【施工方案模板】地基基礎工程

【施工方案模板】地基基礎工程,施工方案模板,施工,方案,模板,地基基礎,工程 基礎土石方工程 護壁工程及施工降水 施 工 組 織 方 案 XX工程公司 年月日 第一章 工程概況 一、工程概述 ⅩⅩ省投資集團有限責任公司擬在ⅩⅩ市ⅩⅩ大道與三環(huán)路交匯處投資興建ⅩⅩ調度中心，該調度中心由主樓、裙樓及地下室等組成，凈用地面積17.14畝，總建筑面積約97600㎡，其中主樓為5～22層的辦公用房，含生產監(jiān)控指揮調度大廳等，框筒結構，建筑面積約56600平方米。裙樓部分為1～4層，框架結構，含商務中心、員工餐廳、健身設施、國際交流中心設備機房等，建筑面積約12700平方米；本工程全部地段均設3層地下室（含廚房、設備機房及地下車庫），建筑面積約28300平方米，預計開挖深度為±0.00（絕對高程493.35m）下-13.2m（由于場地原始地貌主要為農田，地形平坦，標高為489.5m～490.8m左右，周邊道路標高約為491.30m，因局部地段堆填棄土，標高高差較大，因此本工程基坑開挖深度按自然地面下11m考慮?；S池開挖深度為±0.00下-8.0m，自然地面下按6.0m考慮），基坑開挖周長約435m。設計工作由ⅩⅩ省建筑設計院和蔡德勒建筑師事務所負責。 由場地勘察報告可知，組成基坑邊坡的土層為松散土，自立支撐能力極差，由于基礎施工跨過雨季，土體受水浸泡后極易坍塌，而場地內無自然放坡開挖的施工條件，因其施工場地狹窄，周邊均鄰近城市道路，可利用空間極其有限，無法按一般放坡護壁，必須采取有效的基坑支護措施。我公司本著技術可行、經濟合理的原則，在擬建物特性與所掌握的場地地質條件、周邊環(huán)境基礎上,對基坑降水、土石方及支護工程作出設計及施工組織方案。 二、場地工程地質及水文地質條件 ㈠ 場地工程地質條件 擬建場地位于ⅩⅩ市ⅩⅩ大道與三環(huán)路交匯處東南側。場地周邊道路交錯，交通極為方便，場地原始地貌主要為農田，地形平坦，局部地段因堆填棄土，標高略有變化。本次勘察時測得勘探點孔口高程為489.42～491.49米，相對高差2.01米。擬建場地地貌單元均屬岷江水系ⅩⅩ平原二級階地。 根據中機工程勘察設計研究院提供的巖土工程勘察報告，本次勘探深度范圍內地基土按時代成因及土性特征自上而下劃分為4個工程地質層，即：第四系全新統(tǒng)人工填土層①（Q4ml）、第四系上更新統(tǒng)沖積粘性土及粉土層②（Q3al）、第四系上更新統(tǒng)沖洪積砂卵石層③（Q3al+pl）、白堊系灌口組泥巖層 ④（K2g）。上述土層按其土質類別、密實度差異，又進一步劃分出若干亞層。 根據現(xiàn)場鉆探取樣鑒別，各巖土層的野外特征及鉆探揭露描述如下： ⑴ 第四系全新統(tǒng)人工填土層①（Q4ml）： 人工填土①：雜色、褐灰、灰黑等色，濕，上部0.5m主要為雜填土，以新近堆積的碎磚瓦塊、砂卵石等為主，含少量粘性土；下部為素填土，以粘性土為主，含少量碎瓦塊、砂卵石及生活垃圾等。 ⑵ 第四系上更新統(tǒng)沖積粘性土及粉土層②（Q3al）： 粉質粘土②1：黃、褐黃、黃褐等色，可塑為主，局部硬塑，含氧化鐵、鐵錳質及鈣質結核等，頂部常分布薄層硬塑粘土。結構致密，底部顆粒較粗，肉眼可辨。韌性中等，干強度中等，有光澤反應，搖震無反應。裂隙較發(fā)育，其間充填灰白色可塑高嶺土。 粉土②2：灰、灰黃等色，濕，稍密，含氧化鐵、鐵錳質等。韌性差，取樣呈散體狀，搖震無反應，干強度中等，韌性差，無光澤反應。局部地段底部夾薄層粉細砂或粉質粘土，含少量朽木。 ⑶ 第四系上更新統(tǒng)沖洪積砂卵石層③（Q3al+pl）： 細砂③1：灰色、灰褐色，濕～飽和，稍密，以細砂為主，局部薄層中砂和粉砂。主要由石英、長石、云母碎片及暗色礦物等組成，局部地段含約15%的卵石及圓礫，頂部含少量粘性土，局部地段含少量粘性土和朽木。 松散卵石③2：灰、灰黃色，濕～飽和，巖性以巖漿巖及變質巖為主，中風化為主，少量強風化。卵石亞圓形，卵石互相不接觸，含量50～55％，粒徑一般20~40mm，最大粒徑70mm，含少量圓礫，其余為砂，頂部含少量粘性土。 稍密卵石③3：灰色、黃灰色為主，濕～飽和，巖性以巖漿巖及變質巖為主，中風化為主，少量強風化。卵石亞圓形，卵石稍有接觸，含量55％~65%，粒徑一般20~60mm，最大大于100mm， 孔隙間充填物主要為砂及圓礫，頂部含少量粘性土。 中密卵石③4：灰、灰褐、灰黃等色，濕～飽和，巖性主要為巖漿巖及變質巖，中風化為主，少量強風化。卵石亞圓形，卵石多數(shù)接觸，含量65％～75％，粒徑一般30~60mm，最大大于120mm， 孔隙間充填物為砂粒及礫石，局部地段夾薄層密實卵石。 密實卵石③5：灰、灰褐、灰黃等色，濕～飽和，巖性主要為巖漿巖及變質巖。卵石亞圓形，80％以上的卵石互相接觸，卵石含量75％以上，粒徑一般30~80mm，最大大于140mm， 孔隙間充填物為砂粒及礫石。 ⑷ 白堊系灌口組泥巖層④（K2g）： 強風化泥巖④1：棕紅、紫紅色，泥質結構，中厚層狀構造。巖層風化強烈，沿裂隙帶夾薄層全風化泥巖。原巖結構尚清晰，節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙間充填白色高嶺土或黑色氧化鐵薄膜。取芯多呈塊狀、土狀，少量短柱狀，易鉆進。 中等風化泥巖④2：紫紅色、棕紅色，為場地基巖的主要巖性。主要由粘土礦物組成，含少量云母，泥質結構，中厚層狀構造，泥鈣質膠結。裂隙稍發(fā)育，其間充填氧化鐵薄膜。巖層層理清楚，產狀近于水平。巖芯呈短柱狀～中柱狀，采取率85％以上。 巖土的工程特性指標建議值見下表。 