土方开挖与基坑围护专项施工方案

萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第1页共66页第一章工程概况第一节工程概况萧储（2010）13号地块工程拟建于杭州市萧山区宁围镇利二村，公园西路北侧，庆春路隧道口附近，工程建成后将成为钱江世纪城的标志性建筑。本工程为两幢高层建筑，地下室整体相连，主楼裙房在±0.000以上分开，其中A楼为25层（99.7m）,B楼为43层（超高层177.2m）,地下室为3层，基坑面积约17520㎡,地下大面积深度为-15.05m,坑中坑为-19.75m。钢结构加混凝土核心筒结构，地下室建筑面积约3.6万平方米，±0.000以上面积约为12.9万平方米，工程±0.000相当于黄海标高6.55m,自然地坪的为相对标高-0.6m。本地下室开挖面积达17500㎡，土方外运量约22万m³。地下室底板为承台下翻，裙房底板厚度为1m，A楼底板厚度为2.5m，B楼底板厚度为3.2m。根据浙江大学设计研究院所做的围护设计方案，本基坑安全等级为一级。基坑影响深度范围内的土层为：杂填土、素填土、粘质粉土、砂质粉土、粘质粉土、淤泥质粉质粘土和粉质粘土。本工程建筑设计等级为甲级，基坑采用φ800、φ900承压桩和φ600、φ700抗拔桩。承压桩进入圆砾层约14m，并进行压力注浆，抗拔桩进入圆砾层约8m左右。第二节工程建设各方主体建设单位：杭州捍联置业有限公司设计单位：中国联合工程公司萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第2页共66页勘察单位：浙江城建勘察研究院有限公司监理单位：杭州信安建设监理有限公司围护设计：浙江大学建筑设计研究院施工总承包单位：浙江宝业建设集团有限公司第三节施工现场条件及现状现场施工情况及周边条件，B楼处北侧、A楼处西侧运土道路正在审批之中。由于现场施工用地极为狭小，现场无空间安排职工生活用房和办公场地，需在场外租地搭建解决。现场施工所需临时用水、用电已接入施工场地。工程桩及基坑围护桩目前施工之中，即将完成（计划于2011年5月28日完成）。为确保萧储（2010）13号地块地下室基坑土方开挖围护体系的专项施工顺利、安全的进行，故要求对地下室基坑土方开挖围护体系的专项施工方案进行详细编制、审批、审报、实施。第四节周边环境条件1、本工程东侧：为保盛大厦工程，基坑深度基本相同，施工时两楼之间道路基本挖除，并做运土道路，施工时，需基本上同时开挖、施工。南侧为公园西路，基坑围护桩至道路侧石约6.0m,路面标高比场地标高高30cm左右，为新建道路，路面下埋设自来水管（埋深2.0m）、电力管线(埋深1.2m)、雨水管(D1000,埋深约3.3m)。西侧为规划道路，目前还设有施工，现作为废土堆场。北侧，在1—14轴处靠近地铁口，距离地铁基坑边约25m左右，14—18轴处为空旷土地，拟建本工程钢筋制作场地。萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第3页共66页2、根据设计要求及现场实际条件，本工程拟配备四台塔机，其中裙房部位配备2台630型塔吊，A楼配置7035型塔机1台，B楼配置7052型塔机1台。4台塔吊全部设置在基坑内（详见平面布置图）。土方开挖期间需对塔吊的垂直度、位移、升降进行监测和观察，并制定保护塔吊的安全技术措施。3、由于现场场地狭小，施工布置时，我们将办公区布置在离基坑80m处，工人宿舍安排在离基坑400m处。材料加工区场地计划建于基坑的北侧与西侧，具体正在审批之中。4、临时用电及用水，根据业主现场已配置1650KAV变压器，通过对现场的用电计算，可以满足用电需求，为防止临时停电，现场将配置一台200KW发电机。土方开挖之际，用水量较小，现场进水总管可以满足施工要求。5、纵观本工程周边环境、基坑开挖深度及岩土层条件，影响基坑开挖成败的主要因素是地下水，因此设计中对降水至关重要，对坑外堆载也有严格要求。6、东侧宝盛大厦目前正处于桩基施工阶段，外围止水帷幕已完成。计划于六月底完成桩基工程，七月初开始进行土方开挖。萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第4页共66页第二章编制依据一、国家、浙江省、杭州市、萧山区，建设工程的有关文件。二、中国联合工程公司设计的该工程的施工图纸及相关图集。三、浙江大学建设设计研究院设计该工程基坑围护。四、建设部建发2009（87）文件五、浙江城建勘察研究院有限公司提供的本工程勘察报告。六、本工程的合同文件及合同文件附件。七、国家、省、市现行施工验收规范、规程和标准。八、国家、省、市现行安全生产、文明施工的规定。九、我公司QEO三合一体系管理手册，程序文件及有关规定。十、设计方案的专家论证意见及论证后的设计修改意见。萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第5页共66页第三章工程地质条件一、根据地质勘察报告，基坑开挖影响范围内土层情况及物理性质指标如下：1、-1杂填土：杂色、灰褐色，松散，性质不均，土性主要为粘质粉土，夹有混凝土碎块，碎石、碎砖、石块等建筑垃圾，局部含生活垃圾。层厚0.2~1.20m。2、-2素填土：灰色、灰黄色，湿，松散，以粘质粉土为主，含少量碎石块；层底含较多的植物根茎，为耕植土。层厚0.2~1.00m。3、-1粘质粉土（Q34）：灰黄色、灰色，很湿，稍密~中密，含云母片和少量贝壳碎屑。层顶高程4.47~6.03m,层厚3.00~5.10m。4、-2砂质粉土（Q34）：灰色、灰黄色，湿，稍密，含云母片及氧化铁。层顶高程0.14~1.98m,层厚2.60~5.35m。5、-3砂质粉土（Q34）：灰色、灰黄色，湿，稍密~中密，含云母片及氧化铁，夹粉砂。层顶高程-4.58~-1.71m,层厚1.39~5.90m。⑤-1粉砂夹砂质粉土（Q34）：灰色、饱和，中密，含云母片及氧化铁，夹砂质粉土。层顶高程-9.00~-4.31m,层厚1.90~6.30m。6、-2粘质粉土（Q24）：灰色，很湿，稍密，呈层状，含云母片和少量贝壳碎屑；夹薄层状淤泥质粉质粘土。层顶高程0.35~-3.70m,层厚12.05~-8.71m。7、淤泥质粉质粘土（Q14）：灰色，流塑，含腐植物和未完全分解的植物残骸，其上部局部地段夹薄层状粘质粉土。层顶高程-13.63~-11.02m，层厚3.90~7.80m。萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第6页共66页8、粉质粘土（Q23）：青灰色、灰绿色、灰黄色，可塑~硬可塑，含少量粉砂、粉土。层顶高程-19.19~-16.95m，层厚5.50~9.30m。二、地下水质：拟建工地区域内主要分三层地下水，上层地下水性质属潜水，下层地下水性质属承压水及基岩裂隙水。1、勘察期间统一测得场地部分勘探点的潜水含水层的地下水位一般埋深于地表下1.30~2.53m左右，水位年变幅在1.0~2.0m左右。该潜水水位升降主要受大气降水、西侧钱塘江等影响明显，并随季节性变化，其水化学类型为CL.HCO3￣Na.Ca型水，PH=7.27～7.68。勘察期间正值枯水期，因此所测的本场地地下水位埋深普遍在2.0米左右，特此说明。2、承压水：承压水分布于下部的⑨-1中砂层、⑨-2圆砾层中，上部的⑥层、⑦层粘性土是相对隔水层，构成含水层的承压顶板。承压水受侧向迳流补给，富水性好，具有明显的埋藏深、污染少、水量大、流速极慢、咸~危咸的特点。根据邻近拟建场地西北侧钱塘江江南岸段（地铁）设置一承压水长期观测孔ACG2点的水位观测资料，提供承压水位资料如下表。承压水水位长期观测孔水位观测成果（单位：m）孔号位置水位埋深变化水位高程变化观测时间ACG2江南岸8.240~10.680-1.119~-3.8812006.4.1~2007.3.12根据我院ZK48所测的承压水水位观测资料，提供承压水位资料如下表。萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第7页共66页孔号水位埋深水位高程观测时间ZK489.11-3.522010.12.28~2010.12.30经验算，本基坑中开挖深度最大的电梯井（坑底标高-19.750m）处坑突涌稳定安全系数为1.10，已满足规范要求。