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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)PAGEI{={NUMPAGES}-2}┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)御園三期項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)摘要二〇—五年三月,受新疆君豪烏五同城房地產(chǎn)有限公司的委托,某設(shè)計(jì)院對(duì)其擬建的新疆君豪青湖板塊西10地塊項(xiàng)目進(jìn)行巖土工程勘察。擬建場(chǎng)地位于五家渠南部,南距安寧渠4.8km,西鄰烏五公路,現(xiàn)101團(tuán)3連耕地及部分居民地內(nèi)。擬建建筑包括:高層建筑15幢l#~15#(地上均為34層,預(yù)計(jì)埋深-5.0m,帶一層地下室,框剪結(jié)構(gòu),筏形基礎(chǔ));商業(yè)建筑16幢S1#~S16#(地上2層,預(yù)計(jì)基礎(chǔ)埋深-2.0m,不帶地下室,擬采用框架結(jié)構(gòu),獨(dú)立柱基礎(chǔ));幼兒園1幢16#(地上3層,預(yù)計(jì)基礎(chǔ)埋深-2.0m,不帶地下室,擬采用框架結(jié)構(gòu),獨(dú)立柱基礎(chǔ)地下車庫(kù)部分(預(yù)計(jì)基礎(chǔ)埋深-6.5m,框架結(jié)構(gòu),獨(dú)立柱基礎(chǔ))總建筑面積約38萬(wàn)m2。根據(jù)工程的特點(diǎn)和場(chǎng)地條件,本次勘察主要釆用機(jī)械鉆探的方式,并結(jié)合少量人工探井的方式施工??碧近c(diǎn)沿?cái)M建建筑呈網(wǎng)格狀布設(shè),配合相關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)等手段,查明場(chǎng)地的巖土工程條件。 本基坑工程重要性等級(jí)為一級(jí),場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)。地基復(fù)雜程度等級(jí)重要性等級(jí)根據(jù)基坑深度和重要性為二級(jí),為確保土方開(kāi)挖、周邊建筑物和市政設(shè)施的安全,需釆取臨時(shí)性支護(hù)?;又ёo(hù)釆用的兩種不同的支護(hù)方式,主要為土釘墻內(nèi)支撐,也設(shè)置了鋼板樁支撐,不同地段設(shè)置了不同道數(shù)的支撐。鋼板樁在基坑支護(hù)中具有墻身強(qiáng)度高、剛度大,材料可以回收利用,施工速度快等優(yōu)點(diǎn),因此在基坑支護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。在基坑工程實(shí)踐中周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成了多種成熟的類型,每種類型在適用條件、工程經(jīng)濟(jì)性和工期等方面各有側(cè)重,且周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的選用直接關(guān)系到工程的安全性、工期和造價(jià),而對(duì)于每個(gè)基坑而言,其工程規(guī)模、周邊環(huán)境、工程水文地質(zhì)條件以及業(yè)主要求等也各不相同,因此在基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需根據(jù)每個(gè)工程特性和每種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),綜合考慮各種因素,合理選用周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型。本設(shè)計(jì)詳細(xì)對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行了說(shuō)明和計(jì)算,內(nèi)容包括工程概況描述、基坑支護(hù)方案的選擇、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算、基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算、基坑止水降水設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)、基坑施工監(jiān)測(cè)。關(guān)鍵詞:新疆御園三期項(xiàng)目,基坑支護(hù)設(shè)計(jì),鋼板樁加內(nèi)支撐,土釘墻支撐DesignofFoundationPitSupportforYuyuanPhaseⅢProjectABSTRACTMarch2015,proposedbyXinjiangJunHaoWuWuCityRealEstateCo.,Ltd.,westartedageotechnicalinvestigationofXinjiangJunhaotheWest10GreenLakesectionproject.TheproposedsiteislocatedinthesouthoftheWujiacanal,4.8kilometerssouthoftheAnningcannal,westofWuWuroad,isnow101group3witharablelandandsomeresidentialareas.Theproposedbuildingsinclude:15high-risebuildingsl#~15#(34floorsaboveground,projectedFoundationburieddepthis-5.0m,withalayerofbasement,frameshearstructure,raftfoundation);commercialbuildings16S1#~S16#(2floorsaboveground,projectedFoundationburieddepthis-2.0m,withoutbasement,framestructure,independentpillarfoundation);1kindergarten16#(3floorsabovetheground,projectedFoundationburieddepthis-2.0m,withoutbasement,framestructure,independentcolumnbaseundergroundgaragepart(projectedFoundationburieddepthis-6.5m,framestructure,independentcolumnfoundation)withatotalconstructionareaofabout380,000m2.Accordingtothecharacteristicsoftheprojectandsiteconditions,thissurveymainlyusesmechanicaldrilling,combinedwithasmallamountofmanualdrilling.Theexplorationsitealongtheproposedbuildingwasgrid-likelayout,withtherelevantindoortestandothermeanstoidentifythegeotechnicalconditionsofthesite.Theimportancelevelofthefoundationpitislevel1;complexislevel2.Accordingtothedepthandimportanceofthefoundationpit,theclassificationlevelofthefoundationcomplexityislevel2.Forthesafetyofearthexcavation,surroundingbuildingsandmunicipalfacilities,temporarypitsupportisneeded.Thetwokindsofsupportmethodsofthefoundationpitsupportaremainlysupportedbythesoilnailingwall,andthesupportofthesteelsheetpileisalsoset.Thesupportofthedifferentroadnumberissetindifferentsections,andthewidthofthepitis17.8m,Thegeneralsectionofthefoundationpitsupportwidthof11.8meters.Stoppingtheuseofcementmixingpiletomakewatercurtain.Thesteelsheetpilehastheadvantagesofhighstrength,highrigidity,materialrecoveryandconstructionspeedinfoundationpitsupport,soitiswidelyusedinfoundationpitsupport.Thedesignofthefoundationisdescribedandcalculatedindetail,includingthedescriptionoftheproject,theselectionofthefoundationpitsupportscheme,thedesignandcalculationofthesupportingstructure,thestabilityofthefoundationpit,thedesignofthefoundationwaterstopandthedesignofthewaterConstructionmonitoringoffoundationpit.Keywords:XinjiangYuyuanParkthreephasesproject,Foundationpitsupportdesign,steelplatepilesplusinternalsupport,soilnailingwalls目錄1工程地質(zhì)資料 11.1工程概況 11.2設(shè)計(jì)依據(jù) 11.3工程地質(zhì)及水文地質(zhì) 11.3.1氣象特征 21.3.2地層分布及描述 21.3.3場(chǎng)地水文地質(zhì)條件 32支護(hù)體系方案選擇 42.1基坑設(shè)計(jì)要求 42.2基坑工程設(shè)計(jì)原則與安全等級(jí) 52.3支護(hù)方案的比較和確定 82.3.1基坑特點(diǎn) 82.3.2支護(hù)方案的確定 93基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 113.1土壓力計(jì)算簡(jiǎn)述 113.1.1郎肯理論適用條件: 113.2北區(qū)土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì) 123.2.1土壓力計(jì)算 123.2.2土釘參數(shù)設(shè)計(jì) 133.2.3土釘墻穩(wěn)定性計(jì)算 173.3南區(qū)土釘墻支護(hù)計(jì)算 203.3.1南區(qū)土壓力計(jì)算 203.3.2土釘參數(shù)設(shè)計(jì) 213.3.3土釘墻穩(wěn)定性計(jì)算 254抗?jié)B流計(jì)算 285降水設(shè)計(jì) 306施工組織設(shè)計(jì) 316.1降水、排水 316.1.1降水的必要性 316.1.2降水方案選擇 326.1.3井點(diǎn)降水施工 326.2施工前準(zhǔn)備 336.2.1土方開(kāi)挖質(zhì)量要求 336.2.2成品保護(hù) 336.2.3土方開(kāi)挖注意事項(xiàng) 336.2.4基坑開(kāi)挖安全、文明施工措施 346.3土釘墻支護(hù)工藝 356.4施工監(jiān)測(cè) 376.4.1地下水位觀測(cè) 376.4.2支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè) 376.4.3周邊建筑物監(jiān)測(cè) 386.5質(zhì)量保證體系及措施 386.5.1質(zhì)量管理制度與措施 386.5.2施工安全措施 406.5.3環(huán)境保護(hù)及文明施工措施 41共43頁(yè)第PAGE17{={NUMPAGES}-2}頁(yè)1工程地質(zhì)資料1.1工程概況二〇—五年三月,受新疆君豪烏五同城房地產(chǎn)有限公司的委托,某設(shè)計(jì)院對(duì)其擬建的新疆君豪青湖板塊西10地塊項(xiàng)目進(jìn)行巖土工程勘察。