某水处理房水池深基坑专项施工方案技术讲义(土钉墙支护、附示意图).ppt

深基坑专项施工方案土钉墙工程概况工程概况1.2 地质情况1、绝对标高、与相对标高。现场自然面相对标高-1.000米；基坑垫层底面相对标高-7.300米；基坑底周边排水沟底面相对标高-7.600米；基坑开挖深度6.60米(含坑底排水沟 300*500)2、周边环境:基坑南侧北侧均无拟建建筑,场地较开阔。西侧有待建水处理车间与水池相连。3、土质分层情况：1）耕土或填土：厚度分别为 0.51.米，局部达.5.0米。2）粉质粘土（可塑）：厚度1.5.0米，层底埋深2.0.5米。3）粉质粘土（软塑）：厚度1.1.1米，层底埋深3.54.5米。4）粉质粘土（可塑）：厚度5.06.1米，层底埋深5.06.1米。5）粉质粘土（可塑-硬可塑）：厚度10.210.5米，层底埋深9.211米。6）粉质粘土（可塑-硬塑）：未揭穿，最大揭露厚度3.0米。4、地下水位:根据地质报告,地下水位埋深 1.82.4米，地下水位的年变幅一般为2.0米左右，历年最高水位1.0米。土层中的地下水均属于孔隙型潜水，土的渗透系数为6x10-5cm/s。5、基坑边坡放坡：根据计算，基坑开挖深度超过2.0米，边坡不能直立，须放坡开挖或采取支护措施。由于本工程场地具备放坡开挖的条件，考虑到基坑深度超过6米，采取的放坡系数为1:1。编制依据1岩土工程勘察报告岩土工程勘察报告2建筑基坑支护技术规程建筑基坑支护技术规程JGJ12020124建筑地基基础工程施工质量验收规范建筑地基基础工程施工质量验收规范GB5020220115建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-20106土钉支护技术规程土钉支护技术规程CEC96-97 7预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ8520028建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范JGJ79-20109.钢筋焊接与验收规程钢筋焊接与验收规程JGJ18-9610.建筑变形测量规程建筑变形测量规程JGJ/T-9711.混凝土结构工程施工质量验收规范混凝土结构工程施工质量验收规范GBJ50204200212.工程测量规范工程测量规范GB5002693 13.混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GBJ50010200214设计单位支护方案及设计图纸设计单位支护方案及设计图纸15施工组织设计施工组织设计基坑支护方案 确定方案确定方案本工程周边地面开阔，附近无建筑物和地下管道，本工程周边地面开阔，附近无建筑物和地下管道，根据地质报告根据地质报告,地下水位埋深地下水位埋深 2.0米左右，土层中米左右，土层中的地下水均属于孔隙型潜水，土的渗透系数为的地下水均属于孔隙型潜水，土的渗透系数为6x10-5cm/s；本工程的土质分别为填土和粉质粘；本工程的土质分别为填土和粉质粘土，土质较好。根据设计图纸，基坑从自然地面土，土质较好。根据设计图纸，基坑从自然地面（平均标高（平均标高-1.0米）至米）至-7.30米，基坑底在第四层米，基坑底在第四层土中，所以本工程基坑采取放坡开挖，深基坑边土中，所以本工程基坑采取放坡开挖，深基坑边坡采用土钉墙支护，基坑内排水方式为：集水井坡采用土钉墙支护，基坑内排水方式为：集水井+明沟排水。明沟排水。基坑支护方案 边坡支护方案边坡支护方案 边坡开挖边坡开挖 针对本工程的特点，土方采取1:1放坡分三阶段开挖，第一阶开挖深度为2.30米，第二阶开挖深度为2.00米，第三阶开挖深度为2.00米。基坑底的长度和宽度为底板边线外加2.5米作为施工作业面和挖排水沟位置使用。边坡采用土钉墙支护。边坡支护边坡支护 本工程采用土钉墙作为深基坑支护的挡土结构。地面标高-1.00m，基坑坑底标高-7.30m，地下水标高-2.00m。