目 录
一、工程概况
二、工程地质水文地质情况
三、编制依据
四、基坑支护设计方案
五、井点降水的计算
六、井点系统的布置
七、降水设备
八、井点降水安全及应急措施
九、土方开挖
十、施工现场布置
十一、安全及文明施工措施
十二、围护结构监测
十三、预防措施和应急措施
十四、管理网络及施工现场安全事故救援组织
十五、基础施工进度计划
十六、总平面布置图
一、工程概况
工程名称:汤汪花园A1地块402#地下人防车库
结构层次:地下一层,框架结构
建设单位: 扬州强联置业有限公司
监理单位:扬州市创业监理有限责任公司
施工单位:扬州市第四建筑安装工程有限公司
扬州强联置业有限公司拟建的汤汪花园拆迁安置小区A1地块项目位于扬州市连运路南侧,南侧为同心河,北侧与连运村便民服务中心相邻。新建工程由10幢住宅楼、1幢配套服务用房、1幢社区物业用房、1幢半地下车库和1幢地下车库组成。各建筑物概况如下:
101~103号住宅楼,1+15+1层,底层车库、顶层阁楼,长64.6m,宽10.5m,框架剪力墙结构,拟采用桩基,基础埋深3.0m。
104~110号住宅楼,1+18+1层,底层车库、顶层阁楼,长43.0m~64.6m不等,宽10.5m,框架剪力墙结构,基础埋深3.0m。
201配套服务用房, 4层,局部3层,长50.6m,宽10.3m,框架结构,拟采用天然地基,基础埋深1.5m。
202社区物业用房,4层,局部3层,长47.5m,宽20.2m,框架结构,拟采用天然地基,基础埋深1.5m。
半地下车库,1层,框架结构,拟采用天然地基,基础埋深2.5m。
地下车库,框架结构,拟采用天然地基,基础埋深4.8m(相对标高)。
由于地下车库基础埋深4.8m,需编制基坑支护施工方案。
现施工的地下车库呈工子型,地下室总长175.5m,总宽126.5 m,建筑面积为13065m2,设计标高±0.00相当于黄海高程+5.40m,现场自然地面标高为+4.90m~+5.70m(黄海高程),相对标高为-0.60m~+0.30m。地下室车库呈工子型中间的土方挖至桩顶标高-2.20m。
由于地下车库南部分有一河塘。土方开挖前,先将河塘水抽干,於泥全部清除后,回填好土后,再进行地下车库基坑开挖。
由于该工程地下室车库呈工字型,且面积较大,加上该标段工期较紧,故先施工北侧,后施工南侧。
二、工程地质水文地质情况
新建场地位于扬子地层区的东部,基底由中元古界海州群及张八岭群区域变质岩系组成,中生代地层发育较齐全,上第三系亦有分布,第四系以冲积相、三角洲相为主,上部为长江冲积层。
经勘察查明,根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下共可划分为8层,各土层描述如下:
①层:素填土(Q4ml):灰褐色,松散,稍湿,主要成分为粉土、粉质黏土、粉砂,上部含建筑垃圾、植物根茎等,不均匀,填土堆积时间一般大于5年,局部为拆迁产生新填土,填年小于1年。该层场地普遍分布,层厚0.60~4.50米,平均层厚1.56米,层底平均标高2.72米。
②-1层:粉土(Q4al+pl):上部灰黄色,下部渐变为灰色,一般呈中密状态,湿,偶见很湿,中等摇振反应,无光泽反应,低干强度,低韧性;局部夹薄层粉砂、粉质黏土。该层场地局部分布,层厚0.50~5.00米,平均层厚2.67米,层底平均标高-5.53米。
②层:粉砂(Q4al+pl):灰黄色,一般呈稍密,局部松散,饱和状态,主要矿物成分为石英、黑色矿物及少量云母等,颗粒形状亚圆~棱角状,级配差,含少量贝壳碎片,局部夹薄层中密状粉土、软塑状粉质黏土。该层场地局部分布,层厚1.50~4.00米,平均层厚2.82米,层底平均标高-5.04米。
③层:粉砂(Q4al+pl):灰色,一般呈稍密+~中密-,饱和状态,主要矿物成分为石英、黑色矿物及少量云母等,颗粒形状亚圆~棱角状,级配差,含少量贝壳碎片,局部夹薄层中密状粉土、软塑状粉质黏土。该层场地局部缺失,层厚0.70~3.50米,平均层厚2.14米,层底平均标高-7.38米。
④层:粉细砂(Q4al+pl):灰色,中密+,局部稍密,饱和状态,主要矿物成分为石英、黑色矿物及少量云母等,颗粒形状亚圆~棱角状,级配差,含少量贝壳碎片,夹薄层粉土。该层场地普遍分布,层厚6.50~10.90米,平均层厚8.81米,层底平均标高-16.64米。
⑤层:粉细砂夹粉土(Q4al+pl):灰色,粉细砂一般呈中密+,饱和状态,主要矿物成分为石英、黑色矿物及少量云母等,颗粒形状亚圆~棱角状,级配差,含少量贝壳碎片;粉土一般呈稍密状态,湿~很湿状态,中等摇振反应,无光泽反应,低干强度,低韧性;局部夹薄层粉质黏土。该层场地普遍分布,层厚6.00~10.20米,平均层厚8.22米,层底平均标高-24.35米。
⑥层:粉细砂与粉土互层(Q4al+pl):灰色,粉细砂一般呈密实,饱和状态,主要矿物成分为石英、黑色矿物及少量云母等,颗粒形状亚圆~棱角状,级配差;粉土呈稍密、很湿状态,中等摇振反应,无光泽反应,低干强度,低韧性;局部夹薄层可塑状粉质粘土。该层场地普遍分布,层厚11.50~18.70米,平均层厚16.66米,层底平均标高-41.02米。
