基坑支护(土钉墙)设计施工方案

1大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)2013年7月21日2大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)3大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)目录第一章概述 1第二章土钉支护设计计算 3第三章土钉支护设计方案 9第四章土钉墙支护施工方案 10第五章冬季施工措施 18第六章基坑及环境监测 19第七章土方支护工程应急预案 21附图：1.基坑土钉支护剖面图2.基坑支护平面布置图3.土钉墙节点详图1张1张1张1大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)第一章概述一、工程概况科研中心项目消防水池工程。基坑开挖深度从自然地表下约6.00m。拟建场地位于中央路西侧，占地面积约350平方米，地上1层，设有地下室一层。二、工程地质、水文地质情况1、地形、地貌及周边情况本工程拟建场地地位于中央路西侧，原东校区内，该场地地貌单元属河谷平原的丘陵地带，地基土的成因类型为第四纪冲洪积形成的粘性土和白垩纪沉积不同程度的风化页岩、砂岩、砂质泥岩层。第四纪地层覆盖厚度大于80m，沉积地层为粘性土、基坑开挖边线距原有建筑物距离均超过10m。2、工程地质特征本次勘探的最大深度(25.00m)范围内，土层主要为人工堆积层和第四纪冲洪积层。地层主要以填土、粉质粘土、第四纪Q4形成的堆残积粘性土层、及白垩纪头、碎石、煤灰渣等建筑垃圾组成，层.5-1.0米，厚度为0.5-1.0米。②粉质粘土：黄色，可塑，土质较均匀，稍有光泽，无摇振反应，干强度和韧性中③残积粉质粘土：黄黑色，完全风化成土状，有少量页岩碎屑，湿—饱和，干强度和韧性低，厚度为0.5-1.5米。层底埋深4.0-4.8米。④全风化砂岩：黄灰色，结构基本被破坏，风化蚀变明显，粉细砂状构造，成碎块松散体，碎块手捏即碎，干钻易钻进。厚度4.0-9.0米。层底埋深8.5-13.5米。厚度变化层未揭穿。第二章土钉支护设计计算2大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)二、地质情况及采用参数c.0kPac2=18.3kPac3=17.9kPaΦ=12.00°2Φ=11.20°3γ2=19.0kN/m3γ3=19.1kN/m34.全风化砂岩：h4=5.00mc4=0kPaΦ4=25°γ2=19.0kN/m33.设定地面超载q=15kPa三、土钉设计计算遵循原则1.只考虑土钉的受拉作用；2.土钉的尺寸应满足设计内力的要求，同时应满足支护内部整体稳定性的需要。四、土钉支护各组成部分尺寸及参数的选取99)的有关规定，结合边坡特点，初步选取参数如下：1.土钉层数n=32.锚固体孔径d=10cm03.锚固体水平间距Sh=2.00m,纵向间距Sv=1.50m4.土钉钻孔的向下倾角θ=10°5.边坡按1：0.34放坡，则坡角β=71°五、土钉支护设计计算书一、工程概况3大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)道土钉。计算时考虑地面超载15kPa。----------------------------------------------------------------------设计项目:----------------------------------------------------------------------[设计简图]----------------------------------------------------------------------[设计条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-996.000(m)7.000(m)4大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)壁重要性系数：土钉抗拉抗力分项系数：[坡线参数]7.000(m)坡线段数1序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)12.0666.00071.0[土层参数]土层层数4序号土类型杆土摩阻力水土(kPa)土层厚0123杂填土粘性土粘性土1.0002.5001.000容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚(kN/m^3)(kN/m^3)(kPa)(度)(kPa)18.518.05.010.020.019.018.018.312.050.019.119.117.911.350.05大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)50.0合算4强风化岩5.00019.019.00.025.080.080.0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满布均布15.000[土钉参数]土钉道数3序号水平间距(m)垂直间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)12.00022.00032.0001.50010.00[花管参数]基坑内侧