目 录
前 言 ...................................................................................................................................... 1 第一章 工程概况 .............................................................................................................. 2
1.2 水文地质工程地质条件 ........................................................................................... 2
1.2.1 车站工程地质层分布与特征描述 ............................................................... 2 1.2.2 水文地质条件 ............................................................................................... 4 1.2.3 不良地质现象 ............................................................................................... 4
第二章 支护方案的选择及比较 .................................................................................. 5
2.1 基坑支护的类型及其特点和适用范围 .................................................................... 5
2.1.1 深层搅拌水泥土围护墙 ................................................................................. 5 2.1.2 土钉墙 ............................................................................................................. 5 2.1.3 排桩支护 ......................................................................................................... 5 2.1.4 槽钢钢板桩 ..................................................................................................... 5 2.1.5 钻孔灌注桩 ..................................................................................................... 6 2.1.6 钢板桩 ............................................................................................................. 6
2.1.7 SMW工法 ...................................................................................................... 6 2.1.8 地下连续墙 ..................................................................................................... 7 2.2 方案的比较及确定 .................................................................................................... 7
2.2.1 基坑的特点 ..................................................................................................... 7 2.2.2 支护方案的选择 ............................................................................................. 7
第三章 土压力计算 .......................................................................................................... 9
3.1 荷载的确定 ................................................................................................................ 9 3.2 地下水对土压力的影响 ............................................................................................ 9 3.3 按分层土计算土压力 ................................................................................................ 9 3.4 参数加权平均计算 .................................................................................................. 11
第四章 结构内力计算 ................................................................................................... 14
4.1 计算理论的确定 ...................................................................................................... 14 4.2 结构内力计算及配筋 .............................................................................................. 14
4.2.1 土压力计算 ................................................................................................... 14 4.2.2 用等值梁法计算弯矩 ................................................................................... 16 4.3 地下连续墙的配筋计算 .......................................................................................... 23
i
清华大学本科生毕业设计(论文)
第五章 基坑稳定性分析 .............................................................................................. 26
5.1 基坑的整体稳定性验算 .......................................................................................... 26 5.2 基坑的抗隆起稳定验算 .......................................................................................... 26 5.3 基坑的抗渗流稳定性验算 ...................................................................................... 28 5.4 基坑支护结构踢脚稳定性验算 .............................................................................. 29
第六章 支撑设计 .................................................................................................................................. 31
6.1 方案比较 .................................................................................................................. 31 6.2 围檩设计 .................................................................................................................. 31 6.3 支撑设计 .................................................................................................................. 33 6.4 立柱设计 .................................................................................................................. 34
第七章 基坑变形估算及控制 ..................................................................................... 35
7.1 概述 .......................................................................................................................... 35 7.2 基坑的变形估算 ...................................................................................................... 35
7.2.1 水平位移估算 ............................................................................................... 35 7.2.2 基坑隆起估算 ............................................................................................... 35 7.2.3 地表沉降估算 ............................................................................................... 36
第八章 降水设计 ............................................................................................................ 37
8.1 概述 .......................................................................................................................... 37 8.2 降水的作用 .............................................................................................................. 37 8.3 降水方案选择 .......................................................................................................... 37
8.3.1 降水施工方案 ............................................................................................... 37 8.3.2 降水的设计 ................................................................................................... 38
第九章 施工组织设计 ................................................................................................... 39
