廣廈時代二期土釘支護方案

1、廣廈時代廣場二期（H地塊）基坑支護設計與施工組織方案 總 經 理： 總工程師： 編 寫 人： 審 核 人：中國建筑技術集團有限公司二零零四年八月目 錄1.工程概況2.工程地質及水文地質條件3.設計依據(jù)4.設計方案5.設計計算原理（設計書）6.施工工藝7. 資源配置8.質量保證措施9.技術資料管理10.安全生產保證措施及文明施工、環(huán)境保護1.工程概況廣廈時代廣場二期工程位于北京市朝陽區(qū)六里屯路以南，星火路以東，圓星路以北的H地塊，由北京萬利通置業(yè)有限公司開發(fā)建設。擬建建筑物由北向南為11層、20層21層，由東向西為21層、層22層、24層，剪力墻結構，地下兩層。±0.000標高為36.

2、100m，地面標高為約34.2634.55m，基礎底面標高為27.600m（墊層頂標高，即-8.50m）， 根據(jù)場地情況和地層條件，為確保周圍土體的穩(wěn)定和基坑的安全，須進行基坑邊坡支護。其中基坑放坡支護面積約2100m2。2.工程地質及水文地質條件本工程擬建場地地形平坦，地貌屬于永定河沖積扇的前緣，地層上部為人工堆積之素填土，其下第四系全新統(tǒng)沖擊層Qa1+p14，巖性如下：2.1地層自上而下描述如下：1.層素填土：雜色，稍濕，稍密，含磚塊等，層厚3.507.00m，分布較穩(wěn)定。2.層粘質粉土：褐黃色，稍濕濕，中密密實，含石英等，層厚0.503.60m，中壓縮性。3.層粉質粘土：黃褐色，軟塑堅硬

3、，中高壓縮性，層厚0.503.10m4.層粘質粉土：褐灰色，稍濕濕，中密，層厚1.104.60m。5.層砂質粉土：灰褐色，稍濕濕，中密，層厚0.503.70m。6.層中細砂：黃褐色，中密密實，飽和，層厚1.805.50m。7.層粉質粘土：褐黃色，可塑層厚0.501.80m。8.層中粗砂：黃褐色，中密密實，飽和，層厚0.503.90m。9.層圓礫：雜色，中密密實，飽和，層厚0.503.90m。10.層粉質粘土：褐黃色，流塑可塑，揭露最大厚度4.50m。地層分層情況詳見工程地質剖面圖。2.2地下水勘察期間鉆孔深度內見有兩層地下水，第一層屬于上層滯水，穩(wěn)定水位埋深6.109.20m，標高25.352

4、8.25m，其含水層只要為第層粘質粉土，大氣降水及場區(qū)內管道漏水補給。第二層屬于空隙潛水，穩(wěn)定水位埋深14.2014.80m，標高為20.3220.99m，其含水層為第層中砂，隔水層為第層粉質粘土，徑流補給。本次勘察采取了第二層水水樣，并進行了水質分析，根據(jù)水質分析判定，地下水對混凝土無腐蝕性,干濕交替時對鋼筋混凝土中的鋼筋有弱腐蝕性。23場地類別根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范（BG50011-2001）4.1.3條的劃分標準及土層剪切波速測試結果，擬建場區(qū)自然地面以下20.00m深度范圍內土層的等效剪切波速為vse=222.55m/s，經判定，該場區(qū)的場地土類型為中軟場地土；本場地第四紀覆蓋層厚度大于

5、50米，綜合判定擬建場區(qū)的建筑場地類別為類。 3.設計依據(jù)3.1中冶地建設工程集團有限責任公司的廣廈時代廣場二期（H地塊）巖土工程勘察報告（2004.3.24）；3.2圣帝國際建筑工程有限公司的基礎平面布置圖；3.3混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范(GB50204-2002)；3.4建筑基坑支護技術規(guī)程(JGJ120-99)；3.5土層錨桿設計與施工規(guī)范(CECS22:90)；3.6基坑土釘支護技術規(guī)程規(guī)范（CECS96：97）；3.7建筑安裝工程資料管理規(guī)程（DJB-51-2002）等規(guī)范要求及我單位工作經驗。4.設計方案4.1工程特點與難點（1）本工程地邊坡支護、土方工作量較大，對現(xiàn)場文明施工

