宣钢新建2500m3高炉工程、渣处理泵房基坑支护设计与施工组织方案

宣钢新建2500m3高炉工程、渣处理泵房基坑支护设计与施工组织方案内容摘要：

12 40mm，深度不小于 ，内插塑料管，塑料管上布满花孔，并包扎滤 网，孔内充填石料，孔口用粘土封闭，使水从塑料管中排出； 土钉墙设计原理 基坑 安全 等级为 Ⅰ 类，重要性系数为 ，地面附加荷载为 20kPa，距离基坑上口大于。 本工程采用土钉墙进行支护，其设计计算原理严格执行《 建筑 基坑支护 技术规程》（ JGJ12099）。 地面超载为常规取 q=20kPa。 （ 1）边坡最危险滑弧面计算 应用条分法，对每个土体进行极限平衡分析，得出边坡整体稳定性安全系数最小的滑动弧面。 忽略条间力，利用瑞典条分法计算公式： K=    itiiiiiiiiitiWKtgalctgbuWs ins inc os)( 式中 ： ci—— 第 i条士滑动面上的粘聚力 (kPa)； li—— 第 i条土条弧长 (m)； Wti—— 第 i条土条自重 (kN/m)； α i—— 第 i条土条弧线中点切线与水平线夹角； φ i—— 第 i条土条滑动面上的内摩擦角； ui—— 第 i条土条承受的水压力； K—— 安全系数。 由于安全系数 K 出现在等号两侧，计算繁杂，一般利用程序搜索计算出最小安全系数。 经上机计算，该场地天然土坡最小安全系数 K1，天然边坡土体处于不稳定状态，需进行边坡支护。 （ 2）土钉所受的土压力    yxajaiii SSKcKHqT 2  式中： Ti—— 第 i个土钉所受的土压力 (kN) q—— 坡上超载 (kN/m2)； γ —— 土的容重 (kN/m3)； Hi—— 第 i 个土钉的高度 (m)； 宣钢新建 22500m3 高炉工程 2渣处理泵房基坑支护设计与施工组织方案 13 kai—— 第 i 层主动土压力系数， kai=tg2(45176。 φ i/2)； Sx、 Sy—— 士钉水平、垂直间距（ m）； c—— 土的粘聚力 (kPa)。 （ 3）土体抗拔力 (滑裂面外 ) Tμ i=πD L biτ fi 式中： Tμi —— 第 i 条土钉滑裂面外的抗拔力 (kN)； D—— 钻孔直径 (m)； Lbi—— 第 i 层土钉伸入破裂面外稳定区的长度 (m)； τ fi—— 锚体砂浆与土体间各层士的粘 结强度 (kN/m2)。 设计时也用下式代替： τ fi=σ itgφ I+ci 计算时每根土钉的抗拔安全系数 Ks应大于。 （ 4）抗滑安全验算 抗滑安全系数： KH= Fi/Eax 式中： KH—— 抗滑动稳定安全系数； Eax—— 墙后主动土压力 (kN)； Fi—— 假设墙底断面上产生的抗滑合力 (kN)。 (5)钢筋或钢绞选配线 以上计算 ,在选配钢筋或钢绞线时，结合《建筑基坑支护技术规程》 JGJ12099中 ，以此为计算设计值进行选用： 土钉抗拉载荷折减系数为： )45(/)(2021212    tgtg tgtg 计算数据输入计算机，采用《 理正 基坑支护 软件 》计算程序，结果详见后附件。 宣钢新建 22500m3 高炉工程 2渣处理泵房基坑支护设计与施工组织方案 14 施工准备 （ 1）了解场地内各种地下障碍物的情况，并办理必要的书面手续。 （ 2）根据红线桩、城市水准点及施工要求进行定位放线及抄平。 （ 3） 协调施工现场管辖部门及附近单位的关系，保证施工的顺利进行。 （ 4）施工用水、施工用电的连接及临时设施搭建。 （ 5）对施工人员进行生产、技术、质量、安全等全方面的交底。 （ 6）准备施工的机具及所用的钢筋并进行材料复试。 （ 7）根据施工现场实际情况调整修改设计与施工方案。 技术准备 （ 1）根据现场进一步完善施工组织方案，绘制工地挂图包括平面、剖面设计图及施工平面布置图； （ 2）健全指挥系统及安全施工、工程质量及环保保障体系。 （ 3）设计编制人员及技术主管同现场技术及施工人员召开会议、做详细技术交底及总体施工规划。 测量放线 根据测量人员给定轴线水准点，我方测量 人员放出具体施工点、开挖线，经双方复核确认后方可施工。 施工工艺 土钉墙施工工艺流程 ┌─────┐ │水泥浆搅拌│ └─────┘ ↓ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ │修坡│→│成孔│→│插筋│→│灌浆│ └──┘ └──┘ └──┘ └──┘ ↑ ↓ ┌──┐ ┌──────┐ ┌──┐ │喷砼│ ← │土钉端座固定│←│挂网│ └──┘ └──────┘ └──┘ ↑ ↑ ┌───┐ ┌─────┐ 宣钢新建 22500m3 高炉工程 2渣处理泵房基坑支护设计与施工组织方案 15 │砼拌和│ │准备钢筋网│ └─ ──┘ └─────┘ 土方施工→钉墙施工→土方开挖 土钉墙的施工随土方开挖进行。 （ 1）土钉墙的施工流程应符合下列规定： 开挖工作面，修整边坡→安设土钉（包括成孔、插钢筋、注浆）→绑扎钢筋网，加强筋、土钉同加强筋焊接、加垫块→喷射第一层砼，厚度为 30～ 50mm→喷射第二层砼→设置坡顶，坡面和坡脚排水措施。 （ 2）基坑边坡应分段分层开挖，每次超挖深度不得超过 ,边开挖，边人工修整边坡，边喷射砼，人工修整坡时，坡面不平整度不大于 20mm。 （ 3）喷射砼 应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度为 30～ 50mm，喷射时，喷头与受喷面应垂直，宜保持 ～ 的距离，喷射手应控制好水灰比，保持砼表面平整、湿润光泽，无干斑或流淌现象。 （ 4）喷射砼终凝 2h 后，应进行养护，根据现场实际情况可适当调整。 面板砼强度等级不低于 C20，砼最大骨料不大于 ，喷层厚度 8cm。 同时，土钉墙面板应在基槽上口处向外翻边 ； （ 5）钢筋上每 设置一个定位器，以确保钢筋在孔内居中，土钉端头预留出坡面 15cm；常压 重力式 灌浆，浆体 强度不低于 20MPa，灌浆材料为水泥浆；喷射砼中的钢筋网应调直除锈，钢筋与坡面间隙宜大于 20mm，钢筋网应与土钉和加强筋连接牢固，喷射砼时钢筋不晃动。 （ 6）土钉钢筋使用前应调直，除锈，注浆材料宜用 ～ ： 1 的水泥净浆。 （ 7）注浆前应将孔内残留及松动废土渣清除干净，注管应插至距孔底 250～500mm。 （ 8）对于可能遇管线区域，首先采用人工洛阳铲进行探勘，确定管线具体位置后，通知设计，调整设计方案，采取保护措施。 原材料要求与配比 （ 1）水泥为 水泥 ，应有出厂合格证，砂为细砂、中砂或中粗砂，豆石或石屑粒径小于 15mm，不能使用含有活性二氧化硅的石料； （ 2）根据现场实际情况，对于需要速凝剂的区域，其掺量由试验确定，一 宣钢新建 22500m3 高炉工程 2渣处理泵房基坑支护设计与施工组织方案 16 般地初凝时间不大于 15min.，终凝时间不大于 20min.； （ 3）不得使用污水及 PH 值小于 4的酸性水和含硫酸盐量按 SO4计算超过水量 1%的水； （ 4）钢筋应有出厂合格证、原材料试验报告； （ 5）材料进场后及时送检，并及时报验。 （ 6）常规 C20 石屑混凝土配比为：水泥：砂：石 =1： 2： 2。 边坡渗水 处理 边坡渗水主要可能 位于上部 、素填土以及粉质粘土，该水体可能 是周围管线所存管线水体沿某隔水地层界面渗入坡面形成的，为此应采取适当措施即可解决。 一方面，查找地面管线位置、抽取、疏干管沟水体；另一方面 可采用在基坑四周边坡的含水层底部，插入引流管将隔水层所托之少量残留滞水引入管井或集水井中排出。 基坑侧壁在上层滞水含水层的底板位置局部可能出现少量残留滞水，可采用在基坑四周边坡的含水层底部，插入引流管将隔水层所托之残留水引入管井或集水井中排出。 