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土钉墙支护设计(基坑支护)施工方案

来源:意榕旅游网


目 录

一、工程概况 .............................................. 2 二、编制依据 .............................................. 2 三、周边环境及工程地质、水文条件 .......................... 3 四、土钉支护机理 .......................................... 5 五、土钉墙支护 ............................................ 5 六、施工工期计划 .......................................... 8 七、施工主要质量技术要求 .................................. 9 八、施工质量保证机构与施工质量保证措施 .................... 11 九、施工安全保证措施 ..................................... 13 十、文明施工措施 ......................................... 15 十一、施工组织机构 ....................................... 15 土钉墙支护设计计算 ....................................... 15

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基坑支护方案

一、工程概况

工程名称:虎门万科城(四区)102-113号住宅楼、132号垃圾房及138号地下室

工程地点:东莞市虎门镇大宁社区长德路123号 建设单位:东莞市万宏房地产有限公司 设计单位:深圳市天华建筑设计有限公司 监理单位:东莞市鸿业工程建设监理有限公司 建筑面积:约204248.91平方米。

拟建场地位于东莞市虎门镇大宁社区长德路南侧。拟建5栋18层、4栋26层、3栋32层高层住宅楼,12栋高层住宅楼下设一层地下室,建筑物拟采用框架结构。;拟建现场地地面相对高差较大,原土地用途为人工养殖鱼塘,场地标高±0。00相当于4.30m,现场地绝对标高为1。29~4.28m,局部开挖到相对高程—3。3m,基坑开挖最大深度为4.6m.基坑周长约为1204m。

二、编制依据

1、《虎门万科城四区基础平面图》及相关图纸;

2、 拟建场地《岩土工程勘察报告》; 3、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012); 4、《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20—97); 5、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);

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6、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010); 7、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497—2009) 8、相关工程经验。

三、周边环境及工程地质、水文条件 (一)场地周边环境:

拟建场地位于东莞市虎门镇大宁社区长德路南侧。场地周边环境条件较简单,北侧为长德路,南侧为空地,东侧为空地,西侧为河流。

(二)工程地质条件:

在钻孔控制深度范围内,与基坑支护开挖有关的地层有人工填土层(Qml)、第四系冲积层(Qal)、第四系残积层(Qel),各岩土层工程地质特征自上而下分述如下:

1、素填土(层序号1):褐灰色,松散,湿,主要由粉质粘土组成,部分地段夹有碎石、块石及建筑垃圾。各孔均有揭露.揭露层厚0。30~6。20m,平均1。39m;

2、淤泥质土(层序号2—1):灰黑色,饱和,流—软塑,主要由粘粒组成,含有机质,底部含大量粉细砂,揭露层厚0.60~5。20m,平均2。29m;

3、淤泥质粉细砂(层序号2—2):灰黑色,饱和,松散,主要成份为粉细砂,含大量淤泥,揭露层厚1.10~9.00m,平均4。45m;

4、中砂(层序号2—3):浅黄色,灰白色,稍密状为主,饱和,主要成份为中粒石英颗粒,含粘粒,级配一般,揭露层厚0。80~8。20m,平均3。20m;

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5、淤泥质粉细砂(层序号2-4):灰黑色,饱和,松散,主要成份为粉细砂,含大量淤泥,揭露层厚0.80~5。40m,平均2.80m;

6、砂质粘性土(层序号3):褐红色,褐黄色,稍湿,可-硬塑,主要成份为粘粒及砂粒,残留花岗片麻岩结构,遇水易软化,揭露层厚0。50~14。80m,平均5。74m;

(三)水文地质条件

根据钻探及岩芯观察,场地内地下水主要赋存于冲积砂层中,为孔隙含水层,赋水性丰富,透水性强;其次赋存于基岩裂隙中,赋水性差,透水性一般;其余各土层均为弱透水层,分层量测地下水位的结果显示与各钻孔混合稳定水位一致。素填土含水性及透水性一般,属上层滞水,为大气降水补给。

(四)开挖方案确定:

虎门万科城四区基坑工程在土方开挖前,对基坑场地及边线以外场地进行了大面积场地平整,将周边标高降至-0。8—-2.8米(相对标高)范围内,场内部分位置采用二级放坡,第一级为大基坑与住宅楼,第二级为住宅楼与138号地下室。基坑靠 102~108号住宅楼实际标高约为-3。3米(基坑开挖深度约为2。5米左右),由于场地允许,采用一级1:2.5放坡方式;基坑靠近109~113住宅楼实际标高约为—5。20米,基坑外标高为—2。80米(基坑开挖深度约为2.5米左右),由于场地允许,采用一级1:2。5放坡方式;102~108住宅楼标高为—3。30米,138号地下室标高为-5.20米,采用密排松木桩支护,(基坑垂直开挖深度约为1.9米左右)。其余场地标高约为0.8~2.8米(基坑开挖深度约为4.6~2。4米),由于场地允许,采用

