岩土工程施工技术课程设计报告书.docx
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岩土工程施工技术课程设计报告书
一、编制依据
1.1.现行国家或地方规、标准、图集
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
《建筑地基基础工程施工质量验收规》（GB50202-2002）
《混凝土结构设计规》（GB50010-2002）
《建筑桩基技术规程》（JGJ94-2008）
《钢结构设计规》（GB50007-2003）
《建筑基坑工程监测技术规》（GB50497-2009）
《市深基坑与建筑边坡工程管理暂行规定》
《建筑地基基础设计规》（GB50007-2002）；
《混凝土结构工程施工质量验收规》（GB50204-2002）；
《建筑地基基础设计规》（DBJ13-07-2006）
《建筑抗震设计规》（GB50011-2001）
《岩土工程勘察规》（DBJ13-84-2006）
《建筑抗震设计规》（GB50011-2001）
《建筑地基基础技术规》（DBJ13-07-2006）
1.2.岩土工程勘察研究院提供的《升龙中心岩土工程详细勘察报告》
二、工程概况
2.1工程概况
拟建升龙中心由升龙房地产开发投资，位于市台江区鳌峰路南侧，东南妇幼医院对面，交通便利。
场地南侧距闽江河道、江滨道约350米，西侧距东南区水厂约50米，北侧为市政主干道，其余三侧均为规划道路，目前为空地，但红线外不得占用。
经拆迁整平，较为空旷，地表多为建筑垃圾，高差约0.50-1.00m。
本工程规划用地面积19125.1平方米，总建筑面积156027.67平方米，其中地下建筑面积28673.2平方米，拟建物由一幢46层的办公主楼，一幢2层附属楼（商业）组成，设二层大底盘式地下室（地下车库）。
支护结构采用φ850水泥土搅拌桩排桩加H型钢。
拟建物的工程特征见表1：
拟建物工程特征一览表表1
建筑物名称
建筑
层数
（层）
地坪
标高
（m）
最大建筑高度
（m）
结构
类型
最大单柱荷重
（KN）
地基变形允许值
地下室层数
（层）
基础砌置深度
（m）
沉降差
倾斜
办公主楼
46F
7.5
205.00
框筒
60000
≤200mm①
0.002
2F
10.50
附属楼（商业）
2F
7.5
12.00
框架
8000
0.003L
0.003
2F
10.50
纯地下室
-2F
7.45
—
框架
0.003L
0.004
2F
10.50
各拟建物拟采用桩基础；主楼对差异沉降为敏感，其他各拟建物对差异沉降为较敏感；二层地下室底板标高约-2.0米，以现有场地标高算开挖深度约为10.50米（含承台及设备部分），基坑安全等级为一级。
注：
“L”为相邻柱基的中心距离（mm）；
“①”为平均沉降量，倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。
本工程重要性等级为一级，场地复杂等级为二级，地基复杂等级为二级，岩土工程勘察等级为甲级。
2.2工程特点难点分析及对策
本工程设有三层地下室，基坑支护设计等级为一级，基坑开挖面积为98*65，其面积较大，深度较深，场地周围建筑物及地下管线较多，应尽量避开。
土方量过大，土方只能晚上10点至凌晨5点外运，允许24小时施工。
其位置处于市中心，须控制噪音，对周围居民产生较小影响。
其旋喷转和灌注桩较多，施工时要充分考虑其施工工艺过程。
2.3工程地质资料
①水文地质条件：
拟建场地覆盖层厚度大于50米,层次较多,层位相对稳定,主要表现为淤泥（淤泥质土）与砂（砾卵石）层交替出现,相间成层,具较典型的平原海陆相沉积多层结构地貌单元特征,发育有多层地下水含水层。
