基坑支護與降水工程安全專項施工方案

2021-05-12 14:10:56 字數 4908 閱讀 7968

國家高速公路網g85渝昆高速公路麻柳灣至昭通段公路

第d合作承包建設標段第d4工區

雲南建工集團****

二o一三年六月一日

一、 基坑支護工程安全專項施工方案

1. 工程概況

麻柳灣至昭通高速公路是國家高速公路網g85重慶—昆明公路中的一段,是我國高速公路主骨架的重要組成部分,g85重慶—昆明公路由四川宜賓進入雲南省水富縣,經昭通至雲南省省會昆明,雲南境內里程長550公里,是雲南省的北大門,也是雲南出省通往四川及內地的交通主動脈。麻柳灣至昭通高速公路第十八合同段起點位於k92+500,止於k106+877.12,全長14.

37712公里。本合同段是湖泊堆積盆地地形地貌單元,地質作用以湖泊堆積及少量河流堆積作用為主。路線區域屬高原性氣候,具有溫涼、四季溫差明顯、幹雨季分明的特點;氣候明顯受地形影響,路線所經區域為平原,地表水少,總體上屬於灑魚河的支流,金沙江流域範圍。

2. 主要編制依據

(1)《建築基坑支護技術規程》(jgj120);

(2)《混凝土結構設計規範》(gb50010);

(3) 建築物設計檔案、地質報告;

(4) 地下管線、周邊建築物等情況調查報告。

3.適用範圍

(1) 開挖深度超過5m(含5m)的基坑(槽)並採用支護結構施工的工程;

(2)基坑雖未超過5m,但地質條件和周圍環境複雜、地下水位在坑底以上等的工程。

(3)基坑支護工程危險源的識別與監控

(1)基坑支護工程事故的型別

1)與擋土結構有關的事故

①擋土結構施工不良。

②擋土結構滲漏水嚴重,致使擋土結構後面土體流失。

③擋土結構異常變形。

④地面超載引起擋土板結構上側壓力過大。

⑤各階段挖土超挖引起擋土結構上側壓力過大。

⑥未進行支護與土體整體穩定和抗滑移驗算或驗算錯誤,導致擋土結構整體垮塌。這類問題常見於放坡角度過大;驗算時土的抗剪強度取值偏高或勘察報告有誤、土層不均勻或軟弱面與坡面傾向相同;驗算不夠但寄希望於安全儲備或經驗,強行取得合同或屈從於總包單位的要求等。

