资源描述
证书号
170024-kj
资格等级
工程勘察
综合类甲级
发证部门
建设部
XX市博物馆
深基坑工程设计
论证后修改稿
XX地质工程勘察院
XX年XX月
证书号
170024-kj
资格等级
工程勘察
综合类甲级
发证部门
建设部
XX市博物馆
深基坑工程设计
论证后修改稿
院 长:XX
总工程师:XX
审 核:XX
项目负责:
XX地质工程勘察院
XX年XX月
目 录
1、工程概况 - 1 -
2、环境地质条件 - 1 -
2.1 工程地质条件 - 1 -
2.2 水文地质条件 - 2 -
2.3 基坑周边环境条件 - 2 -
3、设计参数 - 3 -
3.1 基坑支护设计主要参数 - 3 -
3.2 周边荷载参数 - 3 -
3.3 地层概化参数 - 3 -
4、设计思路及方案比选 - 4 -
4.1 基坑特点分析 - 4 -
4.2支护方案比选 - 4 -
4.3地下水处理方案选择 - 4 -
5、基坑支护 - 4 -
5.1 设计依据 - 4 -
5.2 设计计算程序计算方法 - 5 -
5.3 基坑分段 - 5 -
5.4 支护设计 - 5 -
5.5 周边地面硬化、排水沟 - 7 -
5.6 支护桩、冠梁配筋 - 7 -
5.7 桩顶坡面注浆土钉护坡 - 7 -
5.8主要材料及技术指标 - 7 -
6 施工要点 - 8 -
6.1 测量放线 - 8 -
6.2开挖、修坡 - 8 -
6.3 支护桩施工 - 8 -
6.4土方开挖要点 - 9 -
6.5坡面保护施工要点 - 9 -
6.6冠梁施工要点 - 10 -
7 基坑检测及监测 - 10 -
7.1 桩身质量检测 - 11 -
7.2 监测项目 - 11 -
7.3 测量方法 - 11 -
7.4 建议安排监测布置工作量 - 12 -
7.5 观测周期 - 12 -
7.6 险情预警值 - 12 -
8 应急处理措施 - 13 -
9、技术性审查意见回复书
附: 深基坑喷锚支护设计计算书
附图:
1、基坑支护总说明书
2、基坑支护设计平面图 比例尺 1:250
3、基坑支护周边环境和地形图 比例尺 1:250
4、基坑支护剖面及大样图 比例尺 1:100
5、基坑监测布点及监测建议图 比例尺 1:250
6、勘探点布置平面图 比例尺 1:250
7、环形地层剖面及概化剖面图 比例尺 1:100
1、工程概况
XX市文体局拟在XX市开发区XX大道北侧XX博物馆,地上为三层楼,设地下室一层。地上总建筑面积9147 m2,地下室平面呈不规则形状, 东西方向长41.1m,南北方向宽32m,地下建筑面积754 m2。
场地原地貌为岗坡地貌,平整后建设博物馆,山坡走向为北高南低,西高东地,最高点位于用地红线的西北角,坡面标高约53.00m。博物馆建筑地坪(-0.60m)外为环形消防道路,其北高南低,基坑周边消防道路标高为41.93~45.20m,北侧消防道路最高点比建筑地坪高约3.48m,消防道路与地坪处建筑设计坡率为1:1~1:1.5,为永久边坡,北侧坡宽3.5m。环形消防道路外侧为山坡的永久性支挡维护结构(挡土墙),建筑设计预留空间仅约1m,即道路边与用地红线见距离仅约1m。用地红线处山坡标高为43.1~53.00m(详见总平面布置图中的地形标高),用地红线山坡标高与消防道路间高差为0~8.90m。
为了节省工期、节约成本、便于施工,结合后期的场地道路、排水、绿化的总平面布置,因此本基坑北侧和西侧支护体系为地下室基坑临时边坡、消防道路永久性边坡、山坡的永久性挡土墙三种支护结构的综合支护结构。南侧和东侧开挖深度可仅考虑临时基坑的相对深度。
建筑±0.000=42.32m,红线处场地标高43.10~53.00m之间,临时基坑实际开挖深度5.40m~6.10m,基坑底开挖面积约1291m2。基坑底周长166m。消防道路边坡高度为0~3.48m,山坡处挡土结构相对高度为0~8.90m。
基坑开挖深度范围内土层为:第(1)层素填土、第(2)红粘土,第(3)层砾质红粘土。第(1)层素填土,结构松散,土质不均匀,工程性能差,仅局部有分布。(2)层含红粘土,呈可塑~硬塑状态,力学强度较高,(3)层砾质红粘土,呈硬塑状态,力学强度较高。基坑底部基本以第(3)层砾质红粘土为主。
