深基坑工程安全专项施工方案

国家陆地搜寻与救护基地及消防特勤模拟训练基地四期工程深基坑工程安全专项施工方案重庆建工住宅建设有限公司1第一章、工程概况一、支护方案本深基坑工程所处地段地势较为开阔，具备较好放坡条件，且考虑放坡处理具有较好经济性，基坑临时边坡均采用放坡处理，坡度遵循«国家陆地搜寻与救护基地及消防特勤模拟训练基地四期工程岩土工程勘察报告»中建议的临时边坡坡率值并满足«建筑边坡工程技术规范»对坡率的相关要求，且控制坡脚距建筑物边缘不小于2.0米．深基坑工程场地内的临时边坡类型主要为岩质边坡，此处岩石主要为较完整的泥岩(局部为砂岩)，岩层层面较为平缓，经查看地勘报告，可能会产生沿层面的滑动；另外，岩层的两组裂隙均较陡，切坡坡度较缓时不会造成岩层沿裂隙破坏.根据本工程建筑、结构设计，按设计标高整平后，19号水循环附属用房-1F周边形成高6.00m的强风化或中风化岩质边坡；－2F周边形成高16.30m的强风化或中风化岩质边坡；12号潜水池基坑形成高13米的强风化或中风化岩质边坡。根据基坑周围建筑及现场实际情况，本次基坑进行如下支护：序号边坡段编号边坡介质破坏模式支护方案1A轴强风化或中风化岩质滑移及垮塌破坏放坡开挖+局部素喷支护2B轴强风化或中风化岩质滑移及垮塌破坏3C轴强风化或中风化岩质滑移及垮塌破坏47轴强风化或中风化岩质滑移及垮塌破坏51/6轴强风化或中风化岩质滑移及垮塌破坏63轴强风化或中风化岩质滑移及垮塌破坏国家陆地搜寻与救护基地及消防特勤模拟训练基地四期工程深基坑工程安全专项施工方案重庆建工住宅建设有限公司2其中7轴、B轴及1/6轴边坡先按照道路及房屋建筑设计标高对边坡进行平场，平场后标高为229.00m。基坑边坡开挖坡率如下：（1）、对于土质及强风化岩质边坡，坡度按1:1.5控制；边坡高度大于8米时，采取分级放坡处理，分级处形成2.5米宽马道。（2）、对于岩质边坡，按1.0:1.0~1.0:1.25控制；边坡高度大于12米时，采用50厚C20素混凝土喷射支护。（3）、对于填方边坡，施工前须对原地貌中的淤泥质土、耕土及植被进行清除；对于原始地貌坡度大于1:5的区域，须平整为台阶状，台阶高宽比为1.1--1.2.二、气象水文重庆市国家陆地搜寻与救护基地及消防特勤模拟训练基地四期工程场地位于重庆市两江新区复盛镇，有公路直达场地，交通方便。勘察区属亚热带温暖湿润季风气候区，具冬暖、春早，雨量充沛，夜雨多，空气湿度大，云雾多，日照偏少等特点。多年年平均气温17.80~18.60°C，月最低平均气温7.20~7.90°C（1月），日极端最高气温43°C（2006年8月15日），日极端最低气温-3.1°C（1975年12月15日）。多年平均降水量1085.10~1141.80mm，年最大降水量1544.80mm，年最小降水量740.10mm，多年平均最大日降水量113mm，降水多集中于每年的5~9月，约占全年降水总量的70%。三、地质构造场地位于明月峡背斜北西翼，在场地基岩露头处测得岩层倾向300°，倾角68°，呈单斜产出，层序清楚，结合差，属软弱结构面。根据现场调查及其区域地质资料分析，场区内未见断层及活动性大断裂通过，地质构造简单．主要发育2组裂隙：LX1：倾向205°，倾角70°，结构面较平直，间距2.0～4.0m，闭合，延伸1.0～2.5m，无充填，结合程度差，为硬性结构面；LX2：倾向91°，倾角75°，微张，少量粘土充填，间距0.50～1.0m左右，延伸2.5～5.0m，结合程度差，属硬性结构面。四、地质岩性国家陆地搜寻与救护基地及消防特勤模拟训练基地四期工程深基坑工程安全专项施工方案重庆建工住宅建设有限公司3场地覆盖层为第四系杂填土（Q4ml），下伏基岩为侏罗系中统（J2s）泥岩、砂岩，现分析如下：1、第四系土层（Q4ml）素填土（Q4ml）：杂色，主要为砂、泥岩碎、块石组成，结构松散--稍密、稍湿，粒径3mm--100mm,局部达800mm，含量约27--35，泥岩碎、块石局部已经风华呈土状，为人工回填而成，回填时间约5年。