⑦對雨水、周邊排水等地表水造成的側壓力增加考慮不足,導致擋土結構垮塌。

2)與錨桿體系有關的事故

①勘察、設計上的不當造成事故。

②施工不良造成的事故。

3)與支撐體系有關的事故

①設計不當造成事故。

②施工不良造成的事故。

4)與地下水治理不當有關的事故

①發生在擋土結構上的事故。

②發生在擋土底部的事故。

③發生在基坑周邊的事故。

④未對井點降水進行整體流量均勻性控制,地下水位降低過大、過快導致已有臨近建築物沉降、開裂等事故。

5)與管理不當有關的事故

①放坡開挖時坡度過陡,土坡可能喪失其穩定性。

②基坑周圍過多堆放荷載,引起邊坡失穩。

③挖土施工速度過快,改變了原土層的平衡狀態,易造成滑坡。

④基坑周圍停放重型機械,使支護荷載增大,引起邊垛失穩破壞。

⑤附近基坑施工對基坑支護的影響引起圍護結構破壞。

⑥基坑暴露時間過長,坑底回彈增大從而影響支護結構穩定性。

(2)引發事故的主要原因

①在調查階段,事前對周圍環境調查不夠,如臨近建築物的基礎情況調查不足、地下設施及地下構築物情況調查不足、地質勘察不詳細、地質資料不足等。

②在設計階段,選用土的物理力學性質指標有誤,選用的設計方法有誤,荷載估計不足等。

③在施工階段,不適當地增加基坑周圍地面上施工荷載、基坑超挖、回填土不密實、支撐結構斷面不足、異常降水使牆後側壓力過大等。

(3)危險源的監控專案

①支護結構水平位移。

②周圍建築物、地下管線變化。

③地下水位。

④柱、牆內力。

⑤錨桿拉力。

⑥支撐軸力。

⑦立柱變形。

⑧土體分層豎向位移。

⑨支護結構面上側向壓力。

4.基坑支護工程安全技術設計

(1)一般規定

1)設計規定

(a)基坑支護結構應採用以分項係數表示的極限狀態設計表示式進行設計。

(b)基坑支護結構設計應根據下表選用相應的側壁安全等及重要性係數。

注:有特殊要求的建築基坑側壁安全等級可根據具體情況另行確定。

(c)在進行支護結構設計之前,應收集以下3個方面的資料,以便為基坑支護結構的設計和施工服務。

①工程地質和水文地質資料;

②場地周圍環境及地下管線狀況;

③地下結構設計資料。

(d)支護結構設計應考慮其結構水平變形、地下水的變化對周邊環境的水平與豎向變形的影響,對於安全等級為一級和對周邊環境變形有限定要求的二級建築基坑側壁,應根據周邊環境的重要性、對變形的適應能力及土的性質等因素確定支護結構的水平變形限值。

(e)當場地內有地下水時,應根據場地及周邊區域的工程地質條件、水文地質條件、周邊環境情況和支護結構與基礎型式等因素,確定地下水控制方法。當場地周圍有地表水匯流、排洩或地下水管滲漏時,應對基坑採取保護措施。

(f)基坑支護應按下列規定進行計算和驗算:

(a)基坑支護結構均應進行承載能力極限狀態的計算,計算內容應包括:

①根據基坑支護形式及其受力特點進行土體穩定性計算;

②基坑支護結構的受壓、受彎、受剪承載力計算;

③當有錨桿或支撐時,應對其進行承載力計算和穩定性驗算。

(b)對安全等級為一級及對支護結構變形有限定的二級建築基坑側壁,尚應對基坑周邊環境及支護結構變形進行驗算。

(g)基坑支護設計內容應包括對支護結構計算和驗算、質量檢測及施工監控的要求。

2)支護結構選型

(a)支護結構可根據基坑周邊環境、開挖深度、工程地質與水文地質、施工作業裝置和施工季節等條件,按下錶選用排樁、地下連續牆、水泥土牆、土釘牆、逆作拱牆、原狀土放坡或採用上述形式的組合。

(b)支護結構選型應考慮結構的空間效應和受力特點,採用有利於支護結構材料受力性狀的形式。

(c)軟土場地可採用深層攪拌、注漿、間隔或全部加固等方法對區域性或整個基坑底土進行加固,或採用降水措施提高基坑內側被動抗力。

3)質量檢測

(a)支護結構施工及使用的原材料及半成品應遵照有關施工驗收標準進行檢驗。

(b)對基坑側壁安全等級為一級或對構件質量有懷疑的安全等級為二級和**的支護結構應進行質量檢測。

(c)質量檢測工作結束後應提交包括下列內容的質量檢測報告:

①檢測點分布圖;

②檢測方法與儀器裝置型號;

③資料整理及分析方法;

④結論及處理意見。

(2)構造要求

1)排樁

①懸臂式排樁結構樁徑不宜小於600mm,樁間距應根據排樁受力及樁間土穩定條件確定。

②排樁頂部應設鋼筋混凝土冠梁連線,冠梁跨度(水平方向)不宜小於樁徑,冠梁高度(豎直方向)不宜小於400mm。排樁與樁頂冠梁的混凝土強度等級宜大於c20;當冠梁作為聯絡梁時可按構造配筋。

③基坑開挖後,排樁的樁間土防護可採用鋼絲網混凝土護面、磚砌等處理方法,當樁間滲水時,應在護面設洩水孔。當基坑面在實際地下水位以上且土質較好,暴露時間較短時,可不對樁間土進行防護處理。

