《岩土工程施工》课程设计doc.docx
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《岩土工程施工》课程设计doc
课程设计
课程名称：
设计题目：
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指导教师：
日期：
《岩土工程施工》课程设计
（某高层建筑地基处理工程施工组织设计）
第一章编制说明及编制依据
1.1编制说明
本工程为高层建筑地基处理工程工程。
本公司非常感谢建设单位对我方的信任，有幸参加本工程的投标，本着求真务实、兢兢业业的原则编制本施工组织设计，未提之处均按照施工图纸设计、国家现行技术规范、质量评定标准以及有关文件等要求用于指导现场施工。
1.2编制依据
1.基础设计依据为成都市勘察研究院提供的岩土工程勘察报告；
2.设计图纸；
3.总平面布置图；
4.桩基施工规`范；
5.图集《川03G316》；
6.甲方提供的现场条件及要求。
7.《高层建筑箱形及筏形基础技术规范》
8.《地下室防水技术规程》
9.《建筑地基基础设计规范》
10.《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》
11.《高层建筑混凝土结构技术规程》
12.《建筑工程施工质量验收统一标准》
13.《建筑施工安全技术规范》
14.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
第二章工程概况
2.1工程位置和环境
本工程位于本市金像寺村附近，拟建物场地为拆迁区，场地周边为农民低层住宅，场地地形较平坦，自然地坪标高（以钻孔孔口标高为准）493.83~496.79m，相对高差2.96m。
道路通畅，水通电通，场地已平整。
地貌单元属成都平原岷江水系二级阶地。
2.1.1自然地理情况
拟建物场地位于本市本市金像寺村附近，交通便利。
场地所处成都地区属亚热带季风型气候，其主要特点是：
四季分明、气候温和、雨量充沛、夏无酷暑、冬少冰雪。
七、八月份雨量集中，易形成暴雨。
气温：
多年平均气温16.2°C，降水量、蒸发量均比较大，相对湿度也较大。
2.1.2地层岩性
在勘探深度内所揭见的地层岩性分布众多，并且变化规律不明显，主要有：
杂填土、素填土、粘土、粉质粘土、细砂、中砂、卵石等，其中以膨胀性粘土为代表，其饱和含水，地下水经常储存在其中，往往引起各种场地地址问题，所以对于膨胀土应该特别重视。
2.1.3区域地质情况
成都地区大地构造体系的西部为华夏系龙门山构造带；其东部是新华夏系龙泉山构造带；处于两构造单元间的成都平原北起安县、南至名山、西抵龙门山脉、东达龙泉山，惯称成都坳陷。
成都坳陷与成都平原分布的范围基本一致。
呈北东方向展布，是一西陡东缓受的构造盆地。
而成都平原所处地壳为一稳定核块，东侧距龙泉山褶断带约20公里，西侧距龙门山褶断带约50公里，近期龙门山褶断带活动强烈，地震级别比较大，但对成都市区一般无重大影响，从地壳稳定性来看属稳定区，场地属相对稳定场地。
2.1.4场地水文地质情况
对于地表水而言，场地内及周边无地表水分布。
而地下水的分布情况却有着很大的变化及类型。
场地地下水为埋藏于第四系砂、卵石层中的孔隙水，微具承压。
大气降水和区域地下水为其主要补给源。
砂、卵石层为主要含水层，具较强渗透性，渗透系数可取22m/d。
受周边场地降水影响，场地地下水位埋藏较深，勘探结束后，测得孔隙水稳定水位埋深6.7~8.4m，而本地区丰水期正常地下水位埋深5.5m左右，最高历史水位埋深在5.0m左右。
成都地区孔隙水位年变化幅度为1.5～2.0m。
PH值为7.38～7.45。
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）第12.2.1条～第12.2.5条，拟建物场地环境类别按Ⅱ类判定：
