基础工程设计

基础工程课程设计

专业：勘查技术与工程

班级：021083

组别：第四组

组长：齐瑞宁（02108321）

组员：张晓辉（02108322）周建兵（02108323）

马瑞阳（02108324）田壮鹏（02108325）

蒋  鹏（02108334）

指导老师：***

日期：201/3/10

一  工程概况……………………………………………………………………2

二   场地工程地质地件……………………………………………………………2

南磨房乡新村建设（二期）课程设计

一  工程概况

规划中的南磨房乡新村建设（二期）地处朝阳区南磨房乡楼梓庄村，规划总建筑面积约820000平方米，小区南临京沈高速路，西接东四环畔的城市绿化带，东为已建的南磨房乡新村建设（一期）。二期拟建楼房23栋，11层～26层不等，分成南北2区，高低错落排列。

本次对基本具备现场作业条件的Ⅱ区-8﹟楼进行勘察，该建筑物位于拟建场区南部，由于未拆除原有建筑物的影响，本次勘察所布的zk13～zk16四个钻孔未能钻探。为不影响工程进度，本次根据已经钻探完成的17个钻孔资料编写勘察报告，待现场具备作业条件后，再进行补堪，并提交补充勘察资料。建筑物及地下车库等设施的结构、位置、尺寸若有改动，可在局部补充勘察阶段一并进行钻探，并提供补充资料。

Ⅱ区-8﹟楼为地上16～20层、剪力墙结构、箱型基础建筑物，其中1层裙房为小区配套商业及会所，设有地下车库，±0.000标高暂定为35.35m，基底埋深暂按自然地面下7.5m左右考虑。

二   场地工程地质条件

工程地质条件

根据北京国电水利电力工程有限公司提供的的《南磨房乡新村建设（二期）工程地质勘察报告》，该场地的地层分布情况如下表1：

             地层情况一览表                          表1

本次勘察期间上层滞水静止水位埋深为1.0～4.2m，相应的水位标高为33.81～31.19m。实测钻孔内潜水静止水位埋深为11.0～12.4m，相应的静止水位高程为23.03～24.2m。

根据有关观测资料，该拟建场区地下水历年最高水位标高（含上层滞水）为：1959年的等值线推测参考值为34.0m，接近现状地表。

经查询（查询编号为2001外005），该拟建场区近3～5年最高地下水位为：标高32.6m左右。

三   本方案编制基本依据

1.场地岩土工程勘察报告；

2.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

3.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；

4.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

5.《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/111--98）。

四   降水设计

1.编制依据

 1.1  北京国电水利电力工程有限公司提供的《南磨房乡新村建设（二期）工程地质勘察报告》（2002.8）

 1.2  岩土工程勘察规范（GB50021-2001）

 1.3  建筑及市政降水工程技术规范（JGJ∕T111-98）

2.场地工程、水文地质条件

2.1地形地物

该建筑场地，原为南磨房乡楼梓庄村居民平房区，勘察时原有建筑部分未拆除外，多数已拆除，地表多建筑渣土。

本次勘察孔口高程的起算点为南磨房乡新村建设（一期）1住7#楼西南角台阶上的BM1点，其高程为：35.283m。实测孔口高程在34.81m～35.55m，地形基本平坦。

2.2 地层岩性如上表一，

2.3 地下水

根据该场地水文地质条件得如下总结:

2.3.1 水位埋藏情况 

建议抗浮设计水位高程采用33.0m。

2.3.2 水质分析

    本次勘察在zk9#钻孔取水样1组，相关的水质化学分析结果表明，该地下水根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）该地下水中Cl¯含量超标，在干湿交替状态，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。

3.降水设计方案

根据勘察资料场地内赋存两层地下水:第一层地下水水位标高33.81~31.91m,地下静止水位埋深1.0~4.2m,含水层为上层滞水;第二层地下水水位标高23.03~24.2,埋深为11.0~12.4m。

3.1.基坑降水设计计算书

降水方法的选择——单级轻型井点

含水层渗透系数K=0.8 m/d

降水深度S=7.5-2.6=4.9m

3.2基坑等效半径

γ0=0.29（a+b）=0.29 ×95=27.6m 取γ0=28m

式中：

——不规则基坑圆形概化后的等效半径；

——基坑长度；

——基坑宽度

3.3降水影响半径

R=2S =13.6m

式中：

——降水影响半径；

——基坑水位降深；

——含水层的渗透系数；

h——含水层厚度；

3.4基坑涌水量Q

Q=1.366K=198m3/d   式中：

——基坑涌水量；

——降水影响半径；

——基坑水位降深；

——含水层的渗透系数；

——基坑等效半径。

3.5单井涌水量

q=65 =2.2m3/d

式中：

——单井涌水量；

d——滤管直径；

L——滤管长度；

——渗透系数。

3.6井数量

n=1.1=1.1×198/2.2=99

井间距 a = =1.9m

根据实际工程经验可取a=1.8m。

n=D/a=95×2/1.8=105.5, 取n=106.

考虑现场施工井点布置n取110.

