出入口土方开挖方案最终.docx
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出入口土方开挖方案最终
出入口土方开挖方案
一.工程概况:
顾戴路站附属结构包括1号、2号、3号出入口、西端风井及1个人防连通口,平面布置见下图1.1—01所示。
图1。
1-01 顾戴路站附属结构平面位置示意图
顾戴路站附属结构均为地下一层,附属结构与车站主体结构设变形缝.1、2a、2b、3号出入口均采用明挖顺筑法施工,其中2号出入口过街段采用矩形顶管施工,本次方案主要介绍1、2a、2b、3号出入口明挖顺筑法施工,2号出入口过街段矩形顶管施工后期将编制专项施工方案进行阐述.
1号出入口:
基坑围护结构采用SMW工法围护,结构底板厚600mm、顶板厚400mm、侧墙厚600mm。
2a号出入口:
基坑围护结构采用钻孔灌注桩+高压旋喷桩围护,结构底板厚700mm、顶板厚600mm、侧墙厚600mm.
2b号出入口:
基坑围护结构采用钻孔灌注桩+高压旋喷桩围护,结构底板厚800mm/700mm、顶板厚800mm/562mm、侧墙厚800mm/600mm。
3号出入口:
基坑围护结构采用钻孔灌注桩+深层搅拌桩围护,结构底板厚700mm、顶板厚600mm、侧墙厚600mm.
顾戴路站各出入口围护结构形式、基坑开挖深度、围护深度等参数详见表1。
1—01,基坑围护图以1号出入口为例,详见图1.1—02和图1.1-03。
表1.1-01 顾戴路站附属结构围护表
位置
开挖深度(m)
SMW工法桩
钻孔灌注桩
基坑支撑
桩径/间距(mm)
/深度(m)
桩径/间距(mm)
/深度(m)
1号出入口
6.2~8。
9
850@600
19.6、16
/
2-3道
φ609钢支撑
2a号出入口
9~11.5
/
800@900
25、21
3道
φ609钢支撑
2b号出入口
11.6~11.9
/
800@900
25、21
3道
φ609钢支撑
3号出入口
9.1~11.6
/
800@900
25、20。
5
3道
φ609钢支撑
顾戴路站出入口坑底进行了局部加固,加固型式为三轴搅拌桩。
另外,在围护结构与主体地下墙围护交界处采用高压旋喷加固,加固平面为半圆形。
二.编制依据
1。
2b出入口围护结构施工图纸;
2.《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002;
3.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002);
4.《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—99)。
三.工程水文、地质条件
3。
1工程地质
根据顾戴路站勘察报告显示,本场地自地表至80.0m深度范围内所揭露的土层均为第四纪松散沉积物,按其成因可分为7层,其中第①、④、⑤、⑦层按其土性及土色差异又可分为若干亚层,所见土层自上而下分述详下表。
表1。
2-01 土层特性表
层号
岩土名称
地层简述
层 厚(m)
层底标高(m)
Kh(cm/s)
重度(KN/m3)
①1
杂填土
地坪、杂物、建筑垃圾等。
0.70~3。
90
4.15~1.22
①2
素填土
以粘性土为主,土质不均匀。
0。
30~1。
00
3。
72~3.15
②
褐黄~灰黄色粉质粘土
含铁锰氧化物锈斑,虽深度增加土质变软,颜色渐变成灰黄色.摇振反应无,土面稍有光滑,干强度中等,韧性中等.
1。
10~2.90
2。
00~0.25
1.37×10-7
18.5
③
灰色淤泥质
粉质粘土
含云母,有机质,局部夹粘质粉土。
夹贝壳碎屑,土质不均匀。
摇振反应无,土面稍有光滑,干强度中等,韧性中等。
3.00~4.20
—1.69~-3.15
1。
31×10-7
17.3
④1
灰色淤泥质
粘土
含云母,有机质,夹薄层粉砂,含贝壳碎屑,土质不均匀,摇振反应无,土面光滑,干强度高,韧性高
6.50~8。
10
—9。
38~-10。
59
1.68×10-7
16.7
④2
灰色粉质粘土夹砂质粉土
含云母、贝壳碎屑,局部为粘质粉土,夹粘性土层,土质不均匀。
1。
60~4.00
—12.19~-13.45
1.61×10-4
18。
0
⑤1
灰色粉质粘土
含云母,有机质,泥钙质结核、半腐烂芦苇根茎,土质均匀,摇振反应无,土面光滑,干强度高,韧性高
1.10~2。
10
-13.89~—14.95
1.89×10-7
17。
7
⑤2
灰色砂质粉土
含云母、贝壳碎屑,局部为粉砂,夹粘性土层,土质不均月,摇振反应快,土面粗糙,干强度低,韧性低
5.40~7。
20
—20。
18~—21.92
5。
62×10-4
18.5
⑥
暗绿~草黄色粉质粘土
含氧化铁、有机质
2.60~4。
70
-23。
09~-25.18
1.18×10—7
19。
6
⑦1
草黄~灰黄色砂质粉土
含云母,局部以粘质粉土为主
4。
70~6.90
-29。
68~-31.65
2.35×10-4
18.9
⑦2
草黄~灰色
粉砂
含云母,颗粒成分以长石、石英为主,夹薄层粘性土,局部为细砂,土质较均匀
33。
40~33.90
-63.29~—64。
54
5.92×10-4
19。
1
第③层为淤泥质粉质粘土,流塑,抗剪强度低,对基坑支护结构稳定性不利,③层内夹有薄层粉性土,开挖时局部可能会产生管涌、流砂.