为确保边坡的安全，在上层滞水较多的部位，应减少开挖 深度，并及时进行边坡的支护施工。 若在开挖过程中出现上层滞水，可在滞水层设置滞水排水管，采取明排措施，用排水管引流坡面以外排至基底 明沟 ，滞水排水管采用φ 25 塑料花管，外面包裹棉丝。 排水管伸入土中 ，外露 300mm。 排水管和排水孔之间用碎石滤料或粗砂填充，外口 用粘土封堵。 排水管的布置根据现场情况而定。 土方开挖 土方施工应与土钉墙施工及排水密切配合，采用多机组、分班次、立体交叉连续作业，做到充分利用空间和时间。 土方开挖分步、分段完成，一般每步开挖高度，土层约 ， 也可依据现场设计情况根据土体自立性确定开挖深度 ，底部缠尼龙网填充碎石排水管锚喷砼面 宣钢新建 22500m3 高炉工程 2渣处理泵房基坑支护设计与施工组织方案 17 或分段 支护以控制土体变形，分段与分步开挖长度应根据现场地层性质、结合我方现场技术人员要求进行，保证边坡的稳定。 土钉施工完毕并养护 24h 后，方可进行下一步或下一段槽的开挖。 开挖边坡应尽可能与设计边坡接近，然后采用人工削坡修整，现场设专人负责挖方与土钉施工的协调。 严禁挖掘机磕碰土钉端头与面板，以确保支护结构的安全。 预警值 按照 《 建筑基坑工程监测技术规范 》（ GB504972020） ， 控制 AA、 BB 剖面土钉墙上口边坡坡顶 位移 30mm 作为 预警值 、 40mm 作为 控制值； 控制临近 高炉基础 垂直位移 10mm 作为预警值； 当超过该值时应分析原因，确定是否采取措施。 监测 方案 根据现场实际情况 ， 拟在基槽边缘 线按照 15～ 20m 不等间距布设位移观测点， 边坡布设水平位移观测点， 以便对其基坑变形进行观测。 在施工期间 每天 不定期进行观测，直至基槽完工。 以后可 7～ 10 天观测一次，至变形稳定为止。 其间可根据施工进度和变形发展随时加密观测次数，如发现变形异常，应及时停止基坑内作业，分析原因，采 取还土、坡顶卸载等加固措施，确保边坡安全。 监测项目 （主要为土钉墙水平位移） b 对于基坑边坡及周 围环境的巡视 仪器设备 全站仪 BTS22 一 台， Zeiss Ni 002 型精密水准仪和铟钢水准尺，钢尺 2把。 变形控制要求 控制 AA、 BB 剖面 土钉墙上口边坡坡顶位移 35mm 作为 预警值 、 40mm 作为控制值； 支护结构监测 基本思路：采用基线法，沿基坑边建立基准线，基准线的两端点（及基准点） 宣钢新建 22500m3 高炉工程 2渣处理泵房基坑支护设计与施工组织方案 18 固定牢固，在支护结构的顶部布设水平位移监测点，测定观测点的水平位移量。 (1)定点方法 ☆确定基准点：基准点为测量基准的控制点，是测定和检查工作基点的稳定性，直接测量变形观测点的依据。 基准点 设在变形影响的范围之外，便于长期保存的稳定位置，并便于定期进行稳定性检查。 该基坑边坡位移观测基准点，可设在不易被触动的地面上，基准点设置一定要考虑具有较好的通视条件。 ☆确定方向线，方向线距基坑 上口约。 ☆确定观测点：在基坑土钉墙翻边上每隔 15～ 20m设置 1个观测点，用以观测支护体系的变形情况。 (2)观测方法 每次监测时，在基准线的 一端安置经纬仪，照准基准线另一端，然后将基准线投射到各监测点旁边，量取各监测点离开基准线的水平偏距，并从两次监测所得水平偏距之差即可得知这两次期间监测点 的水平位移量。 (3)观测频率 在支护阶段，每天监测 1 次；在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情况下，每7天监测 1 次。 施工监测过程持续至整个基坑回填结束、支护退出工作为止。 同时按地下结构施工进度每增加一层观测 1 次，雨后增加 1次。 (4)观测方法。