3.7降水井深度

=8m

式中：

——降水井深度；

3.8降低水位预测

=5.8>4.9

4.0基坑降水设计方案

由以上计算可以确定，基坑降水设计方案采用轻型井点降水，井径50mm，距边坡1m，井深8.0m，井间距1.8m，井数量为110口。

5.降水工程监测与维护

5.1降水监测

    降水监测与维护期间应对各降水井的水位和水量进行同步检测。在基坑开挖过程中，应随时观测基坑侧壁、基坑底的渗透现象，并查明原因，及时采取工程措施。

5.2降水维护

5.2.1降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，发现问题及时处理，是抽水设备始终处于正常运行状态。

5.2．2抽水设备应定期保养，降水期间不得随意停抽。

5.2.3注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水管静水位高度即结果。当地下水很浅、且对工程有影响时，可适当延长。

6.降水施工组织方案

6.1 设备的选择

（1）井点管：用直径DN50的PVC管，长9.8m，下端为1.2m长的滤管。

（2）连接管：胶皮管与井点管和总管连接，塑料薄膜或胶泥裹住接头以防漏气。

（3）集水总管：用直径75mm的塑料管分节连接，每隔2m设一个连接井点管的接头。

（4）选用2台真空泵。

（5）冲孔设备：选用高压式离心泵。

6.2 技术准备

（1）详细查阅工程地质勘察报告，了解工程地质情况，分析降水过程中可能出现的技术问题和采取的对策。

（2）凿孔设备与抽水设备检查。

6.3 井点施工工艺流程

放线定位→铺设总管→冲孔→安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封→用弯联管将井点管与总管接通→安装抽水设备与总管连通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气、再开动离心水泵抽水、测量观测井中地下水位变化。

6.4施工工艺

（1）根据基坑支护设计方案及岩土工程勘察报告该工程降水将基坑内地下水降低0.5米以下。

（2）按确定的井点布置形状，放出基线用挖掘机开挖沟槽。

（3）用冲孔设备冲井点管孔。

（4）埋设井点管，回填粗砂滤层。

（5）敷设集水总管。

（6）连接抽水设备，进行试抽。

（7）检查是否有死管。

（8）用机械拔除井点管。

6.5 施工技术措施及质量保证措施

（1）为确保场地内的大气降水不回灌到地表以下，在开始井点降水施工前，合理安排好场内地表水的排水沟槽。

（2）冲孔时，冲孔孔径不得大于300mm，冲孔深度按施工方案比滤管低0.5m，且垂直水平管，井点管管距为6.8m，冲孔冲到底标高后，再将冲水管上提1.0m，再冲一遍后成孔（扩大井点滤层用）。

（3）井点降水设备进场，在埋设井点管之前，必须逐根检查井点管及集水总管，发现损坏，立即更换，保证滤网完整无缺。井点管埋设之前，用布头或麻丝塞住管口，以免埋设时杂物掉入管内。

（4）井孔冲成后，应立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间填砂滤层，以防孔壁塌土。砂宜用粗砂。

（5）每根井点管埋设后，应及时检验渗水性能。井点管与孔壁之间填砂滤料时，管口应有泥浆水冒出，或向管内灌水时，能很快下渗方为合格。

（6）布设集水总管之前，必须对集水总管进行清洗，并对其它部件进行检查清洗。井点管与集水总管之间用橡胶软管连接，确保其密闭性。

（7）井点系统安装完毕后，必须及时试抽，并全面检查管路接头质量、井点出水状况和抽水机械运转情况等，如发现漏气和死井，应立即处理。每套机组所能带动的集水管总长度必须严格按机组功率及试抽后确定。

（8）试抽合格后，井点孔口到地面下1.0m的深度范围内，用粘性土填塞严密，以防漏气。

（9）开始抽水后一般不应停抽，时抽时止，滤网易堵塞，也易抽出土粒，并引起附近建筑物由于土粒流失而沉降开裂。正常排水应是细水长流，出水澄清。

（10）为确保水位降至设计标高，在设定位置设一个水位监测孔，派人24小时值班监测水位，发现情况及时上报。降水施工队应派员24小时值班，定时观测流量及水位降低情况并做好《轻型井点降水记录》，同时施工人员在井点施工时，亦应做好《井点施工记录》。