2)地下連續牆

①懸臂式現澆鋼筋混凝土地下連續牆厚度不宜小於600mm,地下連續牆頂部應設定鋼筋混凝土冠梁,冠梁寬度不宜小於地下連續牆厚度,高度不宜小於400mm。

②水下灌注混凝土地下連續牆,混凝土強度等級宜大於c20,地下連續牆作為地下室外牆時還應滿足抗滲要求。

③地下連續牆的受力鋼筋應採用ⅱ級或ⅲ級鋼筋,直徑不宜小於20mm。構造鋼筋宜採用ⅰ級鋼筋,直徑不宜小於16mm。淨保護層不宜小於70mm,構造筋間距宜為200~300mm。

④地下連續牆牆段之間的連線接頭形式,在牆段間對整體剛度或防滲有特殊要求時,應採用剛性、半剛性連線接頭。

⑤地下連續牆與地下室結構的鋼筋連線可採用在地下連續牆內預埋鋼筋、接駁器、鋼板等,預埋鋼筋宜採用ⅰ級鋼筋,連線鋼筋直徑大於20mm時,宜採用接駁器連線。

3)水泥土牆

①水泥土牆採用格柵布置時,水泥土的置換率對於淤泥不宜小於0.8,淤泥質土不宜小於0.6;格柵長寬比不宜大於2。

②水泥土樁與樁之間的搭接寬度應根據擋土及截水要求確定,應考慮截水作用時,樁的有效搭接寬度不宜小於150mm,當不考慮截水作用時,搭接寬度不宜小於100mm。

③當變形不能滿足要求時,宜採用基坑內側土體加固或水泥土牆插筋加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。

4)土釘牆

①土釘牆牆面坡度不宜大於1:0.1。

②土釘必須和面層有效連線,應設定承壓板或加強鋼筋等構造措施,承壓板或加強鋼筋應與土釘螺栓連線或鋼筋焊接連線。

③土釘的長度宜為開挖深度的0.5~1.2倍,間距宜為1~2m,與水平面夾角宜為50~200。

④土釘鋼筋宜採用ⅱ級或ⅲ級鋼筋,鋼筋直徑宜為16~32mm,鑽孔直徑宜為70~120mm。

⑤注漿材料宜採用水泥漿或水泥砂漿,其強度等級不宜低於m10。

⑥噴射混凝土面層宜配置鋼筋網,鋼筋直徑宜為6~10mm,間距宜為150~300mm;噴射混凝土強度等級不宜低於c20,面層厚度不宜小於80mm。

⑦坡面上下段鋼筋網搭接長度應大於300mm。

⑧當地下水位高於基坑底面時,應採取降水或截水措施;土釘牆頂應採用砂漿或混凝土護面,坡頂和坡腳應設排水措施,坡面上可根據具體情況設定洩水孔。

5)逆作拱牆

①鋼筋混凝土拱牆結構的混凝土強度等級不宜低於c25。

②拱牆截面宜為z字形,拱壁的上、下端宜加肋梁;當基坑較深且一道z字形拱牆的支護高度不夠時,可由數道拱牆疊合組成,沿拱牆高度應設定數道肋梁,其豎向間距不宜大於2.5m;當基坑邊坡地方較窄時,可不加肋梁但應加厚拱壁。

③拱牆結構水平方向應通長雙面配筋,總配筋率不應小於0.7%。

④圓形拱牆壁厚不應小於400mm,其他拱牆壁厚不應小於500mm。

⑤拱牆結構不應作為防水體系使用。

(3)設計計算

1)排樁和地下連續牆

應對嵌固深度、圍護牆內力與變形、圍護牆結構(包括截面承載力、錨桿、支撐體系)進行計算,以及驗算軟弱下臥層的整體穩定性、編寫設計計算書。計算方法可參照《建築基坑支護技術規程》(jgj120)和《混凝土結構設計規範》(gb50010)。

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