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四川某厂房工程振冲碎石桩设计及施工组织方案

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四川某厂房工程振冲碎石桩设计及施工组织方案_第1页
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目 录一、工程概况 1二、场地工程地质条件 12.1场地地质构造 12.2场地水文地质情况 3三、方案设计依据 3四、加固原理 4五、振冲碎石桩设计 45.1、振冲桩设计 45.2、复合地基承载力验算 65.3、复合地基压缩模量验算 65.4、计算结果 75.5、加固深度和处理范围 75.6、褥垫层 7六、振冲碎石桩工艺流程 76.1、加固地基工艺流程 76.2、主要技术指标 8七、施工组织 87.1、人员组织 87.2、设备配置 12八、施工质量保证措施 12九、施工安全保证措施 149.1、保证措施 149.2、安全紧急预案 16十、污水排放 18十一、地基质量检测 18十二、对周围建筑物的影响 19十三、施工工期 19十四、工程量统计 19附:1、振冲碎石桩桩位平面布置图(1张)-1-一、工程概况成都XXXXX公司拟建的农产品加工厂位于成都市金堂县该项目由生活区和厂区两部分组成,其中生活区由办公楼及展示厅、接待楼、辅助楼、别墅等组成;厂区由机加工车间、提取车间、车间办公楼、锅炉房、配电房等组成该项目规划建设净用地面积为325516.06m2,规划总建筑面积为16629.99m2。

厂区设置挡土墙该项目厂区机加工车间及提取车间挡土墙段长约120m,该范围地基为粉砂层,不能达到设计要求承载力,需要进行复合地基加固处理,设计要求处理后复合地基承载力特征值fspk=140kPa根据设计要求及现场开挖情况,机加工车间及提取车间挡土墙约120m范围的地基进行加固处理,处理方式为振冲碎石桩法我公司组织相关技术人员进行了地基加固处理方案设计工作作为该工程施工的技术依据,确定本方案时,以下述条件作为基本要求:1、加固后复合地基承载力特征值fspk≥140kPa2、地基加固处理施工结束后,应由法定检测部门采用N63.5动探和静载荷试验进行质量检测二、场地工程地质条件2.1场地地质构造根据钻探揭示,场地地层结构较简单,主要由第四系人工堆积(Q4ml)素填土及第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)粘土、粉质粘土、粉砂及白垩系(K2g)粉砂岩组成,地层结构自上而下为:(1)素填土:褐黄色、灰黑色,稍湿,结构松散其成分以粘性土为主,含少量砖瓦碎块及植物根茎,其顶部主要为耕植土,底部逐渐过渡为粉质粘土该层在整个场地局部分布,层厚0.40~2.00m2)粘土:黄褐色、黄色、棕黄色、棕色,稍湿~湿,硬塑状,局部呈可塑状,无摇震反应,有光泽反应,干强度高,韧性高,主要由粘粒组成,含少量锰质氧化物和钙质结核及带状条纹,裂隙较发育,该层在场地内局部分布,主要分布在台地上部,该粘土经现场浸泡水试验,不具膨胀性,揭示层厚0.80~3.80m。