（11）质量通病的防治

（12）井点

7.施工安全及环保措施

7.1安全措施

⑴ 施工人员进入现场要佩戴安全帽，钻塔下严禁站人。

⑵ 民工进场要进行安全教育和交底，并签订安全协议书。

⑶ 设立电工值班制度，非电工不得随意接电，电工应随时检查电路情况，排除隐患。

⑷ 现场严禁使用明火。

⑸ 机械维修、清理应在断电后清扫，并由电工拉闸上锁，清扫完毕后再通知电工通电，以避免人员伤亡。

⑹ 机械操作手，电气焊工、电工，应持证上岗，并严格执行安全操作规程。

⑺ 配电箱、开关箱位置合理，内部设施符合要求，箱体整洁牢固加锁。

7.2环保设施

⑻ 设置泥浆沉淀池，泥浆污水经沉淀后排入市政污水井。

⑼ 施工场地无随地大小便，施工垃圾及时清理。

⑽ 降水外排水设置泥浆池经沉淀后排入市政污水井。

⑾ 施工人员不许大声喧哗。

⑿ 钻机等噪声设备按建委规定，控制施工时间。

⒀ 增加环保意识，对在施工人员入场前进行一次环保教育。

7.工程环境

7.1工程环境影响预测

    当降水工程区及临近已有建筑物、构筑物以及地下管线时，应对地面沉降、基坑边坡失稳水质变化进行预测。

7.2工程环境影响监测

降水过程中，特别是在基坑开挖时，应随时观察基坑边坡的稳定性，防止边坡产生流沙、流土、侵蚀、塌方等现象。

7.3工程环境影响防治

降水工程施工前或施工中，应当根据监测资料判断工程环境影响程度，及时采取防治措施。并可采用以下方法：改进降水技术方法；边坡网护、喷护；人工回灌地下水。

7.4水资源保护

江水施工期间抽出的淡水，应在现场澄清后排放，防止堵塞市政管网或污染地表水体；降水施工排出的土和泥浆不得随意排放，防止污染城市环境或影响土地功能。

五   CFG桩设计

1. CFG桩基计算书

1.1桩的布置

根据设计条件，建议桩径400mm，桩间距2000mm，桩长12.5m，桩按照正方形在基础下面均布，可按下式计算桩土面积置换率：

de=1.13Sa=1.13×2=2.26m

m=d02／de2  =0.42／2.262=0.031

式中

m——桩土面积置换率；

d0——桩身平均直径；

de——一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径，正方形布桩时de=1.13s；

Sa——为桩间距。

1.2单桩竖向承载力特征值Ra计算

单桩竖向承载力特征值可按下式计算：

式中

up——桩的周长；

n——桩长范围内所划分的土层数；

qsi、qp——桩周第i层土的侧阻力、桩端端阻力特征值（kPa），可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007有关规定确定；

li——第i层土的厚度；

Ap——桩端的截面积。

Ap=d02 ／4 =0.126m2

=d0=1.256m

CFG桩穿过6层土

第一层粉质粘土                 fka=140kPa   qs=45kPa     h=2.5m

第二层砂质粘土粘质粉土         fka=180kPa   qs=50kPa     h=0.5m

第三层细砂、中砂               fka=300kPa   qs=70kPa     h=4.5m

第四层砂质粉土、粉砂           fka=220kPa   qs=60kPa     h=1m

第五层粉质粘土                 fka=210kPa   qs=50kPa     h=2m

第六层粘质粉土                 fka=230kPa   qs=65kPa     h=2m   

                               qp=600kPa

Ra =+αqp·Ap

=1.256×(45×2.5+50×0.5+70×4.5+60×1+50×2+65×2)+1.0×600×0.126

=1008.2kPa

1.3复合地基承载力特征值验算

复合地基的承载力特征值可按下式可估算：

=0.031×1008.2/0.126+0.8×(1-0.031) ×140

=356.577kPa

式中 

fspk——复合地基承载力特征值（kPa）；

m——面积置换率；

Ra——单桩竖向承载力特征值（kPa）；

Ap——桩的截面积（m2）；

——桩间土承载力折减系数；

fak——处理后桩间土承载力特征值（kPa）。

fa=fspk+ηd ·γm(d-0.5)

=356.577+1.0×18×(6.5-0.5)

=4.577kPa>340kPa

满足承载力要求。

2.0地基处理后的变形计算

复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ξ倍，ξ值可按下式确定：

ξ =fspk/fak=356.577/140=2.55                           （4）

式中

fak——基础底面下天然地基承载力特征值（kPa）。  

地基变形按分层总和法进行计算，计算公式为

式中 

s——地基最终沉降量；

s，——按分层总和法计算的地基沉降量；

p0——基底附加应力；

——沉降计算经验系数；

n——地基压缩层计算深度范围内所划分的土层数；

、——基础底面计算点至第i层、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数;

Esi——基础底面下第i层土的压缩模量，按实际应力段取值。

P0=P-Pco=340-18×6.5=223kPa

σzi/σszi= (P0-σszi) /σszi<0.2

即 (223-h)/h<0.2   其中=19  取 h=12m

按《建筑地基基础设计规范GBJ7-》计算地基沉降量，计算如下表2：

      =0.2

∴ =·S=0.2×134=26.8㎜<50㎜.

满足变形要求。

2.1桩体强度设计

由桩顶应力，可得。桩体标号R28按不小于3倍桩顶应力确定。由R28≥3σP，并考虑CFG桩施工工艺，桩体强度确定为C20，坍落度为180-200mm。

3.0  CFG桩复合地基设计

根据以上计算，确定CFG桩采用桩径400mm，施工桩长13m（有效桩长12.5m），桩间距2000mm，正方形布置，桩顶铺设200mm厚碎石（5-20mm）褥垫层，以调整桩土应力比，桩体材料强度为C20。

4．地基（CFG）施工组织设计方案

4.1  复合地基施工组织设计编制依据

    4.1.1建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）

    4.1.2建筑地基基础地基设计规范（GB50007-2002）

    4.1.3建筑桩基技术规范（JGJ94-94）

    4.1.4北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ01-501-92）

    4.1.5高层建筑岩土工程勘查规范（JGJ72-90）

    4.1.6基桩低应力动力检测规程（JGJ/T93-95）

    4.1.7北京煤炭设计研究院勘测岩土工程公司提供的《岩土工程勘察报告》（2001.4）

    4.1.8基础平面图；

    4.1.9建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）

    4.1.10混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T10-95）

    4.1.11建设工程监理规程（GB50319-20000

    4.1.12建设工程监理规程(DBJ01-41-2002)