擬建場(chǎng)地位于五家渠南部,南距安寧渠4.8km,西鄰烏五公路,現(xiàn)101團(tuán)3連耕地及部分居民地內(nèi)。擬建建筑包括:高層建筑15幢l#~15#(地上均為34層,預(yù)計(jì)埋深-5.0m,帶一層地下室,框剪結(jié)構(gòu),筏形基礎(chǔ));商業(yè)建筑16幢S1#~S16#(地上2層,預(yù)計(jì)基礎(chǔ)埋深-2.0m,不帶地下室,擬采用框架結(jié)構(gòu),獨(dú)立柱基礎(chǔ));幼兒園1幢16#(地上3層,預(yù)計(jì)基礎(chǔ)埋深-2.0m,不帶地下室,擬采用框架結(jié)構(gòu),獨(dú)立柱基礎(chǔ)地下車庫(kù)部分(預(yù)計(jì)基礎(chǔ)埋深-6.5m,框架結(jié)構(gòu),獨(dú)立柱基礎(chǔ))總建筑面積約38萬(wàn)m2。本次勘察外業(yè)于2015年3月9日進(jìn)場(chǎng),3月22日結(jié)束,內(nèi)業(yè)資料于2015年3月28日完成。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)本次基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)遵循下列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù):《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版);《高層建筑巖土工程勘察規(guī)范》(JGJ72-2004);《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025-2004);《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012);《建筑粧基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008);《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123-1999);《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010);《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011);《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012);《工程地質(zhì)手冊(cè)》(第四版);《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ89-92);《新疆實(shí)施國(guó)家2001~2004(巖土土程)系列規(guī)范細(xì)則》(XJJ035—2006);該地區(qū)的地質(zhì),地貌數(shù)據(jù)與資料;臨近建筑物的巖土工程勘察報(bào)告;1.3工程地質(zhì)及水文地質(zhì)五家渠屬于烏魯木齊山前拗陷帶和準(zhǔn)噶爾臺(tái)地之間的一部分,東、東南、南依次以八一東干排洪溝、八一水庫(kù)浸沒(méi)線、八一分支外排溝接南大渠、老龍河、猛進(jìn)水庫(kù)東壩保護(hù)帶、猛進(jìn)水庫(kù)浸沒(méi)線、場(chǎng)界溝為界,與米泉市接壤;南端突出部分東以場(chǎng)界溝、南以和平渠東一支渠、西以和平渠為界,與烏魯木齊市為鄰;西南、西、北依次以烏五公路路南、師直引水渠、頭屯河、二屯枯溝、鄧家大溝、望桿子至北沙窩到白家海子南端、沿青草嶺至黃家梁到老龍河的昌吉與米東區(qū)的界點(diǎn)為界,與昌吉市相連。擬建場(chǎng)區(qū)地面水主要來(lái)源為頭屯河水,烏魯木齊河及東山水系。本區(qū)地下水以水平徑流補(bǔ)給,側(cè)向補(bǔ)給為主,各含水層組的巖性結(jié)構(gòu),徑流條件,控制了不同補(bǔ)給途徑量的大小。由南而來(lái)的烏魯木齊河、頭屯河及受古牧地隆起而折向西北的東山水系在該地區(qū)相匯滲入補(bǔ)給地下水,所以該地區(qū)地下水儲(chǔ)量比較豐富。1.3.1氣象特征五家渠地處歐亞大陸中心,沙漠邊緣,屬典型的大陸性氣候。其特點(diǎn)是:降水稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈,氣候干旱;光照充足,熱量豐富;冬季嚴(yán)寒,夏季炎熱;氣溫的年較差、日較差大。據(jù)該區(qū)氣象站提供的20年氣象資料,該地區(qū)多年年平均氣溫5.7°C,年平均最高氣溫7.7°C,最低氣溫-4.3°C;年極端最高氣溫43.8°C,極端最低氣溫_42.2°C。歷年平均降水131.2mm,最高年降水量190.6mm,最低年降水70.8mm。全年蒸發(fā)量2262.4mm,相對(duì)濕度50~60%。歷年積雪厚度17cm,年最大降雪量為27cm。標(biāo)準(zhǔn)凍土深度1.5m。1.3.2地層分布及描述勘察區(qū)分布的地層主要為:①耕土、②粉土、③粉土、③-1粉質(zhì)粘土、④粉土、④-1粉細(xì)砂、⑤圓礫、⑤-1中粗砂、⑤-2粉土?,F(xiàn)描述如下:第①層耕土:黃褐色~灰黑色,厚度0.5~1.1m,場(chǎng)地均有分布,可見(jiàn)大量植物根系、塑料薄膜等,局部地段可見(jiàn)薄層人工填土。稍濕 松散第②層粉土:土黃色~黃褐色,該層層頂埋深0.5~1.1m,層厚3.9~5.1m,場(chǎng)地均有分布,刀切面較粗糙,孔隙發(fā)育。,捻摸感覺(jué)有細(xì)顆粒,有輕微粘滯感,干強(qiáng)度低,韌性低,無(wú)光澤反應(yīng),搖振反應(yīng)中等。該層偶夾有粉細(xì)砂透鏡體,厚度在0.3~0.5m。稍濕-濕 稍密-中密第③層粉土:土黃色~黃褐色~灰黑色,該層頂埋深5.0~6.0m,層厚8.0~8.8m,場(chǎng)地均有分布,刀切面較粗糙,捻摸感覺(jué)有細(xì)顆粒,有輕微粘滯感,干強(qiáng)度低,韌性低,無(wú)光澤反應(yīng),搖振反應(yīng)中等。局部夾粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂夾層或透鏡體。濕-飽和 稍密第③-1層粉質(zhì)粘土:黃褐色~灰黑色,該層層頂埋深5.4~10.0m,層厚0.5~2.1m,局部缺失,濕土粘手,干燥后較|剝落,能搓成小于2mm的土條,刀切面稍光滑,切面規(guī)則,干強(qiáng)度中等,韌性中等。鉆探過(guò)程中該層出現(xiàn)鉆桿自沉現(xiàn)象。濕-飽和 軟塑-可塑第④層粉土:土黃色~灰褐色,該層頂埋深13.2~14.0m,層厚6.2~12.7m,場(chǎng)地均有分布,刀切面較粗糙,捻摸感覺(jué)有細(xì)顆粒,有輕微粘滯感,干強(qiáng)度低,韌性低,無(wú)光澤反應(yīng),搖振反應(yīng)中等。局部夾粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂。濕-飽和 中密-沖密第④-1層粉細(xì)砂:青灰色,該層層頂埋深14.7~22.5m,層厚0.9~4.7m,該層在場(chǎng)地內(nèi)局部出現(xiàn),級(jí)配不良,顆粒大小均勻,礦物成分以石英、長(zhǎng)石、云母等為主。飽和 中密-密實(shí)第⑤層圓礫:青灰色,該層頂埋深18.8~25.7m,此層未揭穿,最大可見(jiàn)厚度為15.5m,該層在場(chǎng)地內(nèi)均有分布。骨架顆粒交錯(cuò)排列,大部分連續(xù)接觸;顆粒磨度一般,呈亞圓形、圓形;母巖成分以硬質(zhì)沉積巖、變質(zhì)巖為主;骨架顆粒風(fēng)化程度為微風(fēng)化;一般粒徑5~25mm,最大粒徑40~50mm,級(jí)配良好,骨架顆粒占60%左右,充填物以中粗砂、粉細(xì)砂為主。局部夾有中粗砂或粉土透鏡體。飽和 中密~密實(shí)第⑤-1層中粗砂:青灰色,該層頂埋深21.5~29.8m,層厚0.8~3.2m,該層在場(chǎng)地內(nèi)呈不連續(xù)分布,局部缺失,級(jí)配一般,顆粒大小不均勻,主要成份以石英、長(zhǎng)石為主,含少量礫石。飽和 中密第⑤-2粉土:土黃色~黃褐色,該層層頂埋深19.0~29.8m,層厚0.8~3.2m,在場(chǎng)地內(nèi)呈不連續(xù)分布,局部缺失,刀切面較粗糙,捻摸感覺(jué)有細(xì)顆粒,有輕微粘滯感,干強(qiáng)度低,韌性低,無(wú)光澤反應(yīng),搖振反應(yīng)中等。飽和 中密-密實(shí)1.3.3場(chǎng)地水文地質(zhì)條件本次現(xiàn)場(chǎng)勘察最大勘探深度35.0m范圍內(nèi),可見(jiàn)地下水出露,根據(jù)現(xiàn)有資料,地下水有兩層。第一層為上層滯水,埋深在-5.4m~-6.0m,補(bǔ)給源主要以周圍農(nóng)田灌概,大氣降水及周圍農(nóng)用灌溉渠為主,水位變幅在1.5~2.0m;第二層為第四系孔隙潛水,水位埋深在-9.2~-11.5m,含水層賦水豐富,涌水量較大,補(bǔ)給源主要為上游側(cè)向徑流補(bǔ)給和臨近猛進(jìn)水庫(kù)滲透補(bǔ)給,次為大氣降水和灌溉滲透補(bǔ)給,以地下潛流方式向下游排泄,水位變幅在0.5~1.0m。地下水位流向:由南向北流動(dòng)。根據(jù)臨近金科?亞中機(jī)電城及新疆西域國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品交易中心和金科五家渠項(xiàng)目5#、6#地塊勘察資料:金科?亞中機(jī)電城及新疆西域國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品交易中心場(chǎng)地測(cè)得2014年地下水位埋深在-2.6~-3.8m,地下水位變幅在0.5~1.0m;金科五家渠項(xiàng)目5#、6#地塊場(chǎng)地測(cè)得2013年第一層地下水位埋深在-1.0m~-2.2m,并發(fā)現(xiàn)第二層地下水埋深在-19.0m~-24.2m,地下水位變幅在0.5~1.0m。地下水位受氣候、季節(jié)及周邊地區(qū)農(nóng)田灌溉影響。分析地下水位近兩年的下降:原因一是由于擬建場(chǎng)地由南向北灌溉農(nóng)用渠停止使用,減少渠道下滲的水源補(bǔ)給;二是由于擬建場(chǎng)地周邊有多個(gè)基坑工程實(shí)施降水措施。