⑦层:粉土(Q4al+pl):灰色,一般呈稍密状态,湿~很湿,中等摇振反应,无光泽反应,低干强度,低韧性;局部夹薄层粉砂、粉质黏土。该层场地局部分布,层厚0.50~3.60米,平均层厚1.61米,层底平均标高-42.55米。
⑧-1层:粉土夹薄层粉质黏土(Q4al+pl):灰色,粉土一般呈稍密状态,湿~很湿,中等摇振反应,无光泽反应,低干强度,低韧性;粉质黏土一般呈软塑状态,无摇振反应,稍有光泽反应,中等干强度,中等韧性;局部夹薄层粉砂。该层场地局部分布,层厚1.10~7.80米,平均层厚3.20米,层底平均标高-53.53米。
⑧层:细砂(Q4al+pl):灰色,密实,饱和状态,主要矿物成分为石英、黑色矿物及少量云母等,颗粒形状亚圆~棱角状,级配差,含少量贝壳碎片,夹薄层粉土、中砂。该层未钻穿,揭露最大厚度17.80米。
该新建场地地下水类型为潜水,主要含水层为第①~⑧层,勘探期间地下水埋藏在自然地面下0.30~1.70m之间,相对标高在-1.50米左右;地下水常年变化幅度-0.60~-3.00米,近3~5年最高水位、历史最高水位约-0.60米。潜水地下水补给来源主要为大气降水、与地表水互补。扬州地区多年平均降水量约为1000mm,雨季多集中在5~8月,雨季地下水位相对较高,排泄形式以蒸发为主。详见扬州市东方工程勘察有限公司提供的《岩土工程勘察报告》
三、基坑支护设计方案
1、本工程设计依据
(1)、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);
(2)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(3)、扬州市东方工程勘察有限公司提供的《岩土工程勘察报告》。
(4)、建筑施工图纸
(5)、品茗施工安全设施计算软件CSC2009版。
2、本工程基坑支护方案系根据总平面图、基础图、工程地质条件并结合周边建筑物分布情况确定,采用自然放坡,重点是确保基坑在施工过程中不受影响。
3、本工程基坑侧壁安全等级为二级,基坑侧壁重要性系数为1.0,基坑支护结构有效使用时效为6个月。
4、支护方案及其施工
(1)、基坑四周全部采用自然放坡,放坡各侧基坑坡面采用钢丝网片(50*50)C15细石砼(厚5CM)护坡,钢丝网片采用长0.6m的Φ12钢筋固定,插筋水平间距为1.5m。。
(2)、地面采用止水坎以防地表水流入基坑,止水坎高400mm,顶宽200mm,底宽400mm。止水坎可采用砖砌筑而成后,用1:3水泥砂浆粉刷。
(3)、基坑内设置排水沟,以排除基坑积水,并分段设置集水坑。
(4)、本基坑实际采用二级井点降水方案,基坑降水时可采用水平向排水管排水。
5、各侧最大超载设计取值如下:各侧最大超载均为20kPa,基坑开挖过程中,各侧应严格控制地面堆载,严禁超载。
6、地下车库施工完成后方可施工周边建筑物。
四、井点类型的判别
1、场地上部是透水层,一级井点支管下部埋置深度达不到隔水底板,因此,该井点类型为潜水非完整井。
2、涌水量的计算公式的确定
根据《建筑基坑支护技术规程》附录F01、07,井点类型为无压非完整井。
3、一级井点降水深度的确定
从设计地面±0.00计算,基础底板底部埋深为-4.70m。场地平整后自然地面(标高为+0.3m)与设计地面±0.00相差0.3m。地下水位为-1.00m。
地下室底板设计深度为4.20m
地下室底板开挖深度为 4.20m+0.35m+0.15m=4.70m
地下室底板基础梁开挖深度为4.20m+0.8m-0.35m+0.15m=4.80m
降水深度按地下室底板基础梁计算
H=(4.20m+0.8m-0.35m+0.15m)m+0.5m-1.0m=4.30m
支管长度为6m,其中滤管1m,实际使用长度为4.8m。
五、井点降水的计算
根据地质勘察报告提供的地质情况及基础设计施工要求,为确保施工质量及工程顺利进行,必须采用二级井点降水,配合基础施工。基坑开挖深度内土层为素填土、粉砂,实际整体挖土深度地下室部分为4.75m,基础梁及有集水坑的部位相应降低。按照《建筑基坑边护支护技术规程》和《施工规范》的要求对建筑物基坑涌水量分别进行计算。
1、一级井点涌水量的计算
按《建筑基坑边坡技术规程》附录F.0.1-4。
涌水量的计算:
(a)、地质报告渗透系数取②层粉砂K=2.30×10-4cm/s=0.1.99 m/d,实际计算取K=1.5m/d。含水土层厚度H=50m,水位降深S=4.30m。h=H-s=50m-4.30m=45.7m
渗透滤水管l=1m
(b)、计算降水影响半径R
根据《建筑基坑支护技术规程》F.07
(c)、计算基坑等效半径r0:根据《建筑基坑支护技术规程》F.06
井点基坑长边:175.5m+(0.5m+0.7m+1.75m )*2=181.4m
井点基坑宽边:126.5m+(0.5m+0.7m+1.75m )*2=132.4m
基坑总面积约为15000m2
(d)、涌水量确定
(e)、确定井点管数
井点管数n=1.1×Q/q
单根井管q=65∏dl(k)1/3=32.2m3 取单根井管经验值q=4m3/d
n=1.1×Q/q=1.1×1879.02/4≈517根