4.2  CFG桩施工工艺

    本工程采用2台长螺旋钻机成孔、管内泵送混合料（商品混凝土）成桩的工艺，其优点是施工设备简单、施工方便、振动小、噪声低、无环境污染、施工工期短、效率高、施工时应保证每台套设备90kw的电力供应。具体参见CFG桩施工工艺流程图，计划成桩工期17天。可根据甲方的工期要求适当增加CFG打桩设备，缩短工期。

4.3  CFG桩施工准备

    4.3.1熟悉建筑场地条件资料，报告地质报告书、CFG桩布桩图、邻近的高压电缆、管线等资料、建筑物场地的控制点和建筑物位置控制坐标等资料。

    4.3.2场地平整，施工用水、电接至基槽边。根据施工的要求接好电源及水源，要求甲方提供施工用电每套设备不少于120kw,提供不少于30t/h的水源。

    4.3.3提供施工车辆进出场道路畅通。

    4.3.4总包单位提供基轴轴线及高程控制点，为我方地基处理进行桩位线放线复合及测定桩顶标高提供依据。

   4.4  CFG桩施工技术方法

    4.4.1  桩位布设及质量要求

    根据《CFG桩施工桩位图》及建设方提供的轴线为基线进行布设桩位，经监理验收合格后，用钢钎打入地下30cm-50cm后注入石灰粉以作标记。

    4.4.2  成桩工序的质量要求

桩长允许偏差+100mm;桩径允许偏差-20cm；

垂直度允许偏差≦1.5%；桩位允许偏差≦0.30D。

    4.4.3  CFG桩施工工艺要求

    4.4.3.1严格按照本工程地基处理的设计方案要求，保证桩长达到设计要求；每一次正式钻孔前，应用水平仪或吊线垂的方法确定钻杆的垂直度，并保证钻杆的垂直度满足设计要求。

    4.4.3.2混凝土 采用商品混凝土施工，商品混凝土应具有出产合格证，并随时检测混凝土的质量，然后使用1台HBT60型泵将混凝土压灌入土中。使用时，泵工应密切注意各个仪表，确保泵压达到正常。

    4.4.3.3混合料下到孔底后，每打一次泵钻具提升20cm~25cm，并始终使钻头在混合料下面50cm左右，以防断桩。

    4.4.3.4要求砼应在有效时间内压灌入孔中，现场应有明确的记录。

    4.4.3.5 钻与泵送配合每次钻进至标高后，司钻应先将钻具提升20cm~30cm,以利于活门打开，同时通知泵工打泵。现场设有专职人员负责司钻与泵工之间的联系。

    4.4.3.6 盘料灌注前，因管道比较干燥，混合料容易失水，堵塞管道，因此灌注前应先用砂浆润滑管道，然后再泵入混合料。

    4.4.3.7 到设计标高时应及时处理，若混合料超出地下水位，补灌时泵送管应插入混合料液面下0.5m，确保不断桩。

    4.4.3.8 施工完毕，桩体达到一定强度，方可进行开槽。槽底余土清理时确保不破坏桩体及不扰动桩间土。剔除用人工完成，桩顶应修平，严禁出现斜面，裂缝；如因剔桩导致桩头混凝土出现裂缝，缺口，应严格按照混凝土补缺规范进行修补，断面凿毛，刷素水泥浆后用比桩体混合土高一标号的混凝土填补并振捣密实，桩顶标高允许误差为±50mm。

   4.5  施工质量监测

    4.5.1砼浇注期间，单栋楼每天制作混凝土试块（150mm×150cm×150cm）二组，经过标准养护后进行28天强度试验。

    4.5.2成桩21天后按照国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）进行桩基检测和静载试验，静载试验数量宜为0.5%~1%,且整栋楼单桩静载荷试验点不少于3个。低应变动力试验，应抽取不少于总桩数的10%的单桩检测。

    4.5.3商品混凝土应符合设计要求。

    4.5.4施工中应检查桩身混凝土的标号，塌落度、成孔深度及混合料灌入量等。

    4.5.5施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力及褥垫层的质量进行检查。

5.  质量保证体系及措施

5.1 质量目标

    5.1.1优先施工及管理队伍，高标准严格要求；

    5.1.2分部分项工程一次交验合格率100%；

    5.1.3分部分项工程一次交验

    5.1.4优良率在90%以上；

    5.1.5工程质量优良。

  5.2质量保证机构

本工程实行三级质量管理，即技术负责、质检员、施工员。

   5.3质量保证措施

    5.3.1.牢固树立“百年大计，质量第一”的思想，严格按质量保证体系有关程序案例文件执行。全面开展质量管理意识教育，把质量看成是提高企业经济效益的重要手段，牢固树立对工程质量负责，对业主负责的思想，贯彻生产必须抓质量的原则。

    5.3.2.加强作业队自检、专检互检。

    5.3.3.对施工中发现得质量通病，采取有针对性的措施，详细交底，并监督检查。

    5.3.4.做好各施工环节的质量检查，严格执行技术交底制，严格检查施工班组的施工质量，出现任何质量事故时，应及时填写质量事故报表，组织质量事故分析会，并按规定及时上报。

