搜索
分部分项工程实例一【深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计实例】1深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计1工程概况本工程为某写字楼地下建筑的基坑开挖工程。该建筑由主楼和裙房组成，主楼东西长约86m，南北宽约45m，开挖深度11.50m（电梯井13.50m），裙房东西长约106m，南北宽约24m，开挖深度5.40m。施工深度范围内，地层土质分布情况如下：地面（标高35.80m）以下0～-3.70m为素填土，局部有旧建筑基础；-3.70～-8.80m主要为粉质粘土，其中在-4.00m左右有层厚度0.50～1.00m的重粉质粘土层；-7.80～-13.50m为细砂；-13.50～-21.50m为卵石，卵石最大粒径5～8cm；-21.50～-27.50m为粉质粘土。地根据地质报告，拟建场地有地下水，其地下水水位分布变化特点见表1。地下水水位分布表表1序号地下水类型地下水静止水位含水层岩性埋深（m）标高（m）1潜水0.90～6.7021.30～26.50细砂2潜水～微承压水4.00～14.5017.40～23.20卵石3承压水16.50～24.305.35～9.50粉质粘土除上述勘察实测到的三层地下水外，在-4.0m（标高31.80m）左右处尚有一定的上层滞水；另外，场区深部（埋深约30m以下）分布的砂层和粉土地层均为饱和含水层，赋存有具较高压力水头的承压水。场区第1层地下水（潜水）水位标高的分布规律基本与地形标高的分布规律一致。地下水位标高在21.50～26.50m左右，自场区西北向东、南逐渐降低。场区第2层地下水（潜水～微承压水）水位标高变化不大，基本表现为潜水类型，但当含水层的顶板埋深较深时，受上覆相对隔水层的约束，该层地下水具有一定的承压性。场区第3层地下水（承压水）水位标高变化较为稳定。由于基坑设计标高在地下水位以下，基坑西面、北面有建筑物，东面、南面临街，无地放坡，因此采用管井井点降水。主楼护坡采用钢筋混凝土灌注桩加锚杆护坡方案；裙房西面、北面采用土钉墙基护坡方案；裙房临街面（东、南两面）及主楼深槽区上部3.7m以上采用1：0.6放坡挂网抹灰支护。基坑土方、降水、护桩、土钉墙及锚杆统称基坑开挖及护坡工程，主要工程量见表2。分部分项工程实例一【深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计实例】2主要工程量表表2项目单位主楼裙房备注降水井座24井管内径300mm，井深23.00沙漏井座57井孔直径300mm，深10.00m护坡桩根118桩径800mm锚杆根68直径150mm,长22.00mm土钉墙m3682人工洛阳铲成孔，成孔直径120mm土方m33860012200合计50800m3本工程的施工特点是：地处繁华市区，交通与环保管制严格，施工场地窄小，工序多，工期要求急，施工中必须采取措施减少振动和噪声，安排好作业班次和工作面，白天打井、打桩，夜间抢运土方，各分项工程互创施工条件，抓好工序搭接和流水作业，确保60d完成施工任务。2施工准备工作2.1一般准备⑴全面调查施工现场和锚杆深度范围内的地上、地下障碍物，制定排障计划和处理方案，并加以实施。⑵根据建设单位提供的建筑红线、控制桩、水准点和施工图纸，进行测量放线工作。基坑开挖范围内所有轴线桩、水准点都要引出机械施工活动区以外，并设置涂红白漆的钢筋支架加以保护。⑶根据轴线桩、施工图纸，测放井位、桩位和基坑开挖线，并加以保护。⑷在基坑南侧搭建临时办公、休息用房约150m2，工具棚20m2，水泥棚20m2。⑸根据施工方案和施工图纸进行机械设备和钢筋、水泥、砂石、钢绞线等材料的准备。⑹办理交通、城建、市政、市容、环卫等有关手续，办理降水工程向市政雨水或污水管道的排放手续，准备弃土场，办理运土及渣土消纳手续。2.2材料、机械准备⑴组织相关材料和机械设备进场。机械设备应做好检修和保养。⑵钢筋、水泥等需复试的材料，进场后提前取样送试，确保材料合格。