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考试专业案例分析4_岩土师备考

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一、工程概况

 

张杨滨江花苑项目基地面积为48600平方米,由A,B,C,D,E五幢高层、一栋三层会所及地下车库组成。高层主体建筑最高为127.6米,最低97.3米。主楼均设两层地下室,层高为3.8米和2.65米。

 

本工程±0.00相对于绝对标高6.700米,基坑开挖区域呈梯形,总长为259.1米,最宽处168.4米,最窄处41米,其面积约为33416平方米。主楼基础由箱形基础和桩基组成,地下车库由抗拔桩基和大型底板组成。主楼基础最深的底板厚度为2.2米,底标高为-8.55米,落深处标高12.7米,地下车库基础底板厚度为600毫米,底标高为-7.10米。现场自然地坪面层标高-1.5米,则主楼最深的基础实际开挖深度为7.30米,局部落深的基础实际开挖深度为11.45米;地下车库实际开挖深度为5.9米。基坑围护采用重力坝形式挡土隔水,其内部没有水平支撑,整个基坑开挖总方量约230000立方米。

 

二、周围环境和地质情况

 

项目位于浦东金融贸易区,西侧临近黄浦江边,其中主楼围护边距离江边最近的仅有38米。根据勘察提供的地质资料及对土工试验、工程剖面图分析,(3)-夹层灰色粘质粉土颗粒组成中粘粒含量一般均小于13%,孔隙比大于1,含水量大于30%,并夹有小量薄层粉砂,该层在地下渗流的情况下,易发生坍塌及流砂现象,对围护和降水提出了很高要求。

 

三、施工分析

 

由于该工程的降水、围护、挖土有两个单位施工,业主从降低成本的角度出发,基坑围护采用重力坝形式挡土隔水,基坑内部没有设置任何水平支撑加固,而且基坑开挖面积很大,挖土深度又深,地下水位很高,这些使深基坑施工难度加大。根据图纸上建筑物的分布情况,所有高层均与围护毗邻,这就要求围护施工按高标准、高要求实现施工。根据地质报告可知,该区域地质条件复杂,土质的含水量较高,如果施工考虑不全,在开挖土方时势必产生涌砂和管涌等渗透现象。

 

为确保工程的施工安全,通过协调,挖土、降水由指定专业施工单位施工,围护由两家施工单位施工。经过仔细的研究、分析,确定了主要分项工程的质量控制,即基坑围护施工、预降水施工、土方开挖施工、信息化施工等几个主要方面来加以控制,对于各分项内部关键节点再进行具体细部深化。

 

四、基坑围护施工

 

基坑围护方案:采用重力坝体形式挡土隔水,重力坝体为水泥搅拌桩,搭接200毫米,水泥掺入量13%,水灰比0.5,搅拌桩的入土深度根据不同部位在17-18米之间。为了增加坑底土体抗力,以减少重力坝体位移,从而减少对相邻环境和建筑物的影响,基坑内部进行水泥土搅拌基地加固,加固体系呈格栅型布置。加固宽度5米,深度为坑底下4米,水泥掺入比也为13%.

 

根据工程特点,选择桅杆式GPJ-7型双轴搅拌桩和HB603型柱式灰浆泵注浆,采用二次回转切削土,二次注浆,三次搅拌的成桩工艺。根据施工进度,工程投入8台搅拌桩及相应配套设备,分区段同时施工,并采用以下质量控制措施:

 

1、施工前根据地质资料挖除基槽的杂填土,直到原土为止,保证挖槽宽度大于1.1倍的桩面宽度,深度根据杂填上深度确定,地表软弱时,采取防止机械失稳的措施。

 

2、枕木铺设必须做到相对水平,地基必须稳固,随时检查调整底座下枕木的位置,保证机座的水平和导向架对地面的垂直度,其误差小于1%.

 

3、在施工之前通过数根试桩确定水泥浆的最终水灰比、泵送时间,搅拌机提升速度。严格控制第一次下沉预搅速度,使土体完全预搅切碎,同水泥浆均匀搅合。根据试桩施工获得的参数,第一次和第二次提升速度宜控制在0.5m/min,采用“二喷三搅”的施工工艺。

 

4、注浆搅拌须保证注浆的连续性,因故断浆,必须把搅拌头下沉至浆面以下0.5-1m待恢复供浆时再提升注浆搅拌。

 

5、为了确保工程围护体系的连续性,要求桩间搭接长度不少于20厘米,已施工的桩号及时在图上标记,并经常对照桩位布置图进行校核,避免错位和漏桩,钻头直径保证在70cm±1cm,相邻桩施工时间间隔保持在24小时以内,大于24小时的接头部位,则采取补桩或压密注浆予以补强。

 

6、水泥浆配制采用P.032.5普通水泥,搅拌时间控制不少于60S,倒入集料斗的水泥浆必须过滤,并不停搅动,防止水泥浆离析。

 

7、施工时准确丈量机上余尺,确保设计桩长,每次移机仔细丈量移机长度,防止累积误差过大。

 

8、在施工过程中每天对水泥用量和桩的施工数量进行统计,根据统计数量及时分析每根桩水泥掺量是否达到设计规定要求。

 

由于工期紧,故本工程采用“正向”和“反向”分区段施工方案,在施工过程中可能由于施工顺序或机械故障等因素造成交界结合部位搅拌成桩后超过24小时未能搭接,出现施工冷逢,即二次搭接,由此极易产生冷逢区段围护结构的位移加大和漏水等不安全隐患,为此采取以下预防措施。

 

(1)投入的施工设备在施工之前进行保养维修,并检验机械的运转状况。

 

(2)防止因突然停电产生“埋钻”及冷逢出现,多台机组施工配备备用柴油发电机械或动力电源。

 

(3)在交界结合部位的搅拌桩先施工者采用“一喷一搅”,水泥掺入比控制在8%,后施工者施工接头区段时重新采用“二喷三搅”,水泥掺入比13%.