地质勘探数据表：基坑支护方案基坑支护方案 土钉墙设计方案基坑支护方案 土钉墙施工可按下列顺序进行：（1）按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；（2）喷射第一层混凝土；（3）钻孔安设土钉，注浆，安设连接件；（4）绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土；（5）设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。基坑支护与降排水方案 土钉墙设计计算书 一、基本计算参数 1.地质勘探数据如下：序号 h(m)(kN/m3)C(kPa)()极限摩阻(kPa)计算方法 土类型 1 2.00 19.30 27.20 15.20 40.0 水土合算 粘性土 2 2.00 19.30 22.10 11.50 35.0 水土合算 粘性土 3 5.50 19.50 25.50 14.30 50.0 水土合算 粘性土 4 10.40 19.80 27.50 15.10 45.0 水土合算 粘性土 表中：h为土层厚度(m),为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),为内摩擦角()。1.基坑外侧水标高-2.00m，基坑内侧水标高-7.50m。2.基本计算参数：地面标高0.00m，基坑坑底标高-6.30m。3.地面超载：序号 布置方式 作用区域 标高m 荷载值kPa 距基坑边线m 作用宽度m 1 均布荷载 基坑外侧 -1.00 20.00 -2 均布荷载 基坑外侧 -3.30 20.00 -3 均布荷载 基坑外侧 -5.30 20.00 -基坑支护方案基坑支护方案 土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算 土钉墙局部稳定验算:基坑支护方案基坑支护方案 根据每根土钉受拉荷载设计值根据每根土钉受拉荷载设计值(=1.25 0标准值标准值),按照按照土钉材料，计算土钉或锚杆的强度土钉材料，计算土钉或锚杆的强度(土钉或锚杆的层号按土钉或锚杆的层号按标高排序标高排序)：第1层土钉的材料为:HRB400钢筋 设计强度为360.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=0.00(N)第1层土钉的直径至少应取 1 mm 第2层土钉的材料为:HRB400钢筋 设计强度为360.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=1136.25(N)第2层土钉的直径至少应取 3 mm 第3层土钉的材料为:HRB400钢筋 设计强度为360.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=6710.62(N)第3层土钉的直径至少应取 5 mm 第4层土钉的材料为:HRB400钢筋 设计强度为360.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=13252.50(N)第4层土钉的直径至少应取 7 mm 第5层土钉的材料为:HRB400钢筋 设计强度为360.00N/mm2 土钉受拉荷载设计值=16535.25(N)第5层土钉的直径至少应取 8 mm 第6层土钉的材料为:HRB400钢筋 设计强度为360.00N/mm2基坑支护方案 土钉受拉荷载设计值=19017.00(N)第6层土钉的直径至少应取 9 mm局部稳定计算结果如下局部稳定计算结果如下：土钉的抗拉承载力为198.02kN；土钉的受拉荷载标准值为50.36kN；土钉的安全系数为K=198.02/(1.250.9050.36)=3.50=1.0满足要求!土钉墙整体稳定性的计算土钉墙整体稳定性的计算基坑支护方案基坑支护方案基坑支护方案基坑支护方案 计算结论如下：计算结论如下：第 1步开挖内部整体稳定性安全系数=4.021.30满足要求!标高-1.30m未加土钉 第 2步开挖内部整体稳定性安全系数=2.781.30满足要求!