沟槽深基坑开挖专项方案.docx
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沟槽深基坑开挖专项方案.docx
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沟槽深基坑开挖专项方案
一、工程概况2
二、本工程拟定施工工艺及原因3..
三、沟开挖施工5...
1、概述5
2、开挖准备5
3、沟槽开挖宽度计算9...
4、钢板桩设计方案9..
(1)钢板桩的选用9..
(2)计算钢板桩入土深度1..0
(3)钢板桩稳定性验算1..2
5、钢板桩施工方法1..3.
6、钢板桩插打的主要施工技术要求1.5
7、土方开挖1..6..
8、地基局部处理1..7.
(1)坑(填土,淤泥,墓穴)的处理1..7
(2)井或土井的处理1..8
(3)局部软硬(高差)地基的处理1..8
(4)橡皮土,古河、古湖泊的处理1.8
(4)流砂的处理流砂现象,形成原因及处理方法19
四、湿陷性黄土的汛期防护措施2..0
黑驼沟防洪改线工程方涵沟槽专项施工方案
一、工程概况
1、工程名称太原南站黑驼沟防洪改造工程分项工程黑驼沟改线工程。
2、建设单位
太原市市政公用设施建设处。
3、设计、勘察单位
太原市市政工程设计研究院。
4、施工单位
太原市诚信市政工程有限公司
5、工程设计情况工程位于太原市小店区,工程起点为太原市太榆路与晋阳街交叉口,沿太榆路西侧往南600米顺转穿过同蒲铁路与农科南路,经北营村后穿过规划与现状铁路、北营南路、规划中的太行铁路后接入终点。
本工程施工范围包括:
(1)桩号0-61.188〜0+40、2.9x1.8m方涵开挖工程,纵坡6.18%。
;
(2)0+120〜1+650、砼DN3000圆管施工工程,纵坡6.18%;
(3)桩号1+650〜1+920砼DN2000圆管施工工程,纵坡25.98%;
(4)桩号1+920〜2+171.16、1.9x2m方涵开挖工程,纵坡25.98%。
。
6.气候地质情况
气候条件
太原市年平均气温为8.1〜115C,全市年平均气温基本正常。
全年极端
最低温度为-16.6〜-24.4C,全年极端最高温度为38.6〜39.8C。
年初气温偏低,春、夏、秋季太原大部气温偏高,夏季气温偏高显著。
全市年降水量偏少。
年初降水分布不均,春、夏、秋季降水持续偏少,时空分布不均,入冬降水偏少。
地质条件
根据地质报告显示,场地土在勘探深度范围内主要由第四系全新统早期沉积的湿陷性粉土、粉土与粗砾砂等构成。
场地的岩石构成与工程特性如下:
第一层为填土,颜色为杂色。
含有大量的砖渣、灰渣、煤屑、粉土以及
与少量的生活垃圾等,成分不均匀,结构松散。
该层厚度介于0.50-0.80m之
间,层底埋深介于0.50-0.80m之间,层底标高介于784.99-792.03m之间。
第二层为湿陷性粉土,颜色为黄褐色。
含云母、煤屑、氧化铁铝与少量的钙质结核等。
稍湿。
稍密。
中等压缩性。
具湿陷性,湿陷性程度为中等。
无光泽反应,摇振反应较快,干强度较低,韧性较差。
该层天然孔隙比平均
值为0.918,天然含水量平均值为8.4%,湿陷系数平均值为0.053。
该层层厚
介于6.00-7.80m之间,层底埋深介于6.50-8.40m之间,层底标高介于
777.49-784.73m之间。
第三层为中砂,颜色为灰褐色。
含石英、长石、云母及零星的砾石等。
稍密。
颗粒级配较差,磨圆度较差,粘粒含量小。
土层的相关参数:
干容重(15.1-16.6Kn/m3)、粘聚力(23kPa)、内摩擦
角B(23.5°)。
二、本工程拟定施工工艺及原因
1、拟定施工工艺
本工程根据设计要求采用以下施工方法:
(1)0-61.188〜0+040段采用2.9X1.8m方涵大开挖方法;
(2)0+040〜1+650段采用砼DN3000穿越顶管掘进方法;
(3)桩号1+650〜1+920段采用砼DN2000穿越顶管掘进方法;
