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第一章施工概况第一节、工程及地质概况一、工程概况：本工程位于江南大道与前进路交汇处北侧,拟建益丰小区三期工程。该工程设地下室4层、地上28层;裙楼2层,主楼地面以上4～28层为住宅楼；框剪结构；建筑底面占地面积约2799m2。由广州市东华实业股份有限公司投资兴建，《岩土工程勘探报告》由广东省工程勘察院提供,基坑边坡支护由广东省建筑设计院设计,施工单位是恩平市二建集团有限公司，监理单位是广东建科建设监理有限公司。二、工程地质和水文条件：(一)．场地位置及地形地貌拟建场地位于广州市海珠区江南大道与前进路交汇处路北侧，现主要为停车场及绿化地；场地南高北低，呈台阶状。勘察期间测得钻孔孔口高程9.12—11.73米,最大高差2.61米.根据历史资料及现场钻探结果,场地原始地貌为剥蚀残丘地貌单元,局部有少量冲积土层分布.(二).岩土层划分及其物理力学性质.根据现场钻探揭露,结合室内土工试验资料,拟建场地内各岩土层可划分为人工填土层、第四系冲积土层及白垩系基岩三大类.各土层岩性及分布特征自上而下分述如下:21.人工填土层(Qml)杂填土:杂色,松散,稍湿,上部0~0.5米大多为砼,其下多为砖、石碎屑及垃圾杂物,含少量粘性土及砂;该层场地内均有分布,层底埋深0.5~4.1米,层厚0.5~4.1米,平均1.53米.2.第四系冲积土层(Qal)粉质粘土:黄白~黄褐色,可朔~硬朔状态,稍湿.该层场地内北部仅少量钻孔分布,层顶埋深2.2~4.1米,层底埋深4.70~6.00米,层厚0.9~3.5米,平均2.38米.现场标准贯入试验7次,锤击数N=12~16击,平均14.3击.统计值12.3击,查得fak=300Kpa.取土样2组,按e及IL指数查得fak=230Kpa.属中压缩性土.3.白垩系基岩(K)场地内基岩为白垩系沉积泥岩,属软质岩类,层状结构,钙质胶结,根据钻探揭露,场地内泥岩较易风化,且各风化带随深度反复多次出现,互层、夹层情况较普遍.根据实际情况及拟建建筑物对基础持力层的要求,现将场地内基岩划分为全风化、强风化、中风化及微风化等四个风化带.3-1.全风化泥岩:灰褐色、褐红色,岩芯呈土状,稍湿,原岩结构尚可辩认.该层场地内少量钻孔有分布,层项埋深0.5~5.8米,层底埋深2.8~8.4米,层厚2.1~3.4米,平均2.47米,现场标准贯入试验6次.锤击数36~43击,平均38.8击,统计值33.2击.3-2.强风化泥岩:灰褐色、褐红色,岩芯呈半岩半土状,少量碎块状,碎块手可折断、原岩结构清晰可辩.在该风化带中大多夹有中风化、微风化岩,因其埋深、厚度及分布均不稳定,故不作单层划分.该强风化3岩层场地内均有分布,层顶埋深0.5~8.4米,层底埋深5.9~18.5米,层厚2.6~15.7米,平均8.67米;现场标准贯入试验2次，锤击数均大于50击,。取得岩样2组，抗压强度1.2~1.6Mpa，平均数1.4Mpa.3-3.中风化泥岩：灰褐色~褐红色,岩芯呈短柱状,少量块状，风化痕迹较明显，手折不断，岩面粗糙。该场地内大部分有分布，层项埋深5.9~16.5米,层底埋深7.1~23.9米,层厚0.2~11.7米,平均3.42米,取得岩样2组，抗压强度5.45~5.60Mpa，平均5.5Mpa.3-4.微风化泥岩：灰褐色,岩芯呈长柱状,少量呈短柱状，岩面光滑，岩体完整，岩石质量指标RQD＞90%.属较好岩，该岩层场地内均有分布，层项埋深7.1~23.9米,抗压强度12.4~47.8Mpa，平均27.97Mpa.统计值22.82Mpa，推荐单轴饱和抗压强度12.0Mpa.A.各岩土层埋藏及分布特征详见见工程地质剖面图（附图4）及钻孔柱状图（附图5）；B.标准贯入试验统计见表1；C.各土层土工试验主要指标统计表见表2；D.岩石抗压强度试验统计表见表3(三).地下水根据钻探揭露,拟建场地内第四层土层主要为粉质粘土层,为弱透水层,含水贫乏.场地内地下水为上层滞水类型,受大气降水,生活用水补给,地下水位随季节及气候情况而变化.勘察施工期间,进行了较简单抽水试验,抽水孔内水位很快下降且断流,证明场地基岩裂隙水很少.钻探期间测得钻孔内稳定水位埋深1.10~2.90米.勘察期间,分别在ZK4及ZK26中取得地下水样2件,分析结4果:PH=6.6.SO42-=86~131mg/L,HCO3-=4.113~4.158mol/L,侵蚀性CO2无,其余指标见水质分析报告表.按岩土工程勘察规范.(GB50021~2001)第12.2条有关腐蚀性评价及判定标准,按B弱透水层判定,地下水对砼不具腐蚀性.第二节、基坑旋喷桩帷幕施工组织设计一、施工组织设计依据：1．《广州市益丰小区三期边坡支护工程》设计图纸2．《广州市益丰小区三期地质勘探报告》3．《锚杆喷射混凝土支护技术》（GB50086-2001）4.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）5．《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）6.《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB120-98）7．《建筑地基基础设计规程》（GB50007-2002）8.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）9.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）10.《岩土锚杆(索)技术规程》（CEC22:2005）11．《地下管网图》12．《基坑周边环境布置图》13．《总平面布置图》14．《地下室平面布置图》5二、施工组织设计原则基坑开挖边坡与地铁等建筑物较近，地质粘结力较差，结构松散，土体起伏较大，周边环境较复杂一些物理力学指标变化较大。因此，该工程的设计原则是：动态设计，动态施工、动态管理。施工过程中应随时对开挖和钻孔取得的土体资料和水文进行分析、比较，发现与设计所取土体物理力学性能及水文资料不符或出入较大时，应及时调整设计方案和施工方案，以确保设计方案的可靠度，进而确保基坑边坡以及基坑环境的安全。