 

(4)接头处增加外排搅拌桩数量、格栅内也增加搅拌桩,且将桩间搭接由200改为300.

 

(5)在围护桩的前后及中间加插长7米,间距1米的毛竹。格栅内及搅拌桩外侧增加双液双管压密注浆补强。

 

五、深井降水

 

本基坑面积特别大,与黄浦江毗邻,基坑挖土深度相对较深,含水率高,渗水系数大,并夹有少量薄层粉砂,容易造成涌砂和管涌等渗透破坏现象。所以坑内土体的含水率和降水效果的好坏直接关系到基坑的开挖和基础施工能否顺利进行及对周边环境的保护。综合本工程的地质情况及周边环境,降水方案采用井内真空负压的深井井点降水施工方法。该方法采用真空负压,能够有效地加速孔隙水渗流,缩短施工工期,而且能够扩大管井的作用半径,使管井的数量大大小于非真空负压所必须使用的管井数量,从而减少项目的投资成本。

 

根据本工程的特点设置102口降水深井,呈梅花型布置,其中3口降水井作为水位观测井,主楼落深部位设置2口加深深井。深井的间距控制在15-20米左右,每口深井的降水面积控制在300平方米左右,并保证每口井降水有效半径相互重叠。深井开孔直径Φ700,采用正循环方法成孔,井管采用Φ350两端带预埋铁件的砼管,滤水管采用Φ350钢板缠丝滤管,并用电焊连接。车库、主楼及主楼落深部位深井的总长分别为10.5米,13.4米和15米,底部为长1米的沉砂管,滤管长4米,其余部分为砼管。井管外均匀回填5~15爪子片,井口1米左右用粘土封口填实。

 

在降水施工过程中严格控制以下工序:

 

1、井管及滤管安装时不得有漏焊现象。

 

2、管外填料采用返水快投法回填,砂料选用5~15爪了片,回填前封闭井口,从管内送入清水,当送入的水从孔中返回时,沿井口快速均匀投料,使投料中的杂质和细砾从循环槽排渣。

 

3、洗井必须在下管填砂石后及时进行,洗井后孔口返浆要基本达到清水要求。

 

4、降水设备安装必须认真检测其运行性能,安装时必须做到密封可靠不漏气,调试运行控制好真空泵进出水、进出气,开机后不得随意停机。

 

5、降水时根据观测井水位观测情况确定降水时间和时间间隔,控制真空泵抽吸能力,定时做好降水数据记录,汛期加强水位观测密度,基坑开控前,确保降水深度在坑底以下0.5~1米之间。

 

6、井管拆除必须在结构底钢筋绑扎结束后进行,在结构施工阶段确保水位在坑底下0.5~1米之间,以防基坑中部土体降起。

 

六、土方开挖

 

由于本工程土方面积特别大,坑内没有任何水平支撑,如果挖土方式选择不当,会造成基坑围护结构侧向土应力集中释放,加速围护结构位移,引起基底土方隆起。故采用“分层、分段抽条挖土法”施工方案。

 

分层、分段抽条挖土具体方法为:整个基坑主楼区域分四层开挖,车库区域分三层开挖,第一层自然地坪向下2m进行大面积开挖;第二层挖土方法采用分段抽条开挖,将基坑沿东西方向分成若干区段,每个区段宽为20~25米左右,南北方向留一条20m宽坝体作为三层挖土便道,挖土时先挖逢奇数区段,待奇数区段土方挖至标高,垫层砼浇捣结束达到一定强度后,再按同样的施工方法挖偶数区段;第三层挖土方法同第二层、第四层主楼落深部分在周围土方挖完垫层做好后再进行。

 

由于浦明路距基坑很近,主要道路在黄浦江一侧,所以挖土施工流向由南向北,由东向西进行实行动态调整挖土进度。在整个挖土施工过程中,应加强地下水位观测,根据地下水位高度情况,及时降水,确保地下水位低于坑底下0.5~1米左右,同时要密切监测,如果围护结构有较大位移,应及时制定相应的技术措施,确保围护结构稳定。挖土施工期间,围护压顶上严禁堆放重物,围护结构由于沉降和位移造成路面裂缝的,要及时用水泥砂浆封闭。

 

七、小结

 

张扬滨江花苑地下工程施工面积大、地质条件复杂、环境保护要求高、施工难度大、工期紧,针对以上情况,我们首先从思想上加强质量、安全意识,通过对围护结构施工质量严格控制及降水和挖土方案的逐层优化,成功解决了大面积深基坑在没有任何水平支撑情况下的施工难题,既确保了围护周边的环境和围护结构的安全,又满足了工期的要求。

 

考试难度168

 

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