巖土的工程特性指標建議值表 巖土層 名 稱 及代號 天然(浮)重度r (KN/m3) 地基承 載力特 征值 fak(KPa) 壓縮 模量 Es (MPa) 變形 模量 Eo (MPa) 地基基 床系數(shù) K (KN/m3) 側壓力 系數(shù) λ 粘聚力 C (KPa) 內摩擦角 Φ (度) 人工挖孔樁樁端阻力特征值 qpa(KPa) 人工挖孔樁樁周土 側阻力 特征值 qsa(KPa) 人工填土①1 18(10) 70 / / / / 10 9 / / 粉質粘土②1 19.5(11) 180 5.8 / / / 39 15 / / 粉土②2 19(11) 115 5.0 / / / 22 13 / / 細 砂 ③1 18(10.5) 80 5.2 6 / / / 18 / / 松散卵石③2 20(12) 180 18 15 2.7×104 / / 25 / 47 稍密卵石③3 21(13) 300 28 24 3.5×104 0.24 / 35 / 55 中密卵石③4 22(15) 550 45 35 4.0×104 0.20 / 38 / 70 密實卵石③5 23(16) 800 60 45 4.5×104 0.19 / 42 / 75 強風化泥巖④1 19.4 280 15 20 / / 42 19 / 34 中風化泥巖④2 24.1 900 不變形 不壓縮 / / / / 2100 75 ㈡ 場地水文地質條件 1、地下水類型及埋藏條件 據勘察報告，場地主要存在兩種類型的地下水： 一種是賦存于場地上部人工填土層中的上層滯水，靠大氣降水及周圍水溝滲漏補給，埋藏較淺，無統(tǒng)一自由水面, 水量較小，施工時易于排除,本次勘察未測得該地下水位。 二是賦存于砂卵石層中的孔隙潛水，是本場地主要地下水類型，受大氣降水及上游地下水補給，水量較豐富，水位變化主要受周邊施工降水及季節(jié)性控制，自然條件下水位變化幅度在2～3米左右?？辈炱陂g正值地下水豐水期，但由于受場地北側正在修建的海關大廈及東側的御府花都施工降水影響，使得場地內地下水位總體偏深。勘察時測得本場地穩(wěn)定水位為4.8～6.8m，水位高程為484.63～485.19m，根據場地周邊已有水文地質資料，預計豐水期、場地周邊無降水影響時，本場地自然水位將上升3米左右，預計埋深在地表下2.0～3.0米，預計本場地最高自然水位標高可達到489.00m，設計可按該值進行本工程抗浮設計。 2、 地下水的腐蝕性 場地地下水對混凝土結構無腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋及鋼結構具弱腐蝕性。場地環(huán)境類別為II類。 3、含水層的滲透性 本場地地下含水層主要為砂卵石層，屬于強透水層，建議本場地砂卵石層平均滲透系數(shù)按K=18m/d取用采用。 本方案按豐水期正常水位埋深3.0m設計降水井。 三、基坑四周環(huán)境及工程特點分析 1、基坑形狀較規(guī)則,在平面上大致為矩形，基坑護壁深度為自然地面下約11.00m。 2、建筑場地較為開闊，建筑物均在基坑一倍深度影響范圍之外，基坑東面、北面及西面距紅線圍墻約在4m以上，圍墻外為規(guī)劃道路，道路上分布有市政管線，基坑南面為28m代征地作為施工備料加工場地；根據《ⅩⅩ地區(qū)建筑地基基礎設計規(guī)范》基坑工程安全等級劃分，擬建基坑開挖安全等級為一級。 3、根據甲方提供的資料信息本基坑工程需詳細探測了解清楚的情況主要有：詳細探測了解清楚基坑四周影響范圍內的市政地下管線及防空洞等情況。 4、基坑土壁以土層和卵石層為主（基坑周邊卵石頂板埋深平均在4.5m左右）。應充分考慮土體的時空效應及蠕變性，人工開挖樁孔時應作好護圈，必要時應加鋼筋，保證工人施工時的人身安全。 5、由于本工程基巖埋深較淺，距地下室底板約為3m～5m，降水施工時，在基巖面會存在1m～2m左右的不可疏干層，因此人工挖孔時，可采取孔內明排水措施。 第二章 基坑施工圖設計 針對本工程，我公司進行了如下設計，保證設計方案的順利實施，確保工程施工質量。 一、降水工程設計 （一）設計依據 1、《建筑與市政降水工程技術規(guī)范》（JGJ/T111-98） 2、《供水管井技術規(guī)范》（GB50296-99） 3、基坑支護要求（按護壁樁施工深度要求） 4、中機工程勘察設計研究院2006年9月的巖土工程勘察報告 5、《建筑基坑工程技術規(guī)范》(YB9258-97) 6、《建筑基坑支護技術規(guī)范》（JGJ120-99） 7、《基坑開挖圖》 《總平面圖》 8、《ⅩⅩ調度中心項目地基工程答疑書》 （二）降水技術要求 ⑴　降水面積:約11000m2 ⑵ 地下室基坑深度:11.00m ⑶ 人工挖孔樁深度:15.5m ⑷ 要求水位降深:至少15.5m（基巖面埋深約16.0m～17.0m） ⑸　降深要求：按豐水期正常地下水位3.00m設計 ⑹ 水位下降值:S＝12.5m （三）降水設計 ⑴、參數(shù)選擇 含水層滲透系數(shù)k=18m/d, 井半徑r=0.15m 水位下降值為12.5m 降水影響半徑R =2S(sqrt(KH))≈396.86m 2、基坑等值園半徑（R0）計算： R0=SQRT(A/π)≈59.17m 3、基坑涌水量計算： 根據JGJ 120-99規(guī)范F·0·2，按面狀基坑潛水非完整井計算 Q=1.366 K（H2－h(huán)2） / ( lg (1+R/R0)+(h-L)/L ×lg (1+0.2×h/R0)) ≈6457.08m3/d 根據JGJ 120-99規(guī)范F·0·2，按面狀基坑潛水完整井計算 Q=1.366 K（2H－s）s/ lg (1+R/R0) ≈6445.89m3/d 根據JGJ/T111-98規(guī)范，按面狀基坑潛水完整井計算 Q=1.366 K (2H-S) S / ( lg R－ lg R0)≈6916.61m3/d 上兩式計算結果考慮1.2的安全系數(shù)取大值 4、單井出水量計算 q = l` d / α`×24 =514.3 m3/d (L’過濾器淹沒有效長度5.0m；d過濾器內徑300mm；a系數(shù)取70) 5、降水井井數(shù)計算： n= 1.1Q / q≈15口 6、降水井井深計算 Hw＝Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+Hw5+Hw6=17.50m（基巖面埋深16m～17m） （Hw1基坑深；Hw2基坑底至水位深度；Hw1水力坡度＝iro；Hw4水位變幅；Hw5過濾器工作長度；Hw6沉砂管長度） 7、降水井方案 針對該場地及周邊環(huán)境實際情況作出降水設計方案如下(具體位置見降水井平面布置圖NO:01)： （1） 降水井井數(shù)共計15口。 （2） 降水井井深度均為17.5m。 （3） 降水井井徑Ф300（管外徑Ф350，成孔孔徑Ф600m）。 (4) 有效過濾器長度不少于5.0m，井壁采用水泥井管。 降水井排水采用管道內排水系統(tǒng)，并在現(xiàn)場設沉砂池4～5個(沉沙池結構圖見NO:02)。井內排水由泵管就近接入沉砂池，最終排入市政雨排水管道。 對于人工挖孔時揭露的上層滯水，采用明排方式處理，使其不影響正常施工。 注：由于基巖埋藏較淺，根據ⅩⅩ多年降水經驗，在基巖面上1～2m范圍，存在不可疏干層，挖孔樁開挖后必要時需采取樁孔內的明排水及安全措施。 二、基坑支護工程設計 從地質情況可以看出，構成邊坡的土多為松散土，邊坡屬不穩(wěn)定邊坡，基坑開挖無天然放坡條件，基坑邊坡只有采取可靠的支護措施，才能確?；娱_挖及地下室施工的安全，減少土石方挖運工作量，不影響周邊建筑物、構筑物的安全，避免損壞市政管線。 ㈠基坑支護方案選擇 根據場地現(xiàn)狀，基坑開挖后基坑邊距紅線圍墻一般在4m左右，同時考慮基坑較長，基坑邊應預留一定寬度作人員及材料運輸?shù)耐ǖ溃虼藞龅卮蟛糠值囟螏谉o放坡空間?；娱_挖深度很深，對基坑安全程度的要求較高，需選擇適合本工程的支護方案來保證基坑的安全使用。 目前ⅩⅩ常用的深基坑支護方案有三種：懸臂樁（人工挖孔樁）支護、噴錨支護、錨拉樁支護。噴錨支護由于屬于柔性支護體系，在基坑開挖深度不大、基坑邊有較大的放坡條件、基坑邊荷載較小且對基坑變形要求不高時可選用，是邊開挖邊支護，必須與土方開挖密切配合，否則基坑較深（特別是本工程局部地段砂層較厚達3m左右）及本工程基坑施工垮過雨季易出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象而危及基坑安全；懸臂樁支護與錨拉樁支護屬剛性支護體系，適于基坑深度開挖較深、基坑邊無較多放坡空間時可以直立開挖、地面荷載較大及對基坑變形要求較高時選用，在基坑開挖前將支護體系作好，與土方開挖互不干擾。根據本場地工程地質條件及場地環(huán)境條件，并考慮場地的通行荷載及場邊堆載，結合經濟技術指標，對ⅩⅩ地區(qū)現(xiàn)有的幾種基坑支護方案進行優(yōu)化，擬對本工程采用懸臂樁支護方案（為保證支護體系的整體性，化糞池地段也采用懸臂樁支護方案）。 （二）設計依據： 《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120-99) 《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2003） 《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50202-2002） 《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002） 《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-94）中國建筑科學研究院1995； 《建筑基坑工程技術規(guī)范》（YB9258-97）中華人民共和國行業(yè)標準　1998； 《深基坑支護設計與施工》中國建筑工業(yè)出版社 1997.3 《混凝土結構設計規(guī)范》GBJ10-89 中國建筑工業(yè)出版社 《理正深基坑支護結構設計軟件F-SPW》1998 本工程地質資料、基坑施工參數(shù)、基坑四周環(huán)境資料 《基坑開挖圖》《總平面圖》 《ⅩⅩ調度中心項目地基工程答疑書》 （三） 基坑支護設計計算： 我公司遵循經濟、合理、安全的原則，對本工程采用以支護樁為主要技術措施，結合樁間支護措施等有效手段，進行深基坑支護。 （1）設計參數(shù)取定 ① 場地內主要土層的物理力學參數(shù)（計算時根據降水后土層疏干的實際情況及我公司多年施工經驗進行調整） ②支擋高度設計值：H1 =11.0m H2 =6.0m ③附加荷載：q = 10kN/m2 （2） 支護設計計算書及簡圖 此部分為理正基坑支護軟件計算,設計計算簡圖、設計基本參數(shù)、坡線參數(shù)、超載參數(shù)、整體穩(wěn)定計算結果及抗傾覆穩(wěn)定計算結果如下： ⅩⅩ調度中心項目深基坑支護設計計算書 [ 支護方案 ] 排樁支護 [ 基本信息 ] 內力計算方法 增量法 規(guī)范與規(guī)程 《建筑基坑支護技術規(guī)程》 JGJ 120-99 基坑等級 一級 基坑側壁重要性系數(shù)γ0 1.10 基坑深度H(m) 11.000 嵌固深度(m) 4.300 樁頂標高(m) -0.500 樁直徑(m) 1.000 樁間距(m) 2.800 混凝土強度等級 C20 有無冠梁 有 ├冠梁寬度(m) 1.000 ├冠梁高度(m) 0.500 └水平側向剛度(MN/m) 2.300 放坡級數(shù) 0 超載個數(shù) 1 [ 超載信息 ] 超載 類型 超載值 作用深度 作用寬度 距坑邊距 形式 長度 序號 (kPa,kN/m) (m) (m) (m) (m) 1 