软基处理建议方案.doc

成都中光电液晶玻璃一期扩建工程 软基换填、边坡支护、降水方案

成都中光电科技有限公司液晶玻璃基板一期扩建技术改造工程

土方开挖
（软基换填、边坡支护、降水）
方案

工程名称：成都中光电科技有限公司液晶玻璃基板
一期扩建技术改造工程
编制单位：广州市花都第一建筑工程有限公司
编 制 人:
编制日期:
审 核 人:
审核日期:

土方开挖（软基换填、边坡支护、降水）方案

目 录
一、工程概况 2
二、具体措施 2
三、地质情况 3
四、软基处理建议 3
1、置换法 3
2、预压法 4
3、压实与夯实法 4
4、挤密法 5
五、砂土地基承载力检验 6
六、软基处理建议选择 7
七、深基坑边坡支护 8
八、地下水位排除 9
九、安全保证措施 10
十、环保措施及文明施工 10
1、环境保护控制体系 10
2、环境保护措施 10
3、文明施工 11

一、工程概况
1、本工程为成都中光电液晶玻璃一期扩建工程，建筑面积约为22250m2，二～六层框架结构，总高度约为34.40m ,整个建筑物呈“L”型。可能由于建设单位投产的急需，设计一步紧跟一步，完善一步，首先设计本工程基础作为第一步的施工。设计考虑Ⅱ类场地，抗震设防为7度类别丙类，框架抗震等级二级，整体地震分组为三组。第一段：1～12×A～H轴共60个独立基础。第二段：13～20×A～J轴共38个独立基础。第三段：21～37×A～J轴共99个独立基础。划分两区Ⅰ、Ⅱ区（含第二、三段）。地震特征周期0.45s基础为纯天然持力独立基础，天然持力土层设计根据地勘为：⑦2层稍密卵石层地基承载力特征值faK不小于300KPa,部分⑦3层中密卵石层地基承载力特征值faK为550 Kpa。独立承台混凝土标号：垫层为素砼C15，基础为钢筋砼C30。钢筋材料采用HPB300,HRB400。
2、设计建筑层数及高度：1～3×A～H轴六层总高度33.80+0.60=34.40m；3～9×A～H轴五层总高度29.00+1.40=30.40m；9～11×A～H轴四层总高度23.70+1.40=25.10m；；11～37×A～J轴二层总高度11.50m（二层钢结构下弦）
3、工程地址：成都市郫县高新区合瑞路与天全路交界。
4、本工程梁、柱、板、基础、楼梯均采用全现浇，其中框架梁、柱、板砼强度等级为C30，基础砼强度等级为C30，门窗过梁等其余构件砼强度等级均为C25。钢筋工程材料HPB400,HRB300，接头纵向梁钢筋采用闪光对焊，柱竖向钢筋采用电渣压力焊，板、墙水平钢筋采用绑扎搭接接头。
二、具体措施
1、基坑的土方开挖根据地质开挖深度放坡1:0.75～1，采用敞开式大开挖。施工步骤:
第一步整体开挖至-2.50m；
第二步根据基坑设计标高及业主、设计单位踏勘、汇报决定，根据现场地质情况要求开挖至⑦2层稍密卵石层，然而根据基坑深度适当调整基坑开挖边坡坡度，开挖情况按横、纵向沟槽敞开式大开挖。附后见：开挖平面布置图1、2。
2、基坑靠施工道路三周边必须设置牢固的防护栏杆，围护栏杆距基坑边缘的距离为0.50m，栏杆的固定方法可用钢管打入地面50～70cm，围护高度1.20m，一道扫地杆一道扶手，立杆间距5.00m。
3、坑边荷载：基坑边缘上侧2 m以内不得堆土及杂物；弃土应及时运出，施工机械作业时应与基坑边缘保持2m以上的距离，以保证坑边直立壁或边坡的稳定。
为使基底土不受扰动，防止超挖，保证边坡坡度正确，机械开挖至接近设计坑底标高或边坡边界，应预留10～15cm厚土层，用人工开挖与修整坡。
4、挖掘机作业时，施工人员不得进入挖土机作业半径之内，应在作业半径外2m处。
5、对于深基坑边坡杂填土、易塌方的部位，采用锚喷土钉墙“面层喷射C20混凝土，厚度60mm～80mm”支护边坡。
6、基坑挖至设计标高后，应立即通知勘察和设计质监部门，经共同验槽后，方可进行基础工程施工。
三、地质情况
1、从已经开挖基坑到试坑的角度来说：已经开挖1～8交H轴，1～2交A～F轴，3～6交A～B轴的基坑地质不符合地勘报告；最为软弱的地质1～8交H轴，1～2交A～F轴，在1～2交E～F轴JC1a四个基坑开挖至-7.50m还探不到⑦2层稍密卵石层，所见地质为回填土、腐植土，估计地基承载力特征值fa为160～180Kpa，地下水位稳定标高-6.00m；其它16～19交A～H轴地质较好与地勘基本吻合，部分地质在开挖至设计标高坑底还有0.20～0.30m之间的细砂层以下才能见⑦2层稍密卵石层；1～37交J轴基坑地质为⑦2层稍密卵石层。
2、试坑37交H轴、37交G轴地质情况必须在设计坑底下挖-0.30～0.50m才能吻合⑦2层。
3、未开挖的3～15交A～H轴部分基坑从-1.5m地面的土质颜色估计还是软基，呈黄色的土质以下地基应该为⑦2层稍密卵石层。
4、整体来说地质情况，差别很大不均匀，以及⑦2层稍密卵石层分布标高也不同一水平面，必须采取加深调整、软基置换处理，根据不同层数、荷载进行地基增强持力处理。
四、软基处理建议
1、置换法
(1)、换填法   
就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。
  施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。
(2)、振冲置换法
   利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
   施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