    5.3.5.所有机械设备草料必须符合要求，设备应该调试运行完好，并有备用设备，在出现严格的设备问题后可以及时调整或更换设备，以确保施工的顺利进行。

    5.3.6.项目经理部专门设有工程技术处，对各项工程进行技术负责把关，每道工序制定岗位职责，以确保工程质量达到优。

    5.3.7.实行技术岗位负责制，主要技术及特种工种操作人员必须持证上岗。

    5.3.8.严格遵守技术操作规程，按设计施工，积极配合监理工作。

    5.3.9.技术人员在开工前向全体人员做详细的技术交底。

    5.3.10.充分考虑可能影响工程的不利因素，提出并做好相应的补救和处理措施。

    5.3.11.严把材料进场，搞好复检，抽检，确保材料质量，保证混凝土的质量和强度。

    5.3.12.严格贯彻技术交底，技术复核、自检、互检和隐蔽工程验收等技术管理制度，技术检查复核的基本内容有：定位轴线尺寸；钻孔的深度等。

6．安全目标及措施

  6.1安全管理目标

    执行安全管理及措施，以确保安全施工、无事故发生。

 6.2安全管理及保证措施

    建立以项目经理为首的专职安全员及各专业工长，施工班组长等人员参加的安全领导小组，负责施工现场安全及文明生产的管理，监督和协调工作。贯彻“安全第一，预防为主”的方针，现场安全领导小组应定期组织现场安全文明生产检查，发现问题及时整改。

    6.2.1.人身安全

     6.2.1.1加强安全教育，严格执行安全生产的各项规章制度，现场设专职安全监督员，各作业班组有专人负责安全管理，把日常安全管理监督与定期检查结合起来，定期组织职工学习安全生产知识和多种规章制度，安全操作规程等。

     6.2.1.2凡进入施工现场人员必须戴安全帽。

     6.2.1.3机械所用的电缆均要采取安全措施，避免车俩辗压，以防止人员触电。

     6.2.1.4设备装吊或钻机移位时，应按符合选择索具。严禁吊钩吊人，起吊物体时不准在塔吊下站人，更不得在物体上站人；起重机的臂下严禁站人。

    6.2.2.用电安全

     6.2.2.1现场配电、接线必须电工进行，电工必须持证上岗。电工操作必须穿戴必要的绝缘保护用品。

     6.2.2.2现场使用的电气设备，线缆等，在使用前均需进行检查其绝缘性能，不符合要求者，严禁使用。

     6.2.2.3点系统必须实行分级配电。各类配电箱、开关箱的安装和内部设计必须符合有关规定，箱内电器必须可靠，完好，其选型、定值要符合规定。配电电器、电缆应满足用电荷载要求，严禁超负荷用电。

     6.2.2.4电气设备要求防雨、防水措施。以免因雨、水损坏绝缘。

     6.2.2.5各种电器设备和电力施工机械的金属外壳必须采取可靠的接零或接地保护。

     6.2.2.6焊把线应绝缘良好。电焊机设置地点应防雨、防潮、防砸。从事电焊操作人员必须佩戴符合规定的绝缘防护用品。

     6.2.2.7手持电动工具应符合国家有关标准和规定。工具的电源线、插头和插座应完好，其外绝缘应完好无损。

     6.2.2.8 现场照明必须按规定布线和装设灯具，并在电源一侧加装漏电保护电器。

     6.2.2.9 移动、检修电气设备必须先切断电源，严禁带电操作。

     6.2.2.10现场施工人员不得随意操作与自己工作无关的电气设备。

     6.2.2.11对现场用电线路，设施进行定期检查，及时发现，消除事故隐患。

     6.2.2.12对于施工现场及其周围的高压线、变压器等要有醒目的安全标志。

    6.2.3.机械设备安全

    6.2.3.1限产所有设备布局合理、安装牢稳，周正，清洁，符合规范要求。

     6.2.3.2定期对使用设备进行维护保养，保证其不带病运转，设备完好率达到100%。

     6.2.3.3严格按规程进行操作，发现机械故障及时处理，不得硬行运转，以免损坏，降低设备使用寿命或造成其他损失。

     6.2.3.4施工中遇地下障碍物，必须请甲方清除后方可钻进，不得强行钻进，防止孙华设备。

    6.2.4.防火安全

     6.2.4.1对于材料和设备储存的仓库或堆放点，施工人员生活区，办公区等要特别注意防火安全，设置足够数量的消灭消防灭火器具、消防水管和消防栓等。

     6.2.4.2现场施工设备上应配备足够的灭火器材。

     6.2.4.3现场内严禁吸烟、严禁有明火，以防火患。

7.  环境保护及文明措施

  7.1环境保护

    由于施工机械和施工工艺的原因，出现对环境有影响的现象有噪音、粉尘污染等。针对施工所出现的对环境有影响的问题，我们选择良好的施工机械和科学先进的施工工艺，以降低施工所产生的噪音污染。同时加强的施工管理、严格保护换进，达到尽量不给环境造成污染。施工现场成立以项目生产经理为首的消防、环境领导小组，按照“预防为主，消防结合”的方针加强对职工的宣传教育，建立健全现场环境及消防管理的规章制度，按照北京市有关的施工现场文明施工，发现问题及时解决，对火灾隐患，一经发现坚决消除。严格制定执行成品保护措施，以免造成不必要的浪费；进入施工现场严禁发生打架斗殴，酒后操作等违章违纪现象。

