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1、某某文园3、4、5、6、7、9、11号楼基础施工基坑支护方案一、工程慨况某某文园3、4、5、6、7、9、11号楼位于呼和浩特市北二环北侧交丰州路东侧,本工程由呼和浩特市真远房地产开发有限责任公司投资修建,呼和浩特市建设工程质量安全监督站进行质量安全监督。内蒙古昭华建筑工有限责任公司施工总承包,项目经理石生学,现场负责人李瑞。本工程建筑总建筑面积70682.95m2,其中地上住宅建筑面积56479.95m2,地下车库建筑面积14203 m2,由1-11号楼组成;本工程设计为梁板式筏、平板式基础,3、5、8、10、号楼为挖灌注桩,基础埋深8.6m,地下室外围设计为钢筋砼挡土墙;土石方工程采用机械大
2、开挖施工,由建设单位专业分包,已于灌注桩砼浇筑后开挖桩、人工清基由我公司施工;上述工作及基础结构施工周期较长,约100天,施工时作业面场地很小,坑壁土层多为回填土层且放坡系数小,为防止基坑垮塌,保证生产及结构安全,特编制本基坑支护方案。基坑长度及坡度详土方施工单位交接验收资料及后附图,根据现场实际情况及地勘报告分析,坑壁土质绝大部分为早期素填土或杂填土,密实度较小,稳定性较差,周边可见长短不等的裂纹,已出现部分垮塌;基坑深度较大、钢筋房、基坑离建筑物及现场临时设施距离较近,、综上分析,边坡危险性、重要性较大,必须进行必要支护处理。二、编制依据建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300-200
3、1 中国建筑工业出版社建筑地基基础工程施工质量验收规范GB5O2022002 中国建筑工业出版社混凝土质量控制标准GB 50164-92 中国建筑工业出版社建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002 中国建筑工业出版社建筑基坑支护技术规程JGJ12099 中国建筑工业出版社锚杆喷射混凝土支护技术规范GB 50086-2001 中国建筑工业出版社建筑施工安全检查标准JGJ59-99 中国建筑工业出版社建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社建筑施工计算手册第三版 中国建筑工业出版社三、基坑支护初步设计基坑支护初步设计:根据现场实际情况,结合地下室结构设计、施工周期及边坡重要性,本工程基坑支护采
4、用土钉墙施工方案:支护面用2.5m长48钢管水平略向下斜打入坑壁形成土钉,间距按1m梅花形布置,最上排土钉距坡顶、最下排距坡底不大于0.5m,其上焊接6.5250双向单层钢筋网片,并绑扎0.9厚20目钢丝网形成支护面钢筋骨架,表面喷射100厚C25细石砼与土体形成支护体,维持边坡稳定。降排水方案:地勘报告显示本工程地下水位较深,本方案不考虑地下水影响,只对地表水排水方案进行说明:支护面砼及钢筋骨架沿基坑上口上返1m,尽头处按西南04J812-3-1a砌筑截水沟并抹灰,汇集后接入现场临时排水系统,防止地表水渗入边坡支护体内引起破坏;基坑下口沿周边人工开挖500深300宽集水沟,均布八个10001