(3)、夯(挤)置换法
   利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。
   施工注意事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。
(4)、低标号素混凝土置换法
就是将表层不良地基土或达不到设计要求荷载地基土挖除，直接用素混凝土浇筑加宽承台地基垫高，如遇到地下水位采用降水后浇筑素砼垫高基础。
2、预压法
（1）、堆载预压法
在建造建筑物之前，用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。
   施工工艺与要点：
a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载；
b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业；
c、 堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大；
d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
3、压实与夯实法
（1）、表层压实法
采用人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实，使土体得到加固。
（2）、强夯
   强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落，对地基施加很高的冲击能，反复多次夯击地面，地基土中的颗粒结构发生调整，土体变为密实，从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。
  其施工工艺流程：
1）、平整场地；
2）、铺级配碎石垫层；
3）、强夯置换设置碎石墩；
4）、平整并填级配碎石垫层；
5）、满夯一遍；
6）、找平，并铺土工布；
7）、回填风化石渣垫层，用振动碾碾压八遍。
   一般在大型强夯施土前，都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验，以便取得数据，指导设计与施工。
4、挤密法
（1）、振冲密实法
  利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用，使土体的结构逐步破坏，孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏，土粒有可能向低势能位置转移，这样土体由松变密。
施工工艺：
1）、平整施工场地，布置桩位；
2）、施工车就位，振冲器对准桩位；
3）、启动振冲器，使之徐徐沉人土层，直至加固深度以上30～50cm，记录振冲器经过各深度的电流值和时间，提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1～2次，使孔内泥浆变稀。
4）、向孔内倒人一批填料，将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止，并记录填料量。
5）、将振冲器提出孔口，继续施工上节桩段，一直完成整个桩体振动施工，再将振冲器及机具移至另一桩位。
6）、在制桩过程中，各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求，基本参数应通过现场制桩试验确定。
7）、施工场地应预先开设排泥水沟系，将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池，池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点，沉淀池上部比较清的水可重复使用。
8）、最后应挖去桩顶部lm厚的桩体，或用碾压、强夯(遍夯)等方法压实、夯实，铺设并压实垫层。
五、砂土地基承载力检验
1、为了了解原状土层的持力值，属于土质地基可以做重型动力触探击数（钎探穿心锤N63.5相当140磅也称触探）确定砂土地基承载力特征fak(Kpa) 地基承载力测试方法，该法是采用质量为63.5kg的穿心锤，以76cm的落距，将触探头打入土中，记录打入10cm的锤击数，代用公式为y=35.96x+23.8( y-地基容许承载力Kpa ， x-重型触探锤击数)。
2、按照开挖后基坑，属于砂土地基基坑确定承载力，每个承台做1～2组标注贯入试验重型动力触探。
表F.O.3-1 标注贯入试验击数N确定中，粘性土及粉质地基承载力特征fak(Kpa) 原土持力
N
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
fak(Kpa)
90
110
150
180
210
240
270
300
330
360
390
表F.O.3-2 标注贯入试验击数N确定中，粗砂及粉、细砂地基承载力特征fak(Kpa) 原土持力
N
5
10
15
20
25
30
35
40
45
中、粗砂
120
180
250
280
310
340
380
420
460
粉、细砂
90
140
180
200
230
250
270
290
310
表F.O.3-3 重型动力触探击数N63.5确定碎石土、砂土地基承载力特征fak(Kpa)

