土钉墙支护设计施工方案.doc

一、 工程概况本工程为秦皇岛市工人医院新建住院部大楼，建筑面积11200.12平方米，地下一层，地上七层，框架结构。位于秦皇岛市山海关区。二、 工程地质条件 （一）地层情况：根据岩土工程勘察报告，现将拟建区影响边坡支护的地基土自上而下分述如下：土层土性平均层厚1杂填土？2粉土？3粗砾砂？（二）水文地质条件根据岩土工程勘察报告提供的资料表明，拟建场地实测到地下水位在 ？-5？米，对基坑没有影响。三、 护坡方案确定本工程基坑开挖深度为4.80米，由于基坑开挖深度较深故需进行边坡支护，在确保安全的前提下，目前通常首选土钉墙支护方案，该方按与其他支护方案比较优势在于工期短、造价低、稳定性高、施工界面美观、场地要求不高等特点。四、 土钉支护机理土钉支护技术是一种先进的新型岩土加固技术，它充分利用原状土体自身的承载能力，通过密布土钉及压力注浆，彻底改善加固区原状土体的力学性能，在边坡原状土体中形成加固区（土钉墙）以抵抗不稳定的侧向土压力；边坡加固施工紧随开挖，迅速封闭开挖面，使的因开挖造成的土层应力释放及时得到控制，从而使边坡土体变形得到有效控制；用土钉将不稳定的土压力引入深层土体中，借助稳定土层自身的承载力，提供有效的锚固力来平衡不稳定的压力，从而形成一种先进的深层承载力主动支护体系，与土体共同作用，充分发挥土层能量，提高边坡土层的整体性的自身强度自稳定能力，使边坡得以稳定。五、 土钉墙支护（一） 方案由于考虑到本工程场地地质条件以及周边生活区的地下管道有渗漏的可能，会影响边坡的稳定，为了提高应变能力边坡以应按1：0.3放坡。根据地堪报告及现场情况本工程护坡方案按基坑坡顶二米外有20kPa均布荷载的基础上进行统一设计。经计算技术参数如下：1、 土钉墙技术参数土钉道号竖向间距（m）水平间距（m）倾角超挖深度（m）钻孔直径（）长度（m）配筋（）1.51.5100.51006161.51.5100.51005161.51.5100.5100416第一排土钉由于在杂填土中，如果难以成孔，可用气锤将50钢管顶入，将管内注浆代替土钉。2、面层技术参数土钉横压筋14通长，横压筋与土钉端部“L”字型焊接。坡顶增设锚拉支护体系，每隔6.0米设一道竖筋，竖拉筋为14螺纹钢，竖拉筋一端与各层对应的土钉钢筋焊接，另一端则与锚拉桩联接，锚拉桩为纵向土钉，土钉孔径为10，其长度为2米。钢筋网片6.5200200，现场扎丝绑编；面层喷射C20混凝土，混凝土配合比为水泥：砂：石=1：2：2。厚度810，坡顶喷射混凝土，护顶宽度为0.8m1 m。钢筋采用、级钢，水泥采用P32.5普通（或复合）硅酸盐水泥。根据情况选用“先喷后锚”或“先锚后喷”的施工顺序。采取信息法施工，各段土钉的排数、长度、间距应据实际情况、地下障碍情况由现场技术负责人及时作出变更和调整。（二） 施工部署1、 施工准备：（1） 测量放线：放出基坑开挖上口线，并在场区四周围挡上作标记，以备开挖后测放边线；（2） 施工用电配置：依据所投入机械设备用电功率统计，设备总计电力约50kVA，考虑到设备使用顺序及正常使用率，工程需电力40kVA，因此，因此，只需大于40kVA的变压器就可满足施工的需要。2、 施工安排：进场后先开挖土钉支护施工作业面，土方开挖，宜从基坑的一端向另一端推进，当一段坡面挖出后立即安排护坡施工，随着土方开挖的推进坡面不断暴露，护坡紧随其后，这样一方面减少坡面暴露的时间，减少土层内力释放，有利于边坡稳定，另一方面有利于护坡施工安排流水作业。在距离边坡8m的范围内要严格按照设计进行开挖，严禁超挖。