2支護(hù)體系方案選擇2.1基坑設(shè)計(jì)要求在開(kāi)展基坑工程的總體方案設(shè)計(jì)吋,應(yīng)首先對(duì)基坑工程在安全性、周邊環(huán)境保護(hù)以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求進(jìn)行充分研究,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)也應(yīng)利于節(jié)約資源、符合可持續(xù)發(fā)展的要求,實(shí)現(xiàn)綜合的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。基坑支護(hù)作為一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,應(yīng)要滿足穩(wěn)定和變形的要求,即通常規(guī)范所說(shuō)的兩種極限狀態(tài)的要求,即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。所謂承載能力極限狀態(tài),對(duì)基坑支護(hù)來(lái)說(shuō)就是支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、傾倒、滑動(dòng)或周邊環(huán)境的破壞,出現(xiàn)較大范圍的失穩(wěn)。一般的設(shè)計(jì)要求是不允許支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)這種極限狀態(tài)的。而正常使用極限狀態(tài)則是指支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形或是由于開(kāi)挖引起周邊土體產(chǎn)生的變形過(guò)大,影響正常使用,但未造成結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)。因此,基坑支護(hù)設(shè)計(jì)相對(duì)于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù),不致使支護(hù)產(chǎn)生失穩(wěn),而在保證不出現(xiàn)失穩(wěn)的條件下,還要控制位移量,不致影響周邊建筑物的安全使用。因而,作為設(shè)計(jì)的計(jì)算理論,不但要能計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題,還應(yīng)計(jì)算其變形,并根據(jù)周邊環(huán)境條件,控制變形在一定的范圍內(nèi)。一般的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移控制以水平位移為主,主要是水平位移較直觀,易于監(jiān)測(cè)。水平位移控制與周邊環(huán)境的要求有關(guān),這就是通常規(guī)范中所謂的基坑安全等級(jí)的劃分。一般較剛性的支護(hù)結(jié)構(gòu),如鋼板樁、擋土樁、連續(xù)墻加內(nèi)支撐體系,其位移較小,可控制在30mm之內(nèi),對(duì)于土釘支護(hù),地質(zhì)條件較好,且釆用超前支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨桿等加強(qiáng)措施后可控制較小位移外,一般會(huì)大于30mm基坑支護(hù)是一種特殊的結(jié)構(gòu)方式,具有很多的功能。1.安全性要求深基坑工程涉及到巖土工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)和施工技術(shù)等專業(yè)知識(shí),是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。由于影響基坑工程的不確定性因素眾多,基坑工程又是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)性很大的工程,稍有不慎就能釀成巨大的工程事故。因此,確?;庸こ痰陌矀€(gè)是總體方案設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)。應(yīng)結(jié)合工程當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗(yàn)與技術(shù)能力進(jìn)行具體分析,選取成熟、可靠的總體設(shè)計(jì)方案;設(shè)計(jì)時(shí)確保滿足規(guī)范與工程對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力、穩(wěn)定性與變形計(jì)算(驗(yàn)算)的要求;并對(duì)施工工藝、挖土、降水等各環(huán)節(jié)進(jìn)行充分的研究和論證,選擇工程當(dāng)?shù)爻墒?、可靠的施工方案,降低基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)。2.環(huán)境保護(hù)要求我國(guó)大型基坑工程主要集中于沿海、沿江經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),工程場(chǎng)地周邊一般都分布有建(構(gòu))筑物、地下管線、市政道路等環(huán)境保護(hù)對(duì)象。當(dāng)基坑鄰近軌道交通設(shè)施、保護(hù)建筑、共同管溝等敏感而重要的保護(hù)對(duì)象時(shí),環(huán)境保護(hù)要求更為嚴(yán)格。當(dāng)基坑周邊存在環(huán)境保護(hù)對(duì)象時(shí),要在充分了解環(huán)境保護(hù)對(duì)象的保護(hù)要求與變形控制要求的基礎(chǔ)上,使基坑的變形能滿足環(huán)境保護(hù)對(duì)象的變形控制要求,必要時(shí)在基坑內(nèi)、外采取適當(dāng)?shù)募庸膛c加強(qiáng)措施,減小坑內(nèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。3.技術(shù)經(jīng)濟(jì)性要求基坑工程多采用臨時(shí)性的支護(hù)結(jié)構(gòu),在確?;庸こ贪矀€(gè)性與變形控制要求的前提下,盡可能地降低基坑工程造價(jià),是設(shè)計(jì)人員必須關(guān)注的重要問(wèn)題。不同的基坑工程總體方案對(duì)工程工期會(huì)有較大的影響,對(duì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)性差異也不容忽視。對(duì)于某些項(xiàng)目,不同設(shè)計(jì)方案引起工期變化對(duì)于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性影響甚至?xí)^(guò)方案的直接工程量差異?;又ёo(hù)應(yīng)滿足下列功能基本要求:1保證基坑周邊建(構(gòu))筑物、地下管線、道路的安全和正常使用;2保證主體地下結(jié)構(gòu)的施工空間。支擋式結(jié)構(gòu)的構(gòu)件應(yīng)按各設(shè)計(jì)工況內(nèi)力和支點(diǎn)力的最大值進(jìn)行承載力計(jì)算。替換錨桿或支撐的主體地下結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)滿足各工況下的承載力、變形及穩(wěn)定性要求。對(duì)采用水平內(nèi)支撐的支撐式結(jié)構(gòu),當(dāng)不同基坑側(cè)壁的支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載、基坑開(kāi)挖深度等不對(duì)稱時(shí),應(yīng)分別按相應(yīng)的荷載及開(kāi)挖狀態(tài)進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。2.2基坑工程設(shè)計(jì)原則與安全等級(jí)基坑工程總體方案設(shè)計(jì)應(yīng)采取合理、有效的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式與技術(shù)措施以控制工程造價(jià)和實(shí)現(xiàn)工期目標(biāo),必要時(shí),對(duì)于技術(shù)上均可行的多個(gè)設(shè)計(jì)方案,應(yīng)從工程量、工期、對(duì)主體建筑的影響等各角度進(jìn)行定性、定量的分析和對(duì)比,以確定最適合的方案。在工程量方面,一般應(yīng)綜合比較支護(hù)結(jié)構(gòu)的工程費(fèi)用、土方開(kāi)挖、降水與監(jiān)測(cè)等工程費(fèi)用以及施工技術(shù)措施費(fèi);在工期方面,應(yīng)比較工期的長(zhǎng)短及由其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)性差異;基坑設(shè)計(jì)方案對(duì)主體建筑的影響方而,主要考慮不同基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)占地要求而影響主體結(jié)構(gòu)建筑面積,以及對(duì)主體結(jié)構(gòu)的防水、承載能力等方面的影響。基坑周邊的圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接承受基坑施工階段側(cè)向土壓力和水壓力,并將此扭力傳遞到支撐體系。在需采取隔水措施的基坑工程中,當(dāng)周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)不具備自防水作用時(shí),需在支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)另行設(shè)置隔水帷幕。周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)和隔水帷幕共同形成基坑周邊支護(hù)體系。在基坑工程實(shí)踐中周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成了多種成熟的類型,每種類型在適用條件、工程經(jīng)濟(jì)性和工期等方面各有側(cè)重,且周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的選用直接關(guān)系到工程的安全性、工期和造價(jià),而對(duì)于每個(gè)基坑而言,其工程規(guī)模、周邊環(huán)境、工程水文地質(zhì)條件以及業(yè)主要求等也各不相同,因此在基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需根據(jù)每個(gè)工程特性和每種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),綜合考慮各種因素,合理選用周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型。常用基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型:土釘墻;水泥土重力式圍護(hù)墻;地下連續(xù)墻;灌注樁排樁圍護(hù)墻;型鋼水泥土攪拌墻;鋼板樁圍護(hù)墻。