场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性。
对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。
水文地质对于工程建筑存在较大的影响与破坏，在水文地质地区进行施工建设，应采取适当合理的对策。
例如：
设置完善的排水系统，避免地表水大量入渗，排出大量对工程有影响的地下水，防止地基土液化，对于本工程宜采用管井法结合明排法进行基坑降水，且应进行降水专项设计和施工。
2.1.5场地地震效应
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）,成都市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组第三组，计特征周期为0.45s。
拟建场地判定为可进行建设的一般场地。
而建筑场地类别为Ⅱ类。
根据《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026—2001）附录P“地基液化判别”P.0.1条判定：
场地内分布的细砂及中砂（时代为Q3）可判定为不液化土层。
2.2设计概况
2.2.1工程内容
本工程主要是对拟建的成功·红树林项目进行研究分析并进行地基处理计算。
场地位于成都市金像寺（四川师范大学南校门附近），该工程主要由5栋公寓、1栋商业建筑及配套地下室组成。
本工程由成都市勘察测绘研究院勘察，***设计。
根据设计要求，经地基处理后形成复合地基，要求复合地基承载力特征值fspk≥580kPa，压缩模量Esp≥39Mpa。
经与建设单位、地勘单位、设计单位及施工单位共同商议后，确定采用人工挖孔桩复合地基处理。
2.2.2.总体情况
1．地基处理分析概况
拟建物场地范围内地貌单一，场地内及其附近无影响工程稳定性的不良地质作用。
场地内人工填土分布连续，结构紊乱，均匀性差，承载力低。
根据区域地质构造，属稳定场地。
场地内粘土、粉质粘土分布连续，具一定承载力，而粉质粘土大部分位于基底附近，可满足纯地下室及附属建筑物承载力的要求。
细砂呈透镜体状分布于卵石土顶部，中砂呈带状分布于卵石土层中及泥岩顶部，特别位于4、5号楼地段，中砂厚度大，且分布不均匀，细砂及中砂均属不液化土，承载力较低。
场地卵石土分布也基本连续，主要为稍密卵石，局部地段卵石层中分布有呈透镜体状的松散卵石及中密卵石。
稍密及其以上密实度卵石土层虽具较高承载力，但分布极不均匀，厚度不大，且下卧较厚的中砂层，不宜作为筏板基础持力层。
强风化泥岩强度相对偏低；中风化泥岩力学强度高，为良好的桩端持力层。
2．地基稳定性和适宜性概况
根据区域地质资料，拟建物场地位于新华夏系第三沉降带四川盆地西缘成都坳陷。
成都地区东侧距龙泉山褶断带约20公里，西侧距龙门山褶断带约50公里。
其中龙门山褶断带于2008年5月12日发生里氏8.0级强震，对成都地区产生了一定影响，但总体来说成都地区所处地壳为一稳定核块。
场地内未发现其它不良地质作用，地基土稳定、分布较均匀，区域地质构造较稳定，适宜建筑。
3、地基均匀性概况
根据《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72—2004）第8.2.4条，拟建物虽处于同一地貌单元及同一工程地质单元，但各处地基土压缩性仍有一定差距，通过计算当量模量，对地基进行均匀性评价，地基变形计算深度按下式考虑，从基底标高476.3m起算。
Zn=（Zm＋ξb）β＝（12.45+0.51×17.0）×0.3＝6.34m
取Zn=7.0m，
评价结果见表2-1：
表2-1地基均匀性评价统计表
拟建物
楼号
当量模量最大值Esma（MPa）
当量模量最小值Esmin（MPa）
