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一、工程概况广州某教学楼工程的化粪池规格为13号砖砌化粪池，是可以承受池上部地面过汽车的，面积为73.27平方米，体积约238.11立方米。现场自然地面标高约7.79m，设计＋0.00标高为8.5m，池底部分完成面距离自然地面约4m。二、地质情况本工程所在场区属珠江三角洲冲积平原地带。由上至下土层为：(1)、人工填土——杂填土层（Qm1）本层主要由粉土、沙和砾石及红砖碎块、砼碎块、瓷片碎块等组成，大小一般在3—5cm。湿、欠压实。厚度为1.20—3.80m，平均厚度2.38m。(2)、第四系海陆交互相沉积层（Qmc）本层为淤泥质土、呈深灰色，主要由粘粒组成，含粉细沙和少量小贝壳、螺壳、蚌壳，饱水，呈软塑。厚度1.10—2.60m，平均厚度1.64m。(3)、第四系坡积层（Qd1）本层粉土、主要以粉粒为主，粘粒次之，局部含粉沙，沙粒少量小砾石，湿、呈稍密。厚度变化较大，一般为1.30—5.40m，平均厚度2.74m。(4)、第四系残积层（Qe1）本层粉土、主要以粉粒为主，粘粒次之，含粉沙、细沙、局部含砾石，局部相变为粉质粘土。湿，呈中密。厚度变化较大，为2.00—10.00m，平均厚度5.22m。(5)、地下水场区内地下水主要属于孔隙潜水类型，主要靠大气降水及沟渠等地表水补给，地下水埋深为1.3～1.6m，场区内的淤泥质土、粉质粘土、砂砾岩等为相对隔水层，渗透性差，杂填土层渗透性好，为主要透水层。三、施工部署该化粪池，南侧离新建教学楼的地下室边线1.5m，北侧离原有教学楼4.36m。其中，新建教学楼地下室底的自然标高为8.5－4.5－0.4＝3.6m，基础为桩基础。而化粪池开挖基坑底的自然标高为7.79－4＝3.79m。原有教学楼的基础也为桩基础。在开挖前期，需要破坏原有花池、移去三棵树木以及恰好经过该化粪池上方的通信电缆（该通信电缆的具体位置请见《拟建化粪池平面布置图》；对该通信电缆的安全保护措施见《安全要求和措施》的第9点）。为确保土方开挖一次成功，必须做好一切准备工作。并需要甲方、监理做好相应的配合工作。现场准备槽钢（20a）、模板、水泵等，做好三通一平，开挖区域道路畅通，保证外运土方的汽车无阻。四、施工方法1、土方开挖前，在基坑开挖范围内，用石灰线在自然地面标出，再将开挖方向交底说明，期间需用一台钩机分层开挖。2、土方开挖工作面宽度为1m，土方以机械开挖为主，人工开挖为辅。在基坑开挖深度至2m时，开始焊接围檩和水平支撑。机械开挖至-3.8m时,部分土方采用人工开挖，余土外运距为28Km。3、根据实际开挖的地质情况及施工的现场情况，开挖边坡采用20a槽钢（间距0.3m，采用钩机打入基坑底下2m）来支护边坡。从基坑面下1m处焊接一道围檩（采用20a槽钢），并焊接支撑（采用20a槽钢，间距1.2m）。在新建教学楼地下室的边线那边，不用槽钢支护。而是在挖掉其水泥搅拌桩后，将支撑直接支在地下室的墙壁上，并垫上钢板。4、为防止地表水流入基坑内，在基坑面四周砌筑250×250mm的排水沟，四大对称角设四个沉砂井。（沉砂井半径500mm、深800mm）5、土方开挖完成，为避免基坑积水和确保施工方便，基坑底四周边设排水沟（250×250mm），在四大对称角增设四个集水井，每个集水井配置一台潜水泵，把水从集水井抽至地面水沟，再流入沉砂井排去市政管道。6、在土方开挖前，将标高引至南侧教学楼的柱子用红色油漆作出明显标记。在土方开挖时，控制土方开挖全过程的标高，防止超挖，流砂或塌方现象出现。7、基坑开挖完成后，用人工修整好边坡，确保施工安全。五、雨天施工措施1、确保基坑开挖的顺利进行，在施工过程中如遇到雨天，我部拟采取以下措施以保证施工的顺利进行。2、为防止地表水流入基坑内，在基坑面四周砌筑250×250排水沟，并在四大对称角设置沉砂井，用大口径（ф300）的雨水管从沉砂井接入市政雨水井。3、土方开挖完成后，在基坑底四周砌筑250×250的排水沟，沟底保证水流畅通，在四大对称角设置四个集水井，每个集水井配备一台潜水泵，将积水抽至基坑面的沉砂井，再由沉砂井排入市政管道。4、定期检修潜水泵，以保证机械的正常运行，并准备充足的水泵备用；准备足够的雨衣、雨鞋，确保雨天施工工人的正常作业。六、质量措施1、项目部要搞好安全及技术交底工作，测量好水准点的位置和控制好标高，同甲方、监理代表办理好验收手续。