标高-2.30m 第 3步开挖内部整体稳定性安全系数=2.781.30满足要求!标高-2.30m 第 4步开挖内部整体稳定性安全系数=2.261.30满足要求!标高-3.30m 第 5步开挖内部整体稳定性安全系数=1.991.30满足要求!标高-4.30m 第 6步开挖内部整体稳定性安全系数=1.991.30满足要求!标高-4.30m 第 7步开挖内部整体稳定性安全系数=1.831.30满足要求!标高-5.30m 第 8步开挖内部整体稳定性安全系数=1.671.30满足要求!标高-6.15m 第 9步开挖内部整体稳定性安全系数=1.631.30满足要求!标高-6.30m基坑支护方案 土方开挖土方开挖与土钉施工密切配合，是保证土钉施工周期和质量的重要环节。基槽开挖以机械挖方法为主，配合人工削坡修整。土方开挖须满足下述要求：（1）每步机械挖方时，预留3050cm厚的保护土层。（2）分段分步进行开挖，每步高度为1.21.5m，每段长度为1225mm。（3）须持上一步的面板养护期达到后方可进行下步开挖，养护期最少不能短于12h。土钉成孔（1）土钉成孔机械选用螺旋钻，钻机成孔直径为100150mm，倾角815；（2）成孔施工孔深允许偏差50mm，孔径偏差5mm，孔距允许偏差100mm，钢筋保护层厚度25mm，土钉倾角偏差5；（3）钻孔设备在钻进过程中不要采用膨润土基其他悬浮泥浆护壁，因为孔壁“抹光”会降低浆土的粘结作用。基坑支护方案 插放土钉插放土钉（1）土钉杆采用122螺纹钢，预应力锚杆采用222螺纹钢，杆上每隔23m焊接居中支架；（2）插筋时，将注浆管、土钉杆和封孔面囊绑扎后一起放入孔内，使土钉杆的端部距孔底1020cm，杆的端头预留出坡面1.5cm，插筋过程中如遇塌孔现象，要求必须重新进行清孔；（3）对临时性支护工程，一般仅由砂浆做锈蚀防护层，有时可在钢筋表面涂一层防锈涂料；对永久性工程，可在钢筋外加环状塑料保护层或涂多层防腐涂料，以提高钢筋锈蚀防护的能力。注浆注浆使用膨胀剂，同时使用速凝剂或早强剂（1）注浆材料选用水泥浆，水泥浆的水灰比0.5；（2）注浆前，采用压力为0.50.6Mpa的压缩空气将孔内残留或松动的杂土清除干净；（3）采用孔底压力注浆，注浆压力0.30.5Mpa；（4）水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用。一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完；（5）在注浆开始前或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路（6）为防止水泥浆或水泥砂浆在硬化过程中产生干缩裂缝，保证浆体与周围土壁的紧密粘合，可掺入一定量的膨胀剂，以满足补偿收缩为准；（7）为提高水泥浆和水泥砂浆的早期强度，可掺入速凝剂或早强剂。基坑支护方案 面板施工面板施工混凝土强度 c30 喷层厚度 100mm 钢筋网直径间距*间距 200200双层钢筋网（1）编网及土钉端座处理。削坡后现场编网，网片规格为6200mm200mm，用火烧丝绑扎，钢筋接头搭接10cm，且点焊，网片与坡面距离大于2cm。网片外配161400mm 横向加强筋，加强筋和土钉端头采用直角弯钩焊接。（2）钢筋网的铺设应符合下列规定：钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设，钢筋与第一层喷射混凝土的间隙不宜小于20mm；采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设；钢筋网与土钉应连接牢固；（3）喷射混凝土面层强度等级C30，喷层厚度为100mm。（4）喷射作业分段进行，同一分段内喷射顺序自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm。喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.61.0m。