(f)、间距计算:D=L/n=(181.4m*2+132.4m)*2/517根=1.92m
按《建筑施工技术》P25,取间距1.5m,设置一根支管。
D=(181.4m*2+132.4m)*2/1.5=660根
(181.4m*2+132.4m )*2/50m≈20(套)
综上所述,本工程一级井点共使用20台套轻型井点设备,主管(Ф127无缝钢管)990m;支管(6m长内径Ф48井点管)660根,
2、二级井点涌水量的计算
按《建筑基坑边坡技术规程》附录F.0.1-4。
涌水量的计算:
(a)、地质报告渗透系数取②层粉砂K=2.30×10-4cm/s=0.1.99 m/d,实际计算取K=1.5m/d。含水土层厚度H=50m
二级井点按地下室底板基础梁开挖深度为4.80m计算水位降深S=4.30m-2.5m=1.8m
(b)、计算降水影响半径R
根据《建筑基坑支护技术规程》F.07
(c)、计算基坑等效半径r0:根据《建筑基坑支护技术规程》F.06
井点基坑长边:175.5m+(0.5m+0.7m)*2=177.9m
井点基坑宽边:126.5m+(0.5m+0.7m)*2=128.9m
(d)、涌水量确定Q
(e)、确定井点管数
井点管数n=1.1×Q/q
单根井管q=65∏dl(k)1/3=32.2m3 取单根井管经验值q=4m3/d
n=1.1×Q/q=1.1×1601.03/4≈441根
(f)、间距计算:D=L/n=(177.9m*2+128.9m)*2/441根=2.198m
按《建筑施工技术》P25,取间距1.5m,设置一根支管。
D=(177.9m*2+128.9m)*2/1.5=640根
(177.9m*2+128.9m)*2/50m≈19(套)
综上所述,本工程二级井点共使用19台套轻型井点设备,主管(Ф127无缝钢管)960m;支管(6m长内径Ф48井点管)640根,二级井点埋设标高为-3.80m处。
本工程共计采用井点39套(其中一级井点20套,二级井点19套)。
六、井点系统的布置
根据井点降水的计算结果,满足施工要求。
1、安装顺序
从自然地面平整场地定位放线后,组装一级井点20套。使主管贴近自然地面,周边组装一级井点支管及抽水设备→埋设支管,连结井点总管调试至正常工作。开机48小时后挖土,分层挖土至基底,预留0.3m作人工开挖。
2、井点埋置
采用Ф50~70mm冲管(或管式高压水冲枪)冲孔,孔径一般300-400mm深度比滤管0.5~1.0,冲孔所需压力可根据该土质情况而定,并作上下左右摆动,井管间距以1.2m为主,井管到达设计深度后,在井管与孔壁之间用粗砂灌实,井点管应位于砂滤的中间,并作试验;在装好的井管内注水,如果很快下降,则认为井管合格,砂滤层灌好后,所有井管上口填下0.50~1.0的粘土,防止漏握,粘土填实应当深至需控范围内0.5~1.0m,全部井点管埋设完毕后,应该通总管与抽水设备进行试抽水,检查有无漏气,漏水现象,出水是否正常,发现有异样检修后方可使用。
3、井点使用时,应保持连续不断的抽水,正常出水规律是“先大后小,先浑后清”,如不上水或水一直较浑,或出现又浑等现象,应立即检查,及时修正,值班人员要经常观测井点的真空度,一般不小于55.3~66.7KPa。
如发现井点真空度不够时,应先检查管路是否漏气,井管与总管连接是否牢固,并对之及时处理。另一方面,也要注意井管的淤塞情况,当井点管淤塞太多,严重影响井点的降水的效果时,需要高压冲洗井点管或拔出重埋。
七、降水设备
本工程所用降水设备,轻型井点累计40套。
轻型井点性能参数如下:
型号 |
3BA-9 |
泵重 |
50Kg |
抽水深度 |
3.0-7.0m |
排水量 |
3.0-5.5M3/h |
转速 |
2900r/min |
轴功率 |
4.6-6.32千瓦 |
效率 |
62.5-68.2% |
叶轮直径 |
168mm |
单吸式离心泵性能参数:
类别 |
轻型井点 |
井管根数 |
50根 |
配用功率 |
7.5KW |
总管长度 |
60米 |
轻型井点:支管采用6m长,滤管长度1.0m,总长为6m,内径¢38mm的井点管,集水总管采用内径Ф127mm的无缝钢管。
整个工程所需3BA-9型离心泵39台。备用1台。2.2KW潜水泵39台。
为保证基坑无积水,即使排出坑内的明水,在基坑基础外边设积水沟槽和积水坑,积水沟槽每15m设置积水坑(0.5m*0.5m*0.6m)。水坑一个,用2.2KW潜水泵抽取基坑表面积水。场地含水层在①~③层,井点支管滤管部分必须填足粗砂滤层,以确保降水效果。
八、井点降水安全及应急措施
1、安全措施
(1)、进入施工现场,必须戴好安全帽;
(2)、井点电器必须有组织铺设,不得乱拉乱接,井点线和照明线必须分开;
(3)、组装井点埋设支管时,行人一律不得靠近扒杆及冲抢;
(4)、在施工过程中,若遇暗沟、电缆线、下水管,应及时通知甲方协商解决;
(5)、施工时应用专人指挥,力争不损坏降水设备及主管,如果有损坏,立即更换,保证正常降水出水。
(6)、施工中应防止天气的突发情况,在基坑坡道路四周设排水明沟,保证流水畅通,不影响基坑边坡的安全。