6、必須作出周密計劃與安排；（2）擬建建筑物基坑邊線可能存在地下管線和地下障礙物；（3）季節(jié)的變化，水位與實際的出入；（4）本基坑深度較大；還須依據(jù)現(xiàn)場實際情況對土方開挖收坡要求，對馬道作出合理的設計與施工；（5）現(xiàn)場邊坡附近將來可能堆放材料、或直立塔吊、或存在著對位移要求較為嚴格的區(qū)域。 基于以上難點，在我方技術部門的組織下，經過現(xiàn)場調查、分析研究和反復論證，本著安全、優(yōu)化、經濟的設計原則，選擇科學、合理的設計施工方案。4.2方案選擇基坑支護的方法較多，如：自然放坡、土釘墻支護、錨桿護坡樁支護等。自然放坡是最常規(guī)、最普遍的土體自穩(wěn)形式。土釘墻支護土釘支護是依靠土釘體與土體之間的摩擦力將邊破土體內

7、不穩(wěn)定區(qū)土體的側壓力，通過土釘?shù)乃酵屏ψ饔脗鬟f到穩(wěn)固區(qū)。在土釘支護體系中，土釘與土體共同作用，充分利用土體的自承能力和土釘與土體之間的摩擦力，約束土體的側向變形，形成一種自穩(wěn)性結構，既增強了土的主動受力能力，又增強了土體破壞的延性。由于土體延性的增加，即使土體支護體系發(fā)生破壞，也是漸進性的。該工藝最大特點就是土體位移變形相對較大，按照規(guī)范要求可控制在3%0H。若設計合理、做得得當，基坑土體位移完全可以控制在一定范圍之內，結合地層條件而且易于控制，經濟造價較低。錨桿護坡樁北京地區(qū)深基坑支護已廣泛采用。采用錨桿護坡樁，是一種被動的支擋形式，它依靠樁結構體系的支擋能力、樁體的剛性支擋土體，控制土體

8、位移。這種支護形式最大優(yōu)點是控制位移能力較強，但投入大，成本高。為此，根據(jù)該場地的工程地質和水文地質條件以及結合場地周圍環(huán)境對位移要求條件，并結合我單位在北京地區(qū)類似工程的設計與施工經驗，經我方專家與技術人員共同研究論證，按照甲方要求，采用自然放坡與常規(guī)土釘墻支護的設計方案。這樣施工周期短而且經濟造價較低。4.3技術措施（1）土釘墻設計采用目前最為流行、經典的深基坑支護之星（中國科學院）軟件進行設計，該軟件已在北京以及全國得到廣泛應用，我單位基坑支護設計均采用該套軟件并經五十多項工程得到驗證，產生了極好的經濟效益和社會效益；（2）對現(xiàn)場地層易坍塌段一方面采用插筋、超前支護，即擬進行土釘墻逆作業(yè)

9、法，先噴混凝土面板，形成穩(wěn)定面層，而后進行土釘孔施工；另一方面，加強與土方開挖作業(yè)組的配合，每次開挖深度不宜超出現(xiàn)場技術人員要求的開挖深度，并對可能產生意外的支護區(qū)域應采用挖土回填，避免局部塌方或變形的繼續(xù)擴大；（5）若地層有滲水，應在自然放坡面上和土釘墻支護的面板上預打排水孔；（6）實行動態(tài)信息化管理模式，建立完善的信息監(jiān)測系統(tǒng)，用動態(tài)信息施工技術全面控制施工質量。通過采集邊坡沉降與位移等方面的信息，對基坑下部施工可能出現(xiàn)的情況進行反演計算，以便及時采取相應措施，確保邊坡安全等。4.4設計方案基坑按照1：0.2放坡。土釘共計4排，第1排土釘距地面為1.5m，土釘橫豎向間距均為1.5m。14排

