B4深基坑支护及降水方案.doc

目 录第一节 工程概况1 基本情况2地质情况第二节 基坑支护方案1 确定方案2 支护方案和排水方案第三节 土方开挖施工方案1 施工准备2 开挖路线3开挖方案4 成品保护5 安全措施6 地上、地下埋藏物防护7 防止边坡失稳8 应急处理措施第四节 环境保护措施第五节 土方边坡计算 土方稳定性计算第六节 降水施工方法1 降水措施2 安全保证措施3 雨期施工预控方案第七节 集水明排计算书附图第一节 工程概况 1 基本情况拟建的阜新市龙泽雅苑B4楼工程（侧带二层网点），位于阜新市细河区正阳街西侧。总长48.1米，宽度14.7米，建筑高度55.2米，室内外高差0.3米。一、二层为网点，三十七层为单元式住宅带阁楼，框架剪力墙结构，标准层高均为3米，建筑面积均为13867.7平方米。框架抗震等级为四级、剪力墙抗震等级为三级，建设单位为玉龙新城回迁区建设工程总指挥部办公室，设计单位为阜新市民用建筑设计研究院，监理单位为阜新市建设监理总公司，由阜新二建工程有限公司朱贺民项目部负责施工。 2 地质情况1、绝对标高、与相对标高。该工程占地面积约800多平方米，垫层底标高-5.400米，室外散水绝对标高为149.00米，室内外高差为0.3米，根据现场实测基坑实际开挖深度约5米，按照国家规范规定基坑开挖深度超过5米为深基坑，深基坑开挖需要做基坑支护。2、周边环境 :基坑周围均有拟建楼房,其余场地较开阔。3、地质情况现场土方质量较好。第二章 基坑支护方案1 确定方案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,地下水位埋深 -3.1-3.3米左右，土层中的地下水均属于孔隙型潜水，土的含水性和透水性弱，可视为隔水层；本工程的土质分别为杂填土、粉质粘土、粉质土、风化岩其厚度分别为 0.8 米、 1 米、2 米、2米，土质较好。根据设计图纸，基坑从自然地面（平均标高-0.4米）至-5.4米，基坑底在第四层土中，所以本工程基坑支护采取放坡开挖，排水采取明沟排水。2 支护方案和排水方案针对本工程的特点，土方采取放坡分二阶开挖，第一阶开挖深度为3米，根据计算按1:0.7放坡，第二阶开挖深度为2米，1:0.5放坡，基坑底的长度和宽度为边轴线外加1.5米作为施工作业面和挖排水沟用。排水采取基坑外排水和基坑内集排水。基坑外在离坡顶1.0米外自然地坪处设置400400的排水沟，每隔30米设一集水井，直径为800MM，井底比沟底深800MM，并配置水泵，不让地面水流入基坑内。在基坑底距坡角600MM处设400400排水沟，每隔15米设一集水井。这样，自然降水通过上层排水沟排至于、集水井，由潜水泵排至城市排水管网，土层内含水和自然雨水可通过基坑内排水沟和集水坑泵至基坑外排水沟内，由潜水泵排至城市排水管网。具体情况如图所示。基坑开挖剖面图第三节 土方开挖施工方案1 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、基础等。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,并经检查复核元误后,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。2 开挖路线本工程采用2台挖掘机同时从中间向两侧分步（层）和接力开挖法。3 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，分二步挖土。第一阶开挖深度为3米，第二阶开挖深度为2米；采用接力开挖法，分2步开挖，1台反铲机由地面挖至-3米，直接装汽车运走；另一台反铲机由-3挖至-5米，将土挖甩至上边挖土机工作面内，装汽车运走。 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,坑内明沟集排水。5）挖土至设计标高，地基钎探后，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。4 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。5 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。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。7. 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。8. 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 ) 。9. 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。6 地上、地下埋藏物防护1、深基坑土方开挖时，如发现地下有文物、未明确的地下管线、易燃易爆物品等应即时报告建设单位、监理工程师，并上报有关部门处理后方可继续施工。2、施工现场内，有规划给定的控制点，该点四周条石保护，用钢管围栏，长*宽：3m*2.5m，高1.2m，悬挂警示牌和重点保护标志牌。