(7)、井点降水和回灌同时进行,沉降观察有业主按有关规定请专业测量单位进行沉降观察。
2、应急措施
(1)、工程基坑在施工中,应防止天气便会的突发情况,在基坑道路四周设排水明沟,保证流水的畅通,不影响基坑边坡的安全。
(2)、基坑边坡土方进行硬化处理,钢丝网、细石砼粉刷找平,使流水及时进入基坑底积水沟槽,及时用潜水泵排出基坑积水。
(3)、工程施工应防止停电,施工中必须备用500KW发电机组一台(39套*10kw*1.25=487.5kw),以保证停电造成井点降水和回灌的正常工作,确保施工的顺利进行。
九、土方开挖
本工程现场平整后,自然地面标高约为-0.60m左右,底板标高为-4.80m,基坑南北长度为132.4m,东西长度为181.4m,总挖土方量约为48000m3。(其中机械挖土43000m3, 人工铲土及挖梁槽土5000m3)。由于每台挖掘机每天完成土方开挖1200m3,故需要3台挖掘机,连续工作15天。根据以往施工经验每台挖掘机配备10辆土方运输车。为了确保土方开挖时地表面土壤无水,一级井点需提前2~3天开机。
1、施工流向图
土方开挖分层进行,第一层开挖深度1.0m左右,将表面杂土及碎石、碎砖等建筑垃圾运走,第二层开挖深度2.0m左右, 第三层开挖至设计要求深度约1.8m。
基础梁等 放样 |
人工土方方 |
3、主要施工方法
(1)、在基坑开挖前,要根据施工图纸、基坑开挖核准的轴线桩测放基坑开挖上下口的白灰线。
(2)、地面采用止水坎以防止地表水流入基坑,止水坎高400mm,顶宽200mm,底宽400mm,止水坎可采用砖砌筑而成。
(3)、采用履带式反铲挖掘机开挖,自卸汽车运输,弃土区采用装载车、推土机推。因地下建筑为整体地下室,基坑采用大面积整体开挖。
(4)、基坑底留20cm土方及承台、基础梁、集水坑、基坑边采用人工挖土挖土,
(5)、人工所挖土方运至挖掘机的工作半径范围内装车运走,以机械挖土保证施工速度,以人工挖土保证施工尺寸的准确性。
(6)、采用分层开挖,防止开挖过快,高差过大,边坡位移过大而产生塌方。
(7)、开挖时应严格测量开挖深度,防止控制不严,超挖现象发生。
挖掘机挖土方装车 |
自卸汽车运土方 |
推土机推土方 |
人力车运土方 |
人工挖土方 |
人工土方:
(8)、夜间施工时,应合理安排工序,防止错挖或超挖,施工场地应根据需要安装照明设施,在危险地段应设置明显标志。
(9)施工区域内的水准点控制桩要妥善保护。
(10)土方开挖前,要探明地下管网,防止发生意外事故,如发现未探明的管网古墓文物等情况应立即停止施工,及时通知有关人员。
(11)施工机械一切服从指挥,人员应尽量远离施工机械,如有必要,先通知操作人员,待回应后,方可接近。
(12)基坑外施工人员不得向基坑内乱仍杂物或向下传递工具。
(13)四周预留的作业面土层,应安排人员边挖边修正边坡。
(14)机械开挖过程,应经常检查挖土深度,在开挖至距离坑底50cm以内时,测量人员抄出50cm水平标志线,在基坑底部钉上小木桩,清理底部土层时用它们来控制标高。
(15)机械开挖至接近坑底设计标高时,应预留10---20cm厚土层,由人工开挖,人工清运土体应倒退进行,若手推车,不得不在挖好的基底上行走时,必须垫好木板(厚不得小于50mm),不得扰动基底土。
(16)土方开挖后,应即时进行验收及垫层混凝土浇筑施工。
1、水路布置
对现场情况进行详细考查,按照上给水,下排水的原则合理的布设给水、排水管道,满足施工和生活用水。
2、电路布置
根据工程量及设备数量,布设线路,除甲方提供的电源外,应准备好备用电源。
(1)、采用三相五线制供电,桩机、井点、焊接、现场照明及宿舍和办公室用电分路布设;
(2)、根据设备用电负荷电流值,选用BVR型铜芯线,桩机线路S1=50mm2能满足施工要求。
3、临时道路布置
根据现场情况铺设临时道路,路面应碾压硬化或采用水泥路面,并保证畅通,确保设备进场和工程材料的进场运输。
4、材料堆场布置
根据现场施工需要,本着节约用地、便于施工的原则,在施工现场布置材料堆放场地,对运到现场的材料按种类、批次堆放整齐并做好保护,避免人为破坏。
5、临时设施布置、封闭施工
(a)、搭建临时设施
按施工现场人员数量在施工现场空地搭建办公用房等办公、生活设施,满足施工需要。
(b)、封闭施工
为更好地加强施工现场的管理,对施工场地进行封闭施工,采用高1.2m钢管网式护栏,在场地入口处标注工程概况、安全文明施工标语等,保证安全生产和文明施工的需要。
6、施工人员安排
我公司将根据施工现场情况、施工机械数量、工期要求等,合理安排现场施工人员,分班轮流上岗。
7、塔吊
现场采用5台塔吊(其中4QZT-40、1QZT-60)。详见总平面布置图。
十一、安全及文明施工措施
(一)、安全施工措施:
1、该项目工程安全生产目标,安全事故为零。
2、切实可行地实现安全生产目标,成立项目安全领导责任小组,由项目经理刘国利亲自挂帅,项目副经理、安全员、施工员、各班组长具体负责监督实施,施工前进行二级安全交底,落实岗位责任制,责任到人,每日做好安全检查记录,发现问题及时处理,并追交责任人责任做到生产必须服从安全,落实“预防为主,安全第一”的安全生产方针。
