基坑边坡渗水流沙处理方案

基坑边坡渗水、流沙应急方案审批：目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、编制依据3二、工程概况及工程水文地质条件3工程概况3工程地质条件4水文地质条件7三、边坡渗水原因分析及处理措施83.1边坡渗水原因分析83.2边坡渗水、流沙处理措施8四、突发事件应急预防13一、编制依据设计文件1、《岩土工程勘察报告》2、本工程相关图纸。国家相关规程标准《建筑基坑支护技术规程》〔JGJ120-2023〕；《建筑边坡工程技术标准》〔GB50330-2002〕；《建筑基坑工程监测技术标准》〔GB50497-2023〕《建筑机械使用平安技术规程》〔JGJ33-2023〕；《建筑与市政降水工程技术标准》〔JGJ/T111-98〕。二、工程概况及工程水文地质条件工程概况参建单位概况建设单位：勘察单位：设计单位：监理单位：施工单位：工程根本概况拟建工程场地位于石嘴山市大武口区。坐落在世纪大道西侧，北与金晶路相邻，总建筑面积约为150000平方米，本工程±相当于绝对高程。经调查，场区原为连片鱼塘。经填方平整后，整个场地地形较平坦。本工程±为，成形工段场地根本平整，场地标高接近±，熔化工段场地起伏较大，自然地面标高约为。熔化工段垫层底标高为，基坑开挖深度为，基坑平安等级为二级。配料车间垫层底标高为，基坑深度为设计，基坑平安等级为三级。根据目前图纸提供情况，已确定熔化工段边坡采用联合支护方式，采用土钉墙支护，采用1:1自然放坡；配料车间采用自然放坡，上部采用1:1自然放坡。工程地质条件场地地形概况勘探点地面高程～，最大高差。地貌单元隶属贺兰山东麓冲洪积平原。拟建场区大地构造位置处于祁吕贺山字型构造脊柱复合部位。场区及周围没有发现大的区域性断裂构造，第四系沉积地层厚度巨大，以砂土为主，地质条件稳定。拟建场地地表有植被发育，熔化成形工段场地不平整，高差较大，表层为新近回填的素填土，混有小卵石煤渣等。场地周边无建筑物和地下管线,且场地较宽阔。气象环境石嘴山属中温带干旱、半干旱大陆性高原气候区，气候枯燥，雨量稀少，日照充分，蒸发强烈，风大沙多，夏热而短促，冬寒而漫长，冷热变化急剧，年温差、日温差较大。统计近35年气象资料，石嘴山大武口地区，最高气温39℃，最低气温-23℃。最大降雨量174mm，最大蒸发量2157mm，最大风速22m/s，西北风及偏西风为主导风，根本风压值，根本雪压值取。土壤标准冻深1.04m，每年11月下旬开始冰冻，翌年3月解冻。地层土质概述场区内除地表浅局部布有素填土外，其下为第四系湖积、冲洪积相地层。各土层岩土工程性状自上而下分述如下〔地层编号与剖面图一致〕：=1\*GB3①素填土(Q4ml)：厚～，平均；层底标高～，平均。土黄色～黄绿色，以粉土为主，含黏土物质，混有少量草根，局部含煤渣。枯燥～稍湿，松散。层内取Ⅱ级原状土样9件，做标准贯入试验87次，物理力学指标统计如下表：统计值指标样本数n最大值-最小值平均值标准差σ变异系数δ修正系数γs标准值φk天然含水量W〔%〕9天然重度γ〔kN/m3〕9干燥重度γd〔kN/m3〕9天然孔隙比e090.694压缩系数a1-2〔Mpa-1〕9////压缩模量Es1-2〔Mpa〕9////标贯修正击数N87堆积年代小于5年，土质很不均匀，建议挖除。