据湖北省地方标准《基坑工程技术规程》(DB42/ 159—2004)的规定和周边建筑的相对距离及影响程度,基坑重要性等级定为一级。基坑临时边坡采用喷锚网和放坡土钉网喷支护的方案。上坡的支护采用悬臂排桩支护,局部采用桩锚支护,兼做永久性结构。
根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)表3.2.1规定,确定永久支
护结构边坡的安全等级为一级。则支护结构的重要性系数γ0为1.1,边坡稳定安全系数为1.30。永久性锚杆抗拉工作条件系数取0.69。
本项目由武汉市建筑设计院承担建筑设计工作,详勘工作由咸宁市勘察建筑设计院完成。
2、环境地质条件
拟建场地位于XX市开发区XX大道北侧,场地原地貌为岗坡地貌,山坡走向为北高南低,西高东地,最高点位于用地红线的西北角,坡面标高约53.00m。地貌相对高差为6~10m。
2.1 工程地质条件
根据岩土工程勘察报告,场区岩土层划分为5层,自上而下各层分别为:第(1)层为素填土层(Qml);第(2)层组为红粘土(Q3dl);第(3)层为砾质红粘土(Q3el);第(3-1)层为砾质红粘土(Q3el);第(4)层为第三系厚层钙质粉砂质胶结砾岩(K2-R)。与基坑有关的各岩土层具体特征分述如下:
(1)素填土(Qml):红色--褐黄色,松散,稍湿,为新近堆积土,土质结构不均匀,主要成分为粘性土,含少量碎石等,硬杂质含量局部<10%,一般径粒为3~6cm,本层局部地段下部50~60cm为耕植土。该层主要是场地西侧砖厂取土时开挖堆积形成,局部分布。
(2)红粘土(Q3dl):褐红~黄褐色,稍湿~稍干,一般呈可塑~硬塑,含少量铁锰质及较多的灰白色高岭土条纹,根据勘探揭露,该层全场分布;最薄处为3.1m,见于ZK8号孔;最厚处为10.4m,见于ZK28号孔;平均厚度为5.92m;层面最高处标高为50.20m,见于ZK1号孔;层面最低高处标高为40.00m,见于ZK30号孔;平局标高为44.95m。
(3)砾质红粘土(Q3el):褐黄~褐红色,稍湿~稍干状,中密,一般呈硬塑,土体以细颗粒土为主,夹有约占25%左右的砾石,砾石成分主要为灰岩、砂岩等,径粒一般在3~8cm,磨圆性较好,多被细颗粒土包裹,少量呈搭接状态。该层全场区均匀分布;最薄处为7.8m,见于ZK27号孔;最厚处为19.2m,见于ZK17号孔;平均厚度为13.41m;层面最高处标高为44.50m,见于ZK8号孔;层面最低高处标高为30.00m,见于ZK28号孔;平局标高为39.03m。
(3)砾质红粘土层以下土层为(3-1)砾质红粘土层、(4)砾岩层,其埋深较深,对基坑基本无影响。
2.2勘察报告提供的岩土层的物理力学性质,如下表
表1
地层编号
及名称
重度gsat(kN/m3)
承载力特征值fak
压缩模量Es
状态
C(kPa)
j(度)
②红粘土
19.4
250
9.4
可~硬塑
38.8
7.5
③砾质红粘土
19.4
260
10.0
硬塑
42.4
7.6
2.3 水文地质条件
拟建场区水文地质条件简单,场地地下水主要为上层滞水和岩溶水。
上层滞水主要分布于(1)层填土层,初见水位在自然地面下3.6m左右。由于上部土层为填土层,结构松散,有较好的通道和富集场所,为滞水提供了较好的孔隙空间。该层水受生活废水及大气降水补给,主要排泄方式为蒸发。
(2)红粘土层和(3)砾质红粘土层位相对隔水层,具有少量孔隙潜水。
岩溶水主要存赋于砾岩岩溶空隙中,埋藏较深,对基坑基本无影响。
地下水对砼结构中的钢筋无腐蚀性,地下水以上的土壤对钢结构具有弱腐蚀性。因此永久性支护结构不宜采用直接与土壤接触的钢管或型钢结构。
2.3 基坑周边环境条件
2.3.1 外环境:
场区原为有植被覆盖的山坡,局部现已取土烧砖。
红线范围内为施工场地,将根据建筑和支护结构平整开挖,内无地下管网。
红线外西侧和北侧为山坡,无建筑物。东侧红线7.4m外山坡上为两层居民楼。
2.3.2 内环境:
地下室外周边的独立柱基的埋深-3.6~-7.5m,已考虑基坑临时边坡开挖对其基底的影响,因此场地内基坑临时边坡在西侧、南侧、东侧可以临时放坡空间。
基坑外北侧无独立柱基,但紧靠消防道路,因此结合消防道路永久边坡、山坡的永久性挡墙放坡。
地下室基坑内为大独立柱基,分布较密,设计深度考虑至独立柱基垫层低。
3、设计参数
3.1 基坑支护设计主要参数