(4)桩号1+920〜2+171.161段采用1.9X2m方涵大开挖方法。
2、采用此施工工艺的原因
(1)本工程全线土质均为湿陷性黄土,原则上不适宜采用大开挖施工。
(2)桩号0-61.188〜0+040段,以太榆路与晋阳街交叉口处已建黑驼沟暗涵作为起点,沿晋阳街转向太榆路,曲率半径大,不适应顶管施工的顶力传递,设计为方涵开挖。
在方涵开挖周围有三层楼房建筑物、高压杆及各种地下管线,方涵开挖时安全隐患较大,开挖最大深度近10米。
(3)桩号0+120〜0+640段,沿线临街有建筑物、高压杆等障碍物,自来水、旧雨污水、联建、光缆等地下管线复杂,明开挖安全隐患较大,地下管线迁移难度大、费用较高,故采用顶管施工。
(4)桩号0+640〜1+920段,设计下穿北营村,管线上面均为房舍及其他高层建筑物,不具备明开挖条件,施工难度较大,故采用顶管施工。
(5)桩号0+640〜1+920段,需下穿两处铁路、一处高铁,只能采用顶管施工工艺。
(6)桩号1+920〜2+171.16段,此处建筑物多为仓库厂房,拆迁难度不
大,采用方涵明开挖方法,最大深度近13米
三、沟开挖施工
1、概述
根据设计要求,0-61.188至0+040方涵,沟槽开挖深度大部分在8米以上。
为保证晋阳街与太榆路的车辆通行,施工期间不可能完全封堵交通,而且附近还有三层建筑物,无放坡开挖施工的条件,采用直插工字钢围护施工方案。
1+920—2+171.166开挖深度最深处达10米左右,根据周围的建筑物情况,可采用二部槽开挖方案,这样可减小支撑围护的成本。
头部槽开挖至地面下约1m-4m边坡1:
0.33,二部槽与头部槽之间边台宽度要求不少于im见附图。
沟槽围护根据土质情况,选用36c(360x140X14)工字钢板桩一丁一顺密咬方法。
钢板桩长度根据开挖深度初步定为15〜18m入土深度(设计沟槽标高以下)不小于6m。
打桩开挖后同步加设横撑和围檩,横撑和围檩采用25#H型钢,横撑间距宜为2m,见附图。
现场场地小,无法堆放挖出的沟槽土,且沟槽土方量大,堆在沟槽两侧,对沟槽形成很大侧压力,危及沟槽安全,同时沟槽旁堆土占用了施工通道,无法进行正常施工作业,如遇雨季,影响防汛排水,综合上述原因,挖出的沟槽土全部外运,二次倒运回填。
2、开挖准备
(1)由业主组织相关单位进行原管线(通信、电力、自来水、
煤气、热力等)技术交底,签署相关手续,主管部门开具“开挖令”。
2)施工单位对地下管线进行挖探坑查看,复核是否与相关单
位交底的情况相符,并做好位置和深度标记,如有异疑,及时与主管子部门、相关单位联系。
(3)选定合适的临时堆土场地,并准备足够的塑料,以防下雨淋湿堆放的沟槽土。
(4)0-61.188—0+000方涵中线北2米,南8米范围内做为封闭施工区域,0+000—0+040方涵中线西2米,东8米范围内做为封闭施工区域;1+920—2+171.166方涵中线东西15米范围内为封闭施工区域。
1m
6
I
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沟槽开挖断面示意图
沟槽支护示意图
工字钢排桩密撑方式采用如下图所示支护:
入土深度取6m桩
长15〜18m36号工字钢。
工字钢板桩
一丁一顺密撑
3、沟槽开挖宽度计算
沟槽的底部开槽宽度,根据规范可按下式确定
B=D1+2(b1+b2+b3+b4)
式中:
B-方涵沟槽底部的开槽宽度
D1-方涵结构的外缘宽度
b1-方涵一侧的工作面宽,这里取50cm
b2-方涵一侧的支撑宽度,一般可取15-20cm,这里取15cm。
b3-现浇砼模板一侧的宽度
b4-排水沟的宽度
0-61.188至0+040方涵,箱涵内截面2.9X1.8,壁厚0.3。
B=(2.9+0.3X2)+2X(0.5+0.3+0.15+0.025)=4.85米,取5.6米。
1+920—2+171.166方涵,箱涵内截面2.0X2.0,壁厚0.3。