（三） 施工主要机械设备考虑到场区内地层情况，设计要求及工期要求，主要施工机械设备选用如下：成孔设备：洛阳铲20把；钢筋加工机械设备一览表设备名称设备型号数量调直机1台电焊机BX-3002台钢筋切割机GJ51-321台喷射砼施工机械设备一览表设备名称设备型号数量空压机12m1台砼喷射泵Pz-51台搅拌桶1个注浆泵2台(四)施工工艺流程 修坡成孔下钢筋注浆遍网喷射砼六、 施工工期计划（一） 施工进度计划土钉支护紧随基坑开挖，土钉支护工程工期根据工程特点、现场情况及周围环境对工程的影响，采用先进的施工方法，合理安排工期，以确保承担的基坑支护工程在预定的时间内完成。（二） 保证措施1、 对工程进度所涉及的各方面工作进行详细的安排，反馈信息，及时调整工作计划以适应施工现场的实际条件。2、 合理组织施工工序，协调好各工序间交叉施工，解决好施工对现场周围环境的影响，保证全天候的作业条件，以充分利用有效工作时间。七、 施工主要质量技术要求（一） 成孔：主要以人工洛阳铲成孔。1、 孔位允许偏差100。2、 孔深允许偏差50。3、 孔径不允许负偏差。4、 孔内渣土应清理干净。5、 遇土下障碍打不到设计深度应及时上报，经技术人员同总包、监理研究变更后再施工。（二） 注浆1、 注浆采用全长压力注浆，注浆次数不少于二次。2、 采用纯水泥浆，浆液水灰比0.5，水泥Po32.5。（三） 制锚1、 锚筋要达到设计长度，孔口外露统一为10。2、 锚筋全长每2.5米加焊支架（或葫芦头）。3、 锚筋外露段严禁悬挂重物。（四） 喷射混凝土1、 面层喷射砼C20厚不小于8。粗骨料粒径最大不超过12。2、 钢筋网片6.5200200，采用绑扎而成，铺设时每边搭接长度应不小于200。3、 横竖压筋焊接时不得有气孔、咬肉。（五） 滞水处理1、 设置排水管。2、 设排水沟，挖集水坑，集水外排。八、 工程监测方案为了保证拟建物周围建筑物在护坡施工过程中的安全性，拟对周边进行位移观测。1、 使用仪器：经纬仪2、 位移观测基准点的建立：在基坑的每个角处各设立一个位移观测基点3、 位移观测点的建立：在基坑边每50米设立一个位移观测点。4、 每两天测一次，如观测期间数据变化较大，随时加测。因故停工，复工前加测一次，期间仍按常规监测。5、 在埋设观测点和施工期间的观测过程中，施工单位应提供必要的协助，对基准点和观测点采取必要的保护措施，确保水准点和沉降点不被破坏，保证观测顺利进行，及测量人员和仪器的安全，基坑边报警值为槽深的3，如果超过以上数值，应尽快进行加固处理。九、 施工质量保证机构与施工质量保证措施（一） 施工质量保证机构建立由项目经理领导、项目副经理中间控制，技术质量组全体人员基层检查的管理系统，以确保各项质量保证措施落实到各分部工程及各道工序中。并在施工过程中设专职质量员，班组设兼职质量员进行自检互检，发现不符合质量标准的问题及时纠正。质量保证体系如附图所示：项目经理总工程师技术质量部钻钢混锚安孔筋凝杆装QC制土施QC小作QC工小组QC小QC组小组小组组（二） 施工质量保证措施1、 严把钢筋进料关，保证使用产品质量合格的钢材，并做好原材料试验；2、 水泥、砂、石、外加剂等进场后应做原材复试并提供试验报告；3、 土钉注浆后，一定时间（2小时内）内必须进行二次压浆，以确保锚固段长度；4、 做好并收集、整理好各种施工原始记录，质量检查记录、设计变更、现场签证记录等原始资料，并做好施工日志。十、 施工安全保证措施（一） 安全保证体系以项目经理为首，由安全、工程、技术质量、安装、行政和基层专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系，建立项目经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。