①杂填土、③中砂为场区第一含水层；⑤中砂、⑥卵石及⑦、⑧、⑨强～中风化花岗岩为场区第二含水层。
地下水类型主要为：
1.上部①杂填土层中的上层滞水（潜水），透水性较好，但水量较小。
③中砂层为场区第一主要含水层，透水性好，富含孔隙性潜水，与①杂填土层直接接受大气降水、生活用水渗入及地下水、河水（闽江水）的侧向补给，含水性受季节性变化影响明显。
通过观测其稳定水位标高为罗零高程3.67-3.85米,初见水位标高为罗零高程3.57-3.75米。
2.②淤泥、⑤-1淤泥夹砂多呈透镜体或不连续分布，透水性差，为弱透水层；④淤泥夹砂透水性差，为相对隔水层。
3.⑤中砂、⑥卵石层富含孔隙承压水，为场区第二主要含水层，补给来源为地下水的侧向补给。
通过观测其稳定水位标高为罗零高程-8.20～-9.80米,初见水位标高为罗零高程-8.30～-17.00米。
4.下部为基底风化岩层，含基岩裂隙水，含水性受构造、裂隙、风化程度及古地貌等控制，其富水性总体较为贫乏，但不排除局部含水集中，水量较大具弱承压性的可能，该层地下水主要接受地下含水层的侧向补给，与地表水力联系较弱。
根据调查,场地地下水稳定水位变化幅度1-2米，勘察期间最高水位约在标高4.0米,近3-5年地下水最高水位约在标高6.00米，历史最高水位约在罗零标高7.00米。
地下水位受闽江水位影响明显，场区第一含水层主要受闽江地表水补给，基坑开挖应避开闽江洪水期。
本工程设有二层地下室，基坑开挖深度约10.50米，底板底标高约-2.00米，设备及基础承台开挖底标高约-4.00米。
基坑开挖基底将进入③中砂层约7-8米，③中砂层为近地表潜水层，含水层的埋藏条件及其水力性质将直接影响基坑开挖设计及施工方案实施的可行性，为查明含水层的埋藏特性、渗透性能、富水性及有关的水文地质参数，为基坑开挖及降水设计计算提供可靠的参数及降水方案，本次勘察进行了2孔抽水试验。
本次试验采用单孔稳定流非完整井的试验方法。
因上部杂填土中蕴藏有水量不等的上层滞水，为避免两含水层水量相互影响，本次试验中采用双层套管对上层滞水进行隔离处理，即通过外层套管干打入填土层中对上层滞水进行隔离。
抽水花管采用Ф127mm滤管，外包40目尼龙网2层，底端用尼龙网封好，下到孔底，孔深约14米，套管与钻孔周边孔隙用小砾石填至填土层中。
成孔后用活塞洗孔，并进行试抽至滤网孔隙畅通，水清，然后静置至水位稳定。
再开始进行正式抽水试验，水泵放置孔深约13米处。
抽水试验要求按《工程地质手册》及《供水水文地质勘察规》（GB50027-2001）中有关规定进行。
②土层概况
拟建场地上覆第四系堆积、淤积、冲洪积地层，下伏燕山晚期花岗岩。
在钻孔深度围岩土层可分为9主层（层中夹有若干透镜体），按地层新老关系，自上而下分述如下：
①杂填土（Q4ml）：
灰黄、灰褐、杂色，稍湿～饱和，松散状态。
主要由石英砂、粘性土、砖瓦砾、砼块、碎块石等建筑垃圾组成，硬杂质含量约为35～60%，最大块径可达20cm以上，局部石英砂为主，均匀性较差，含少量生活垃圾等，为人工堆填而成，堆填时间约1年。
本层场地均有分布，厚度1.40～3.50米。
②淤泥（Q4m）：
深灰色，饱和，流塑。
主要由粘、粉粒组成，含有机质（约5%左右），混夹极薄层状粉细砂，具腥臭味，污手，干强度、韧性中等，稍有光泽，无摇震反应，局部相变为淤泥质土。
本层局部缺失，分布不均，厚度0.50～4.80米。
③中砂（Q4al+pl）：
灰黄、浅灰、深灰色，饱和，多呈稍密状，局部松散或中密状态，主要由石英砂组成，其中：
粗砂含量2.4-55.2%，中砂含量8.6-57.1%，细砂含量6.0-53.4%，粉、粘粒含量4.9-28.5%，局部相变为粉砂或粗砂。