当量模量
平均值
Es（MPa）
Esmax/Esmin
地基不均匀
系数界限值
K
均匀性
判定
1#栋
12.28
4.85
8.27
2.51
2.5
不均匀
2#栋
18.42
5.96
12.76
3.09
2.5
均匀
3#栋
15.30
5.05
11.37
3.02
2.5
均匀
4#栋
19.23
7.09
13.19
2.71
2.5
不均匀
5#栋
16.57
5.60
11.54
3.00
2.5
不均匀
6#栋
6.75
2.51
4.70
2.69
2.5
不均匀
综合上述，地基属不均匀地基。
4、地基土的主要物理力学指标
表2-2地基土的主要物理力学指标
土名
天然重度
r
kN/m3
承载力特征值fak
kPa
压缩
模量
Es
MPa
变形
模量
E0
MPa
人工挖孔桩基础极限侧阻力
标准值qsik（kPa）
人工挖孔桩基础
极限端阻力
标准值qsik（kPa）
素填土
18.0
100
4.0
粘土
19.5
220
7.0
60
粉质粘土
19.5
170
5.0
50
细砂
19.5
100
7.0
30
中砂
19.5
110
9.0
40
松散卵石
20.0
180
16.5
14.0
90
稍密卵石
21.0
330
23.5
22.0
110
2200
中密卵石
22.0
580
39.0
30.0
130
3800
密实卵石
23.0
900
54.0
40.0
150
5200
强风化泥岩
24.0
280
20.0
165
1600
中风化泥岩
24.0
750
3500
各层楼的设计计算情况
（1）1#、2#、3#楼设计计算
褥垫层厚度取0.30m,桩进入中等风化泥岩持力层1.2m。
选不利地段，以勘察孔27号孔为例。
以中等风化作桩端持力层，基础底标高为486.35m,桩顶标高为485.9m,裁桩后桩长为4.5m,桩周土为粘性土、砂土层、卵石层、泥岩层,桩端土为中等风化泥岩。
表2-3基础布桩基本参数一览表
基础
基础宽度（m）
布桩形式
桩间距（m）
面积置换率（%）
长
宽
筏板基础
正方形
3.0
3.0
12.53
基础布桩方案详见布桩图（布桩间距根据基础尺寸作相应调整），按以上计参数布桩，经计算,复合地基承载力满足设计要求。
现场施工时特别注意积水坑处标高，防止混凝土浇筑过高，裁桩时破坏桩体质量。
（2）4#、5#楼设计计算
褥垫层厚度取0.30m,桩进入中等风化泥岩持力层1.2m。
选不利地段，以勘察孔39号孔为例。
以中等风化作桩端持力层，4#、5#基础底标高为486.60m、486.30m,桩顶标高为486.15m、485.85m,裁桩后桩长为4.0m,桩周土为砂土层、卵石层、泥岩层,桩端土为中等风化泥岩。
表2-4基础布桩基本参数一览表
基础
基础宽度（m）
布桩形式
桩间距（m）
面积置换率（%）
长
宽
筏板基础
正方形
2.8
2.8
14.39
基础布桩方案详见布桩图（布桩间距根据基础尺寸作相应调整），按以上计参数布桩，经计算,复合地基承载力满足设计要求。
现场施工时特别注意积水坑处标高，防止混凝土浇筑过高，裁桩时破坏桩体质量。
（3）6#楼设计计算
褥垫层厚度取0.30m,桩进入中等风化泥岩持力层1.2m。
选不利地段，以勘察孔54号孔为例。
以中等风化作桩端持力层，6#基础底标高为486.00m,桩顶标高为485.55m,裁桩后桩长为3.0m,桩周土主要为砂层或强泥岩层,桩端土为中等风化泥岩。
表2-5基础布桩基本参数一览表
基础
基础宽度（m）
布桩形式
桩间距（m）
面积置换率（%）
长
宽
筏板基础
正方形
3.0
3.0
12.53
基础布桩方案详见布桩图（布桩间距根据基础尺寸作相应调整），按以上计参数布桩，经计算,复合地基承载力满足设计要求。
现场施工时特别注意积水坑处标高，防止混凝土浇筑过高，裁桩时破坏桩体质量。