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一级1:2。5放坡方式。

(五)护坡方案确定

本工程基坑最大开挖深度为4。60米,基坑放坡比例为1:1.25,本工程的主要基坑选用土钉墙支护方案,该方按与其他支护方案比较优势在于工期短、造价低、稳定性高、施工界面美观、场地要求不高等特点。(102~108号住宅楼场地与地下室高差<1.9m,支护采取密排松木桩支护,此做法是由于先开发主楼,为不影响后期地下室施工而采取的措施。又因为该部位土质较好,支护难度小,所以此方案无针对此部位的验收,具体做法详见附图)

四、土钉支护机理

土钉支护技术是一种先进的新型岩土加固技术,它充分利用原状土体自身的承载能力,通过密布土钉及压力注浆,彻底改善加固区原状土体的力学性能,在边坡原状土体中形成加固区(土钉墙)以抵抗不稳定的侧向土压力;边坡加固施工紧随开挖,迅速封闭开挖面,使的因开挖造成的土层应力释放及时得到控制,从而使边坡土体变形得到有效控制;用土钉将不稳定的土压力引入深层土体中,借助稳定土层自身的承载力,提供有效的锚固力来平衡不稳定的压力,从而形成一种先进的深层承载力主动支护体系,与土体共同作用,充分发挥土层能量,提高边坡土层的整体性的自身强度自稳定能力,使边坡得以稳定。

五、土钉墙支护

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(一)方案

本工程北边和东边基坑按1:1。25放坡。经计算技术参数如下: 1、 土钉墙技术参数

土竖向水平钉超挖深度间距间距倾角 道(m) (m) (m) 号 错误! 1。5 钻孔直径(㎜) 长度配筋(m) (㎜) 1。5 90º 0。5 110 1 Φ14 2、面层技术参数

护坡增设插筋支护体系,横纵拉筋为Φ14螺纹钢,锚固深度为1000mm,横纵间距1500mm.

钢筋网片Φ8@250×250,现场扎丝绑编;面层喷射C20混凝土,混凝土配合比为水泥:砂:石=1:2:2。厚度10㎝,坡顶喷射混凝土,护顶宽度为1.5 m。水泥采用P32。5普通(或复合)硅酸盐水泥.

根据情况选用“先喷后锚”或“先锚后喷”的施工顺序。

采取信息法施工,各段土钉的排数、长度、间距应据实际情况、地下障碍情况由现场技术负责人及时作出变更和调整。

(二)施工部署 1、 施工准备:

(1) 测量放线:放出基坑开挖上口线,并在场区四周围挡上作标记,

以备开挖后测放边线;

(2) 施工用电配置:依据所投入机械设备用电功率统计,设备总计电

力约50kVA,考虑到设备使用顺序及正常使用率,工程需电力

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40kVA,因此,因此,只需大于40kVA的变压器就可满足施工的需要。

(三)施工主要机械设备

考虑到场区内地层情况,设计要求及工期要求,主要施工机械设备选用如下:

成孔设备:铲2把;

钢筋加工机械设备一览表

设备名称 调直机 电焊机 钢筋切割机 设备型号 BX—300 GJ51—32

喷射砼施工机械设备一览表

数量 1台 2台 1台 设备名称 空压机 砼喷射泵 搅拌桶 注浆泵

(四)施工工艺流程

设备型号 12m³ Pz—5 数量 1台 1台 1个 2台 7

修坡 成孔 下钢筋 注浆 遍网 喷射砼 六、施工工期计划 (一) 施工进度计划

土钉支护紧随基坑开挖,土钉支护工程工期根据工程特点、现场情况及周围环境对工程的影响,采用先进的施工方法,合理安排工期,以确保承担的基坑支护工程在预定的时间内完成。

(二) 保证措施

1、 对工程进度所涉及的各方面工作进行详细的安排,反馈信息,及

时调整工作计划以适应施工现场的实际条件。

2、 合理组织施工工序,协调好各工序间交叉施工,解决好施工对现

场周围环境的影响,保证全天候的作业条件,以充分利用有效工作时间。

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七、施工主要质量技术要求 (一)成孔:

1、 孔位允许偏差±100㎜. 2、 孔深允许偏差±50㎜。 3、 孔径不允许负偏差。 4、 孔内渣土应清理干净。

5、 遇土下障碍打不到设计深度应及时上报,经技术人员同总包、监

理研究变更后再施工. (二)注浆

1、 注浆采用全长压力注浆,注浆次数不少于二次。 2、 采用纯水泥浆,浆液水灰比0。5,水泥Po32.5。 (三)制锚

1、 锚筋要达到设计长度,孔口外露统一为10㎝。 2、 锚筋全长每2。5米加焊支架(或葫芦头)。 3、 锚筋外露段严禁悬挂重物. (四)挂网喷砼

1、挂网:采用^18@200×200钢筋网或^18@250×250钢筋网。 2、砼的喷射:

(1)、水泥与砂、石之重量比宜为1:2:2。5; (2)、水灰比宜为0。4~0.45;滞水处理 (3)、采用人工搅拌时,搅拌次数不得少于三次; (4)、混合料宜随拌随用,存放时间不应超过2h;

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(5)、喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序应自下而上; (6)、分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面; (7)、喷射作业紧跟工作面;

(8)、喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护;养护时间,一般工程不得小于7d;

(9)、气温低于+5%%dC时,不得喷水养护。 (五)基坑排水

1、要做好地面和基坑内的排水工作。严防地面污水进入基坑. 2、基坑开挖前, 应完成地面排水系统。 基坑开挖中,要保持地面排水系统的完善,不得让地面水流入基坑.

3、基坑开挖过程中,为保证支护的正常施工,设置临时排水,及时将基坑内的渗水送往地面排水系统.

4、基坑开挖到设计深度后要作好护脚和基坑底面的排水沟、集水井。集水井内的积水要及时排除. 5、排水沟和集水井距离坑壁不小于0.3m; 6、排水沟截面为300mm×300mm;

7、为防止水沟的流水渗入土体内,影响坑壁的稳定,沟内壁需要用20mm厚的水泥砂浆抹面.

8、每隔25m左右设置一个集水井,集水井的断面尺寸0.8×0。8m,井底面应比排水沟底面低0.5m以上,基坑底面不得有积水

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凹坑。

9、 基坑顶部四周做地面硬化处理至少5m宽(或至围墙边),护面应坡向排水沟。收集的雨水、施工废水等,应能顺畅排往附近城市排水管网.

八、施工质量保证机构与施工质量保证措施 (一)施工质量保证机构

建立由项目经理领导、项目副经理中间控制,技术质量组全体人员基层检查的管理系统,以确保各项质量保证措施落实到各分部工程及各道工序中。并在施工过程中设专职质量员,班组设兼职质量员进行自检互检,发现不符合质量标准的问题及时纠正。质量保证体系如附图所示:

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钢 筋 制 作 项目经理 总工程师 技术质量部 钻 孔 小 组 混 凝 土 小 组 锚 杆 施 工 小 组 安 装 小 组 小 组

(二)施工质量保证措施

1、 严把钢筋进料关,保证使用产品质量合格的钢材,并做好原材料

试验;

2、 水泥、砂、石、外加剂等进场后应做原材复试并提供试验报告; 3、 土钉注浆后,一定时间(2小时内)内必须进行二次压浆,以确

保锚固段长度;

4、 做好并收集、整理好各种施工原始记录,质量检查记录、设计变

更、现场签证记录等原始资料,并做好施工日志。

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5、 基坑支护的各项措施和工序,必须与基坑土方开挖相互配合。 6、 距基坑边2倍基坑深度范围内超载不得超过15kPa,更不得行驶

重型机动车辆。

7、 施工中要注意层、段衔接,保证结构连续整体性能。 九、施工安全保证措施 (一) 安全保证体系

以项目经理为首,由安全、工程、技术质量、安装、行政和基层专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系,建立项目经理部安全工作委员会,领导和组织实施安全工作.

(二) 分析安全难点,确保安全管理重点

在每个大的施工阶段开始之前,分析该阶段的施工条件,施工特点、施工方法、预测施工安全难点和事故隐患,确保管理点和预防控制措施。

1、

在土方施工阶段,边坡的防塌是难点,除要有科学的计算依据,良好的施工质量外,还要做出切实可靠的安全程度评估;

2、 3、

现场电气设备均作漏电保护装置,配电线采用三相五线制; 锚杆注浆前要检查注浆管及接头绑扎是否牢固,防止漏浆喷射伤人;

4、

已挖完的基槽,在雨后要仔细观察土壤情况,如发现有裂缝、鼓包、滑动等现象,要及时排除险情后方可施工;

5、

工人上下基坑要走人行安全通道。

(三) 安全管理

1、 严格执行国家及禹城市有关施工现场安全管理条例及办法;

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2、 建立严格的安全教育制度,坚持入场教育、坚持每周按班组召开

安全工作教育研讨会,增强安全意识,使安全工作落到广大群众基础上;

3、 编制安全措施,设计和购置安全设施;

