一、编制依据
1、中冶赛迪工程技 计的梅钢23#路综合管线改造工程给排水管廊施工图290.64TJ0005、梅钢23#路综合管线改造工程电缆隧道施工图290.64TJ0007; 2、梅钢有关标准化工地及深基坑施工的相关规定和要求; 3、场地的工程地质勘察报告; 4、场地的环境条件;
5、南京土苑建设工程咨询有限公司管廊、电缆隧道基坑支护设计方案意见。
二、工程概况
梅钢2 管线改造工程(Ⅰ标段)中的管廊基坑呈L型,东西长约41.90m,南北宽约6.20m,由于基底要超挖换填1.50m,范围为外延大于1.00m,场地±0.00相当于绝对标高10.30m,现场地整平标高为-0.50m,则管廊基坑实际开挖为: 东西长约43.90m,南北宽约8.20m,开挖深度为10.80m。
电缆隧道基坑呈L型,东西长约35.20m,南北宽约3.40m,场地±0.00相当于绝对标高10.30m,现场地整平标高为-0.50m,则电缆隧道实际开挖为:东西长约35.20m,南北宽约3.40m,开挖深度为7.70m。
本次开挖土方量为18500m3,支护约为420吨。
三、周边条件
本场地位于新建球罐区以西,炼钢车间以南,场地西侧17.3~21m范围内地下有3根管线,外侧管线埋深1.0 m,其余两根埋深1.5m,地面有煤气管线Z94#支架,支架基础为天然地基,地基埋深2.0m,基坑开挖期间需要保护。南侧12.50m有新球罐区外管线N21#支架,支架基础为天然地基,地基埋深2.0m。其他无需要保护的建(构)筑物。
四、场地的工程地质与水文地质条件
根据中冶集团武汉勘察研究院有限公司提供的岩土工程勘察报告,(上海梅山钢铁股份有限公司,产品结构调整及工艺装备升级技术改造转炉炼钢工程岩土工程勘察报告),场地内(基坑开挖范围内)对基坑开挖有关的土层,自上而下主要如下:
①1层杂填土(Qml):杂色,主要由混凝土路面、砖块、碎石、钢渣、生活垃圾等硬杂质混粘性土组成,碎石含量55%,直径2~10cm,呈湿、松散~稍密状态。
①2层素填土(Qml):黄褐~褐色,主要由粘性土或耕植土组成,含约5~10%碎石和植物根系,呈湿、松散~稍密状态。
③3层粉砂(Q4al):褐黄、黄灰、青灰色,主要成分为石英、长石,含有云母,夹薄层粉土及粉质粘土,无光泽,摇震反应迅速,干强度低,韧性低,呈饱和,松散~稍密状态,局部为中密状态。
③5层淤泥质粉质粘土(Q4al):褐灰、灰色,含云母、腐植物及有机质,夹薄层粘土、粉土及粉砂,其厚度较大,切面较光滑,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,呈饱和,流塑状态,局部以粉土为主。
水文地质条件
拟建场地下水属孔隙潜水,赋存于第四系全新统冲积层(Q4al)中(③3层、③5层),主要接受大气降水及地表水的渗流补给,以蒸发排泄为主,水位动态受季节性变化影响明显;稳定水位埋深0.30~3.7米。③3层为饱和含水层,开挖后易产生流砂、管涌等后果,③5层淤泥质粉质粘土夹薄层粘土、粉土及粉砂,局部以粉土为主,对基坑开挖影响较大。
根据勘察报告,各土层基坑开挖和支护的有关设计参数如下表所示: 土层 ①1 ①2 ③3 ③5 重度 3直剪固快 φ(度) 10.0 5.0 28.0 3.0 渗透系数 10-6(cm/s) KV 40.0 5.0 9000.0 50.0 KH 备 注 γ(kN/m) c(kPa) 19.2 18.9 19.4 17.8 10.0 15.0 8.0 14.0 在开挖深度范围内,主要是1-2层素填土、2-1层粉质粘土夹粉土、2-3层粉土夹粉质粘土、2-4层粉质粘土、3-5层粉质粘土。
五、施工部署
1、施工顺序
基坑采用明挖顺作法施工。施工方法及主要施工顺序如下:
a.平整场地,根据情况在边坡顶部设置截水沟,防止地表水流入基坑内和冲刷边坡; b.测量放线,设置轻型井点降水,降水至一定时间进行分层土方开挖;
c.打设拉森钢板桩并进行支撑。
d.土方开挖至坑底,夯实基底土(换填基底土)并应尽快满堂浇注砼垫层和地下结构底板,严禁暴露时间过长; e.主体施工
2、场地布置
2.1、根据梅钢建设工地标准化要求及工程需要,现场设置值班室1间,工具房1间,钢筋加工及木工加工场地。
2.2、根据工程实际情况,本基坑横跨23#路,施工期间23#路两端需封闭,直至本工程施工结束。
2.3、根据工程的特殊性,需保证连续不断降水,现场设置两台100KW的柴油发电机,以备施工电源停电情况下应急使用。
3、施工进度计划:本土方开挖计划20天完成(见附表)。
六、主要施工方法
1、井点降水
根据本工程地质情况,在自然地面2米下土质为砂土,且水位在自然地面下1米处,此区域按常规施工,难点较大,施工前需采取轻型井点降水,使基坑区域土体固结,减少静止水压力,从而确保围护及边坡土体稳定。
轻型井点的施工顺序为:成孔 下井管 投滤料 试水与检查 开始降水 1.1、轻型井点降水布置
