基坑支護(hù)技效對(duì)比

PAGE基坑支護(hù)技效對(duì)比分析一、工程概述1.1、工程概況xx某大廈位于xx某區(qū)，占地面積3222m2，總建筑面積51218.76m2。自然地面絕對(duì)標(biāo)高46.27～47.85m，±0.00相當(dāng)于47.70m，室內(nèi)外高差0.45m。xx工程平面呈“L”型，現(xiàn)澆框支剪力墻結(jié)構(gòu)，地上11～18層，地下2層，基底標(biāo)高-9.52m。根據(jù)擬建場(chǎng)地實(shí)際鉆探資料和附近區(qū)域地質(zhì)資料綜合分析，擬建場(chǎng)地土類型為中軟場(chǎng)地土，地形基本平坦，建筑場(chǎng)地施工空間狹窄且水位較高，地下水較豐富。1.2、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)●基坑施工影響范圍內(nèi)的地層從上到下分別為：表層為人工堆積層，厚度一般在2.00～3.00m左右，以下為第四紀(jì)沉積的粘質(zhì)粉土②層，粉質(zhì)粘土③層，細(xì)砂④層，粉質(zhì)粘土⑤層，細(xì)砂⑥層，細(xì)、中砂⑦層和卵礫石⑧層。●水文地質(zhì)條件:據(jù)水文地質(zhì)資料、地下水位勘察地質(zhì)剖面及勘察報(bào)告，本場(chǎng)地揭露3層地下水，見下面地下水情況一覽表：表1地下水層地下水類型鉆孔內(nèi)靜止水位位測(cè)量時(shí)間水位埋深（m）水位標(biāo)高（m）1臺(tái)地潛水1.40～5..3041.72～445.355xx年xx月中中旬2層間水11.20～113.90033.30～336.066xx年xx月中中旬3潛水～承壓水25.50～226.50020.55～221.077xx年xx月中中旬場(chǎng)區(qū)內(nèi)第1層地下水（臺(tái)地潛水）天然動(dòng)態(tài)類型屬滲入—蒸發(fā)、徑流型，其季節(jié)變化規(guī)律一般為：6月～9月份水位較高，其余月份較低，年自然變幅2m左右。本基坑施工基本上全在雨期進(jìn)行，該層水更值得引起重視，需要事前預(yù)留出一定的降水能力，并采取必要的排水措施，以應(yīng)付不可遇見的大暴雨。二、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)2.1、方案選擇建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的原則是“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠”，從而確保地下結(jié)構(gòu)施工期間基坑邊坡穩(wěn)定、基坑周圍建筑物、道路及地下設(shè)施安全?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)與施工，應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、基坑開挖深度、周邊環(huán)境、施工季節(jié)、基坑周邊荷載等因素，因地制宜、合理設(shè)計(jì)、精心施工、嚴(yán)格監(jiān)測(cè)。下表為五種常見的基坑護(hù)坡形式在現(xiàn)場(chǎng)條件、施工工藝、工期以及費(fèi)用方面的對(duì)比表。表2序號(hào)結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)場(chǎng)條件施工工藝工期費(fèi)用1護(hù)坡樁適用復(fù)雜長(zhǎng)高2地下連續(xù)墻適用復(fù)雜長(zhǎng)高3土釘墻適用一般一般低4土層錨桿適用較復(fù)雜一般較低5原狀土放坡不適用簡(jiǎn)單短低綜合上表，考慮后續(xù)施工用地及場(chǎng)地情況，并考慮到xx工程工期緊、任務(wù)重的特點(diǎn)，為確保工程總工期，在保證基礎(chǔ)施工安全的前提下，應(yīng)盡可能降低造價(jià)，并最大可能的減小回填量。xx工程選用在xx地區(qū)技術(shù)比較成熟、應(yīng)用比較廣泛、施工工藝成熟的土釘墻支護(hù)形式（即噴錨支護(hù)），其具有穩(wěn)定性高、施工界面美觀的特點(diǎn)。