第④层为灰色淤泥质粘土,流塑,抗剪强度低,具流变特性和触变特性,是影响车站基坑支护结构稳定性的主要土层。
根据本工程附属结构及围护结构设计图,各附属结构工程底板位于第④1层,附属工程围护桩底打入第⑤2层.
3。
。
2工程水文
上海地下水类型主要为第四纪松散沉积土层孔隙水。
孔隙水按形成时代、成因和水力特征可划分为潜水含水层、承压含水层,对本工程有影响的地下水类型可分为潜水和承压水。
1潜水
本场地浅部地下水属潜水类型,主要补给来源为大气降水,水位随季节而变化。
潜水水位约在0。
3—1.5m.按上海市对地下水位长期观察资料:
年平均地下水位一般在0.5—0.7m,建议实际应用时,地下水位按不利条件分别取地下水高水位埋深0。
5m及低水位埋深1.5m.
⑵承压水
本场区下部第⑤2层为微承压含水层,第⑦层为承压含水层。
根据上海市已有资料,承压水的水位,均低于潜水水位,年呈周期性变化,埋深3.0~11。
0m。
勘察期间测得,第⑤2层承压水水位埋深为地下5。
8m,该层土的第⑦层土的承压水位为地下8.25m。
经计算,第⑤2、⑦层承压水在出入口开挖深度下无需考虑承压水突涌风险。
四. 施工部署
4。
1开挖准备
①圈梁施工前需凿除SMW工法桩顶部水泥土(钻孔桩顶部劣质混凝土),支撑安装前,顶圈梁已完成,并达到设计强度;
②旋喷桩加固、深层搅拌桩加固等达到强度要求;
③ 支撑、围檩材料进场验收合格,经过试拼装,外观、直径、壁厚、平直度、螺栓孔等合格,并预拼若干;
④降水效果达到设计要求(提前20天降水并从观察孔测得水位,确保水位在基坑开挖面以下1~2m);
⑤地面排水系统完善并在基坑周围底面设置挡水与集水,确保地面水不流入基坑;
⑥在开挖前,施工监测装置到位,并测量初始读数;
⑦挖土设备、预应力施加设备已进场,验收合格,并落实好弃土地点;
⑧ 应急方案及物资已落实。
4.2基坑开挖
出入口结构基坑土分四层,采取分层分块明挖施工.基坑开挖根据围护结构的设计工况安排顺序,并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖"的原则。
开挖方法:
由于出入口基坑面积较小,呈狭长型,本次开挖过程中,以支撑标高为层界进行分段逐层“平削”开挖.①土方开挖时先凿除表层混凝土硬化层,挖至第一道钢支撑底,浇筑钢筋混凝土圈梁,待混凝土达到设计强度后,安装第一道钢支撑;②采用长臂挖掘机立于基坑边进行放坡挖土,土方直接装车,一次开挖到第二道支撑底,以下各层采用坑内小型挖机配合抓斗挖土;③分层、分段放坡开挖,依次完成第二~四道钢管支撑的安装以及垫层和底板混凝土的浇筑。
4.3施工流程图
根据施工图,附属工程围护体系的支撑系统包括顶圈梁施工、钢围檩安装、钢支撑安装、支撑予应力施加等内容.
出入口土方开挖施工流程图
图1.1-021号出入口围护结构及支撑平面图
图1.1-031号出入口剖面图
2b出入口围护结构及支撑平面图
2b出入口刨面图
五.量技术组织措施
建立以项目经理为负责人的质量保证体系。
开工前组织全部进场人员学
习施工方案,熟悉图纸及地质状况,对机械操作手进行技术交底,要求掌握施工的技术要点。
每一道工序开工前,学习规范要求,精心施工。
完工后,进行严格自检,不合格者坚决返工,按国际ISO9002认证标准与要求进行全过程的质量管理。
土方开挖工程质量验收标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值(mm)
检查方法
柱基
基坑
基槽
挖方场地平整
管内
地(路)面基层
人工
机械
主控项目
1
标高
-50
±30
±50
- 50
- 50
水准仪检查
2
长度、宽度
+200
—50
+300
-100
+500
—150
+100
-
经纬仪、钢尺
3
边坡
设计要求
观察、坡度尺
一般项目
1
表面平整度
20
20
50
20
20
用2 m靠尺和楔形塞尺
2
基低土性
设计要求
观察或土样分析
注:
地(路)面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地(路)面的基层。
六.基坑堵漏处理
由于SMW工法或钻孔桩围护结构的整体性较差,因此对基坑围护结构的渗漏的处理需特别注意。
渗漏处以应根据渗漏位置、渗漏点大小、是否发生流沙等情况,采取相应堵漏措施。
⑴SMW工法主体的围护结构,基坑开挖后,出现局部渗漏。
由于水泥土的强度低、胶结性能差,使用瞬凝混凝土加导流管堵漏法,堵漏难度较大。
而采用疏堵结合的物理“膨胀材料堵漏法”,方法简单易行,效果较好.