3、工人进入施工现场前,场进行一次全面的安全知识学习及再教育。
4、实行安全员每日定检制度。
5、严格使用经劳保安全部门认证的劳保用品(如安全帽、安全网等)
6、进入施工现场必须正确戴好安全帽,配带好胸卡,特种作业
人员必须持证上岗,严禁酒后上岗。
7、进场机械性能检查,消除安全隐患。
8、施工现场用电线路架空高度2.5M。
9、用电采用三级保护装置,所有用电设备做好接地。
10、电箱内严禁互感器开路,做好漏电保护装置的试跳工作,避免实际施工中失灵。
11、严禁保险丝以大代小或以铜丝代替。
12、夜间施工必须有足够的照明。
13、加强监测,及时对反馈上来的情况,采取有效措施,杜绝事故的发生。
(二)、文明施工措施:
认真贯彻市政府有关规定,统一规划,合理布置,创建一个文明施工环境。
1、每一辆车出口设洗车槽,集中车辆冲洗污水,统一集中、处理、排放。
2、进入现场的各种机械设备及材料均按场布置设置,各类材料装卸由专职的装卸班组负责,分品种、分规格且挂牌堆放,确保现场整洁规范。
3、工地上设有临时厕所,并负责每天专人冲洗打扫,工地上严禁随地大小便。
4、工地设置开水供应点,保证工人喝上清洁卫生的开水。
5、注重对职工的遵纪守法教育,工地上杜绝打架斗欧现象,若有违者,视情节轻重予以严惩。
6、搞好生活区、食堂、厕所等的卫生,做好饮食卫生工作,防止流行病毒的传播,积极采取预防措施,努力为职工创造良好的生活、工作环境。
7、搞好文明施工教育,加强消防、保安工作。
8、按总平面布置,在主出入口设置值班保卫,实施封闭式管理,不允许闲散人员随便进入施工现场。
9、各个操作面做到工完料尽场地清,做到当日施工当日清理,并且制定奖惩措施。
10、加强职工思想教育,尽可能的避免人为制造噪声。
(三)、施工人员安排
我公司将根据施工现场情况、工期要求等,合理安排现场施工人员,分班轮流上岗。
十二、围护结构监测及巡视
1、变形观测内容及目的
为确保基坑边坡稳定,确保周邻建(构)筑物的安全,需进行变形观测。本次变形观测主要包括以下几个方面内容:
(1)、基坑边坡支护结构及土体的侧向位移。
(2)、基坑周围建(构)筑物的不均匀沉降。
通过对监测取得的数据及时分析,可以及时了解基坑边坡、基底及邻近建(构)筑物、土体的沉降变形状况,以便及时采取恰当的控制和补救措施。同时要求现场变形观测的数据必须准确、可靠、及时。要求变形观测人员严格按照预定设计方案精心测量、认真负责,保证观测质量。
2、观测对象和工作量布置原则
对基坑四周重要的建(构)筑物进行沉降变形观测,对基坑边坡进行水平位移观测。
(1)、水准基点和沉降观测点的布设
基准点是变形观测的起始数据基本点,要求埋设于车辆行人少,通行方便,易于保护之处。在开挖前,将影响区外(距基坑开挖位置距离大于2倍基坑深度的地方)布设基准点3个,并将城市高程引至基准点,作为地表沉降及周围建筑物沉降的基准点。
根据建筑物的实际情况,拟在须观测的建筑物上布设3~4个观测点,为永久性标志。这些标志埋设在承重墙上,高于地面0.3米。
(2)、基坑位移观测点及基准点的布设
测点布置力求有针对性、安全性、系统性,能反映基坑总体变形特性的轴线部位,这样有利于对基坑总体分析评价。对于分析性观测点,采用多种不同形式的监测,水平位移、垂直位移同时布置在一个断面,有利于数据的分析和比较,更详细了解支护体系的变形受力特性,消除地质条件的影响因素。在基坑四周护坡桩顶或坡顶每隔15~20米布设一个观测点。
3、沉降和位移观测方法
(1)、建筑物及周围土体垂直沉降观测方法
沉降监测我公司将委托有专业测绘资质或有权单位实施,应用精密水准仪配合和精密钢尺进行测量,按国家二等水准测量的技术要求进行操持。进行沉降观测时要首先对基准点进行检测,然后对观测点与基准点的闭合测量,路线不能闭合时必须进行往返测量。
(2)、边坡位移观测方法
边坡位移观测采用J2级经纬仪配合钢板尺进行。
(3)、执行的标准和规范
(a)、中华人民共和国国家规范 《工程测量规范》, GB50026-93
(b)、中华人民共和国国家规范《国家一、二等水准测量规范》,GB12897-91
(c)、中华人民共和国国家规范《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97
(d)、建筑基坑工程监测技术规范G1350497-2009
4、巡视
基坑工程巡视检查应包刮下列内容:支护结构成型质量;土体有无裂缝、沉陷及滑移;基坑有无涌土、流沙、管涌;场地地表水、地下水排放状况是否正常;基坑降水设施是否运转正常;基坑周边地面有无超载、道路有无裂缝;管道有无破损、泄漏等情况。巡视检查情况应做好记录,检查记录应及时整理,并与仪器监测数据进行综合分析。
5、分析反馈
随着工程施工的进度,监测工作在工程期间穿插进行。为了能够保证施工的安全性,并做到能时时指导施工进度,及时将处理数据反馈给技术部和业主代表/项目管理单位/监理公司。特制定了报表制度,监控资料按照图表格式进行整理,凡在当天监测得到的数据,必须当天处理完毕,并及时反馈给相关部门。采用警戒控制法结合变形速率进行安全信息反馈,在当天数据超过规范警戒数据时,监测人员必须在当天的报表中标注出来,并向有关部门进行汇报。
