型钢节点处理较灵活 可用螺栓连接，现场装配简单，在支撑杆件上安装检测仪器也较方便。4、降水措施 采用轻型井点降水的方法。轻型井点是沿基坑的四周或一侧，将直径较细的井点管沉入深于坑底的含水层内，井点管上部与总管连接通过总管利用抽水设备由于真空作用将地下水从井点管内不断抽出，使原有的地下水位降低到坑底以下：本法适用于渗透系数为 0.180md 的土层，而对土层中含有大量的细砂和粉砂层特别有效，可以防止流砂现象和增加土坡稳筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 定，且便于施工，如土壁采用临时支撑还可减少作用在其上的侧向土压力。轻型井点的布置：1 平面布置 轻型井点系统的平面布置，主要取决于基坑的平面形状和要求降低水位的深度。应尽可能将要施工的建筑物基坑面积内各主要部分都包围在井点系统之内。开挖窄而长的沟槽时，可按线状井点布置。如沟槽宽度不大于 6m，且降水深度不超过 5m 时，可用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧，两端适当加以延伸，延伸宽度以不小于槽宽为宜，如下图 a 所示。如开控宽度大于 6m 或土质不良，则可用双排线状井点。当基坑面积大时宜采用环状井点、有时亦可布置成“u”形，以利挖土机和运土车辆出入基坑。井点管间距一般用 0.816m，由十算或经验确定。为了充分利用泵的抽水能力，集水总管标高宜尽量接近地下水位线，并沿抽水水流人向留有 0.2505的土仰被角。在确定井点管数量时应考虑在基坑四角部分适当加密。2高程布置 轻型井点的降水深度，在管壁处一般可达 67m。井点管需要的埋设深度 H不包括滤管)，可按下式进行计算(图 b 式中 H1井点管埋没面至基坑底的距离；h降低后的地下水位于基坑中心底的距离，一般不筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 应小于 o5m；i地下水降落坡度，环状井点为 110，单排并点为 I415；L井点管至群井中心的水平距离。此处，确定井点管埋设深度时，应注意计算得到的 H 应小于水泵的最大抽吸高度，还要考虑到井管一般要露出地面 0.2m 左右。根据上述算出的 H，如果小于降水深度 6m 时，则可用一级轻型井点；H 值稍大于 6m 时，如果设法降低井点总管的埋没面后可满足降水要求，仍可采用一级井点。当一级井点系统达不到降水深度要求时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后再在其底部装置第二级井点。a平面布置 b高程布置 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 第四章第四章 围护结构设计围护结构设计 4.1 设计基本参数 计算参数表 内摩擦角 层号 名称 厚度（m）重度（KN/m3）内聚力(KPa)修正前 修正后 粉土与淤泥质土层 6.5 18.3 18.07 26.3 34.19 （1）计算简图 0.00 m q=20 KPa 4.24.2 土压力计算（1）土压力系数 -8.00 m 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 修正前的土压力系数：2(45)0.7562Katg=Ka=0.869 2(45)1.322pKtg=+=Kp=1.15 修正后的土压力系数：2(45)0.6942aKtg=aK=0.833 2(45)1.442pKtg=+=pK=1.2 a.土压力计算 ane =(q+ihi)Kan 2Cn Kan pne =(q+ihi)Kan +2Cn Kpn 1ae =200.694-218.070.694=-11.20(KPa)2ae =(20+18.36)0.694-218.070.833=59.98(KPa)1pe =212.91.15=29.67(KPa)b.主动土压力强度零点位置 Z0/(6-Z0)=11.20/59.98 Z0 =1.02(m)c.反弯点的位置 既主动土压力与被动土压力相等的点 d1=(ea2-ep1)/(Kp2 Ka2)=(59.98 29.67)/18.3(1.32-0.694)d1=2.65(m)d.主动土压力合力 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM Ea =Ea1 +Ea2 =0.