    水泥和其他易飞扬的细颗粒散体材料，应该安排在库内或严密遮盖；施工生产的垃圾杂物应及时清理集中堆放，及时装袋运出场外。现场消防工作应以防为主，消防结合，为保证消防安全，施工现场内严禁吸烟，使用气压焊，气割设备时，氧气、乙烯瓶及明火间距离要满足安全要求，并要有专人监护。电气设备及线路要经常检查，防止发生因线路材料老化等原因，引起的带电起火；易燃易爆危险品应在透风良好的专门仓库存放，保持一定间距离并远离火源。现场内按消防布置图在设有醒目标志的地方配置足够的灭火器材，设专用消火栓；任何消防器材及设备均不得埋在损坏或挪作他用；保持现场道路通畅并满足消防道路的要求。

 7.2文明施工

    7.2.1.各种材料定点存放。摆放整齐，有防雨、防雪、防潮措施。

    7.2.2.机械设备（设施）清洁。

    7.2.3.生活区市内外清洁，不随随地乱倒废弃物。

    7.2.4.严禁酗酒、偷盗、打架斗殴。

    7.2.5.遵章守纪，团结互助，与甲方等有关方面真诚合协作，与现场周围居民搞好关系。

    7.2.6.合理调整安排工序，做到文明管理，不得扰民施工。

  7.3  施工安全及环保措施

    7.3.1安全措施

     7.3.1.1施工人员进入现场要戴安全帽，钻塔下严禁站人。

     7.3.1.2民工队进场要进行安全教育和交底。并签订安全协议书。

     7.3.1.3设立电工值班制度，非电工不得随意接电，电工应随时检查电路情况，排除隐患。

     7.3.1.4现场严禁使用明火。

     7.3.1.5机械维修、清理应在断电后清扫，并由电工拉闸上锁，清扫完后再通知电工通电，以避免人员伤亡。

     7.3.1.6机械操作手，电气焊工、电工，应持证上岗，并严格执行安全操作规程。

     7.3.1.7配电箱、开关箱位置合理，内部设施符合要求，箱体整洁牢固加锁。

    7.3.2 环保措施

     7.3.2.1设置泥浆沉淀池，泥浆污水经沉淀后排入市政污水井。

     7.3.2.2施工场地无随地大小便，施工垃圾及时清理。

     7.3.2.3降水外排水设置泥浆池经沉淀后排入市政污水井。

     7.3.2.4施工人员不许大声喧哗。

     7.3.2.5钻机等强噪声设备按建委规定，控制施工时间。

     7.3.2.6增加环保意识，对在施工人员入场前进行一次环保教育。

  7.4.工程环境

    7.4.1 工程环境影响预测

    当降水工程区及邻近已有建筑物、构筑物以及地下管线时，应对地面沉降、基坑边坡失稳水质变化进行预测。

    7.4.2 工程环境影响监测

    降水过程中，特别是在基坑开挖时，应该随时观察基坑边坡的稳定性，防止边坡产生流沙、流土、潜蚀、塌方等现象。

    7.4.3 工程环境影响防治

    降水工程施工前或施工中，应该根据监测资料，判断工程环境影响程度，及时采取防治措施。并可采用以下方法：改进降水技术方法；边坡挂网护、喷护；人工回灌地下水。

    7.4.4 水土资源保护

  降水施工期间抽出的淡水，应在现场澄清后排放，防治堵塞市政管网或污染地表水体；降水施工排出的土和泥浆，不得任意排放，防止污染城市环境或影响土地功能。

六  土钉墙设计

1.设计依据的技术文件

1.北京国电水利电力工程有限公司提供的《南磨房乡新村建设（二期）工程地质勘察报告》（2002.8）

1.1设计标准

《岩土工程勘察规范》                    （GB 50021—2001）；

《岩土工程基本术语标准》               (GB∕T 50279—98)；

《建筑桩基技术规范》                  （JGJ  94—94）；

《建筑基坑支护技术规范》              （JGJ  120—99）；

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》        （GB  50086—2001）；

《混凝土结构工程施工质量验收规范》    （GB  50204—2002）；

《建筑工程施工质量验收统一标准》      （GB  50300—2001）；

2.工程概况

规划中的南磨房乡新村建设（二期）地处朝阳区南磨房乡楼梓庄村，规划总建筑面积约820000平方米，小区南临京沈高速路，西接东四环畔的城市绿化带，东为已建的南磨房乡新村建设（一期）。二期拟建楼房23栋，11层～26层不等，分成南北2区，高低错落排列。

本次对基本具备现场作业条件的Ⅱ区-8﹟楼进行勘察，该建筑物位于拟建场区南部，由于未拆除原有建筑物的影响，本次勘察所布的zk13～zk16四个钻孔未能钻探。为不影响工程进度，本次根据已经钻探完成的17个钻孔资料编写勘察报告，待现场具备作业条件后，再进行补堪，并提交补充勘察资料。建筑物及地下车库等设施的结构、位置、尺寸若有改动，可在局部补充勘察阶段一并进行钻探，并提供补充资料。

Ⅱ区-8﹟楼为地上16～20层、剪力墙结构、箱型基础建筑物，其中1层裙房为小区配套商业及会所，设有地下车库，±0.000标高暂定为35.35m，基底埋深暂按自然地面下7.5m左右考虑。