因此在本基坑开挖深度下，可不考虑承压水突涌问题。基岩裂隙水主要赋存于下部基岩风化裂隙中，含水层透水性受岩石的风化程度、裂隙的发育程度和管通性等控制。裂隙水主要受侧向补给和上部承压含水层下渗补给，径流缓慢，向下游排泄。本工程区以平原为主，总体基岩裂隙水水量微弱，对本工程意义不大。该场地地下水对混凝土具微腐蚀性，在长期浸水情况下对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，在干湿交替情况下对钢筋混凝土结构中具弱腐蚀性。3、根据基坑的实际开挖深度以及土层分布状况，提供各土层物理力学指标，如下表：萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第8页共66页各土层物理力学指示表层号土层名称W(%)Y(KN/m³)e水平渗透系数(cm/s)地基承载力特征值(kPa)固结快剪c(kPa)φ(°)1-1杂填土(10.0)(15.0)1-2素填土(10.0)(15.0)3-1粘质粉土31.418.830.8921.27E-0414511.3(7.0)29.1(28.5)3-2砂质粉土28.719.270.8072.00E-041209.0(6.5)31.8(29.5)3-3砂质粉土26.319.600.7374.22E-041506.5(6.0)34.6(30.0)5-1粉砂夹砂质粉土24.519.800.6888.70E-041704.9(5.0)37.3(30.5)5-2粘质粉土33.118.740.9261.05E-0411012.9(12.5)26.6(23.5)6淤泥质粉质粘土42.617.721.1938015.213.17粉质粘土26.619.480.76920044.219.3萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第9页共66页第四章围护结构设计概况第一节围护概况根据浙江大学建筑设计研究院《萧储（2010）13号地块基坑围护设计方案》（论证稿），综合分析场地地理位置、土层条件、基坑开挖深度及周围环境等众多因素，在确保周围建筑物安全和正常使用和基础以及地下室施工安全前提下，在“安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工”的原则下，经多方案分析比较最后确定，本工程基坑围护-8.5m以上部位采用放坡加土钉墙的方案，-8.5m以下部位采用围护坑加预应力锚索的方案。第二节围护各项施工工艺一、围护桩施工工艺本工程基坑围护采用Φ800、间距为1050mm，Φ900、间距为1150mm钻孔灌注桩。加外围三轴水泥搅拌桩止水帷幕，在自然地坪至-8.5m处，采用放坡开挖加土钉墙，-8.5m以下采用围护桩加拉锚式围护结构，基坑内、外采用自流深井降低地下水位。围护钻孔灌注桩桩顶标高为：-8.5m,桩底标高为-28.00m,有效桩长为20m左右，桩身混凝土标号为C30，坍落度为15-20cm,桩底均打穿淤泥原土，插入粉质粘土层1m以上，以提高基坑稳定性。二、止水帷幕施工工艺本工程的止水帷幕采用了Φ850＠600三轴水泥搅拌桩，采用套接一孔法施工，水泥用P42.5的普硅水泥，水泥掺入量为20%，水灰比为1.5左右,28天试块抗压强度不低于1.0MPa，下沉速度与搅拌提萧储（2010）13号地块土方开挖与基坑围护专项方案浙江宝业建设集团有限公司第10页共66页升速度不大于1m/s，并保持匀速下沉，匀速提升。三、土钉墙施工工艺土钉采用洛阳铲成孔，孔径直径110mm,采用土钉钢筋（20@1000）长度为6-8m，土钉倾角为下倾10°。土钉墙面层采用C20喷射混凝土，厚度80mm,混凝土配合比（配比）为水泥：砂：碎石1:2:2.5，面层为双向钢筋网片Φ6.5＠200×200mm。土钉注浆材料采用纯水泥浆，水灰比0.5，注浆压力为0.4MPa,水泥用量15kg/m,土钉墙抗拔力不小于12KN/m