3)粉质粘土:黄褐色,棕褐色,以可塑状态为主含少量铁锰质氧化物及少量高岭土,略具光泽,干强度较高,韧性好下部含少量粉砂,该层在整个场地大部分地段分布,层厚0.90~6.10m4)粉砂:黄褐色、黄灰色,湿~饱和,松散~稍密主要由长石、部分石英颗粒和少量云母碎片组成该层均匀分布于基岩顶面,系基岩残积形成,主要分布在邻近资水河台地,层厚0.60~5.60m5)粉砂岩:紫红色、棕红色长石粉砂岩,粉细粒~细粒结构,块状、厚层状构造可见灰白色矿物(石膏)斑点、团块及条带中部夹粉砂质泥岩,与砂岩分界面不明显,具有渐变性据其风化程度可划分为:全风化、强风化砂岩两个亚层该基岩产状平缓5)-1全风化粉砂岩:已风化成土状,呈砂土或粉砂状,稍密~中密,呈灰绿色、棕色,层厚0.20~0.80m5)-2强风化粉砂岩:岩质较清晰,岩体结构部分或大部分破坏,构造层理较清晰,节理和裂隙较发育,岩体较破碎,岩芯较完整,岩芯呈多块状、柱状产状平缓岩样有较强的扰动强风化砂岩上部局部地段呈全风化粉砂状,比较密实,但手捏易散该岩层属极软岩,易松散,最大揭露厚度0.2~0.7m地基土物理力学指标建议值表见下表土层名称及地层编号重度(kN/m3)压缩模量(MPa)变形模量(MPa)内聚力(kPa)内摩擦角(度)fak(kPa)素填土18.03.5/10880粘 土20.011.0/9018220粉质粘土19.85.0/4014140粉 砂19.0/7.5022100全风化粉砂岩20.0/15.0530140强风化粉砂岩21.5/20.015402602.2场地水文地质情况据钻探深度揭露,场地内地下水主要为赋存于上覆粘性土层中的滞水和砂层、基岩孔隙裂隙水。

场地的粘性土属弱透水层,具有较好的隔水性,上部滞水主要集中在粉砂层顶部的粘性土中,由于滞水分布呈团状,无统一静止水位线,在勘察孔内测的水位不能真实反映其状况,故在剖面图中未标示由于场地旁有一条河道,勘察期间处于丰水期,根据勘察期间测得部分孔内水位,地下水位在2.20~5.20m据邻近场地资料查知,年度幅在1.50~2.50m之间根据本次勘察及成都地区基础降水的经验,该场地粉砂的渗透系数取3~5m/d三、方案设计依据1)、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002);2)、《建筑地基与基础验收规范》(GB50202-2002);3)、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);4)《四川省建筑地基基础质量检测若干规定》(2004.7.1执行)5)、《成都新宇现代农业开发有限公司农产品加工厂岩土工程勘察报告》(四川宇通地基基础工程有限公司提供)四、加固原理一方面是机具的振动力在饱和砂土中传播振动加速度,使振冲器周围一定范围内的砂土产生振动液化,液化后的土颗粒在重力、上覆土压力作用下形成充填密实的砂土地基;另一方面是依靠振冲器的振动加速度和砂土地基的侧向压力,使孔内所填卵石粒料重新排列,相互紧密充填,而成为密实的碎石桩体;由桩体和原地基土共同组成复合地基,与原地基土相比,地基土承载力得到提高,压缩性减少,砂土的抗震能力增强。

桩与桩间土形成复合土体,通过褥垫层的调节,使桩与桩间土很好的分担上部荷载五、振冲碎石桩设计5.1、振冲桩设计根据岩土工程勘察资料,需对基底以下粉砂进行加固处理机加工车间±0.00=289.0m,挡土墙基础埋深为-5.0m;提取车间±0.00=291.0m,基础埋深为-4.5m基础下粉砂层厚度约3.0m依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)的有关规定,结合地勘资料和复合地基承载力特征值fsp,k≥140kPa的要求进行本次设计设计根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中“7振冲法”相关公式进行计算公式:fspk=mfpk+(1-m)fsk式中:fspk—复合地基承载力特征值,设计达到140kPa; fpk—桩体承载力特征值,设计值取300kPa;fsk—加固处理后桩间土承载力特征值,处理后桩间土被挤密,根据施工经验及勘察报告,粉砂可取fsk=100kPa;m—置换率;经计算得知:m=0.20根据计算公式:m=d2 /de2式中d ——采用55KW振冲器,桩径取平均值800mm; de—一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径经计算得知:de=1.789m,因此,理论桩间距为:按正方形:S= de/1.13=1.583m按矩形:S1=1.15m,S2=2.1m布桩方式:挡土墙基础形式为条形基础,基础宽度为1950mm,因此,基础内布置两排桩,桩中心间距为1150,桩外边与挡土墙基础相切,基础外两侧各布置两排保护桩,与边桩中心间距为1600,桩横向间距为1500。