1)堵漏材料。
堵漏材料十分简单,包括吸水膨胀材料、材料袋等.
① 吸水膨胀材料:
常用的有价格低廉的干海带,根据其干湿程度,体积膨胀率可以达到100 %~500%。
②材料袋:
常用塑料编织袋或布袋等。
配套铁丝若干。
2)堵漏施工工艺。
堵漏工艺流程:
修挖渗漏缝隙→材料准备→充填缝隙空洞→顶撑膨胀材料→膨胀材料吸水膨胀。
①修挖渗漏缝隙,修挖时有意识地把渗漏点挖成“里大外小”的洞隙,便于安装膨胀材料。
②根据经修挖的渗漏缝隙空间情况,把膨胀材料装入材料袋,在材料袋定向膨胀方向用美工刀划出几道口子,以便膨胀材料吸水膨胀.
③安装膨胀材料,膨胀材料要塞紧渗漏缝隙,不留空隙。
④有时因为渗漏缝隙空间过大,必要时还要对膨胀材料进行顶撑固定。
⑤膨胀材料需要数十分钟,甚至数小时吸水后物理膨胀,充盈缝隙,达到堵塞缝隙,阻止流沙流泥.
⑵钻孔灌注桩作围护结构时堵漏方法:
基坑开挖后,如出现局部缝隙渗漏,可以充分利用钢筋混凝土强度高、胶结性能良好的特性,进行堵漏。
针对这类渗漏,我们采用的堵漏方案是先疏后堵。
即在渗漏处预埋导流水管,将渗漏出来的水疏导出去;然后在缝隙间使用瞬凝(钢筋) 混凝土封堵,待混凝土达到一定强度后,最后封堵导流管。
⑶ 当出现较严重的涌水涌砂,以及开挖面以下“暗漏"现象时,采用的注浆法堵漏。
即使用水泥浆—水玻璃浆液作为注浆材料,将水泥、水玻璃分别配成两种浆液,并按一定的比例,用2台注浆泵,通过同一注浆管,在渗漏的地基土中同一深度交替注入两种浆液(即“单管双液”注浆法) ,自下而上分层注浆堵漏。
七.应急预案
(一)土方坍塌的预防和监控措施
施工前,项目技术负责人或施工员应向作业班组进行技术、质量、安全交底,分工明确,责任落实到人。
土方开挖时,必须有专人在现场统一指挥,按既定方案和程序施工。
对于挖出的泥土,要及时运走或按规定放置,不得随意堆放。
施工中应严格控制建筑材料、模板、施工机械、机具或其他物料在坑边堆放,以避免产生过大的附加荷载,造成基坑边坡失稳造成土方坍塌。
深基坑开挖完后,应尽量缩短暴露的时间,以防其他不可预见的因素造成基坑边坡失稳造成土方坍塌。
基坑开挖过程中,自始至终应作好监测。
根据具体周边环境设置监测控制点,按规定每日监测并作好记录,当发现监测数据超标准应及时报告并采取有效措施,防止基坑边坡土方坍塌。
(二)基坑土方坍塌现场应急措施
当边坡变形过大,变形速率过快,周边环境出现开列等险情时应立即停止施工,根据险情原因采取如下应急措施
坡脚被动区临时压重——将原预备好的砂包抛(堆)至基坑坡脚;
坡顶地面主动区域卸土减载,并严格控制卸载程序;
作好排水、封面处理;
对险情段加强监测.
应急设备,材料储备
序号
名 称
单 位
数 量
1
草包
只
400
2
脚手管及配套扣件
m
450
3
黄砂
t
10
4
20mm钢板
m2
10
5
609钢支撑
m
70
6
水溶性聚氨酯
Kg
70
7
水玻璃
Kg
150
8
普硅(P32.5)水泥
袋
50
9
双快水泥
袋
15
10
大功率泥浆泵
台
2
11
大功率潜水泵
台
4
12
50T履带吊
台
1
13
挖掘机
台
1
14
振管注浆设备
套
1
15
手电筒
只
10
16
小型发电机
台
1
17
对讲机
台
2
上海市第一市政工程有限公司
轨道交通12号线1B标顾戴路站
2011年11月23日