花管排数0基坑内侧花管排数06大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)[锚杆参数]锚杆道数0[坑内土不加固]施工过程中局部抗拉满足系数:施工过程中内部稳定满足系数:[内部稳定设计条件]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：圆弧滑动坡底截止深度(m)：圆弧滑动坡底滑面步长(m)：0.5000.000(m)000(m)----------------------------------------------------------------------[设计结果]----------------------------------------------------------------------[局部抗拉设计结果]工况开挖深度破裂角土钉号设计长度最大长度(工况)拉力标准值拉力设计值(m)(度)(m)(m)Tjk(kN)Tj(kN)7大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)12.00041.8023.50042.314.9104.910(2)35.043.835.00044.513.3764.910(2)13.023.5943.594(3)23.546.00045.113.8664.910(2)12.824.0934.093(4)23.237.1017.101(4)96.840[内部稳定设计结果]工况号安全系数圆心坐标x(m)圆心坐标y(m)半径(m)土钉号土钉长度12340.732-5.041-7.026-8.25520711012414.9106.4106.5936.4108大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)236.5934.101[土钉选筋计算结果]土钉号土钉拉力(抗拉)土钉拉力(稳定)计算钢筋面积配筋配筋面积143.871.9199.61E16201.1229.483.6232.11E18254.53120.9150.1307.11E20314.0[喷射混凝土面层计算][计算参数]混凝土强度等级:配筋计算as:水平配筋:竖向配筋:配筋计算as:荷载分项系数:[计算结果]d6@200d6@2009大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)编号深度范围荷载值(kPa)10.001.506.9x21.503.007.0x33.004.5014.3x44.506.0055.7xMkN.m)实配As(MkN.m)0.40.90.50.9[外部稳定计算参数]土钉墙计算宽度:墙后地面的倾角:墙背倾角:土与墙背的摩擦角:土与墙底的摩擦系数:墙趾距坡脚的距离:墙底地基承载力:滑动安全系数：GB200210.000(m)0.0(度)90.0(度)10.0(度)0.3000.000(m)160.0(kPa)大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)[外部稳定计算结果]重力:重心坐标:(超载:超载作用点x坐标:土压力:土压力作用点y坐标:基底平均压力设计值基底边缘最大压力设计值抗滑安全系数:抗倾覆安全系数:1019.1(kN)5.495,2.874)19.0(kN)6.033(m)08.8(kN)2.040(m)115.7(kPa)<160.0145.9(kPa)<1.2*160.0238>2389>9第三章土钉支护设计方案采用土钉墙支护结构，从上至下共设三层土钉，土钉孔径10cm，土钉倾角10±2度，土钉纵向间距1.50m，横向间距2.00m，梅花形布置，各层土钉长度及锚筋规格见表1。各层土钉长度及锚筋规格一览表表1层层数123锚筋规格土钉长度(m)4.0大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)设计土钉的横压筋规格为2Ф14，通长设置，与土钉“L”型端部单面焊接，竖向压筋规格为2Ф14，间距2.0m.。钢筋网片Ф6.5@200×200，现场扎丝绑编；面层喷射C20细石混凝土，厚度100mm，坡顶喷射混凝土，护顶宽度不小于2m。钢筋采用Ⅰ级钢(Ф6.5)和Ⅱ级钢(Ф14、Ф20)，注浆水泥采用P32.5普通(或复合)硅酸盐水泥，水灰比为1：0.5~0.6。边坡范围内局部遇滞水层或其它管道渗水采用DN25的PVC管预埋泻水管的方(2Φ141500布置采取信息法施工，根据情况我们可选用“先喷后锚”或“先锚后喷”的施工顺序，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做出变更和调整。如果边坡建筑垃圾含量大，人工成孔困难的情况，土钉可调整为锤击打入式的钢筋或钢管；可根据现场实际情况增大放坡系数，具体施工方法可根据现场土层情况而定。大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)第四章土钉支护施工方案一、施工部署根据整体施工部署，施工区域分为I，II两个区域。每个区域又分为支护区和中心区。施工时，首先将第一步土钉高度范围内的土清除，土钉墙施工插入。组织施工队进行流水施工，以后逐层施工。