根据本工程的平面形状和挖土深度,本轻型井点环形布置,设二级降水,在每层马道坡脚处设置双排井点管,并相互错开。在管廊开挖前1周布设轻型井点降水,沿管廊及电缆隧道四周原则上每50米布置一套一级轻型井点降水系统(中间视情况临时布置数套轻型井点,并在土方开挖过程中依次拔除)。井点管的材质为PEΦ40管,井点管长6米,加虑管长0.8米,井点管间距1.2米,集水总管选用70mm,布管详见井点施工布置图。
本工程采用二级轻型井点降水,根据基坑尺寸,共需井点管950根,降水泵约20台。
1.2、运行与观测
1.2.1、按施工设计布置的观察井(孔),应随同冲点时设置、试抽或试水。井点系统
运行前先观测一昼夜每隔4h间隔的稳定水位,井点系统运行后,除特殊要求加点外,每日观测4次。为了监控与检查系统运行情况,即使水位稳定、运行正常,也要坚持每6小时观测一次。
1.2.2、每根井点管的出水情况,要随时检查观测。抽水后对周围建筑物的影响也要定时观测、并记录、分析。 1.3、回填与拔点
1.3.1、井点降水设备按标准布置及安装到位后,应先部分或全部井点试抽,当水量稳定之后,可根据水量情况适当改变机组所带的点数,使水压、出水量、降水深度达到最佳状态,进行正常运行。井点降水设备应在施工过程中连续运行,运行中随时分析记录,调整出水量,保证降水效果处于最佳状态。
1.3.2、管廊及电缆隧道施工隐蔽验收后,应抓紧回填夯实,应回填土进行到稳定地下水位以上时,即可停止抽水,拔除井点管,拆除集水总管及降水泵。 1.4、轻型井点施工
1.4.1、井点管
用直径40mm的PE管,长度6米,管下端配有滤管和管尖,其构造如后附图。滤管直径与井点管相同。管壁上呈梅花形钻直径为3—6mm孔。管壁外包两层滤网,内层为粗滤网,采用网眼30—50孔/cm的黄铜丝布、生丝布或尼龙丝布,外层为粗滤网,采用网10孔/cm的铁丝布或尼龙布或棕皮。为避免滤孔淤塞,在管壁与滤网间用铁丝绕成螺旋状隔开,滤网外面再围一层8号粗铁丝保护层。滤管下端放一个锥形的铸铁头,井点管的上端用连接管与总管相连。
1.4.2、连接管与集水总管
连接管用塑料透明管、胶皮管或钢管制成,直径为40mmm,每个连接管均宜装设阀门,以便检修井点。集水总管直径为48mm的钢管分节连接,第节长4mm,每隔1m 设一个连接井点管的接头。
1.4.3、抽水设备
真空泵轻型井点设备由离心泵、真空泵、压力箱、水气分离器等组成。 1.4.4、井点布置
根据基坑平面形状与大小、土质和地下水的流向、降低地下水的深度等要求而定。本工程井点布置在基坑四周一圈呈封闭环状。
井点管间距一般为0.8—1.6m,本工程井点管间距设为1m,为充分利用泵的抽吸能力,及水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25~0.5%的上仰坡度,水泵轴心与总管齐平。井点管的入土深度应根据降水深度及储水层所在位置等决定,但必须将滤管埋入储水层内,并且比所挖基坑或沟槽底深0.9~1.2m。 1.5、井点管埋设
根据地质情况采用直径30mm的冲水管式高压水冲枪冲孔。孔径一般为200~300mm,深度比滤管深0.5m。冲孔所需水压力根据土质不同而异,一般为0.6~1.2MPa,为加快冲孔速度,在冲管两侧加装两根空气管,通入压缩空气。冲孔时冲管应垂直插入土中,并作上下左右摆动,加剧土的松动,孔旁应挖排水沟。冲孔深度应比滤管低0.5m左右,以利沉泥。孔成形后应立即放入井点管同时往孔内填出砂,井点管要位于砂井中间。管砂时,管内水面应同时上升,否则注水于管内,水如很快下降,则认为埋管合格。良好的砂井是保证埋管质量的关键。
井点管埋设完毕,应接通总管与抽水设备进行试抽水,检查有无漏水、漏气,出水是否正常,有无淤塞等现象,如有异常应修好后方可使用。 1.6、井点管使用
点管使用时,应保证连续不断地抽水,并准备双电源。一路电源取自现场施工电源,另一路电源为备用的两台100KW的柴油发电机。正常出水规律是:先大先小,先混先清,如不上水,或水一直较混,或出现清后又混等情况,应立即检查纠正。真空度是判断井点系统良好与否的尺度,应经常观测,应不低于55.3~66.7Kpa,如真空度不够,通常是由于管路漏气,应及时修好。井点管淤塞,可通过听管内水流声;手扶管壁感到震动;冬季时期摸管子冷热、潮干等简便方法进行检查,如井点淤塞太多,严重影响降水效果时,应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。
管廊和电缆隧道竣工并进行回填土后,方可拆除井点系统,拔出可借助于倒链、起重机,所留孔洞用砂或土填塞。
井点降水时,应对水位降低区域内的建筑物进行沉陷或水平位移观测,过大时,应及时采取防护技术措施。 2、土方工程
2.1基坑开挖坡度及支护
2.1.1.管廊基坑采用二级放坡形式进行支护,放坡系数为1:1.0,一级坡高2.3米,马