10、土釘長度從上至下為：6.0m、7.0m、6.5m、5.5.0m。采用螺紋鋼18，土釘孔徑100mm，傾角1015°，常壓灌注水泥漿或水泥砂漿，漿體強度不低于20MPa。面板為現(xiàn)場噴細石混凝土而成，砼強度為C20，厚度不小于8cm，中間掛6200×200焊制的鋼筋網(wǎng)，外配14橫向加強筋焊接并和所有土釘頭相連。各土釘端頭均彎“L”形并用兩根長約30cm的鋼筋與面板拉筋緊固焊接。槽邊邊緣的土釘墻面板應在基槽上口處向外翻邊不小于0.50m。若現(xiàn)場實際情況有變化，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況本設計做進一步地調整。不影響本設計方案的實施。土釘設計參數(shù)土釘編號深 度（m）長度（m）傾角（0）孔徑（

11、mm）水平間距（m）垂直間距（m）芯桿規(guī)格11.506.010151001.501.501823.007.034.506.546.005.55.設計計算原理（設計書）設計計算原理執(zhí)行建筑基坑支護技術規(guī)程(JGJ120-99)、基坑土釘支護技術規(guī)程（CECS96：97）。根據(jù)地勘資料，參數(shù)詳見北京中鐵工建筑工程設計院的富力城一期辦公-2棟、公3巖土工程勘察報告（2003.1.20）。（1）邊坡最危險滑弧面計算應用條分法，對每個土體進行極限平衡分析，得出邊坡整體穩(wěn)定性安全系數(shù)最小的滑動弧面。忽略條間力，利用瑞典條分法計算公式：K=式中：ci第i條士滑動面上的粘聚力(kPa)；li第i條土條弧長(m

12、)；Wti第i條土條自重(kN/m)；i第i條土條弧線中點切線與水平線夾角；i第i條土條滑動面上的內摩擦角；ui第i條土條承受的水壓力；K 安全系數(shù)。經計算，該場地天然土坡最小安全系數(shù)k<1，天然邊坡土體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需進行邊坡支護(詳見后計算)。 （2）土釘所受的土壓力Ti=(q+ Hi)kai-2ckai SxSy式中：Ti第i個土釘所受的土壓力(kN)q坡上超載(kN/m2)；土的容重(kN/m3)；Hi第i個土釘?shù)母叨?m)；kai第i層主動土壓力系數(shù)，kai=tg2(45°-i/2)；Sx、Sy士釘水平、垂直間距（m）；c土的粘聚力(kPa)。 （3）土體抗拔力(滑

13、裂面外)Ti=D Lbifi式中：Ti第i條土釘滑裂面外的抗拔力(kN)；D鉆孔直徑(m)；Lbi第i層土釘伸入破裂面外穩(wěn)定區(qū)的長度(m)；fi錨體砂漿與土體間各層士的粘結強度(kN/m2)。設計時也用下式代替：fi=itgI+ci計算時每根土釘?shù)目拱伟踩禂?shù)Ks應大于1.30。 （4）抗滑安全驗算抗滑安全系數(shù)：KH= Fi/Eax式中：KH抗滑動穩(wěn)定安全系數(shù)；Eax墻后主動土壓力(kN)；Fi假設墻底斷面上產生的抗滑合力(kN)。 計算數(shù)據(jù)輸入計算機，結果詳見后附件。6.施工工藝 6.1土釘墻施工工藝6.1.1施工準備 （1）了解場地內各種地下障礙物的情況，并辦理必要的書面手續(xù)。 （2）根據(jù)

