基礎支護方案王保其

2022-12-08 01:15:06 字數 5306 閱讀 2066

基坑支護方案

一、編制依據

1、《建築基坑支護技術規程》jgj120-99。

2、《建築樁基技術規範》jgj94-94。

3、《錨桿噴射混凝土支護技術規範》gb50086-2001。

4、武漢市建築設計院設計的全套圖紙。

5、河北省建設勘察研究院2023年12月提供的《河北省廣播電視培訓中心岩土勘察報告》。

二、工程概況

廣電綜合業務樓工程,建築占地面積3270m2,由四層裙房及十六層主樓組成,設二層地下室,地面以上為20層,建築高度為90.1m,總建築面積為39858m2,主體結構採用框架剪力牆結構。

本工程設二層地下室。二層地下室面積1116m2,長自1軸-14軸53.6m,寬從a軸-d軸20.

6m,開挖深度為-12.050m,一層地下室長從a軸-l軸71.6m,寬從1軸-14軸53.

6m,開挖深度為-5.330m。

見圖1因設計二層地下室基底地坪為-12.050m,北側一層地下室基底標高為-5.33m,南側、西側沒有施工場地,而且南側面1-14軸、西側、東側a-d軸為深邊坡,為確保基礎穩定不變形,保證安全施工,需進行邊坡加固措施。

三、周邊環境

工程位於建華南大街省電視台院內,南臨市人大住宿樓20公尺,西側距原有建築物距離10公尺,北側為電視台主樓距離25公尺,東側為施工區。

四、地質情況

1、本工程±0.000相當於黃海高程系統絕對標高69.550m。

2、本工程基礎為人工挖孔擴底,灌注混凝土樁。

3、該場地地下水位埋深在38.5m左右,地質報告判為不液化層,擬建場地為非溼陷性地基。

4、場地土層的分布及野外特徵表,分述如下:(見表)

場地土層的分布及野外特徵表分述如下:

根據土層特徵及平面布置,確定在主樓南側(1-14軸),西側、東側(a-d軸),採用土層錨桿噴漿進行支護(如圖3所示);

主裙樓交接處(d軸位置)採用護坡樁護坡(如圖4所示);

其裙房一層地下室西側、東側(d-l軸),北側(1-14軸)處開挖坡面掛20號六角鋼,錨6.5鋼筋釘長200mm,豎向間距2000mm,水平間距2000mm,坡面噴射c20混凝土,厚50mm(如圖5所示)。

現重點介紹土層錨桿支護技術的應用。

五、錨桿支護引數的確定

土層錨桿的作用就是增加下滑體與固定體綜合力,保持邊坡開挖後的應力平衡,使下滑體與固定體形成整體,不發生位移和變形。

錨桿長度越大,在土體中形成的壓縮帶厚度越大,愈有利於土體保持穩定,但錨桿長度往往受到生產技術條件和施工條件的限制,不可能很長。錨桿長度最短,應深至土體主動滑動面5m以外,錨桿在水平方向向下傾斜25°角,其支護引數確定如下:

1、錨桿需維護的荷載

邊坡土層結構從地質條件可看出,主要以粉土為主,粉土的休止角為50°,結合邊坡高度為12.050m,需維護的荷載按照力學原理計算如下;

q=(1/2*bhlpsin50°-hlc/sin50°)/(cos25°*sin50°*tgθ)式中q-需維護的荷載

h-邊坡假定破裂面距邊坡垂直開挖線距離12.050m

c-土的粘聚力22kpa

b-滑動體的最大深度b=htg50°=14.3m

θ-土的內摩擦角18°

l-邊坡的水平長度53.6m

p-粉土的深度1300kg/m3

得出:q=15860kn

2、錨桿布置

根據所確定的荷載,錨桿的承載力,設計錨桿的布置方式,為方便土錨桿施工,選用單根錨桿,錨桿直徑選用φ18mm螺紋鋼,錨桿允許拔力為196kn,錨桿的數量確定為:

n=q/fq

式中:n-錨桿數量

f-安全係數,根據多年施工經驗取3.0

q-錨桿的允許拉拔力196kn

得出n=255個

因此,錨桿的總數確定為255個,錨桿的布置方式為水平間距1.3m,錨桿的豎向間距1.5m,梅花型布樁,此布置方式能滿足荷載要求。

3、錨固長度、錨桿長度

砂漿強度與鋼筋的粘結力遠遠大於水泥漿與土層的粘結力,因此以水泥漿與土層的粘結計算錨固長度,錨固用水泥漿,水泥漿與土層的粘結強度為220kpa,孔徑根據鑽機確定為120mm,則錨固長度計算如下:

lm=q/2πrp

式中:lm- 錨固長度

q-錨桿允許拉拔力196kn

r-錨孔半徑60mm

p-水泥漿與土層的粘結力220kpa

得出: lm=2365mm

根據錨桿長度超過最大滑動面5m的規定,確定出6層錨桿分別為l1=8.0m l2=9.0m l3=8.0m l4=6.0m l5=6.0m l6=5.0m

4、土層錨桿注漿材料的確定

錨固材料選用525號素水泥漿,水泥灰的水灰比為1:1,水泥漿摻加0.3%的木質碳酸鈣外加劑。

六、土錨桿施工工藝

1、作業面開挖

開挖前,做好坡頂和坡腳排水溝,這樣即能使坡面上體穩定,又便於土體內地下水排滲。開挖時按1:0.25放坡。

第一步開挖深度為-2.5m,而後施工第一層、第二層錨桿相應面層,土方開挖面平整。

第二步開挖深度為-7.00m,施工第

三、第四層錨桿,依序開挖。

第三步開挖深度為-12.05m,施工第五層、第六層錨桿,並留15cm土,人工清挖。

2、成孔

成孔機具採用xy-1型鑽機施工,鑽孔傾角25°,孔徑120mm,孔口設定護正架,以防錨孔下垂。

3、錨桿灌漿

採用二次壓力注漿工藝灌漿。第一次壓漿兼作換漿洗孔雙重作用,成孔後插入19mm,注漿管至距孔底不大於30cm處,待孔內泥漿全部置換,孔口流出純水泥漿為止,壓力一般達0.3-0.

5mpa,壓漿量0.5m3左右,然後拔出注漿管,用清水清洗。

4、安放錨桿

上述工序完成後,即可插入錨桿,將自由段表面塗抹一層油脂,再用聚脂溥膜纏扎好或用軟質塑膠管封套,使自由段與灌漿液相離開。

第一次水泥漿初凝時即採用特製封堵器封堵孔口,進行第二次壓力注漿,摻早強劑,壓力在1-1.5mpa為宜,壓漿量為0.6m3,以壓力控制為主,水灰比≤0.5。

5、錨桿的張拉

第二次注漿7天後,水泥漿強度達到設計要求,使用穿心式千斤頂採用「跳兩拉一」 法進行錨桿張拉,張拉值200kn,預應力為設計拉力的70%。張拉程式如下:初應力為設計承拉力的20%,通過初應力張拉,使錨桿拉直,各部位緊貼。

正式張拉採用分級載入,每級載入50kn,載入後穩定5分鐘,直至載入到設計要求。當錨桿預應力沒有明顯衰減時,可鎖住錨桿,將錨頭的螺帽緊固,鎖定應力為設計的70%,每次加荷後要測量錨頭的變位值,並與效能試驗的結果對照,若有應力損失,應補拉至設計值,錨桿之間採用ф6mm的鋼筋相互聯接,使表面形成鋼筋網。

七、鋼筋網噴混凝土面層

1、土釘支護的面層一般為50mm厚的網噴混凝土,鋼筋網為正方形,邊長2000mm,鋼筋直徑為ф6,在噴射混凝土前,面層內鋼筋網應牢固,固定在邊壁上,並符合規定的保護層厚度要求,鋼筋網片可用插入土中的鋼筋固定,在混凝土噴射下應不出現振動。

2、噴射混凝土的射距宜在1公尺的範圍內,並從底部逐漸向上部噴射,射流方向一般應垂直指向噴射面,但在鋼筋部位,應先噴射填鋼筋後,然後再噴填鋼筋前方,防止在鋼筋背面出現空隙。

3、為了保證施工時噴射混凝土厚度達到規定值,可在邊壁上垂直打入短的鋼筋作為標誌,當面層厚度超過120mm時,應分二次噴射。當繼續進行下步噴射混凝土作業時,應仔細清除施工縫接合面上的浮漿面和鬆散碎屑,並噴水使之潮濕。