2、注意做好成品保护和及时抽水，同时浇垫层，不让水侵蚀基底。在操作者换班时，要交接边坡操作方法，以确保开挖质量。3、基坑挖好的，应对坑底进行抄平、修整；为防止坑底土被扰动，及时进行下一工序的施工以减少基坑暴露时间。七、安全要求和措施1、开工前要做好安全准备工作，备好各种需要的材料、工具等。本工程采用机械开挖，其配合工料种类多及运输工作面较密。项目部必须制订相应的安全措施，并组织工人进行交底及贯彻落实。2、挖土场出入口要设专人指挥车辆，运输车须按指定路线行驶和到指定地点卸土。3、由于该工程邻近道路、建筑物，进行机械开挖时，边坡严禁挖陡，并要及时进行坡面加固。4、在基坑面边安装安全栏杆，上挂色旗，夜间开启雾灯，并采取照明措施。5、基坑开挖要随时注意边坡稳定。6、机械开挖时，挖土机工作范围不得进行其它工作，吊臂下严禁站人，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚，危险作业。7、定时对土体位移的观察，发现异常情况要迅速采取相应的加固措施，如加设支护槽钢等，施工现场要准备一定数量的槽钢、砂包等材料以备抢险使用。8、开挖过程中，如发现滑坡现象时，应暂停施工。在必要时，人员和机械要及时撤至安全地点，并采取措施及时加固。9、对通过该化粪池上方的通信电缆（两根通信电缆）的安全保护措施：将Ф120PVC管锯开后，包在该通信电缆上并用20#铁丝绑牢；根据实地查看，通信电缆距地面0.25m，拟将化粪池表面控制在距离地面以下大于0.5m。待化粪池施工完毕，随即将该通信电缆移回原来位置。验算：（1）采用20a槽钢6m长，入土深度D＝2m，间距l＝300mm。α＝1＋（2D/3b）＝1＋（2×2×1000/3×73）＝19.266l/b＝300/73＝4.1所以取α＝6y。＝（q＋γH）Ka/γ（αKp－Ka）＝（5＋19.62×4）×0.43/19.62×（6×2.31－0.43）＝0.136mpa1＝qlKa＝5×0.3×0.43＝0.645KN/mpa2’＝（q＋γH）Kal＝（5＋19.62×4）×0.43×0.3＝10.77KN/mpa2”＝（q＋γH）Kab＝（5＋19.62×4）×0.43×0.073＝2.62KN/m（2）取上段梁为等值梁如下图示：由∑M。＝0得：po（3＋0.136）＝1/2×（10.77－0.645）×4×（2/3×4－1）＋0.645×4×（1/2×4－1）＋1/2×2.62×0.136×（1/3×0.136＋3）得po＝11.78KN支撑反力R＝1/2×（10.77－0.645）×4＋0.645×4＋1/2×2.62×0.136－po得R＝11.23KN（3）设距离桩顶x处为最大弯矩处，此处剪力为零，即：0.645x＋1/2x（10.77－0.645）x/5＝T＝11.231.266x2＋0.645x－11.23＝0得x＝2.73m所以，Mmax＝11.23×（2.73－1）－1/4×19.62×2.733×0.3×0.43－1/2×0.645×2.732＝19.43－12.87－2.4＝4.16KN.m〔4〕根据D＝K（y。＋x）得K＝D/（y。＋x）＝2/（0.136＋2.73）＝0.698t＝K（y。＋U）＝0.698×[0.136＋（70.68/19.235）1/2]＝1.43m其中U＝[6po/γ（αKp－Ka）b]1/2＝[6×11.78/19.62×（6×2.31－0.43）×0.073]1/2＝（70.68/19.235）1/2反算α＝1＋（2D/3b）＝1＋（2×1430/3×73）＝136所以取α＝6合理，入土深度应大于1.43m，工程中取D＝2m。（5）σmax＝Mmax/W＝4.16×103/191×10-6＝2.18×107Pa＝21.8MPa[f]＝205MPa所以钢截面满足要求。（6）槽钢支撑稳定验算:支撑按压杆计算:轴压力R=11.23KN/m×1.2m＝13.48KN计算长度取（4.64＋1＋1.5）/2＝3.57m20a槽钢ix=21.1mmλ=l/i=3570/21.1=169槽钢截面积A=28.8cm2查表得:Q235钢b类截面轴心受压构件稳定系数φφ=0.136N/φA=13480/(0.136*2880)=35N/mm2＜f=205N/mm2所以支撑槽钢截面也满足要求。