3.基坑支护设计计算书

3.1基坑护坡方案设计原则

（1）符合现场施工条件和环境要求，施工技术优化、可行性；

（2）保证基坑干槽、安全；

（3）施工工期合理

（4）维护邻近建筑物的安全与稳定；

（5）在保证安全可行的基础上，尽量降低工程造价。

3.2基坑支护方案设计

3.2.1支护方案选择

根据场地的工程地质条件及周边情况，结合以往成功经验，本基坑护坡采用放坡土钉墙支护方案。

3.2.2基坑支护方案的设计

基坑场地较空阔，采用1:0.2放坡土钉墙支护，预留肥槽0.5m。基坑等级为Ⅱ类，重要性系数为1.0，地面附加荷载按20kPa考虑：

（1）根据规范土钉孔径宜为70～120mm ,本工程取钻孔直径为110mm，注浆强度等级不低于12MPa，3天不低于6MPa；

（2）土钉钢筋为Ⅱ级螺纹钢筋，直径为25mm；

（3）根据规范土钉间距宜取1～2m,本工程土钉的水平和竖向间距都取1.2m（其中第一层土钉距地面1.75m）共设置5层；

（4）土钉的长度取1H,即7.0m。

（5）锚喷混凝土面层厚度为100mm，混凝土强度等级不低于C20，3天不低于10MPa，喷混凝土层内应设置钢筋网，钢筋网直径为6.5mm，网格为120mm×120mm钢筋搭接长度为200mm；

（6）土钉孔采用人工挖孔（洛阳铲），孔轴线于水平面夹角为13°；

（7）土钉钢筋与喷射混凝土层的链接采用土顶端部面侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋与面层内钢筋焊接，土顶端采用加强钢并相互焊接；

（8）土钉支护的喷射混凝土面层直接插入基坑底部0.2m，在基坑顶部设置宽度为1.5m的钢筋混凝土护顶（散水）。

3.3土钉墙设计计算书

3.3.1土钉参数的选取

3.3.2土钉墙内部稳定性验算

①根据查表得，土钉与土间的界面摩阻力τ=80KPa

②土钉墙面层土压力

通过概化后所得土层相应的参数值

第一层为填土  厚2.4m    γ=19 KN/m³ ψ=12°   c=10KPa

第二层为砂质粉土层 厚4m  γ=20 KN/m³ ψ=25° c=15KPa

第三层为粉质粘土层 厚3m  γ=19.8 KN/m³ ψ=18.8° c=31KPa

基坑深度内各指标的加权平均值：

，

使用加权平均值法计算得γ=19.7KN/m³    =19.9°  c=18.8KPa

③地面超载为q=20KN/㎡

④土钉墙面层的土压力

       c/γH=18.8/（19.7×7）=0.14

因为0.05≤c/γH ≤0.2  

所以 P1=Ka[1－（2c/γH）/]γH

Ka=tan2（45－ψ/2）= tan2（45－19.9/2）=0.492    =0.702

代入数据得

P1=0.492×〔1-（2×0.14)/0.702〕×19.7×7=40.79KN/㎡

P2=Kaq=0.492×20=9.84KN/㎡

则 

P=P1＋P2=50.63KN/㎡

E=PSxSy=50.63×1.2×1.2=72.91KN/㎡

⑤土钉结构内部潜在破裂面

⑥土钉锚固力验算

=τπDLb    考虑土钉弯起长度，取土钉长度为L=6.7m

则

Lb=L－0.3H/cosθ=6.7－2.1/cos13=4.54m

=80×3.14×0.11×4.54=125.45KN

距地面上部为H/4=7/4=1.75m处有第一根土钉

其受力为:  E1=E/1.75=72.91/1.75=41.66KN

K1=T1/E1=125.45/41.66=3.01>1.5

第2～5层：

E2–5=72.91KN   K=T1/E2–5=125.45/72.91=1.72>1.5

故锚固力满足要求

⑦土钉的抗拉强度验算  

 fy=310KN/㎜2

最危险情况下，土钉抗拉安全系数为：

πd2fy/4E≥1.5

πd2fy/4E=3.14×（0.025）2×310×103÷（4×72.91）=2.09>1.5 

故满足要求

3.3.3土钉墙外部稳定性验算

3.3.3.1抗滑稳定性验算

Ft=（W＋qB）·sx·tanφ ＋C·B·Sx   

W=γHB

取B=0.6H=4.2m    墙底层取φ=42°

故Ft=（19.7×7×4.2＋20×4.2）×1.2×tan42°＋18.8×4.2×1.2=811.31KN

第一道土钉取偏大值为72.91KN

则Eax=∑Ti=41.66+4×72.91=333.30KN

KH=Ft/Eax=811.31/333.30=2.43>1.5  

故满足要求

3.3.3.2抗倾覆稳定性验算

Mw=（W＋qB）·B/2·sx=（19.7×7×4.2＋20×4.2）×4.2/2×1.2=1671.21KN·m

Mo=Eax·H/3=333.30×7/3=777.70 KN·m 

Kq=Mw/Mo= 1671.21/777.70=2.15>1.5 

故满足要求

4．土钉墙施工组织方案

4.1施工总体布置

  当施工现场满足三通一平后，施工单位进场。地下水位降至设计要求后，土方开挖并配合土钉墙的施工，工作面开挖出后，立即进行坡面修整、安设土钉、挂网并喷射混凝土。各施工工序尽量平行作业，保证工期。

4.1.1进度计划

进场准备：3天

土钉墙施工：40天

收尾工作：7天

4.1.2工程目标

土钉墙质量标准为“优良”