穿心锤N63.5（击数）
10㎝/n击
碎石土(Kpa)
原土持力
砾石、粗、中砂(Kpa)
原土持力
粉、细砂(Kpa)
原土持力
3
190
120
100
4
250
160
140
5
300
200
170
6
350
240
200
8
450
320
250
10
550
400
300
12
600
480
/
16
700
640
/
20
800
800
/
25
900
/
/
30
1000
/
/
3、标准贯入试验：标准贯入试验是动力触探类型之一，其利用质量为63.5 kg的穿心锤，以76cm的恒定高度上自由落下，将一定规格的触探头打入土中15cm，然后开始记录锤击数目，接着将标准贯入器再打入土中30 cm，用此30 cm的锤击数（N）作为标准贯入试验指标，标准贯入试验锤击数（N）的结果不仅可用于判断砂土的密实度，粘性土的稠度，地基土的容许承载力，砂土的振动液化。
六、软基处理建议选择
1、深基坑软基处理方法：以工期为目标，最短时间取“置换法”。“置换法”分：良性土、骨料换填；素砼换填（含块石砼）。
2、最快为素砼换填将表层不良地基土按承台底面积加宽挖除，然后换填素砼至所需要的设计标高。
3、其次为良性土、骨料换填将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土或级配碎石进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。
如换填过厚遇淤泥层常见处理方法，首先采用块石抛填挤淤0.50～1.00m，然后覆盖层换填级配碎石分层夯实填筑1.50～1.00m，置换厚度为2.00m以上。
置换夯实做静载实验及密实度“灌水法”。
4、如地基开挖超过设计标高能见⑦2层稍密卵石层而不超过地下水位处理方法：可以把承台相对坐落，增长基础柱。超过地下水位必须置换级配碎石或降水后浇筑素砼。
换填垫层可用于软弱地基的浅层处理。垫层材料可采用中砂、粗砂，角(圆)砾、碎(卵)石。
5、从第一组施工段基坑开挖情况较差地基而达不到⑦2层稍密卵石层，为原状土砂土地基约地基承载力特征值fa为200Kpa可以加宽承台底面积；＜200Kpa必须采取置换。
七、深基坑边坡支护
（一）、如适逢雨季施工深基坑必须采取支护处理
1、支护首选锚喷混凝土墙支护。
2、施工工艺
a、根据施工经验，结合类似工程实际情况，综合考虑技术安全和经济合理，采用锚喷土钉墙方案。深基坑边坡按方案放坡，土钉，从上至下长度依次为5m、5m、4m,锚筋1Ф16，三排锚筋，间距依次为1.4m、1.3m、1.4m；水平间距1.4m；按1：0.75～1放坡。
b、以上设计土钉倾角均为5O～10O。横压筋2Ф14通长，竖压筋2Ф14，L=200mm，与横压筋在土钉墙端部井字架形焊接。土钉成孔直径100mm，钢筋网片Ф6@200，现场绑扎或焊接而成；面层喷射C20混凝土，厚度60mm～80mm。
c、本工程采取信息法施工，各段土钉的排数、长度、间距应根据实际情况由现场技术负责人做出调整。
d、在边坡的上中之间设置PVCФ50@1000 mm两排泄水管向下倾角为11O。坑顶喷射C20混凝土覆盖500 mm并且设置地面水排水措施在基坑周围设一道土堤或挖排水沟，水沟坡度3‰，沟宽300mm，沟深200 mm（最浅外），截止雨水直接冲刷边坡。
3、土钉墙主要施工方法
（1）、土钉墙施工工艺流程
土方逐步开挖→定位→土钉成孔→注浆→钢筋网编制→混凝土喷射
（2）、施工要点
1）、采用洛阳铲成孔,水平成孔、排距按设计要求，成孔时应精心操作，土
钉孔径Ф100mm，倾角10 O，呈梅花型布置，达到成孔深度后，应及时下锚筋，锚孔内满注水泥浆成锚。
2）、浆为1：0.5净浆,浆液应随搅随注,搅和均匀。注浆至孔口溢浆，初凝
前应补浆1次至浆
3)、采用φ6.5@200m钢筋网片,网片用插入土中的钢筋固定,并与加强筋焊接牢固,土钉端部应与加强筋互相焊接牢固。每步钢筋网片均应与上步留茬，两步的钢筋网片接头应下下错开焊接，横向压筋交叉与土钉锚杆焊接在一起。
4）、面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求，经检验合格后进行面层喷混凝土施工。喷前处理施工缝并将钢筋网片用石块垫起，保证钢筋网片在混凝土面层中间，喷C20细石混凝土厚8cm至覆盖全部钢筋，表面平整，喷完后按规范进行养护。