2.2、土釘墻支護(hù)●土釘墻概述土釘墻支護(hù)技術(shù)是一種先進(jìn)的原位巖土加固技術(shù)，它充分利用原狀土體自身的承載能力，通過密布土釘及壓力注漿，徹底改善加固區(qū)原狀土體的力學(xué)性能，在邊坡原狀土體中形成加固區(qū)（土釘墻）以抵抗不穩(wěn)定的側(cè)向土壓力；邊坡加固施工緊隨開挖，能迅速封閉開挖面，使得因開挖造成的土層應(yīng)力釋放及時(shí)得到控制，從而使邊坡土體變形得到有效的控制；用土釘將不穩(wěn)定的土壓力引入深層土體中，借助穩(wěn)定土層自身的承載力，提供有效的錨固力來平衡不穩(wěn)定的土壓力。從而形成一種先進(jìn)的深層主動(dòng)承力支護(hù)體系，與土體共同作用，充分發(fā)揮土層能量，提高邊坡土層整體性的自身強(qiáng)度、自穩(wěn)定能力，使邊坡得以穩(wěn)定。土釘墻支護(hù)技術(shù)是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，由于經(jīng)濟(jì)、可靠且施工快速簡(jiǎn)便，已在我國(guó)得到迅速推廣和應(yīng)用。在基坑開挖中，土釘墻支護(hù)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為樁、墻、撐、錨支護(hù)之后又一項(xiàng)成熟的支護(hù)技術(shù)。其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)有：1）材料用量和工程量少，施工速度快；2）施工設(shè)備輕便，操作方法簡(jiǎn)單；3）對(duì)場(chǎng)地土層的適應(yīng)性強(qiáng)；4）結(jié)構(gòu)輕巧，柔性大，有很好的延性；5）施工所需的場(chǎng)地較小，能緊貼已有建筑物進(jìn)行基坑開挖；6）安全可靠。土釘支護(hù)施工采用邊開挖邊支護(hù)，安全程度較高；在與現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)監(jiān)控相結(jié)合的前提下，比其它支護(hù)有更高的安全度；7）經(jīng)濟(jì)。我國(guó)由于人工費(fèi)用相對(duì)低廉，機(jī)械設(shè)備的臺(tái)班費(fèi)用昂貴，所以土釘墻支護(hù)比灌注樁等支護(hù)形式可節(jié)約造價(jià)30%左右。其主要局限性有：1）當(dāng)基坑附近有地下管線或建筑物基礎(chǔ)時(shí)，則在施工時(shí)有相互干擾的可能；2）在有豐富地下水源的情況下，不能單獨(dú)使用，需要考慮進(jìn)行有效降水?！裨O(shè)計(jì)方案根據(jù)業(yè)主提供的地下管線分布圖，北側(cè)電力管線和污水管線緊鄰地下車庫，西側(cè)天然氣和熱力管線距基坑邊也較近，護(hù)坡設(shè)計(jì)需作特殊處理。尤其是北側(cè)污水管線，因年久可能會(huì)存在一定的滲漏現(xiàn)象，從而造成該處的土體性能下降，需要加強(qiáng)支護(hù)，其余側(cè)管線可不考慮。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖，并參照鄰近工程經(jīng)驗(yàn)，xx工程采用如下護(hù)坡方案：自現(xiàn)狀地面以下9.0m范圍內(nèi)按1:0.1開挖，基底肥槽按700mm留設(shè)（保證在筏梁頂面處，結(jié)構(gòu)外皮與護(hù)壁之間有850mm的空間）。土釘墻支護(hù)護(hù)坡從上至下共設(shè)6排土釘，長(zhǎng)度依次為6.5米、7.5米、8.5米、7米、6米、5米，縱向間距從上至下均為1400mm，橫向間距均為1400mm。土釘錨筋采用1Ф18，土釘傾角5～10度。其中，因西側(cè)邊坡和北側(cè)邊坡有地下管線，為有效控制該處邊坡變形，西側(cè)第二排和北側(cè)第三排土釘作成預(yù)應(yīng)力土釘，用1[14槽鋼作反梁，土釘端部焊接1Φ18螺栓，用螺母鎖緊。土釘橫壓筋采用通長(zhǎng)2Ф16，豎壓筋2Ф16長(zhǎng)200mm，與橫壓筋在土釘端部做井字型焊接。土釘成孔直徑不小于100mm；鋼筋網(wǎng)片采用φ6.5@250×250，現(xiàn)場(chǎng)綁扎，坡面上下段搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm；面層噴射C20混凝土，厚度不小于80mm。坡頂噴射混凝土護(hù)頂，寬度不小于500mm。xx工程采取信息法施工，各段土釘?shù)呐艛?shù)、長(zhǎng)度、間距應(yīng)根據(jù)實(shí)際的地下障礙物和土質(zhì)情況由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人及時(shí)作出變更和調(diào)整?！