（二） 分析安全难点，确保安全管理重点在每个大的施工阶段开始之前，分析该阶段的施工条件，施工特点、施工方法、预测施工安全难点和事故隐患，确保管理点和预防控制措施。1、 在土方施工阶段，边坡的防塌是难点，除要有科学的计算依据，良好的施工质量外，还要做出切实可靠的安全程度评估；2、 现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制；3、 总包负责在基坑边用架杆搭设一米高防护围栏，同时建议总包对基坑边的路面进行道路的硬化。4、 锚杆注浆前要检查注浆管及接头绑扎是否牢固，防止漏浆喷射伤人；5、 已挖完的基槽，在雨后要仔细观察土壤情况，如发现有裂缝、鼓包、滑动等现象，要及时排除险情后方可施工；6、 工人上下基坑要走人行安全通道。（三） 安全管理1、 严格执行国家及呼市有关施工现场安全管理条例及办法；2、 建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落到广大群众基础上；3、 编制安全措施，设计和购置安全设施；4、 强化安全法制观念，严格执行安全工作文字交底，双方认可；5、 加强施工管理人员的安全考核增强安全意识，避免违章指挥。（四） 雨季施工措施本工程施工若遇到雨季，其施工应执行以下措施，以保证工程施工质量及人员、设备的安全：1、 基坑四周地面要填平，留一定的外坡使基坑四周8m宽范围地面不能有积水。2、 鉴于本工程处原有建筑物附近，地下水较丰富，要在雨季来临时重视，及时研究对策，制定补充方案，确保结构的正常施工。3、 在雨季期间，加强值班及收听天气预报，下雨之前清理坑内的积水及排水沟，预备好潜水泵等抽水工具，雨后及时组织人力、物力进行坑内抽排水的工作及基坑四周积水的疏通工作。（五） 边坡意外情况应急措施基坑开挖和喷锚支护施工过程中，由于破坏了土层中原有的应力平衡，坡面会发生变形，直到达到新的平衡。当发现坡面的安全出现问题时，应采取相应的措施：1、在施工过程中，就要进行预防，严格按设计施工方案进行施工并在边坡建立相应的位移观测点。2、如果观测点的累积位移量超过3，应停止当前开挖，并对边坡进行增加锚杆的加固处理。3、注意周边现场的管线情况，杜绝管道水渗漏，喷锚护坡安全的最大隐患是水，为此施工过程中对少量地下滞水一定要将其引出。同时也要对地表水做好排水工作，不能使其渗入特别是在基坑周围不能有渗水井的存在。如果发现基坑四周有地下管线跑漏水现象时，一定要将其处理妥当。基坑四周坡顶施工场地应进行硬化处理，以保证施工机械以匀布荷载的形式作用于坡面。4、由于施工速度过快，锚杆砂浆尚未凝固。应和土方施工单位加强配合，安排好施工顺序，避免发生上一步坡面刚施工完就立即开挖的情况发生。5、在坡面变形较大的地段另补设锚杆，通过槽钢对坡面施加预应力的方法来控制坡面的变形，必要时可将该坡面回填，待变形得到控制时再将该坡面挖开。6、当发现坡面位移较大时，现场应设专人34小时不间断的观测，发现问题及时通过有关技术人员进行处理。十一、文明施工措施该工程施工机械较多，施工方法较复杂，我们将力争做到文明施工。（一）合理进行施工现场的平面布置，做到计划用料，使现场材料堆放降到最低值，保证场内道路通畅；（二）运输散装材料时，车厢后封闭，避免撒落，料车离场前，派人用水将料槽及车身、轮胎冲洗干净；（三）合理安排作业时间，采用低噪音施工机械设备，减少噪音扰民；（四）夜间灯具集中照射，避免灯光扰民；（五）工人宿舍专人或轮流卫生值日，确保室内外整洁、卫生，工地厕所专人清扫，防止蚊蝇滋生。十二、施工组织机构（一）组织结构本工程实行项目法施工，按照公司项目管理组织条例组织实施。项目经理部组织机构如附图所示：现场负责人技术协调部工程执行部材料安检部（三） 劳动力组织根据所承担的工程量计算，所需各工种劳动力大约15人。