5、0002000集水坑于建筑四周,雨天设置八台50清水泵抽水,每台泵安排一名技工专门负责,确保及时排除积水,防止积水浸泡基坑。架体及防护方案:搭设1.2m钢管脚手架进行土钉墙施工,架体高出基坑上口1.5m;基坑周围2m外搭设1.2m高钢管防护栏杆,栏杆钢管刷涂黑黄相间油漆标识,并用密目网封闭。土钉墙施工前进行人工修坡,预先清除坡面即将垮塌的土方及坡顶松散土方,使边坡处于暂时性稳定状态,减小支护体形成后的破坏应力,根据现场实际情况计算,人工修坡工程量为人工清基工程量的一半;为确保施工安全,人工修坡安排专人看护,防止大面积垮塌伤人。四、土钉墙验算1、面层土压力的分布锚喷支护体系由锚杆、复合土体、钢筋
6、网与喷射混凝土面层组成,其土压力分布与挡土墙、桩、板等支护结构不同,本方案以图1所示土压力分布图作为计算依据,采用图2所示简化形式进行计算。2、计算参数地质条件表土 层相对基顶标高层 厚重 度(KN/m3)()C(Kpa)渗透系数(m/d)压缩模量(Mpa)素填土-66202016Ka=tg2(45- )=0.47P=20KN/m锚杆抗拔力T=14.4KN/m3、各临界点及特征点土压力计算:q0=0q3=20*0.47+20*3*0.47-2*16*=15.66Kpaq0.5=0.5/3*q3=2.61Kpaq1.5=1.5/3*q3=7.83Kpaq2.5=2.5/3*q3=13.05Kpa
7、3m以下保持近似不变的土压力。4、 破裂面的确定对于均质土陡坡,在无支挡条件下的破坏是沿着库伦破裂面发展的;但在锚喷支护情况下,复合土体潜在破裂面不是沿库伦破裂面发展的,而是如图1所示破裂面形式,为方便计算,本方案简化为如图3所示破裂面形式。5、支护后的稳定分析内部稳定性分析支护结构内部稳定性分析,主要考虑单根锚杆的受力状态,计算时不考虑锚杆的受弯和剪切作用,仅按受拉杆进行验算。采用三级25钢筋作为土钉,长度为2500mm,间隔1m为条件进行计算:Fg =Agfy=*252*360/1000=56.25KNT0.5=TL0=14.4*(2.5-0.3*6)=10.08KNT1.5=TL0=14
8、.4*(2.5-0.3*6)=10.08KNT2.5=TL0=14.4*(2.5-0.3*6)=10.08KNT3.5=TL0=14.4*(2.5-0.3*6)=10.08KNT4.2=TL0=14.4*(2.5-0.3*6)=10.08KNT4.5=TL0=14.4*(2.5-0.3*6+0.3)=14.4KNT5.5=TL0=14.4*(2.5-0.5)=28.8KN因FgTi,取Fi=Ti,各分层锚杆锚固力如下:F0.5=F1.5=F2.5=F3.5=F4.2=10.08KNF4.5=14.4KNF5.5=28.8KN按计算条件,Sx1m,Sy1m由上式计算,各层土压力如下:E0.5=2
9、.61KN,E1.5=7.83KN,E2.5=13.05KN,E3.5=15.66KN,E4.2=15.66KN,E4.5=15.66KN,E5.5=15.66KN结合以上数值计算,各层安全系数如下:K0.5=10.08/2.61=3.861.2,满足要求K1.5=10.08/7.83=1.281.2,满足要求K2.5=10.08/13.05=0.771.2,破坏K3.5= K4.2=10.08/15.66=0.641.2,破坏K4.5=14.4/15.66=0.921.2,满足要求 同理反算,-2.5m处土钉长度增加0.39m、-3.5m处土钉长度增加0.61m、-4.5m处土钉长度增加0.