根据岩土工程勘察报告、《基坑工程技术规程》(DB42/159—2004)以及有关工程经验,基坑支护设计有关参数取值于下表:
地层编号及名称
重度gsat(kN/m3)
C(kPa)
j(度)
f
m
①素填土
18
12
8
30
1680
②红粘土
19.4
35
14
55
10836
③砾质红粘土
20.0
38
16
60
13176
说明:
1、②红粘土、③砾质红粘土的j值地勘报告取值偏小,根据《基坑工程技术规定》附录B中表B.0.1土的抗剪强度指标参考值,按经验提供取值。
2、m值按《基坑工程技术规程》附录C土的地基抗力系数公式计算。
3、f值按《基坑工程技术规程》附录E土土与锚杆浆体的极限摩擦力f值推荐值取值。
3.2 周边荷载参数
本场地附加荷载取15KPa/m,作用于自然地面。平台上无设计荷载。
由于挡墙边坡顶外为山坡,山坡地面(西侧山坡最大坡率为1:10)的超载按三角荷载取(30÷10)×20=60KPa/m,荷载宽度为30m。
3.3 地层概化参数
根据周边山坡标高的不同,边坡的开挖深度、放坡条件,为节省投资和尽可能准确设计,分8个计算剖面。
由于勘察钻孔点仅布置建筑物范围内,靠用地红线处永久挡墙处无勘察点。基坑深度选取的勘探孔只能靠近选取。若施工时发现土样与地勘报告出入较大,应立即通知设计单位。
西侧AB段选取钻孔ZK12、西侧BC段选取钻孔ZK7、西北角CDE段选取钻孔ZK1、北侧EF段选取钻孔ZK2,北侧FG段选取钻孔ZK3,北侧GH段选取钻孔ZK3,北侧HJ段取钻孔ZK4。
分段地层厚度详见计算书及附环形地质剖面及地层概化剖面图。
4、设计思路及方案比选
4.1 基坑特点分析
基坑开挖深度范围内土层为:第(1)层素填土,结构十分松散,土质不均匀,工程性能差。(2)层红粘土,(3)层砾质红粘土,呈硬塑状态,强度高,基坑底部基本为(3)层砾质红粘土,基坑的特点是上软下硬,无软弱夹层。
4.2支护方案比选
基坑外围的永久性挡土结构,因紧靠用地红线,只能垂直放坡,在西侧和北侧边坡采用排桩支护系统支护。
场地内消防道路下边坡、地下室临时基坑边坡在北侧放坡空间不大,采用喷
锚网支护。
场地内地下室临时基坑边坡在南侧、东侧采用放坡土钉网喷砼支护。其造价低,不影响工期,随挖随支护。
4.3地下水处理方案选择
基坑开挖后将揭露(1)素填土、(2)层红粘土,(3)层砾质红粘土。
杂填土中滞水量有限,水压力小,采取喷锚网,施工时采取分段开挖引流措施,一般能保证开挖顺利。导流孔按2-3m间距布置。
(2)层红粘土,(3)层砾质红粘土层一般为弱透水层,可不进行隔渗处理。
在基坑底部、顶部设排水沟,采取明排的方式,可以基坑地下水排出坑外或减少大气降雨流到基坑,保证施工的正常进行。
支护桩间应密集设置导流孔,一桩一孔。冠梁顶外应设置永久性排水沟,将山坡洪水疏排走。因超过用地红线,由建设单位协调处理。
5、基坑支护
5.1 设计依据
1) 《XX市博物馆总平面图、地下室平面图等》XX市建筑设计院承担。
2) 《XX市博物馆岩土工程勘察报告书》,XX市勘察建筑设计院承担。
设计依据技术规范、标准
3) XX省地方标准《基坑工程技术规程》(DB42/159—2004)。
4) 《建筑边坡工程技术规范》 (GB 50330-2002)
5) 《建筑基坑支护技术规定》 (JGJl20—99)。
6) 《混凝土结构设计规范》 (GBJ GB50010-2002)。
7) 《建筑桩基技术规范》 (JGJ94—2008)。
5.2 设计计算程序计算方法
计算和辅助设计软件,采用武汉建委等单位联合开发的“天汉”软件
(V2005.1)。
采用朗肯土压力理论,按水土压力合算,选用极限平衡法进行分析,被动土压力折减系数取1.0。
永久性支护结构仍采用“天汉”软件 (V2005.1)验算,计算配筋时手动增加1.1倍的系数,计算锚杆主筋截面手动增加0.92/0.69=1.33的系数。
5.3 基坑分段
共分7分段,详见基坑支护平面布置图。
5.4 支护设计
5.4.1 AB段(西侧) 采用悬臂排桩支护
AB段(西侧)山坡标高43.1~50.0m,消防道路标高41.9~42.95m,设计按最不利深度考虑,设计深度为7.05m,采取悬臂排桩支护。
消防道路与地坪间高差不超过1.23m,可采用挡土墙支护。
支护桩长15.0m,桩径1200mm,间距1500mm,砼强度C35。