表2.1側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)安全等級(jí)破壞后果重要性系數(shù)一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)影響很嚴(yán)重1.10二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)影響很一般1.00三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)影響很不重0.90根據(jù)勘察報(bào)告,本基坑安全等級(jí)屬于一級(jí)基坑表2.2圍護(hù)墻體的類型及其特點(diǎn)圍護(hù)類型適用性優(yōu)缺點(diǎn)水泥土攪拌樁圍護(hù)墻各種成因的飽和軟粘土,包括淤泥,淤泥質(zhì)土,粘土和粉質(zhì)粘土基坑開(kāi)挖深度<7m優(yōu)點(diǎn):一般坑內(nèi)無(wú)支撐,便于機(jī)械化快速施工;具有擋土、止水的雙重功能;施工噪音低,振動(dòng)小缺點(diǎn):位移相對(duì)較大,尤其是基坑長(zhǎng)度大時(shí);寬度大,需占基地紅線一定面積土釘墻地下水位以上或人工降水后的粘土、粉土、雜填土及非松散砂土和卵石土等優(yōu)點(diǎn):不占獨(dú)立工期,施工快捷;設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,材料用量和工程量小,經(jīng)濟(jì)效果好缺點(diǎn):穩(wěn)定性和變形依賴于錨的效果鋼板樁軟土,淤泥及淤泥質(zhì)土,主要使用而簡(jiǎn)便,可重復(fù)利用廣東等沿海地區(qū)優(yōu)點(diǎn):材料來(lái)源廣泛,質(zhì)量可靠;施工快速缺點(diǎn):打拔妝對(duì)環(huán)境影響大;剛度小,截面抗彎能力弱。注意接頭防水續(xù)表2.2圍護(hù)類型適用性優(yōu)缺點(diǎn)地下連續(xù)墻1. 適用各種地層,可用于市區(qū),開(kāi)挖深度大2. 作為主體結(jié)構(gòu)一部分及逆作法優(yōu)點(diǎn):墻體剛度大,整體性好,相對(duì)變形小;振動(dòng)少,噪聲低,對(duì)臨近工程結(jié)構(gòu)和管線影響??;抗?jié)B止水;逆筑法施工,進(jìn)度快,造價(jià)低缺點(diǎn):?jiǎn)为?dú)作圍護(hù)墻成本高;對(duì)泥漿處理不當(dāng)會(huì)污染環(huán)境;槽壁易坍塌SMW工法凡是適合用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都適合使用,特別是以粘土和粉粘土為主的軟土地區(qū)國(guó)內(nèi)適用于基坑開(kāi)挖深度6~10m優(yōu)點(diǎn):占用場(chǎng)地小,施工速度快,對(duì)環(huán)境污染小,施工方法簡(jiǎn)單,好用水泥剛才少,造價(jià)低。墻身強(qiáng)度高,止水效果好缺點(diǎn):應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足,型鋼不易回收挖孔樁多用于東南沿海地區(qū),多為大直徑,宜用于土質(zhì)較好的地區(qū),在土質(zhì)松軟或者水位高時(shí)需做混凝土圍護(hù)圈優(yōu)點(diǎn):易于擴(kuò)孔,多樁同時(shí)施工,加快進(jìn)度缺點(diǎn):勞動(dòng)強(qiáng)度高;施工條件差;如遇流沙有危險(xiǎn)鋼筋混凝土板妝1.硬土層中及建筑管線密集的市區(qū)不宜采用2.目前應(yīng)用較少,只用于施工后鋼板樁難以拔出的地段和一些特殊情況優(yōu)點(diǎn):施工方便,快捷,造價(jià)低,工期短缺點(diǎn):施工噪音、振動(dòng)及擠土大,接頭防水性能差鉆孔灌注樁適應(yīng)地下水位較深,土質(zhì)較好地區(qū),基坑深度一般>7m,坡頂有道路、建筑物重要管線等變形控制要求較嚴(yán)。1、 噪聲和振動(dòng)小,就地澆制施工,對(duì)周圍環(huán)境影響??;2、 適合軟弱地層使用,接頭防水性差,要根據(jù)地質(zhì)條件從注漿、攪拌樁、旋噴樁等方法中選用適當(dāng)方法解決防水問(wèn)題;3、 整體剛度較差,不適合兼作主體結(jié)構(gòu);基坑支護(hù)體系由兩部分組成,一是圍護(hù)墻,還有就是內(nèi)支撐或土層錨桿。作用在擋墻上的水、土壓力可以由內(nèi)支撐有效的傳遞和平衡,也可以由坑外設(shè)置的土錨維持其平衡,它們還能減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移。內(nèi)支撐可以直接平衡兩端圍護(hù)墻上的所受的側(cè)壓力,受力合理、安全可靠、易于控制圍墻的變形,雖然內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土帶來(lái)不便,但是可以通過(guò)換撐加以解決用土錨拉結(jié)圍護(hù)墻,坑內(nèi)施工無(wú)任何阻擋,有利于提高施工效率,但是在軟土地區(qū)土錨的變形難以控制。在土質(zhì)較好的地區(qū),應(yīng)發(fā)展土錨。在軟土地區(qū),以及建筑物密集的城市中,為了便于控制圍護(hù)墻的變形,應(yīng)以內(nèi)支撐為主。支撐系統(tǒng)按其材料可以分為鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土支撐。一般情況下應(yīng)該優(yōu)先選擇鋼結(jié)構(gòu)支撐。表2.3支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型及其特點(diǎn)材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)自重小,安裝拆除方便;可重復(fù)利用可以做到隨挖隨撐,并可施加預(yù)緊力,有利于控制變形。整體剛度差,安裝節(jié)點(diǎn)多,容易造成節(jié)點(diǎn)變形與鋼結(jié)構(gòu)支撐變形,進(jìn)而造成基坑過(guò)大水平位移?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土剛度大,變形小;施工方便,整體性好;適用于各種復(fù)雜平面形狀的基坑,靈活多變;節(jié)點(diǎn)可靠。自重大,材料不能重復(fù)利用,安裝養(yǎng)護(hù)和拆除需要較長(zhǎng)工期,爆破拆除產(chǎn)生噪聲,振動(dòng),碎塊飛出等危險(xiǎn)。2.3支護(hù)方案的比較和確定2.3.1基坑特點(diǎn)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)條件、臨近地面地下環(huán)境、基坑開(kāi)挖深度等得出基坑具有以下特點(diǎn)1.基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)土層條件較好;2.場(chǎng)地地下水位較高,設(shè)計(jì)時(shí)取靜止水位地面下m計(jì)算。根據(jù)本工程的特點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)此基坑有可能釆用的幾種圍護(hù)形式:⑴復(fù)合土釘墻+止水帷幕優(yōu)點(diǎn):不占獨(dú)立工期,施工快捷;設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,材料用量和工程量小,經(jīng)濟(jì)效果好。缺點(diǎn):穩(wěn)定性和變形依賴于錨的效果。(2) 釆用排樁圍護(hù)中的鋼板樁支護(hù)形式作為擋土結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):鋼板樁施工容易、造價(jià)較低,當(dāng)作為圍護(hù)墻時(shí)強(qiáng)度剛度大、抗彎能力強(qiáng)、變形相對(duì)較小。鋼板樁可以回收利用,適用于短期支護(hù),施工有利于組織、方便、工期短,目前此種技術(shù)比較成熟。另設(shè)深層水泥攪拌樁為止水帷幕時(shí)有好的防水效果,同時(shí)也起到了擋土的作用,比較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn):不能有效地形成止水帷幕,此基坑含水豐富,如果不能止水在部分地段容易形成流沙現(xiàn)象。2.3.2支護(hù)方案的確定擬建建筑中高層建筑15幢l#~15#(地上均為34層,預(yù)計(jì)埋深-5.0m,帶一層地下室,框剪結(jié)構(gòu),筏形基礎(chǔ));可采用土釘墻復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。復(fù)合土釘墻主要有土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿(索)、土釘墻+隔水帷幕和土釘墻+微型粧三種常用形式。由于復(fù)合土釘墻是土釘墻基本形式與其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組合,因此土釘墻基本形式的特點(diǎn)和適用條件同樣適用于復(fù)合土釘墻。從地勘報(bào)告來(lái)看,本區(qū)地下水以水平徑流補(bǔ)給,側(cè)向補(bǔ)給為主,各含水層組的巖性結(jié)構(gòu),徑流條件,控制了不同補(bǔ)給途徑量的大小。由南而來(lái)的烏魯木齊河、頭屯河及受古牧地隆起而折向西北的東山水系在該地區(qū)相匯滲入補(bǔ)給地下水,所以該地區(qū)地下水儲(chǔ)量比較豐富。本例中適用復(fù)合土釘墻+隔水帷幕。土釘墻+隔水帷幕的圍護(hù)形式在基坑周邊設(shè)置封閉的隔水帷幕,可防止坑內(nèi)降水對(duì)坑外環(huán)境產(chǎn)生影響。同時(shí)隔水帷幕對(duì)坑壁土體具有預(yù)加固作用,有利于坑壁的穩(wěn)定和控制基坑變形。該圍護(hù)形式適用于地下水位豐富,周邊環(huán)境對(duì)降水敏感的工程,以及土質(zhì)較差,基坑開(kāi)挖較淺的工程。土釘墻特點(diǎn):(1)合理利用土體的自穩(wěn)能力,將土體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)不可分割的部分,結(jié)構(gòu)合理;(2)結(jié)構(gòu)輕型,柔性大,有良好的抗震性和延性,破壞前有變形發(fā)展過(guò)程。(3)密封性好,完全將土坡表面覆蓋,沒(méi)有裸露土方,阻止或限制了地下水從邊坡表面滲出,防止了水土流失及雨水、地下水對(duì)邊坡的沖刷侵蝕;(4)土釘數(shù)量眾多靠群體作用,即便個(gè)別土釘有質(zhì)量問(wèn)題或失效對(duì)整體影響不大。有研究表明:當(dāng)某條土釘失效時(shí),其周邊土釘中,上排及同排的土釘分擔(dān)了較大的荷載;(5)施工所需場(chǎng)地小,移動(dòng)靈活,支護(hù)結(jié)構(gòu)基本不單獨(dú)占用空間,能貼近已有建筑物開(kāi)挖,這是樁、墻等支護(hù)難以做到的,故在施工場(chǎng)地狹小、建筑距離近、大型護(hù)坡施工設(shè)備沒(méi)有足夠工作面等情況下,顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性;(6)施工速度快。