B=(2.0+0.3X2)+2X(0.5+0.3+0.15+0.025)=3.95米,取4.6米。
4、钢板桩设计方案
(1)钢板桩的选用
根据工程所在场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法等进行综合考虑,选用36c工字钢,36c工字钢板桩宽度适中,抗弯性能好,依地质资料及作业条件,选用长度15〜18米钢板桩,要求钢板桩入土深度是外露部分0.5倍以上。
沟槽支护示意图
(2)计算钢板桩入土深度
根据钢板桩入土的深度,按单锚浅埋板桩计算,假定上端为简支,下端为自由支承。
这种板桩相当于单跨简支梁,作用在桩后为主动土压力,作用在桩前为被动土压力,压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响,计算简图如下。
11
主动土压力恥/厲切右心“)J
11a
被动土压力厂丁旌心
式中…
%——主动土压力最大压强,%=尸(却斗。
忍;#
即被动土压力最大压强#%二廉匚:
3
瞌——主动土压力猱数忍詔冷-织詔仙-学]W
rf——被动土压力条数Kr=£甲十分045°十¥卜204;
3土的内摩擦角円化亠
丫一墙后土的重度(KN/m3);21KN/m3;
H—二步槽开挖深度H=8〜10m;
为了使钢板桩保持稳定,在A点的力矩等于零,及刀MA=O整理后即可得所需最小入土深度
t=5.88米,考虑钢板桩露出10厘米
所以钢板桩总长度L=(8〜10)+5.88+0.1=13.98〜15.88米
故选择15〜18米36号工字钢板桩作为围护桩是合理的
(3)钢板桩稳定性验算
板桩入土深度除保证本身的稳定性外,还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。
在软土中开挖较深的基坑,当桩背后的土柱重量超过基坑底面以下地基土的承载力时,地基的平衡状态受到破坏,常会发生坑壁土流动,坑顶下陷,坑底隆起的现象(如下图),为避免这种现象发生,
施工前,需对地基进行稳定性验算。
转动力距姙严逍W十必方』
稳定力距
-xf
yJo屮
土层为均质土时,则式中厂——地基土不排水勇切的抗典强度’在饱和性软粘土中,
地基稳定力矩与转动力矩之比称抗隆起安全系数.以K表示,
若K满足下式』则地基土稳定,不会发生隆起「a
当土层为均质土时,则〜
式中芒内聚力地蜃报告提供贮=23祀;/
q——坑侧上部荷载回填土取貯王0的/加;
◎込11=密=心斗
5+17.5x6110亠
K>1.2故ifc坑不会产生隆起口,
式中眄未考虑土体与板桩间的摩擦力以及垂直面AB上土体的
5、钢板桩施工方法
后,转入下一施工段,依次反复周转(周期30天)使用。
(1)单桩逐根打入法施打钢板桩
1一步槽开挖完毕先由测量人员定出钢板桩的轴线,并撒白灰线控制桩位,可每隔一定距离设置导向桩,导向桩直接使用钢板桩,然后挂绳线作为导线,打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。
2准备送桩:
打桩机吊起钢板桩,人工扶正就位。
3单桩逐根连续施打,必须垂直施打,注意桩顶高程不宜相差太大。
(2)拔桩与桩孔填砂
1原则上土方回填后方可拔桩,桩经整修后重新利用。
2先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min~2min,使钢板桩周围的土松动,产生“液化”,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢的往上振拔。
拔桩时注意桩机的负荷情况,发现上拔困难或拔不上来时,应停止拔桩,先振动1min~2min后再往下锤0.5m~1.0m再往上振拔,如此反复可将桩拔出来。
3钢板桩拔除后应及时回填桩孔;回填桩孔时应采取措施填实。
本工程采用中粗砂灌填,冲水助沉。
(3)钢板桩的施
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