5.4.2 BC段(西侧) 采用悬臂排桩支护+喷锚网支护
BC段(西侧)山坡标高50.0~52.5m,消防道路标高42.95~44.00m,设计按最不利深度考虑,边坡设计深度为8.5m,采取悬臂排桩支护。支护桩长20.0m,桩径1200mm,间距1500mm,砼强度C35。
消防道路与地坪间高差最高2.28m,根据建设设计的永久性放坡宽3.5m,采用放坡开挖,坡率约1:1.5,坡高2.28m,坡面土钉挂钢筋网喷80mm的混凝土。
室外地坪(-0.60m)与J12柱基垫层底-6.00m间高差为5.40m,场地有放坡条件,采用放坡土钉挂网喷砼支护。坡率1:0.75,坡高5.4m,坡宽4.05m,坡上及基坑底设排水沟, 坡面土钉挂钢板网喷50mm的混凝土。
5.4.3 CDE段(西北角) 采用桩锚支护+喷锚网支护
CDE段(西北角)山坡标高53.0m,消防道路标高44.00~44.10m,设计按最不利深度考虑,边坡设计深度为8.9m,采取排桩+锚杆支护。支护桩长17.0m,桩径1000mm,间距1500mm,砼强度C35。在冠梁处设置一排锚杆。
消防道路与地坪间高差最高2.38m,根据建设设计的永久性放坡宽3.5m,采
用放坡开挖,坡率约1:1.5,坡高2.38m,坡面土钉挂钢筋网喷80mm的混凝土。
室外地坪(-0.60m)与J12柱基垫层底-6.00m间高差为5.40m,场地有放坡条件,采用放坡土钉挂网喷砼支护。坡率1:0.75,坡高5.4m,坡宽4.05m,坡上及基坑底设排水沟, 坡面土钉挂钢板网喷50mm的混凝土。
5.4.4 EF段(北侧①~③轴) 采用桩锚支护+喷锚网支护
EF段(北侧①~③轴)山坡标高52.0~49.00m,消防道路标高44.10~44.60m,设计按最不利深度考虑,边坡设计深度为7.9m,采取桩锚支护。支护桩长22.0m,桩径1000mm,间距1500mm,砼强度C35。在冠梁处设置一排锚杆。
消防道路与地坪间高差2.38m,根据建设设计的永久性放坡宽3.5m,采用放坡开挖,坡率约1:1.5,坡高2.38m,坡面土钉挂钢筋网喷80mm的混凝土。
室外地坪(-0.60m)与J13A柱基垫层底-6.60m间高差为6.0m,场地无大的放坡条件,采用喷锚网支护。坡率1:0.25,坡高6.0m,坡宽1.5m,坡上及基坑底设排水沟, 坡面挂钢筋网喷80mm的混凝土,钢筋网为φ6.5@250×250,水平和竖向加强筋为Φ16,间距1.5m。锚杆设置五排。
第一层锚杆:设置深度地面下1.88m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第二层锚杆:设置深度地面下3.38m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第三层锚杆:设置深度地面下4.88m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第四层锚杆:设置深度地面下6.38m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第五层锚杆:设置深度地面下7.88m,1Φ22L=6m@1.5m,倾角15°;
5.4.5 FG段(北侧③~⑤轴) 采用悬臂排桩支护+喷锚网支护
FG段(北侧③~⑤轴)山坡标高49.0~47.9m,消防道路标高44.60~45.20m,设计按最不利深度考虑,边坡设计深度为4.4m,采取悬臂排桩支护。支护桩长14.0m,桩径1000mm,间距1500mm,砼强度C35。
消防道路与地坪间高差2.88m,根据建设设计的永久性放坡宽3.5m,采用放坡开挖,坡率约1:1.5,坡高2.88m,坡面土钉挂钢筋网喷80mm的混凝土。
室外地坪(-0.60m)与J13A柱基垫层底-6.60m间高差为6.0m,场地无大的放坡条件,采用喷锚网支护。坡率1:0.25,坡高6.0m,坡宽1.5m,坡上及基坑底设排水沟, 坡面挂钢筋网喷80mm的混凝土,钢筋网为φ6.5@250×250,水平和竖
向加强筋为Φ16,间距1.5m。锚杆设置五排。