9.1 地下连续墙施工主要技术措施 .............................................................................. 39 9.2 地下连续墙的施工 .................................................................................................. 39 9.3 保证工程质量的主要技术措施 .............................................................................. 45 9.4 技术管理措施 .......................................................................................................... 48 9.5 安全生产措施 .......................................................................................................... 49 9.6 文明施工措施 .......................................................................................................... 52 9.7 环境保护措施 .......................................................................................................... 54
第十章 地下连续墙施工的常见问题及处理 ......................................................... 63
10.1 连续墙施工的问题及处理 .................................................................................... 63 10.2 土方开挖的应急措施 ............................................................................................ 66
ii
清华大学本科生毕业设计(论文)
结 论 .................................................................................................................................... 68 参考文献 ............................................................................................................................... 69 致 谢 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
iii
清华大学本科生毕业设计(论文)
前 言
基坑工程是我国当前地基基础领域一个重要的研究方向。基坑工程在二十世纪八十年代末才开始全面、深入地研究与工程实践,但随着我国建设事业的发展,城市的高层建筑大量涌现,极大的推动了深基坑工程设计理论和施工技术的不断发展,同时也产生了大量的深基坑支护设计与施工问题。
国内外大量工程实践表明,许多工程的最危险阶段不一定是在正常使用阶段,而是在建造阶段和老化阶段。对许多工程事故常常发生在施工阶段而言,其原因除了施工质量没有保证、施工方法发生了不合理的改变、人为错误等原因以外,重要原因之一是由于对环境、地质、荷载等因素认识不足而导致设计和施工中的某种失误和疏忽所致。
深基坑工程是与众多因素相关的综合技术,是一个系统的工程问题,必须具有结构力学、土力学、地基基础、地基处理、原位测试等多种学科知识,同时具有丰富的施工经验,并结合拟建场地的土质和周围环境情况,才能制定出因地制宜的支护结构方案和实施办法。它与场地工程勘察、支护结构设计、施工开挖、基坑稳定、降水、施工管理、现场监测、相邻场地施工相互影响等密切相关。基坑设计与施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多相关的复杂问题,是理论上尚待完善、成熟和发展的综合技术学科。如何根据场地工程性质、水文地质、环境条件制定合理的设计方案;如何在保证稳定性的前提条件下,设计最经济的方案,也是基坑比较重要的问题。因此在基坑工程设计与施工中,需要严谨、周密的分析与计算。
本设计是关于苏州宝带西路站基坑的设计。主要包括了四个大的方面:支护方案的选择、围护结构设计与计算、基坑的降排水和施工组织设计。根据基坑的工程概况及其特点,在考虑基坑的安全性和经济性的前提下选择了组合拱结构作为挡土结构、深层水泥搅拌桩作为止水帷幕。采用郎肯理论计算水土压力,墙体内力、弯矩和嵌固深度。在基坑的降排水设计中,采用了真空井点降水。在施工组织设计中详细的叙述了地下连续墙的施工工艺流程和施工要点。
1
清华大学本科生毕业设计(论文)
第一章 工程概况
1.1 工程概况
宝带西路车站
宝带西路站位于宝带西路与盘蠡路交叉路口,沿盘蠡路南北向布置。车站东北侧为苏州市供电局吴城分局,东南侧为盘蠡南苑、薛家塔别墅、薛家塔,西北侧为盘蠡村,西南侧为美之国住宅小区。路口南北方向为盘蠡路,现状为城市主干路。东西方向为宝带西路,现状为城市主干路。沿盘蠡路东侧有一条小河,宽10-12m,规划河底标高为-0.9m。
图1.1 宝带西路车站总平面图
1.2 水文地质工程地质条件
1.2.1 车站工程地质层分布与特征描述
根据地质资料,地层层序自上而下依次为:
①1杂填土层:褐黄~灰~杂色,松散,以水泥、沥青路面为主,局部含较多碎石、混凝土块等建筑垃圾,局部有架空现象。属第四系全新统(Q4)近代人工堆积物,层厚0.40~10.70m,平均层厚1.50m,层底标高-7.76~3.08m,该层压缩性不均,土质不均。
①3素填土层:褐黄~灰黄色,松软,以粘性土为主,含少量碎石,含植物根茎。
2
清华大学本科生毕业设计(论文)
属第四系全新统(Q4)近代人工堆积物,层厚0.50~3.90m,平均层厚1.66m,层底标高-2.27~1.48m,层顶标高-0.38~3.42m,该层压缩性不均,土质不均。
③1粘土:褐黄~灰黄色,可塑为主,局部硬塑,干强度高。为第四系晚更新统(Q32-3)冲湖积相沉积物,层厚0.70~4.60m,层底标高-4.30~-1.98m,层顶-2.21~1.48m,压缩性中等。
③2粉质粘土:灰黄~青灰色,可塑为主,局部软塑,局部夹薄层粉土,稍有光泽,干强度、韧性中等,无摇振反应。为第四系晚更新统(Q32-3)冲湖积相沉积物,层厚0.50~5.40m,层底标高-8.70~-2.99m,层顶标高-4.30~-1.98m,该层压缩性中等。
④2粉质粘土:灰色,流塑,夹薄层粉土,稍有光泽,干强度中等。为第四系晚更新统(Q32-2)海陆交互相沉积物,层厚3.60~9.50m,层底标高-15.90~-9.79m,层顶标高-9.95~-5.20m,该层压缩性中等偏高。
④3粉砂层:灰色,偶呈灰黄、灰绿色,欠均匀,局部夹薄层状粘性土,层中有时为粉土、局部呈细砂。层底埋深11.4~27.0m、层底标高-8.18~-25.20m,饱和,中密,振动后易液化,压缩性中等。
④5粉质粘土:灰色,流塑,夹薄层粉土,局部夹淤泥质粉质粘土薄层,干强度、韧性中等,无摇振反应。为第四系晚更新统(Q32-2)海陆交互相沉积物,层厚1.30~22.10m,平均层厚9.24m,层底标高-35.99~-17.14m,层顶标高-20.48~-10.66m,该层压缩性中等偏高。
④6粉土夹粉砂:灰色,中密~密实,很湿,夹薄层粉质粘土层,无光泽,干强度低,摇振反应迅速。为第四系晚更新统(Q32-2)海陆交互相沉积物,层厚8.60~33.50m,层底标高-57.48~-31.15m,层顶标高-26.92~-22.40m,该层压缩性中等偏低,为承压含水层,透水性较好。
⑧1粉砂:灰色,密实,饱和,矿物成份以石英长石为主,夹少量砾石,含云母碎屑,夹粉土薄层,局部夹较多薄层粉质粘土,为第四系中更新统(Q21)冲湖相沉积物,层厚2.50~10.40m,层底标高-66.96~-58.59m,层顶标高-57.49~-57.79m,该土层压缩性中等偏低。
⑧2粉质粘土:灰色,软塑为主,局部青灰色,可塑,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应,为第四系中更新统(Q21)冲湖相沉积物,层厚1.80~6.60m,平均层厚4.83m,层底标高-65.59~-64.59m,层顶标高-62.79~-58.59m,该土层压缩性
3
清华大学本科生毕业设计(论文)
中等。
⑨1粉质粘土夹粘土:灰绿~灰色,硬塑为主,局部可塑,夹少量粘土层,干强度中等,为第四系下更新统(Q13)冲湖积相沉积物,本次勘察未揭穿,最大控制厚度2.7米,土层压缩性中等。
物理力学性质指标综合建议值表 基床系数
K(MPa/m)
水平 12.0 32.0 24.0 13.0 40.0
地基承载力特征值fak(kPa) 210 160 110 200
钻孔桩参数 直剪(固快)
静止侧压力系qsik qpk C φ 数K0 (kPa) (kPa) (kPa) (度) 0.60 0.48 0.50 0.54 0.40
65 48 32 60
1000
20.0 57.5 23.6 21.1 8.6
15.0 14.7 16.1 16.6 31.1
土层代号 及名称
重度γ (kN/m3) 19.0 20.0 19.6 18.8 19.6
垂直
①3素填土 ③1粘土 ③2粉质粘土 ④2粉质粘土 ④6粉砂夹粉土
10.0
26.0 20.0 12.0 35.0
1.2.2 水文地质条件 (1)潜水
潜水主要赋存于浅部粘性土层中,受区域地质、地形及地貌等条件的控制。其下的③1粉质粘土层,③2粉质粘土层,均属于不透水层。勘察期间,稳定水位标高2.00m,据区域水文资料,苏州市历年最高潜水位标高2.63m,最低潜水位标高为0.21m,年水位变幅为1~2m。 (2)微承压水
微承压水赋存于第一隔水层下的砂性土层中(B层砂),埋深5~6m,厚度8~15m,赋水性中等。 (3)承压水
区内承压水主要赋存于深部的砂性土层中,埋深大于25m,赋水性中等。 1.2.3 不良地质现象
本场地在勘探深度范围内未发现地裂隙、岩溶、土洞、河岸滑坡及浅层活动断裂等不良地质作用存在。场地内20m以浅的④1粉土、④3粉砂夹粉土、④4粉土夹粉砂层为不液化土层,地基土不存在液化趋势。
4
清华大学本科生毕业设计(论文)
第二章 支护方案的选择及比较
2.1 基坑支护的类型及其特点和适用范围
2.1.1 深层搅拌水泥土围护墙
深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。 2.1.2 土钉墙
土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m以上的基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。采用土钉墙的一般要求,①土钉墙可适用于塑,不塑或坚硬的粘性土;②在有地下水的土层中,土钉支护应该在充分降排水的前提下采用;③土钉墙容易引起土体位移,采用土钉墙支护应慎重考虑,墙体变形对周围环境的影响,本工程地质条件:主要为粘性土。另本工程地下水位为2.1m,且地处海边区,若要采用土钉墙支护势必做好降水排水措施。且工程地处人口稠密的旧城区,毗邻交通主干道,排水必将引起地地面沉降,给周围建筑以极大威胁。 2.1.3 排桩支护
基坑开挖时,对不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护,开挖深度在6~10m左右时,即可采用排桩围护。排桩可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩等。当基坑开挖深度较大时,可设置多道支撑,以减少内力,采用冲钻孔桩能够穿越条石、旧基础。在护壁桩间做旋喷帷幕达到止水的效果,但由于基坑开挖深度大护壁不可能采用锚拉或内支撑,锚杆无法施工,也无法采用锚拉,南北两侧亦无法对称采用排桩,在设立支护时没有合适的支护方式。 2.1.4 槽钢钢板桩
这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6~10m,型号
5
清华大学本科生毕业设计(论文)
由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度小于4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。 2.1.5 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7~10m的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8~9m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别是在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。 2.1.6 钢板桩
采用钢板桩支护针对本基坑为临时支护的特点,施工方便,工期短,在基坑施工完毕回填土后将槽钢拔出,重新利用,可以将支护费用降到最低。但采用钢板桩支护有一致命的弱点,即不能挡水和土中的细小颗粒,且在地下水位高时还要求降水或隔水,这与本工程地下水位高,地水丰富的地质条件极不相称。另钢板桩支护抗弯能力较弱,开挖挠曲变形较大,一般适用深度不超过4m。很显然本基坑软弱含水的地质条件10m的开挖深度,以及地处城市建筑密集区对挠曲位移的严格要求等均不适宜采用钢板桩支护,一经采用必将造成严重后果。 2.1.7 SMW工法
SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H型钢等(多数为H 型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等) ,将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMW支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。
6
清华大学本科生毕业设计(论文)
2.1.8 地下连续墙
通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm,也有厚达1200mm的。地下连续墙刚度大,止水效果好,是支护结构中最强的支护型式,适用于地质条件差和复杂,基坑深度大,周边环境要求较高的基坑,但是造价较高,施工要求专用设备
优点:①施工时振动小,噪音低,非常适合本基坑的开挖支护设计;②墙体刚度大,特别适合本基坑复杂的地质条件,尤其是对松散填土及软塑淤泥质粉质粘土的支挡效果明显,基坑安全性能够得到保证;③防渗性能好,地下连续墙现今工艺已成熟,在墙体结头和施工方法上都得到改进,墙体几乎不透水,因此对于本基坑高达1m的地下水位相当适合采用连续墙可以不降排水,在施工时只要及时的进行排水即可;④占地少,本工程地处城市建筑密集区,空间狭小,采用地下连续墙可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,能够充分发挥其经济效益,在施工过程中,不会引起地面沉降,因此对周围建筑没有丝毫影响;⑤工效高,工期短,质量可靠,经济效益高。采用地下连续墙是真正的优质高效,符合现代都市的竞争理念,业主容易接受。缺点:①对废泥浆处理,不但会增加工程费用,如泥水分离不完善或处理不当,造成新的环境污染;②槽壁坍塌问题。如地下水位急剧上升,护壁泥浆液面急剧下降,土层中有软弱的砂性砂层,泥浆的性质不当或已变质,施工管理不当等均可能引起壁槽壁坍塌,引起地面沉降,危害邻近工程结构和地下管理的安全。同时也可能使墙体混凝土体积超方,墙面粗躁结构尺寸超出允许界限;③本基坑支护均为临时支护,采用地下连续墙费用要相对较高,但为保证安全稳定及效率,费用仿高5-10%的预算之内,同时采用连续墙施工,工序简单,变更较少,费用易于控制。
