深坑支护方案

1、1、 工程概况亚洲铝业（中国）有限公司 40 万吨铝板带项目的熔铸车间、热轧车间、 冷轧车间内分别设置有熔铸铸造系统、热轧加热炉系统、热初轧机组、重 剪机组、五连热精轧机组、五连冷轧机组、单冷轧机组等大型设备，该部 分设备基础埋置深度由2 米到10米不等，部分基础坑尚有22米深的深井 为保证以上设备工艺要求，相关的厂房柱基础坑的标高也相应较深，甚至 比设备基础坑还深。同一基坑设计深度变化也较大，根据其相对位置和工 作特殊性每一组基坑又可分为若干个小基坑。以上深坑支护设计由佛山市 南海城乡建筑设计有限公司负责，我单位承担该部分的施工。主要工程量见下表（估算）：单位工基坑编号项目工作量备注单位工基坑编项目工作量备注程搅拌79046m程号搅拌20149m1桩F9720m31桩F7140m3开挖开挖熔 铸 车 间熔铸炉系 统 基坑 1-11-4降水680m热粗轧 机组基坑2-2降水158抹面7633抹面1404 tf压顶1557压顶224 tf高梁压3771m高压640m旋喷14472工作四旋喷3564 班工作四台班班个月台班个月搅拌34020m搅拌24225m土方2200m3土方2217m3

2、开挖开挖热轧降水180m热轧基坑2-3降水144m加热炉基坑2-1抹面1404 tf纵剪机抹面1080 tf系统压顶389 tf组压顶198 tf高梁压200m高压300m旋喷3240 班工作四旋喷2916 班工作三台班个月台班个月五连热搅拌28285m五连冷搅拌33856精轧机2-4基坑土方10597m3轧机3-1土方3500m3机组开挖机组开挖撑撑降水180m降水198m抹井面2160抹井面1749 tf压顶384就压顶396 tf高梁压500m高压600m旋喷8424 班工作六旋喷3564 班工作四台1个月台班个月单冷轧 机机组3-2基坑搅拌33420m熔铸井 -22m 部 分沉井(另见 专业 万案)土方9825m31开F降撑水264m抹井面1230压顶422高压750m旋喷4455 班工作四台1个月2、编制依据1) 广州地质基础工程公司编制的亚洲铝业(中国)有限公司40万吨铝 板带工程岩土工程勘察报告；2) 广东省标准建筑基坑支护工程技术规程(DBJ/T15-20-97)；3) 中华人民共和国标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)；4) 中华人民共和国标准建筑边坡工程技

3、术规范(GB50330-2002)；5) 中华人民共和国标准建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)；6) 中华人民共和国标准地下工程防水技术规范(GB50108-2001)；7) 中华人民共和国标准建筑地基基础工程施工质量验收规范 (GB50202-2002)；8) 中华人民共和国标准地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002)；9) 佛山市南海城乡建筑设计有限公司亚洲铝业铝板带项目基坑支护施工 图。3、工程特点1）地层结构特点详见亚洲铝业（中国）有限公司40 万吨铝板带工程岩 土工程勘察报告；2）基坑开挖深浅不一，最大深度达22 米，且无明显规律，开挖工艺比一 般基坑复杂；3）据地质报告，地下水位埋深较小，仅为0.3 米。主要含水层为中粗砂层 强风化砂岩层和石灰岩层。中粗砂层为含水强透水层，具有弱承压性；赋 存于强风化砂岩层和石灰岩层中的地下水为承压水。因此截水是本工程的 关键；4）利用周边无建筑物的有利条件，可采用放坡降低基坑支护成本。4 施工部署考虑深坑支护施工的作用和特点，要求确保达到止水、安全和有利于厂 房施工及设备基础施工的同时，尚应满足工期和质量以及节约成本

4、的要求。 初步考虑在厂房静压管桩打完后，进行深层水泥搅拌桩和高压旋喷止水帷 幕施工，这样对设备基础相关联部分的厂房深基础的预制管桩起到保护作 用，不会为厂房深基承台施工时因处在淤泥、砂质泥岩或流沙、管涌砂涌、 溶洞等而引起管桩位移。在搅拌桩和高压旋喷止水板达到强度后，开始进 行设备基础深坑土方开挖和支护施工，将设备基础深坑支护也作为厂房桩 基承台施工的上部分的支护；待设备基础深坑支护完毕，接着进行与设备 基础相关联部分的厂房深基础的土方开挖、支护和承台施工（不受设备基 础深坑支护施工影响的厂房基础和柱可在搅拌桩施工前进行施工）；与设备 基础相关联部分的厂房深基础的土方开挖、支护和承台施工完成后，须将 部分设备基础坑进行回填土、分层压实回填到原自然地面标高，将该回填 土区作为厂房柱预制场地、预制柱和钢结构吊装和运输道路；等到厂房屋 面全部吊装完成后，再重新开挖设备基础坑，进行设备基础的施工。针对以上特点，结合设计要求进行以下部署：1）按照基坑支护施工图纸要求，根据场地工程地质条件，对于熔铸铸造系 统、热轧加热炉系统、热初轧机组、重剪机组、五连热精轧机组、五连冷 轧机组、单冷轧机组等大型设