第一层锚杆:设置深度地面下1.88m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第二层锚杆:设置深度地面下3.38m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第三层锚杆:设置深度地面下4.88m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第四层锚杆:设置深度地面下6.38m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第五层锚杆:设置深度地面下7.88m,1Φ22L=6m@1.5m,倾角15°;
5.4.6 GH段(北侧⑤~⑥轴) 采用桩锚支护
GH段(北侧⑤~⑥轴)山坡标高47.9m,消防道路标高45.20m,之间高差为2.7m。因地下室外凸,消防道路与地下室(J16柱基垫层底-6.00m)间高差为8.88m,没有放坡空间,但可考虑在坡脚留土压坡脚,留土高度为4m。设计按最不利深度考虑,边坡设计深度为2.7+8.88-4=7.58m,采取桩锚支护。支护桩长17.0m,桩径1000mm,间距1500mm,砼强度C35。设置三排锚杆支护。
此区段严格执行分层开挖,每层的开挖深度不得超过3m。坡脚严格按设计留土压坡脚。
坡脚留土面挂钢板网喷50mm的混凝土。
5.4.7 HJ段(北侧⑥~⑩轴) 采用悬臂排桩支护
HJ段(北侧⑥~⑩轴)山坡标高46.4~47.9m,消防道路标高45.20~44.40m,设计按最不利深度考虑,边坡设计深度为2.7m,采取悬臂排桩支护。支护桩长13.0m,桩径1000mm,间距1500mm,砼强度C35。
消防道路与地坪间高差3.48m,根据建设设计的永久性放坡宽3.5m,采用放坡开挖,坡率约1:1,坡高3.48m,坡面土钉挂钢筋网喷80mm的混凝土。
室外地坪(-0.60m)与J13A柱基垫层底-6.60m间高差为6.0m,场地无大的放坡条件,采用喷锚网支护。坡率1:0.25,坡高6.0m,坡宽1.5m,坡上及基坑底设排水沟, 坡面挂钢筋网喷80mm的混凝土,钢筋网为φ6.5@250×250,水平和竖向加强筋为Φ16,间距1.5m。锚杆设置五排。
第一层锚杆:设置深度地面下1.88m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第二层锚杆:设置深度地面下3.38m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第三层锚杆:设置深度地面下4.88m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第四层锚杆:设置深度地面下6.38m,1Φ22L=9m@1.5m,倾角15°;
第五层锚杆:设置深度地面下7.88m,1Φ22L=6m@1.5m,倾角15°;
5.4.8 JKL段(东侧和北侧⑩轴外) 采用喷锚网支护
JKL段(东侧和北侧⑩轴外)山坡标高46.4~43.1m,消防道路标高44.40~41.93m,设计按最不利深度考虑,边坡设计深度为2.0m,采取喷锚网支护。坡面挂钢筋网喷80mm的混凝土,钢筋网为φ6.5@250×250,设置一排锚杆,设置深度地面下1m,1Φ22L=6m@1.5m,倾角15°。
基坑西侧A~ F轴高差不超过2m,参照JKL段。
JKL段喷锚网为临时支护,建议结合后期结合道路、绿化、围墙采用挡土墙做永久性支挡。挡土墙设计由土建设计单位负责。
5.4.9 MNOPQR段(东侧和南侧地下室) 采用放坡网喷支护
MNOPQR段(东侧和南侧地下室)设计深度取平整后地坪(-0.60m)至柱基J18垫层底-6.70m之间,深度6.1m。基坑安全等级为二级。坡顶平均荷载设计值为15KPa。场地有放坡条件,采用放坡开挖,坡率1:0.75,坡高4.575m,坡上及基坑底设排水沟, 坡面土钉挂钢板网喷50mm的混凝土。
5.4.10 各区段综合说明:
①、喷射面层混凝土,其设计强度等级C20。土钉挂钢板网喷砼厚为50mm,北侧的喷锚网喷砼厚为80mm。施工误差为±10mm。水灰比为0.4~0.5,喷射混凝土中添加适量速凝剂及减水剂。
②、土钉挂网支护中的钢筋网为普通钢板网(100×50×2),土钉为Φ16,长1m@1.5×1.5m。 喷锚网中钢筋网为φ6.5@250×250,钢筋网的水平和竖向加强筋为Φ16。在第二、四排锚杆处水平加强筋改为[14槽钢围囹,以加强喷锚网的整体受力性能。