局部出现中砂淤泥互层状，中砂为主。
本层场地均有分布，厚度7.00～13.20米，层底标高-5.90～-9.88米。
④淤泥夹砂（Q4m）：
深灰色，饱和，流塑-软塑。
主要由粘、粉粒组成，含有机质（小于5%），混夹极薄～薄层状粉细砂～中砂，具腥臭味，污手，干强度、韧性中等，稍有光泽，无摇震反应，局部相变为淤泥质土夹砂。
本层场地均有分布，厚度1.50～9.30米，层底标高-8.28～-17.05米。
⑤中砂（Q4al+pl）：
灰黄、浅灰、深灰色，饱和，多呈中密-密实状态，主要由石英砂组成，其中：
粗砂含量0.8-66.1%，中砂含量9.7-71.1%，细砂含量2.6-45.8%，粉、粘粒含量3.3-28.7%，局部相变为粉砂或粗砂，层底含砾卵石颗粒变大相变为砾砂、圆砾。
本次勘察基坑孔孔深至本层，办公主楼、附属楼（商业）及地下室部分钻孔穿透本层，该层场地均有分布，层厚24.50～40.80米。
局部分布有⑤-1淤泥夹砂（淤泥质土夹砂）透镜体：
深灰色，饱和，流塑-软塑。
主要由粘、粉粒组成，含有机质（小于5%），混夹极薄～薄层状粉细砂～中砂，具腥臭味，污手，干强度、韧性中等，稍有光泽，无摇震反应。
钻孔ZK1～6、ZK8、ZK9、ZK13、ZK14、ZK16、ZK19～24、ZK26、ZK27、ZK30、ZK32、ZK36、BK1、BK2、BK5、BK6有分布，厚度0.50～5.80米，标高-28.89米（深度34.80米）以下无淤泥夹砂（淤泥质土夹砂）透镜体分布。
⑥卵石（Q3al+pl）：
灰色、灰黄色，饱和，多呈中密状态，局部稍密或密实。
卵石含量约51.5～65.5％，砾石含量1.8～29.8％，粒径一般在0.3-7cm，最大可达10cm以上，个别达20cm，多呈亚圆形，母岩以花岗岩等硬质火山岩为主，呈中风化状，分选较差，级配良好。
充填物以石英砂为主，粗砂含量1.4～19.1％，中砂含量1.7～17.5％，细砂含量0.4～3.2％，粘粉粒含量0.3～13.1％，胶结差，局部相变为圆砾。
场地均有分布，除基坑孔外其余钻孔均有揭露，其中钻孔（ZK5、ZK6、ZK8、ZK11～13、ZK16～19、ZK21～25、ZK28～31）揭穿本层，揭穿厚度4.60～11.70米；其余钻孔揭示厚度5.09～10.17米。
⑦砂土状强风化花岗岩（r53）:
黄褐色、灰黄色,中粗粒花岗结构,散体状构造,主要矿物成分为石英、长石及云母等，长石部分已风化蚀变，岩芯多呈砂土状、碎屑状，含石英约为20-30%,为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级Ⅴ级。
钻孔ZK5、ZK6、ZK8、ZK11、ZK12、ZK21揭露，未揭穿本层，揭露厚度2.22～15.09米；钻孔ZK13、ZK16～19、ZK22～25、ZK28～31揭穿本层，揭穿厚度12.20～26.30米；其余钻孔未揭示。
本层标贯实测击数大于50击。
⑧碎块状强风化花岗岩（γ53）：
灰黄色，中粗粒花岗结构，碎块状构造，主要矿物成分为石英、长石及云母等，长石部分已风化蚀变，岩芯多呈碎块状，属软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
钻孔ZK13揭露，未揭穿本层，揭露厚度2.28米；钻孔ZK16～19、ZK22～25、ZK28～31揭穿本层，揭穿厚度5.50～34.70米；其余钻孔未揭示。
⑨中风化花岗岩（γ53）：