10、31m即可满足要求。由上式计算,MW=*(2.5*)2*(20*6+20)=367.62KN=*(*20*62*0.472*16*6*+)*【62*16/(20*)】+*20*62*0.47=453.17KNKQ=367.62/453.17=0.8112.0,破坏同理反算,土钉长度增加至3.93m满足要求。 FX=(20*2.5*+20*2.5*6)*0.5=160.42KN=*20*62*0.47-2*16*6*+20*6*0.47=119.57KNKS=160.42/119.57=1.341.2,满足要求6、验算结论内部稳定性不满足要求,表现在-2.5m、-3.5m、-4.5m处土钉长度分
11、别短0.39m、0.61m、0.31m。整体抗倾覆不满足要求,土钉长度短1.42m。整体抗滑满足要求。通过验算,本土钉墙设计中土钉偏短,内部稳定性及抗倾覆达不到计算要求,结合以下因素:边坡临时性支护结构、使用时间较短、现场放坡系数1:0.6、坡顶荷载尤其动荷载相对较小、边坡失稳对相邻基础影响相对较小,土钉长度增加0.5m,即使用3m长25锚杆即可满足使用要求。五、基坑支护设计终稿基坑支护设计:支护面用3m长48钢管水平略向下斜打入坑壁形成土钉,间距按1m梅花形布置,最上排土钉距坡顶、最下排距坡底不大于0.5m,其上焊接8250双向单层钢筋网片,并绑扎0.9厚20目钢丝网形成支护面钢筋骨架,表面
12、喷射100厚C25细石砼与土体形成支护体,维持边坡稳定。降排水方案、架体及防护方案、人工修坡等按初步设计施工,满足使用要求。六、喷射砼施工工艺1、施工工序现场三通一平脚手架搭设锚杆勘入人工修坡安装6.5钢筋网片铺挂20目钢丝网片喷射混凝土养护。2、作业条件现场实现三通一平,所有机械及材料能到达使用部位;双排脚手架搭设完成,有合理工作面且能保证施工操作安全;坡面即将垮塌的地方清理完成,边坡暂时性稳定;坡顶1m范围内松散土方清理干净,能正常施工,无落石伤人隐患;土钉及钢筋骨架经甲方现场代表、现场监理、项目质检员验收合格,并办理隐蔽验收资料。3、喷射砼作业混合料的备制a、混合时,各种材料按配合比准确
13、称量;b、采用J500型强制式搅拌机密封拌合,时间不少于90秒。机具就位机具安装在平整地段,并保证输送线路通畅。未上料前,先进行砼喷射机试运转:开启高压风及高压水,喷嘴风压正常,喷出的水呈雾状,喷嘴风压不足,可能出料口堵塞,喷嘴不出风,则可能输料管堵塞。有故障及时排除,待喷射机运转正常后才能进行喷射作业。喷射砼作业要点a、喷射机工作风压控制在0.20.4MPa;b、严格控制水灰比,喷层表面平整光滑,无干斑或滑移流淌现象;c、喷嘴方向与受喷面垂直,喷嘴与受喷面距离保持在0.61.0米范围;d、喷嘴移动轨迹因地制宜,横条、竖条、圆圈等轨迹交替使用,移动速度要慢,让砼“堆”起来,有了一定厚度再移开,
14、然后逐块扩大其喷射范围;e、 喷射采用先下后上的顺序;f、 一次喷射拱部厚度为35;g、 凹凸不平时先将凹处喷平,再按正常顺序喷射,以减少回弹;h、钢筋附近,使喷嘴靠近钢筋,喷射角度适当偏一些,保证喷射砼覆盖钢筋,并有一定保护层;i、喷完或间歇时,喷嘴向低处放置,一旦工作结束,要拆开喷头,取出水环,用水清洗干净,疏通水眼,以备下一次使用。作业完成后,喷射机具均应清洗、保养,以保证机具处于完好状态。砼喷射工艺参数:a、工作风压:0.20.4MPa;b、喷射角度与喷射距离喷射料束与受喷面垂直,回弹量最小;喷头与受喷面距离保持在0.61.0m范围内,喷射质量最好;c、一次喷射厚度:拱部35;d、水灰
15、比:0.40.45,喷层平整光滑,无干斑或滑移流淌现象;e、两次喷射的间隔:两层砼的喷射时间间隔太短,会由于前一层砼未达到强度而拉裂坠落,间隔时间过长,又会影响施工效率,较合理的间隔时间是20分钟左右。f、养护:喷射砼终凝后两小时起即开始养护,养护时间不少于7天。g、水压:喷头处水压控制在0.150.2MPa;4、需注意的问题喷射机的合理使用启动喷射机时,先送风再开机,并在机械运转正常后送料,供料均匀连续。作业结束时,先停止送料,待罐内余料喷完,再停机,然后关风。停止喷射作业后,喷射机和输料管内的积料及时清除干净,以避免混合料结块堵管。输料管堵塞问题a、堵管原因:混合料中混入超规定粒径的石子、水泥硬块或其它杂物, 操作程序有误,砂子含水率过高,操作阀错开使高压风大量泄出,前次使用后未清理干净等。b、如遇堵管,应立即关闭马达,随后关闭风