14、紅線樁、城市水準點及施工要求進行土釘定位放線及抄平。 （3）協(xié)調施工現(xiàn)場管轄部門及附近居民、單位的關系，保證施工的順利進行。（4）施工用水、施工用電的連接及臨時設施搭建。（5）對施工人員進行生產、技術、質量、安全等全方面的交底。（6）準備土釘墻施工的機具及所用的鋼筋并進行材料復試。（7）根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況調整修改設計與施工方案。6.1.2技術準備 （1）根據(jù)現(xiàn)場進一步完善施工組織方案，繪制工地掛圖包括平面、剖面設計圖及施工平面布置圖； （2）健全指揮系統(tǒng)及安全施工、工程質量及環(huán)保保障體系。 （3）設計編制人員及技術主管同現(xiàn)場技術及施工人員召開會議、做詳細技術交底及總體施工規(guī)劃。6.1.4主要

15、施工工藝和方法：工藝流程如下： 水泥漿攪拌 修坡成孔插筋灌漿 噴砼 土釘端座固定掛網(wǎng) 砼拌和 準備鐵絲網(wǎng) 土方施工釘墻施工土方開挖土釘墻的施工隨土方開挖進行。 （1）土釘墻的施工流程應符合下列規(guī)定： 開挖工作面，修整邊坡安設土釘（包括成孔、插鋼筋、注漿）綁扎鋼筋網(wǎng)，加強筋、土釘同加強筋焊接、加墊塊噴射第一層砼，厚度為30mm50mm噴射第二層砼設置坡頂，坡面和坡腳排水措施。（2）基坑邊坡應分段分層開挖，每次超挖深度不得超過0.5m,邊開挖，邊人工修整邊坡，邊噴射砼，人工修整坡時，坡面不平整度不大于20mm。（3）噴射砼應分段分片依次進行，同一分段內噴射順序應自下而上，一次噴射厚度為30mm50

16、mm，噴射時，噴頭與受噴面應垂直，宜保持0.6m-1.0m的距離，噴射手應控制好水灰比，保持砼表面平整、濕潤光澤，無干斑或流淌現(xiàn)象。 （4）噴射砼終凝2h后，應進行養(yǎng)護，根據(jù)現(xiàn)場實際情況可適當調整。面板砼強度等級不低于C20，砼最大骨料不大于1.5cm，噴層厚度不小于80mm。同時，土釘墻面板應在基槽上口處向外翻邊0.50m； （5）鋼筋上設置定位器，以確保鋼筋在孔內居中，土釘端頭預留出坡面15cm；常壓灌漿，漿體強度不低于20MPa，灌漿材料為水泥漿；噴射砼中的鋼筋網(wǎng)應調直除銹，鋼筋與坡面間隙宜大于20mm，鋼筋網(wǎng)應與土釘和加強筋連接牢固，噴射砼時鋼筋不晃動。 （6）土釘鋼筋使用前應調直，除

17、銹，注漿材料宜用1：0.455的水泥凈漿。 （7）注漿前應將孔內殘留及松動廢土渣清除干凈，注管應插至距孔底250mm500mm。6.1.5原材料要求與配比（1）水泥為32.5MPa水泥，應有出廠合格證，砂為中砂或中粗砂，豆石粒徑小于15mm，不能使用含有活性二氧化硅的石料；（2）速凝劑摻量由試驗確定，初凝時間不大于15min。，終凝時間不大于20min。；（3）不得使用污水急PH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按SO4計算超過水量1%的水；（4）鋼筋應有出廠合格證、原材料試驗報告；（5）材料進場后及時送檢，并及時報驗。（6）常規(guī)C20豆石混凝土配比為：水泥：砂：石=1：2：2。6.2自然放坡面板處