7、防止边坡失稳由于挖掘机为1.4m3的反铲挖掘机，其实际有效挖土半径为56m，而本工程的挖土深度为5.3m，由于快速卸荷、挖掘机与运输车辆的振动，极易造成边坡失稳。根据这种情况，我们采取以下措施：1）距基坑边缘2m以内不允许堆土及其它杂物，2米以外10米以内堆物高度不超过1.5m；2）分两层开挖，开挖过程中严密监视土质情况，遇与地勘和设计不符合的情况，应立即报告，经总工程师分析提出处理意见后方可继续施工。异常情况的处理在基坑开挖过程中及开挖后，经常注意观测，如果边坡土产生突变、坡顶有变形的异常情况 ，立即停止施工，及时采取加固措施，同时分析造成异常情况的原因，待控制住异常情况后，再进行下一步施工。8 应急处理措施1、应急组织由项目经理担任应急处理小组组长，工程部、质安部、行政部负责人和各班组长为组员。在事故发生的第一时间内，现场工作人员应迅速把险情报告公司及其它相关部门，由项目经理启动应急预案。2、应急处理措施施工中本单位根据反馈的监测信息及时判断、预测可能出现的险情。严密监控，一旦发现险情预兆，立即停止危险部位施工作业并组织相关部门和人员，进行分析并采取消除险情措施，待险情消除后方可继续施工。突发事故，立即启动应急预案，把事故损失降到最小。第四节、环境保护措施（一）、防止扬尘、大气污染措施。1、深基坑土方挖运时，在现场出入口设专人清扫车轮、并拍实车上土、严密遮盖、禁止沿途遗撤。2、对施工道路出入口采取混凝土硬化处理，在出口处设置冲洗车轮的设备，并设专人负责。3、根据施工现场的临时道路应设洒水用的临时水管，并安排洒水人员，配齐洒水设备，根据现场情况进行洒水，清扫、防扬尘。4、为保护市区环境，在运输土方过程中，我们派专人负责沿途掉落土的清扫，维护市区环境卫生，把对周边环境的影响降到最低程度。（二）、防止水污染措施现场出口处设置洗车沉淀池，通过沉淀后的水方可排入市政管道。（三）、防噪声污染措施1、土方开挖的作业时间控制在6：0022：00之间。2、建立健全控制人为噪声的管理理制度。第五节 土方边坡、稳定计算书土方边坡计算书 本工程基坑壁需进行放坡，以保证边坡稳定和施工操作安全。基坑挖方安全边坡按以下方法计算。一、参数信息: 坑壁土类型：粉土 坑壁土的重度(kN/m3)：20.00 坑壁土的内摩擦角()：15.0 坑壁土粘聚力c(kN/m2)：12.0 边坡的坡度角()：55.0二、挖方安全边坡计算: =55=15，为陡坡。 h=2csincos/(sin2(-)/2)=212sin55cos15/(20sin2(55-15)/2)=8.12m。 土坡允许最大高度为8.12m。示意图土坡稳定性计算书 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：50； 考虑地下水位影响； 基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：3.300； 基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：5.500； 放坡参数： 序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 1 2.00 1.00 0.60 2 3.00 2.10 1.00 荷载参数： 序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b0(m) 1 局布 3.00 1 1 土层参数：序号1土名称粉土土厚度(m)5.6土的重度(kN/m3)20土的内摩擦角()15粘聚力C(kPa)12极限摩擦阻力(kPa)8饱和重度sat(kN/m3)22二、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+(h1i+h2i)bi+qbicositani/(h1i+h2i)bi+qbisini 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； -土层的计算重度； i -第i条土中线处法线与铅直线的夹角； i -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； -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-l02)1/2-r+l0-(i-0.5)bitan 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； -土坡与水平面的夹角； h1i的计算公式 h1i=hw-(r-hi/cosi)cosi-rsin(+)-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(ibi-l0)/r2r/360 i=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 1.716 35.133 -0.011 4.536 4.536 示意图如下： 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2步 1.340 39.442 -0.013 8.000 8.000 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= 1.7161.30 满足要求! 