实际布桩按1150×1600布置,小于理论计算值,且实际置换率为m=0.25大于理论置换率,满足要求布桩详见布桩图5.2、复合地基承载力验算根据公式:fspk=mfpk+(1-m)fsk桩位按以上矩形满堂布置时,置换率均满足设计要求(实际置换率m=0.213),则经处理后复合地基承载力特征值可达到:fsp,k=0.25×300+(1-0.25)×100=150kPa>140kPa,满足设计要求5.3、复合地基变形模量验算振冲处理地基的变形计算应符合现行的国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)的有关规定执行,复合地基的变形模量可按下式计算:Eop=[1+m(n-1)]Es式中:Eop—复合土层变形模量(MPa)Eo—桩间土变形模量(MPa),按处理后桩间土变形模量并结合经验取值,Eo取=7.5MPam—置换率n—桩土应力比(粉土和砂土的应力比按经验可取1.5~3,原土强度低时取大值,原土强度高时取小值,本工程取n=3)则加固处理后变形模量为:Eop=10.5MPa以上为按经验的理论计算结果,实际的变形模量应根据静载试验结果确定,并以此作为验收依据之一5.4、计算结果根据上述计算结果,桩位按桩距1.15m×1.6m的矩形在加固处理范围内满堂布桩。

基础边缘外设1排保护桩,其复合地基承载力特征值满足设计要求5.5、加固深度和处理范围根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)及设计部门的要求,基坑开挖线以基础外缘向外扩2~3m为原则,并确保基础外缘布设1排保护桩,桩端穿过粉砂层进入粉砂岩层成桩完毕将松散桩头压实后,桩顶铺设厚300mm的砂卵石褥垫层现场开挖至基础底标高以上约20cm,预计成桩深度为5.0m5.6、褥垫层在成桩完毕将松散桩头压实后,桩顶与地基垫层之间应铺设一层褥垫层褥垫层材料选用级配砂卵石,其中卵石含量约70%,中砂含量约30%,卵石最大粒径不宜大于30mm压实后厚度为300mm,褥垫层夯填度(压实后厚度比虚铺厚度)≤0.9褥垫层铺设宽度为保护边桩外300mm六、振冲碎石桩工艺流程6.1、加固地基工艺流程基坑开挖至基础底标高上0.2m→布设桩位→振冲器由吊车就位→打开加压水、启动振冲器→振冲成孔至设计深度→将振冲器提出孔口,往孔中填料→同时喷水振动直到密实电流铃声响5~10秒后,提升振冲器至孔口→再进行下一级振冲,直至地基土内形成碎石桩体根据设计及规范要求,振冲施工前,土方开挖范围须满足确保基础外围布设1排保护桩(1.5m)+机械操作面(1.5m)+排污沟(0.5m)。

6.2、主要技术指标1)、填料为30~100mm卵石,含泥量不超过5%;2)、加压水0.2~0.6MPa,水量控制在200~400L/min;3)、加固处理深度控制:进入粉砂岩层4)、振冲密实电流值按75~85A控制5)、造孔速度为0.5~2.0m/min,每次填料高度不宜大于50cm6)、地基表面处理:地基加固施工的同时,地基土表面(桩顶部)铺设厚度为300mm砂卵石,振冲桩施工完毕后,并用14T振动式碾压机碾压密实七、施工组织7.1、人员组织本工程设置由公司领导及公司各职能部门人员参与的工程领导小组推行“项目施工管理”机制,实行项目经理责任制委派具有实际施工经验和具备年轻化、系统化、知识化的项目管理人员到现场管理,确保工程的施工质量、进度保证做到精心组织、精心管理、精心施工,让业主满意项目管理人员配备:1、项目经理 1名2、项目技术负责人 1名3、专业工长 。

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