商业E3、G楼地下车库深基坑施工方案

地下车库深基坑施工方案1、编制依据1.1大丰市永泰国际广场地下车库基础图纸1.2工程特点及岩土勘察报告（报告编号：2011076）1.3《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/111-981.4《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-19991.5《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。2、工程概况本工程为大丰永泰置业投资有限公司投资建设的永泰国际广场商业E3\G楼地下车库工程。工程±0.000相对黄海高程2.80m，底板底标高为﹣5.95m、承台底标高为﹣6.50m，施工现场自然地面平均标高为1.07m；该土方工程最大开挖深度为5.53m，属深基坑开挖施工。该工程南侧距8#楼基础1.5米、西侧距大四河河床15米、北侧距临时居民楼20米、东侧距临时围墙9米。在土方开挖过程中为确保工程质量，保障安全，保证工程施工进度，搞好文明施工，满足工程设计和使用要求，规划和指导现场施工，特制定本施工方案。3、施工安排根据本工程的特点基坑南侧邻近8#楼基础部位采用高度为2.9m长度同8#楼基础的砖砌挡墙支护（具体详见图3），基坑西、北、东侧采用边坡1:0.9放坡加内配φ6.5@150钢筋砼护坡。土方开挖至西向东进行，边坡附近5m以内不得堆土。基坑开挖完成后及时做好基坑围护和悬挂好安全警示标志。4、基坑排水、降水方案的选择本工程拟建场地浅部地下水主要属孔隙潜水类型，其次为承压水。孔隙潜水主要赋存于场区浅部粘性土中，富水性较差；其主要补给来源为大气降水的入渗，以地面蒸发和侧向迳流为主要排泄方式；地下水稳定水位标高在1.07～1.13m左右，其年变幅为1.3m。人工降低地下水，常用的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点等。降水方案的选择应根据土层性质、渗透系数、工程特点等，对各种方法进行综合对比分析后确定。电渗井点主要在淤泥和淤泥黏土中使用；喷射井点降水深度大，但造价高昂；轻型井点设备简单，安装快捷，是目前降水施工中常用的方法，但降水半径小；管井井点降水深度大，影响半径大，常与其他方法综合利用。该基坑开挖要达到良好的降水效果，使基坑尽快满足土方开挖要求，参照该地区以往降水经验，决定采用管井和基坑排水沟、集水井相结合的方案，使用该组合安全可靠的、经济合理的降水方案，有效地降低地下水位措施，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程质量和工程的顺利进行降水方案。4.1、集水坑排水法集水坑排水的特点是设置集水坑和排水沟，根据本工程的特点基坑四周选用300×300排水明沟与六只1000×1000×1000的集水井相结合进行基坑排明水。（具体布置详见图1）基坑排水采用动力水泵，当基坑涌水量Q20m3／h，可用隔膜式泵或；当Q在20-60m3／h，可用隔膜式或离心式水泵，或潜水电泵；当Q60m3／h，多用离心式水泵。隔膜式水泵排水量小，但可排除泥浆水，选择时应按水泵的技术性能选用。当基坑涌水量很小，亦可采用人力提水桶将水排出。4.2、管井降水法4.2.1、基坑涌水量计算：基坑属于均质含水层承压水完整井,且基坑远离边界。①、基坑简图：②、计算公式：其中Q──基坑涌水量；k──渗透系数，k=5.00；S──基坑水位降深，S=4.00m；R──降水影响半径，R=20.00m；r0──基坑等效半径,r0=11.00m。H──澘水含水层厚度，H=5.00m；③、.计算结果：基坑涌水量Q=291.22m3/d4.2.2.、管井布置计算：①、计算公式：井点类型属于：管井．其中基坑总涌水量：Q=291.22m3/drs──过滤器半径rs(m)，rs=150.00mm；l──过滤器进水部分长度l(m)，l=1.50m；k──含水层渗透系数k(m/d)，k=4.00m；②、计算结果：降水井数量n=3个4.2.3、水位降深计算：①、计算公式：其中r0──基坑的等效半径。r0=11.00H──澘水含水层厚度，H=3.00mk──渗透系数，k=4.00R──降水影响半径，R=20.00mR0──基坑等效半径与降水井影响半径之和，R0=31.00mQ──基坑涌水量，Q=291.22m3/dn──降水井的数量，n=6r1,r2,……rn──各井距基坑中心或各井中心处的距离。②、计算结果：水位降深y0=3.51m考虑到西侧大四河的影响在基坑周围开挖坡上布置6只管井，井深20m，开孔600mm，滤管采用300mm，外径400mm的无砂砼滤水管，管井定位要避开基础即可满足工程降水要求。使地下水位降落到基坑底0.5—1.0m以下，以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工。5、边坡稳定分析开挖基坑时，本工程采用放坡开挖，土方开挖深度为5.6m左右，边坡按1:0.9放坡。要随时对边坡的稳定进行监测，发现异常情况立即采取可靠的安全措施。计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。5.1、参数信息:条分方法：瑞典条分法；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：2.000；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：6.000；放坡参数：序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)条分块数03.002.700.500.0012.602.300.500.00荷载参数：序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离(m)宽度(m)1局布10.004.005.00土层参数：序号土名称土厚度(m)坑壁土的重度γ(kN/m3)坑壁土的内摩擦角φ(°)内聚力C(kPa)计算类型饱容重(kN/m3)1粉砂7.0018.0020.0010.0022.005.2、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足=1.3的要求。