18、理施工工藝同上，只是將土釘成孔、孔內安放鋼筋、灌漿更換為插筋，其余技術要求同上（面板厚度為5080mm）。6.3土方開挖土方施工應與土釘墻施工及排水密切配合，采用多機組、分班次、立體交叉連續(xù)作業(yè)，做到充分利用空間和時間。土方開挖分步、分段完成，一般每步開挖至土釘位置深度下約0.3-0.4m位置處后應立即進行土釘施工，不得超挖，或分段支護以控制土體變形，分段與分步開挖長度應根據(jù)現(xiàn)場地層性質、結合我方現(xiàn)場技術人員要求進行，保證邊坡的穩(wěn)定。土釘施工完畢后，方可進行下一步或下一段槽的開挖。開挖邊坡應盡可能與設計邊坡接近，然后采用人工削坡修整，現(xiàn)場設專人負責挖方與土釘施工的協(xié)調。嚴禁挖掘機磕碰土釘端頭與

19、面板，以確保支護結構的安全。6.4監(jiān)測本工程擬在土釘墻護頂邊緣以及建筑物墻體上以1015m不等間距布設位移觀測點，以便對其基坑變形進行觀測。在施工期間不定期進行觀測，直至基槽完工。以后可710天觀測一次，至變形穩(wěn)定為止。其間可根據(jù)施工進度和變形發(fā)展隨時加密觀測次數(shù)，如發(fā)現(xiàn)變形異常，應及時停止基坑內作業(yè)，分析原因，采取還土、坡頂卸載等加固措施，確保邊坡安全。7. 資源配置 7.1 設備配置 設備名稱 數(shù) 量 用 途（1）HT噴砼 1臺 攪拌混凝土（4）空壓機 1臺 噴砼（5）電焊機 5臺 鋼筋焊接（6）鋼筋切割機 1臺 切割鋼筋（7）鋼筋調直機 1臺 鋼筋調直（8）注漿泵 1臺 灌漿7.2施工組

20、織管理體系項目班子配備如下：項目協(xié)調人： 1人；（分項）項目經理：1人；生產副經理： 1人；主任工程師： 1人；技術負責： 1人；質量負責： 2人；安全負責： 1人；電 工： 2人；其它人員： 40人7.3施工勞動組織系統(tǒng)見下圖： 項目經理技術、質檢、安全 材料、后勤、財務 成 攪 注 材 質 后孔 拌 漿 料 檢 勤組 組 組 組 組 組 7.4工期進度按照甲方計劃、配合土方開挖進行施工，確保工期如期完成（主要配合土方開挖進展速度工期，待定）。8.質量保證措施8.1質量方針我單位的質量方針是：技術質量至上，優(yōu)質服務為本。8.2基坑支護質量保證措施（1）放土釘孔位或插筋位置時有專人驗線并做位置

21、預檢記錄；（2）鋼筋加工嚴格按設計要求加工, 按批進行驗收,合格品做標識.鋼筋供應的長度不滿足設計要求時, 采取搭接焊；鋼筋嚴格按照設計要求進行，土頂拉桿每間隔2.0m制作一個導向圈；（3）成孔：施工完畢后，應經專人檢查孔位的偏差及垂直偏差，符合要求后方進行下一個工序的施工；（4）灌漿：土釘應采用重力灌漿。將灌漿膠管插到孔地，然后灌漿；同時根據(jù)土釘孔內漿液滲失情況進行適量補漿；（5）削坡后掛鋼筋網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)，為確保其穩(wěn)定相連，端座上再利用14鋼筋焊接在土釘端頭上。（6）施工材料質量保證 a.所有進場材料，必須具有材質單和試驗報告。 b.按規(guī)定做相應組數(shù)試塊，送交指定部門進行測試。 c.對進場鋼材

