(一)工程概况1.1工程概况拟建工程为晋开·四季城A区一期(11#、12#、15#、16#、19#、20#及社区服务用房及商业),位于市东北部,北临复兴大道,东临仁和路。基坑开挖深度自然地面下5.7米,电梯井落差2.5米左右。基坑周长约为699m,基坑面积约为26698㎡。根据公司编制的设计方案,本基坑采用放坡加喷射砼、复合土钉墙(土钉墙加水泥搅拌桩)、排桩支护措施。1.2周边环境情况基坑周边环境条件一览表位置相邻建筑说明北侧6#、7#楼6#、7#楼桩基已施工,主体未施工,距地下车库轴线为4-9m西侧规划路及耕田河沟地下车库轴线距河沟约8.4m,河沟深约1.2m,宽2-2.5m东侧未施工场地未施工13#、17#楼南侧未施工场地未施工规划道路据初步调查,基坑周边无各种管线。1.3基坑侧壁安全等级本工程基坑深度约5.7m,根据场地工程地质、水文地质条件、基坑开挖深度、周边环境条件及《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013及基坑周边环境条件,基坑侧壁安全等级为二级。(二)场地工程地质条件依据勘察报告显示,本场区土层信息如下:第(1)层粉土(Q4al+pl):黄褐色,稍密~中密,稍湿~湿,土质不均,干强度低,韧性低,摇振反应迅速,局部夹粘性土薄层,该层上部为耕植土,见有植物根系。层厚2.00~3.00m,平均层厚2.71m;第(2)层粉砂(Q4al+pl):黄褐色或黄灰色,松散~稍密,湿~饱和,砂质较均匀,主要成分以石英长石为主,云母次之。颗粒级配差。-2-层厚3.50~5.90m,平均层厚4.54m;层底埋深6.30~8.60;平均层底埋深7.25m第(3)层粉土(Q4al+pll):灰褐色,稍密~中密,湿,土质均匀,干强度低,韧性低,摇振反应性迅速,局部砂含量较高。层厚0.50~2.60m,平均层厚1.42;层底埋深8.00~9.50;平均层底埋深8.66m第(4)层粉土Q4al+pl):黄褐色~灰褐色,稍密~中密,湿,土质较均匀,无杂物,无光泽反应,干强度低,韧性低,摇振反应迅速,局部为粉砂。层厚1.00~2.00m,平均层厚1.49m;层底埋深9.80~10.50;平均层底埋深10.15m。第(5)层粉质粘土夹粉土(Q4al+pl):黄褐色,软塑~可塑,土质不均,切面稍光滑,干强度中等,韧性中等,偶见少量碎砖瓦块,夹粉土薄层。层厚3.50~5.50m,平均层厚4.28m;层底埋深13.80~15.80;平均层底埋深14.44m。第(6)层粉土(Q4al+pl)黄褐色,中密,湿,土质较均匀,干强度低,韧性低,摇振反应迅速,无光泽反应,砂粒含量高,局部表现为粉砂。层厚2.20~4.50m,平均层厚3.64m;层底埋深17.50~19.00;平均层底埋深18.09m。第(7)层粉质粘土(Q4al+pl):黄褐色,可塑,土质不均,切面稍光滑,无摇振反应,干强度中等,韧性中等,夹粉土薄层,偶见青灰色斑纹及少量钙质结核。层厚1.50~3.10m,平均层厚2.37m;层底埋深20.00~21.00;平均层底埋深20.45m。第(8)层细砂(Q4al+pl):黄褐色,密实,饱和,砂质均匀纯净,矿物成分以石英、长石为主,见暗色矿物,见少量螺壳片及小粒径钙质结核。层厚14.80~15.20m,平均层厚14.96m;层底埋深35.10~35.5;平均层底埋深35.35m。第(9)层粉质粘土(Q4al+pl)黄褐色,可塑,土质较均匀,干强度中等,韧性中等,切面稍光滑,稍有光泽,夹有小粒径钙质结核,局部夹粉土薄层。层厚1.70~2.60m,平均层厚2.15m;层底埋深37.00~38.00;平均层底埋深37.50m。第(10)层细砂(Q4al+pl)黄褐色,密实,饱和,砂质均匀,主要成分以石英、长石为主,云母次之,见暗色矿物,颗粒级配一般。该层未被揭穿,最大揭露深度45.0米。-3-(三)场地水文地质情况根据勘察报告可知,本场地稳定水位位于2.80~3.50m,基准期内年平均最高水位约1.0m。