③、1支护桩间土前期采用土钉挂网喷砼支护以保护桩间土,为临时结构。喷砼厚50mm, 挂网采用钢板网(100×50×2),土钉长Φ16长1m@1.3~1.5m。
桩间土永久性保护采用支模混凝土墙保护,在地下室回填后施工。混凝土保护墙及其基础,将结合消防道路、路边排水沟、以及桩面的建筑美观设计一同考虑。具体方案将同土建设计单位武汉市建筑设计院协商,后期补充设计。
④、各区支护桩必须跳花施工,施工前必须编制专项施工方案。
5.5 周边地面硬化、排水沟
平整地坪(-0.60m)以下临时基坑坡顶地面硬化1.5m宽,消防道路以下基坑坡顶地面硬化6m宽(道路宽6m),硬化至支护桩边。在坡顶地面硬化区外及基坑底设排水沟,为防止坡顶地表水体流入基坑,坡顶地面做成5%的反坡。采取C20喷射素砼。排水沟布置参见大样图。
冠梁顶外设置永久性排水沟,将山坡洪水疏排走。
5.6 支护桩、冠梁配筋
①、ABC段支护桩采用桩径1.2m@1.5m的钢筋混凝土灌注桩; CDEFGHJ段支护桩采用桩径1m@1.5m的灌注桩,支护桩配筋、桩长,入土嵌固深度详见剖面图和大样图。支护桩身砼强度C35,支护桩嵌入桩内100mm。桩主筋伸入冠梁中500mm。支护桩和冠梁钢筋保护层厚度为50mm。
②、支护桩优先考虑机械钻孔灌注桩。因局部已开挖,支护桩机械钻孔施工有困难,可采用人工挖孔桩,但必须采用混凝土护壁,且施工前必须编制人工挖孔桩的专项施工方案和安全生产方案,并在相关主管部门进行报审和备案。要求全部的支护桩进行低应变检测。
若采用钻孔灌注桩,则必须做好山坡上施工作业的安全生产组织措施和泥浆排放等文明施工组织措施。
③、各区支护桩顶设置冠梁一道,冠梁混凝土等级采用C35,ABCD段冠梁截面为1400×500mm,DEFGHJ段冠梁截面为1200×500mm,配筋详见大样图。冠梁下设置C15混凝土垫层厚100mm。冠梁有高差处的搭接方式:低区冠梁主筋植筋植入高区的支护桩内。植筋应满足相关规范要求。
5.7主要材料及技术指标
φ为Ⅰ级钢筋,fy=210N/mm2; 为Ⅱ级钢筋, fy=310N/mm2。
焊条:Ⅰ级钢互焊及与Ⅱ级钢筋焊接用E43,Ⅱ级钢筋互焊用E50。
水泥采用普硅42.5。
建筑材料均应有出厂合格证,并按有关规定进行检验。
6 施工要点
基坑开挖后,基坑支护系统的稳定程度随着暴露时间的延长而降低。因此,施工方在开工前须制订详细的施工组织设计,妥善安排施工顺序,确保每道工序质量达到设计规定和规范的质量要求,尽量缩短工期,减少暴露时间,及早回填,以确保基坑侧壁及周边构筑物的安全稳固。
6.1 测量放线
第一步工作是基坑平面测量定位。本基坑周边空地小,不能出现偏差。根据业主移交定位基准点和水准高程点、建筑设计图和基坑设计图放线。打桩埋设控制标志,并做好标志保护工作。复核后整理测量资料,提交业主或监理方及设计人认可。或经双方测量校核,现场确认签证后,做好标记保护工作。
6.2开挖、修坡
首先放线定点,确定开挖边线,然后分层分段开挖边坡至规定深度,严禁超挖,开挖时铲头不得撞击支护结构。开挖时在坡壁留出厚10~20cm土由人工修至规定坡度。在确保边坡幅员尺寸的情况下,尽量保持边坡壁面的平整,以便避免造成喷射混凝土不必要的浪费。
6.3 支护桩施工
1)每桩必须进行测量放点,护筒埋设居中,转盘中心对正三道测量工序。
2)钻机就位后,要检查主动钻杆是否垂直,是否对准桩位确保无误后方可开钻。垂直度不大于1/100,孔底沉渣小于100mm。
3)泥浆护壁应符合下列规定:
a施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上;
b在清孔过程中,应不断置换泥浆,直至浇注水下混凝土;
c浇注混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25;含砂率不得大于
8%;黏度不得大于28s;
d在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施。
4)钢材入场时应附厂家出厂材质检验单,使用前做试验,符合规定方可使用。钢筋笼对接采用单面搭接焊,搭接长度不小于10d,同一截面接头数量不超过50%,两相邻接头间距不少于35d。严格按图纸和有关规范制作钢筋笼。
钢筋笼容许偏差:
①笼直径±10mm
②笼长度±100mm
③主筋间距±10mm
④箍筋及螺旋筋±20mm
5)灌注砼面宜超过设计桩顶标高0.25m以上,充盈系数≥1.00; 以保证凿除浮浆后桩顶标高处混凝土质量能满足设计要求。
6)其它未尽事项按有关规范要求进行。
6.4土方开挖要点
1)开挖前,仪器测量放线,凡即将挖土地段,用石灰粉界定边线。
2)放坡的土体应分层分段开挖,分段长度不大于22m,留准施工高度。上部坡面不平整度不大于5cm/m,严格按设计坡面放坡。分层开挖时,坑内布设临时简易排水沟和集水坑,安设排水设施,及时抽出坑内表层积水。
3)建议机械挖土深度到底板顶,人工开挖底板,及时做砖模,严禁超挖。
4)应保证各种支护结构体的强度达到基本龄期后,方可进行下一深度的开挖。
5)安设排水设施,及时抽出坑内表层积水。开挖完后及时做垫层及浇筑基础。
6.5 坡面保护施工要点
自稳定放坡开挖段应及时进行坡面保护,采取砼喷浆或混凝土护面宜按以下要求进行:
1)土钉垂直地面或坡面打入后,端部用Φ16螺纹加强筋焊接压在钢丝网上,使钢丝网、加强筋、土钉连成整体。加强筋与土钉头的连接采用焊接方式,焊缝长度符合规范要求。
2) 喷射厚度不小于50~80mm,可分1~2次喷射;
3) 做到表面平整,骨料分布均匀,自上而下分层喷射,达初凝后立即洒水养护;
4)挂网时可采用网孔距离100~200mm的成品钢或铁丝网,用0.5~1.Om深的短土钉固定。
6.6冠梁、支撑梁施工要点
1、冠梁沟槽开挖
采用人工挖沟槽。
2、立模
分段浇制。人工挖土,暴露桩头,清理桩头,凿去桩头浮浆。
3、按设计绑制钢筋网片,凡节点处嵌入长度尽可能到位,嵌入冠梁的钢筋长度不小于700mm。模板用木条固定模板,埋设护栏立杆。经监理认可钢筋网制安和立模质量后,方可进行浇筑。
4、采用滚浆法浇筑。用振动器振捣密实,防止漏振。节点处加密振捣。浇筑后4~6小时,收光表面。
要确保支护结构的凝期,特别重要的是确保支撑的凝期,勿抢工期。
7 基坑检测及监测
基坑是一项复杂系统工程,影响因素多。坑壁软土体易发生变形。但确保施工质量,水平位移影响在地面上一般不超过基坑深度范围,为了做到万无一失,必须坚持信息法施工的原则。监测工作是“信息施工法”的重要手段,加强监测,及时发现异常情况,采取防范措施,防止各种事故发生。要求业主安排具有深基坑工程监测资格的单位进行全过程的监测。
基坑监测必须在基坑开挖之前制定监测方案和信息反馈系统。
7.1 桩身质量检测
混凝土灌注桩质量检测宜按下列要求进行:
1)采用低应变动测法检测桩身完整性,要求全部的支护桩做小应变检测。
2) 当根据低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时,应采用钻芯法补充检测检测,数量不宜少于总桩数的2%,且不得少于3根。
7.2 监测项目
基坑监测必须在基坑开挖之前制定监测方案和信息反馈系统。
根据本工程特点,应对以下项目进行监测:
(1) 对基坑支护结构及周边土体位移、沉降进行监测;
(2) 基坑开挖施工期间,每天应专人进行现场目测。对管涌、流土、渗漏等现象的发生、发展、基坑周边超载状况等作出详细记录。
(3) 基坑周边环境(道路、临近建筑物)的沉降观测:
(4) 支护桩体的水平位移观测(支护桩体测斜);
(5) 基坑内水位监测:
(6) 裂缝观测(视具体情况而定);
(7) 按测量及《民用建筑可靠性鉴定标准》及相关规范、规程执行。对以上项目的位移和沉降观测,应在附近建(构)筑物、道路和基坑周边按一定间距布置观测点。基坑监测应以仪器为主,以现场目测为辅。
7.3 测量方法
A、沉降、水平位移测点
用精密水准仪以水准基点为准,作环形高程测量,求得沉降量数值。经纬仪,作小角度测量求得水平位移量数值。
B、目测巡视
指定有工程经验的工程师每天巡视,主要是对支挡结构顶部、邻近建筑物及邻近地面可能出现的裂缝、塌陷和支护结构工作失常、流土、渗漏或局部管涌等不良现象的发生和发展进行记录、检查和综合分析。包括使用一般的测量手段。
7.4 建议安排监测布置工作量
布点位置参见基坑监测布点平面图。
7.5 观测周期
(1)基坑开挖前,应对周围建(构)筑物破坏情况进行摄影或作出标记。进场设置监测点,部分监测点根据开挖顺序在各边开挖前后陆续布设,建立基点网,初值观测,周边环境调查等。