土釘墻隨土方開(kāi)挖施工,分層分段進(jìn)行,與土方開(kāi)挖基本能同步,不需養(yǎng)護(hù)或單獨(dú)占用施工工期,故多數(shù)情況下施工速度較其它支護(hù)結(jié)構(gòu)快;(7)施工設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜的技術(shù)和大型機(jī)具,施工對(duì)周圍環(huán)境干擾?。?8)由于孔徑小,與樁等施工方法相比,穿透卵石、漂石及填石層的能力更強(qiáng)一些;且施工方便靈活,開(kāi)挖面形狀不規(guī)則、坡面傾斜等情況下施工不受影響;(9)邊開(kāi)挖邊支護(hù)便于信息化施工,能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及開(kāi)挖暴露的地質(zhì)條件及時(shí)調(diào)整土釘參數(shù),一旦發(fā)現(xiàn)異?;?qū)嶋H地質(zhì)條件與原勘察報(bào)告不符時(shí)能及時(shí)相應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),避免出現(xiàn)大的事故,從而提高了工程的安全可靠性;(10)材料用量及工程量較少,工程造價(jià)較低。據(jù)國(guó)內(nèi)外資料分析,土釘墻工程造價(jià)比其它類型支擋結(jié)構(gòu)一般低1/3~1/5。圖2.1基坑開(kāi)挖示意圖3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1土壓力計(jì)算簡(jiǎn)述土壓力是指土體作用在圍護(hù)墻上的側(cè)向土壓力,在基坑工程問(wèn)題中是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。通常是由土的自重和地面荷載產(chǎn)生的。土壓力的大小與土的密度、土的抗剪強(qiáng)度、支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的條件以及墻與土界面上的摩擦力等因素有關(guān)。根據(jù)樁墻的變位情況,作用在圍護(hù)墻墻背上的土壓力可分為靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力。其定義分別為:靜止土壓力:指墻體未產(chǎn)生變位前作用在墻背上的土壓力。其相應(yīng)的土壓力系數(shù)稱為靜止土壓力系數(shù)。靜止土壓力可以根據(jù)直線變形體無(wú)側(cè)向變形理論或近似方法求得,土體內(nèi)相應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)稱為彈性平衡狀態(tài)。主動(dòng)土壓力:指圍護(hù)墻產(chǎn)生離開(kāi)土體方向的位移時(shí)作用在墻背上的土壓力。其相應(yīng)的土壓力系數(shù)稱為主動(dòng)土壓力系數(shù)。表示。此時(shí)土體內(nèi)相應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)稱為主動(dòng)極限平衡狀態(tài)。被動(dòng)土壓力:指圍護(hù)墻產(chǎn)生向著土體方向的位移時(shí)作用在墻背上的土壓力。其相應(yīng)的土壓力系數(shù)稱為被動(dòng)土壓力系數(shù),表示。此時(shí)土體內(nèi)相應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)稱為被動(dòng)極限平衡狀態(tài)。目前關(guān)于基坑支護(hù)體系主動(dòng)區(qū)土壓力計(jì)算方法很多,可分為剛性支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力和柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力計(jì)算兩類。常用的計(jì)算方法如下:(1)極限平衡理論為基礎(chǔ)的土壓力理論。有代表性的是早期建立的利用滑楔理論推導(dǎo)出的庫(kù)侖理論(Coulomb,1773)和由極限平衡理論推導(dǎo)出的朗肯理論(Rankine1857)(2)建立在實(shí)測(cè)和模型試驗(yàn)基礎(chǔ)上的土壓力計(jì)算方法。研究表明,土壓力是位移、時(shí)間、土體強(qiáng)度指標(biāo)的函數(shù)。(3)數(shù)值計(jì)算分析方法。它是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的土壓力計(jì)算方法。3.1.1郎肯理論適用條件:1.擋土墻的墻背豎直光滑;2.擋土墻后填土表面水平。(1)各種土的主動(dòng)土壓力計(jì)算公式合算:(3.1)分算:(3.2)備注:——主動(dòng)土壓力系數(shù),;——主動(dòng)土壓力;——墻后填土的重度,;——計(jì)算點(diǎn)離填土表面的深度,;——粘性土的粘聚力,。(2)各種土的被動(dòng)土壓力計(jì)算公式合算(3.3)分算(3.4)備注:——被動(dòng)土壓力系數(shù),;——被動(dòng)土壓力;——墻后填土的重度,;——計(jì)算點(diǎn)離填土表面的深度,;——粘性土的粘聚力,。3.2北區(qū)土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)3.2.1土壓力計(jì)算表3.1土層設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)土層
(重度)
(層厚)摩擦角(。)粘聚力(kPa)耕土181.11050.708.381.4211.91粉土19.844.320.820.50.4828.272.1059.37粉土21.422.217.516.50.5424.181.8644.96粉質(zhì)粘土20.011.617.820.50.5329.881.8856.17由勘察資料可知,根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、坑底以下土體滲透性系數(shù)及水位可知,第1-3層土采用水土合算來(lái)計(jì)算水土壓力,第4層土選用水土分算計(jì)算水土壓力,選擇計(jì)算至第4層土下表面,基坑深度6.1m,q=20kpa,根據(jù)勘察資料,出于安全考慮,地下水位取地表以下5.4m處。(1)主動(dòng)土壓力計(jì)算 (3.5) (3.6) (3.7) (3.8) (3.9) (3.10) (3.11) (3.12)(2)被動(dòng)土壓力計(jì)算 (3.13) (3.14) (3.15) (3.16)圖3.1北區(qū)土壓力圖3.2.2土釘參數(shù)設(shè)計(jì)(1)單根土釘軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值預(yù)選3道土釘進(jìn)行土釘墻計(jì)算,土釘墻坡度70,土釘豎向、水平間距均為1.5m,土釘傾角為20°。1.主動(dòng)土壓力折減系數(shù): (3.17)式中:──主動(dòng)土壓力折減系數(shù);──土釘墻坡面與水平面的夾角(°);──基坑底面以上各土層按土層厚度加權(quán)的內(nèi)摩擦角平均值(°)。 (3.18)取 (3.19)2.土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù): (3.20) (3.21)──土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù);──第j層土釘至基坑頂面的垂直距離(m);──基坑深度(m);──作用在以、為邊長(zhǎng)的面積內(nèi)的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);──計(jì)算系數(shù);──經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可取0.6~1.0,本工程取1.0;──土釘層數(shù)。本例取和(3.22)3.單根土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 (3.23)──第層土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);──第層土釘?shù)膬A角(°);──墻面傾斜時(shí)的主動(dòng)土壓力折減系數(shù)。──第層土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù);──第層土釘處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);──土釘?shù)乃介g距(m);──土釘?shù)拇怪遍g距(m)。(3.24)(3.25)(3.26)(2)單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力單根土釘?shù)目拱纬休d力應(yīng)符合下式規(guī)定:(3.27)式中:──土釘抗拔安全系數(shù);安全等級(jí)為二級(jí)、三級(jí)的土釘墻,分別不應(yīng)小于1.6、1.4;──第層土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);──第層土釘?shù)臉O限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN),其中;——第層土釘?shù)腻^固體直徑(m);對(duì)成孔注漿土釘,按成孔直徑計(jì)算,對(duì)打入鋼管土釘,按鋼管直徑計(jì)算;──第層土釘在第層土的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);──第層土釘在滑動(dòng)面外第土層中的長(zhǎng)度(m)。設(shè)第一層土釘進(jìn)入第二層土體(滑動(dòng)面外)的長(zhǎng)度為l1(3.28)(3.29) 則第一根土釘?shù)拈L(zhǎng)度為4.70m設(shè)第二層土釘進(jìn)入第二層土體(滑動(dòng)面外)的長(zhǎng)度為l2(3.30)(3.31)故第二層土釘長(zhǎng)度為2.77m設(shè)第三層土釘進(jìn)入第二層土體(滑動(dòng)面外)的長(zhǎng)度為l3(3.32)(3.33)故第三層土釘長(zhǎng)度為3.96m設(shè)第四層土釘進(jìn)入第三層土體(滑動(dòng)面外)的長(zhǎng)度為l4(3.32)(3.32)(3.33)故第四層土釘長(zhǎng)度為6.43m圖3.2土釘抗拔承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖(3)土釘桿體的受拉承載力(3.34)(3.35)──第j層土釘?shù)妮S向拉力設(shè)計(jì)值(kN);──土釘桿體的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa);──土釘桿體的截面面積(m2);──結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的支護(hù)結(jié)構(gòu),分別不應(yīng)小于1.1、1.0、0.9;──作用基本組合的綜合分項(xiàng)系數(shù)不應(yīng)小于1.25土釘鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋,鋼筋直徑應(yīng)根據(jù)土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)要求確定,且宜取16mm~32mm。(3.36)(3.37)(3.38)(3.39)(3.40)(3.41)(3.40)(3.41)土釘選用HRB335。第一層選取鋼筋直徑16mm,=201mm2。