②粉质黏土(Q4al+l)：厚～，平均。层底埋深～，平均；层底标高～，平均。整个场区均有分布。黄绿色，局部泛灰绿色。夹粉土条带，局部增厚成层状或透镜状〔=2\*GB3②-1粉土，另述〕。含少量粉细砂。湿～饱和，可塑。层内取Ⅱ级原状土样69件，做标准贯入试验1240次，物理力学指标统计如下表：统计值指标样本数n最大值-最小值平均值标准差σ变异系数δ修正系数γs标准值φk天然含水量W〔%〕68液限WL〔%〕68塑限WP〔%〕68天然重度γ〔kN/m3〕68干燥重度γd〔kN/m3〕68液性指数IL68////天然孔隙比e0680.09压缩系数a1-2〔Mpa-1〕68////压缩模量Es1-2〔Mpa〕68////标贯修正击数N1240由原状土样孔隙比e0及液性指数IL查表确定承载力根本值ƒ0=260kPa,回归修正系数ψ，承载力特征值ƒak=247kPa；标贯统计结果确定承载力特征值ƒak=250kPa。考虑土层不均匀因素，推荐其承载力特征值ƒak=180kPa。=2\*GB3②-1粉土〔Q4al+pl〕：厚～，平均。层底埋深～，平均。夹于第=2\*GB3②层粉质黏土层中，黄绿色及黄褐色，含粉质黏土条带。摇振反响中等，无光泽反响，干强度、韧性低。湿～饱和。多呈中密状态。层内取Ⅱ级原状土样11件，做标准贯入试验78次，物理力学指标统计如下表：统计值指标样本数n最大值-最小值平均值标准差σ变异系数δ修正系数γs标准值φk天然含水量W〔%〕11液限WL〔%〕11塑限WP〔%〕11天然重度γ〔kN/m3〕11干燥重度γd〔kN/m3〕11天然孔隙比e011压缩系数a1-2〔Mpa-1〕11////压缩模量Es1-2〔Mpa〕11////标贯修正击数N78由原状土样孔隙比e0及含水量W确定承载力根本值ƒ0=220kPa,回归修正系数ψ，承载力特征值ƒak=205kPa；标贯统计结果确定承载力特征值ƒak=180kPa。综合推荐其承载力特征值ƒak=180kPa。③细砂〔Q4al+pl〕：厚～，平均。层底埋深～，平均；层顶标高～，平均。灰绿色～黄褐色，以细砂为主，含小砾，局部夹砾石薄层及透镜体，夹粉土及粉质黏土条带。主要矿物成分以石英、长石为主，含云母及暗色矿物。饱和，多呈中密状态。层内做标准贯入试验424次，将标贯修正击数分别进行统计，结果如下表：样本数n最大值max最小值min平均值φm标准差σ变异系数δ修正系数γs标准值φk424推荐地基土承载力特征值ƒak=220kPa=4\*GB3④粉土〔Q4al+pl〕：层顶埋深～，平均。层顶标高～，平均。黄褐色，含少量粉砂颗粒。饱和。无光泽反响。呈中密状态。层内做标准贯入试验682次，将标贯修正击数分别进行统计，结果如下表：样本数n最大值max最小值min平均值φm标准差σ变异系数δ修正系数γs标准值φk682推荐地基土承载力特征值ƒak=250kPa。=5\*GB3⑤粉质黏土〔Q4al+pl〕：厚～，平均。为本次勘察底部控制地层。黄褐色及灰绿色，含少量粉土颗粒。可塑～硬塑。无摇振反响。切口光滑，具光泽。干强度及韧性高。层内做标准贯入试验21次，将标贯修正击数分别进行统计，结果如下表：样本数n最大值max最小值min平均值φm标准差σ变异系数δ修正系数γs标准值φk21推荐地基土承载力特征值ƒak=350kPa。