土钉墙支护设计计算 一、设计计算依据1、岩土工程勘察报告2、设计单位提供的相关设计图纸和技术要求3、建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）4、混凝土结构设计规范（GBJ10-89）5、建筑基坑支护技术规范（JGJ120-99）6、基坑土钉支护技术规范（CECS96：97）7、深基坑支护设计与施工（中国建筑工业出版社）8、地基加固新技术（中国建筑工业出版社）二、地质情况及采用参数1、填土：2、粉土：3、粗砾砂：4、设定地面超载q=20kPa三、土钉设计计算遵循原则1、只考虑土钉的受拉作用；2、土钉的尺寸应满足设计内力的要求，同时应满足支护内部整体稳定性的需要。四、土钉支护各组成部分尺寸及参数的选取根据建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）及基坑土钉支护技术规程（CECS96：97）的有关规定，结合边坡特点，初步选取参数如下：1、锚固体孔径d。=102、锚固体水平间距：Sh=1.50m；纵向间距Sv=1.50m3、土钉钻孔的向下倾角=104、边坡按1：0.3放坡，则坡角=73.4五、土钉支护设计计算边坡支护中共设七排土钉，土钉横向间距为1.50米，现以第二层土钉为例来计算，其它各排土钉的计算结果详见后附“各层土钉计算成果表”。1、内摩擦角和重度的计算通过对各层土的i、i值进行厚度加权平均值求得： h1tg1+h2tg2+h2tg3+h3tg3=arctgh1+h2+h3= 1h1+2h2+3h3 =hi= 2、主动土压力系数Ka计算Ka=3、土钉所受最大拉力（设计内力）N的计算根据基坑土钉支护技术规程（CECS96：97）中公式来计算设计内力。1N= PSvSh 其中P=P1+Pqcos式中： 土钉的倾角，为10；P 土钉长度中点所处深度位置上的侧压力，kPa；P1 土钉长度中点所处深度位置上由支护土体自重引起的侧压力，kPa；Pq 地表均布荷载引起的侧压力，kPa；Sv 土钉纵向间距，为1.50m。Sh 土钉横向间距，为1.50m。 （1）地表均布荷载引起的侧压力Pq的计算 Pq = kaq = （2）支护土体自重引起的侧压力P1的计算。据“规程CECS96:97”的有关规定来计算。 c 对于 0.05的砂土和粉土：P1=0.55kaHih c 对于 0.05的一般粘性土：h 2c 1 P1= ka(1- ) Hi 0.050.55kai但不小于0.2Hi的一般粘性土：Hi ka P1=（3）设计内力N的计算 1N= PSvSy =cos4、土钉钢筋直径d的计算各层土钉在设计内力作用下应满足下式 dFs,dN1.1 fyk 4式中：Fs,d 土钉的局部稳定安全系数，根据程取1.4；N 土钉设计内力，kN;D 土钉钢筋直径，；fyd钢筋抗拉强度标准值，据GBJ10-89取3.35105kPa；代入数据求得d，取 钢筋。4、土钉长度j的计算各层土钉的长度尚宜满足下列条件式中： 土钉轴线与倾角等于45+ 斜线的交点至土钉外端点 的距离，m；d 土钉孔径，为10； 土钉与土体之间的界面粘结强度，取kPa。代入数据求得 m，取 = m。6、 土体内部整体稳定性分析（1） 土钉极限抗拔内力R的计算土体破坏面上每一土钉达到的极限抗拔内力R按下列公式计算，并取其中的最小值。按土钉受拉屈服条件 R=1.1 式中： 土钉孔径，10；土钉钢筋直径，；土钉在破坏面一侧伸入稳定土体中的长度，m；土钉与土体之间的界面粘结强度，取kPa。钢筋抗拉强度标准值，据GBJ10-89取3.3510代入数据求得R=kN。（2）稳定安全系数K的计算各层土钉计算成果一览表土钉序号123