2.2 方案的比较及确定
2.2.1 基坑的特点
综合分析本工程的地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境的影响,有以下的特点:
(1)基坑开挖的面积较大,下方管线较多。
(2)基坑开挖深度范围内的土层的工程性较差。软土厚度大。 (3)基坑周围的环境条件复杂。
(4)开挖深度较深,约16.5m,属于一级基坑。 (5)地下水位较高,施工期间需要降水和止水。 2.2.2 支护方案的选择
根据本工程的特点,设计时此基坑有可能采用的几种支护形式从技术上和经济上进行了分析比较。
7
清华大学本科生毕业设计(论文)
①采用钻孔灌注桩作为挡土结构、深层水泥搅拌桩为止水帷幕及结合三道钢管内支撑的支护体式。
优点:钻孔灌注桩施工容易、造价较低,目前此种技术比较成熟。另深层水泥搅拌桩为止水帷幕时有好的效果防水。钢管内支撑具有拼装方便、施工速度快并可以多次重复使用等优点,并可施加预应力。此时支护结构有一定的安全性和经济性。
缺点:主体结构深度太大,地下水位较高,施工难度较大。 ② 主体采用地下连续墙及刚支撑
优点:施工振动小,噪音低,非常适于城市施工;墙体刚度大,防渗性能好,可以贴近施工;适用于多种地基条件,可以作为刚性基础;占地少,可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间;工效高,工期短,质量可靠,经济效益高。本方案充分考虑了基坑地下水位高,面积大,高度大等特点。主体采用地下连续墙强度高又可以止水,并成为基础的结构部分,与后浇的内衬共同组成永久性结构的侧墙。机械化程度高,能保证工期,是比较安全可靠的施工方法。交通层高度不大,采用人工挖孔桩是安全有效的,并在一定程度上降低了工程造价。
缺点:地下连续墙作为挡土结构时造价比较高;在一些特殊地质条件下施工难度大;还须有泥浆处理条件,对废泥浆的处理会造成环境污染。施工中如出现槽壁坍塌问题会引起邻近地面沉降,墙体混凝土超方。
通过对比本基坑采用第二种围护方案。
8
清华大学本科生毕业设计(论文)
第三章 土压力计算
3.1 荷载的确定
车站东北侧为苏州市供电局吴城分局,东南侧为盘蠡南苑、薛家塔别墅、薛家塔,西北侧为盘蠡村,西南侧为美之国住宅小区。路口南北方向为盘蠡路,现状为城市主干路。东西方向为宝带西路,现状为城市主干路,因此取上部荷载为30 kPa。
3.2 地下水对土压力的影响
根据《基坑工程手册》有
在基坑开挖深度范围内存在地下水时,作用与围护结构上的侧压力一般按照如下规定计算:
(1)对砂土和粉土等无粘性土按照水土分算的原则计算,即作用于围护结构上的侧压力等于土压力和静水压力之和。地下水位以下的土压力采用浮重度'和有效应力抗剪强度指标C'和计算;
(2)对粘性土宜根据工程经验按水土分算或者水土合算原则进行计算。水土合算时,地下水位以下的土压力采用饱和重度sat和总应力抗剪强度指标C和计算。
由于苏州的地下水较丰富,而场地土质主要为粘性土,且无稳态渗流,故采用水土合算法。
'3.3 按分层土计算土压力
表3.1 土体物理力学参数
层号及土层
名称 ①1杂填土 ①3素填土 ③粘土
厚度
(m) 1.0 1.5 3.3
重度 kN/m3
19.0 20.0
直剪(固块)
粘聚力 Ck(kPa)
20.0 57.5
内摩擦角 Фk(o) 15.0 14.7
静止侧压力系数Ko
0.60 0.48
9
清华大学本科生毕业设计(论文)
④1粉质粘土 ④2粉质粘土 ④3粉砂夹粉
土 注:地下水位1.0m
3.8 16.7
19.6 18.8 19.6
23.6 21.0 8.6
16.1 16.0 31.1
0.50 0.40 0.38
本工程场地平坦,土体上部底面超载30kPa,在影响范围内无建筑物产生的侧向荷载,且不考虑施工荷载及邻近基础工程施工的影响,假定支护墙面垂直光滑,故采用郎肯土压力理论计算。
1) 计算方法:按朗肯理论计算主动与被动土压力强度,其公式如下:
PaqihiKa2cKa (3.1) PpqihiKP2cKP式中
(3.2)
Pa、Pp—— 朗肯主动与被动土压力强度,kPa;
q—— 地面均匀荷载,kPa;
i—— 第i 层土的重度,kN/m3; hi—— 第i 层土的厚度,m;
Ka、Kp—— 朗肯主动与被动土压力系数;
Katan45 (3.3)
2Kptan45 (3.4)
2式中
22c、—— 计算点土的抗剪强度指标
10
清华大学本科生毕业设计(论文)
2) 各层土压力计算过程
OABCDr=19.0kN/m3 c=20kPa Ф=15r=20.0kN/m3 c=57.5kPa Ф=14.7r=19.6kN/m3 c=23.6kPa Ф=16.1Er=19.1kN/m3 c=7.59kPa Ф=32.03F
图3.1 开挖土层参数指标
基坑开挖深度16.5m,OA为杂填土层,1m厚 AB为素填土层,1.5m厚
BC为粘土层,3.3m厚,为不透水层 CD为粉质粘土层,3.8m厚,为不透水层 DE为粉质粘土层,16.7m厚 EF粉砂夹粉土.
3.4 参数加权平均计算
1) 参数加权平均计算
由于各土层物理力学参数相差不大,故采用加权平均法计算土压力,各加权平均参数计算为:
平均容重:
ihi/hi192.5203.319.63.818.816.719.67.7
3419.2kPa
迎土区:
11
清华大学本科生毕业设计(论文)
ihi/hi152.514.73.316.13.81616.731.17.7019.2 334
CCihi/hi202.5213.323.63.82116.78.67.718.k4Pa
34
背土区:
ihi/hi169.831.17.7
17.5
23.310
CCihi/hi219.88.67.7
17.5 13.2kPa
2) 土压力计算 土压力系数:
主动土压力系数: Katg2(450)0.504 Ka0.71
2被动土压力系数: Kptg2(450)2.0 Kp1.407
2主动土压力(迎土侧): 地面均布超载 q30kPa 墙顶:h0m
ea0(qh)Ka2CKa
300.504218.40.71 11.010 取ea00kPa 临界深度 h1.14m 坑底:h16.5m
eaj(qh)Ka2CKa
12
清华大学本科生毕业设计(论文)
(3019.216.5)0.504218.40.71 148.65kPa 被动土压力(背土区):
ep02CKp
218.41.407 51.78kPa 墙底:h18m
epj(qh)Kp2CKp
(3019.218)2.0218.41.407 755.7kPa
13
清华大学本科生毕业设计(论文)
第四章 结构内力计算
4.1 计算理论的确定
本工程地质条件较为均匀,但开挖深度较深,为了减少支护桩的弯矩可以设置多层支撑。在进行结构内力计算时,按照分段等值梁法来计算挡土结构的弯矩和支撑力,并计算出桩墙的入土深度。
分段等值梁法即对每一段开挖,将该段桩的上部支点和插入段土压力零点之间的桩作为简支梁进行计算,上一次算出的支点假定不变,作为外力计算下一段梁中的支点反力。这种方法考虑了施工时的实际情况。
4.2 结构内力计算及配筋
4.2.1 土压力计算
1) 确定临界深度z0:由e(qrz0)ka2cka0得:
z02ckaqKarKa1.14m (4.1)
2) 各支点及坑底处的土压力
A点: eaA(qrh)Ka2CKa 300.504218.40.71 11.01kPa
B点: eaB(qrh)Ka2CKa
(3019.22.5)0.504218.40.71 13.18kPa
C点: eaC(qrh)Ka2CKa
(3019.26.7)0.504218.40.71 53.4kPa
D点: eaD(qrh)Ka2CKa
(3019.210.2)0.504218.40.71
14
清华大学本科生毕业设计(论文)
87.69kPa
E点: eaE(qrh)Ka2CKa
(3019.213.4)0.504218.40.71 118.65kPa
F点: eaF(qrh)Ka2CKa
(3019.216.5)0.504218.40.71 148.65kPa 3) 土压力零点
土压力零点距离基坑底的距离,可根据净土压力零点处墙前被动土压力强度与墙后主动土压力强度相等的关系求得。
rmuKpeaDrmuKa (4.2) u4) 基坑支护简图
基坑支护结构简图如图4-1所示,将点O近似看作为弯矩0点,看做地下支点无弯矩。
30kN/meaD148.655.17m (4.3)
r(KPKa)18(2.00.504)5.17m3.1m3.2m3.5m4.2m2.5m1.14m+0T1ABT2CT3DEaEFT4-16.5mO图4.1 基坑支护结构计算简图
先将基坑支护图画成为一连续梁,其荷载为水土压力及地面荷载,如图4.2所示。
15
清华大学本科生毕业设计(论文)
148.65118.6587.6953.413.18A-11.011.14mBCD3.5mEFO
2.5m4.2m4.2.2 用等值梁法计算弯矩
1)分段计算固端弯矩
3.2m3.1m5.17m 图4.2 连续梁结构计算简图
① 连续梁AB段悬臂部分弯矩,计算简图如4.3所示。
11 MBA13.181.361.36
23 4.06kNm
13.18AB-11.011.36m2.5m图4.3 AB段计算简图
② 连续墙BC段弯矩,计算简图如4.4所示 MCBql2q'l2MBA 815213.184.22(53.413.18)4.244.06
815216
清华大学本科生毕业设计(论文)
74.33kNm
53.413.184.06BC4.2m
图4.4 BC段计算简图
③ 连续墙CD段弯矩,计算简图如4.5所示 MCDql2ql2
123053.44.22(87.6953.4)4.22
1230 68.5kNm
MDCql2ql2 122053.44.22(87.6953.4)4.22 122075.5kNm
87.6953.4CD3.5m
图4.5 CD段计算简图
连续墙DE段弯矩,计算简图如4.6所示
MDEql2ql2
123017
清华大学本科生毕业设计(论文)
87.693.22(118.6587.69)3.22
1230 85.4kNm
MEDql2ql2 122087.693.22(118.6587.69)3.22
122090.67kNm
118.6587.69DE3.2m
图4.6 DE段计算简图
连续墙EFO段弯矩,计算简图如4.7所示,其中O点为零弯矩点
MEOq1a2a2q2a2a12a2q3b3b2(2)89()1() 8l24l5l65l3.1123.1289() 8.2758.27118.653.123.12303.12 (2)88.2724 148.655.1735.1721() 658.27310.43kNm
231.660.0618.83
18
清华大学本科生毕业设计(论文)
148.65q2118.65q3q1EFO3.1m5.17m8.27m图4.7 EO段计算简图
2)弯矩分配
计算固端弯矩不平衡,需用弯矩分配法平衡支点C、D、E弯矩。 分配系数C点:
转动刚度(远端固定时为4i,远端铰支为3i)
SCB3iCB SCD4iCD iCBEIlEI4.2 iEIEICDl3.5 ∴ 分配系数
uSCBCBSS0.38 CBCD uSCDCDSS0.62 CBCD分配系数D点:
转动刚度(远端固定时为4i,远端铰支为3i)
SDC4iDC SDE4iDE iDCEIlEI3.5 iEIDElEI3.2 19
(4.4) (4.5)
(4.6) (4.7) (4.8) (4.9)
清华大学本科生毕业设计(论文)
∴ 分配系数
uDCSDC0.48
SDCSDE uDE分配系数E点:
SDE0.52 (4.10)
SDCSDE转动刚度(远端固定时为4i,远端铰支为3i)
SED4iED4EI/3.2 SEF3iEF3EI/3.1
∴ 分配系数
uEDSED0.56
SEDSEG uEGSEG0.44
SEDSEG表4.1 弯矩分配表
支点 分配系数 固端弯矩
4.06 4.06
B 0.38 -4.06 74.33 0 ← -2.2 0 ← -1.06 0 ← 5.45 0 ← 0.8 -4.06 77.43
C 0.62 0.48
-68.5 75.5 -3.6 → -1.8 2.8 ← 5.6 -1.74→ -0.86 -14.35 ← -28.7 8.9 → 4.45 -2.1 ← -4.2
1.3 → 0.65 -0.31 ← -0.62
-77.43 50
D 0.52 0.56
-85.4 90.67 6.1 → 3.05 60.67 ← 121.35 -31.1 → -15.55 4.35 ← 8.7 -4.6 → -2.3
0.65 ← 1.3 -0.68 → -0.34 0.1 ← 0.2 -50 207.05
E F 0.44
-310.43
95.35 → 0 6.85 → 0 1.0 → 0 0.14 → 0 -207.05 0
弯矩分配
杆端弯矩
通过力矩分配,得到各支点的弯矩为:
MB4.06kNm MC74.38kNm MD50kNm
20
清华大学本科生毕业设计(论文)
ME207.05kNm MG0
207.0577.434.0630.850.4329.48125.49132.1
图4.8 弯矩、剪力图
(3)支座反力和轴力计算
参考《基坑工程》(哈尔滨工业大学出版社)
AB段梁:
121.3613.181.364.0632RB9.0kN 1.36BC段梁:
13.184.2 RB 36.4kN
4.24.24.2(53.413.18)4.0677.43223 (4.28)
4.2RB45.4kN RBRB21
清华大学本科生毕业设计(论文)
13.184.2RC 103.37kN
CD段梁:
4.24.22(53.413.18)4.24.0677.43223 (4.30)
4.253.43.5 RC 77.04kN
3.53.53.5(87.6953.4)77.4350223
3.5RC180.41kN RCRC53.43.5 RD 170kN
3.53.52(87.6953.4)3.577.4350223
3.5DE段梁:
87.693.2 RD 76.5kN
3.23.23.2(118.6587.69)50207.05223
3.2RD246.5kN RDRD87.693.2 RE 253.6kN
3.23.22(118.6587.69)3.250207.05223
3.2EO段梁(O点弯矩为零):
3.113.1[118.653.1 RE5.173.1305.17
22312207.055.17148.655.17]/8.27 238.27 520kN