水文地质条件场地及周边无河流、水库、湖泊等地表水系，勘察期间正值丰水期，实测地下水位埋深，平均〔即水位高程〕。属潜水类型，受大气降水及地下水侧向补给，水位动态年变化幅度约。石嘴山市大武口区地处宁夏干旱区〔K＞〕，场地土层以粉质黏土为主，属弱透水层。土的含水量W＞20%，熔化工段和配料车间采用深根底，根底置于弱透水层的地下水中，根据《岩土工程勘察标准》〔GB50021—2001〕(2023年版)附录G之规定，判定场地环境类型为Ⅱ类。三、边坡渗水原因分析及处理措施3.1边坡渗水原因分析本工程基坑降水方式采用井点降水，目前熔化工段周边共设降水井40口，间距为12m，熔化、成形工段之间降水井共设4口，间距20m，井深21-22m，截止至本方案编制之日，熔化工段已持续降水40天，成形工段未降水。目前熔化工段周边降水井内水位保持在-21m~-22m，各井出水量均匀，无明显减小现象，基坑内观测井水位-14m~-18m。因场地原为连片鱼塘，且开挖后发现地质状况较复杂，经分析，熔化工段边坡渗水主要为土层内富含水。因局部含水层〔细沙〕被弱透水层及隔水层〔粉质粘土、粘土层〕隔离，水无法快速渗入降水井内，导致基坑开挖后局部出现渗水现象，且伴随流沙。3.2边坡渗水、流沙处理措施截止日熔化工段基坑内渗水及流沙位置如以下图：边坡渗水处理措施结合当地经验及相关专家建议，根据本工程特点及现状，制定边坡渗水处理措施如下：1、在局部水量较大的部位加设降水井。2、因边坡渗水处持续时间较长，为防止坡脚长期浸泡冲刷导致边坡坍塌，在对坡脚进行修整后，采用沿坡脚位置垂直打入3m长钢管，根据现场情况，钢管间距取2m，锚固段长度2m，外露局部长度1m，钢管应刷防锈漆后使用。在钢管上固定3m长竹串片〔8#铁丝固定牢固〕形成支挡结构，并在边坡及竹串片间填碎石作为反滤层，保证坡脚渗水能排入排水沟内且不造成泥土流失，沿钢管外侧设200x200排水沟坡度5‰，外表硬化防止渗水，在排水沟端部设500深集水坑。具体做法如以下图：3、局部独立根底开挖后有少量渗水的，可先将水去除后，将槽底淤泥清理完毕，然后用设计指定地基换填材料拌干水泥，并及时分层回填夯实。3.2边坡流沙处理措施加强地质勘探和调查研究，在地层标高附近有粉砂层时，加大降水措施力度，做好预防工作；假设开挖到砂层遇流砂时，应立即停止开挖，针对不同程度的流砂现象可采取以下措施。引流导流开挖过程中发现流沙后应及时用沙袋及土工布封堵，然后距流沙处5m挖探沟引流，集水并及时排出，目前探沟位置如下图尽快锚喷封闭1、为防止渗水时连带的涌沙、涌水甚至坍塌，基坑开挖后，立即对开挖面封闭。基坑开挖面出来后及时进行土钉墙施工，到达围护土体效果。砂层存在坍塌可能时，可先绑扎钢筋网片并稍作喷护，边坡稳定后再打孔进行土钉施工,土钉的数量可根据现场情况适当增加，假设土质不稳定，可局部增加一排土钉。2、调整土方开挖分层厚度，由～2m调整为不超过。当开挖到砂层时，可适当调整开挖高度为1m，依靠反压土阻挡对外侧砂层土体的涌动力，对开挖出的桩面及时采取防护措施。3、现场配备沙袋、土工布等材料，如遇到桩间土急剧流失且水量较大的情况，立即使用沙袋和土工布进行封堵。沙袋装适量砂有序堆垒在桩间土流失的部位填实，并用土工布封堵防止砂土流失。备用支护方案假设砂层厚度较大且持续渗水，土钉墙无法按方案施工、土钉深度不能满足要求时，应调整方案，采取放坡复合土钉墙支护,根据现场情况，可用微型钢管桩复合土钉墙作为备用方案。