⑶提前进行商品混凝土厂家的选择，并选择备用搅拌站，确保护坡桩施工阶段的混凝土质量的稳定及供应及时。2.3拟投入的主要施工机械设备及劳动力计划⑴拟投入主要施工机械设备拟投入反循环钻机、搅拌机、锚杆机、汽车吊、挖土机等大型机械设备，根据计算及综合部署完全能够满足施工的要求。具体的各类机械设备表见表3。分部分项工程实例一【深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计实例】3机械设备进场计划表表3序号名称规格单位数量进场日期1冲击钻CZ-22台22步履式钻机BQZ300台13反循环钻机GSD-50-SM台44电焊机BX1-500台25注浆泵2SNS台26搅拌机YJ-340台27空压机9-12m3台28潜水泵10-15t/h台459水泵污水泵台610锚杆机YB-500台111汽车吊25t辆112挖土机EX-300辆213挖土机PC—400辆114加长臂挖土机现代210LC-3辆115自卸汽车斯太尔等辆3016推土机ZL-30辆117液压锤W-160台1⑵劳动力配置见劳动力计划表（表4）。分部分项工程实例一【深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计实例】4劳动力计划表表4工种按工程施工阶段投入劳动力情况（单位：人）护坡桩施工预应力锚杆施工降水井施工土方施工土钉墙施工挂网抹灰施工机组人员12电焊工4混凝土灌注人员12测工2机组人员5壮工8机组人员12洗井布管人员12机组人员8运土车司机30测工2杂工1010土钉墙施工人员30挂网抹灰施工人员20注：本计划表是以每班八小时工作制为基础编制的。2.4施工用电和施工照明⑴根据机械配备型号和数量及钢筋加工、混凝土浇筑用电，经计算本工程高峰用电量为200kW，建设单位提供的316kVA变压器，符合施工用电容量要求。⑵临时供电线路采用90mm2橡皮电缆，并设置8个电闸箱供护坡和降水施工用电。⑶在现场搭设4个高4～6m的照明灯架，每个灯架安装镝灯2000kW。工作面、坡道口安装碘钨灯活动灯架1～2个，供夜间施工照明用。2.5施工用水在现场东西两侧，各设置1个50mm的水源，供打井和护坡工程施工用水。3施工平面布置施工平面布置图（略）。⑴出入口分别设在现场东南侧和西南角，运料、运土汽车可走循环路。⑵混凝土搅拌机及砂石料场设在裙房基坑范围内，但要避开护坡桩桩位线。由于场地分部分项工程实例一【深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计实例】5窄小，砂石、水泥、钢筋、钢绞线等原材料须按计划分期、分批进场。⑶钢筋加工场设在主楼基坑北侧，钢筋笼要分批加工，码放高度不得超过2层。4分项工程施工方法4.1降水工程1.降水方案的选择本工程主楼降水目的是兼顾基坑开挖和护坡桩施工，降低水位标高要求降至护坡桩底标高（21.30m），降水深度大，潜水及微承压水存在于粉质粘土、细砂内，渗透系数和出水量也较大，又由于上层粉质粘土有滞水，因此，主楼采用管井加砂漏井点降水方案。管井主要降低潜水水位，砂漏井主要将上层潜水渗漏至细砂层，再用管井抽走。2.管井井点计算⑴计算参数：基坑面积A＝89m×48m＝4272m2，基坑深度H＝11.50m。降水深度S＝26.50m－21.30m＝5.20m，含水层厚度h＝26.50m－17.40m＝9.10m。渗透系数K砂＝10m／d，K卵石＝120m/d，加权平均后K＝81m／d。降水井底在渗透系数很小的粉质粘土层内，故按潜水、完整井计算。⑵基坑假想半径：X0＝√（A／π）＝√（4272／π）＝36.89m⑶抽水影响半径：R＝√[（X0）2＋2Kth／μ]＝√[（36.89）2＋2×81×6×9.1／0.23]＝199.54m式中t——抽水稳定时间，取6d；μ——给水系数，粉细砂0.15～0.20，卵石0.20～0.35，取0.23。⑷基坑总涌水量：Q＝1.366·K·[（2h－S）·S]／（logR－logX0）＝1.366×81×（2×9.1－5.2）×5.2／（log199.54－log36.89）＝10202.5m3／d⑸单井涌水量：q＝2πrhw√K／15＝[2×π×0.15×2.46×86400×√（81／86400）]／15＝409m3／d式中hw——滤管进水长度，0.27·h＝0.27×9.1＝2.46mr——管井半径（m）。