钻孔揭露厚度0.30m(ZK20)--9.30m(ZK10)，主要分布于场地北侧及已有公路、建筑物附近。2、侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩：紫红色，主要由粘土矿物组成，泥质结构，砂质含量分布不匀，中厚层状构造，强风化岩芯较破碎，中风化岩芯柱状、长柱状、岩体较完整、岩石新鲜，钻孔揭露厚度0.60m(ZK58)--18.70m(ZK17，未揭穿)，为场地的主要岩层。砂岩：灰白色，主要由长石、石英及少量云母矿物组成，细粒结构，厚层状构造，泥钙质胶结，强风化岩芯较破碎，中风化岩芯柱状、长柱状、岩体较完整，局部地段顶部见黄灰色粉砂岩薄层，钻孔揭露厚度0.50m(ZK65)--14.40m(ZK38，未钻穿)，为场地的次要岩层。强风化带：岩芯呈碎块状，饼状，局部薄饼状，岩屑状，少量短柱状，风化裂隙发育，质软，易击碎，手可折断岩芯碎块，钻探揭示最大厚度2.40m。中等风化带：岩质较新鲜，钻探岩芯较完整，多呈柱状、长柱状、局部岩芯短柱状，钻孔揭露最大厚度17.00m。按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）附录A表A.0.4判定岩体属块状结构。五、场地地下水场地属斜坡地带，地面坡角约10～40°，场地地形有利于地表水沿斜坡排泄。有少量地表水沿地表下渗至基岩顶部风化裂隙发育地段，汇聚形成风化孔隙水、裂隙水，均为上层滞水。综上所述，场地水文地质条件简单；拟建场地及周围无污染源，据以往勘察经验和环境判定，地表水及地下水对砼物腐蚀性微，填土中无腐蚀性堆填物，填土对建筑材料腐蚀性微。场地填方区，其原始地形低洼地带的地下水可能会对拟建物矮基础施工有影响，雨季施工时应注意及时疏干地下积水。1、地表水场地在以ZK18-ZK19-ZK27-ZK29钻孔为边界范围内为冲沟，雨季有积水，水深国家陆地搜寻与救护基地及消防特勤模拟训练基地四期工程深基坑工程安全专项施工方案重庆建工住宅建设有限公司40.3~0.8m，其余无大的地表水体。2、土层孔隙水及岩层地下水场地地下水以其储存形式可分为松散层孔隙水和基岩裂隙水。松散层分布于拟建场地已有建筑物及道路范围，其地下水主要补给源为大气降水，松散土层厚度不均，分布较零星，地下水补给范围小，补给、储存条件差，地下水微弱或基本无地下水。基岩裂隙水分布于风化裂隙中，其主要补给源为大气降水，基岩强风化带岩层较破碎，风化裂隙发育，但场地内基岩强风化带厚度有限，中等风化带基岩裂隙较发育，且由于场地地形坡角为10～40°，现状地形有利于地下水的排泄，但是按照设计标高开挖后，有基坑，大气降雨补给及四周汇水于基坑（场地最低处），基坑容易积水，施工时应配足抽水设备。钻孔施工完毕抽干孔内循环水后，经24小时观测钻孔水位恢复情况，场区钻孔均为干孔。由此可见，场地内地下水贫乏，水文地质条件简单。六、岩土物理力学参数确定1、杂填土整个场地都有分布，厚度分布不均匀，差异性较大，且填土松散~稍密，变异系数较大，说明竖向及横向分布不均匀。建议场地素填土天然重度取6.74KN/m3，粘聚力取0KPa，综合内摩擦角取30°。2、粉质粘土根据钻孔揭露，冲沟内粉质粘土部分表层为软塑状，厚度厚薄不均，且局部分布。可塑状粉质粘土天然含水量20.2%～22.1%，平均值21.0%；天然重度19.7～20.2KN/m3，平均值19.9KN/m3；饱和重度20.2～20.6KN/m3，平均值20.4KN/m3；孔隙比0.619～0.692，平均值0.656；液限28.0%～31.0%，平均值29.2%；塑限17.3%～18.4%，平均值17.8%；液性指数0.26～0.29，平均值0.28；塑性指数10.7～12.6，平均值11.4。天然直接快剪平均值φ=15.3°，C=30.8KPa；标准值取经验值φ取12.0°，C=26.0KPa；压缩系数平均值a10.1~0.2=0.33MPa-1，为中压缩性土；压缩模量平均值5.07MPa。