（5）喷射混凝土通常在每分段开挖的底部预留300mm，这样会有利于下步开挖后安装钢筋网，与下步45倒角的喷射混凝土层施工搭接。上层土钉砂浆及喷射混凝土面层达到设计强度的70后方可开挖下层土方及下层土钉施工。基坑支护方案 特殊处理特殊处理（1）超前土钉处理。即在一排近水平向土钉施工完毕后，在下层土方开挖之前，先作一排近垂向的短土钉，短土钉的上端与刚施工的水平向土钉焊接，下端进入下排水平向土钉施工位置以下约50cm，其长度为1.52.5m，具体施工方法与正常土钉的施工相同。由于超前土钉的作用，下层土方开挖时，边坡具有一定的稳定性，能减少塌方和变形，同时提高土钉墙的面层强度，增加土钉墙的局部稳定性。（2）边坡渗水处理。为防止由于地下管线漏水及上层滞水的影响，边坡段出现渗水，土钉施工过程中，在边坡渗水地段作适当加强。坡面排水：在喷射混凝土坡面前，贴着坡面按一定的水平间距布置竖向排水措施，间距为15m。这些排水管在每段开挖的底部有一个接口，贯穿整个开挖面，在最底部由泄水孔排入集水系统，排水道可用土工合成材料包扎，防止喷射混凝土时渗入混凝土。工程检测工程检测基坑支护工程的重点是保证基坑周围建筑物和各种底下管线在基坑开挖及地下结构施工期间的安全使用，设计中除考虑边坡的整体稳定性外，重点强调严格控制边坡的位移变形降排水方案 基坑排水基坑排水排水方式采取基坑底部内集排水和基坑顶部外排水。在基坑底部外沿设置300*500的排水沟，基坑内部平面内也设置纵横向排水沟，沟内填充鹅卵石，以保证地下水可以流动的同时也不影响基础底板施工。基坑内四角和基坑外沿每隔10米左右设一集水井，共计10个。集水井尺寸为1000mm*1000mm，井底比沟底深1000mm，井壁采用红砖干砌，以减少土的流失。井内配置水泵，由专人负责24小时不间断向外抽水。同时为了不让地面水流入基坑内，在基坑顶部四周设300*500排水沟。利用以上排水措施，自然降水及部分层土内存水通过基坑顶部排水沟排至集水井，由潜水泵排至城市排水管网及；部分层土内含水和自然雨水及透水层渗水可通过基坑内排水沟和集水坑泵至基坑外顶部排水沟内，再排至集水井后由潜水泵排至城市排水管网。降排水方案 基坑降水基坑降水基坑顶部外沿每隔15米左右设一管井，共计14个。管井直径500mm，井深15米，井内配置水泵，由专人负责24小时不间断向外抽水。地面标高：-1.00m；基坑底标高:-7.30m；地下水标高:-2.00m；均质含水层潜水完整井，不透水层面标高:-15.00m；本工程采用管井降水，井深15.00m，降水井直径1000mm，过滤器长度以15米计算。位置在基坑远离边界，基坑长度:45.00m，基坑宽度:27.50m，基坑周长:145.00m，基坑面积:1237.50m2渗透系数k：0.05m/d，降低后地下水位至基坑底距离:0.20m降排水方案 基坑涌水量计算书基坑涌水量计算书 一.基坑类型：基坑属于均质含水层澘水完整井基坑,且基坑远离边界。二.基坑简图：降排水方案降排水方案 过滤器长度计算书过滤器长度计算书 一.基坑类型：基坑属于澘水完整井 二.计算公式：降排水方案 计算结果：单井井管进水长度 y0=3.54m降排水方案 基坑中心点水位降深计算书降排水方案 计算结果：基坑中心点水位降深 S=6.53m 详细降排水布置情况见水池基坑开挖平面图、水池基坑开挖剖面图所示。降排水方案土方开挖施工方案 施工准备1.清除挖方区域内所有障碍物,如地上高压、照明、通讯线路,电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道,电缆、沟渠、基础、坟墓等,或进行搬迁、改建、改线。2.制定好现场场地平整、基坑开挖施工方案,绘制施工总平面布置图和基坑士方开挖图,确定开挖路线,基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。3.完成测量控制网的设置,包括控制基线、轴线和水准基点。