窕咏邓O(shè)計(jì)1）基坑涌水量估算：基坑開挖深度為-9.52m。由于影響基坑開挖和護(hù)坡的地下水為1、2層水，因此滿堂紅降水水位應(yīng)按全場(chǎng)區(qū)≥-10.50m考慮。根據(jù)地勘報(bào)告，地下1、2層水之間有水力聯(lián)系，因此降水應(yīng)主要考慮對(duì)地下1、2層水的聯(lián)合降排。由于基坑基底地層滲透系數(shù)較小，基坑中部、底部為粉質(zhì)粘土及粘土相對(duì)隔水層，對(duì)降水不利。考慮細(xì)砂層的分布及降深要求以及輕型井點(diǎn)的能力限制，應(yīng)采用大口管井方法降水。根據(jù)以上分析，xx工程理論井型為潛水完整井，基坑涌水量可估算如下：式中基坑涌水量（m3/d）潛水含水層厚度（m）基坑水位降深（m）滲透系數(shù)（m/d）降水影響半徑（m）基坑等效半徑（m）根據(jù)降深范圍內(nèi)卵石層分布較少，滲透系數(shù)K值的選用綜合考慮為5m/d。按上述方法估算，基槽總排水量約為1440m3/d。2）降排水設(shè)計(jì)：采用大口井進(jìn)行基坑降水，兼顧護(hù)坡施工、土方開挖，大口井設(shè)在基坑四周。經(jīng)計(jì)算并結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，單井涌水量按1.0m3/h考慮，則需要管井?dāng)?shù)n=1.1×1440÷(1.0×24)=66眼，安排如下：井深16.00米井間距6.0米成井口徑600濾水管內(nèi)徑≥300濾料3～7碎石潛水泵初步選型揚(yáng)程＞25m出水量＞5米3/h降水井布置在槽邊1.5米處，實(shí)際施工時(shí)應(yīng)根據(jù)地下管網(wǎng)情況適當(dāng)調(diào)整，主要目的是對(duì)基槽采取封閉降水，即封堵基槽外部地下水繼續(xù)向槽內(nèi)補(bǔ)給，又可同時(shí)抽降基槽內(nèi)地下水。2.3、護(hù)坡樁支護(hù)●護(hù)坡樁概述鉆孔灌注樁是高層建筑在鬧市施工、取代打入樁的無振動(dòng)、無噪音的新樁型。20世紀(jì)70年代以來，由于其施工對(duì)周圍建筑、地下管線不造成危害，造價(jià)也較低，得到了廣泛的應(yīng)用。設(shè)計(jì)方案擬采用在xx地區(qū)應(yīng)用比較成熟的護(hù)坡樁加背拉錨支護(hù)形式如下（計(jì)算從略）：選用直徑800的水下灌注樁，樁長(zhǎng)12米，樁頂標(biāo)高定在46.25米，樁底標(biāo)高定在33.2米，樁間距1.6米，樁頂往下2米設(shè)一道20米長(zhǎng)Φ32土層錨桿做背拉錨，傾角為300間距6米，用二次灌漿法，第一次灌漿為水泥砂漿，平均單錨用10包水泥、300kg黃砂，第二次灌漿為水泥漿，平均單錨用6包水泥。錨梁選用28槽鋼。混凝土等級(jí)為C25、配24Φ25。三、支護(hù)施工3.1、護(hù)坡樁施工主要機(jī)械及勞動(dòng)力護(hù)坡樁施工主要機(jī)械設(shè)備及勞動(dòng)力配置計(jì)劃如下：1）護(hù)坡樁施工主要機(jī)械設(shè)備類別旋挖鉆機(jī)25噸吊車灌注設(shè)備數(shù)量2臺(tái)1臺(tái)1套土層錨桿施工設(shè)備類別工程地質(zhì)鉆機(jī)灰漿泵泥漿泵噴射機(jī)攪漿桶數(shù)量1臺(tái)1臺(tái)1臺(tái)1臺(tái)1個(gè)3）勞動(dòng)力配置計(jì)劃工種機(jī)械工鋼筋工焊工電工混凝土工其它人數(shù)（人）1010416153.2、土釘墻施工主要機(jī)械及勞動(dòng)力土釘墻主要施工機(jī)械設(shè)備及勞動(dòng)力配置計(jì)劃如下：1）降水施工主要機(jī)械設(shè)備類別正循環(huán)鉆機(jī)9m3壓風(fēng)機(jī)潛水泵組數(shù)量2臺(tái)1臺(tái)70臺(tái)套土釘墻（噴錨）施工設(shè)備類別空壓機(jī)噴射機(jī)攪漿桶注漿泵數(shù)量2臺(tái)2臺(tái)2個(gè)2臺(tái)3）勞動(dòng)力配置計(jì)劃工種成孔工鋼筋工焊工電工混凝土工其它人數(shù)（人）2020411030四、成本分析4.1、護(hù)坡樁施工●概述護(hù)坡樁根數(shù)合計(jì)：270根。