(2)总的观测时间宜定为至完成地下室回填后,地下室回填后可停止监测消防道路的沉降、水平位移,但必须继续监测桩顶冠梁的沉降、水平位移,直至其变位趋于稳定。
(3)在开挖期间,观测次数视开挖施工情况而定,参见表3
观 测 频 率 表 表3
序 号
项目名称
最少之监测频率
l
水准基点
每一个月校核一次。
2
沉降/水平
位移观测点
开挖期间每周二次,平时每周一次。
开挖到最下面一层土方时周期加密。 雨天后应立即(增加)监测一次。
开挖期间,当有危险事故征兆时,应加密监测和连续观测。重要部位每天一次或数次。
7.6 险情预警值
根据本基坑工程设计方案和周边建筑及管线分布情况,初步确定险情预警值
(1)支护结构水平位移速率连续几天急剧增大,如达到3.0~5.5mm/d,
(2)支护结构水平位移累积值达到设计容许值,如最大位移与开挖深度的比值达到0.50%~0.70%。
(3)邻近地面及建筑物的沉降达到设计容许值,如地面最大沉降与开挖深度的比值达到0.50%~0.70%且地面裂缝急剧扩展。邻近建筑物的差异沉降达到有关规范中的沉降限值:
(4)巡视检查到的各种严重的不良现象,如地面发现裂缝过大,邻近建筑物的裂缝不断扩展,严重的基坑渗漏、管涌等。
基坑监测应做好组织设计。监测信息应及时反馈建设单位和基坑支护施工单位等有关方面,做好险情预报,以便施工单位制定应急处理措施。
8 应急处理措施
施工单位要按照信息法施工原则,根据反馈的各种信息果断快速作出反应,及时调整技术参数、施工力量,在基坑开挖和施工全过程中及时掌握基坑内外地面沉降情况,出现异常现象应立即通报有关方面,分析原因,制定应急处理措施。 施工前,准备多套应急抢险方案或物质准备是必要的,常用的抢险措施有:卸载、坡脚反压、压浆、打木桩或锚杆等。
如出现水平位移过大,应暂停开挖,分析原因。紧急时可以用砂包反压基脚,以增加被动土压力。周边环境宽敞边,可挖土卸载,必要时补打木桩或锚杆,或在基底加厚垫层或增加地梁对撑。
如基坑侧壁出现渗水过大,一是采取导流,局部范围可在基坑内用棉絮等封堵,如发生大范围水土流失,应在基坑外使用小振动钻机打入压浆花管压注速凝水泥浆或增加其他防水帷幕的办法。
XX市博物馆
基坑工程设计方案论证意见回复单
XX省深基坑工程咨询审查专家委员会:
首先非常感谢专家们对“XX市博物馆基坑支护设计”所提出的宝贵意见和建议,我公司已经对设计做了修改和完善,现逐条回复如下:
第二条:
西北和北侧边坡分临时支护(开挖到地下室底)和永久边坡支护(回填后)两种形式进行计算验算。永久边坡验算仍采用天汉软件,计算配筋时手动增加1.1倍的系数,计算锚杆主筋截面手动增加0.92/0.69=1.33的系数。
坡顶和坡面保护按永久性结构保护。
第三条:
1、取消CDE段角撑,改为锚杆支护。优化调整北侧CDEFGHJ段支护桩桩径、间距。支护桩改为φ1000mm@1200。EF段增加一排锚杆。
2、GH段计算不考虑被动区留土的作用,增加三排锚杆。
3、坡顶永久性排水沟,因布置位置超过用地红线,由建设单位协调处理。排桩坡脚排水沟为消防道路排水沟,详见土建设计图纸总平面图。
4、桩间土保护前期采用土钉挂钢板网喷砼保护,为临时结构。土永久性保护采用支模混凝土墙保护,在地下室回填后施工。混凝土保护墙及其基础,将结合消防道路、路边排水沟、以及桩面的建筑美观设计一同考虑。具体方案将同土建设计单位武汉市建筑设计院协商,后期补充设计。
桩顶冠梁标高已通过调整,BCDEF段调整标高为52.00m,BC段、CDE段地面通过不同高度的削坡处理。
5、CDE段、EF段、GH段第一排锚杆均设置于桩顶冠梁处。GH段第二排、第三排锚杆位于消防道路路面以下,后期将填土,不影响使用和美观,可采用槽钢围囹。桩面立面的处理:支模混凝土墙。混凝土保护墙及其基础,将结合消防道路、路边排水沟、以及桩面的建筑美观设计一同考虑。
6、支护桩优先考虑机械钻孔灌注桩。因局部已开挖,支护桩机械钻孔施工有困难,可采用人工挖孔桩,但必须采用混凝土护壁,且施工前必须编制人工挖孔
桩的专项施工方案和安全生产方案,并在相关主管部门进行报审和备案。要求全部的支护桩进行低应变检测。
7、明确提出:排桩后边坡不能超载,应注意后期周边建设对边
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