6第二章施工部署第一节主要施工方法根据基坑支护设计图纸、地质勘探资料及地铁方的要求：本工程靠近地铁基坑边坡,针对杂填土层等强透水层,首先釆用高压旋喷桩止水帷幕施工；施工完毕后达到强度要求。将进行挡土桩施工,挡土桩施工完成后,再进行桩间高压旋喷桩止水帷幕施工。一.高压旋喷桩加固原理及施工工艺1.加固原理高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、切割土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。本工程釆用三重管法施工。三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，分别输送水、气、水泥浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝7固，形成较大的固结体。三重管旋喷桩机注浆施工示意图。2．成桩机理高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：（1）高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。（2）混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。（3）升扬置换作用（三重管法）。高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。（4）充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。（5）压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。旋喷桩固结体情况图4所示。浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图3三重管旋喷注浆示意图空压机中压泥浆泵高压清水泵83．工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程图见图5。渗透部分搅拌混合部分硬化剂主体部分图4旋喷桩体固结情况图压缩部分泥浆排放处理钻机就位调整钻架角度钻孔插管试喷高压喷射注浆作业喷射结束拔管桩机移位机具清理准备工作制浆一级过滤二级过滤高压泵对浆液加压启动高压清水泵、空压机供水、风图5施工工艺流程图9二.高压旋喷桩操作要点1．施工前准备工作（1）准备充足的水泥加固料和水。水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。一般水泥为42.5号普通硅酸盐水泥。水采用自来水或地下水。（2）试桩试验。根据试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定旋喷桩机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。（3）根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。（4）按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。2．施工工艺按设计要求，本工程在基坑西侧（靠近地铁一侧）基坑边，沿支护桩边施工三管旋喷桩，规格为φ600@450。（1）场地清理：施工前，应按技术要求进行场地清理。清理后的场地应整平。（2）钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，10压力是否正常。（3）制备水泥浆。桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌5～10分钟，然后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。（4）钻孔（三重管法）。当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm）。（5）插管：三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5～1.0MPa）边下管边射水。（6）提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计标高后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30秒钟后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。在达到设计标高后，接通高压水管、空压管、水泥管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。（7）桩头部分处理。当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。（8）若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述(4)～(6)步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵（清11水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。（9）清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。（10）移位。移动桩机进行下一根桩的施工。（11）补浆。喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。3．旋喷主要施工技术参数三重管法：浆液压力0.8～1.0MPa，浆液比重1.50～1.60，压缩空气压力0.5～0.8MPa，高压水压力30～40MPa。第二节施工监控一、开工前，加强对邻近建筑物的资料分析和现场勘察；对老旧建筑物已有的裂缝等应事先设置标记和备案，对破损比较严重的建筑物要请房管部门作出鉴