据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）并结合重庆地区经验综合取值，可塑状残坡积土地基承载力特征值取140Kpa（可塑状）。3、强风化基岩场地内强风化带岩石结构不清晰，岩体较破碎，未取样测试。据现场鉴别岩芯国家陆地搜寻与救护基地及消防特勤模拟训练基地四期工程深基坑工程安全专项施工方案重庆建工住宅建设有限公司5及结合经验，提供强风化带岩石地基承载力特征值（经验值）：对强风化泥岩取300KPa，强风化砂岩取500KPa。4、中风化基岩中等风化泥岩天然单轴抗压强度区间值5.1～10.0MPa，平均值7.0Mpa，标准值6.7MPa；饱和单轴抗压强度区间值2.9～6.3MPa，平均值4.3Mpa，标准值4.2MPa，软化系数0.62，为遇水软化的极软岩。中风化带砂岩天然单轴抗压强度区间值18.2～32.4MPa，平均值23.9Mpa，标准值22.0MPa；饱和单轴抗压强度区间值13.2～24.2MPa，平均值17.6Mpa，标准值16.1MPa，软化系数0.73，为遇水软化的较软岩。根据表4.2-3可知：砂岩天然重度23.56～23.84KN/m3，平均值23.68KN/m3；中风化带泥岩天然重度24.41～24.52KN/m3，平均值24.52KN/m3。5、岩土设计参数中风化带岩体内摩擦角、内聚力由岩石标准值折减而成，其中φ值（图解法）按0.90折减，内聚力C按0.3折减，再乘以时间系数0.95折减。中等风化泥岩：φ=33.0°×0.90×0.95≈28°C=1.50Mpa×0.30×0.95≈428Kpa中等风化砂岩：φ=38°×0.90×0.95≈33°C=3.72Mpa×0.30×0.95≈1060Kpa岩体等效内摩擦角泥岩取53°，砂岩取58°，边坡岩体破裂角取外倾结构面倾角与45°+φ/2两者间的小值，无外倾结构面时砂岩取61.5°，泥岩取59°。按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）表4.3.1，结构面的抗剪强度指标标准值取经验值，LX①及LX②：C=0.05MPa，Φ=18°，岩层面的抗剪强度指标标准值取经验值：岩层接触面C=0.02MPa，Φ=12°。填土与基岩界面之间的抗剪强度取值：天然C取6.0kPa，Φ取12°（经验值），饱和C取5.0kPa（经验值），Φ取11°（经验值）；填土内部抗剪强度取值：天然C取6.0kPa，Φ取26°（经验值），饱和C取5.0kPa（经验值），Φ取25°（经验值）；粉质粘土内部及沿基岩面抗剪强度取值：天然C取26.0kPa，Φ取12°（经验值），饱和C取24.0kPa（经验值），Φ取10°（经验值）。施工过程中应加强结构面强度检验。M30砂浆与岩石间的粘结强度标准值：泥岩取300Kpa，砂岩取760Kpa。根据本次勘察在场地内取样试验统计结果分析，并结合地区经验，其各岩土层国家陆地搜寻与救护基地及消防特勤模拟训练基地四期工程深基坑工程安全专项施工方案重庆建工住宅建设有限公司6地基物理力学参数建议见下表4.2-4。R(kN/m3)R(kN/m3)Es(MPa)Eo(MPa)内聚力C(kPa)内摩擦角Φ(度)内聚力C(kPa)内摩擦角Φ(度)天然饱和素填土20.0*21.00*//6*26*5*25*0.30*//荷载试验确定0.2粉质粘土19.920.4/3.526*12*24*10*0.30*//140*/强风化泥岩//60*28*//0.30*//300*/中风化泥岩1600*1000*51030//0.40*6.74.21470/强风化砂岩//100*30*//0.35*//500*/中风化砂岩2900*2300*106033//0.6*22.016.15635/24.5224.90*23.6824.20*基底摩擦系数承载力特征值fak(kPa)负摩阻力系数ξn单轴抗压标注值frk(MPa)“*”为重庆地区经验值表4.2-4地基岩土物理力学指标建议值天然状态饱和状态天然重度饱和重度弹性模量变形模量岩土名称6、岩体基本质