5、备基础坑，主要考虑采用深层搅拌桩重力式 挡土墙（挡土、止水双重作用）、并结合放坡（卸载）和较深部分用高压注 浆封底及结合钢板桩内支撑相结合的支护方法（对于五连冷轧机组，采用 三六排搅拌桩，待搅拌桩施工完达到设计强度IMpa后，再进行坑内施工， 坑内放坡施工到一7.5m时，按图示位置对局部较深部分用钢板桩进行围护； 对于熔铸系统的4个1.5m圆型铸造井，则采用沉井法施工）；2）以挡土和截水为目的的方案采用多排深层搅拌桩；以截水为主要目的的 则采用双排深层搅拌桩。如开挖深度在 45 米的基坑，采用 34 排深层搅 拌桩和放坡相结合；3）对于基坑设计深度在10 米左右的，综合考虑经济技术要求，采用若干 排深层搅拌桩、内支撑与钻孔桩相结合使用；4）同一基坑开挖标高不一，且较深部位主要集中在中部。施工时就相当于 放坡，故部分基坑的重点是截水；5）对于深层搅拌桩无法处理到的地段，如密实砂层、强风化砂岩、裂隙发 育的灰岩，将配合高压旋喷注浆达到较理想的截水作用；6）本地区雨水较多，赋存于中粗砂层中的地下水与降雨量密切相关，故开 挖深度大于 1.5 米者均为本次考虑对象。区内埋深在0.53米土层以粉质

6、 粘土为主，故小于1. 5 米者不单独围护。7）搅拌桩桩端深入基岩面之上的相对隔水层粉质粘土层，桩长由该土层底 界确定；8）降水井布置在开挖深度大的地段，降水深度随开挖深度进行调整。由于 各土层的渗透系数不明，降水井点的数目按实际情况调整；9）对于开挖深度在10 米左右的局部地段，采用高压旋喷注浆封底，阻隔 地下水，以预防基坑隆起和保证基坑抗渗稳定。5、主要项目施工方法（沉井施工法另行单独编制施工方案）1）、深层搅拌桩 水泥土搅拌桩系利用水泥做固化剂，通过深层搅拌机在地基深部，就 地将软土和固化剂（浆体）强制搅拌拌和，利用固化剂和软土发生一系列 物理、化学反应，使凝结成具有整体性、水稳性好和较高强度的水泥加固 体，与天然地基形成复合地基。其加固原理是：水泥加固土由于水泥用量少，水泥水化反应完全是在 土的围绕下产生的，凝结速度比在砼缓慢。水泥与软粘土拌和后，水泥矿 物和土中的水分发生强烈的水解和水化反应，同时从溶液中分解出氢氧化 钙生成硅酸三钙（3Ca AlO ）、铁铝酸四钙（4Ca0Al 0Fe 0 ）、硫酸钙2 32 32 3（ CaS0 ）等水化物，有的自身继续硬化形成水泥石骨架，

7、有的则因有活性4 的土进行离子交换和团粒反应、硬凝反应和碳酸化作用等，使土颗粒固结、 结团，颗粒间形成坚固的联结，并具有一定的强度。a、特点及适用范围 深层搅拌桩的特点是：在地基加固过程中无振动、无噪音，对环境无污染； 对土无侧向挤压，对邻近建筑物影响很小；可按建筑物要求作成柱状、壁 状、块状；可有效地提高地基强度（当水泥掺量为 8%和 10%时，加固体强 度分别为0.24和0.65MPa,而天然软土地基强度仅为0.006MPa）；同时施 工期较短，造价低廉，效益显著。本法适用于加固较深较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承 载力不大于120KPa的粘性土地基，对超软土效果更为显著。在深坑开挖时 用于防止坑壁及边坡塌滑、坑底隆起等,以及作地下防渗墙等工程上。b、桩平面布置及桩长桩平面布置见深坑支护设计施工图纸，搅拌桩应入粉质粘土层23m，预计 桩长 1016m。c、机具设备及材料要求 水泥土搅拌桩的主要施工设备为叶片喷浆方式的 GZB-600 型深层搅拌机。 它是利用进口钻机改装的单搅拌轴、叶片喷浆方式的搅拌机。它包括：动 力部分：两台 30KW 电机，各自连接一台 2K-H

8、行星齿轮减速器；搅拌轴与 输浆管；单轴叶片喷浆方式是使水泥浆由空轴经搅拌头叶片，沿着旋转方 向输入土中，搅拌轴外径e 129 mm,轴内输浆管外径0 76；搅拌头：在搅拌 头上分别设置搅拌叶片和喷浆叶片，两层叶片相距500伽，成桩直径600 血，喷浆叶片上开有3个尺寸相同的喷浆口。其配套设备主要有PMZ-15型 灰浆计量配料装置。由灰浆搅拌机两台（容积各为500L）、集料斗（容积 0.18ms）.灰浆泵组成。电磁流量计等。深层搅拌桩加固软土的固化剂可选用水泥、掺入量一般为加固土重的7%15%，每加固1 ms土体掺入水泥约110160Kg。具体由设计和试验确定。d、施工工艺要点（1）、深层搅拌桩的施工工艺流程：定位下沉一深计深度一喷浆搅拌提升 -原位重复搅拌下沉一重复搅拌提升搅拌一完成形成加固体。（2）深层搅拌桩的施工程序为：深层搅拌机定位一预拌下沉一配制水泥浆 喷浆搅拌、提升一重复搅拌下沉一重复搅拌提升直至孔口一关闭搅拌机清 洗一移至下一根桩重复以上工序。（3）搅拌桩施工前，先将基坑内标高和搅拌桩位置标高整体开挖到一2.5m。 在此标高处施工搅拌桩。场地应先整平，清除桩位处地上、地下一切障碍 物（包括大石块、树根和生活垃等）。开挖第一级即一2.5m以上部分土方时， 按1： 1.67比例放坡进行，所挖土方应随挖随运随清。场地因清淤造成的 低洼处用粘性土料回填夯实，不得用杂填土回填。（4）施工前应标定搅拌机的灰浆泵输送量、灰浆输送管到达搅拌机喷浆口 的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数，并根据设计要求通过试验确 定搅拌桩的配合比。（ 5）施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮 料罐砂浆

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