10.000 0.000 15.000 1.200 --- --- [ 土層信息 ] 土層數(shù) 7 坑內加固土 否 內側水位深度(m) 16.000 外側水位深度(m) 16.000 彈性法計算方法 m法 [ 土層參數(shù) ] 層號 土類名稱 層厚 重度 浮重度 粘聚力 內摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 1 素填土 1.20 18.0 --- 15.00 12.00 2 粘性土 2.80 19.5 --- 39.00 18.00 3 粉土 1.50 19.0 --- 22.00 16.00 4 細砂 1.50 18.0 --- 0.00 26.00 5 卵石 9.00 22.0 15.0 0.00 52.00 6 強風化巖 2.00 19.4 19.4 --- --- 7 中風化巖 10.00 24.1 24.1 --- --- 層號 與錨固體摩 粘聚力 內摩擦角 水土 計算m值 抗剪強度 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) (MN/m4) (kPa) 1 20.0 --- --- --- 1.72 --- 2 40.0 --- --- --- 6.90 --- 3 60.0 --- --- --- 4.28 --- 4 80.0 --- --- --- 4.68 --- 5 200.0 10.00 10.00 分算 41.28 --- 6 60.0 10.00 10.00 分算 4.00 --- 7 80.0 10.00 10.00 分算 4.00 --- [ 土壓力模型及系數(shù)調整 ] 彈性法土壓力模型: 經典法土壓力模型: 層號 土類名稱 水土 水壓力 主動土壓力 被動土壓力 被動土壓力 調整系數(shù) 調整系數(shù) 調整系數(shù) 最大值(kPa) 1 素填土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 2 粘性土 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 3 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 4 細砂 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 5 卵石 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 6 強風化巖 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 7 中風化巖 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 [ 設計結果 ] [ 結構計算 ] 各工況： 內力位移包絡圖： 地表沉降圖： [ 冠梁選筋結果 ] 鋼筋級別 選筋 As1 HRB335 8D16 As2 HRB335 4D16 As3 HPB235 d8@300 [ 截面計算 ] [ 截面參數(shù) ] 樁是否均勻配筋 否 ├受拉筋范圍圓心角(度) 90.0 └壓區(qū)拉區(qū)縱筋比值K 0.5 混凝土保護層厚度(mm) 50 樁的縱筋級別 HRB335 樁的螺旋箍筋級別 HPB235 樁的螺旋箍筋間距(mm) 250 彎矩折減系數(shù) 0.85 剪力折減系數(shù) 1.00 荷載分項系數(shù) 1.25 配筋分段數(shù) 二段 各分段長度(m) 9,5.80 [ 內力取值 ] 段 內力類型 彈性法 經典法 內力 內力 號 計算值 計算值 設計值 實用值 1 基坑內側最大彎矩(kN.m) 602.47 0.00 704.13 704.13 基坑外側最大彎矩(kN.m) 58.10 1234.49 67.91 67.91 最大剪力(kN) 304.07 436.55 418.10 418.10 2 基坑內側最大彎矩(kN.m) 0.00 0.00 0.00 0.00 基坑外側最大彎矩(kN.m) 1024.80 2648.73 1197.74 1197.74 最大剪力(kN) 513.34 553.45 705.84 705.84 段 選筋類型 級別 鋼筋 實配[計算]面積 號 實配值 (mm2或mm2/m) 基坑內側縱筋 HRB335 7D25 3436[3342] 1 基坑外側縱筋 HRB335 7D25 3436[1671] 箍筋 HPB235 d8@250 402[-1106] 基坑內側縱筋 HRB335 7D25 3436[2917] 2 基坑外側縱筋 HRB335 12D25 5890[5835] 箍筋 HPB235 d8@250 402[-1106] 加強箍筋 HRB335 D14@2000 154 [ 整體穩(wěn)定驗算 ] 計算方法：瑞典條分法 應力狀態(tài)：總應力法 條分法中的土條寬度: 0.40m 滑裂面數(shù)據 整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 1.252 圓弧半徑(m) R = 12.884 圓心坐標X(m) X = -1.789 圓心坐標Y(m) Y = 1.579 [ 抗傾覆穩(wěn)定性驗算 ] 抗傾覆安全系數(shù): Mp———被動土壓力及錨桿力對樁底的彎矩, 其中錨桿力由等值梁法求得; Ma———主動土壓力對樁底的彎矩; Ks = 1.351 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 [ 抗隆起驗算 ] Prandtl(普朗德爾)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系數(shù)取自《建筑基坑工程技術規(guī)范》YB 9258-97(冶金部): Ks = 1.171 >= 1.1, 滿足規(guī)范要求。 Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系數(shù)取自《建筑基坑工程技術規(guī)范》YB 9258-97(冶金部): Ks = 1.312 >= 1.15, 滿足規(guī)范要求。 [ 承壓水驗算 ] 式中 Pcz———基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重壓力(kN/m2); Pwy———承壓水層的水頭壓力(kN/m2); Ky———抗承壓水頭的穩(wěn)定性安全系數(shù)，取1.5。 Ky = 44.00/30.00 = 1.46 >= 1.05 基坑底部土抗承壓水頭穩(wěn)定! 化糞池段深基坑支護設計計算書 [ 支護方案 ] 排樁支護 [ 基本信息 ] 內力計算方法 增量法 規(guī)范與規(guī)程 《建筑基坑支護技術規(guī)程》 JGJ 120-99 基坑等級 一級 基坑側壁重要性系數(shù)γ0 1.10 基坑深度H(m) 6.000 嵌固深度(m) 3.000 樁頂標高(m) -0.500 樁直徑(m) 1.000 樁間距(m) 2.800 混凝土強度等級 C20 有無冠梁 有 ├冠梁寬度(m) 1.000 ├冠梁高度(m) 0.500 └水平側向剛度(MN/m) 2.300 放坡級數(shù) 0 超載個數(shù) 1 [ 超載信息 ] 超載 類型 超載值 作用深度 作用寬度 距坑邊距 形式 長度 序號 (kPa,kN/m) (m) (m) (m) (m) 1 10.000 0.000 15.000 1.200 --- --- [ 土層信息 ] 土層數(shù) 7 坑內加固土 否 內側水位深度(m) 16.000 外側水位深度(m) 16.000 彈性法計算方法 m法 [ 土層參數(shù) ] 層號 土類名稱 層厚 重度 浮重度 粘聚力 內摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 1 素填土 0.80 18.0 --- 15.00 12.00 2 粘性土 2.70 19.5 --- 39.00 18.00 3 粉土 1.00 19.0 --- 22.00 16.00 4 細砂 1.30 18.0 --- 0.00 26.00 5 卵石 10.10 22.0 --- 0.00 52.00 6 強風化巖 1.20 19.4 19.4 10.00 15.00 7 中風化巖 10.00 24.1 24.1 --- --- 層號 與錨固體摩 粘聚力 內摩擦角 水土 計算m值 抗剪強度 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) (MN/m4) (kPa) 1 20.0 --- --- --- 1.72 --- 2 40.0 --- --- --- 6.90 --- 3 60.0 --- --- --- 4.28 --- 4 80.0 --- --- --- 4.68 --- 5 200.0 --- --- --- 41.28 --- 6 60.0 10.00 10.00 分算 4.00 --- 7 80.0 10.00 10.00 分算 4.00 --- [ 土壓力模型及系數(shù)調整 ] 彈性法土壓力模型: 經典法土壓力模型: 層號 土類名稱 水土 水壓力 主動土壓力 被動土壓力 被動土壓力 調整系數(shù) 調整系數(shù) 調整系數(shù) 最大值(kPa) 1 素填土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 2 粘性土 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 3 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 4 細砂 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 5 卵石 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 6 強風化巖 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 7 中風化巖 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 [ 設計結果 ] [ 結構計算 ] 各工況： 內力位移包絡圖： 地表沉降圖： [ 冠梁選筋結果 ] 鋼筋級別 選筋 As1 HRB335 8D16 As2 HRB335 4D16 As3 HPB235 d8@300 [ 截面計算 ] [ 截面參數(shù) ] 樁是否均勻配筋 否 ├受拉筋范圍圓心角(度) 90.0 └壓區(qū)拉區(qū)縱筋比值K 0.5 混凝土保護層厚度(mm) 50 樁的縱筋級別 HRB335 樁的螺旋箍筋級別 HPB235 樁的螺旋箍筋間距(mm) 250 彎矩折減系數(shù) 0.85 剪力折減系數(shù) 1.00 荷載分項系數(shù) 1.25 配筋分段數(shù) 一段 各分段長度(m) 8.50 [ 內力取值 ] 段 內力類型 彈性法 經典法 內力 內力 號 計算值 計算值 設計值 實用值 1 基坑內側最大彎矩(kN.m) 139.31 0.00 162.82 162.82 基坑外側最大彎矩(kN.m) 131.62 342.42 153.83 153.83 最大剪力(kN) 