属第四系松散岩类孔隙潜水,地下水的补给主要为大气降水,水位随季节有一定波动,年变化幅度1.0m-2.0m。(四)施工方案编制依据工程平面图等资料、周边环境情况和现场勘测资料《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012《建筑基坑工程技术规程》DB13(J)133-2012《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2012《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013国家、建设部及河南省颁布的有关施工规范、规程和标准图集;(五)主要施工方法5.1降水施工方案依据技术先进、安全可靠、经济合理、确保质量的原则,采用管井将地下水位降到基坑底0.5米。根据土层开挖后管井降水情况,如有需要局部可增设轻型井点与管井相结合降水。1、基坑降水管井布置本工程降水管井平面布置为基坑四周管井间距为16.00m,基坑内管井间距25.00m,共布设降水井68口,井深15m。在基坑北侧与东侧分别布设2口观测井,观测井井深15m。观测井根据施工现场情况可做回灌井。井管外包100目双层滤网,外填碎砾滤料。2、抽水设备选择及降水用电量管井降水水泵选择1.5~3.0千瓦水泵(依单井出水量进行调整选用),初步预估用电量为150KW。为保证安全供电及线路检修,主供电线路沿基坑外围布设,每眼井与主供电-4-线路单位独立连接,设配电箱70个。为预防高压供电临时停电,基坑降水其间备用150KW发电机两台,要求发电机性能良好、柴油备用充足高压停电后能及时启动发电机供电。3、降水施工工艺及施工参数(1)根据降水平面布置图,测量确定出每个管井位置,采用适合松散地层的水冲-100型钻机施工,钻孔底部应比井管设计标高深0.5米以上,用砼垫块堵塞管底,井管采用无砂井管。(2)井管与孔壁之间用5-10毫米碎石填充作过滤层,地面下0.5米内粘土填充夯实,管顶部比所挖沟底高0.5米。(3)泵设置在管井底部,管井使用时应测试抽水,检查出水是否正常,有无淤塞等现象。(4)降水过程中应经常对抽水设备进行检查,并对井内水位下降和流量进行观测和记录。4、管井施工方法(1)管井定位放线钻孔下滤管钻机就位冲孔、换浆填砾填土稳管洗井配套安装抽水-5-测量人员根据降水井的设计位置测设实际井位,并参阅基础施工图纸,适当调整井位。井位偏差小于50mm。(2)挖井口、安装护筒根据测设的降水井的位置,采用人工开挖井口,井口直径为600mm。开挖深度为0.8m,安装高0.8m的钢护筒,护筒的安装位置必须准确。(3)钻机成孔采用冲击钻机成孔,一径到底,井孔要求圆、直,垂直度<1%。钻机就位必须准确,钻杆必须要垂直,钻机底座必须牢固。在钻至设计深度以后停钻。用清水置换井内泥水即洗井,并测定孔深,满足孔深要求之后,撤机。(4)下井管井管采用无砂混凝土滤水管,水位以下包缠尼龙网,缓缓下放,当井管与井口相差200mm时,接上节井管,接头处用尼龙网裹严,以免挤入泥砂淤塞井管,竖向用竹条和铁丝固定井管。为防止上下节错位,在下管前将井管以井方向立直。吊放井管要垂直,并保持在井孔中心,为防止雨污水、泥砂或异物落入井中,井管要高出地面不小于200mm,并加盖或捆绑防水雨布临时保护。(5)填滤料井管下部2米为沉渣段,其与孔壁之间用粘土封填;上部井管为滤管,滤管与孔壁之间用滤料填充,填砾料时,滤料沿井管外四周均匀填入,保持连续。要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象,洗井后滤料下沉及时补充滤料,要求实际填料量不小于95%理论计算量,填料至自然地面,经洗井之后,密实后及时填补滤料。降水井运行时,随水位下降,滤料会产生一定沉陷,及时采用粘土封闭。(6)洗井下管、填料完成后立即进行洗井。采用潜水泵反复进行抽洗,直至水清砂净。