青灰色、灰白色，中粗粒花岗结构，块状构造，主要矿物成分为石英、长石等，岩石较新鲜，锤击声较脆，不易击散，节理、裂隙较发育，裂隙面有铁质浸染、风化明显，岩体完整程度为较破碎，岩芯多呈块状～短柱状，属较硬岩，岩石基本质量等级为Ⅳ级，TCR≈82～95%，RQD≈40～61，钻孔ZK16～19、ZK22～25、ZK28～31揭示本层，厚度5.10～7.27米。
基坑影响围的岩土层设计参数取值如下：
2.4支护结构施工
工程支护桩采用Φ850水泥土搅拌桩，插H型钢，H型钢尺寸为H700×300×13×24，采用两道扩孔锚杆进行拉加固。
冠梁尺寸1000×600，围900×500，锚杆锚固段尺寸为：
水平角度α=15°,∅=300mm，锚固段长度为13m。
三、工程量计算与汇总
3.1混凝土用量汇总
名称
长度（m）
截面尺寸（m）
混凝土用量（m3）
冠梁
498.768
1×0.6
299.26
第一道锚杆
13×208
∅=0.3m，
191.13
第二道锚杆
13×208
∅=0.3m，
191.13
围檩
488.494
0.9×0.5
219.82
土钉墙体
558.88
5.66×0.08
253.06
钻孔灌注桩
174×45
∅=1.2m
8906.42
汇总
10060.48
3.2挖方量汇总
名称
挖方量（m3）
挖至换坡底
77875.43
挖至基坑底底
104519.76
挖至最低承台底
7034.11
总挖方量
189429.3
四、施工机械设备
单位工程名称
分部分项名称
机械名称
型号规格
数量
计划起止日期
备注
升龙大厦桩基础和基坑支护工程课程设计
PHC管桩施工
静力压桩机
YZY600
3台
第1周~第4周
压桩
长卷尺
50m
3把
第1周~第4周
测量放线
短尺
5m
6把
第1周~第4周
测量放线
经伟仪
J2
3台
第1周~第4周
测量放线
水准仪
Ds3
3台
第1周~第4周
测量放线
电焊机
BX3-500-2
4台
第1周~第4周
焊接，1台备用
钻孔灌注桩施工
钻机
CJF-12
4台
第4周~第12周
成孔
混浆泵
3PNL
5台
第4周~第12周
灌注回灌补浆排污
潜水泵
/
12台
第4周~第12周
抽水
吊车
QY16
4辆
第4周~第12周
吊放钢筋笼、设备
挖掘机
WY16
4辆
第4周~第12周
清渣挖土上料平场地
电焊机
BX3-500-2
6台
第4周~第12周
焊接钢筋笼及其他
切割机
/
2台
第4周~第12周
加工钢筋
调直机
QT30
2台
第4周~第12周
加工钢筋
全站仪
拓普康
2台
第4周~第12周
定位
水准仪
2台
第4周~第12周
定位及水平
注浆泵
2SNS
3台
第4周~第12周
桩基后压浆
农用车
5m³
2辆
第4周~第12周
废弃泥浆外运
空压机
8m³
2台
第4周~第12周
剔除桩头
发电机
1台
第4周~第12周
停电备用
SMW工法桩施工
三轴搅拌桩机
ZKD85-3
2台
第7周~第10周
三轴搅拌桩
步履式桩架
D600桩架
2台
第7周~第10周
三轴搅拌桩
拌浆系统
30m3/h
2台
第7周~第10周
三轴搅拌桩
压浆泵
320L/min
2台
第7周~第10周
三轴搅拌桩注浆
汽车吊
25t
2台
第7周~第10周
型钢起吊
水准仪
SZD-1
1台
第7周~第10周
检测防线
经纬仪
J2
1台
第7周~第10周
控制垂直度
挖掘机
0.8m3
1台
第7周~第10周
开挖导购
空压机
6m3
1台
第7周~第10周
控制注浆压力
电焊机
BX3-500-2
1台
第7周~第10周
焊接钢筋及机械维修
配电柜
/
2台
第7周~第10周
控制用电
土方开挖
反铲挖掘机
PC200
4
第16周~第40周
土方开挖
长臂挖掘机
CAT320
1
第16周~第40周
土方开挖
潜水泵
Ф100
12
第16周~第40周
基坑抽水