第二層選取鋼筋直徑16mm,=201mm2。第三層選取鋼筋直徑22mm,=380mm2。3.2.3土釘墻穩(wěn)定性計(jì)算根據(jù)規(guī)范規(guī)定,錨拉式、懸臂式和雙排樁支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算,錨拉式支擋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性可采用圓弧滑動(dòng)條分法進(jìn)行驗(yàn)算,由于土條寬度越小計(jì)算越復(fù)雜,為簡(jiǎn)化計(jì)算,現(xiàn)將本基坑以開(kāi)挖垂直線為基準(zhǔn)線,將兩側(cè)滑動(dòng)面平均劃分,形成10個(gè)土條,圓心根據(jù)36度法取距樁頂0.25H+0.4=1.925m處(H為坑深),以圓心與樁底連線為半徑畫(huà)圓,據(jù)此檢驗(yàn)整體穩(wěn)定性,如計(jì)算得到的穩(wěn)定性系數(shù)大于規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定系數(shù),則證明嵌固穩(wěn)定性計(jì)算得到的樁長(zhǎng)滿足規(guī)范要求且較為合理。圖3.3圓弧滑動(dòng)條分法土釘墻穩(wěn)定性計(jì)算簡(jiǎn)圖(3.42)──圓弧滑動(dòng)整體穩(wěn)定安全系數(shù);安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的錨拉式支擋結(jié)構(gòu),分別不應(yīng)小于1.35、1.3、1.25;──第j土條滑弧面處土的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°);──第j土條的寬度(m);──第j土條滑弧面中點(diǎn)處的法線與垂直面的夾角(°)──第j土條的滑弧段長(zhǎng)度(m),??;──作用在第j土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);──第j土條的自重(kN),按天然重度計(jì)算──地下水重度(kN/m3);──第k層錨桿對(duì)圓弧滑動(dòng)體的錨固體極限拉力值(kN);──第k層錨桿的傾角(°);──第k層錨桿的水平間距(m);──計(jì)算系數(shù);可按取值,此處,為第k層錨桿與滑弧交點(diǎn)處土的內(nèi)摩擦角。圖3.4圓弧滑動(dòng)面示意圖求滑動(dòng)面底部(坑底)以上土體參數(shù)加權(quán)平均值(3.43)(3.44)4(3.45)表3.2圓弧滑動(dòng)條分法計(jì)算參數(shù)17.250.7752016.37517.330.775201.517.250.782048.90817.330.775201.517.250.792079.841517.330.775201.517.250.812089.022117.330.775201.517.250.852084.432817.330.775201.517.250.92077.843617.330.775201.5把表中數(shù)據(jù)帶入上式:(3.46)穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求,需對(duì)土釘長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),將第二、第三層土釘滑動(dòng)弧段外長(zhǎng)度增加,第二層增加至12m,第三層增加至11m重新帶入上式進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算(3.47)由土釘錨固長(zhǎng)度增加一倍,重新調(diào)整土釘截面積,由前計(jì)算可知,且延長(zhǎng)后土釘長(zhǎng)度未超出原錨固土體,故不需重新計(jì)算錨固長(zhǎng)度。則土釘長(zhǎng)度調(diào)整為第一層土釘長(zhǎng)度為4.7m(未變)第二層土釘長(zhǎng)度為12m第三層土釘長(zhǎng)度為11m第四層土釘長(zhǎng)度為6.43m因土釘錨固長(zhǎng)度增加一倍,且超出原錨固土體,故需將原求得的土釘截面擴(kuò)大土釘選用HRB335,截面積調(diào)整為第一層選取鋼筋直徑16mm,=354.34mm2。第二層選取鋼筋直徑32mm,=804mm2。第三層選取鋼筋直徑32mm,=804mm2。第三層選取鋼筋直徑25mm,=490.87mm2。圖3.5北區(qū)土釘墻支護(hù)剖面圖3.3南區(qū)土釘墻支護(hù)計(jì)算3.3.1南區(qū)土壓力計(jì)算表3.3土層設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)土層
(重度)
(層厚)摩擦角(。)粘聚力(kPa)耕土1811050.708.381.4211.91粉土19.844.420.820.50.4828.272.1059.37粉土21.42817.516.50.5424.181.8644.96由勘察資料可知,根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、坑底以下土體滲透性系數(shù)及水位可知,采用分算來(lái)計(jì)算水土壓力,選擇計(jì)算至第3層土下表面,基坑深度6.1m,q=20kpa,根據(jù)勘察資料,地下水位取地表以下5.4m處。(1)主動(dòng)土壓力計(jì)算 (3.48) (3.49) (3.50) (3.51) (3.52) (3.52)(2)被動(dòng)土壓力計(jì)算(3.53)(3.54)圖3.6南區(qū)土壓力圖3.3.2土釘參數(shù)設(shè)計(jì)(1)單根土釘軸向壓力標(biāo)準(zhǔn)值預(yù)選4道土釘進(jìn)行土釘墻計(jì)算,土釘墻坡度90°,除第一層豎向間距為0.8m外土釘豎向、水平間距均為1.5m,土釘傾角為20°。1.主動(dòng)土壓力折減系數(shù): (3.54)式中:──主動(dòng)土壓力折減系數(shù);──土釘墻坡面與水平面的夾角(°);──基坑底面以上各土層按土層厚度加權(quán)的內(nèi)摩擦角平均值(°)。(3.55)(3.56)2.土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù): (3.57) (3.58)──土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù);──第j層土釘至基坑頂面的垂直距離(m);──基坑深度(m);──作用在以sxj、szj為邊長(zhǎng)的面積內(nèi)的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);──計(jì)算系數(shù);──經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可取0.6~1.0,本工程取1.0;──土釘層數(shù)。在本設(shè)計(jì)中取:(3.59)(3.60)3.單根土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 (3.61)──第j層土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);──第j層土釘?shù)膬A角(°);──墻面傾斜時(shí)的主動(dòng)土壓力折減系數(shù)。──第j層土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù);──第j層土釘處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);──土釘?shù)乃介g距(m);──土釘?shù)拇怪遍g距(m)。(3.62)(3.63)(3.64)(2)單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力單根土釘?shù)目拱纬休d力應(yīng)符合下式規(guī)定:(3.65)式中:──土釘抗拔安全系數(shù);安全等級(jí)為二級(jí)、三級(jí)的土釘墻,分別不應(yīng)小于1.6、1.4;──第j層土釘?shù)妮S向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);──第j層土釘?shù)臉O限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN),;——第j層土釘?shù)腻^固體直徑(m);對(duì)成孔注漿土釘,按成孔直徑計(jì)算,對(duì)打入鋼管土釘,按鋼管直徑計(jì)算;──第j層土釘在第i層土的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);──第j層土釘在滑動(dòng)面外第i土層中的長(zhǎng)度(m)。設(shè)第一層土釘進(jìn)入第二層土體(滑動(dòng)面外)的長(zhǎng)度為l1(3.66)(3.67)第一層土釘為4.483m。故第一層土釘長(zhǎng)度為4.09m設(shè)第二層土釘進(jìn)入第二層土體(滑動(dòng)面外)的長(zhǎng)度為l2(3.68)(3.69)第二層土釘為2.771m。設(shè)第三層土釘進(jìn)入第二層土體(滑動(dòng)面外)的長(zhǎng)度為l3(3.70)(3.71)第三層土釘為3.971m。設(shè)第四層土釘進(jìn)入第四層土體(滑動(dòng)面外)的長(zhǎng)度為l3(3.70)(3.71)第四層土釘為6.5m。故第三層土釘長(zhǎng)度為3.12m圖3.7土釘抗拔承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖(3)土釘桿體的受拉承載力(3.72)(3.73)──第j層土釘?shù)妮S向拉力設(shè)計(jì)值(kN);──土釘桿體的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa);──土釘桿體的截面面積(m2);──結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的支護(hù)結(jié)構(gòu),分別不應(yīng)小于1.1、1.0、0.9;──作用基本組合的綜合分項(xiàng)系數(shù)不應(yīng)小于1.25。土釘鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋,鋼筋直徑應(yīng)根據(jù)土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)要求確定,且宜取16mm~32mm。(3.74)(3.75)(3.74)(3.75)(3.74)(3.75)(3.74)(3.75)土釘選用HRB335第一層選取鋼筋直徑16mm,=201mm2。第二層選取鋼筋直徑16mm,=201mm2。第三層選取鋼筋直徑16mm,=201mm2。第三層選取鋼筋直徑22mm,=380mm2。3.3.3土釘墻穩(wěn)定性計(jì)算圖3.8圓弧滑動(dòng)面示意圖(3.80)──圓弧滑動(dòng)整體穩(wěn)定安全系數(shù);安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的錨拉式支擋結(jié)構(gòu),分別不應(yīng)小于1.35、1.3、1.25;──第j土條滑弧面處土的粘聚力(kPa)、內(nèi)摩擦角(°);──第j土條的寬度(m);──第j土條滑弧面中點(diǎn)處的法線與垂直面的夾角(°)──第j土條的滑弧段長(zhǎng)度(m),?。