支護(hù)鋼管樁施工方案

1 一 工程概況一 工程概況 該工程位于新野縣文化廣場西側(cè) 北距書院西路約 100 米 左右 擬建建筑物共 4 棟 1 樓高 25 層 2 樓高 19 層 均有 一層地下室 其中 1 樓基坑開挖深度 7 8 米 2 樓基坑開挖深 度 6 8 米 擬建場地交通便利 工程環(huán)境條件較好 為了施工安全 按照 建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例 規(guī)定 按照 建設(shè)工程安 全生產(chǎn)管理條例 之規(guī)定 特制定本方案進(jìn)行基坑支護(hù) 附 鋼管護(hù)坡樁平面位置圖 二 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件二 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 2 12 1 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件 根據(jù)巖土工程勘察報告 地質(zhì)情況如下 雜填土 Qml 灰褐色 褐黃色 松散 稍濕 上部含少量混 凝土塊 磚瓦碎片雜質(zhì) 下部主要成份以粉土為主 含少量植物根 系數(shù) 該層土在場地內(nèi)均有分布 與下伏土層呈突變接觸 層底埋 深 0 6 0 9m 層厚 0 6 0 9m 平均層厚 0 7m 粉土 Q4al pl 黃褐色 稍濕 稍密狀 干強(qiáng)度差 韌性低 輕微搖震反應(yīng) 光澤反應(yīng)較差 土體中含少量暗紅色鐵錳質(zhì)結(jié)核及 黑色染斑 該層土在場地內(nèi)均有分布 與下伏土層呈突變接觸 層 底埋深 3 7 4 0m 層厚 2 8 3 1m 平均層厚 3 0m 2 細(xì)砂 Q4al pl 黃色 稍濕 飽水 稍密 上部含少量泥質(zhì) 成份 砂粒成份以石英 長石為主 砂中含少量云母及其它暗色礦 物質(zhì) 局部地段夾約 10 20cm 左右的粉土薄夾層 呈透鏡體狀 該 層土在場地內(nèi)均有分布 與下部伏土層呈漸變接觸 層底埋深 6 5 7 1m 層厚 3 2 4 1m 平均層厚 3 7m 中砂 Q4al pl 黃色 飽水 稍密狀 成份以石英巖 石英 砂巖為主 砂粒成份以石英 長石為主 砂中含少量云母及其它暗 色礦物質(zhì) 該層土在場地內(nèi)均有分布 與下伏土層呈漸變接觸 層 底埋深 17 1 17 8m 層厚 10 1 10 5m 平均層厚 10 4m 粗砂 Q3al pl 黃褐色 飽水 中密 砂粒成份以石英 長 石為主 偶見礫石 分選均勻 該層在本場地內(nèi)均有分布 與下伏 地層呈漸變接觸 層底埋深 19 4 19 8m 層厚 1 9 2 3m 平均層厚 2 2m 含礫粗砂 Q2al pl 黃褐色 飽水 中密 密實 礫石含量 約 10 左右 成份以石英巖 石英砂巖為主 粒徑約在 0 2 0 4cm 左右 磨圓度一般 砂粒成份以石英 長石為主 分選性一般 級 配不良 該層土在場地內(nèi)均有分布 與下部土層呈漸變接觸 層底 埋深 30 1 30 7m 層厚 10 5 11 0m 平均層厚 10 8m 泥質(zhì)含礫粗砂 Q2al pl 灰黃色 飽水 密實 泥含量約 25 3 28 9 左右 成份以石英巖 石英砂巖為主 呈半膠結(jié)狀 該 3 層土在場地內(nèi)均有分布 與下部土層呈漸變接觸 層底埋深 39 4 39 8m 卵石層厚 8 9 9 8m 平均層厚 9 8m 含卵礫砂 Q1al pl 黃褐色 飽水 密實 卵石含量 18 8 21 3 左右 卵石成份以石英巖 石英砂巖為主 直徑約在 2 10cm 左右 磨圓度較差 該層層底未揭穿 最大揭露厚度 10 5m 2 22 2 水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件 本次勘察期間實測場地內(nèi)地下水靜止水位埋深 5 1m 左右 地下 水年變幅 1 0 2 0 米 地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性 對鋼筋混 凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性 對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性 2 32 3 地層概化及各土層設(shè)計參數(shù)選取地層概化及各土層設(shè)計參數(shù)選取 為便于分析和計算 整個場地各層土的厚度及物理力學(xué)指 標(biāo)均按勘察報告中提供的平均值取用 根據(jù)業(yè)主提供的勘察報告 參照 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ120 99 參考數(shù)據(jù) 該場地基坑支護(hù)設(shè)計參數(shù)按下表選取 