自卸汽车
18T
30
第16周~第40周
土方运输
水准仪
DZS28
2
第16周~第40周
土方开挖围控制
经纬仪
J2
1
第16周~第40周
土方开挖围控制
全站仪
R-325M
1
第16周~第40周
土方开挖围控制
土钉墙施工
水井钻机
GSP-10
4～5台
第18周~第20周
打井
空压机
YL-12
1台
第18周~第20周
支护
喷射机
P7-58
2台
第18周~第20周
支护
电焊机
BX-400
2台
第18周~第20周
支护
钢筋剪断机
CQJ40-1
2台
第18周~第20周
支护
钢筋调直机
QT30
2台
第18周~第20周
支护
注浆泵
普通
2台
第18周~第20周
支护
泥浆泵
2PN
4台
第18周~第20周
打井
扩孔锚杆施工
潜水泵
QW6-32
12台
第24周~第30周
降水
锚杆机
/
4套
第24周~第30周
支护
泥浆泵
2PN
2台
第24周~第30周
打孔
动力配电柜
GGD
2台
第24周~第30周
用电
电焊机
BX3-500-2
2台
第24周~第30周
焊接锚杆与支护梁的钢筋
钢筋切断机
CQJ40-1
2台
第24周~第30周
钢筋加工
钢筋调直机
QT30
2台
第24周~第30周
钢筋加工
空压机
VHP700
2台
第24周~第30周
打孔
钢筋弯钩机
WJ40-1
2台
第24周~第30周
钢筋加工
经纬仪
TDJ2
2台
第24周~第30周
定位
水准仪
S3
2台
第24周~第30周
定位
全站仪
NTS-355
2台
第24周~第30周
定位
注浆泵
BMY-0.6
2台
第24周~第30周
注浆
千斤顶
/
3台
第24周~第30周
拉锚杆
冠梁、围檩施工
钢筋切断机
CQJ40-1
2台
第17、18周，第34、35周
钢筋加工
钢筋调直机
QT30
2台
第17、18周，第34、35周
钢筋加工
水准仪
DZS28
2
第17、18周，第34、35周
定位及水平
经纬仪
J2
1
第17、18周，第34、35周
定位及水平
全站仪
R-325M
1
第17、18周，第34、35周
定位及水平
吊车
QY16
4辆
第17、18周，第34、35周
模板及钢筋起吊
五、施工顺序与施工起点、流向
5.1总施工顺序
（1）定点、测量放线，放样应经与建筑桩基图纸及支护图纸复核无误后方可进行施工。
（2）PHC管桩施工；
（3）钻孔灌注桩施工；
（4）SMW工法桩施工；
（5）挖土方至标高-4m；
（6）土钉墙施工；
（7）第一道扩孔锚杆施工；
（8）冠梁施工；
（9）第一道锚杆拉施工；
（10）第二层土方开挖；
（11）第二道扩孔锚杆施工；
（12）围檩施工；
（13）第二道锚杆拉施工；
（14）开挖土方至坑底；
（15）基坑抽水。
5.2钻孔灌注桩施工流向
5.3PHC管桩施工流向
5.4SMW工法桩施工流向
5.5土钉墙施工流向
5.6扩孔锚杆施工流向
5.7混凝土支撑结构施工流向
5.8降水井施工流向
六、施工工艺流程
6.1钻孔灌注桩的施工工艺流程
检查仪器
检测放线
测量仪器
检查桩机水平及立轴垂直度
钻机安装就位
开挖基坑安放护筒
检查设计孔深
钻机施工成孔
开挖泥浆池制备泥浆
检查孔底沉渣
第一次清孔
检查钢筋泥质量
下钢筋泥
制作钢筋泥
检查反出泥浆含沙量
第二次清孔
排废浆
检查导管压力及阻塞
下砼灌注导管
检查砼塌落度
进行砼灌注
砼搅拌
灌注结束移位
主要检查容主要流程子流程
6.2PHC管桩的施工工艺流程
测量放线
静力压桩机就位
人工探孔
预制管桩桩尖对中
预制管桩制作、运输
静力压桩
沉桩速度记录及桩身倾斜观测、纠正
是否需要接桩？
接桩
压至设计标高
是
否
6.3SMW工法桩的施工工艺流程