5）、每层土钉锚喷完成在养护24h后，方可进行土方开挖。以确保基坑边坡土体稳定。
6）、基坑在水平向的开挖应分段进行，保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护，对稳定性不好部位必须立即进行支护。
7）、成孔后应进行清孔检查，对于孔中出现局部掉落松土及时处理。成孔后应及时按要求下土钉钢筋并注浆。
8）、锚孔放线定位时注意错开周围的地下障碍物。
9）、在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片应牢固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。
10）、喷射混凝土时枪头距坡面宜在0.8m～1.5m的范围内,喷射方向应垂直指向喷射面,并从底部向上部喷射。
（二）、现貌必须支护保护的部位
位于1交H轴建设单位的设备房，1、可以采取锚喷土钉喷射C20混凝土墙； 2、简单方法：打1～1.5m锚杆、挂铁丝网、抹水泥砂浆40mm厚。
八、地下水位排除
1、深基坑开挖基底如超过地下水位必须采取相应的降排水措施，施工采用降低地下水位方法，必须根据现场深基坑布置降水坑、截水明沟，于现在施工情况位于1～2交B～H轴基坑必须安排共布置6口降水坑才能截降地下水位，开挖降水坑坑底深于承台基坑-1.00～-1.50m ，采用钢筋混凝土预制圆涵管直径500mm，管周围钻孔Ф20 mm，四周包裸土工布或简易的密目网下放入坑，截水明沟采用人工开挖引水排向降水坑。
2、排水方法，采用污水泵口径Ф80mm排入事先准备好的沉沙井、反滤井然后排向临近的市政污水井。
3、排水设备每天专人看管降水水泵随时将积水抽到坑外。
九、安全保证措施
1、施工阶段
1）、项目部安全生产工作严格按照安全生产三级管理制度执行：项目部设专职人员负责进行安全生产制度制定、总体管理、监督控制工作；作业队设置专职安检员，负责日常安全管理、监督防范工作；班组严格按照有关安全制度执行；
2）、严格按照有关安全操作程序进行施工作业，设置安全标识警示牌以及专职人员防护，特殊地段、特殊作业制定相应的防护措施，以确保工程有序进行；
3）、配备相应的安全防护设施以及佩戴相应的防护用具，提供必要、合理的施工条件和环境，严禁违章操作，避免造成不良后果和隐患；
4）、进行定期和不定期的安全检查，制定相应的防范措施和整改措施，并加以落实和实施；
5）、修改施工当中不合理、有隐患的条款和措施，进行不断调整和总结，并加以避免类似情况重复出现；
6）、加强安全方面的宣传力度，组织学习、培训，提高员工安全觉悟，自觉遵守安全操作规程。
7）、要树立"安全第一，预防为主"的思想，建立安全岗位责任制，设专职安全员，持证上岗，杜绝无证上岗。
　　8）、挖掘机械作业半径内严禁施工人员进入。
十、环保措施及文明施工
1、环境保护控制体系
1）、坚持遵循“环境管理体系”的要求，并有较周密的环保、水保措施。
2）、成立以项目经理为组长的环境保护领导小组，建立环境保护控制体系，环保达到国家标准。
3）、强化环保宣传和思想教育工作，使环保意识深入人心。
2、环境保护措施
1）、对有害物质（如染料、油料和垃圾等）处理后运至当地环保部门所指定的地点进行掩埋，防止泄露、腐蚀造成对生态资源的破坏。
2）、施工废水、废气、废油、生活圬水、垃圾经严格净化处理符合环保标准后，方可由洞口排水沟排出。
3）、对易松散和易飞扬的建筑材料、运输使用中用彩条布、蓬布等覆盖严密，并存放于居住区下风处，避免造成空气污染。
4）、土方运输及堆放土露土部分必须保持密实，不得随意开挖翻土采用密目网或遮盖布覆盖。
5）、对出场车辆进行冲洗,土方外运时，除对车辆进行清洗外，外运土方车辆必须遮盖，在工地门口地面铺设草包、麻袋等防污染材料，并派专人进行清扫，防止泥土造成公路污染。
3、文明施工
1）、施工期间严格按照环保要求和文明施工工地要求进行组织施工，确保各项指标满足有关规定；
2）、制定和落实文明施工工地实施方案，做到工地设施齐全、规划合理、堆放整齐、场地平整、干净、材料标识清晰、设备完好无故障、道路、排水畅通；
3）、加大对环保和文明施工宣传力度，组织学习文明施工先进条规、方法，增进对文明施工重要性的认识，真正做到文明工地文明建设的目标。

附图1、首次敞开式大开挖

附图2、承台基坑沟槽敞开式大开挖

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