6、最终成果和技术总结报告
全部观测工作完成之后,认真检查全部观测成果,并结合开挖、地质、气象等外界相关因素分析成果,绘制各种图表,按要求编写正式监测技术总结报告书,提交全部技术资料和报告。
十三、预防措施和应急措施
1、预防措施
基坑工程施工,必须以缩短基坑暴露时间为原则,减少基坑的后期变形。基坑开挖前应做好准备工作:
(1)、控制场地施工用水;
(2)、做好坑内降水,降水效果应满足设计要求;
(3)、做好止水堵漏的准备工作;
(4)、做好底板钢筋的加工工作,缩短底板施工时间;
(5)、围护体系有渗漏时,必须及时采取有效的堵漏措施;
(6)基坑暴露后,必须及时铺筑垫层;
(7)、严格控制基坑周边的超载。在载重汽车频繁通过的地段应铺设走道或进行地基加固;
(8)、控制在坡顶堆放弃物或其它荷载。
(9)、保持坡体干燥并做好坡面和坡脚保护措施。基坑周边防止地面水渗入。当地面有裂缝出现时,必须及时用粘土或水泥砂浆封堵。应采用分层有序挖土,不得超挖。
(10)、雨后应及时对坑、槽、沟边坡和固壁支撑结构进行检查,并派专人对深基坑进行测量,观察边坡情况,如发现边坡有裂缝、疏松、支撑结构折断、走动等危险征兆,立即采取措施解决。
(11)、位移观测和沉降观测必须按照要求进行观测,对基坑的变形情况及时进行记录和分析,一有异常及时进行处理。
2、监控与预警措施
为了确保基坑安全,作到防范于未然,及时准确地信息化掌握基坑稳定状态,必须进行基坑稳定性监测,施工阶段项目部派专人对以下几方面进行观测与监控(同时将委托有资质的监测单位进行精确测量):
(a)、对基坑周边1.5H(H为基坑深度)范围内进行地面裂缝观测和基坑周边3H范围内建筑物、构筑物进行位变形观测(包括沉降与位移)。
(b)、对基坑水平位移监测。
(c)、对降水井点水位观测。
(d)、雨后应加强对基坑周边的监控,配备足够的潜水泵等排水设施,确保排水及时,防止基坑坍塌。
(a)、观测人员在发现安全隐患、基坑突变位移、地面裂缝的突然增大、周边建筑物的沉降或位移突变及周边地面的沉降等,及时上报项目部;
(b)、项目部组织采取警戒疏散,及时调集紧急处理人员、物资。
(c)、12小时内形成文字报告给相关部门,组织相关专业人员或专家进行研讨,并提出处理方案。
(d)、加大监测频率或24小时跟踪监测。
在基坑开挖过程中,基坑顶部的侧向位移如超过支护设计提出的安全临界值时,应进行预警,密切加强观察、分析原因并及时对支护采取加固措施或必要时增用其它支护方法。
3、应急措施
(1)、物资准备
(a)、现场准备草袋300条,随时保持与草袋供应商通讯联系,保证紧急需要时能及时供给;
(b)、场地周边适当存土并随时与就近土场保持联系,保证紧急需要时及时拉土回填;
(c)、随时保证与无缝钢管供应商或储存单位通讯联系,紧急需要时能及时提供斜支撑;
(d)、施工现场储备空压机、电焊机、抽水泵及一定数量的脚手架管件等。
(e)、现场配备500kw发电机组,并保证能应急时正常运转。
土方开挖后边坡出现渗水或漏水,对基坑施工带来不便,如渗漏严重时则往往会造成土颗粒流失,引起边坡面沉陷甚至围护结构坍塌。在基坑开挖过程中,一旦出现渗水或漏水应及时采取以下措施:
对渗水量较小,不影响施工也不影响周边环境的情况,可采用坑底设沟排水的方法。对渗水量较大,但没有泥砂带出,造成施工困难,而对周围影响不大的情况,可采用“引流-修补”方法。即在渗漏较严重的部位先在边坡上水平(略向上)打入一根钢管,内径20~30mm,使管端插至边坡中端,由此将水从该管引出,而后将管边边坡薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封堵,从钢管流出来的地下水汇集并用泵排至污水井。如出现第二处渗漏时,按上面方法再进行“引流-修补”。如果引流出的水为清水,周边环境较简单或出水量不大,则不作修补也可,只需将引入基坑的水排出即可。
如止水帷幕渗漏水,则渗漏水量会较大,可将该处放坡土挖出,也也采用“引流-修补”进行处理,并用防水混凝土或砂浆修补封堵,待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后,再将钢管出水口封住,最后将挖出的土进行回填压实。
(b)、围护结构侧向位移或沉降过大
基坑开挖后,如位移过大,或位移发展过快,则往往会造成较严重的后果。如发生这种情况,或环境条件发生变化等危险情况出现时,可采取下列措施:第一步:出现险情时采用及时回填土方或采用砂袋压坡,控制基坑边坡位移进一步扩大;第二步:增设斜支撑,对现场围护体系进行加固,采用基坑内设置锚墩,采用钢管将围护桩与锚墩墩连接组成斜支撑体系。
(c)、降水井抽出浑水
在抽水过程中派专人巡视降水井抽水情况,如发现有浑水井,应及时停泵,检查周边地面情况与井的完整情况,待井外涌砂稳定后再开启泵抽水;如果涌砂不能稳定时,查出涌砂部位在槽底以下时,调整下泵深度,在涌砂面以上抽水,要是在槽底以上时,调整水泵深度时抽水无效,废井采取其他补救措施。
(d)、周边地下水变化过大
根据水位观测孔观测的水位变化情况,如发现基坑周边地下水位变化幅度较大时,采用开启回灌井点补充地下水。