162.64 202.60 223.63 223.63 段 選筋類型 級別 鋼筋 實配[計算]面積 號 實配值 (mm2或mm2/m) 基坑內側縱筋 HRB335 5D20 1571[1508] 1 基坑外側縱筋 HRB335 7D20 2199[1508] 箍筋 HPB235 d8@250 402[-1106] 加強箍筋 HRB335 D14@2000 154 [ 整體穩(wěn)定驗算 ] 計算方法：瑞典條分法 應力狀態(tài)：總應力法 條分法中的土條寬度: 0.40m 滑裂面數(shù)據 整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 3.772 圓弧半徑(m) R = 9.028 圓心坐標X(m) X = -1.025 圓心坐標Y(m) Y = 5.798 [ 抗傾覆穩(wěn)定性驗算 ] 抗傾覆安全系數(shù): Mp———被動土壓力及錨桿力對樁底的彎矩, 其中錨桿力由等值梁法求得; Ma———主動土壓力對樁底的彎矩; Ks = 2.346 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 [ 抗隆起驗算 ] Prandtl(普朗德爾)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系數(shù)取自《建筑基坑工程技術規(guī)范》YB 9258-97(冶金部): Ks = 4.884 >= 1.1, 滿足規(guī)范要求。 Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系數(shù)取自《建筑基坑工程技術規(guī)范》YB 9258-97(冶金部): Ks = 5.869 >= 1.15, 滿足規(guī)范要求。 [ 承壓水驗算 ] 式中 Pcz———基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重壓力(kN/m2); Pwy———承壓水層的水頭壓力(kN/m2); Ky———抗承壓水頭的穩(wěn)定性安全系數(shù)，取1.5。 Ky = 44.00/30.00 = 1.46 >= 1.05 基坑底部土抗承壓水頭穩(wěn)定! (四) 基坑支護設計方案概述： 參照軟件計算結果，結合ⅩⅩ地區(qū)大量的工程實踐經驗，根據本工程具體地質條件及周邊環(huán)境實際情況，基坑支護設計方案概述如下： 1、樁數(shù)圖設140根，實際樁數(shù)根據現(xiàn)場實際情況而定，具體見護壁樁平面布置示意圖NO:03。沿基坑單列布置，樁徑均為φ1000mm，樁芯砼為C25。 2、成樁深度相對于自然地面以下約為15.5m，樁頂標高（連系梁頂標高）為自然地面下0.5m（-2.7m），有效樁身長15.0m，樁端錨入基坑底面以下4.5m。 3、樁中心間距：懸臂樁樁間距設計為3.0m。 4、樁護壁采用C20砼分節(jié)支護。壁厚150mm,節(jié)高1000mm。遇土質不好時節(jié)高可按0.50～0.3m施工，由于降水施工在基巖面存在不可疏干層，為保證施工工人的安全，宜內加Φ6.5@300的網筋網。 5、樁頂圈梁設置高500mm,寬1000mm。砼強度等級為C25。 6、挖孔直徑為設計樁徑加兩倍護壁厚度。即D=1000+300=1300mm,孔徑容許偏差±30mm。 7、護壁樁配筋、樁身結構及圈梁配筋見護壁樁結構圖NO:04~05。 8、樁間支護措施：護壁樁地段樁間距為2.8m，采用掛網噴射混凝土，網筋φ6.5＠250。具體見樁間支護結構示意圖NO:06。 9、樁頂以上支護：樁頂標高以上部位(本工程只有0.50m左右的土層)土體一般可采用掛網噴射混凝土，網筋φ6.5＠250。 本設計方案只適用于本工程具體環(huán)境地質條件，施工過程中當環(huán)境地質條件（設計條件如基坑開挖超深）變化時需對本方案進行修正，對支護體系進行加固，以保證基坑的穩(wěn)固安全。 三、土方開挖設計方案 （一）、土方挖運設計建議： 機械基坑開挖深度-13.20m，留300㎜作為人工撿底厚度，根據現(xiàn)場情況，周邊條件和場地地層狀況，結合本工程基坑護壁方式的特點，就土方挖運施工做如下建議： 1、本工程土方挖運應嚴格分層分段開挖，以利于土方運輸及樁間支護。 2、工程土方挖運施工，由于本工程工期要求很緊，挖土施工應與護壁交叉作業(yè)，并與支護同時進行，隨挖隨護。 3、挖運施工中，靈活調度，充分發(fā)揮鏟車、裝載機的效率，利用現(xiàn)場寬闊的有利工作面，以退行線路布置鏟車，裝載機后，采用溝端、溝測和溝 角三種方法同時并進。 4、方挖運相關工程施工流程網絡圖。 5、挖土過程中經常檢查基坑邊的穩(wěn)定性，必要時支護加固后，方才進行作業(yè)。 6、輔以人工修整邊坡，保證達到設計和規(guī)范要求。 7、開挖到設計標高以上300mm時，通知甲方，設計和土建施工單位驗槽后再定收底。 （二）、應注意的問題 1、應根據地層情況（特別是厚砂層處）密切與樁間護壁相配合，局部按照支護施工的具體要求進行開挖。 2、開挖機械施工時應確保護壁體的安全、嚴禁碰撞護壁體系。 3、土方開挖到基坑底部設計標高以上300mm，停止機械開挖，待施工驗槽后，采用人工清底，以保證土的原狀土性。 第三章 施工組織方案 一、施工準備 ㈠　供水供電 工程施工用水平均每天約50噸，設3個供水水源。 井管降水需用電源90KW，基坑支護工程所用用電設備如同時工作需用電源120KW，在場地中應設電工房，降水和基坑支護工程應分別安裝配電盤和配電箱。為保證降水的連續(xù)性, 現(xiàn)場須備用120KW發(fā)電機一臺。 ㈡　場地平整 在施工前，由建設單位完成場地三通一平工作，協(xié)調解決機具設備進場所遇到的障礙。 ㈢　地下管網及障礙物 在城區(qū)施工時，由于地下管網較多且分布復雜，容易損傷破壞地下管網,從而對基坑質量及環(huán)境保護帶來危害，因此施工前必須查清地下管網的走向、埋深及管網質量現(xiàn)狀。一方面按程序請求甲方提供場地四周詳細的管網資料，另一方面采取專用雷達探管儀探清楚管線實際的走向及埋深，確保施工時不傷及地下管網。 ㈣　臨時設施 施工前，由我公司對場地進行詳細踏勘，并根據場地總平面圖及建設方要求對施工臨時設施進行合理規(guī)劃，按照施工要求進行臨時設施的搭設。 具體臨時設施及規(guī)格如下： ⑴　水泥庫房　 5×6m2 ⑵　砂、礫石堆場及砼攪拌場地 20×20m2 ⑶　鋼筋加工場地 15×6m2 ⑷　材料工具房　 4×6m2 ⑸　現(xiàn)場辦公室一間 4×6m2 ⑹　民工宿舍（120人）　 24×6m2 ⑺　配電房一間 4×3m2 ⑻　食堂一間 3×6m2 ㈤　機具設備和人員組成 1.機具設備 1) CZ-22型沖擊鉆機 4～5臺 2) 潛水泵 17套（備用2套） 3) 空壓機 2臺 4) 噴射機 1套 5) 電焊機 3臺 6) 對焊機 1臺 7) 切斷機 1臺 8) 切割機 1臺 9) 挖孔工具 40套 10) 插入式振搗器 4套 11) 風鎬 4把 2.人員組成 ⑴．管理人員 1) 項目經理 2) 項目技術總負責人 3) 技術負責 4) 責任工長 5) 安全員 6) 質檢員 7) 技術員（資料員） 8) 水電管理人員 ⑵．施工工人 1) 挖孔人員 80人 2) 鋼筋工 20人 3) 砼工 4人 4) 普工 20人 5) 機操工 10人 6) 電焊工 4人 7) 對焊工 2人 8) 電工 2人 二、降水工程施工 本工程應進行合理的施工次序及交叉施工安排，有利于加快工程進度，提高生產效益。 降水井鑿井、排水管線安裝及沉砂池制作可同時進行，由于場地地下水在勘探期間（豐水期）較低，約為5m左右，因此在降水井開始施工時可同時開始基坑支護樁的準備及施工，如遇地下水后，可在降水井及其附屬工程完成后開始地下水的抽降即可繼續(xù)施工支護樁，支護樁澆筑和連系梁的施工（該段變形觀測開始）完畢后即可進行土方開挖、樁間支護施工，工程后期施工為地下水抽降、樁間土加固、基坑及周圍建筑位移變形觀測、土方挖運同時進行，直至基坑工程完工。 （一）、施工依據 降水井設計及平面布置圖 《供水水文地質鉆探及鑿井操作規(guī)程》 CJJ 13-87； 《城市地下水動態(tài)觀測規(guī)程》 CJJ/T 76-98。 （二）、施工工藝流程 采用CZ-22型 沖擊鉆機成井，泥漿護壁工藝成孔，其工藝流程如下： 測放井位——鉆機就位——埋護壁管——沖擊成孔——撈渣換漿——下井管——填礫——洗井（活塞與空壓機聯(lián)合洗井）——交驗——放置水泵——所有降水井施工完畢后降水。 （三）、施工過程控制措施 ⑴各工序施工必須按施工組織設計書和建筑與市政降水工程技術規(guī)范及施工規(guī)程進行施工。 ⑵施工前各級施工人員必須熟悉施工要求，了解施工要點。 ⑶成孔直徑控制：檢查成孔直徑是否達到600mm以上，主要控制鉆頭直徑是否達到500mm，否則就應焊鉆頭保證鉆頭直徑為500mm。 ⑷成孔深度控制：成孔后施工人員應現(xiàn)場測量成孔深度，成孔深度達到設計要求的深度后，停止鉆進。否則，必須繼續(xù)鉆進，以保證成孔深度。 ⑸井管質量控制：檢查每孔光壁管和纏絲管數(shù)量是否符合設計要求。纏絲管在下，光壁管在上，管與管之間應焊接牢固，保證垂直度。 ⑹井管結構及填礫：井深為17.5m，12.5m～17.5m為纏絲濾水管2根，0.0m～12.5m為井壁管5根（井管均為Φ360×30mm水泥管，每根長2.5m）；應根據施工過程中的地層情況分層填不同的濾料，分層填礫必須測準深度（12.5m～17.5m填10mm～20mm礫石，3.0m～12.5m填4mm～10mm礫石，0.0m～3.0m填黃泥封井）。 （7）洗井：用活塞結合空壓機洗井，洗至井管通暢、水清，含砂量小于1/10000，以保證降水質量。 （8）降水過程控制：結合井位地質情況，井位附近無細砂層的井先降水，井位處有細砂時，待井內水位下降至砂層下面后，再開始降水?？刂瞥錾傲浚员ＷC降水不改變基坑的持力層原狀土結構。確保基礎施工質量符合設計要求。 降水由專人24小時負責,對降水設施進行觀察和及時維護,對地下水水位變化情況進行定期觀測并作記錄，對降水過程中可能受到影響的周邊建筑定期進行沉降觀測并作記錄。對排水管網內沉積的砂及時清掏，對降水過程中的異常情況進行有效監(jiān)控并及時解決，保證降水工程正常進行。 若遇降水中停電，應立即啟動備用發(fā)電機供電，以保證降水過程的連續(xù)性。 （9）、鑿井施工中主要注意事項 A、沖擊速均勻，掌握好井內泥漿濃度，保持井孔中漿液水位高度，防止井壁跨塌。 B、井管焊接牢固，鉛正居中。 C、洗井徹底，直至水清砂凈達規(guī)范要求為止。 D、砂層位置地段的井壁管用纏絲管,如果砂層較厚,井壁管外用紗布進行第二次纏絲。 ⑽、嚴格以上各個環(huán)節(jié)的過程控制，以滿足施工用的降水深度，確保建筑物基礎和地下室的順利施工。 （四）施工降水 （1） 降水井排水管采用管道內排水系統(tǒng)，并在現(xiàn)場設沉砂池4～5個(沉沙池位置應靠近城市下水通道，布置在場地的東面、北面及西面)，沉砂池采用最少240厚磚制成（必要時采用C20素砼或鋼筋砼底板，板厚150~200mm），M7.5水泥砂漿磚砌池壁，池壁內外兩層用防水砂漿抹灰一遍，水池內側采用防水處理。 ⑵ 抽水采用每井每泵排管（可采用3寸鋼管或軟管）降水，地面排管集中到沉砂池，抽出的水經過沉砂池沉淀過濾后，再集中排入市政管道中，沉砂池制作位置靠近城市管網接入口的下水道（現(xiàn)場確定具體位置）。 ⑶ 為保證基坑支護結構的安全，沉砂池及排水管道應嚴格防滲防漏。 （4）抽水采用規(guī)格25～50T揚程25m的深井潛水泵使用,具體設置根據鑿井時每口井的洗井出水情況以及抽水時動水位變化情況現(xiàn)場調整。 （5）降水時間段目前暫未確定，降水臺班計算方式為：每井每天3臺班。 (五)抽水設備選擇 根據降水井井深及出水量，選擇YQ型深井潛水泵，流量25～50噸/小時，揚程不小于25m。 三、基坑支護施工 ㈠、施工工序 1.支護樁 挖孔樁采用流水作業(yè)。 （1）場地平整--→測放樁位→ 開挖→支?！?澆護圈砼 → 養(yǎng)護 → 拆模 → 開挖→ 第二圈 → 成孔驗收 （2）鋼筋籠制安 → 鋼筋籠檢查 → 澆筑砼（澆筑砼前對錨拉樁的樁上預留錨孔） （3）挖地槽 → 綁扎鋼筋 → 澆筑連續(xù)梁砼 2.樁間支護 分層開挖土方--→修整坡面--→鋪設鋼筋網片--→噴射混凝土--→挖土至下一層施工深度--→分層土方開挖--→樁間加固--→重復以上工序直到設計深度 ㈡、工程實施 1．支護樁施工 ⑴、測定樁位： 根據建設方提供的基礎平面圖及四角控制坐標，放出各個軸線控制點，并將此控制點做為永久性軸線控制點，通過此控制點用鋼尺丈量出各個樁位并打入木樁以作標記 。 ⑵、樁位控制： 為確保開挖質量，開挖源采用中心畫園，挖至20cm時，校核樁徑、樁位，無誤后，方可繼續(xù)下挖，并邊挖、邊校。樁位施工容許差±10mm,樁孔垂直度容許偏差小于3‰L（L為樁長）須每段檢查、發(fā)現(xiàn)偏差隨時糾正，確保位置正確。 ⑶、土方挖掘： 土方挖掘是在樁孔內由人工進行挖掘，樁孔上端架立小型機架，用出碴筒垂直運輸土方。 樁孔內用36V的低壓燈照明，必要時用鼓風機向樁孔內送風。 井下作業(yè)人員必須為熟練工人，挖孔時人員應作到上下呼應。 ⑷、砼護圈： 護圈的結構形式為斜階形，厚約150mm，單元高度為100cm，用C25砼澆筑。模板采用木質模板。如遇土質較差，除保證護圈質量外，節(jié)高可按0.50～0.3m施工(由于在基巖面地下水存在不可疏干層，需進行孔內明排水措施，為保證施工工人的安全，護圈宜內加Φ6.5的網筋)。 待挖至1.0m時，及時支模。支模前，首先應清除浮土，修正孔壁，夯實底部，錘球吊中，檢查無誤后，方可進行模具安裝固定。澆筑砼過程中，采用人工四周均勻下料，從上而下，邊澆、邊搗。砼經澆筑完畢后，再用錘球吊中，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，待護圈砼養(yǎng)護12小時后拆模。拆模采用手錘振動上拔，避免重力振動，模具拆除后，立即清洗上油，以備下次用。 按上述反復進行，直至孔深達到要求。 護圈砼采用現(xiàn)場攪拌，砼的主要技術措施： 原材料質量要求：卵石粒徑 5～20mm；砂采用中砂；水泥采用32.5R普通硅酸鹽水泥，并需有出廠材質證明書。 砂、石使用前需進行級配分析，水泥進行復檢，并由實驗室給出砼配合比報告。 砼制作過程中，需嚴格按照配合比進行計量控制。 砼塌落度控制在10cm以內。 砼澆筑應采用人工四周均勻下料，邊澆邊搗。 ⑸、驗收： 成孔后，對樁徑進行檢查，并用錘球吊中，以檢查樁孔垂直度?？椎撞辉试S有虛土、沉渣。 現(xiàn)場實測樁頂控制標高。 ⑹、鋼筋制作安裝： A 鋼筋配料和加工制作，必須嚴格按照施工圖和規(guī)范的規(guī)定進行，主筋接頭要相互錯開，使同截面接頭根數(shù)不超過其總根數(shù)的一半。樁身主筋與主筋連接必須采用焊接，焊接試驗必須合格。 B 鋼筋籠采用孔內綁扎成形的方式施工。由于采用非對稱配筋，故應特別注意鋼筋籠安置方向。 C 為確保鋼筋保護層厚度，施工時應分段綁扎直徑等于樁徑的找中器三付。 （7）、鋼筋籠的檢查： ① 檢查鋼筋直徑、根數(shù)、間距及位置是否與圖紙相符。 ② 鋼筋的接頭位置及搭接長度是否符合規(guī)定。 ③ 鋼筋表面是否清潔。 ④ 鋼筋是否端直。 ⑻ 砼澆筑： A 樁芯砼采用商品砼,砼澆筑工作在隱蔽工程簽證手續(xù)齊全之后方可進行。樁芯砼澆筑應預留主筋，以便與樁頂連系梁相連。 B?所選商品砼攪拌站應為合格供方，并出具資格證書、砼配合比報告及相關的材質證明書。 C 商品砼澆注時,孔深6m以內每澆注厚1.5m左右，應用振搗器振搗密實，澆筑過程中應特別注意砼的離析，即控制好砼的塌落度。 D 為確保砼的密實度，澆筑過程中每1.5m 用插入式振動器振搗一次。 E 在混凝土初凝前應將樁頂抹平，避免出現(xiàn)收縮裂縫和環(huán)向干縮裂縫，混凝土初凝后，應用適當?shù)牟牧蠈炷帘砻婕右愿采w，并澆水養(yǎng)護，以防止產生收縮裂縫，保證混凝土在其規(guī)定期內達到設計強度。 F 每班應抽檢試塊一組，作為該班砼強度評定指標。 ⑼、連系梁截面尺寸為500×1000。沿樁位開挖基槽并清理出樁頂預留主筋，基槽成型并經檢查合格后方可綁扎連系梁鋼筋，樁頂?shù)母{應鑿除，并清理干凈，最后澆筑砼（基槽外側可采用原槽澆注）。連系梁頂標高嚴格控制。 ⑽、聯(lián)系圈梁施工完成后，后續(xù)土建施工單位對基坑周邊自然地面進行砼封閉，防止大量地表水順護壁體系背面沖刷土體，保證護壁體系的整體安全性。 2．樁間加固施工 樁間加固施工是與挖土工作交叉進行的，應分層分階段施工，每層挖土深度控制在1.5m～2.0m左右。 Ⅰ．網筋的鋪設 在樁間土層部分，基坑壁面虛土清理后可進行網筋的鋪設，網筋采用Φ6.5@250，Φ14鋼筋與冠梁及樁身作有效連接。 Ⅱ．噴射混凝土施工： a噴射混凝土施工前基坑壁應清理掉虛土并保持壁面平整。面層內的鋼筋網應牢固固定在邊壁上，鋼筋網片可用插入土中的鋼筋固定，在砼噴射時應不出現(xiàn)振動。 b混凝土的配合比為水泥:砂:豆石＝1:2:2， 并可加入水泥用量2～5%的速凝劑，噴射混凝土的粗骨料最大粒徑不宜大于8mm，水灰比不宜大于0.45，拌料時應