2.2.3特殊设计要求
（1）排水系统设计
对于成都市而言，场地地基进行排水工程非常重要。
排水系统主要分为地表排水系统和地下排水系统，地表排水系统为调整坡面水流、排除斜坡内的地下水、截断进入坡内的地下水流，对于防止坡体软化、消除渗透变形作用、见底孔隙水压力和动水压力，都是极为有效的。
在场地内为了减少降雨渗入，可在场地内修筑排水沟。
排除地下水的措施很多，应该根据场地地质结构特征和水文地质条件加以选择。
通常在土质地基内修筑支撑盲沟能收到较好的效果，也可以采用垂直钻孔排水，尤其在有较丰富裂隙水的岩质地基效果更好。
（2）抗震措施设计
选择对抗震设计有利的场地和地基是抗震设计中最重要的一环，对于成都市地基而言，所处地壳为一稳定核块，虽然西侧距龙门山褶断带仅约50公里，并且近期龙门山褶断带活动强烈，地震级别比较大，但对成都市区地基土地主要为或砂土粘性土，对于地震波的传播有消减作用，所以一般无重大影响，从地壳稳定性来看属稳定区，场地属相对稳定场地。
但也应该注意以下原则：
（1）尽可能避开产生强烈地基失效及其他加重震害地面效应的场地；
（2）考虑到地基土石的卓越周期和建筑物的自震周期，尽可能避免结构与地基土石之间产生共振；（3）
避免以加重震害的孤立突出地形作为建筑场地。
对抗震有利的场地条件有：
地形开阔平坦；基岩地区岩性均一坚硬，或上有较薄的覆盖层；若为较厚的覆盖层则应该密实；地下水埋深较深等。
2.3工程特点
本工程位于本市金像寺村附近，交通便利，并且所处的的地层岩性分布众多，变化规律不明显。
对于地基处理而言，场地处于不均匀地基之上，岩性中存在砂岩，粘土等，地下水含量丰富，如何防止地基倾覆，进行单桩承载力和复合地基承载力演算将是本工程的重点和难点。
并且对于场地的排水系统也需要引起重视。
2.4主要工程量及主要材料用量
表2-6主要工程量及主要材料用量
项目名称
规格型号
单位
数量
备注
CFG桩成孔
D=1.2m,h=4m
m
513根，2052m
混凝土
桩芯采用C20混凝土
m3
2321m3
第三章施工组织保证体系
3.1任务分工
目标:
为保证高效、优质、低耗地完成本工程施工任务，我方将按照项目负责制施工模式，根据项目实际情况，配备施工经验丰富的专业技术人员和职能人员，组建精干的项目管理人员，对工程项目的工期、质量、成本、安全和文明施工等综合要素进行计划、组织、协调、管理和控制。
本工程施工的计划、组织、协调、管理和控制工作，由项目经理为首，技术负责人和施工员配合完成。
任务和分工：
1．项目经理：
（1）代表本单位对项目全面负责，在项目上实施质量、经营和合同管理。
（2）保持质量体系在项目中的有效运行，接受本单位和有关方面项目质量审核。
（3）负责需业主配合的施工条件的联系与协调。
（4）对采购的材料负责对供货厂商评价、采购、保管、标识、发送等管理工作。
（5）保证工程需用施工机具的提供，建立主要施工机械设备台帐，检查现场主要施工机械使用和维修状况。
2．技术负责人:
（1）负责项目所需规范、标准、规程的配备。
（2）负责图纸自审和组织阶段的图纸会审。
（3）负责进行和监督检验技术交底，解决施工过程中的技术问题，重大技术问题报单位工程部，由单位组织解决。
（4）负责组织业主代表、设计代表、质量监督部门和监理单位协作配合解决技术问题。
（5）对工程质量进行控制，对不合格产品及存在问题进行认定、记录和作出处理意见。
（6）接受业主代表、质量部门对工程质量的监督，进行质量等级评定工作。
（7）实施施工组织设计，负责施工方案的落实，管理施工总平面，阶段性编制和调整网络进度计划，进行工期改核。
3．施工员:
（1）做好施工准备工作，负责施工过程的组织、施工。
（2）做好安全督查工作，组织实施文明、整洁、有序的现场管理，保证施工生产适合的环境。
4．质检员：
（1）负责组织业主代表、设计代表、质量监督部门和监理单位协作配合解决技术问题。