基坑支護(hù)設(shè)計參數(shù)取值表基坑支護(hù)設(shè)計參數(shù)取值表 C 報告取值 層 號 地層名稱 層厚 m k KN m2 fk Kpa ES Mpa CK Kpa K 度 粉土3 017 2100 6 210 417 0 細(xì)砂3 710140 5 6026 中砂10 410160 7 0025 7 三 周邊環(huán)境狀況三 周邊環(huán)境狀況 該基坑周邊環(huán)境具體情況如下 4 號樓西側(cè) 基坑西側(cè)距圍墻約 5 7 米左右 號樓西側(cè) 基坑西側(cè)距圍墻約 9 米左右 因此 根據(jù)基坑開挖深度 場地工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 及周邊環(huán)境狀況 按照 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ120 99 標(biāo)準(zhǔn) 判定本基坑的安全等級為二級 四 深基坑支護(hù)類型選擇四 深基坑支護(hù)類型選擇 深基坑支護(hù)不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定 而且要滿足變 形控制要求 以確?；又車慕ㄖ锏鹊陌踩?如今支 護(hù)結(jié)構(gòu)日臻完善 出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊 坡的方法 根據(jù)本工程實際情況 采用錨桿支護(hù)的同時 東坡距 6 層樓建筑物較近 可采用鋼管樁 噴錨的支護(hù)形式 東坡 鋼管樁擋土的支護(hù)結(jié)構(gòu)布置如下 1 鋼管樁直徑 108mm 樁距 0 5 2 鋼管樁采用 2 排 間距為 0 0 4m 梅花形布置 3 鋼管打入以后采用高壓注漿 使沙層和 鋼管膠結(jié) 增加邊坡穩(wěn)定性 鋼管內(nèi)部沙漿密實 增加鋼 管樁的鋼性 五 深基坑支護(hù)土壓力五 深基坑支護(hù)土壓力 深基坑支護(hù)是近些年來才發(fā)展起來的工程運(yùn)用學(xué)科 5 新的完善的支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力理論還沒有正式提出 要 精確地加以確定是不可能的 而且由于土的土質(zhì)比較復(fù)雜 土壓力的計算還與支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度和施工方法等有關(guān) 要 精確地確定也是比較困難的 目前 土壓力的計算 仍然 是簡化后按庫侖公式或朗肯公式進(jìn)行 常用的公式為 主動土壓力 E 1 2 H2tg2 45 2 2CHtg 45 2 2C2 式中 E 主動土壓力 KN 土的容重 采用加權(quán)平均值 H 擋土樁長 m 土的內(nèi)摩 擦角 C 土的內(nèi)聚力 KN 被動土壓力 EP 1 2 t2KPCt 式中 EP 被動土壓力 KN t 擋土樁的入土 深度 m KP 被動土壓力系數(shù) 一般取 K2 tg2 45 2 由于傳統(tǒng)理論存在些不足 在工程運(yùn)用時就必須作經(jīng) 驗修正 以便在一定程度上能夠滿足工程上的使用要求 這也就是從以下幾個方面具體考慮 1 土壓力參數(shù) 尤其抗剪強(qiáng)度 C 的取值問題 抗 6 剪強(qiáng)度指標(biāo)的測定方法有總應(yīng)力法和有效應(yīng)辦法 前者采 用總應(yīng)力 C 值和天然重度 或飽和容量 計算土壓 力 并認(rèn)為水壓力包括在內(nèi) 后者采用有效應(yīng)力 C 及 浮容量 計算土壓力 另解水壓力 即是水土分算 總應(yīng) 辦法應(yīng)用方便 適用于不透水或弱透水的粘土層 有效應(yīng) 力法應(yīng)用于砂層 2 朗肯理論假定墻背與填土之間無摩擦力 這種假設(shè) 造成計算主動土壓力偏大 而被動土壓力偏小 主動土壓 力偏大則是偏安全的 而被動土壓力偏小則是偏危險的 針對這一情況 在計算被動土壓力時 采用修正后的被動 土壓力系數(shù) KP 因為庫侖理論計算被動土壓力偏大 因此 采用庫侖理論中的被動土壓力系數(shù)擦角 克服了朗肯理 論在此方面的假定 可以求得修正后的 KP 是 KP Cos DCos KF Sin o Sin o 2 式中是按等值內(nèi)摩擦角計算 對粘性土取 D 是根 據(jù)經(jīng)驗取值 一般為 1 3 2 3 3 用等值內(nèi)摩擦角計算主動土壓力 在實踐中 對于 抗深在 10m 內(nèi)的支護(hù)計算 把有粘聚力的主動土壓力 E 計算式為 E 1 2CHtg2 45 2 2C2 7 用等值內(nèi)摩擦角時 按無粘性土三角形土壓力并入 o E 1 2 H2tg 45 2 而 E E 由此可得 tg 45 SX o2 rH2tg2 45 2 4CHtg 45 2 4C2 r2rH2 4 