场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖填土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核无误后,作为施工控制的依据。4.在施工区域内做好临时性排水设施,场地向排水沟方向做成不小于0.2%的坡度,使场地不积水,必要时设置截水沟、排洪沟。5.完成必需的临时设施,包括生产设施及生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水供电线路。6.机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处于良好的工作状态。土方开挖施工方案 开挖路线开挖路线本工程采用3台挖掘机开挖。3台挖掘机从水池平面的东北角向西南角方向同时开挖，采用接力开挖法将土方及时转运。具体开挖方向详见附图。开挖方案开挖方案1）本工程采用分步（层）和接力开挖法，为配合基坑围护施工，分三阶挖土。第一阶开挖深度为2.30米，第二阶开挖深度为2.00米，第三阶开挖深度为2.0米。采用接力开挖法，分3步开挖，1台反铲挖掘机由地面挖至-3.300米标高，实际挖土2.30米，直接装汽车运走；另一台反铲机由-3.300米挖至-5.300米标高，实际挖土2.00米，将土挖甩至上边挖土机工作面内，装汽车运走，另一台反铲机由-5.300挖至-7.300米标高，实际挖土2.00米，将土挖甩至上边挖土机工作面内，装汽车运走。土方开挖施工方案2）挖土过程中测量工配合测定标高，当挖土快接近槽底时，用水准仪在槽底测设33m的放格控制网，并撒上白灰点，以示标记。3）开挖时机械挖土、人工修坡，开挖过程中，随时用标杆检查边坡坡度是否正确无误。4）挖土之前做好坑外排水,坑内明沟集水井和排水沟必须在挖至设计标高的后同步衔接完成。5）基坑底部0.5000（宽）*1.000米（高）砖砌档土墙应紧随挖土的进度进行，当每段基坑侧边当挖到设计标高和尺寸后，立即进行的挡土墙的砌筑。6）挖土至设计标高，尽快会同勘测、设计、甲方、质监站、监理等部门共同对基底进行验槽，办理验槽手续。10轴11轴水池与水处理房之间结合部位的处理水池与水处理房在11轴处连接，两者基础标高底标高分别为：水处理房柱基础垫层：-1.600米；水池底板垫层：-7.300米，两者之间底标高存在高低差。土方开挖施工方案10轴11轴水池与水处理房之间结合部位处施工常规做法为：先进行水池部位的土方开挖，待水池池体施工完，池体四周土方回填结束后再进行水泵房柱基础的施工。若按照此步骤施工，有以下缺点：1 延误工期；2 柱基础承载于新填土上，由于沉降问题对于水泵房的整体质量会有一定的影响。在为了保证工程的施工进度和质量，特制定以下施工和设计变更措施：1.在设计部门验算同意的前提下，将10轴11轴的基础底标高整体下降至-6.800米；2.基坑底部以10轴柱基础承台外侧+3.000米作为基坑底边线；310轴、（1/11）轴5根柱基础在水池底板结构施工至止水带后进行，柱基础下回填500mm厚砂石。地梁位置不变，9轴10轴地梁在1/3跨度处预留施工缝，待10轴11轴土方回填至地梁底后与之连接；4 以上做法需设计部门进行技术核定。具体做法详见水池基坑边坡与水处理房搭接处柱处理示意图。土方开挖施工方案 成品保护1.开挖时注意保护测量控制定位桩、轴线桩、水准基桩,防止被挖土和运土机械设备碰撞、行驶破坏。2.基坑四周设排水沟、集水井,场地设置一定坡度,以防雨水浸泡基坑和场地。3.夜间施工应设足够的照明,防止地基、边坡超挖。安全措施及应急预案安全措施 土方开挖安全措施：1).开挖边坡土方,严禁切割坡脚,以防导致边坡失稳；当山坡坡度陡于五分之一,不得在挖方上侧堆士。2).机械行驶道路平整、坚实；底部应铺设路基箱垫道,防止作业时下陷；3).机械挖土分层进行,合理放坡,防止塌方、溜坡等造成机械倾翻、淹埋等事故。用推土机回填,铲刀不得超出坡沿,以防倾覆。陡坡地段堆土设专人指挥,严禁在陡坡上转弯。推土机陷车时,用钢丝绳缓缓拖出,不得用另一台推土机直接推出。土方开挖施工方案4).