（2）对工程质量进行控制，对不合格产品及存在问题进行认定、记录和作出处理意见。
（3）接受业主代表、质量部门对工程质量的监督，进行质量等级评定工作。
（4）掌握人员持证上岗情况。
5．安全员：
对工程施工过程中进行详细的安全文明施工、消防、环境保护的检查、控制、监控。
3.2组织管理体系
按项目管理要求组织施工，实行项目经理负责制，配备有经验的施工技术管理人员组成项目管理班子，指挥协调工程施工，并按质量要求达标。
施工质量检查实行班组、技术员、施工负责人和公司多级管理。
公司建立质量保证体系，所有参加施工人员贯彻施工方案，进行详细技术质量交底。
准确、及时做好各种试验，不符合质量标准的材料不得进场。
1.项目经理部人员配备计划
表3-1项目部人员配备表
项
目
经
理
部
部门
岗位
人数
人数
合计
总计
项目经理
项目经理
1
1
17
技术组
技术负责
2
6
技术员
4
质量组
资料管理
2
4
质检员
2
安全、文明
施工组
施工员
4
6
安全员
2
2．劳动力总计划
表3-2劳动力计划表
工种
施工员
班长
电工
力工
人数
4
8
4
50
3.3项目管理目标
3.3.1质量目标
对于本工程的施工，力争做到优秀工程的目标，愿尽我们最大的努力做到以下几点：
（1）保证合同承诺，交付满意产品；
（2）单位工程合格率100%，优良率90%以上；
（3）确保优良工程，力争市级样板工程，创国家优质精品工程。
（4）全面履行“质量责任终身制”的保修责任，科学施工、严格管理，让业主放心满意，工程产品交付后的回访率及维修率达到100%。
3.3.2工期目标
本工程要求工期为50日历天，计划2013年6月初开工，2013年7月下旬竣工。
工期总目标：
2013年7月下旬达到完工验收标准，2013年7月底达到竣工验收标准。
在特殊情况下，分三班轮流上岗作业，加快施工进度，缩短施工周期性，同时向市上有关部门提出申请，延长施工时间，经同意后方可施工。
我们充分利用早6点至晚10点的时间，以极大的热情和旺盛的精力，投入到现场施工中去，从而保证较高的生产效率，确保工期提前完工。
3.3.3安全目标
安全管理工作以安全达标为中心，以目标管理为目的，以检查评比为手段，狠抓落实和兑现。
制定严格的检查考核办法，并与个人的经济利益挂勾，同时加强班组建设，制定班组安全活动的考核办法。
通过上述措施，巩固达标成果。
安全达标目标：
以安全为本，突出抓好现场管理。
达到全员无人身重大伤亡事故，安全达标在75%，力争100%达标。
3.3.4文明施工目标
争取达到“市级文明工地”标准。
重点开展创建“文明工地”活动，主要是“以人为本”，重点培养职工的爱岗敬业精神，突出抓“职业道德”教育，提高职工队伍的综合素质。
做到不污染环境、不扰民、不影响周围居民的正常起居，郑重反对暴力施工方法，场地环境做到最优化，机具摆放整齐，场地无明显垃圾，倡导和谐发展原则。
3.4项目组织机构
第四章施工方案
4.1施工流向
本工程为对拟建的成功·红树林项目场地进行地基处理方案。
本工程为地基处理工程，可以分为6个部分，6个施工段进行施工。
施工过程依次为：
场地平整、定位放线、挖孔护壁、清空、浇灌混凝土以及检验。
4.2施工顺序
施工过程中控制施工进度并且强调施工过程的安全和质量。
在施工中认真听取总包方质检员、安全员的监督检查，不断改进和提高施工质量和管理水平，积极配合他们的工作。
在CFG桩施工期间，需要总包单位协调各分包单位之间的工序穿插与衔接。
根据地基处理方案，本工程采用压灌CFG桩，其施工采用长螺旋成孔管内泵压混凝土成桩施工工艺。
施工工程步骤如下：
（1）场地平整
（2）定位放线
（3）挖空护壁
（4）清空及成孔检验
（5）浇灌混凝土
（6）检验
4.3地基处理施工技术要求
（1）满足工艺要求，即施工过程间相互依赖、项目制约关系。