(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(2)施工用电、用水配置：依据所投入机械设备用电功率统计，设备总计电力约100kVA，考虑到设备使用顺序、正常使用率，总工程需电力100kVA，因此，只需大于100KVA变压器就可满足施工的需要；依据用水设备和施工经验及本地区的水压，需水量3~5立方米/小时，只需直径25mm管的水源就能满足施工用水。2.施工安排：进场后先开挖土钉施工作业面，进行土钉护坡，同时要求距离边坡8.0m的范二、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，拟投入主要施工机械设备如表钢筋加工机械设备一览表表2设备名称设备名称调直机钢筋弯曲机钢筋切割机设备型号WJ40-1BX0GJ51-32大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)喷射砼施工机械设备一览表表3设备名称设备名称砼喷射泵搅浆机注浆泵设备型号Pz-5三、施工工艺流程开挖修坡定孔位成孔插筋堵孔注浆二次注浆绑扎、固定钢钉端焊接喷射混凝土面层混凝土面层循环下一层土钉施图1土钉施工工艺流程图施工工序3.1.1修坡基坑开挖作业用反铲挖掘机。预留10~20cm厚人工修整，确保边坡的坡角和坡面的平整度。3.1.2编扎钢筋网先喷射一层混凝土，然后再按正常顺序编扎钢筋网。上下层的竖向钢筋搭接，长度大于一个网格，以保证钢筋网的整体性，有利于传力。3.1.3成孔本工程主要采用人工洛阳铲成孔，成孔直径100mm。在杂填土土层中，人工成孔较困难时，可采用锚杆机成孔，以确保土钉孔的成孔质量。在成孔过程中，需将大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)孔中的残土清除，确保有效孔深，才能保证下道注浆工艺的质量。3.1.4土钉制作与安放为保证土钉能定位于孔的中心位置，需沿长度每隔2m焊上定位支架，定位支架的高度要确保使锚筋能够居中。插筋前应检查锚筋，包括长度、注浆管是否有漏浆等。插筋时应抬起后部使之与成孔角度相同，徐徐插进，防止碰坏孔壁。锚筋插入孔后应注意留出锚筋外露部分以满足固定的长度。3.1.5注浆注浆质量是保证土钉抗拔力的关键。在施工中必须认真按照设计要求，严格控硅酸盐水泥，水灰比0.5，并根据施工需要，在浆液拌制过程中添加早强剂，以确保浆液的流动性和提高早期强度，使土钉早日进入工作状态。注浆方式为底部注浆，即将注浆管插入孔底(距孔底200mm左右)，浆液从孔底开始向孔口灌填。注浆一般不少于2次，保证浆液充满锚孔。向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1，必须保证注浆质量。浆体应搅拌均匀并立即使用，开始注浆前、中途停顿或作业完毕后需用水冲洗管路，以防浆体凝固影响下次灌注的质量。3.1.6土钉端部焊接土钉端部应与加强筋、固定筋相互焊接。各钢筋的位置由里向外是：钢筋网，水平加强筋、土钉端头固定筋。3.1.7喷射混凝土喷射混凝土强度等级采用C20，砂、碎石计量采用先在小推车上把砂、碎石过磅为准；碎石的最大粒径不超过12mm，喷射混凝土机的工作压力为0.3~0.4Mpa。当采用两次喷射时，第一次喷射厚度以不完全覆盖钢筋网为宜，以便第二次施喷时有部分钢筋网与第二层喷射混凝土层连接。每层喷射混凝土应从下至上进行喷射，这样可防止喷射混凝土自重悬吊于上层土钉，增加上一层土钉荷载，尤其是当上层土钉注浆和喷射混凝土尚未达到一定强3.1.8、制作底梁人工挖底梁土方，尺寸为300mm×300mm，视土方情况确定支模方式，然后浇钢筋网锚入底梁不小于20cm，砼强度等级为C20。四、施工工期计划大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)1.施工进度计划第一步土钉支护紧随基坑开挖，下一步基坑开挖应在上一步混凝土面层喷射完不少于24小时后进行开挖；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。2.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。五、施工主要质量技术要求5.1根据土层的特点，确定满足要求的成孔方法，本工程采用人工洛阳铲成孔，对于不易成孔地层，采用锚杆机成孔。5.2修坡时应将表面松动部分清除干净，并设专人进行测量，确保不吃槽。5.3成孔前，应根据设计要求定出孔位并作出标记和编号。孔距允许偏差±+200mm、-50mm。当成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时，不得干扰邻近土钉的工作状态，具体调整位置由现场技术负责人决定。5.4插入钢筋时，由专人检查，若插入深度不足，则继续取土成孔。5.5水泥浆体的强度应大于20N/mm2，水灰比不宜超过0.6。注浆时要严格按配比搅浆，并随成孔随注浆，注浆渗漏较多时，要进行二次补浆直到注满。5.6锚筋长度=设计深度+200mm。锚筋制作长度误差不得大于20mm。钢筋网应牢固固定在边壁上，并符合规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射时应不出现振动。5.8为了保证施工时的喷射混凝土厚度达到规定值，在边壁面上垂直打入短的钢筋段作为标尺。当继续进行下部喷射混凝土作业时，应仔细清除施工缝结合面上的5.9钢筋网在每边的搭接长度至少不少于一个网格边长。1.4.10上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70％后才可进行下层土方的开挖及下层土钉施工。