多台挖掘机在同一作业面机械开挖,挖掘机间距应大于10m;多台挖掘机械在不同台阶同时开挖,应验算边坡稳定,上下台阶挖掘机前后应相距 30m 以上,挖掘机离下部边坡有一定的安全距离,以防造成翻车事故。5).机械施工区域禁止无关人员进人场地内。挖掘机工作回转半径内不得站人或进行其他作业。挖掘机、装载机卸土,应待整机停稳后进行,不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过；装土时人都不得停留在装土车上。6).挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥；所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶,防止撞车。7).挖掘机行走和自卸汽车卸土时,必须注意上空电线,不得在架空输电线路下工作;如在架空输电线一侧工作时,垂直与水平距离分别不得小于 2.5m与46m(11022OKV 时)。8).基坑四周做1.2米高的临时围栏，并用密目网封闭，1米以内不得堆土堆料。夜间设红色警示标志。土方开挖施工方案 明排水法安全措施：A、雨期施工时，应在基坑四周或水的上游，开挖截水沟或修筑土坡，以防地表水流入基坑内。B、基坑开挖过程中，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水井中，然后用水泵抽走，抽出水应予以引开，严防倒流。C、四周排水沟及集水井应设置在基础范围以外，地下水走向的上游，根据地下水量大小，基坑平面形状及水泵能力，设置集水井，集水井深度随着挖土的加深而加深，随时保持低于土面0.7-1.0m，井壁用竹、木进行加固。当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1-2m，并铺设碎石虑水层，以避免在抽水时间较长时，将泥砂抽出及防止井底的土被扰动。应急预案 基坑支护A、在基坑支护前，首先要成立安全领导小组，由组长统一协调指挥，根据批准的施工组织设计和安全要求，严格遵守操作程序进行科学施工。应急预案基坑支护A、在基坑支护前，首先要成立安全领导小组，由组长统一协调指挥，根据批准的施工组织设计和安全要求，严格遵守操作程序进行科学施工。B、备足预防安全事故的所需的设备、工具(如：急救车、担架、铁铲、撬杠、水泵、应急灯、急救药箱等)。C、成立安全事故抢救分队，每分队3-5人，由安全领导小组领导和指挥。D、一旦发生安全事故或基础坍塌事故，立即进行抢救，现场指挥人员，应立即报告公司，请示公司给予支援。E、当事故有危及周边单位和人员的险情时，组织人员和物资疏散转移工作。基坑降排水A、首先应根据施工现场的水文、地质情况，编制的施工组织设计进行降水施工。B、施工时现场专职安全员要对现场安全进行检查，查抽水设备、临时用电、水井的架固等是否能保证安全。C、配备专职降水、水泵抽水员，抽水员按照水泵操作要求，按程序严格操作，以防触电造成人身伤害。现场配备柴油发电机组，防止停电时水泵不能工作。D、一旦发生触电、基坑(槽)坍塌或机械伤害事故，现场安全领导小组应立即组织抢救。E、即刻报告公司，说明事故情况，请求公司给予支援。F、保护好现场，并协助调查人员，搞好事故调查和处理。应急预案 土方开挖：1)、土方开挖前现场安全领导小组，针对安全要采取预防措施，对作业人员进行技术和安全进行交底，使作业人员做到心中有数。按施工方案、安全操作规程严格操作。2)、专职安全员要在现场进行安全检查，发现隐患及时纠正处理。3)、准备一定数量的应包工具，如应急灯、铁铲、撬杠、应急药箱、担架、救援车等。4)、一旦发生坍塌事故和安全伤亡事故，现场安全领导小组要及时组织人员进行抢救，并及时上报公司，请求公司给予支援。5)、协助调查人员搞好事故调查。应急预案 支护监测 基坑支护监测一般需要进行下列项目的测量：（1）监控点高程和平面位移的测量；（2）支护结构和被支护土体的侧向位移测量；（3）基坑坑底隆起测量；（4）支护结构内外土压力测量；（5）支护结构内外孔隙水压力测量；（6）支护结构的内力测量；（7）地下水位变化的测量；（8）邻近基坑的建筑物和管线变形测量等。