RD773.6kN RERE3.113.123.1305.17 22315.17)]/8.27 148.65(3.123 304.45kN
RO[118.653.122
清华大学本科生毕业设计(论文)
反力核算
土压力及地面荷载总计:
1 ea148.65(16.55.171.14)
2 1525.8kN
支点反力:
RRBRCRDRERO 1545.91kN 误差分别为20.11,1.3%。 3)嵌固深度计算
x6RO (4.11 )
(KpKa)6304.65m
19.2(2.00.505) 8.0m
t0ux (4.12)
8.05.17 13.17m
应该基坑的土质不是很好,应乘系数1.1~1.2,即
t(1.1~1.2)t0
14.5~15.8m 取t14.5m
所以,地下连续墙的入土深度为14.5m
4.3 地下连续墙的配筋计算
根据《简明深基坑设计施工手册》及《地下连续墙设计与施工》,用于基坑支护连续墙厚度一般为600~800mm,故初拟连续墙厚度b800mm;同时本基坑支护墙体作为永久性支护结构,所以保护层厚度as80mm,采用C35混凝土(大于C20),基坑安全等级为一级,主筋采用HRB335(II级),其安全等级系数01.1。
背土侧:
M设计1.250Mmax
23
清华大学本科生毕业设计(论文)
1.251.1207.05 284.625kNm 查表得:
fc16.7N/mm2,11.0,l1000mm,b800mm
HRB335,fy300N/mm2,b0.558,min0.24%
有效高度:
h0bs 80080 720mm 0M设计 21fclh01.1284.625106 21.016.71000720 0.036 查表17《混凝土结构》上册P201,
0.036b0.558
所以,
As 1fclh0fy
1.016.710007200.036
300.88mm2 1442 As lh01442.8
1000720 0.2%min0.24%
所以 As10007200.24%
82 172mm24
清华大学本科生毕业设计(论文)
选配筋:718@125(As1781mm2) 迎土侧:
M设计1.250Mmax 1.251.1132.1 181.6kNm
0M设计 21fclh01.1181.6106
1.016.710007202 0.023 查表17《混凝土结构》上册P201,得
0.023b0.558
As 1fclh0fy
1.016.710007200.023
300 921.84
As lh0921.84
1000720 0.13%min0.24%
所以 As10007200.24%
82 172mm选配筋:718@125(As1781mm2)
25
清华大学本科生毕业设计(论文)
第五章 基坑稳定性分析
在基坑开挖时,由于坑内土体挖出后,使地基的应力场和形变场发生变化,可能导致基坑的失稳。例如基坑整体或局部滑坡,基坑底隆起及管涌等,从而引发工程事故。所以在进行基坑支护设计时,需要验算基坑稳定性,必要时应该采取适当的加强防范措施,使基坑的稳定性具有一定的安全度。保证基坑开挖整个过程安全。
基坑的稳定性验算主要是指对支护结构进行抗倾覆,抗滑移,及各种内力计算外,还应进行基坑底隆起,抗渗流稳定性,管涌等各种稳定性验算。基坑稳定性分析的目的在于基坑侧壁支护结构在给定条件设计出合理的嵌固深度或验算已拟定支护结构的设计是否稳定和合理。
对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算,是基坑工程设计的重要环节之一。目前,对基坑稳定性验算主要有如下内容:
① 基坑整体稳定性验算; ② 基坑的抗隆起稳定验算; ③ 基坑底抗渗流稳定性验算; ④ 基坑支护结构踢脚稳定性验算。
5.1 基坑的整体稳定性验算
采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性,应该注意支护结构一般有内支撑或外土锚拉结构,墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动,滑动面的圆心一般在挡土上方,基坑内侧附近。通过试算稳定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑支撑作用时,通常不会发生整体稳定破坏,因此对支护结构,当设置多道支撑时可不做基坑的整体稳定性验算。
5.2 基坑的抗隆起稳定验算
采用同时考虑c,值的抗隆起法,以求得地下墙的入土深度。(基坑工程手册P130) 基本假定:将墙底面作为求极限承载力的基准面,滑移线形状见计算简图,参照Prandtl的地基承载力公式。不考虑基坑尺寸的影响。
① 计算分析简图:
26
清华大学本科生毕业设计(论文)
qA'τB'图5.1 计算分析简图
K2DNqcNc 1(HD)q式中:
D——墙体入土深度(m);
H——基坑开挖深度(m);
1,32——墙体外侧及坑底土体重度(kN/m); q——底面超载(kN/m3);
Nc,Nq——地基承载力的系数。 用Prandtl公式,Nc,Nq分别为:
N20tgqtg(452)e (N1)Ncqtg用本法验算抗隆起安全系数时,要求Ks1.10~1.20。 计算过程
H16.5m D14.5m C18.4kPa 19.20
27
(5.1) (5.2)
清华大学本科生毕业设计(论文)
19.2tg19.20Nqtg(45)e (5.3)
2 5.88
20NcNq1tg19.20 (5.4)
14.0
用本法验算抗隆起安全系数时,由于图5.1中AB面上的抗剪强度抵抗隆起作用,假定墙体外侧及坑底土体重1219.2kPa。
解得K3.01.10~1.2 满足要求。
实践证明,本法基本上可适用于各类土质条件。
5.3 基坑的抗渗流稳定性验算
根据《简明深基坑工程设计施工手册》在地下水丰富、渗流系数较大(渗透系数
106cm/s)的地区进行支护开挖时,通常需要在基坑内降水。如果围护短墙自身不透
水,由于基坑内外水位差,导致基坑外的地下水绕过围护墙下端向基坑内外渗流,这种渗流产生的动水压力在墙背后向下作用,而在墙前则向上作用,当动水压力大于土的水下重度时,土颗粒就会随水流向上喷涌。在软粘土地基中渗流力往往使地基产生突发性的泥流涌出,从而出现管涌现象。以上现象发生后,使基坑内土体向上推移,基坑外地面产生下沉,墙前被动土压力减少甚至丧失,危及支护结构的稳定。为防止此类破坏,便通过提高挡水帷幕入土深度,增长地下水渗流路线,从而减小渗流水力坡度,达到防止渗流和管涌的目的验算抗渗。
渗流稳定的基本原则是使基坑内土体的有效压力大于地下水的渗透力。 抗渗流管涌稳定性验算
根据岩土工程师实用手册438页,抗管涌安全系数K为:
K (H2t) (5.5) iwiw(16.5214.5)9.2
14.510 2.252
满足要求
i最大水力坡降;
28
清华大学本科生毕业设计(论文)
浮容重;
w水土容重;
t基坑嵌固深度;
H基坑开挖深度
5.4 基坑支护结构踢脚稳定性验算
1)概述:根据《建筑基坑支护技术规程应用手册》[11] 支护结构在水平荷匝作用下,对于内支撑或锚杆支点体系,基坑土体有可能在支护结构产生踢脚破坏时出现不稳定现象。对于单支点结构,踢脚破坏产生于以支点处为转动点的失稳,对于多层支点结构,则可能绕最下层指点转动而产生踢脚失稳。
2)方法及计算公式
根据《建筑基坑支护技术规程应用手册》[11] 有踢脚安全系数的无量纲表达式:
2n2dndnt2ndnd2nt/Kp3 (5.6) 12ndnt12/Ka3Ktndnt2其中有 hdndh htnth
qh ch
式中:
——被动土压力系数KP与主动土压力系数Ka的比值
h——基坑的开挖深度
ht——最下道支撑点到基坑底的距离 hd——桩的入土深度深度 q——地面荷载,q30
——桩长范围内土层的重度的加强平均值 ——桩长范围内土层的内摩擦角的加强平均值 c——桩长范围内土层的粘聚力的加强平均值 Kt——踢脚安全系数。其范围为1.0~1.5
29
清华大学本科生毕业设计(论文)
3)计算过程
19.2kPa 19.20 C18.4kPa h16.5m hd14.5m
ht3.1m KpKa4.0
∴ ndhdh0.88 ntt0.188 hhCq0.0580.094 rhh w∴ Kt1.54 满足要求。
经以上验算基坑稳定性都满足设计要求,说明此段围护桩的设计合理。
30
清华大学本科生毕业设计(论文)
第六章 支撑设计
6.1 方案比较
在深基坑支护结构中,常用的支护系统按材料可以分为钢管支撑,型钢支撑,钢筋混凝土支撑以及钢筋混凝土钢管混合支撑等。其中,钢筋混凝土支撑,结构整体性好,刚度好,变形小,安全可靠,但施工制作时间长于钢支撑,拆除工作繁重,材料回收率低;钢支撑,便于安装和拆除,材料的消耗量小,并且可以施加预紧力,合理控制基坑变形,同时,钢支撑的架设速度快,节约时间,可以很有效的提高施工效率,另外,钢支撑的回收率高,能减少大量浪费。从长远利益及能源角度考虑,现今建筑行业积极推广钢支撑的运用。
本基坑地处软土地区,且位于闹市区,基坑工程对环境及变形沉降都有较高要求,同时考虑经济效益的要求,本工程拟采用钢管支撑。
6.2 围檩设计
1) 计算
围檩初拟采用H型钢,由于八字撑与支撑及围檩连接的整体性不易做好,故围檩的计算跨度取相邻支撑与八字撑间距的平均值:
l4
围檩最大弯矩:
Rl2M
84.02773.6
8 1547.2kPa 围檩最大剪力:
Rl 2773.64
2 1547.2kN
Q初拟选用6003001217(ABt1t2)H型钢Q345,
31
清华大学本科生毕业设计(论文)
B图1.1 工字钢
其相关参数查表:《钢结构》P323 表1.1
表1.1 工字钢参数表
单位重量(kg/m) 截面面积(cm) 回转半径(cm) 截面惯性矩(m) 截面模量(cm)
342Ax
t1t2y
310
395.1 39.82
6.41
62.6104 12528
16.3104 1084
2) 验算
Q345钢,查《钢结构》P322附表1.1有:
强度设计值:抗弯,压,拉 295103kN/m3 抗剪 170103kN/m3
32
清华大学本科生毕业设计(论文)
h2b(y)22B(Hh)Q482 Ixb 74.52103kPa170103kPa
MyIx
247.0kPa295103kPa 满足
6.3 支撑设计
本基坑按照国内通常做法,采用609钢管,同时根据《建筑基坑技术设计规范》YB9258-97对支撑的相关规定,合理布置支撑,如图示,其计算跨度为安全起见,取较长的为准,即取L10m,609钢管壁厚12mm,0.21
L
1047.675 0.210.867
A(d2d12)4
0.02249m2
每根支撑的最大轴力为(支撑的水平距离为4m):
NNmaxL
773.64
3094.4kN 则:钢管支撑的应力:
33
清华大学本科生毕业设计(论文)
N A3094.4
0.022490.867 158.1103170103 满足
稳定系数(一般为0.6~0.9之间,此处取0.742) 支撑的最大轴力:
N0.8670.02249170103
4/根 331kN6.4 立柱设计
本基坑各构柱基础拟采用桩基,且分布均匀,故本基坑的所有立柱都利用现成的工程桩,其稳定性不必验算。
34
清华大学本科生毕业设计(论文)
第七章 基坑变形估算及控制
7.1 概述
深基坑开挖不仅要保证基坑自身的安全与稳定,而且要有效控制基坑周围地层位移,保证周围环境。本基坑周围交通繁忙,且地质条件为软土,故需对基坑变形做严格控制,即作好变形估算及变形控制。
7.2 基坑的变形估算
本基坑开挖16.5m。 7.2.1 水平位移估算
H2L (7.1)
10DB16.52600.8 1014.50.8 98.33mm
H基坑开挖深度; B连续墙厚度; D挡土墙入土深度; L分段开挖的坑底长度;
位移经验系数,地下连续墙取0.8
7.2.2 基坑隆起估算
根据实际情况,采用同济大学提出的模拟试验经验公式:
D29.170.167H12.5HHHP0.55.3c0.04tg0.54 (7.2)
(7.3)
35
清华大学本科生毕业设计(论文)
《地下连续墙设计施工与应用》P251,4172式
基坑隆起量;
H基坑开挖深度; P基坑底面超载;
C,,土的粘聚力,内摩擦角,容重;
D连续墙入土深度;
29.170.16719.217.112.50.945.319.21.47 75.32mm 7.2.3 地表沉降估算
10K1H K1修正系数,对于连续墙属板墙支护,K1取1.0;
H基坑开挖深度;
地层的沉降量与基坑开挖深度之比%,软土地区取1.5; 《地下连续墙设计施工与应用》P246,4166
101.01.516.5247.5mm
36
(7.4)
清华大学本科生毕业设计(论文)
第八章 降水设计
8.1 概述
基坑的开挖施工,无论是采用支护体系的垂直开挖还是放坡开挖,如果施工地区的地下水位较高,都将涉及到地下水对基坑施工的影响这一问题。当开挖施工的开挖面低于地下水位时,土体的含水层被却断,地下水便会从坑外或坑底不断的渗入基坑内。另外在基坑开挖期间由于下雨或其他原因,可能会在基坑内造成滞留水,这样会使坑底基土强度降低,压缩性大。这样以来,从基坑的安全角度出发,对于采用支护体系的稳定性、强度和变形都是十分不利的。从施工角度出发,在地下水位以下进行开挖,坑内滞留水一方面增加了土方开挖施工的难度,另一方面亦使地下主体结构的施工难以顺利进行。而且在地下水的浸泡下,地基土的强度降低,也影响了其承载力。所以在为保证身基坑工程开挖施工的顺利进行,一方面在地下水位较高的地区,当开挖面低于地下水位时,需采取降低地下水位的措施;另一方面基坑开挖期间坑内需采取排水,使基坑处于干燥的状态,有利于施工。
8.2 降水的作用
在基坑开挖施工中采取降低地下水位的措施时,其作用为:
1)加固基坑内和坑底下的土体,提高坑内土体抗力,从而减少坑底隆起和围护结构的变形量,防止坑外地表过量沉降。
2)有利边坡稳定,防止纵向滑坡。
3)疏干坑内地下水,方便挖掘机和工人在坑内施工作业。
4)及时降低下部承压含水层的承压水水头高度,将其降至安全的水头高度,以防止基坑底部突涌的发生,确保施工时基坑底板的稳定性。
8.3 降水方案选择
8.3.1 降水施工方案
工程地质与水文地质条件 1、地下水类型及水位
本站区场地地下水主要为微承压水,赋存于④1粉土层、④3粉砂夹粉土层、④4粉土夹粉砂层、④6粉质粘土层中,该层渗透系数大,饱和压缩性中等偏低。
2、地层渗透性
场地表层①填土,较松散,富水性差,透水性稍好;其下土层均为粘性土组成,透
37
清华大学本科生毕业设计(论文)
水性较差。风化基岩虽发育少量裂隙,但裂隙多呈闭合状或为细脉充填,其透水性差。地层渗透系数及渗透性评价见表:
表8.1 土层参数表
层号 ①1 ①3 ③1 ③2 ④1 ④3 ④4 ④5 ④6
岩土层名称 杂填土 素填土 粉质粘土 粉质粘土 粉土 粉砂夹粉土 粉土夹粉砂 泥质粉砂岩 粉质粘土
20
3000
0.45 32
3050 3050 3050
60
渗透系数(x10-6cm/s) 水平kh
30
0.38 56 垂直kV
微承压水 微承压水 微承压水
微承压水 微承压水情况
8.3.2 降水的设计