22、要抽樣檢測其抗拉強度。9.技術資料管理9.1工程所有技術、試驗、材料，生產管理人員必須按照本設計進行資料整理收集,在收集過程中相互配合,要及時發(fā)現(xiàn)資料中的問題,作交圈檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時解決. 9.2收集資料要妥善保管,防止丟失或損壞。 9.3為了保證技術資料的收集與整理，做到獎優(yōu)罰劣。 9.4收集整理資料由技術員和資料員進行,由主任工程師主持,每星期進行技術資料檢查。 9.5試驗人員應按要求對施工中用的材料進行送樣,試驗要認真,填寫單子字跡清楚。 9.6質量人員應認真負責的填寫各種表格,反應出其對工程的真實性,資料整理要及時。9.7材料人員要對使用的材料嚴加把關,各種材料要有合格證,堅決杜絕使

23、用不合格材料。施工項目經理部在施工過程中負責收集、整理各種原始資料和記錄，并及時上報監(jiān)理。按照國家有關標準和要求，完成技術資料的分類、歸檔工作。如發(fā)生質量問題，立即口頭上報監(jiān)理，并在4小時內遞交有關質量問題的書面詳細報告，包括時間、部位、細節(jié)描述、產生原因等。10.安全生產保證措施及文明施工、環(huán)境保護10.1安全生產保證措施10.1.1在施工中嚴格遵守國務院建筑安裝工程安全技術規(guī)程（56）國議周字第40號；10.1.2我公司安全技術操作規(guī)程；10.1.3在施工中嚴格執(zhí)行建設部頒布的JGJ59-99建筑施工安全檢查標準及規(guī)定；10.1.4嚴格執(zhí)行國家有關安全生產標準及規(guī)定；10.1.5施工工地應

24、按地區(qū)驗收規(guī)程要求進行，做好原始記錄，施工日志、質保書、測量復核、外觀檢查電焊外觀質量檢查、隱蔽工程驗收記錄、技術資料保存；10.1.6工地應根據(jù)季節(jié)特點應有防火、防盜等相應措施；10.2施工防火安全措施10.2.1本工程防火負責人為工程負責人，防火負責人應全面負責施工現(xiàn)場的防火安全工作，履行中華人民共和國消防條例實施細則；10.2.2油料必須集中管理，遠離火種，并配備專用滅火器具；10.2.3施工現(xiàn)場的動火作業(yè)，必須執(zhí)行審批制度； 10.2.4施工現(xiàn)場用電應嚴格執(zhí)行施工現(xiàn)場用電安全管理規(guī)定，加強電源管理，防止發(fā)生電器火災和人身傷亡事故；10.2.5下班前要認真檢查現(xiàn)場，包括現(xiàn)場辦公室、休息室

25、、生活集裝箱，熄滅一切明暗火種，切斷所有機械設備電源；10.2.6所有施工人員應保持現(xiàn)場衛(wèi)生，生產及生活垃圾均倒放垃圾點；并要求施工工地應爭創(chuàng)文明工地。10.3安全生產注意事項：除遵守北京市及我公司關于加強安全生產的規(guī)定和有關技術措施、安全操作規(guī)程外，根據(jù)工程特點還必須作好以下幾點：10.3.1施工現(xiàn)場要平整，做好排水措施；10.3.2夜間施工，工地應有足夠的照明；10.3.3施工人員要認真檢查，使用機具關鍵部位重點檢查，經試運轉，符合安全施工要求，方能正式投入生產施工中，每天對設備進行一次檢查。10.4環(huán)境保護措施10.4.1施工現(xiàn)場生活、生產垃圾集中投放并集中處理。10.4.2施工現(xiàn)場對有揚塵的地方有防塵、除塵措施。10.4.3施工機具如大功率空壓機及錨噴機等，要有噪聲處理措施。附錄： *土坡及土釘墻穩(wěn)定性分析的瑞典條分法* 本程序以坡腳為坐標園點,橫軸向右為正,縱軸向上為正, 坡面向左傾. 土層參數(shù)為國際單位(m,KN). 坡高=6.800 坡角= 78.690 滿布荷載值=10.00 坡頂條形荷載值= .00 土釘排數(shù)= 4 土釘水平間距= 1.500 鉆孔直徑= .10 第 1排土釘?shù)膬A角= 10.00 埋深=