深基坑開挖的空間效應(yīng) 基坑的滑動面受到相鄰邊 的制約影響 在中線的土壓力最大 而造近兩邊的壓力則 小 利用這種空間效應(yīng) 可以在兩邊折減樁數(shù)或減少配筋 量 六 鋼管樁的設(shè)計六 鋼管樁的設(shè)計 該工程支護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用鋼管樁的設(shè)計方案 樁的直 徑為 108mm 樁間距為 0 5m 考慮基坑附近建筑物的影響 支護(hù)設(shè)計時 參照部分支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)情形取地面均 布載荷 q 10KN m 1 樁上側(cè)土壓力 樁后側(cè)主動土壓力 因為樁后土 為三層 素填土 粉質(zhì)粘土 粉質(zhì)粘土 所以計算時采用 加權(quán)平均值的 C 21 32 得 E 4 7H2 2 76H 108 49 樁前側(cè)被動土壓力 因為樁前側(cè)土為兩 層 粘土層 粉質(zhì)粘土層 所以計算時應(yīng)采用加權(quán)平均 值的 C 得 EP 33 89676t2 104 5t 8 均布載荷對樁的側(cè)壓力 由公式 Eq qKaH 得 Eq 18 672H 2 樁插入深度確定 計算前須作如下假設(shè) 1 錨 固點 A 無移動 2 鋼管樁埋在地下無移動 3 自由 端因較淺不作固定端 按地下簡支計算 3 建立方程 對鉸點 錨固點 A 求矩 則必須滿足 MA 0 所以有 1KEP 23t h a Eq 23 h t a Ep h t2 q 式中 K 為安全系數(shù) 取 2 得 8 31t3 82 97t2 138 75t 114 12 4 插入深度及柱長計算 根據(jù)實際情況 t 取最小正解 t 2 99m 6 根據(jù) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊 及綜合地質(zhì)資料 取安 全系數(shù)為 1 2 所以樁的總長度為 L h 1 5t 6 1 2 2 99 16 99 m 7 錨拉力的計算 由于樁長已求出 對整個樁而言 由于力平衡原理可以求出 A 點的錨拉力 FA 0 即 9 E Eq Ep TA 取 t 2 99 解得 TA 194 35 KN 七 結(jié)論七 結(jié)論 因此支護(hù)鋼管樁樁長為 17 米 鋼管護(hù)坡樁的布置見附 圖 八 八 場地條件及場地布置場地條件及場地布置 1 施工用電 用水 臨時設(shè)施 2 本工程砂漿現(xiàn)場攪拌 設(shè)二臺注漿機(jī) 三臺 SH30 鉆機(jī) 九 施工組織機(jī)構(gòu)及管理九 施工組織機(jī)構(gòu)及管理 為實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效 安全低耗完成施工任務(wù) 設(shè)立項目經(jīng)理 負(fù)責(zé)制的項目經(jīng)理部 對本工程進(jìn)行項目法施工管理 人員組織及勞動力配置情況見下表 序號工序工種數(shù)量 備注 1 鉆機(jī)操作機(jī)械工 3 2 水泥漿攪拌專業(yè) 3 3 注漿專業(yè) 3 4 鋼管及鋼筋制作電焊工 1 相互配 合 調(diào) 整作業(yè) 10 十 十 施工主要機(jī)械設(shè)備施工主要機(jī)械設(shè)備 施工主要機(jī)械設(shè)備見下表 序號規(guī)格名稱型號規(guī)格數(shù)量備注 1 鉆機(jī) SH303 2 攪拌機(jī) 3503 3 電焊機(jī) 315A1 十一 施工進(jìn)度計劃十一 施工進(jìn)度計劃 預(yù)計每天完成 13 根樁 15 天完成全部工作量 十二 施工技術(shù)十二 施工技術(shù) 1 1 施工方法 施工方法 根據(jù)設(shè)計的技術(shù)參數(shù) 場地的工程地質(zhì)條件 結(jié)合以往我 公司施工的類似工程經(jīng)驗 本工程的工程樁施工擬采用 SH30 原 土自然造漿護(hù)壁成孔 300 公斤大錘強(qiáng)夯措施 保證成樁質(zhì)量 2 2 施工工藝施工工藝 施工工藝 測量定位 鉆機(jī)就位 鉆進(jìn)成孔 打入 鋼管 注漿 樁頭鋼筋串聯(lián)焊接 11 十三 施工質(zhì)量保證措施十三 施工質(zhì)量保證措施 1 現(xiàn)場準(zhǔn)備好各種類型的孔內(nèi)事故處理工具 備足施工原 材料和器具 設(shè)備配件 2 現(xiàn)場水 電須接到位 并確保水 電暢通無阻 3 成孔施工質(zhì)量措施 A 做好樁位超前測定 并使用鋼釬對樁位附近地基土進(jìn)行 地下障礙物探測 確保施工順利進(jìn)行 B 鉆機(jī)安裝必須做到對中 水平 穩(wěn)固 天車中心 轉(zhuǎn)盤 中心與樁位中心必須保持 三點一線 鉆進(jìn)時經(jīng)常檢查鉆機(jī) 安裝水平變