4、鋼筋網在每邊的搭接長度至少不小於乙個網格邊長,如為搭焊則焊長不小於網筋直徑的10倍。

5、噴射混凝土完成後至少養護七天,可根據環境條件採取連續噴水等養護方法。

6、噴射混凝土的粗骨料最大粒徑不應大於12mm,水灰比不宜大於0.45,應通過外加減水劑和速凝劑來調節所需工作度和早強時間。混凝土的初凝時間和終凝時間宜分別控制在5min和10min左右。

八、放坡面噴細石砼

根據地質勘探資料,按土的種類,物理力學性質,確定邊坡坡度面噴細石砼,坡度為1:0.25。

面層坡面掛20號六角網,用φ6.5鋼筋釘長200mm 與坡麵成直角插入土中,縱橫間距2000mm,與面層鋼筋網點焊,固定麵筋、坡面噴射c20砼,厚50mm。(如圖5所示)

九、基坑支護施工的變形監測

1、支護的施工監測至少應包括支護整體位移的量測和附近地表,地溝的變形、開裂狀態觀察。包括用測斜儀量測支護土體的水平位移,用應變儀量側土釘鋼筋的應力。

在支護施工階段,每天監測不小於二次,在完成基坑開挖變形趨於穩定的情況下可適當減少監測次數。施工監測過程應保持到整個基坑回填結束,支護退出為止。

2、支護整體位移的量測包括基坑邊壁頂部的水平位移與垂直沉降,一般可用精密水準儀和精密經緯儀,測點位置應選在變形最大或區域性地質條件最為不利的地段,測點總數不宜少於三個,當基坑附近有重要建築物等設施時,也應在相應位置測點。

在可能情況下,宜同時測定基坑邊壁不同深度位置處的水平位移,以及地表離基坑不同距離處的沉降,繪出地表沉降曲線。

當用經緯儀測量支護的水平位移有困難時,宜在支護面層後面設定測斜儀井孔,用測斜儀測量位移。

3、在整個施工開挖過程中,應連續觀察鄰近地表,地物的開裂變形情況,一般情況下,地表發生細小裂縫和緊靠基坑的一般建築物出現裝修層的輕微開裂可以視作正常,但必須密切追蹤發展趨勢。當裂縫出現不斷加速發展並延伸時必須停止原定施工過程,修改支護方案並及時加固。

4、在施工開挖過程中,基坑頂部的側向位移與當時的開挖深度之比如超過3‰時,應密切加強觀察並及對支護採取加固措施,必要時改用其它支護方法。

十、安全技術措施

1、土釘支護應按分層開挖深度按作業順序施工,在未完成上層作業面的土釘與噴混凝土支護以前,不得進行下一層深度的開挖。

2、當用機械進行土方作業時,應防止邊壁出現超挖或造成邊壁土體鬆動。基坑的邊壁宜採用小型機具或鏟鍬進行切削清坡,以保證邊坡平整並符合設計規定的坡面。

3、支護施工的作業順序,應保證修整後的裸露邊坡能在設計規定的時間內及時支護,即及時設定土釘或噴射混凝土。

4、為防止基坑邊坡的裸露土體發生坍陷,對於易塌的土體可考慮採用以下措施:

(1)對修整後的邊壁立即噴上一層薄的砂漿或混凝土,待凝結後再進行鑽孔。

(2)在作業面上先構築鋼筋網噴混凝土面層,而後進行鑽孔並設定土釘。

(3)在水平方向上分小段間隔開挖。

(4)先將作業深度上的邊壁做成斜坡保持穩定,待鑽孔並設定土釘再清坡。

(5)在開挖前,沿開挖面垂直擊入鋼筋或鋼管或注漿加固土體。

十一、雨水施工排水措施

1、明溝排水

基坑坡頂四周設定截水溝,阻擋場地四周雨水流入基坑內,基坑壁設定洩水孔,以便排出土內積水,基底設定排水溝,根據基坑的大小,縱橫交錯布置,四周設集水井,集水井中水要及時抽排。

2、截水溝、排水溝:寬30cm,深50cm,溝壁採用120牆面1:2.

5水泥砂漿粉刷。洩水孔:採用不小於φ100塑料管或金屬管,管壁帶孔長50cm,間距2-5m,管壁下斜5%,周圍填些濾水材料碎石等。

集水坑:寬為0.6-1.

0m,深0.8-1.2m,井壁砌240牆,底鋪砂石濾水層。

(如圖6所示)

基礎支護方案

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