單根護(hù)坡樁鋼筋24Φ25，箍筋φ10@300，則：?jiǎn)胃o(hù)坡樁：混凝土C25為7.18m3，Φ25鋼筋312米，φ10鋼筋115米成孔費(fèi)：150元/米土層錨桿根數(shù)合計(jì)：76根護(hù)坡樁費(fèi)用計(jì)算單樁材料費(fèi)：Φ25鋼筋：312x3.85=1.2t1.2x2480元/t=2976元φ10鋼筋：115x0.617=0.071t0.071x2480元/t=176元C25混凝土：7.18x311元/m3=2232元合計(jì)：5384元/根單樁機(jī)械費(fèi)：25t吊車：1200元/臺(tái)班電焊機(jī)：60元/臺(tái)班導(dǎo)管：50元/臺(tái)班合計(jì)：1310/10根=131元/根人工費(fèi)技術(shù)員2人：2x60元/工日=120元鋼筋工5人：5x50元/工日=250元電工1人：1x50元/工日=50元焊工2人：2x55元/工日=110元混凝土工4人：4x45元/工日=180元合計(jì)：710元/10=71元/根4)成孔費(fèi)：150元/米13x150元/米=1950元樁成本：7536元/根x270=203.4720萬元●土層錨桿費(fèi)用計(jì)算1）單錨材料費(fèi)：Φ32鋼筋：20x7.8=0.1225t0.1225x2480元/t=303.8元水泥：共16包包，為0.8tt0.80x3308元/t=246元沙子：0.300x32元/t=9.6元28槽鋼：830米米x35.8823kgg/m=299.7t29.7/766x25550元/t=9966.5元合計(jì)：15555.9元/根2）單錨機(jī)械設(shè)備備費(fèi)地質(zhì)鉆機(jī)：1550元/臺(tái)班泥漿泵：880元/臺(tái)班灰漿泵：330元/臺(tái)班電焊機(jī)：660元/臺(tái)班合計(jì)：320元元/臺(tái)班3）單錨人工費(fèi)技術(shù)員1人：11x60元/工日=60元鉆工5人：5xx55元/工日=275元鋼筋工2人：22x50元/工日=100元電工1人：1xx55元/工日=55元焊工1人：1xx50元/工日=50元混凝土工4人：：4x45元/工日=180元合計(jì)：720元元/8=990元/根土層錨桿費(fèi)用合合計(jì)：16855.9元/根x76=12..82188萬元護(hù)坡樁方案費(fèi)用用總計(jì)：216..29388萬元4.2、土釘墻施工土釘根數(shù)合計(jì)：：1872根，平均均長(zhǎng)度6..95米。單根材料費(fèi)：Φ18鋼筋：6.955x2.0=0.01139t0.0139xx2480元/t=34..472元Φ16鋼筋：4x1..58=0.000632tt0.006322x2480元/t=15..67366元φ6鋼筋：60x00.2233=0.011338tt0.013388x2480元/t=33..18244元425水泥：共共9包，為0.455t0.45x3008元/t=1388.6元砂：為0.3tt0.30x332元/t=9.6元石：為0.4tt0.40x300元/t=12元成孔費(fèi)：10元元/米合計(jì)：313元元/根2）單錨機(jī)械設(shè)備備費(fèi)注漿泵：880元/臺(tái)班電焊機(jī)：660元/臺(tái)班攪漿筒：440元/臺(tái)班噴射機(jī)：880元/臺(tái)班空壓機(jī)：2200元/臺(tái)班合計(jì)：920元元/臺(tái)班3）單錨人工費(fèi)技術(shù)員3人：33x60元/工日=180元鋼筋工20人：：20x50元/工日=10000元電工1人：1xx55元/工日=55元焊工4人：4xx50元/工日=200元混凝土工10人人：10x45元/工日=450元配合工人30人人：30x40元/工日=12000元合計(jì)：30855元/60==51元/根4）不可預(yù)見費(fèi)暫定100元/根5）西側(cè)、北側(cè)加加固費(fèi)14槽鋼：155米米x16.7733kgg/m=2..593tt2.593x22550元元/t=66112元每套墊板和螺桿桿、螺帽：：55元/套x110==60500元土釘墻費(fèi)用合計(jì)計(jì)：479元/根x18722+66112+60050=90..93500萬元6）降水施工費(fèi)32萬元（計(jì)算從略略）。7）降水電費(fèi)18萬元（計(jì)算從略略）。4.3、成本分分析采用土釘墻支護(hù)護(hù)加降水方方案①成本為：140..9萬元。采用護(hù)坡樁加背背拉錨方案案②成本為：216..3萬元。采用方案①可節(jié)節(jié)約成本：：75.4萬元。