场地地质条件复杂,浅部土层结构松散,透水性好,在动水条件下易产生流砂等不良地质现象;基坑开挖层以下有微承压水头的承压含水层,对基坑底板的稳定性产生不利影响。根据施工区域的地质特点,拟采用降压井和混合井相配合施工。
降压井设计:
据据宝带西路站水文地质资料,第④6层承压含水层顶板最浅埋深约24m,承压水位埋深为地面以下5.64~5.77m。根据宝带西路站的抽水试验获得水文参数,宝带西路站在基坑内外暂布置19口降压井。在现场施工完成3~4口降压井后除了观测实际承压水的水头高度值以外,需在现场做一组非稳定流的抽水试验,获得准确的水文地质参数,再对场地内现有布井情况下水位降深进行复算,必要时重新调整减压管井的数量和结构。
混合井设计:
根据以往的布井经验,结合基坑的形状,按200㎡布一口井来计算;采用多级滤水管,以确保每口井的出水量。因此,设计宝带西路车站主体共布置混合井22口。
38
清华大学本科生毕业设计(论文)
第九章 施工组织设计
9.1 地下连续墙施工主要技术措施
本工程地下墙施工的难点主要是防止地下墙成槽坍方,造成对邻近建筑产生扰动,为此采取如下针对性的措施。地下墙施工阶段环境保护措施
本工程地下墙施工的难点主要是防止地下墙成槽坍方,造成对邻近建筑产生扰动,为此采取如下针对性的措施。
A、调整合适的泥浆指标
为了更好的达到使用泥浆的目的,在泥浆拌制和使用过程中,要注意以下几点: ⑴、挖槽过程中,由于挖槽机进出上下扰动壁面,会影响壁面稳定,此时必须不间断地输送浆液,确保泥浆液面不低于导墙顶面30cm。
⑵、为了降低成本,要注意泥浆的再利用。废浆回收后过土碴分离筛、旋流除碴器、双层振动筛多级分离净化后,调整其性能指针,复制成再生泥浆。同时要及时量测各项指标,确保符合规范要求,发挥泥浆的作用。
⑶、劣化泥浆先用泥浆箱暂时收存,再用罐车装运外弃。 B、地下墙接头形式
在采用接头管连接的地下墙工程施工中,因单根锁口管强度较为薄弱,则在砼浇灌过程中砼对锁口管强大的侧向压力很容易造成锁口管弯曲、变形,大大增加锁口管起拔的难度和危险性,所以采用接头箱接头,这样即可提高接头强度,确保安全起拔又保证了接头的质量避免渗漏水的出现。
C、钢筋笼整幅吊装措施
端头井钢筋笼长达33m,宽6m,重约35T,对于这种超重、超长的钢筋笼,为了安全起见,本工程所有钢笼采用一次吊装完成。
由于整钢筋笼是一个刚度极差的庞然大物,起吊时极易变形散架,发生安全事故,为此根据以往成功经验,采取以下技术措施:
⑴、钢筋笼上设置纵、横向起吊桁架和吊点,使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。
⑵、对于拐角幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外,另要增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强,以防钢筋笼在空中翻转角度时以生变形。
9.2 地下连续墙的施工
一、施工准备
39
清华大学本科生毕业设计(论文)
1、地质勘查报告
2、施工现场调查:对施工现场应进行详细调查,附近建筑物,构筑物,管道及周边交通,槽段挖土土渣处理和废泥浆的处理去向,水电源供应情况等。
3、制定施工方案:施工时应编单项施工组织设计及施工平面布置图。
4、现场准备:设置临时设施,修筑导墙,安装机械设备,泥浆管路等,对泥浆进行试验和配制,场地平整清理,三通一平。
二、施工工艺流程
三、导墙施工
导墙起到了挡土,测量基准,承重物支撑,存蓄泥浆等其他一系列作用。 A、导墙结构形式
由于导墙要承受整幅钢笼的重量以及顶拔锁口管时千斤顶的反力,导墙必须具有足够的刚度与良好的整体性,本工程导墙采用现浇钢筋混凝土结构。
B、导墙施工放样
导墙是地下连续墙在地表面的基准物,导墙的平面位置和垂直度决定了地下连续墙的平面位置和精度,因而,导墙施工放样必需正确无误。
⑴、施工测量坐标应采用业主或设计指定的城市坐标系统或专用坐标系统。 ⑵、导墙施工测量通常采用导线测量法,各级导线网的技术指标应符合有关规定。 ⑶、为了保证水准网能得到可靠的起算依据,并能检查水准点的稳定性,应在施工现场设置三个以上水准点,点间距离以50~100m为宜。
⑷、施工测量的最终成果,必须用在地面上埋设稳定牢固的标桩的方法固定下来。
40
清华大学本科生毕业设计(论文)
⑸、导墙施工放样必须以工程设计图中地下连续墙的理论中心线为导墙的中心线。 ⑹、应在导墙沟的两侧设置可以复原导墙中心线的标桩,以便在已经开挖好导墙沟的情况下,也能随时检查导墙的走向中心线。
⑺、放样过程中,如与地面建筑或地下管线有矛盾时,应与设计规划部门联系,施工单位不能擅自改线。在搬迁管线以后,因为土层扰动,应该采用局部深导墙的形式。
⑻、在地下墙转角处由于考虑到成槽机开挖范围,应在转角处一条边外挖不少于30cm。
⑼、施工测量的内业计算成果应详加核对,由测量计算者和复核校对者二人共同签名,并由技术负责人进一步核查,以免计算出错,导致放样错误。
⑽、导墙施工放样的最终成果应请施工监理单位验收签证,否则不准浇筑导墙混凝土。
B、导墙施工注意要点:
⑴、在导墙施工全过程中,都要保持导墙沟内不积水。
⑵、导墙施工前确保地下没有管线,如资料不详,应首先开挖样洞,不能盲目施工。 ⑶、横贯或靠近导墙沟的废弃管道必须封堵密实,以免成为漏浆通道。
⑷、导墙沟侧壁土体是导墙浇捣混凝土时的外侧土模,应防止导墙沟宽度超挖或土壁坍塌;遇到土质差的地方应适当放破。
⑸、导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土层中。
⑹、现浇导墙分段施工时,水平钢筋应预留连接钢筋与邻接段导墙的水平钢筋相连接。
⑺、导墙是液压抓斗成槽作业的起始阶段导向物,必须保证导墙的内净宽度尺寸与内壁面的垂直精度达到有关规范的要求。
⑻、导墙立模要保证垂直度和平整度,立模结束之后,浇筑混凝土之前要由测量人员对导墙中心线位置以及两侧模板之间宽度复核,以减少施工误差。
⑼、导墙混凝土浇筑完毕,应对导墙放样成果进行最终复核。混凝土自然养护达到一定强度后,请监理单位验收签证。拆除内模板,此时应在导墙沟内设置上下两档、水平间距2m的对撑,并向导墙沟内回填土方,以免导墙产生位移。
⑽、导墙混凝土自然养护到70%设计强度以上时,方可进行成槽作业。在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。
四、泥浆系统
1) 泥浆系统工艺流程
41
清华大学本科生毕业设计(论文)
新鲜泥浆贮 存 回收槽内泥浆 施 工 槽 段 再生泥浆贮存 新鲜泥浆配制
劣化泥浆废弃处理 劣化泥浆 粗筛分离泥浆 加料拌制再生泥浆 沉淀池分离泥浆 旋流器分离泥浆 净化泥浆 振动筛分离泥浆 净化泥浆性能测试 图9.1 泥浆系统工艺流程
泥浆循环采用3LM型泥浆泵输送,4PL型泥浆泵回收,由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。
3) 泥浆的分离净化
在地下墙施工过程中,因为泥浆要与地下水、泥土、沙石、混凝土接触,其中难免会混入细微的泥沙颗粒、水泥成分与有害离子,必然会使泥浆受到污染而变质。因此,泥浆使用一个循环之后,要对泥浆进行分离净化,尽可能提高泥浆的重复使用率。
槽内回收泥浆的分离净化过程是:先经过土渣分离筛,把粒径大于10mm的泥土颗粒分出来,防止其堵塞旋流除碴器下泄口,然后依次经过沉淀池、旋流除碴器、双层振动筛多级分离净化,使泥浆的比重与含砂量减小,如经第一循环分离后的泥浆比重仍大于1.15,含砂量仍大于4%,则用旋流除碴器和双层振动筛作第二、第三循规蹈矩环分离,直至泥浆比重小于1.15,含砂量小于4%为止。
4) 泥浆的再生处理
循环泥浆经过分离净化之后,虽然清除了许多混入其间的土渣,但并未恢复其原有的护壁性能,因为泥浆在使用过程中,要与地基土、地下水接触,并在槽壁表面形成泥皮,这就会消耗泥浆中的膨润土、纯碱和CMC等成分,并受混凝土中水泥成分与有害离子的污染而削弱了的护壁性能,因此,循环泥浆经过分离净化之后,还需调整其性能指标,恢复其原有的护壁性能,这就是泥浆的再生处理。
①、净化泥浆性能指标测试
通过对净化泥浆的失水量、滤皮厚度、PH值和粘度等性能指标的测试,了解净化泥浆中主要成分膨润土、纯碱与CMC等消耗的程度。
②、补充泥浆成分
补充泥浆成分的方法是向净化泥浆中补充膨润土、纯碱和CMC等成分,使净化泥
42
清华大学本科生毕业设计(论文)
浆基本上恢复原有的护壁性能。
向净化泥浆中补充膨润土、纯碱和CMC等成分,可以采用重新投料搅拌的方法,如大量的净化泥浆都要作再生处理,为了跟上施工进度,可采用先配制浓缩新鲜泥浆,再把浓缩新鲜泥浆掺加到净化泥浆中去用泥浆泵冲拌的做法来调整净化泥浆的性能指标,使其基本上恢复原有的护壁性能。
③、再生泥浆使用
尽管再生泥浆基本上恢复了原有的护壁性能,但总不如新鲜泥浆的性能优越,因此,再生泥浆不宜单独使用,应同新鲜泥浆掺合在一起使用。
5) 劣化泥浆处理
劣化泥浆是指浇灌墙体混凝土时同混凝土接触受水泥污染而变质劣化的泥浆和经过多次重复使用,粘度和比重已经超标却又难以分离净化使其降低粘度和比重的超标泥浆。
在通常情况下,劣化泥浆先用泥浆箱暂时收存,再用罐车装运外弃。在不能用罐车装运外弃的特殊情况下,则采用泥浆脱水或泥浆固化的方法处理劣化泥浆。
6) 泥浆施工管理
各类泥浆性能指标均应符合国家规范、地方规范和“施组”的规定,并需经采样试验,达到合格标准的方可投入使用。
成槽作业过程中,槽内泥浆液面应保持在不致外溢的最高液位,暂停施工时,浆面不应低于导墙顶面30厘米。
五、开挖槽段 A、挖槽设备
1) 开挖槽段采用日本进口的MHL-60100AY型、MAL-80120AY型液压抓斗和KH180履带式起重机配套的槽壁挖掘机。
2) 挖掘地下墙如果遇到土层较硬,单独使用液压抓斗挖掘成槽,效率太低,为此采取先用钻机以液压抓斗开斗宽度为间距钻成疏导孔,再用液压抓斗挖掘机顺疏导孔而下挖除两孔之间土体的方法成槽,以此提高施工效率。
B、单元槽段的挖掘顺序
用抓斗挖槽时,要使槽孔垂直,最关键的一条是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽,要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中,要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中,切忌抓斗斗齿一边吃在实土中,一边落在空洞中,根据这个原则,单元槽段的挖掘顺序为:
1) 先挖槽段两端的单孔,或者采用挖好第一孔后,跳开一段距离再挖第二孔的方法,使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙,这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡,可以有效地纠偏,保证成槽垂直度。
2) 先挖单孔,后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度,抓斗能套往隔墙挖掘,同样能使抓斗吃力均衡,有效地纠偏,保证成槽垂直度。
43
清华大学本科生毕业设计(论文)
3) 沿槽长方向套挖
待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后,再沿槽长方向套挖几斗,把抓斗挖单孔和隔墙时,因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整,保证槽段横向有良好的直线性。
4) 挖除槽底沉渣
在抓斗沿槽长方向套挖的同时,把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。 C、挖槽机操作要领
1) 抓斗在槽段内提放不能太快,尽量保持速度均匀。抓斗出入导墙口时要轻放慢提,防止泥浆掀起波浪,影响导墙下面、后面的土层稳定;抓斗快要到达所挖标高时要放慢速度,以免扰动周围土层,甚至造成塌方。
2) 不论使用何种机具挖槽,在挖槽机具挖土时,悬吊机具的钢索不能松弛,定要使钢索呈垂直张紧状态,这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键动作。
3) 挖槽作业中,要时刻关注侧斜仪器的动向,及时纠正偏差。 4) 单元槽段成槽完毕或暂停作业时,即令挖机离开作业槽段。 D、挖槽土方外运
由于本工程地处市中心,不宜在白天外运土方,工地设置一个可以存放两幅槽段土方的集土坑,白天成槽出土先临时集中放在集土坑中。晚上由土方车集中外运到指定地点。
E、槽段检验 1) 槽段检验的内容 ① 槽段的平面位置。 ② 槽段的深度。 ③ 槽段的壁面垂直度。 ④ 槽段的端面垂直度。 2) 槽段检验的工具及方法 ① 槽段平面位置偏差检测:
用测锤实测槽段两端的位置,两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。
② 槽段深度检测:
用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度,三个位置的平均深度即为该槽段的深度。
③ 槽段壁面垂直度检测:
用超声波测壁仪器在槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面,扫描记录中壁面最大凸出量或凹进量(以导墙面为扫描基准面)与槽段深度之比即为壁面垂直度,三个位置的平均值即为槽段壁面平均垂直度。
44
清华大学本科生毕业设计(论文)
槽段垂直度的表示方法为:L/X 。其中X为壁面最大凹凸量,L为槽段深度。 F、成槽质量评定
以实测槽段的各项数据,评定该槽段的成槽质量等级。 G、清底换浆 H、清底的方法 1) 沉淀法 ① 清底开始时间
由于泥浆有一定的比重和粘度,土渣在泥浆中沉降会受阻滞,沉到槽底需要一段时间,因而采用沉淀法清底只少要在成槽(扫孔)结束2小时之后才开始。
② 清底方法
根据实测槽深值,使用挖槽作业的液压抓斗直接挖除槽底沉渣。 2) 置换法
① 清底开始时间:置换法在抓斗直接挖除槽底沉渣之后进行,进一步清除抓斗未能挖除的细小土渣。
② 清底方法:使用Dg100空气升液器,由起重机悬吊入槽,空气压缩机输送压缩空气,以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土碴淤泥。
清底开始时,令起重机悬吊空气升液器入槽,吊空气升液器的吸泥管不能一下子放到槽底深度,应先在离槽底1~2m处进行试挖或试吸,防止吸泥管的吸入口陷进土渣里堵塞吸泥管。
清底时,吸泥管都要由浅入深,使空气升液器的喇叭口在槽段全长范围内离槽底0.5米处上下左右移动,吸除槽底部土碴淤泥。
③ 换浆的方法
换浆是置换法清底作业的延续,当空气升液器在槽底部往复移动不再吸出土碴,实测槽底沉碴厚度小于10厘米时,即可停止移动空气升液器,开始置换槽底部不符合质量要求的泥浆。
清底换浆是否合格,以取样试验为准,当槽内每递增5米深度及槽底处各取样点的泥浆采样试验数据都符合规定指标后,清底换浆才算合格。
在清底换浆全过程中,控制好吸浆量和补浆量的平衡,不能让泥浆溢出槽外或让浆面落低到导墙顶面以下30厘米。
9.3 保证工程质量的主要技术措施