(7)设置水泵水泵规格1.5~3.0千瓦潜水泵,共计准备70台,扬程26m,流量10m3/h,在安装前,必须对水泵本身和控制系统做一次全面细致的检查,在地面试转3min~5min后,若无问题,方可进行安设。安装完毕应进行试抽水,满足要求方可转入正常工作。5、管井施工技术要求-6-(1)井位要求井位施放时详细时再次核实场区地下管线分布情况,确认井管下无管线后方可施工;为避开各种障碍物,降水井间距可作局部调整。(2)井深结构误差要求井位误差±50mm;垂直度误差≤1%。(3)成孔后,经验收后应及时下置井管、填砾、洗井,要避免因凉晒时间过长发生孔内坍塌和孔壁泥皮老化。井管下置:采用直接提吊法下管,连接必须牢固、密封。下管时,注意使井管居于孔正中,保证与井孔同轴,井管安装必须准确到位,切忌井管“悬挂”于孔内。(4)填料要求①含水层段砾料应具有一定的磨损度,砾料含泥量(含石粉)≤3%,粒径3~7mm;对含水层以上部分的砾料,在磨圆度和粒径方面可适当降低要求,但严禁使用片状、针状的石屑;②要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象,洗井后滤料下沉应及时补充滤料,要求实际填料量不小于95%理论计算量。(5)洗井要求①洗井要求达到“水清砂净”;②下管、填料成后应立即进行洗井,成井-洗井间隔时间不能超过8小时;③当常规洗井效果不好时,可加洗井剂浸泡后再洗井。(6)抽水要求①开挖至地下水位标高前的超前抽水,尽量增加抽水时间以提高坑内土体强度。降水过程中应控制好管井出水量及水位降深,以免由于局部降深过大引起周边建筑物不均匀沉降。电梯井集水坑局部挖深部位需重点布置降水管井。②抽水含砂量控制:为防止因降水带出地层细颗粒物质造成地面沉降,抽水的水含砂量必须保证:粗砂含量<1/5万;中砂含量<1/2万;细砂含量<1/1万。(7)配备好降水配电系统,进行试抽水,如有问题,及时检修。6、管井布井参数及质量要求(1)采用机械成井,参见降水平面图(具体位置由现场而定),管井定位偏差小于200mm。(2)降水井孔径为Φ600,滤管直径为Φ300的无砂水泥管,周围滤料填充,-7-滤料选用颗粒均匀、无泥砂污染的、粒径为3-5mm的米石。井深为15m,井口标高为自然地面。(3)降水自井口以下全部为为滤水管。(4)抽出的水含砂量不超过1/5万,长期运行期间不超过1/10万。(5)钻孔时一径到底不留沉渣,井孔要求正、圆、直、孔斜率<1%,下管时井管居中,不偏不斜。(6)严格控制水位,定期观测,使水位平稳,缓慢下降,防止过快造成不均匀沉降,影响周边环境。7、地下水位观测观测井设置要求:本基坑外设计4眼观测井,井深15m,井的其他设计参数与降水井相同;观测井周边要用砌砖围起来,封盖好,防止落入杂物堵塞。(1)观测要求:①录初始水位,每天观测一次并记录数据。②标尺要垂直放如孔中,读数时视线与标尺刻度垂直。(2)注意事项:①超前设置观测井,及时观测水位变化情况是否影响土方开挖;②水位观测,每天记录观测数据,观察排水井水量,含砂量大小,如有异常,及时反馈信息,加以调整;③注意观察基坑边坡动态,及时反馈信息,修整方案,确保基础施工顺利进行。④定期检修抽水设备,保障降水正常进行。8、封井方案本工程共有68眼降水井,井深大约为15m。4眼观测井,井深大约15m。其中位于筏板基础以下的降水井。出水量均比较大,是封井的着重处理点。封井措施的选择及封井时间根据当地的施工经验,封井方案分为基础上封井(明封)和垫层下封井(暗封)两种。明封的优点:施工工艺简单、价格优势明显;缺点是:地下室运行的封井处容易出现锈蚀和开焊的情况,造成地下室渗水、涌水,并且容易破坏地下室底板防水层。暗封的优点:地下室渗水、涌水防护有保证。缺点:施工工艺复杂。根据类似工程经验及本工程等综合因素的考虑,本项目拟采用暗封。根据管井的尺寸,我方决定800×800×100mm厚的预制板在垫层下对井口进行密封,将出水管和电缆引致基坑边沿。对于基坑中间的降水井,拟下设两台1.5~3.0kw的水泵,一台正