⑹管井数量：N＝(Q/q)×1.1＝(10202.5/409)×1.1＝27.44座，实际布置28座。式中，1.l为增井系数，考虑降水井损坏、堵塞、效率降低等，井数增加10%。⑺管井平面布置及并距：管并布置在基坑四周，其中4座井布置在裙房基坑内。井距l＝L／N＝264m／28＝9.43m，实际为9.6m（锚杆间距的倍数，以防被其击穿），式中，L为基坑周边长度，m。⑻管井竖向布置（井深）：分部分项工程实例一【深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计实例】6管井由地面开始打井，井深h1按下式计算：h1＝S1＋iL1＋h2＝14.5＋0.10×44.5＋3＝21.95m，实际23.00m。式中S1——地面至桩底深度（m）；i——水力坡度，环型井点取10%；h2——管井沉淀高度，一般取2～3m；L1——管井至基坑中线的距离（m）。⑼计算结果校核：以上井点计算公式及计算参数均为经验值，因此，有条件的工程应做现场抽水试验，本工程无条件做试验，但完成2～3座井后立即试抽水，对渗透系数K、水力坡度i及单井涌水量q等进行校核。⑽管井井点对环境的影响：潜水含水层在地面下14.50m的细砂和卵石层内，该层土压缩模量较大，上面5m厚的粉质粘土，形成硬壳顶托层，故降水引起的沉降量可忽略不计。3.管井井点施工⑴管井的构造：管井采用300mm（内径）无砂混凝土砾石管（全部为滤管），径600mm，井管与并孔之间填2～6mm滤料，井深23.00m，井距9.6m，共布置降水井28座（图略）。⑵管井成孔（井）：采用CZ-22钻机冲击成孔（井），如噪声、振动大扰民时，也可采用GSD-50-SM泵吸反循环钻机。可利用地层的粘性土，自造泥浆护壁，钻孔（井）前要挖好泥浆池，冲击钻采用掏渣筒掏渣，泥浆少而调，泥浆池深度在1.00mm以内，反循环钻机靠泵吸泥浆循环排渣，泥浆多，泥浆池深度1.50～2.00m，并配备泥浆罐车随时将多余泥浆运走。⑶下井管：用钻机的卷扬装置，采用井托法逐节吊放，井管连接采用竹片丝绑紧。要保持井管顺直，在井孔内居中。⑷填滤料：从井管周围均匀填滤料，防止将井管挤偏，洗井后要补填滤料，井顶2.00m用粘性土封口。⑸洗井：采用9～12m3空压机气举冲洗法，将由气管和排渣管组成的洗井器放入井底，关闭排渣管，用高压气激荡沉渣和井壁，再开启排渣管将水渣混合物吹出，这一过程自下而上反复进行，直至洗出清水，井内水位接近周围地下水位为止。⑹地面排水管：布置在基坑顶周边，由φ300mm钢管排水总管和沉淀池组成。抽出的地下水经排水总管及沉淀池再排入市政雨水或污水管道内。⑺抽水：采用扬程25m，出水量20t/h，QS系列潜水电泵，置泵标高16.00m，引水管采用50mm胶管或钢管。一般情况下，群井抽水6～7d后水位显著下降，10d后稳定到设计水位标高，此时水泵出水量显著减少，为起始出水量的50%左右，可换用小流量水泵。⑻降水运转：管井井点运转后，要配备专人值班，保持昼夜连续运转并定期检查水泵及管路运转情况，测量水位、水量，做好施工记录。必要时可配备备用电源或发电机，以防停电、停泵造成水位上升，发生灾害，影响施工。⑼裙房基坑内降水井：由地面打井，随挖土深度逐节拆除至裙房坑底标高。抽水时，可采用串联抽水法，即将中间降水井的水抽至边侧降水井，再抽至地面排水管内。分部分项工程实例一【深基坑开挖、降水及护坡工程施工组织设计实例】74.砂漏井施工砂漏井井孔直径300mm，井深10.00m，井内填2～6mm滤料，井距2～3m，在管井降水井之间共布置砂漏井58个。砂漏井成孔采用BQZ300步履式钻机，要边钻孔边填砾，以防塌孔。填砾至地面下2.00m，用粘性土封口。4.2护坡工程4.2.1护坡方案的选用根据护坡高度、周围环境、土质分布情况、施工能力和经验，本着安全、经济、合理的原则，本工程选择振动小、噪声低和变形小的钢筋混凝土灌注桩护坡方案，不同部位其构造