为了加强本工程建设中的质量管理,明确施工单位对工程质量的责任,保证工程按计划优质快速、顺利建成,特制定本质量保证措施。施工单位在本工程建设中将遵照本质量保证措施,开展工程质量管理活动,承担质量责任。
45
清华大学本科生毕业设计(论文)
我公司对本工程质量的奋斗目标是:争创一流工程,建造时代精品,保证工程质量达到优良级。
1.工程质量责任制
为了加强本工程建设的质量管理,明确施工单位对工程质量的责任,强化“谁承包,谁负责”的原则,本工程实行工程质量责任制,由项目经理部经理任本工程的质量责任人。
A、全面推行施工质量过程控制措施
在本工程施工中,我们将全面推行施工质量过程控制,切实抓好每道施工工序的质量,以工作质量来保证工程质量,用科学的管理、严格的制度来创造优质工程,把因人的因素对工程所造成的隐患降低到最低。
施工质量过程控制步骤如下:
⑴、由公司总工及项目技术负责人组织全体项目管理人员认真学习本工程的相关文件、施工图纸,领会工程的特点、要点、难点,了解每个重要、关键施工节点上的措施和解决方案,让每个管理人员做到心中有底。
⑵、由公司总工及项目技术负责人将整个工程按工序进行分解,依据施工图纸和相关规范,以现有的技术水平、工艺水平对工序进行分析,以表格形式罗列出各道工序施工的关键点,以及各关键点上的质量标准、质量测量手段和质量监控方法。
⑶、由项目经理和项目工程师对每一个管理岗位制定岗位工作内容、岗位责任制、以及相应的奖惩方法。
⑷、在每一道工序开工之前,由公司总工及项目技术负责人组织召集相关人员进行工序技术、质量、安全交底,将相应的施工质量过程控制表格的填写方法和要求进行明确。
⑸、成立以项目技术负责人、项目质量负责人为主的督查小组,对施工质量过程控制进行第三方监控。监控内容包括对现场进行实时随机抽样,以及根据汇总报表进行随机抽样。
⑹、在施工过程中,可以根据施工图纸、施工规范、施工方法、施工工艺的改变对报表格式、报表内容以及质量标准进行相应修改,力求达到准确、适时、合理、可行。
一、原材料质量保证措施
A、赋予质量工程师一票否决权:凡是进入工地的原材料,必须经过质量工程师的检验,凡是质量工程师认为不合格的原材料,一概拒收退货,不准用于工程;
B、在采购订货前就控制好原材料质量:在原材料采购订货前,先看样品和产品说明书、质保书,必要时对样品作化验或试验,不合格的原材料不订货,防止伪劣产品进入工地;
C、原材料进库检验:对准备进库的原材料要查明是否有厂家的产品合格证,无合格证的不进库;同时要分次抽验原材料,不合格的坚决退货,杜绝伪劣产品混进仓库;
46
清华大学本科生毕业设计(论文)
D、原材料进库保管:对已进库的原材料要分门别类按日期编号,按要求存放保管,把易锈、怕淋、怕晒的材料放置在干净、干燥的库房中。
二、施工质量管理
A、在编制施工组织设计时,把保证工程施工质量列为主要内容之一,对保证质量的重点、难点和特殊点采取必要的施工技术措施,并列出专门章节阐明技术措施内容和实施细则。
B、项目开工后的一个月内,施工单位向项目监理提交一份详细的质量保证计划,作为合同的一个组成部分。
C、工程实施前,对参与本工程施工的现场施工技术负责人、工地主管、班组长直至每一位操作工人作层层技术交底和质量交底,并组织起由项目质量经理、项管部质量工程师、施工队质量负责人和各班组兼职质量员参加的施工质量管理网,明确各级质量员的责任,协力抓好本工程的施工质量。
D、工程实施时,严格按照经过公司总工程师审定的施工组织设计和保证质量的施工技术措施的要求进行施工,每道工序都要严格按图施工,不折不扣地执行ISO9002标准和有关\"施工与验收规范\"及建设单位、监理单位作出的技术规定。
E、各种技术工种和专职技术人员必须持证上岗,并经常进行技术教育和质量意识教育,不断提高技术水平和质量意识,为保证工程量多作贡献;
F、积极开展全面质量管理活动,把工程的质量重点、难点和特殊点列为\"TQC小组\"活动课题或技术攻关项目,发动群众集思广益,把好各道工序的质量关,达到设计图纸、技术文件和验收规范规定的技术要求和质量标准。
G、施工单位应按项目监理的指示精心施工,保证永久工程的质量满足设计图纸和技术规范的要求,施工质量必须全部达到优良等级。
H、每道工序施工完毕,先由班组自检,认定达到优良等级后填单,然后由施工队初验,认定达到优良等级后再由项经部专职质量员会同建设单位代表和施工监理正式验收,认定达到优良等级后方可进入下道工序。
I、现场施工或安装时,凡有质保手续、试验、检查的报告,必须由质保经理或由其委派的代表在报告上签字,写上“施工单位已经同意”的字样,然后交项目监理批准。
J、一旦发生永久性工程的部分试验或控制不能满足质量标准的情况,施工单位应立即报告项目监理和业主,并主动调查情况,分析原因,提出技术处理措施方案。施工单位应按杭州市有关“质量事故处理”的规定,填写质量事故报告表,写明情况、原因、责任和处理情况。并在规定的日期内提交有关部门。
K、施工单位应负责对质量事故进行处理。处理质量事故的技术方案应得到项目监理的批准。处理后的工程或产品应请项目监理进行检查、验收、签证,直到满足设计要求。
L、施工单位应委派专职质保人员全面记录其内部的质量保证体系,提供系统外部
47
清华大学本科生毕业设计(论文)
的具体细节证明,按规定的表式与要求认真填写各类原始报表和\"隐蔽工程验收报告单\",验收原始报表装订成册,作为竣工资料移交。
M、实行施工质量奖惩制度 三、计量保证措施
A、加强对计量的宣传和教育,做到有法可依,违法必究。
B、物资计量一律计算净重,计量单位必须采用中华人民共和国法定计量单位。 C、建立物资计量(三级)管理网络,在一级计量检测点上,应由物资保管员,料管员或司秤员进行物资计量检测工作,并按规定格式填写收发料单,字迹必须清楚,每张单据上应反映计量检测的方法,其它人员未经领导批准不能擅自进行计量操作。
D、项经部内必须有兼职计量员,负责对计量器具的监督管理工作。
E、建立计量器具台帐,做到有帐可查,保证计量器具在有效期内使用,杜绝使用损坏或超过有效期的计量器具。
F、对到期的计量器具,必须送有关部门重新测定后方可使用,对损坏的计量器具,能修复的,修复后需测定后方可使用,不能修复的则做报废处理。
G、使用量具时,要先用干净棉纱擦去表面油污,按量具使用要求操作,用毕擦净量具,上防锈剂,妥善放入盒内。
9.4 技术管理措施
一、施工组织设计管理
A、施工组织设计是全面规划和部署拟建工程施工活动的技术、经济文件,是指导现场施工的企业法规,施工组织设计一经上级审批,则作为企业施工法规,不得擅自变更;
B、施工组织设计中的一般问题由分公司主任工程师签发施工设计变更通知单,送施工单位执行、存档,同时送工程部备案;
C、重大技术方案、施工顺序、施工措施的变更,须书面报告工程部,并经总工程师签证后方可实施。
二、技术管理内容
A、督促、检查施工组织设计所选定的施工方法的执行情况,杜绝擅自变更工法的违章现象,确保工程顺利进展;
B、督促、检查施工组织设计中所规定的施工顺序和工期的实施情况,确保工程有计划、有组织、有秩序地进行,完成工程总进度计划;
C、督促、检查施工中对有关技术规程、规范、标准的遵守情况、组织违章施工,确保工程质量和安全生产。
D、督促、检查工程开工前施工前期准备工作的执行情况,促使工程按时开工。
48
清华大学本科生毕业设计(论文)
E、随时掌握施工现场的进度情况,提供劳动力、施工机具、运输设备、主要材料和半成品(构件或制品)的供应信息,以确保进度计划的实现。
F、督促施工单位由于设计变更、施工条件变化等原因发生的工程量变化的签证工作。
G、督促、检查各项技术措施的执行情况和冬、雨季的措施性准备工作落实情况。 H、根据现场施工进展情况,督促、检查总平面布置执行情况和因工序变化而对总平面进行的调整工作,合理解决平面和空间的安排,确保工程顺序、均衡地施工。
9.5 安全生产措施
安全生产是关系到社会稳定和每个职工的生命及国家财产的大事,是关系到现代化建设和改革开放的大事,亦是一项经济部门和生产部门的大事,必须贯彻“安全第一”和“预防为主”的方针,切实加强安全生产工作。
一、安全生产目标
杜绝重大伤亡事故,减少一般事故,事故频率控制在1.5%以下。 二、无工程事故和重大设备事故,安全责任制
为了贯彻执行安全生产方针,强化\"谁承包,谁负责\"的原则,本工程实行安全责任制。
⑴、项目经理为安全施工的总责任人。
⑵、分管生产的项目副经理对安全施工负直接领导责任,具体组织实施各项安全措施和安全制度。
⑶、项目工程师负责组织安全技术措施的编制和审核,安全技术的交底和安全技术教育。
⑷、施工员对分管施工范围内的安全施工负责,贯彻落实各项安全技术措施。 ⑸、工地设专职安全管理人员,负责安全管理和监督检查。 ⑹、各专业人员负有岗位的安全职责。 ⑺、每个施工人员亦有安全职责。 三、安全教育
工程实施前,对参与本工程施工的全体职工(包括外包工)进行安全生产的宣传教育,组织职工学习国务院、市、局、公司颁发的关于安全生产的《规定》《条例》和《安全生产操作规程》,并要求职工在施工中严格遵守有关文件的规定。
安全教育分为一般性安全教育和安全技术交底两个阶段。
⑴、工程项目经理、施工现场施工员、安全员经安全岗位培训,考核合格,持证上岗。
⑵、新工人进入施工现场前完成三级安全教育:
49
清华大学本科生毕业设计(论文)
安全基本知识、法规、法制教育; 现场规章制度和遵章守纪教育;
本工种岗位安全操作及安全制度纪律教育。 ⑶、施工现场作业人员安全教育: 进场安全教育; 节假日前后安全教育;
季节性安全教育(如高温、汛台、低温等自然变化)。 ⑷、特种作业人员的安全教育:
对特种作业人员进行安全教育,经培训、考核,取得劳动局核发的\"操作证\"后持证上岗;
施工现场中小型机械操作人员经培训考核,取得教育培训中心核发的\"操作证\"后持证上岗。
四、安全生产管理
安全生产管理是项目管理的重要组成部分,是保证生产顺利进行,防止伤亡事故发生,而采取的各种对策。它既管人又要管生产现场的物、环境。
⑴、认真贯彻\"安全第一、预防为主\"的方针,根据“ 国务院关于加强企业生产中安全工作的几项规定”和“国营建筑企业安全生产条例”,结合我公司实际和本工程特点,组成由项经部经理、项经部专职安全员、施工队和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网,全面执行安全生产责任制,抓好本工程的安全生产工作。
⑵、在编制工程施工组织设计时,把安全生产列为主要内容之一,针对本工程特点和各施工面的实际情况,研究采取各种安全技术措施,改善劳动条件,消除生产中的不安全因素。
⑶、工程实施前,对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查,未经有关安全部门验收的设备和设施不准使用,不符合安全规定的地方立即整改完善。并在施工现场设置必要的护栏、安全标志和警告牌;
⑷、工程实施时, 严格按照经公司总工程师和项目监理审定的施工组织设计和安全生产措施的要求进行施工,操作工人必须严守岗位履行职责,遵守安全生产操作规程,特种作业人员应经培训,持证上岗,各级安全员要深入施工现场,督促操作工人和指挥人员遵守操作规程,制止违章操作、无证操作、违章指挥和违章施工。
⑸、工程实施时,每周召开一次安全例会,检查安全生产措施的落实情况,研究施工中存在的安全隐患,及时补充完善安全措施。
⑹、重视个人自我防护,进入工地按规定佩戴安全帽,进行高空作业和特殊作业前,先要落实防护设施,正确使用攀登工具,安全带或特殊防护用品,防止发生人身安全事故。
五、施工现场管理措施
50
清华大学本科生毕业设计(论文)
为了加强本工程的严格管理,由项目经理在指挥部的统一布置并负责对本工程进行管理。
六、施工用电安全 A、一般规定
a、现场施工用电采用三相五线制。
b、配电箱设置总开关,同时做到一机闸一漏电保护器。 c、照明与动力用电分开,插座上标明设备使用名称。
d、电缆线及支线架空或埋地,架空敷设采用缘子,不直接绑扎在金属构架上,严禁用金属裸线绑扎。
e、移动电箱内动力与照明分箱设置。
f、施工用电编制施工方案,并有可靠的安全技术措施,上报审批后方可进行。 g、施工现场的电器设备设施有有效的安全管理制度,现场电线电气设备设施有专业电工经常检查整理,发现问题立即解决。
h凡是触及或接近带电体的地方,均采取绝缘保护以及保护安全距离等措施。 i电力线和设备选型按国家标准限定安全载流量。
j所有电气设备和金属外壳具备良好的接地和接零保护,所有的临时电源和移动电具装置有效的二级漏电保护开关。
k、十分潮湿的场所使用安全电压,设置醒目的电气安装标志,不使用无有效安全技术措施的电气设备。
l、电线和设备安装完毕以后,由动力部门会同安全部门对施工现场进行验收,合格后方可使用。
m、经常对职工进行电气安全教育,未经考核合格的电工、机工和其它人员一律不准上岗作业。
B、安全保证措施
a、电缆线沿施工场地一周用绝缘子架空,隔100米设一个200A的施工电箱。 b、电缆的接头接入接线盒并附在墙上。接线盒内能防水、防尘、机械损伤并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。
c、所使用的配电箱是符合JG46-88规范要求的铁壳标准电箱,配电箱电气装置做到一机闸一漏电保护。
d、开关箱的电源线长度不大于30米,并与其控制固定式用电调和的水平距离不超过3米。
e、所有配电箱、开关箱都编号,箱内电气完好匹配。 f、工作接地的电阻值不大于4Ω。
g、保护零线选择不小于10mm2的绝缘铜线,统一标志为绿/黄双色线,在任何情况下不使用绿/黄双色线作负荷线。
51
清华大学本科生毕业设计(论文)
h、所有电机、电器、照明器具、手持电动工具的金属外壳,不带电的外露导电部分,做保护接零。
i、除塔吊以外,所有的电机、电器照明器具、手持电动工具的电源线装置二级漏电闸保护器。
j、施工现场严禁使用花线、塑料胶南线作拖线箱的电源线,严禁使用木制的拖线箱、板及民用塑壳拖线板。
七、公用事业管线保护
A、在工程开工前摸清施工区域内各种公用管线的分布情况(包括标高、埋深、走向、规格、容量、用途、性质、完好程度等),做好记录,并填写市政局的《公用管线施工配合业务联系单》,向有关管线单位提出监护的书面申请,办妥《地下管线监护交底卡》手续。
B、工程实施前,对受保护公用管线设置沉降观测点,工程实施时,定期观测管线的沉降量,及时向建设单位和有关管线管理单位提供观测点布置图与沉降观测资料。
C、工程实施前, 把施工现场地下管线的详细情况和制定的管线保护措施向现场施工技术负责人、工地主管、班组长直至每一位操作工人作层层安全交底,随即填写《管线交底卡》,并建立\"保护公用事业管线责任制\",明确各级人员的责任。
D、工程实施前,落实保护本工程地下管线的组织措施,分公司委派管线保护专职人员负责本工程地下管线的监护和保护工作,项目组、施工队和各班组设兼职管线保护负责人,组织成地下管线监护体系,严格按照经总公司审定批准的施工组织设计和经管线单位认定的保护地下管线技术措施的要求落实到现场,并设置必要的管线安全标志牌,悬挂\"无重大管线事故标牌\"和保护地下管线安全的《十个不准》。
E、施工过程中对可能发生意外情况的地下管线,事先制订应急措施,配备好抢修器材,以便在管线出现险兆时及时抢修,做到防患于未然。
F、一旦发生管线损坏事故,在24小时内报上级部门和建设单位,特殊管线立即上报,并立即通知有关管线单位要求抢修,积极组织力量协助抢修工作。