将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足=1.3的要求。5.3、计算公式:式子中：Fs--土坡稳定安全系数；c--土层的粘聚力；li--第i条土条的圆弧长度；γ--土层的计算重度；θi--第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；φ--土层的内摩擦角；bi--第i条土的宽度；hi--第i条土的平均高度；h1i――第i条土水位以上的高度；h2i――第i条土水位以下的高度；γ'――第i条土的平均重度的浮重度；q――第i条土条土上的均布荷载；条土的宽度；hi--第i条土的平均高度；h1i――第i条土水位以上的高度；h2i――第i条土水位以下的高度；γ'――第i条土的平均重度的浮重度；q――第i条土条土上的均布荷载；其中，根据几何关系，求得hi为：式子中：r--土坡滑动圆弧的半径；l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；α---土坡与水平面的夹角；h1i的计算公式当h1i≥hi时，取h1i=hi；当h1i≤0时，取h1i=0；h2i的计算公式：h2i=hi-h1i；hw――土坡外地下水位深度；li的几何关系为：5.4、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第1步1.92639.2260.1664.1884.192示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第2步1.30644.4410.0079.6659.665示意图如下：5.5计算结论如下：第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.9261.30满足要求![标高-2.600m]第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.3061.30满足要求![标高-5.600m]（具体做法详见图2）6、基坑土方开挖在基坑土方开挖之前，要进行详细的施工准备工作，在开挖施工过程中要考虑开挖方法和人工开挖和机械开挖的配合问题，开挖后还要考虑对一些特殊地基的地基处理问题。6.1、施工准备工作基坑开挖的施工准备工作包括以下几方面内容：①．查勘现场，摸清工程实地情况。②．按设计或施工要求标高整平场地。③．做好防洪排洪工作。④．设置测量控制网。⑤．设置就绪基坑施工用的临时设施。6.2.机械和人工开挖在开挖施工过程中人工开挖和机械开挖的配合问题一般要遵循以下几条原则和方法：①．对基坑土方，采用机械分层开挖，基坑内配以小型推土机堆集土开挖，土方用翻斗汽车运出。②．为防止超挖和保持边坡坡度正确，机械开挖至按近设计坑底标高或边坡边界，应预留80~50cm厚土层，用人工开挖和修坡。③．人工挖土，一般采取分层分段均衡往下开挖，较深的坑(槽)，每挖1m左右应检查边线和边坡，随时纠正偏差。④．如开挖的基坑(槽)深于邻近建筑基础时，开挖应保持一定的距离和坡度，以免在施工时影响邻近建筑基础的稳定。如不能满足要求，应采取在坡脚设挡墙或支撑进行加固处理。⑤．挖土时注意检查基坑底是否有暗沟或裂隙、断层存在，如发现迹象，应及时汇报，并进行探查处理。⑥．弃土应及时运出，如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡角至坑边距离应按挖坑深度，边坡坡度和土的类别确定，干燥密实土不小于3m，松软土不小于5m。⑦．基坑挖好后，应对坑底进行抄平，修整。如挖坑时有小部分超挖，可用素土、灰土或砾石回填夯实至与地基土基本相同的密实度。⑧．为防止坑底扰动，基坑挖好后应尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工，如不能立即进行下一工序时，应预留15—30cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。6.3.地基局部处理对于基坑开挖过程中或开挖后遇到特殊地基问题要进行地基局部处理，以下介绍了几种特殊地基的局部处理方法：6.3.1、坑(填土，淤泥)的处理①、若松土坑在基槽中，且较小时，将坑中软弱虚土挖除，使坑底见天然土为止，然后采用与坑底的天然土压塑性相近的土抖回填，当天然土为砂土时，用砂或级配砂回填，天然土为较密实的粘性土，则用3:7灰土分层夯实回填，天然土为中密可塑的粘性土或新近沉积粘性土，可用1:9或2:8灰土分层夯实回填。②、若松土境较大且超过基槽边沿时，因各种条件限制，坑(槽)壁挖不到天然土层时，可将该范围内的基槽适当加宽，用砂土或砂石回填时，基槽每边均应按l1:h1=1:1坡度放宽，用l:9或2:8灰土回填时，基槽每边均应按l1:h1=0.5:1坡度放宽，用3:7灰土回填时，如坑的长度小于2m时，基槽可不放宽，但灰土与槽壁接触处应夯实。③、若松土坑较大且长度超过5m时，将坑中软弱土挖去，如坑底土质与一般槽底土质相同，可将基础落深，做1:2踏步与两端相接，每步不高于50cm，长度不小子100cm，如深度较大，用灰土分层回填夯实至坑(槽)底一平。④、若松土坑较深，且大于槽宽或1.5m时，槽底处理完后，还应适当考虑是否需要加强上部结构的强度，常用的加强办法是；在灰土基础上l～2皮砖处（或混凝土基础内）、防潮层下1～2皮砖处及首层顶板处各配置3～4根φ8～12钢筋，跨过该松土坑两端各1m。⑤、对地下水位较高的松土坑，将坑(槽)中软弱的松土挖去后，再用砂土或混凝土回填6.3.2、水井或枯井的处理①、水井，在基础附近将水位降低到可能限度，用中，粗砂及块石，卵石或碎砖等夯填到地下水位以上50cm．如有砖砌井圈时，应将砖井圈拆除至坑（槽）底以下1m或更多些，然后用素土或灰土分层夯实回填至基底(或地坪底)。②、枯井在距基础边沿5m以内，先用素土分层夯实，回填到地坪下1.5m处，将井壁四周砖圈拆除或松软部分挖去，然后用素土或灰土分层夯实回填。③、枯井在