标高 -3.000 m 第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.3401.30 满足要求! 标高 -5.000 m第六节 降水施工方法1 降水措施根据拟建楼的实际情况，计划布置以下明排集水井降水，明沟、集水井排水是在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔1015m设置集水井，使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外。降水方法如下：1.在第一层开挖后在基础外边线外用挖掘机挖集水坑至-5.600米，集水坑内放2寸污水泵进行不间断抽水，人工配合放置井圈（井圈上钻不少于12个直径8mm的孔）,井圈高出土层0.5米。派专人观测，待水位下降后至基底500以下，进行二次开挖，同时挖设基底400*400排水沟，坡向集水坑，集水井直径1000，井底比基底深800。2.特别注意在挖集水坑放井圈过程中，集水坑中要交替抽水：开挖1号集水坑放井圈时，2号、3号集水坑内的水泵要不间断抽水，对2号集水坑进行深挖时，同时1号、3号、集水坑内的水泵要不间断抽水，以此类推。3.根据现场的实际情况，集水坑布置8个，位置详见后附详图。根据涌水情况可予以调整数量，避开塔吊基础，不扰动换填层。4.集水坑外侧要保证45度的放坡，以保证边坡安全。施工时做好监护，不满足安全要求及时处理。5.基坑开挖至-5.4米后，地下水位必须确保在基底500以下，要求昼夜不间断抽水，直至基础施工完毕，工期为45天。9.基坑开挖完成，必须经过建设单位、监理单位、地勘部门的验收方可进行下道工序的施工。2 安全保证措施1、装设符合施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005的用电系统，以防止触电等事故；2、选用质量合格的水泵，安全性可靠，扬程和功率等性能满足要求；3、当排水时间较长而土质较差时，为防止沟壁坍塌影响排水，沟壁可设置木板支撑；4、及时疏通管沟，保持排水通畅，降雨期间有专人负责查看排水系统运转。5、基坑开挖应严格按规定放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，如发现有裂缝或部分坍塌现象，应及时进行支撑或放坡，并注意支撑的稳固和土壁的变化。一有危险情形，立即停止施工，消除隐患后，方可继续施工；6、基坑开挖时，两人操作间距应大于3.0m，不得对头挖土；挖土面积较大时，每人工作面不应小于6，挖土应由上而下、分层分段按顺序进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖土，或采用底部掏空塌土方法挖土。7、重物距土坡安全距离：汽车不小于3m；起重机不小于4m，堆土高不超过1.5m。3 雨期施工预控方案1.材料、设备准备名 称草袋子潜水泵抽水软管塑料布数 量500条10台500m2000m22.技术准备（1）在进入雨施前，要认真、仔细的根据工程特点及施工情况提前编制有针对性和切实可行的雨季施工方案，报请业主及监理单位审批，审批合格后及时落实方案内容。（2）在雨施之前进行雨施交底。3.现场部署(1)雨期施工前，要组织有关人员认真分析雨期施工生产，根据雨期施工项目，编制雨期施工措施，所需材料要在雨期施工前准备好。(2）做好施工人员的雨期施工培训工作，组织相关人员进行一次施工现场准备工作的全面检查，包括临时设施、临电、机械设备等项工作。(3）检查施工现场及生产生活基地的排水设施，疏通各种排水渠道，清理雨水排水口，保证雨天排水通畅。(4）现场道路两旁设排水沟，保证不滑、不陷、不积水。清理现场障碍物，保持现场道路畅通。道路两旁一定范围内不堆放物品，且高度不超过1.5 m，保证视野开阔，道路畅通。(5）施工现场、工棚、仓库、食堂等暂设工程各分管单位要在雨期前进行全面检查和整修，保证基础、道路不塌陷，房间不漏雨，场区不积水。(6)在雨期到来前，做好高耸塔吊和外挂架防雷装置。安全部门在雨期前，对避雷装置作一次全面检查，确保防雷。(7)预备柴油发电机，做到施工现场随用随进场。预防措施：1.晴天应检查排水管线、沉淀池，并及时清淤，确保排水畅通，同时应定期检查设备及电器线路的完好情况。2.落实材料设备，确保与基槽施工同步。3.应保证基槽边坡的放坡角度，上部应设封闭防护栏杆，同时应随时观测边坡的稳定性，防止边坡滑坡或塌方。4.现场应严格遵守安全施工规定及安全用电要求。5.设专人负责防雨设施的检查、及排水管网的疏通，遇情况应及时上报并确定整改方案。第七节 集水明排计算书一、水文地质资料土层编号土层名称埋深 (m)厚度 (m)容重(kN/m3)内摩擦角 ()粘聚力 (kPa)渗透系数(m/d)平均粒径(mm)杂填土00.817.210100.120粉质粘土1118.710120.254粉土2217.91080.33风化岩4.5218.1801.54二、计算过程