G、对人为原因造成损坏地下管线事故,要认真吸取教训,并按\"三不放过\"的原则进行处理。
H、对邻近的地下管线作严密的沉降观测,发现沉降量达到报警值时,即对管线下地基作跟踪注浆,防止管线过量沉降。
9.6 文明施工措施
文明施工是进行“两个文明”建设的重要内容,是提高工程经济效益和社会效益的重要保证。为了认真贯彻市府“集中、快速、文明施工”的方针,树立“文明施工为人民”的便民利民思想,确实保证工程建设的按期完成,特制定本文明施工措施。
52
清华大学本科生毕业设计(论文)
一、文明施工目标 创市级文明工地。 二、文明施工责任制
为了全面落实创建文明工地的要求,本工程实行文明施工责任制,项目经理部经理为本工程的文明施工责任人。
三、文明施工措施
A、在编制施工组织设计时,把文明施工列为主要内容之一,制订出以“方便人民生活,有利生产发展,维护市容整洁和环境卫生”为宗旨的文明施工措施。
B、在工程开工前,将详细的文明施工管理措施呈报给项目监理批准,并指派专职人员负责文明施工的日常管理工作。
C、全面开展创建文明工地活动
本工程施工全过程中将全面开展创建文明工地活动,切实做到“两通三无五必须”。(即:施工现场人行道畅通;施工工地沿线单位和居民出入口畅;施工中无管线事故;施工现场排水畅通无积水;施工工地道路平整无坑塘;施工区域与非施工区域必须严格分隔,施工现场必须挂牌施工,管理人员必须佩卡上岗,工地现场施工材料必须堆放整齐,工地生活设施必须文明,工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作)。
D、场容场貌
我们将按杭州市文明施工管理的规定,采取有效措施将施工区域和非施工区域明显地分割开来,并在工地四周设置连续、密闭的围墙。
E、现场管理
⑴、实行施工现场平面管理制度,各类临时施工设施、施工便道、加工场、堆物场和生活设施均按经审定的施工组织设计和总平面布置图实施;如因现场情况变化,必须调整平面布置,应画出总平面布置调整图报上级部门审批,未经上级部门批准,不得擅自改变总平面布置或搭建其它设施。
⑵、施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志,并定期组织专人检查。 ⑶、工地主要出入口设置交通指令标志和示警灯,保证车辆和行人的安全; ⑷、施工现场设置以明沟、集水池为主的临时排水系统,施工污水经明沟引流、集水池沉淀滤清后,间接排入下水道;同时落实“防台”、“防汛”和“雨季防涝”措施,配备“三防” 器材和值班人员,做好“三防”工作。
⑸、工程材料、制品构件分门别类、有条理地堆放整齐;机具设备定机定人保养,保持运行整洁,机容正常。
⑹、加强土方施工管理,挖出的湿土先卸在场内暂堆,沥干后再驳运外弃,如湿土直接外运,则使用经专门改装的带密封车斗的自卸卡车装运湿土,防止湿土如泥浆沿途滴漏污染马路。
53
清华大学本科生毕业设计(论文)
⑺、加强泥浆施工管理,防止泥浆污染场地;废浆采用罐车装运外弃,严禁排入下水道或附近场地。
⑻、设立专职的“环境保洁岗”,负责检查、清除出场车辆上的污泥,清扫受污染的马路,做好工地内外的环境保洁工作;
F、工地卫生
⑴、生活区应设置醒目的环境卫生宣传标牌责任区包干图。现场\"五小\"设施齐全、设置合理。
⑵、除四害要求。防止蚊蝇孳生,同时要落实各项除四害措施,控制四害孳生。生活区内做到排水畅通,无污水外流或堵塞排水沟现象。有条件的施工现场进行绿化布置。
⑶、生活垃圾。生活垃圾要有容器放置并有规定的地点,有专人管理,定时清除。 G、噪音控制
⑴、在选择施工设施,设备及施工方式时,施工单位将考虑由此产生的噪音以及它对施工单位的劳动力和周围地区居民的影响。
⑵、在有关规章规定的地方或项目监理的要求下,施工单位应该向其劳动力提供听觉保护装置,并应指导他们正确地使用这些装置。
⑶、施工单位必须确保施工期间,其发生的噪音不超过周围环境噪音的规定值。 H、治安综合治理:加强工地治安综合治理,做到目标管理,制度落实,责任到人。施工现场治安防范措施有力,重点要害部位防范设施到位。施工现场的外包队伍情况明、点数清,建立档卡;签订治安、防火协议书,加强法制教育。
I、建立防火安全组织,义务消防和防火档案,明确项目负责人,管理人员及操作岗位的防火安全职责;按规定配置消防器材,有专人管理;落实防火制度和措施;按施工区域、层次划分动火级别,动火必须具有“二证一器一监护”;严格管理易燃、易爆物品,设置专门仓库放存。
J、项经部、施工队设文明施工负责人,每周召开一次关于文明施工的例会,定期与不定期检查文明施工措施落实情况,组织班组开展“创文明班组竞赛”活动,经常征求建设单位和项目监理对文明施工的意见,及时采取整改措施,切实搞好文明施工。
9.7 环境保护措施
一、全面运行ISO14000环境保护体系
一个高速发展的现代化大城市,环境问题日益受到全社会的普遍关注。为了适应当今社会的潮流,实现社会经济的可持续化健康发展,在本工程施工的全过程中,我们将全面运行ISO14000环境保护体系标准,系统地采用和实施一系列环境保护管理手段,以期得到最优化的结果。
二、环境保护方针
54
清华大学本科生毕业设计(论文)
我们的环境保护方针是: 生产目的:优化城市环境; 施工组织:考虑环境污染; 施工过程:控制环境污染; 竣工交付:满足环境要求。 三、对持续改进和污染预防的承诺
我们在建设施工的全过程中,根据客观存在的粉尘、污水、噪声和固体废物等环境因素,实施全过程污染预防控制,尽可能地减少或防止不利的环境影响。
预防为主,加强宣传,全面规划,合理布局,改进工艺,节约资源,为企业争取最佳经济效益和环境效益。
严格遵守国家和地方政府部门颁布的环境管理法律、法规和有关规定。 四、对环境保护的管理规定 A、项目前期管理规定 ⑴、项目施工组织设计
在参与项目施工组织设计编制时,应根据工程资料及《环境影响评价报告》的内容,在施工组织设计中考虑以下涉及环境保护的内容:
a、文明施工; b、交通组织; c、防汛防台; d、消防安全; e、管线保护;
f、其它业主或政府主管部门提出的环境保护要求。 ⑵、开工准备 各类政府许可
在项目开工前或施工期间,应办理或协助业主办理以下工程项目可能需要的各类政府主管部门许可证及申报,主要包括:
①、施工许可证 ②、掘路执照
③、公路、城市道路施工许可证 ④、临时占路许可证 ⑤、渣土处置证
⑥、封堵原排水管道报批手续 ⑦、夜间施工许可
⑧、水上水下施工作业安全许可 ⑨、取水许可证
55
清华大学本科生毕业设计(论文)
如涉及分承包方作业的,应要求分承包方办理上述许可证或申报。 管线保护
应与管线(水、电、煤气、电信)管理部门进行协调,申请管线监护,签定管线配合联系单或协议书,进行管线交底,取得施工可能涉及的地下管线资料,以制订管线保护方案。同时由管理部门派专业人员到施工现场进行监护和巡视,指导施工过程中的管线保护。
B、采购环境管理规定 ⑴、设备采购
a、凡是在生产及相关辅助活动中使用的可能对环境产生影响的设备,均应对其设备的环境指标进行审查。
b、在采购和订货前应了解市场的行情,进行对比选择。除了对各设备生产厂家的质量、价格等情况对比外,应优先采购环境指标良好的设备。
c、设备采购时,应向设备供应商索取相关的设备使用说明,并对设备涉及的相关环境指标进行评审,最终对设备环境指标情况做出结论。
d、设备采购合同签订时,应在合同中明确设备供应商对设备的环境指标符合性做出承诺。
e、凡是新增设备可能产生的环境因素,均应及时将其列入《环境因素清单》中,并对其重要性进行评价。
f、资产管理部根据国家发布的《淘汰落后生产能力、工艺和产品目录》及有关文件的要求,制定《禁止及限制采购设备清单》,并每半年更新一次,以指导和规范采购行为。
⑵、材料采购
a、根据国家《中国禁止或严格限制的有毒化学品目录》、市政工程局以及有关文件,制定《禁止及限制采购材料清单》,凡属于目录所列的设备、产品及物资,应一律不予采购。
b、各基层单位在采购或选用建设工程材料,如混凝土小型空心砌块、水泥、建筑防水材料、建筑用硬聚氯乙烯排水管、建筑门窗、建筑给水用塑料管、建筑砂石料、烧结砖等产品时,应对上述工程材料生产企业的《江苏省建筑工程材料准用证》进行验证,没有上述准用证的工程材料,将不予采购和选用。
c、各基层单位应每半年更新一次清单,并将清单通过总经理办公室向各项目管理部、专业(分)公司传达,并要求其在采购材料时予以实施。
⑶、绿色采购的原则
在实施设备、产品及物资采购时,遵循以下原则:
a、凡是实施ISO14001环境管理体系的设备、产品及物资供应商,优先考虑其作为合格分承包方。
56
清华大学本科生毕业设计(论文)
b、优先考虑有绿色环境标志的产品及物资,作为选购产品。 c、凡是环境指标优于同类产品的,优先考虑其作为选购产品。 C、临时占用城市道路管理规定 ⑴、临时占路的申请和审批
确需临时占用城市道路时,应填写《苏州市临时占用城市道路申请表》,分别向市政工程管理部门和公安交通管理部门提出申请。
⑵、占路申请经批准后,应遵守下列规定:
a、将《苏州市临时占用城市道路许可证》的标牌悬挂在占路范围内的醒目处。 b、按批准的期限、范围和用途占路。
c、在被占用的城市道路上堆物的,设置安全围护设施。 d、不损坏被占用的城市道路及其设施。 e、遵守其他法规、规章的有关规定。 f、不超面积、范围占路。 ⑶、其它要求
临时占用公路、城市道路的施工作业,不得损毁绿化、行道树和市政、公用、交通等设施。
施工期间,设计管线埋设、开挖的,按照《管线保护环境管理程序》的要求实施。 如在施工的地面开挖过程中,施工人员发现地下文物的,应及时向当地文物主管部门通报,并派人保护好现场,防止出现哄抢、破坏文物的现象。
D、土方运输环境管理规定 ⑴、车辆情况
a、车次车貌整洁,制动系统完好。
b、车辆后栏板的保险装置完好,并另再增设一付保险装置,做到双保险,预防后板崩板。
c、车辆应配置灭火器,以防发生火灾时应急。
d、机械施工分公司运输队负责对本公司的运输车辆进行定期检修;土方运输承包方自行负责车辆的定期检修,以保持车况的良好。
⑵、土方装卸
a、土方装卸时,场地必须保持清洁,预防车轮粘带。 b、车轮出门时,必须对车轮进行冲洗。
c、车轮装载土方不应超高超载,并应有覆盖物以防止土方在运输中沿途扬撒。 d、各项目经理部、专业(分)公司负责对土方运输量进行统计。 ⑶、土方运输
a、严格按交通、市容管理部门批准的路线行驶。
b、配备专用车辆对运输沿线进行巡视,发现问题能够及时处理。
57
清华大学本科生毕业设计(论文)
⑷、应急响应
a、驾驶员必须严格遵守交通、市容法规,一旦发现崩板立即停车,并及时向领导和管理部门汇报。同时围护好现场,以防污染进一步扩大。
b、土方运输承包商必须有一支10人左右的应急队伍,配备货运车一辆,铲、草包(蛇皮袋)、水管10-20米等应急物资。
c、如车辆在行驶中突发火灾,驾驶员应及时用车用灭火器第一时间进行灭火。如火灾无法控制,应及时拨打119电话向消防部门报警。
d、事故防水后,应及时与环卫或消防部门联系,办理冲洗道路的动力用洒水车或用水手续,以作备用。
E、建筑垃圾和工程渣土环境管理规定 ⑴、运输
a、施工单位持渣土管理部门核发的处置证向运输单位办理建筑垃圾、工程渣土托运手续;运输单位不得承运未经渣土管理部门核准处置的建筑垃圾、工程渣土。
b、运输建筑垃圾、工程渣土时,运输车辆、船舶应随车携带处置证,接受渣土管理部门的检查。处置证不准出借、转让、涂改、伪造。
c、运输车辆应按渣土管理部门会同公安交通管理部门规定的运输路线进行运输。 d、管理单位签发的回执,交托运单位送渣土管理部门查验。
e、各类运输车辆进入建筑垃圾、工程渣土储运场地,应服从场地管理人员的指挥,按要求倾卸。
⑵、其它管理要求
a、各类建设工程竣工后,施工单位应在一个月内将工地的建筑垃圾、工程渣土处理干净。
b、任何单位不得占用道路堆放建筑垃圾、工程渣土。确需临时占用道路堆放的,必须取得公安部门核发的《临时占用道路许可证》。
c、建筑垃圾、工程渣土临时储运场地四周应设置一米以上且不低于堆土高度的遮挡围栏,并有防尘、灭蝇和防污水外流等防污染措施。
⑶、注意事项
如施工所在地政府或环境保护主管部门对施工建筑垃圾、工程渣土有特定的要求,将按照其要求执行。
F、排水设施环境管理规定 ⑴、排水设施的建设
排水设施的建设应当遵守国家和杭州市规定的技术标准,如区域内实行雨水、污水分流制的,雨水和污水管道不得混接。
⑵、排水设施的验收
工程所属排水设施建设项目竣工后,公司所属基层单位新建排水设施的主管部门应
58
清华大学本科生毕业设计(论文)
当按照国家规定组织验收,并取得《排水许可证》。属于环境保护治理设施的,应向环境保护主管部门申报竣工验收。
未经验收或验收不合格的排水设施建设项目,不得交付使用。 ⑶、施工期间的管理
a、因施工确需临时封堵排水管道的,由公司向区排水行政主管部门提出申请,经批准后取得市市政局或者县(区)排水行政主管部门核发的《临时排水许可证(施工)》方可实施。
b、施工期间,应当采取临时排水措施。各类施工作业临时排水中有沉淀物和污泥,足以造成排水设施堵塞或者损坏,必须严格按二次沉淀后再排放。
c、在施工期间,有可能影响排水设施安全的作业,各项目经理部及专业(分)公司应加强管理工作:
在污水输送干线管道、直径800mm以上的排水管道外侧20m内进行打桩施工的,应当事先向有关部门提供桩基设计、打桩工艺及控制打桩土体位移措施的有关方案。
在污水输送干线管道、直径800mm以上的排水管道外侧实施基坑工程,基坑边缘与管道外侧距离小于基坑开挖深度4倍的,应当事先向有关部门提供基坑设计方案。
在污水输送干线管道、直径800mm以上的排水管道以内建造建筑物、构筑物或者堆载物品,使地面荷载过大,有可能影响污水及排水管道的,应事先提供作业方案。
各基层单位在施工期间如发现排水不畅或污水冒溢的情况时,应及时向施工所在地的排水公司通报,由排水公司及时维修、疏通或者采取有效措施,以确保排水设施的畅通无堵。
施工过程中禁止下列损害排水设施的行为: a、堵塞排水管道;
b、擅自占压、拆卸、移动排水设施; c、向排水管道倾倒垃圾、粪便;
d、向排水管道倾倒渣土、施工泥浆、污水处理后的污泥等废物; e、擅自向排水设施排放污水;
f、向排水管道排放有毒有害、易燃易爆等物质;
g、擅自在安全保护区范围内爆破、打桩、修建建筑物、构筑物; h、损害排水设施的其他行为。 G、施工现场废水控制管理规定 ⑴、 施工组织设计
公司在承接项目后,应根据该项目的《环境影响评价报告》提出的环境保护措施,结合周围实际环境状况,编制《施工组织设计》报告,报告应建立施工期间的临时排水系统,对项目可能对周围水环境造成的影响提出可行的控制措施。
⑵、施工废水的控制措施
59
清华大学本科生毕业设计(论文)
a、施工排水系统
对于市区中心重点工程工地及各单位的基地,根据施工现场排放废水的水质情况,采用以明沟、集水池为主的临时三级排放系统。
一级排放系统:生活用水(食堂、浴室、洗手池等)较清洁,可直接排入市政污水管,主要布置在生活、办公区。
二级排放系统:以排放雨水为主,水中含泥量较少,可直接排入市政污水管,但必须在出口端设置集水井,拦截水中垃圾。
排放含泥量较多的水应流入布置在基坑、施工便道旁的沉淀池内,必须经过二次沉淀处理后排入市政污水管,严禁直接排入市政污水管。
b、生活污水