开挖导沟
（构筑导墙）
设置机架移动导轨
SMW搅拌机定位
重复搅拌下沉
插入型钢
施工完毕
SMW搅拌机架设
残土处理
H型钢起拔
型钢进场焊接成型
报监理工程师
H型钢涂隔离剂
经纬仪测斜、纠偏
H型钢回收
制作试块
设置导向框架和悬挂梁
搅拌、提升、喷浆
H型钢质检
重复提升
报监理工程师
水泥材质检验
报监理工程师
水泥浆拌制
6.4土钉墙的施工工艺流程
根据地质划分开挖高度
开挖土方并修整边坡
初喷底层混凝土
钻设钉孔
土钉安装
注浆
挂钢筋网并与土钉尾部焊牢
安装泄水管
喷射混凝土至设计厚度
6.5扩孔锚杆的施工工艺
量测、放线
钻机就位
调整角度
钻孔
钻至设计深度
压力风冲洗机
检查、验收
制作钢绞线
插钢绞线及注浆管
一次注浆
二次注浆
养护
安装锚固传力装置
张拉
锚具锁定
封锚
检查、验收
制作水泥浆液
制作纯水泥
冲洗设备
冲洗设备
6.6混凝土支撑结构施工工艺流程
6.7降水井的施工工艺流程
6.8排水沟的施工工艺流程
施工准备
施工放样
基槽开挖
七、土方开挖方案
1、测量放样→基坑面层土方大面积开挖至-4.00米→进行换坡土钉墙、第一道锚杆及冠梁施工（混凝土养护至设计强度80%）→土方开挖至标高-6.5米→进行第二道锚杆及围檩施工（混凝土养护至设计强度80%）→土方开挖至-11.0米→将围护桩侧的土方清除→基础承台底标高等。
2、土方施工严格遵照分区分层开挖，随挖随运。
土方分四阶段开挖，具体如下：
a）第一阶段土方开挖：
围护桩施工完毕，清运干净开挖区场泥浆，即进行第一层土方开挖，开挖由自然地面开始，土方挖至-4.0米，进行土钉墙、第一道锚杆及冠梁施工。
因该层为杂填土，成分杂、松散等，挖掘机挖土时挖斗应水平操作勾土，每次开挖厚度控制在1m左右。
为防止挖掘机破坏支护桩及旋喷搅拌桩桩体，土方挖至距围护桩桩顶20cm时停止机械作业，而由人工挖除剩余的土方。
b）第二阶段土方开挖：
待冠梁和第一道支撑梁混凝土达到设计强度的80%以后，根据地质报告显示，该层为泥质填土层和淤泥层等。
挖掘机挖土时挖斗应水平操作勾土，每次开挖厚度控制在1m左右。
部分支护桩角落附近的采用小型挖掘机进行二次盘土。
c）第三阶段土方开挖：
待第二道锚杆及围檩混凝土达到设计强度后，根据地质报告显示，该层为泥质填土层和淤泥层，为了防止挖掘机和运土车下陷，应在开挖前用砼渣或石块、碎石、砖渣等铺垫50cm厚，，确保土方开挖顺利进行。
开挖至-11.0处。
d）第四阶段土方开挖
待步骤c）完成后，将塔楼位置的土方挖至承台底标高。
八、施工方法与工艺要点
8.1PHC管桩施工方法与技术措施
1、现场条件：
目前施工现场“三通一平”工作已基本完成，周围无影响施工的因素，地表未见障碍物等。
2、桩的制作
预制桩由XXX选定专业厂家制作，对所制的桩经甲乙双方质检员严格按《建筑地基基础工程施工质量验收规》（GB50202-2002）中的有关规定进行验收，经双方质检验合格签字方可使用，不合格的桩禁止使用，以确保工程质量。
3、桩的脱模、起吊、堆放、倒运
按“规”要求桩砼强度达70%时方可起吊。
堆放过程中支点一定放在合理支点处（距桩端0.207L）上下支点对齐。
一点起吊时点距桩端0.2936L（L为桩长），桩的运输由运桩经验丰富的专业运输车队承担，桩在倒运过程中严格拖拉，水平倒运时一定要两点起吊。
4、桩位控制及垂直度控制
依据建设方提供的平面图，桩位布置图和坐标控制点，采用经纬仪和钢卷尺用直角坐标或极坐标法进行桩位测放，经甲乙双方验收合格后再开始施工。
建筑物主轴线与控制点的误差，桩位与轴线误差均控制
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