广东广州等地区深基坑施工流沙渗水处理分析与方法

1.适用范围

本工法适用于地下室基础开挖,流沙层及地下水丰富的基坑边坡支护及流沙处理工程项目

2.工法特点

本工程质量要求严格,质量要求目标高,工程竣工要求达到优良级标准。我项目将用科学、严谨、求实、创新的科学态度来做好每一项施工技术措施,施工管理工作,确保达到预期质量要求。我们从技术培训开始,提高项目施工管理人员的技术水平。从编制最合适的施工方案入手,采取最优秀的施工方案。严格要求施工在过程中控制。保证施工的安全顺利进行。本工程各工序之间的施工交叉作业影响比较大,必须做到合理安排施工工序,精心组织,认真施工,做到流水作业。我们将以认真务实的工作态度、科学的管理方法、合理安排工程进度,在保证安全和施工质量的前提下,确保工程如期完成,一次性达标合格。

根据甲方对本工程的进度要求,本工程工期非常的紧张。本项目基础开挖施工主要集中在秋冬季节。根据以往的经验,这个阶段的地下室施工,条件比较困难,主要是气温温差比较大,秋冬天气可能存在一定的阴雨天气,所以要根据现场实际情况及时调整施工计划方案,理顺施工流程,优化施工方案,确保工程如期完成。

3、工艺原理:

为满足大商汇层基坑支护施工要求进度快速要求,因此在众多边坡支护技术方案中,首选是钢管桩加竹排档土支护技术。
3.1.减小或平衡水压力或使动水压力向下,采取水下挖土使基坑内水压与坑外地下压力相平衡,采用井点降水,使水位降至基坑底0.5m以下,坑底土面保持无水状态。

3.2.使坑底土粒稳定、不受水压干扰沿基坑四周打板桩,深入坑底下面一定深度,增加地下水从坑外流入坑内的渗流路线和渗水量,减小动水压力,如基坑面积小可在四周设钢板护筒,随挖土不断加深,直至穿过流沙层或达到设计坑底深度。

3.3. 挖掘机按设计的1:0.75坡比分层分段开挖到位后,坡面采用人工修整,边开挖边修整。坡面坡度采用坡度尺控制,表面平整,不超挖,对局部表面松散的坡面须采用人工夯实、整平。边坡支护采取钢丝网喷浆护壁,基坑底四周用鱼皮袋、麻袋装混泥土填、堵防止涌沙塌方。

4.施工工艺流程

4.1、施工工艺流程:

开挖修坡→修整坡面→细石混泥土喷浆护壁→开挖下一层工作面重复至流沙层→井点降水→继续开挖下一层工作面至坑底→压入松木桩放置竹排、鱼皮袋、麻袋装混泥土填堵。

(一)、开挖修坡:

机械开挖应根据工程规范、地下水位高低、施工机械条件进度要求合理选用施工机械。在施工中禁止扰动边坡原状土层,对已有建筑物及地下管线等,要采取措施保护,防止强挖毁坏。开挖后人工及时修正边坡。禁止超挖和欠挖,对软弱土层需采取超前支护措施。

(二)休整坡面:

挖掘机按设计的1:0.75坡比分层分段开挖到位后,坡面采用人工修整,边开挖边修整。坡面坡度采用坡度尺控制,表面平整,不超挖,对局部表面松散的坡面须采用人工夯实、整平。

(三)细石混泥土喷浆护壁:

1材料选择

水泥选用42.5#普通硅酸盐水泥。砂采用坚固耐久的中粗砂,细度模数大于2.5。石子采用坚固耐久的碎石,粒径不大于15mm,用前应过筛;砂石材料的各项技术指标须符合规范要求。外加剂:在砼中加入适量的粉状速凝剂或加入适量的粉状早强剂。

2喷射砼配合比设计

选择喷射砼的配合比,既要考虑砼强度和其它物理力学性能的要求,又要考虑施工工艺的要求。喷射砼按试验室提供的配合比进行施工。

3喷射砼

喷射前应先对机械设备、风、水管路和电线进行全面检查及试运行,埋设好喷射砼厚度的标志。喷射作业应按分段分片依次进行。同一段内喷射顺序应自下而上。反弹的混凝土严禁重复使用。

喷射砼终凝后及时喷水养护7d左右。在终凝后第一次喷水养生时,压力不宜过大,以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象,应分析原因、采取措施进行修补,以防后患。


(四)井点降水:

下一工作面开挖至流沙层先采取井点降水: a.当出现流沙时,应立即停止开挖,并回填深坑将流沙埋没或在深坑中注水,以平衡渗流的动水压力。然后在深坑周围立即补下二级(或三级)井点,待二级(三级)井点降水使地下水浸润线低于开挖范围以下500 mm后,再继续开挖施工。b.当深坑接近承压水层时或经计算坑底土体的抗浮不能满足稳定要求时,可采用井点管穿过不透水层直接抽取不透水层下的承压水,以降低承压水头,从而避免因承压水头过大而形成管涌。c.井点降水法的原理如图1所示。深井的布置量、布置深度应根据承压含水层的承压水头H,承压水土层渗透系数K,单井出水能力q和要求降低水头量S经计算确定。

(五)压入松木桩:

施工工艺流程:松木桩位放样→安装打桩机械→验松木桩→夹桩→试打松木桩→打松木桩→放置竹排→鱼皮袋、麻袋装混泥土填堵。

打桩过程中,要注意桩距有无偏移和倾斜现象,同时注意桩距和打桩深度,如发现问题及时纠正。打松木桩过程如发现异常情况,必须及时向现场施工监理反映,以便及时采用有效的处理措施,杜绝施工质量隐患。

5、技术措施:

结合场地具体地质条件,为保证该场地支护工程的施工质量和速度,应采取如下措施:

5.1为保证深基坑施工时基坑不积水,在深基坑施工前,首先应根据地质钻探资料和工程实际情况,设计深基坑施工降水方案,满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500mm的施工条件。

5.2基坑流沙流动性极强,开挖过程中不宜全断面开挖,所有施工应减少对围岩的扰动,在流沙层基坑开挖过程中宜分左右两边边挖边护,即先开挖一侧按设计要求完成挂网、喷射砼,然后再进行另一侧施工。

5.3 边坡采用密目钢丝网加插短钢筋加固砂土边破。钢丝网网孔尺寸30×30mm,钢丝直径1mm,上边压入坡顶平面600mm,下边伸至坑底,钢筋采用φ12(L=40-60mm)@1m,梅花布置,打入土中与钢丝网绑扎后喷射砼。

5.4流沙处理主要是减小或平衡水压力或使动水压力向下,使坑底土粒稳定,不受水压干扰,采用水下挖土,(不抽水或少抽水)使坑内水压与坑外地下水压相平衡或减小水头差,往坑底四周堆放鱼皮袋装填砼,增加土的压重和减小动水压力,同时组织快速施工。

5.5基坑底标高处流沙较厚,分布较宽的情况,可以采取基坑换填土、石,以提高该层力学强度,满足设计承载力的要求。

5.6施工工程中,必须自始自终进行现场测试监控相结合,对基坑变形测量数据和不断发掘的新的地质情况,及时反馈,必要时修改设计,以利于指导下一步施工。

6.环境保护措施

6.1临时驻地的环境管理

施工人员临时住地、办公室和其它施工生活场地的环境管理是搞好文明施工和环境保护的重要环节;

6.1.1项目经理部、各工区项目办公室、各种临时生活、施工设施,均统一设计,合理布置,做到整洁、美观、适用、安全;

6.1.2临时设施区域内设置化粪池和水处理系统,并经合理规划和设计。污水净化池中的污泥应予定期清除;

6.1.3生活和固体垃圾有固定的弃置场并设置定期处理的垃圾箱;

6.1.4驻地临时设施配备足够的防火和消防设施,并制定相应的防火措施,成立义务消防队,确定各区域防火负责人;

6.1.5钢筋加工厂、料场、配电房、易燃易爆物品合理布置,作到工完场清,保持场区整洁。

6.2水的保护及防止水污染措施

6.2.1工程废水和生活污水不能随便排入河流以及市政排水系统,要按规定处理后,排放至指定地点;

6.2.2施工人员的生活污水、生活垃圾应集中处理,不得直接排入附近的水体造成污染。在各施工临设生活区配设沉淀池、废水处理池。生活废水经过处理后,再排到场外;

6.2.3沿线施工期间,在现场设置沉淀池,经过有关处理符合要求后,才排出场外;

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6.2.4施工期间,施工废料如水泥、油料、化学品堆放,进行严格管理,防止雨季物料随雨水径流排入地表及相应的水域、市政排水系统,造成污染;

6.3防止尘埃及废气污染措施

6.3.1对易产生扬尘的堆放材料应采取覆盖措施;对粉末状材料应封闭存放;

6.3.2所有施工机械做好检修工作,尤其是废气的排放检测,必须符合当地废气排放检测标准;的机械设备不得使用。

6.3.3在边坡施工喷射砼时,采取有效措施最大限度的降低扬尘。

7

质量保证措施:

对场地施工的边坡支护的检测内容主要包括:配合比试验检验、面层的抗压强度试验、面层厚度检查等,其中主要是喷射混凝土的厚度及强度。

7.1工程质量控制标准

混合料的配合比的含(掺)量应通过试验确定,并上报监理和业主批准后方可遵照执行,称量的允许偏差为:水泥和速凝剂均为正负2%,砂、石均为正负2%。边坡喷射混凝土的厚度及强度,检测厚度采用凿孔法检验,要求平均值>设计值,最小厚度也应>80%设计厚度和>5cm。对其强度,采用试块检验喷射混凝土抗压强度,采用现场喷射大板厚块刻出试块和原位抽芯方法制作试块。

坚持以业主及市民满意为关注焦点,以创建精品工程为目标,以实施责任制为保证措施,围绕工程质量创优,确定工程质量目标。工程一动工,项目部就明确了本工程的质量目标,即争创“南宁市优质结构杯”单位工程合格率为100 %,杜绝重大质量事故,减少一般质量事故, 严格按照ISO9002国际标准管理体系的要求组织施工。把“安全第一”的管理方针全面落实到一系列施工生产活动中。从组织、制度、人员、物资设备、施工、经济各方面给予充分保证,各部门层层落实,责任到人,实现既定质量目标。

7.2质量保证措施

7.2.1安排专业施工队进场,使用高素质的工人参与施工,做到精心管理,精心施工;

7.2.2加强基坑边坡的监挖量测,及时优化边坡支护方案,制定各项技术管理制度,用科学手段保障工程质量;

7.2.3根据施现场实际情况,合理布置边坡支护工作面,确保基坑分层开挖及时分层支护;

7.2.4认真做好技术交底,各个支护工序按施工图、施工方案及施工规范向班组进行详细交底;

7.2.5严格各工序检查,关键工序主管专业工程师亲自检查。

8、雨季施工措施

在雨季施工时,认真执行原施工进度计划,做到计划在先,预防为主,防患未然,为保证施工进度及工程质量,必须做好以下工作:

8.1 通过气象部门搜集本地区近年来气象资料,掌握降雨的趋势,了解施工地段的汇水面积和历年水情,根据雨季特点采取相应的施工措施。

8.2 施工场地作好排水系统并保持通畅。做好机械及电器设备的防雨防雷措施。

8.3 加强对基坑的观查和巡视,防止基坑坍塌。

8.4 准备好6台水泵,及时对场内积水抽排。

8.5施工过程中突然性下雨,对已开挖还未防护的基坑坡面及时用防水材料覆盖,并修建临时排水设施,防止基坑被冲刷。对已开挖并刚喷射C20混凝土的防护基坑及时用防水材料覆盖,并及时做好排水设施,防止基坑被冲刷。

8.6雨季来之前,提前做好物资材料的准备,包括排水设备、防雨材料及施工应急用电的准备工作。

9.安全文明施工措施

9.1项目部建立以项目经理为第一责任人的安全管理保证体系,明确各级人员的安全职责。

9.2在施工中必须贯彻“安全第一,预防为主、综合治理”的方针,严格贯彻执行各项安全组织措施和技术措施,切实做到管生产的同时管安全,保障职工的安全和施工机械设备不受损害,全面有效地实行安全生产

9.3基坑四周施工区域安装临时防护栏杆,挂安全防护网,放置标识牌,非施工人员严禁入内;

9.4基坑开挖前应做好地质、水文和地下设施的调查和勘察工作,并熟悉施工方案。

9.5对支护结构进行必要的检测,从支护结构施工开始起即开始检测,对检测结构进行跟踪分析,严格口碑改制其发展变化动态,并将检测结果定期通报有关部门。

9.6开挖基坑时,执行确实可行的排水措施,以防因基坑积水,影响土体结构。开挖出的土方按要求及时运走,严禁紧靠基坑外侧堆放,以免造成土体位移、边坡支护结构破坏。

9.7在施工中经常检查支护结构,监控观测邻近建筑物稳定与变形情况,如发生基坑边坡有松动、变形、位移等现象,应及时采取措施加固。

9.8为了保证基坑开挖、支护施工安全,确保在基础施工阶段施工现场施工人员的安全通行,基坑两侧每间隔100m须搭设人行步梯,以作为安全逃生通道。

9.9施工过程一旦出现安全事故等紧急情况,立即启动项目部安全事故紧急预案,第一时间做好人员救助,现场保护,采取措施减少人员伤亡和财产损失。

10.效益分析

10.1使用该工法进行施工,可以有效加快施工进度,减少边坡坍塌、位移发生,施工安全、质量保证、节约成本,避免返工,工法经济效益、社会效益显著。

10.2本工法施工简便、快捷,稳定性好,工程质量、安全得到有效的保障。

10.3本工法所使用的机械简单,无需进场大型的施工专用设备,对施工场地的要求不高,不仅可节约施工成本,而且可加快整体施工进度,有利于安全文明施工开展。


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