哗ぉぷ饔迷诘趈土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);──第j土條的自重(kN),按天然重度計(jì)算──地下水重度(kN/m3);──第k層錨桿對(duì)圓弧滑動(dòng)體的錨固體極限拉力值(kN);──第k層錨桿的傾角(°);──第k層錨桿的水平間距(m);──計(jì)算系數(shù);可按取值,此處,為第k層錨桿與滑弧交點(diǎn)處土的內(nèi)摩擦角。求滑動(dòng)面底部(坑底)以上土體參數(shù)加權(quán)平均值(3.81)(3.82)(3.83)表3.4圓弧滑動(dòng)條分法計(jì)算參數(shù)17.250.8652016.17317.330.775201.517.250.782048.31817.330.775201.517.250.792078.881517.330.775201.517.250.812087.952117.330.775201.517.250.852083.412817.330.775201.5把表中數(shù)據(jù)帶入上式:(3.84)穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求,需對(duì)土釘長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),將第二、第三層土釘滑動(dòng)面外錨固長(zhǎng)度增加,第二層增加至11m,第三層增加至11m,重新帶入上式進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算(3.83)由土釘錨固長(zhǎng)度增加一倍,重新調(diào)整土釘截面積,由前計(jì)算可知,且延長(zhǎng)后土釘長(zhǎng)度未超出原錨固土體,故不需重新計(jì)算錨固長(zhǎng)度。則土釘長(zhǎng)度調(diào)整為第一層土釘長(zhǎng)度為4.48m(未變)第二層土釘長(zhǎng)度為11m第三層土釘長(zhǎng)度為11m第三層土釘長(zhǎng)度為6.5m因土釘錨固長(zhǎng)度增加一倍,且超出原錨固土體,故需將原求得的土釘截面擴(kuò)大,土釘選用HRB335,截面積調(diào)整為第一層選取鋼筋直徑16mm,=201mm2。第二層選取鋼筋直徑32mm,=804mm2。第三層選取鋼筋直徑32mm,=804mm2。第三層選取鋼筋直徑22mm,=380mm2。圖3.9南區(qū)土釘墻支護(hù)剖面圖4抗?jié)B流計(jì)算管涌是坑底土的一種滲流破壞現(xiàn)象?;娱_(kāi)挖后,地下水形成水頭差,當(dāng)?shù)叵滤蛏蠞B流力大于坑下浸水密度時(shí),土體就向上移動(dòng),產(chǎn)生管涌現(xiàn)象。要避免管涌破壞,則要求式中--土體的浮重度--水的重度--平均水力梯度備注:為平均水力梯度為:為滲流的流線長(zhǎng)度,則:(4.1)整理得:(4.2)考慮局部地段水位差別,取該地段地下水位-5.4m,則水頭差:h=1.7m(一般降水都降到基坑底面一下0.5-1m,本工程取1m),設(shè)止水樁長(zhǎng)為X,則。取(4.3)—一般取值為—抗管涌安全系數(shù)一般取1.5-2.0,這里取1.5所以:(4.4)因計(jì)算值旋噴樁底部位于降水后水位以上,因此將樁底延長(zhǎng)至降水后水位,止水樁長(zhǎng)取7.1m,樁直徑取800mm,搭接寬度300mm。圖4.1抗?jié)B計(jì)算簡(jiǎn)圖共43頁(yè)第42頁(yè)5降水設(shè)計(jì)采用潛水完整井。地下水位按照地面以下5.4m考慮,降至開(kāi)挖面以下1m,降深取值為SW=1.7m,綜合滲透系數(shù)取k=3.456m/d降水影響半徑: (5.1)式中:H——含水層厚。單井出水能力計(jì)算: (5.2)基坑預(yù)估含水量:(5.3)式中:Q——基坑計(jì)算涌水量(m3/d);k——含水層的滲透系數(shù)(m/d);H——潛水含水層厚度(m);s——設(shè)計(jì)降水深度(m);R——影響半徑(m);r0——等效大井半徑(m),可按,F(xiàn)為井點(diǎn)系統(tǒng)的圍和面積(m2)。布置降水井?dāng)?shù)量: (5.4)實(shí)際布置1口(也可不布置)。
6施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照以下規(guī)范進(jìn)行施工。1、總包提供的設(shè)計(jì)圖紙。2、勘察設(shè)計(jì)研究院提供的巖土工程勘察報(bào)告。3、現(xiàn)行國(guó)家施工規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ/T111-98)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ50010-2002)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-91)《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》(JGJ18-96)《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》(JGJ33-2001)《建筑工程冬期施工規(guī)程》(JGJ104-97)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)6.1降水、排水6.1.1降水的必要性基坑的開(kāi)挖施工,無(wú)論是采用支護(hù)體系的垂直開(kāi)挖還是放坡大開(kāi)挖,如果施工地區(qū)的地下水位較高,都將涉及到地下水對(duì)基坑施工的影響這一問(wèn)題。當(dāng)開(kāi)挖施工的開(kāi)挖面低于地下水位時(shí),土體的含水層被切斷,地下水便會(huì)從坑外或坑底不斷涌入基坑內(nèi),另外在基坑開(kāi)挖期間由于下雨或其他原因,可能會(huì)在基坑內(nèi)造成滯留水,這樣會(huì)使坑底地基土強(qiáng)度降低,壓縮性增大。這樣一來(lái),從基坑開(kāi)挖施工的安全角度出發(fā),對(duì)于采用支護(hù)體系的垂直開(kāi)挖,坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體由于含水量增加導(dǎo)致強(qiáng)度、剛度降低,對(duì)控制支護(hù)體系的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和變形都是十分不利的;對(duì)于放坡開(kāi)挖來(lái)講,亦增加了邊坡失穩(wěn)和產(chǎn)生流砂的可能性。從施工角度出發(fā),在地下水位一下進(jìn)行開(kāi)挖,坑內(nèi)滯留水一方面增加了土方開(kāi)挖施工的難度,另一方面亦使地下主體結(jié)構(gòu)的施工難以進(jìn)行。而且在水的浸泡下,地基土的強(qiáng)度大為降低,亦影響到了其承載力。因此,為保證深基坑工程開(kāi)挖施工的順利進(jìn)行,同時(shí)保證地下主體結(jié)構(gòu)施工的正常進(jìn)行及地基土的強(qiáng)度不遭受損失,一方面在地下水位較高的地區(qū),當(dāng)開(kāi)挖面低于地下水時(shí),需采取降低地下水位的措施;另一方面,基坑開(kāi)挖期間坑內(nèi)采取排水措施以排除坑內(nèi)滯留水,使基坑處于干燥的狀態(tài),以利施工。在基坑開(kāi)挖施工中采取降低地下水位的措施時(shí),其作用為:1)防止基坑坡面和基底的滲水,保持坑底干燥,便利施工。2)增加邊坡和坡地的穩(wěn)定性,防止邊坡上或基底的土層顆粒流失。這是因?yàn)榛娱_(kāi)挖至地下水位以下時(shí),周圍地下水會(huì)向坑內(nèi)滲流,從而產(chǎn)生滲流力,對(duì)邊坡和基地穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響,此時(shí)采用井點(diǎn)降水的方法可以把基坑周圍的地下水降到開(kāi)挖面以下,不僅保持坑底干燥、便利施工,而且消除了滲流力的影響,防止流砂產(chǎn)生,增加了邊坡和基底的穩(wěn)定性。3)減少土體含水量,有效提高土體物理力學(xué)性能指標(biāo)。對(duì)于放坡開(kāi)挖而言可提高邊坡穩(wěn)定度;對(duì)于支護(hù)開(kāi)挖可增加被動(dòng)區(qū)土抗力,減少主動(dòng)區(qū)土體側(cè)壓力,從而提高支護(hù)體系的穩(wěn)定度和強(qiáng)度保證,減少支護(hù)體系的變形。4)提高土體固結(jié)程度,增加地基抗剪強(qiáng)度。降低地下水位,減少土體含水量從而提高土體固結(jié)程度,減少土中孔隙水壓力,增加土中有效應(yīng)力,相應(yīng)的土體抗剪強(qiáng)度也可以得到增長(zhǎng),因而降低地下水位亦是一種有效的地基加固方法。6.1.2降水方案選擇國(guó)內(nèi)外對(duì)降低地下水位的措施,即降水方法有集水井降水和井點(diǎn)降水兩類。在采用降水措施時(shí),應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況,并考慮以下因素:(1)地下水位的標(biāo)高及基地標(biāo)高,一般要求的下水位應(yīng)降到基地標(biāo)高以下0.5-1.0m;(2)土層性質(zhì),包括土的種類和滲透系數(shù);(3)基坑開(kāi)挖施工的形式,是放坡開(kāi)挖還是支護(hù)開(kāi)挖;(4)開(kāi)挖面積的大小;(5)周圍環(huán)境的情況,在降水影響范圍內(nèi)有無(wú)建筑或地下管線以及他們對(duì)基礎(chǔ)沉降的敏感度和重要性等。根據(jù)上述情況采取相應(yīng)合理的降水方法。集水井降水法是在地基開(kāi)挖過(guò)程中,在基坑底設(shè)置集水井,并在基坑底四周或中央開(kāi)挖排水溝,使水流入集水井內(nèi),然后用水泵抽出的方法。一般來(lái)講,集水井降水施工方便,操作簡(jiǎn)單,所需設(shè)備和費(fèi)用都較低。但是,當(dāng)基坑開(kāi)挖深度較大,地下水的動(dòng)水壓力有可能造成流砂、管涌、基地隆起和邊坡失穩(wěn),則宜采用井點(diǎn)降水法。井點(diǎn)降水用于地下水位比較高的施工環(huán)境中,是土方工程、地基與基礎(chǔ)工程施工中的一項(xiàng)重要技術(shù)措施,能疏干基土中的水分、促使土體固結(jié),提高地基強(qiáng)度,同時(shí)可以減少土坡土體側(cè)向位移與沉降,穩(wěn)定邊坡,消除流砂,減少基底土的隆起,使位于天然地下水以下的地基與基礎(chǔ)工程施工能避免地下水的影響,提供比較干的施工條件,還可以減少土方量、縮短工期、提高工程質(zhì)量和保證施工安全。井點(diǎn)降水有輕型井點(diǎn)(單級(jí)、多級(jí)輕型井點(diǎn))、噴射井點(diǎn)、點(diǎn)滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井井點(diǎn)等。根據(jù)施工場(chǎng)地周圍構(gòu)筑物及水文地質(zhì)條件,本工程采用井點(diǎn)管降水方案。6.1.3井點(diǎn)降水施工環(huán)行井點(diǎn)布置。在基坑開(kāi)挖前降水,并保證水位持續(xù)下降,嚴(yán)格控制水位,保證地面沉降不超過(guò)允許值。