大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)六、施工质量保证机构与施工质量保证措施1.施工质量保证机构建立由现场负责人领导、质量技术负责人中间控制，技术质量组全体人员基层检查，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2所示。现场负责人质量技术负责人2.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，钢筋吊放到位后，还应做钢筋隐检，并认真填写隐检记录；(2)水泥、砂、石、外加剂等进场后必须做原材复试并提供试验报告；砼强度必须符合设计要求，现场施工时每500平方米砼预留一组砼试块(100×100×100)，并做好砼试块制作记录和试块的现场养护；(3)土钉注浆后，一定时间(2小时内)内必须进行二次补浆，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。七、施工安全保证措施大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)1.安全保证体系以现场负责人为首，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，建立现场负责人部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。2.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，确定管理点和预防控制措施。(1)现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制；(2)土钉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；(3)已挖完的基坑,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；(4)工人上下基坑要走人行安全通道。3.安全管理(1)严格执行国家及有关施工现场安全管理条例及办法；(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，坚持特殊工种持安全操作证上岗制度等；(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。八、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。(1)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；(2)运输散装材料时，车厢后封闭，避免撒落，料车离场前，派人用水将料槽及车身、轮胎冲洗干净；(3)建立有效的排污设施、二级沉淀池，保证现场和周围环境整洁文明；资料部负责人技术质量部负责项目安全部负责资料部负责人技术质量部负责项目安全部负责材料安检部负责(5)夜间灯具集中照射，避免灯光扰民。九、施工组织机构1.组织结构本工程实行项目法施工，按照公司项目管理组织条例组织实施。现场项目部组现现场负责人图3土钉施工现场负责人部组织机构图2.劳动力组织根据所承担的工程量，所需劳动力配置如表4土钉支护劳动力配置一览表混混凝土工4钢筋工5机械工2工种人数焊工215第五章雨季施工措施根据雨季施工的有关规定，结合边坡施工的特点在施工过程中应采取必要雨季施工的具体措施方案雨季施工期间，要随时掌握气象情况，事先了解气象预报，确保作业安全。大风、大雨后必须进行检查，做出记录，经施工负责人确认后方可进行施工作业。1.1场地平整后形成场区高低错落，沿基坑设置正式雨水管线。周圈道路外高里面排入雨水井中，经雨水管线排入市政管网。日常检查排水管线是否通大学生人才才公寓(外来务工人员公寓)畅，如有堵塞及时清理。1.2雨水流入排水明沟或雨水井内。确保施工工地的现在排水系统没有受到干扰，使得从高处流入基槽方向的任何地面水均被截住并安全地排出工地之外。1.3建议总包单位在基坑四周围用红砖砌300mm高挡水堰，防止坑上的雨水流入坑内。基坑挖到底后，总包单位应沿内部四周围肥槽内设200mm宽300mm深排水沟，坡度为0.5%，沿排水沟找坡方向30~50m设置500mm×500mm深500mm积水坑，下部垫100mm厚砾石。雨水较大时配水泵抽水至基坑外临近雨水井内。土层。基坑与环境的安全与稳定，集中体现在土体的变位，边坡水平位移和沉降。随着土方开挖尝试的增加，边坡周围土体会产生一些变化，如应力重新分布，动态跟踪变位监测，已成为基坑施工工程的一项重要内容，是避免事故发生的重要保障。6.1监测目的根据观测数据，及时调整开挖深度及位置，必要时采取补救措施，保证临近建筑物及管线不因土体地面位移的过量而遭破坏，以利工程顺利进行。6.2监测项目支护结构水平位移，周围建筑物沉降，地下管线变形等。6.3监测点的布置6.3.1控制点的布置控制点包括基准点、工程基点及联系点、检核和定向点等工作点，在选设和使用上应符合下列要求。6.3.2基准点应选设地变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时，应作稳定性检查，并以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点，