4、 强化安全法制观念,严格执行安全工作文字交底,双方认可; 5、 加强施工管理人员的安全考核增强安全意识,避免违章指挥。 (四) 边坡意外情况应急措施

基坑开挖和喷锚支护施工过程中,由于破坏了土层中原有的应力平衡,坡面会发生变形,直到达到新的平衡.当发现坡面的安全出现问题时,应采取相应的措施:

1、在施工过程中,就要进行预防,严格按设计施工方案进行施工并在边坡建立相应的位移观测点。

2、如果观测点的累积位移量超过3‰,应停止当前开挖,并对边坡进行增加锚杆的加固处理。

3、注意周边现场的管线情况,杜绝管道水渗漏,喷锚护坡安全的最大隐患是水,为此施工过程中对少量地下滞水一定要将其引出。同时也要对地表水做好排水工作,不能使其渗入特别是在基坑周围不能有渗水井的存在。如果发现基坑四周有地下管线跑漏水现象时,一定要将其处理妥当.基坑四周坡顶施工场地应进行硬化处理,以保证施工机械以匀布荷载的形式作用于坡面。

4、由于施工速度过快,锚杆砂浆尚未凝固。应和土方施工单位加强配合,安排好施工顺序,避免发生上一步坡面刚施工完就立即开挖的情况发

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生。

5、当发现坡面位移较大时,现场应设专人34小时不间断的观测,发现问题及时通过有关技术人员进行处理。

十、文明施工措施

该工程施工机械较多,施工方法较复杂,我们将力争做到文明施工。 (一)合理进行施工现场的平面布置,做到计划用料,使现场材料堆放降到最低值,保证场内道路通畅;

(二)合理安排作业时间,采用低噪音施工机械设备,减少噪音扰民; (三)夜间灯具集中照射,避免灯光扰民;

(四)工人宿舍专人或轮流卫生值日,确保室内外整洁、卫生,工地厕所专人清扫,防止蚊蝇滋生.

十一、施工组织机构

根据所承担的工程量计算,所需各工种劳动力大约15人.

土钉墙支护设计计算

一、设计计算依据

1、《岩土工程勘察报告》

2、设计单位提供的相关设计图纸和技术要求

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3、《建筑基坑工程技术规范》(YB9258—97) 4、《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89) 5、《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99) 6、《基坑土钉支护技术规范》(CECS96:97) 7、《深基坑支护设计与施工》(中国建筑工业出版社) 8、《地基加固新技术》(中国建筑工业出版社) 二、土钉支护设计计算

[ 基本参数 ]

所依据的规程或方法:《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120—2011 基坑深度: 4.600(m) 基坑内地下水深度: 8。600(m) 基坑外地下水深度: 8.600(m) 基坑侧壁重要性系数: 1.000 土钉荷载分项系数: 1.250 土钉抗拉抗力分项系数: 1.300 整体滑动分项系数: 1。300 [ 坡线参数 ] 坡线段数 1

序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 11.00 11.84 4.0 [ 土层参数 ] 土层层数 6

层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩阻力 与土钉摩阻力水土 (m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 素填土 1。000 17.0 ——- 12.0 12.0 18。0 18。0 ——-

2 泥质土 2.700 18.7 —-— 14。0 14.2 35。0 35.0 -—-

3 砂土 1.900 18.2 8。2 21.0 8.6 35。0 35。0 合算 4 砂土 2。700 18。8 8.8 15.2 13.3 45。0 45.0 合算 5 砂土 0.600 18。5 8.5 41。2 8.8 40。0 40。0 合算 6 粘性土 1.200 19。1 9。1 11。2 24.1 50。0 50.0 合算 [ 超载参数 ] 超载数 1

序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 局部均布 15.000 0。000 10。000 2。000 条形 [ 土钉参数 ]

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土钉道数 2

序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.500 1.500 90.0 110 1.000 1E14 [ 坑内土不加固 ] [ 内部稳定验算条件 ]

考虑地下水作用的计算方法:总应力法

土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数: 0.500 [ 验算结果 ] 合格

[ 局部抗拉验算结果 ] 合格

工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数 (m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔 抗拉 1 4。600 40。6 2 1.000 2。1 27.8 91。6 10。437 34。388 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 2.014 0.197 8.567 6。403 [ 外部稳定计算参数 ]

所依据的规程: 《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002 土钉墙计算宽度: 11.00(m) 墙后地面的倾角: 0.0(度) 墙背倾角: 90.0(度) 土与墙背的摩擦角: 10。0(度) 土与墙底的摩擦系数: 0。300 墙趾距坡脚的距离: 1。680(m) 墙底地基承载力: 90.0(kPa) 抗水平滑动安全系数: 1.300 抗倾覆安全系数: 1.600

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