4、抗御特大洪涝灾害的应急措施
地下室墙板浇筑后,地下室顶板及周边土方未回填,在遇到特大洪涝灾害时,基坑内水位达到-2.50m(相对标高),现场配备的潜水泵及井点都无法将基坑内水及时排除,同时基坑内水位继续上涨,为防止地下室整体上浮,必须在地下室板墙上开洞,将基坑内的水引入地下室内。
抗浮计算:1、混凝土垫层:100mm;2、地下室基础底板:350mm;3、抗浮混凝土:350mm;4、地下室顶板:300mm;5、基础埋深:--4.70m。
基坑内水位计算:
--4.70m+(0.1m*2.4t/m3+0.35m*2.5t/m3+0.35m*2.4t/m3+
+0.3m*2.5t/m3)÷1t/m3=--1.995m≈--2.0m
地下室梁、柱及地下室内其他建筑材料为安全系数,不进行计算。
十四、管理网络及施工现场安全事故救援组织
1、管理网络
项目经理:王宏祥 项目副经理:刘国利
现场技术负责人:周巨祥 施工员:周玉锦 许国平
质量检查员:宋宜松 刘 雪
安全员:曹定平 丁卫根
资料员:王永银 取样员:李红娣
井点现场负责人:丁建设
2、施工现场安全事故救援组织
组 长:王宏祥 副组长: 刘国利
成 员:曹定平 丁卫根 周巨祥 周玉锦 许国平 宋宜松 刘 雪
附件一:土坡稳定性计算计算书(基坑四周)
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣 编著 中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版 杨文渊 编著 人民教同出版社、《地基与基础》第三版 中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
条分方法:瑞典条分法;
条分块数:14;
考虑地下水位影响;
基坑外侧水位到坑顶的距离(m):0.700;
基坑内侧水位到坑顶的距离(m):4.600;
放坡参数:
序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数
1 4.10 2.10 0.50 0.00
荷载参数:
序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m)
1 满布 20.00 -- --
土层参数:
序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度γ 坑壁土的内摩擦角φ 内聚力C 饱容重
(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)
1 填土 1.56 18.50 20.00 10.00 18.50
2 粉土 1.34 18.70 20.70 7.00 18.90
3 粉土 1.48 18.80 32.20 6.00 19.00
4 粉土 2.14 18.60 32.50 8.00 18.80
二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:
1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.3的要求。
三、计算公式:
Fs=∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi
式子中:
Fs --土坡稳定安全系数;
ci --土层的粘聚力;
li--第i条土条的圆弧长度;
γ --土层的计算重度;
θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角;
φi --土层的内摩擦角;
bi --第i条土的宽度;
hi --第i条土的平均高度;
h1i --第i条土水位以上的高度;
h2i --第i条土水位以下的高度;
γ' --第i条土的平均重度的浮重度;
q --第i条土条土上的均布荷载;
其中,根据几何关系,求得hi为:
hi=(r2-[(i-0.5)×bi-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×bi]tanα
式子中:
r --土坡滑动圆弧的半径;
l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;
α --土坡与水平面的夹角;
h1i的计算公式
h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}
当h1i ≥ hi 时,取h1i = hi;
当h1i ≤0时,取h1i = 0;
h2i的计算公式:
h2i = hi-h1i;
hw --土坡外地下水位深度;
li 的几何关系为:
li={arccos[((i-1)×bi-l0)/r]-arccos[(i×bi-l0)/r]×2×r×π}/360
θi=90-arccos[((i-0.5)×bi-l0)/r]
四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Fs:
------------------------------------------------------------------------------------
计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
第1步 1.177 29.596 -0.262 6.063 6.069
示意图如下:
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.377>1.30 满足要求! [标高 -4.100m ]
土坡稳定性计算计算书(南侧道路)
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣 编著 中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版 杨文渊 编著 人民教同出版社、《地基与基础》第三版 中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
条分方法:瑞典条分法;
条分块数:14;
考虑地下水位影响;
基坑外侧水位到坑顶的距离(m):0.700;
基坑内侧水位到坑顶的距离(m):4.600;
放坡参数:
序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数
1 4.10 2.10 0.50 0.00
荷载参数:
序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m)
1 局布 100.00 3 6
土层参数:
序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度γ 坑壁土的内摩擦角φ 内聚力C 饱容重
(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)
1 填土 1.56 18.50 20.00 10.00 18.50
2 粉土 1.34 18.70 20.70 7.00 18.90
3 粉土 1.48 18.80 32.20 6.00 19.00
4 粉土 2.14 18.60 32.50 8.00 18.80
二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:
1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.3的要求。
三、计算公式:
Fs=∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi
式子中:
Fs --土坡稳定安全系数;
ci --土层的粘聚力;
li--第i条土条的圆弧长度;
γ --土层的计算重度;
θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角;
φi --土层的内摩擦角;
bi --第i条土的宽度;
hi --第i条土的平均高度;
h1i --第i条土水位以上的高度;
h2i --第i条土水位以下的高度;
γ' --第i条土的平均重度的浮重度;
q --第i条土条土上的均布荷载;
其中,根据几何关系,求得hi为:
hi=(r2-[(i-0.5)×bi-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×bi]tanα
式子中:
r --土坡滑动圆弧的半径;
l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;
α --土坡与水平面的夹角;
h1i的计算公式
h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}
当h1i ≥ hi 时,取h1i = hi;
当h1i ≤0时,取h1i = 0;
h2i的计算公式:
h2i = hi-h1i;
hw --土坡外地下水位深度;
li 的几何关系为:
li={arccos[((i-1)×bi-l0)/r]-arccos[(i×bi-l0)/r]×2×r×π}/360
θi=90-arccos[((i-0.5)×bi-l0)/r]
四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Fs:
------------------------------------------------------------------------------------
计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
第1步 0.922 48.275 -2.901 7.496 8.038
示意图如下:
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.922>1.30 满足要求! [标高 -4.100m ]