  争创北京市安全文明施工工地。

  实行现代化管理，保证工程在管理、质量、文明、作风上创出一流水平。

4.1.3组织机构

  由我公司组成基础施工项目部，在总包方的授权、委托及领导下，对基坑支护进行全面管理并对基础施工阶段的安全、质量、工期、环保、文明施工等负责。

  施工队由各专业施工队按统一的人员编制自行组建，设队长一人，工长一人。基础施工项目经理部设专人进行环保、文明施工、扰民及民扰问题处理等工作。

4．1．4施工准备

  在基础施工前，由总包方项目部经理部主持施工准备会议，听取基础施工项目经理整个工程的施工准备工作计划，该计划主要反映开工前、施工中必须做的有关工作，内容如下：熟悉、审查施工图纸；地上、地下各种管线及障碍物id勘测定位；施工现场的平整；测量放线；临时道路、临时供水、供电等管线的敷设；临时设施的搭设；现场照明设备的安装；建立各施工部的管理组织、集结施工力量、组织劳动力进场、做好施工人员入场教育等工作；根据相关的设计图纸和施工预算，编制详细的材料、机械设备需要量计划；签订材料供应合同；确定材料运输方案和计划；组织材料按计划进场和保管。

4.1.5各项资源需要量计划

（1）水电资源需要量计划：需400KVA电量，用水量：

（2）劳动力需要量计划：

（3）施工设备

边坡开挖 → 边坡修整 → 定位放线 → 成孔 → 插筋 → 注浆→ 挂网 → 焊接拉结筋 → 喷射栓

4.3质量保证措施

4.3.1质量保证体系

  为保证工程施工质量，满足本设计及规范要求，由公司全面质量管理委员会领导下的三级质量管理机构，即公司全面质量管理委员会→项目经理部质量管理小组→班组质量管理小组，成为本工程现场质量管理保证体系。

4.3.2组织保证体系

(1)修坡时专人进行测量，确保不吃槽。

(2)成孔由专人检查成孔角度、深度和孔径。

(3)土钉主筋应焊接对中支架，保证钻孔中心距。

(4)注浆时应将注浆管下至孔底1.0m处，由里向外注浆，注意二次补浆。

(5)浆液搅拌必须严格按配比进行，不得随意改变。水泥应不含杂质，不用过期或受潮水泥。水泥浆体的28d抗压强度不小于20MPa。水灰比为0.5，水泥浆体试块每30跟做两组，一组标养，一组同条件养护。

(6)进场原料必须质检试验

(7)每坡做2跟土钉抗拔试验，每坡每800平方毫米做2组豆石混凝土试块，规格100×100×100mm。

(8)挂网时，由专人检查网长、搭接及标志杆的安装。

(9)喷射时应严格执行混凝土设计配比，由专人检查喷射厚度等。

4.4安全生产与文明施工

4.4.1安全生产措施

  (1)全体人员应认真执行各种的安全操作规程及有关规定。

（2）施工前，施工人员负责人要想操作人员做专项技术安全交底，关键部分下技术指导书。

（3）施工人员进入现场要进行“三级”安全教育。

（4）现场电器设备要有漏电保护器，电缆 应设可靠绝缘。

（5）现场用电设备必须实行三级供电，两级保护。

（6）夜间施工，工地应有足够的照明。

（7）土方施工机械和运输车辆在进场前进行彻底检修和保养，确保施工期间机械的正常运转。

（8）土方开挖后，按现场安全要求在基坑的周围搭设安全保护栏杆，避免人员跌落坑中。

6.4.2文明施工措施

 （1）所有土方运输车辆进入现场后禁止鸣笛，以减小噪声。

 （2）为保持环境卫生，避免运土车发生遗洒，在现场搭设怕土架，指派专人负责将运土车上的土拍实，并在出口处铺垫湿草袋或钢筋网片。

5．质量保证体系及措施

5.1基坑监测目的

  （1)确保基坑及周边建筑物、管线的安全；

  （2）施工过程中加强监测，可以及时准确的掌握支护系统及周边环境变化，便于信息化施工；

  （3）积累基础数据，服务后续工程。

5.2基坑的监测内容

  （1）基坑支护体系水平位移；

  （2）周边相邻建筑物的相对沉降。

5.3观测点的布置

  （1）基坑水平位移观测：共4个观测站，每边各一个，埋设4个观测基准点。在坡顶或联梁出设一排测点，间距不大于30m，具有位置现场确定；

  （2）基坑周边建筑物沉降观测：在东、西和南侧建筑各设置一沉降观测点，具体位置现场确定。

5.4观测时间确定

  （1）基坑开挖每一步都应作基坑变形观测；

  （2）观测时间间隔每两天一次，必要时连续观测，基坑开挖完7天后，可由每两天一次到4天一次，15天后每周观测一次。

5.5场地查勘与记录

  (1）施工前对原厂地进行全面调查，查清有无原始裂缝和异常并做记录，相机存档。

  (2）每次观测结果详细记入汇总表并绘制沉降与位移曲线。

5.6注意事项

（1)每次观测应用相同的观测方法和观测线路。

（2）观测期间使用一种仪器，一个人操作，不能更换。

（3)加强对基坑各侧沉降，变形观测，特别对有地下管线地的各边坡可进行重点观测。

（4）应特别加强雨天和雨后的监测。