包方和施工方需要协调一致，统筹兼备，施工过程井然有序，做到不窝工，不缺工状态。
（2）与施工方法和施工机械一致，施工方法按工艺步骤进行，有条不紊，必要时需部分变动，不断改进和提高施工质量和管理水平，以求获得最大的利益。
（3）工期。
本工程工期控制在60天左右，合理安排工期，以便能按时完工。
（4）气候。
本工程为夏季工程，气候较炎热，一概合理安排施工时间段以及工人的作息时间和工作时间，以免在工程施工中出现工程意外事故。
并且夏季亦是暴雨频发季节，应该做好工程防水和排水措施。
（5）CFG桩施工期间，每班组做混凝土试块一组（三块），并送有关部门检测28天强度。
（6）施工结束桩身强度达到设计要求后进行检测，由发包人委托具有检测资质的单位按照有关规范要求进行单桩静荷载试验检测。
（7）主要参数控制指标如下：
垂直度偏差≤1％；
混合料塌落度18-20cm；
孔深偏差：
≤100mm。
桩体误差：
桩径：
600mm±20mm
材料：
标准混凝土，强度等级C20。
4.4施工方法
4.4.1施工工序
1.场地平整
建筑场地是施工工作的基地，只有先对场地进行了有效的平整，才能保以后工序的顺利进行。
首先需要将天然地面改造成场地地基所需要的设计地面，基本上属于挖方，采用方格网的方法计算解决。
选择场地设计标高的原则：
（1）在满足总平面实际要求，并与场外工程的标高相协调的前提下，考虑挖填平衡，以挖作填（此处为挖方）；
（2）场地设计标高要高于地下水位，如若不然将做好场地地下水的排泄措施。
场地设计而在平整前应该做好各种准备工作，例如清除场地内地上、地下障碍物，排除地面积水，铺建临时道路等。
其计算步骤：
（1）划分方格网
（2）计算各角点的地面标高
（3）计算各角点的设计标高
（4）计算各角点的施工高度
（5）计算零点及绘出零线
（6）计算各方格的挖或填方体积
（7）统计挖土量
（8）调整设计标高
2.定位放线
建筑物轴线（坐标）是建筑物形状位置的施工依据，首先在施工前根据建设方提供的坐标，用全站仪测量该工程轴线位置，根据建筑物平面图将轴线标出，将误差控制在轴线长度的1/2000之内。
然后在建筑物轴线外侧用钢筋，水泥作永久固定控制检查点，或在永久建筑物上标记检查点。
再根据施工图的尺寸将桩位依此布放到实地。
同时根据建设方提供的相对±0.00标高，用自动安平S3型水准仪引测于场地附近永久建筑物上或专门埋置标志作为本工程的标高依据，测量成果及放线纪要交由监理、建设方代表复查、签字认可后方可进行下步施工。
3.挖空护壁
该工程基础采用人工挖孔桩。
护壁方式为钢筋混凝土护壁。
按照已校验定位的桩中心点为中心，按图纸所定的桩半径加护壁厚度为开挖半径划圆，人工开挖成孔，将桩控制轴线、高程引到第一节混凝土护壁井圈上，每节以十字线居中，用吊大线锤法控制中心线，以保证桩位和桩截面尺寸准确，然后采用钢筋混凝土C20护壁。
在开挖过程中，随时检查桩孔尺寸、垂直度，如有偏差及时纠正。
根据设计要求及地质情况，每次挖深1.00m立即浇注护壁混凝土，挖一节浇一节混凝土，如此循环，直至终孔。
在开挖过程中，根据地下水的大小配置潜水泵进行抽水。
在护壁时，在混凝土护壁内竖向均匀配置钢筋，并在上下接头处间隔预留连接钢筋。
在浇筑护壁混凝土时，为了确保桩孔内的施工安全，护壁混凝土必须达到24小时方可拆模。
挖孔过程中若遇细砂层，地下水较大时，砂层具有流动性，针对此情况将采用特殊措施，以保证在砂层中施工不会塌孔。
为提高混凝土的早期强度，可考虑掺加早强剂；挖至持力层或设计标高后，及时通知甲方组织勘察、设计等相关人员验收，得到许可后根据设计尺寸迅速扩大桩头。
另外，在开挖的过程中随时对桩孔进行垂直度、桩径、轴线及桩孔扩大头的几何尺寸等进行检测，并与监理及质监部门共同取样验证持力层的情况
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