各施工项目在现场均应建立厕所收集粪便污水;固定式厕所应设立化粪池,移动式厕所也应设置收集装置,同时派专人维护厕所的清洁,并定期消毒。
厕所定期由当地环卫部门上门抽清。 c、运输车辆清洗废水
各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时,为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢,清洗废水应接入施工现场的临时排水系统。
d、其它施工废水
散料堆场四周应设置防冲墙,防止散料被雨水冲刷流失,而堵塞下水道或污染附近水体及土壤。
施工活动中开挖所产生的泥浆水及泥浆,必须用密封的槽车外运,送到指定地点处置。
现场混凝土搅拌时,应采取适当的防止措施,避免搅拌活动中产生的污水未经处理,直接流入附近水体及土壤,形成污染。
⑶、排水设施维护
a、各项目经理部、专业(分)公司应定期对临时排水设置进行疏通工作。 b、市区中心重点工程工地及各单位的基地,每逢汛期、梅雨期来临之前都要对下水道及场内各排水系统进行疏通。
⑷、其它管理要求
在施工现场禁止以下行为:
a、施工废水不允许未经任何处理,而直接排入城市雨水管道或附近的水体; b、任何堵塞排水管道的行为; c、擅自占压、拆卸、移动排水设施; d、向排水管道倾倒垃圾、粪便;
e、向排水管道倾倒渣土、施工泥浆、污水处理后的污泥等废物; f、向排水管道排放有毒有害、易燃易爆等物质。
60
清华大学本科生毕业设计(论文)
H、施工现场噪声及振动控制管理规定 ⑴、施工组织设计
公司在承接项目后,应根据该项目的《环境影响评价报告》提出的环境保护措施、周围实际环境状况,编制《施工组织设计》报告,报告确定应重点保护噪声敏感点,如居民区、医院、学校、自然风景保护区等,还应对项目可能对周围环境造成的噪声影响提出可行的控制措施,并落实在实际施工管理中。
⑵、施工噪声及振动的管理 a、施工申报
除紧急抢险、抢修外,不得在夜间10时至次日早晨6时内,从事打桩等危害居民健康的噪声建设施工作业。
由于特殊原因须在夜间11时至次日早晨6时内从事超标准的、危害居民健康的建设施工作业活动的,必须事先向作业活动所在地的区、县环境保护主管部门办理审批手续,并向周围居民进行公告。
b、施工噪声及振动的控制 施工噪声的控制
根据施工项目现场环境的实际情况,合理布置机械设备及运输车辆进出口,搅拌机等高噪声设备及车辆进出口应安置在离居民区域相对较远的方位。
合理安排施工机械作业,高噪声作业活动尽可能安排在不影响周围居民及社会正常生活的时段下进行。
对于高噪声设备附近加设可移动的简易隔声屏,尽可能减少设备噪声对周围环境的影响。
离高噪声设备近距离操作的施工人员应配戴耳塞,以降低高噪声机械对人耳造成的伤害。
每年高考期间,在城市内的项目施工现场应加强噪声污染控制管理,采取各种措施减少施工在此期间对居民、学校附近区域的影响。
施工振动的控制
如施工引起的振动可能对周围的房屋造成破坏性影响,应向周围居民分发“米字格贴”,避免因振动而损坏窗户玻璃。
为缓解施工引起的振动,而导致地面开裂和建筑基础破坏,可采取以下措施: -设置防震沟 -放置应力释放孔 c、施工运输车辆噪声
运输车辆驶入城市区域禁鸣区域,驾驶员应在相应时段内遵守禁鸣规定,在非禁鸣路段和时间每次按喇叭不得超过0.5秒,连续按鸣不得超过3次。
加强施工区域的交通管理,避免因交通堵塞而增加的车辆鸣号。
61
清华大学本科生毕业设计(论文)
d、其它噪声
运输车辆进出口应保持平坦,减少由于道路不平而引起的车辆颠簸噪声和产生的振动。
城市施工区域不得用高音喇叭及鸣哨进行生产指挥。
禁止在施工作业过程中从高空抛掷钢材、铁器等施工材料及工具而造成的人为噪声。
在居民区域内禁止使用唤人喇叭。 ⑶、噪声监测
a、公司负责对承建项目建设期间的建筑施工场界噪声定期监测,并填写《建筑施工产地噪声测量记录表》。
b、如发现有超标现象,应采取对应措施,减缓可能对周围环境敏感点造成的环境影响。
⑷、施工工艺的变更
如果施工现场周围有较重要的环境保护目标,或政府环境保护主管提出明确降噪要求,而可能导致原设计工艺发生改变时,如打桩工艺需要改为压桩工艺和钻孔灌注桩的,公司应按照质量保证体系的要求提出更改工艺的申请,并经总工室批准,设计部门修改后实施。
⑸、注意事项
如施工所在地政府或环境保护主管部门对施工噪声有特定的要求,将按照其要求执行。
62
清华大学本科生毕业设计(论文)
第十章 地下连续墙施工的常见问题及处理
10.1 连续墙施工的问题及处理
表10.1 连续墙施工的问题及处理
常见问题 原因 在软塑粘土层钻进,进尺过快,钻渣多,出浆口堵塞;在粘性土层成孔,钻速过慢,未能将切屑泥土甩开 处理方法 糊钻(在钻性土层成槽,粘土附在多头钻刀片上产生抱钻现象) 施钻时注意控制钻进速度,发生糊钻现象,可提出槽孔清除钻头上的泥渣 泥渣沉淀在钻机周围,或中途停钻,造成泥渣沉积,将钻具卡住 卡钻(钻机在成槽过程中被卡在槽内,难以上下或提不上来) 塑性粘土遇水膨胀,槽壁缩孔卡钻槽也偏斜弯曲过大 槽壁局部塌方,或遇到地下建筑物被卡住,将钻机埋住 卡钻后钻进中注意不定时将不能强钻头慢慢下降或空转,行提避免泥渣淤积,堵塞,出,以中途停止钻进,应将潜防吊索水钻机提出槽外 破断,可采用高压水控制泥浆比重,探明或空气排泥方障碍物并及时处理 法排除周围泥渣及塌方土在塑性粘土中钻进或体,再槽孔出项偏斜弯曲,慢慢提应经常上下扫孔纠正 出 架钻(钻进中钻机导板箱被槽壁土体局部托住,不能钻进) 钻头磨损严重,钻头直径减小,造成槽孔宽度变小,使导板箱被搁住不能钻进 钻头直径应比导板箱宽20~30mm;钻头磨损严重应及时补焊加大 63
清华大学本科生毕业设计(论文)
钻机切屑垂直铲刀或侧向拉力装置失灵,或遇坚硬土石层,功率不足,难以切去 辅以冲击钻破碎后再钻进 续表10.1.1 连续墙施工的问题及处理 护壁泥浆选择不当,泥浆密度不够,泥浆水质不合要求,易于沉淀,起不到护壁作用,泥浆配制不合要求,质量不合要求 地下水位高,或孔内出现承压水 槽壁坍塌(局部孔壁坍塌水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出土量增加,钻机负荷显著增加) 在松软砂层中钻进,进尺过快,或空转时间太长 成槽后搁置时间过长,泥浆沉淀 槽内泥浆液面降低,或下雨使地下水位急剧上升 适当加大泥浆密度成槽应根据土质情况选用合适泥浆,并通过试验确定泥浆密度 槽段过长,或地面附加荷载过大等 严重塌孔,要拔出钻头填入优控制槽段液面高于地质粘土待沉积下水位0.5m以上 密实重控制进尺,不要过快新下粘;或空转过久 局部坍槽段成孔后,及时放塌,可加钢筋笼并浇灌混凝土 大泥浆密度,已根据钻进情况,随时坍塌土调整泥浆密度和液面体可用标高 钻机搅单元槽段一般不超过 成碎块槽段,注意地面荷载抽出 不要过大 成孔要保持槽壁面平整 槽壁凹凸不平或弯曲 钢筋笼难以放入(吊放钢筋笼被卡或搁住) 钢筋笼尺寸不准;纵向接头处产生弯曲吊放时产生变形 严格控制钢筋笼外形尺寸,其长度应比槽孔小100~120mm;钢筋笼接长时上段垂直正下端,再进行焊接,并对称施焊,如因槽壁弯曲钢筋笼不能放入,应修整后再放 钢筋笼上浮 钢筋笼太轻,槽底沉渣过多 钢筋笼在导墙上设置锚固点固定钢筋笼,清楚槽底沉渣 64
清华大学本科生毕业设计(论文)
导管埋入深度过大,或混凝土浇灌速度过慢,钢筋笼被托起上浮
加快浇灌速度,控制导管的最大埋深不超过6m 续表10.1.2 连续墙施工的问题及处理
接头管制作垂直度偏应在1/1000以内,安装时必须垂直插入,偏差不大于50mm 拔接头管装置能力应大于1.5摩阻力 接头管抽拔要掌握时机,混凝土初凝后即应上下活动,没10~15min活动一次,混凝土浇筑后3.5~4h,应开始顶拔,5~8h内将管子拔出 盖好上月牙槽盖 多槽段灌注时,应设2~3个导管同时灌注 导管埋入混凝土深度应不小于1.5m 导管接头应采用粗丝扣,设橡胶圈密封 首批灌入混凝土量要足够充分,使其有一定的冲击量,能把泥浆从导管中挤出 保持快速连续进行,中途停歇时间不超过15min,槽内混凝土上升速度不应低于2m/h 遇塌孔可将沉积在混凝土上的泥土吸出,继续灌注;如混凝土凝固,可将导管提接头管本身弯曲,或安装不直 抽拔接头管千斤顶能力不够或不同步 接头管拔不出(接头在混凝土浇筑后拔不出) 拔管时间为掌握好,混凝土已经终凝,摩阻力增大;混凝土浇灌时未经上下活动接头管 接头管表面的耳槽盖漏盖 导管摊铺面积不够,部分位置灌注不到,被泥渣填充 灌注管埋置深度不够,泥渣从底口进入混凝土内 夹层(地下连续墙壁混凝土内存在夹泥层) 混凝土未连续浇灌造成间断或浇灌时间过长,后浇灌的混凝土顶破顶层上升,与泥渣混合 首批灌注混凝土量不足 导管接头不严密,泥浆掺入导管内 65
清华大学本科生毕业设计(论文)
导管提升过猛,或测探错误,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥浆 导管上升速度不要过猛;采取快速浇灌,防止时间过长塌孔 出,将混凝土清出,重新下导管灌注混凝土;混凝土已凝固出现夹层,应在清除后采取压浆补强方法处理 10.2 土方开挖的应急措施
一、支护墙出现的渗水或漏水处
支护墙出现的渗水或漏水,对基坑施工带来不便,若渗漏严重时则往往会造成土颗粒流失,引起支护墙背地面沉陷甚至支护结构坍塌。常见的处理方法:
对渗流较小,不影响施工也不影响周边环境的情况,可采用基坑底部设沟排水。 渗流较大,但没泥沙带出,造成施工困难,而对周边影响不大的情况,可采用:“引流—修补”的方法,即在渗漏严重的部位,先在支护墙上水平(略向上)打入一根钢管,内径20~30mm,使其穿透支护墙进入墙体内部,由此将水排出,而后将管边支护墙的薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封堵,待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后再将钢管出水口封住。如封住管口出现第二处渗漏时,按以上方法再进行“引流—修补”
对渗流量很大的情况,如漏水位置在地面不深处,可将支护墙开挖至漏水位置以下500~1000mm,在支护墙后用密实混凝土进行封堵。如漏水位置较深,则可在墙后采用密实注浆法,浆液中应掺入水玻璃,使其尽早凝结,也可采用高压喷射注浆法。采用压密注浆时应注意,其施工队支护墙体会产生一定的压力,又是会引起支护墙体向坑内较大的侧向位移,必要时应在坑内回填土后进行,在注浆达到止水效果后再重新开挖。
二、防止侧向位移发展的措施
对有支撑的支护墙体,要控制其侧向位移,主要应控制支护墙体入土部分的位移,着重加固坑底部位,具体措施是:
增设坑内降水设备,降低地下水;
进行坑底加固,采用注浆、高压喷射注浆,提高被动土压力;
垫层随挖随浇,对基坑挖土合理分段,每段土方开挖到底后及时浇筑垫层; 加厚垫层,采用配筑垫层或设置坑底支撑。 三、流砂及管涌的控制
1) 对轻微的流砂,可在基坑开挖后采用加快垫层浇筑或加厚垫层的方法“压住”流砂;
2) 对严重的流砂,应增加坑内降水措施,使地下水降至坑底0.5m以下;
66
清华大学本科生毕业设计(论文)
3) 对地下连续墙,产生管涌的原因主要是墙体出现较大的孔洞,此时主要的补救方法是注浆。
67
清华大学本科生毕业设计(论文)
结 论
毕业设计是我们从大学的最后一个任务,也是我们对大学学习生涯的最佳诠释方式,使我们最终走向未来的重要一步。从最初的选题,开题到计算、绘图直到完成设计。其间,查找资料,老师指导,与同学交流,反复修改图纸,每一个过程都是对自己能力的检验,继而达到知识的充实。
通过这次设计,我了解了深基坑支护的概念及处治方法,熟悉了地下连续墙的设计步骤,锻炼了工程设计实践能力,培养了自己独立思考、设计的能力。此次毕业设计更是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固,同时也是走向工作岗位前的一次热身。
毕业设计收获很多,学会了查找相关资料相关标准,分析数据,也提高了自己的绘图能力,懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。同时,仍有很多课题需要努力去完善。
同样地,毕业设计也暴露出自己专业基础知识的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力,对相关规范标准缺乏了解,等等。
这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅,使我明白自己知识还很浅薄,虽然马上要毕业了,但是自己的求学之路还很长,以后更应该在工作中学习,努力使自己成为一个对社会有所贡献的人,为中国岩土工程事业添上自己的微薄之力。
68
清华大学本科生毕业设计(论文)
参考文献
[1]高大钊主编.深基坑工程(第二版)[M].北京:机械工业出版社,1999.
[2]中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)[S].北京:中国建筑工业出版社,
国建筑科学研究院主编,1999.
[3]中华人民共和国行业标准.建筑桩基技术规范(JGJ94-94)[S].北京:中国建筑工业出版社,1995. [4]中华人民共和国行业标准.建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[5]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规(GB50010-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
[6]中华人民共和国行业标准.建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)[S].北京:冶金工业出版社 ,1997. [7]刘建航 侯学渊主编.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997. [8]秦四清编著.深基坑工程优化设计[M].北京:地震出版社,1998.
[9]《建筑结构静力计算手册》编写组. 《建筑结构静力计算手册》[M].北京: 中国建筑工业出版
社,1974.
[10]戴国欣主编.钢结构(第三版)[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007.
[11]赵志缙 应惠清主编.简明深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997. [12]应惠清. 建筑工程设计施工详细图集[M].北京:中国建筑工业出版社,2003. [13]刘宗仁主编.基坑工程 [M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008. [14]杨克己等编著.实用桩基工程[M].北京:人民交通出版社,2004.
[15]崔江余 梁仁旺编著.建筑基坑工程设计计算与施工[M].北京:中国建材工业出版社,1999.
69
清华大学本科生毕业设计(论文)
70
清华大学本科生毕业设计(论文)
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容