為了保證其質(zhì)量、安全要求,降水施工必須達(dá)到以下要求:(1)降水井井身直徑須達(dá)到或大于設(shè)計(jì)直徑;(2)井的深度應(yīng)達(dá)到或不超過(guò)設(shè)計(jì)井深的±2%;(3)井的頂角偏斜不得超過(guò)1度;(4)成井后必須進(jìn)行一定長(zhǎng)時(shí)間的井壁清洗工作;(5)井管必須直立,上端保持水平,井管偏斜度不得超過(guò)1度;(6)井管安裝完畢后,立即填濾料,濾料規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求;(7)井管的選擇及包裹必須與地層情況相符,并連接牢固穩(wěn)妥;(8)地面排水管線必須符合設(shè)計(jì)排水量的要求,其鋪設(shè)不得影響其它工作的進(jìn)行,并不得發(fā)生滲漏現(xiàn)象;(9)抽排水使用深井泵,必須試運(yùn)轉(zhuǎn)后方可下入井內(nèi);(10)電器線路安裝前必須對(duì)所使用的電箱電線進(jìn)行絕緣測(cè)試,電箱電線的負(fù)荷必須和泵匹配。(11)電器管線必須套管埋入地表面下300mm或沿圍墻架設(shè),不得隨地拉線。6.2施工前準(zhǔn)備根據(jù)施工圖紙及有關(guān)資料核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)平面尺寸和坑底標(biāo)高,掌握設(shè)計(jì)內(nèi)容及各項(xiàng)技術(shù)要求,熟悉土層地質(zhì)、水文勘察資料;會(huì)審圖紙,搞清地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)平面與周圍地下設(shè)施管線的關(guān)系,明確各專業(yè)工序之間的關(guān)系和施工工期要求。為了便于土方開(kāi)挖施工及有利于基坑邊坡穩(wěn)定,土方開(kāi)挖前做好定位放線工作。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地上的障礙物進(jìn)行全面清查,包括施工場(chǎng)地地形、地貌、地質(zhì)水文、河流、氣象、運(yùn)輸?shù)缆贰⑧徑ㄖ?、地下基礎(chǔ)、管線、電纜坑基、防空洞、墳?zāi)?、土洞、垃圾、?shù)根、地面下施工范圍內(nèi)的障礙物和堆積物,供水、供電、通訊線路,防洪排水系統(tǒng)等;制定排障計(jì)劃和處理方案并采取有效地防護(hù)加固措施,綜合考慮工程的現(xiàn)場(chǎng)情況、進(jìn)度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和調(diào)運(yùn)問(wèn)題,劃分并確定土方的最優(yōu)調(diào)配區(qū),減少重復(fù)倒運(yùn)。構(gòu)筑物的定位樁需經(jīng)檢驗(yàn)核準(zhǔn)后方可施工。做好軸線定位的控制和校核,進(jìn)行測(cè)量定位放線,設(shè)置龍門(mén)板、放出基坑挖土灰線、上部邊線和底部邊線與水準(zhǔn)標(biāo)志,龍門(mén)板應(yīng)離開(kāi)開(kāi)挖坑邊緣3.0m~5.0m,經(jīng)常查看校核加以保存,根據(jù)圖紙復(fù)核軸線、標(biāo)高、灰線等數(shù)據(jù)無(wú)誤后方可開(kāi)挖。6.2.1土方開(kāi)挖質(zhì)量要求(1)機(jī)械挖土槽底標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高允許偏差+200mm,不得擾動(dòng)老土。槽底可預(yù)留300mm的土層進(jìn)行人工開(kāi)挖。(2)各層間標(biāo)高允許偏差±150mm。(3)邊坡允許偏差+200mm,嚴(yán)禁虧坡。(4)嚴(yán)禁碰撞內(nèi)撐和護(hù)坡樁。6.2.2成品保護(hù)(1)開(kāi)挖時(shí)應(yīng)注意保護(hù)測(cè)量控制定位樁、軸線樁、水準(zhǔn)基樁,防止被挖土和運(yùn)土機(jī)械設(shè)備碰撞、行駛破壞。(2)基坑四周設(shè)排水溝、集水井,場(chǎng)地設(shè)置一定坡度,以防雨水浸泡基坑和場(chǎng)地。(3)夜間施工應(yīng)設(shè)足夠的照明,防止地基、邊坡超挖。6.2.3土方開(kāi)挖注意事項(xiàng)(1)土方開(kāi)挖開(kāi)始時(shí),先由建設(shè)方提供的放線控制樁位引線,并按基礎(chǔ)外輪廓尺寸、肥槽寬度施放開(kāi)挖邊線,放線時(shí)須經(jīng)甲方、監(jiān)理認(rèn)可驗(yàn)收后,方可進(jìn)行開(kāi)挖。(2)土方施工設(shè)專人指揮,并進(jìn)行書(shū)面交底,嚴(yán)格執(zhí)行土方施工方案。(3)基坑開(kāi)挖期間,設(shè)專人指揮挖土機(jī),同時(shí)要配合甲方盡可能查明地下障礙物,以防止出現(xiàn)意外。(4)挖土?xí)r注意周邊管線,開(kāi)挖淺部6m厚度土層時(shí),需有人跟鏟作業(yè),注意觀察周邊暗埋物的情況?;坶_(kāi)挖預(yù)留保護(hù)土層由人工清除。(5)機(jī)械挖土到設(shè)計(jì)槽底以上300mm,在挖該步土?xí)r,需由測(cè)量員配合進(jìn)行。由水準(zhǔn)儀配合測(cè)量標(biāo)尺,不許超挖,以免擾動(dòng)下部持力地層。(6)測(cè)量員隨時(shí)測(cè)量,保證基底標(biāo)高和基坑線。(7)當(dāng)用機(jī)械進(jìn)行挖土作業(yè)時(shí),應(yīng)防止邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動(dòng)?;拥倪叡谝瞬捎萌斯ば奁?,以保證邊坡平整并符合設(shè)計(jì)規(guī)定的坡角。(10)對(duì)于易塌的土體可采用以下措施:=1\*GB3①修整后的邊坡立即鋪設(shè)一層20目的鋼絲網(wǎng),噴上一層薄的混凝土面層,待凝結(jié)后再進(jìn)行成孔;=2\*GB3②在水平方向上分小段間隔開(kāi)挖;=3\*GB3③先將作業(yè)深度上的邊壁做成斜坡保持穩(wěn)定,待成孔并設(shè)置土釘后再清坡;=4\*GB3④在開(kāi)挖前,沿開(kāi)挖面垂直擊入鋼筋或鋼管,或注漿加固土體。6.2.4基坑開(kāi)挖安全、文明施工措施1、工前要做好為各級(jí)安全交底工作,制定有關(guān)安全措施,組織貫徹落實(shí),并定期開(kāi)展安全活動(dòng)。向全體員工做好現(xiàn)場(chǎng)地上地下障礙物交底。要注意對(duì)測(cè)量樁、點(diǎn)以及地上物的保護(hù),嚴(yán)禁機(jī)械亂碰、亂軋。2、場(chǎng)地施工機(jī)械多,配合工種多,特別是二層段的開(kāi)挖,工作面比較狹窄,各機(jī)械、各工種要遵守安全操作規(guī)程,注意相互間的安全距離。機(jī)械挖土以人工清底修坡要采用輪換工作面作業(yè),確保配合施工的安全。3、凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)須待混凝土養(yǎng)護(hù)至少14天方可進(jìn)行基坑土方開(kāi)挖。基坑施工完成后應(yīng)盡快對(duì)基坑進(jìn)行封閉。4、開(kāi)挖時(shí),基坑周邊不得堆放重物(如土方、材料等)及長(zhǎng)時(shí)間停放重型機(jī)械。堆載必須小于支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算所取用的地面堆載數(shù)值。5、土方機(jī)械除坡道口外,均不得進(jìn)入基坑坡頂靠近圍護(hù)墻3.0m以內(nèi)范圍,以免加劇坑周地表變形。6、本工程開(kāi)挖深度大,機(jī)械開(kāi)挖嚴(yán)禁挖陡,并及時(shí)進(jìn)行坡面加固。要密切觀察邊坡情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取防護(hù)措施。7、各車輛均應(yīng)專人駕駛,加強(qiáng)備件備品管理和現(xiàn)場(chǎng)維修,以確保機(jī)械車輛正常運(yùn)行。
8、為保證夜間施工安全,應(yīng)有充分照明條件,挖掘機(jī)周圍配備2-3個(gè)活動(dòng)燈架,場(chǎng)內(nèi)汽車出口、入口均應(yīng)設(shè)置照明燈,出入口設(shè)醒目標(biāo)志。
9、各車輛司機(jī)禁止酒后作業(yè),疲勞駕駛,車輛出場(chǎng)后要保證不撒土,不帶泥水。土方車出場(chǎng)時(shí)應(yīng)沖洗車輪,嚴(yán)禁將車輪上的泥土帶至場(chǎng)外道路。
10、施工時(shí)應(yīng)注意保護(hù)周邊環(huán)境,如防止揚(yáng)塵污染,防止水源污染和降低施工噪音等。
11、施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專門(mén)安全員,以負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)道路的交通安全及場(chǎng)地車輛進(jìn)出口的交通安全。挖掘機(jī)臂下及其回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。12、當(dāng)場(chǎng)外道路發(fā)生擁堵現(xiàn)象時(shí),在土方車輛出入口有專人負(fù)責(zé)交通安全及疏導(dǎo)。6.3土釘墻支護(hù)工藝1.工序編寫(xiě)施工方案及施工準(zhǔn)備→開(kāi)挖→清理邊坡→孔位布點(diǎn)→成孔→安設(shè)土釘鋼筋(鋼管)→注漿→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土面層→開(kāi)挖下一步。根據(jù)不同土性特點(diǎn)和支護(hù)構(gòu)造方法,上述個(gè)別順序可以變化。支護(hù)的內(nèi)排水以及坡頂和基底的排水系統(tǒng)應(yīng)按整個(gè)支護(hù)從上到下的施工過(guò)程穿插設(shè)置。2.施工工藝(1)準(zhǔn)備工作1)認(rèn)真學(xué)習(xí)規(guī)范,熟悉設(shè)計(jì)圖紙,以書(shū)面形式讓甲方出據(jù)地下障礙物、管線位置圖,了解工程的質(zhì)量要求以及施工中的監(jiān)控內(nèi)容,編寫(xiě)施工方案。2)施工前應(yīng)確定基坑開(kāi)挖線、軸線定位點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)、變形觀測(cè)點(diǎn)等,并在設(shè)置后加以妥善保護(hù)。3)組織項(xiàng)目管理小組及專業(yè)施工隊(duì)伍,對(duì)施工人員進(jìn)行班前技術(shù)、安全交底,并完成上報(bào)審批程序。4)按照施工方案選擇施工機(jī)具與工藝,并檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,安排現(xiàn)場(chǎng)水、電、照明及施工工作面,材料進(jìn)場(chǎng)后做好原材料的檢驗(yàn)與混凝土、水泥漿的試配。(2)開(kāi)挖1)土釘墻支護(hù)應(yīng)按施工方案規(guī)定的分層開(kāi)挖深度按作業(yè)順序施工,在完成上層作業(yè)面的土釘與噴射混凝土以前,不得進(jìn)行下一層深度的開(kāi)挖。2)當(dāng)用機(jī)械進(jìn)行土方作業(yè)時(shí),嚴(yán)禁邊壁出現(xiàn)超挖或
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