微型钢管桩施工工艺如下：1、施工工序与施工工艺施工机械：成孔采用SH-30钻机或锚杆钻机。施工顺序：首先开始进行微桩成孔施工，成孔验收合格后放入钢管，钢管直径为48mm，注入水泥浆。施工工艺：场地平整→放桩位→钻机就位→钻进成孔→注浆→放入钢管。2、微桩施工简述平整场地；根据设计要求放出基坑边线及定出桩位，安装钻机进行成孔作业。注浆钢管制作焊接：根据设计图纸要求的深度进行下料，钢管连接处进行加强焊接。本工程桩长为6m，可不考虑焊接。测量放线：根据设计要求的间距、排距及设计提供的标高进行测量放线。孔距定位：根据设计的孔洞直径、间距、排距使用筷子打入地下进行定位。微型桩定位：本工艺采用干成孔方式钻孔，根据微型桩定位，在成孔位置上进行钻头准确定位，支撑脚腿下进行夯实后垫方木，确保其稳定。就位钻孔：将螺旋钻机或SH-30安放在指定位置，安放水平，防止倾斜；将钻杆抬至钻机旁，启动钻机，慢慢钻进；每进深2m,需要接一次钻杆，直至得到设计有效深度。钻孔：钻孔前按设计方案要求将钢管接长，搭接部位要用12钢筋加固帮接接焊，帮接长度不小于钢管直径的两倍，焊缝应饱满，并应检查钢管的垂直度，焊工必须有焊工证，施焊前应试焊；桩尖端部2米以下范围内钻出浆口，直径15mm，间距400mm，出浆孔呈梅花型交错布置。拌制水泥浆：水泥浆采用专用机械进行拌制，水泥采用矿渣硅酸盐水泥，水灰比控制在～之间，把拌制的水泥浆放入钢制的1m*1m*1m灰槽内或地面储浆坑内，然后由注浆机注浆。成孔后放入钢管，钢管采用直径48mm的钢管。钢管放入孔中要居中。注水泥浆：注浆管需装设压力表，注浆压力为，水灰比控制在～之间，注浆后暂不拔管，直至水泥浆从管外流出为止，拔出注浆管，密封钢管端部，加压数分钟，待水泥浆再次从钢管外流出为止。水泥浆强度不小于M20。3、微桩质量控制标准孔垂直度不能大于0.5%。实际注浆量与理论注浆量之比应大于。4、微桩质量事故处理预案孔壁坍塌要跟管钻进。注浆后要及时补浆直到凝固后空孔不大于300mm。5、质量保证措施工程序号检查工程允许偏差或允许值主控工程1孔深±100mm2桩位±50mm一般工程1孔垂直度不大于%。6、微型钢管桩平安控制措施：微型钢管桩施工之前，对每个班组进行技术交底和平安交底，使每个工人都牢固树立质量和平安意识。注浆时注浆管不得弯折缠绕，时刻注意压力表，以免压力过高管炸伤人。现场插拔注浆管人员配带防护眼睛，以免浆液溅入眼中。每根桩注浆结束后，注浆管要保持压力3分钟，等压力消散之后拔掉注浆管，这样既有利于注浆效果和保证桩身质量，也防止了压力过高造成平安事故。微型钢管桩施工完毕后，再进行该部位土钉墙施工。7、复合土钉墙剖面图如下：四、突发事件应急预防为确保制定的平安施工管理及技术措施的有效实施和优化，由工程经理全面负责本工程的平安生产工作。成立平安环保部，按照石嘴山市要求，按管理分项配置人员，负责工程平安生产的顺利实施。公司总部还将派平安总监进驻现场，实行平安的垂直管理。建立以工程经理为首，工程副经理、工程总工、平安总监、平安工程师、责任工程师/工长、班组长、生产工人组成的应急管理体系。工程应急管理组织机构见以下图。政府主管部门政府主管部门业主、监理公安消防部门业主、监理公安消防部门企业应急领导小组企业应急