世博会地基处理施工方案

上海世博会C片区场馆二标工程地基处理施工方案中建八局有限公司总承包公司2008年7月08日目录一、工程概况....................................... ......................................... .......................................二、地质条件............... .......................... ...............................................................................三、地基处理施工方案提出的依据............................ ..................... ..................................四、地基处理施工方案..................... ...................... ..............................................................五、施工注意事项......................... ....................... ................................................................六、预算及工期................................... ....... .........................................................................一、工程概况本工程为上海世博会浦东临时场馆及配套设施项目C片区二标段，其涵盖C08、C09、C10地块。

工程包括：租赁馆，建筑面积26876m2。

联合馆，建筑面积31825m2。

配套设施建筑面积21883m2。

合计建筑面积80584m2。

C08地块地处世博园区浦东园区C片区，北靠南环路，南面雪野路，东临西营路，西接西环路。

基地面积56050m2，主要的建设内容为厚板车间改造、外国自建馆、外国租赁馆及公共配套设施，厚板车间改造后设置中南美洲联合馆，总建筑面积37601m2。

C09地块北靠浦明路，南面北环路，东临长清路，西接西营路。

基地面积78720m2，主要的建设内容为外国自建馆、外国租赁馆及公共配套设施，建筑总面积37810m2。

C10地块北靠北环路，南面南环路，东临长清路，西接西营路。

基地面积154750m2，主要的建设内容为外国自建馆、外国租赁馆、欧洲联合馆及公共配套设施，建筑总面积53191m2。

二、地质条件据勘察揭露，拟建场地表层填土主要以杂填土为主，含块石、砖块、钢渣等杂物，局部以素填土为主，含植物的根茎、贝壳等成分复杂且分布不均匀。

杂填土来源由原基础开挖的渣土或建筑垃圾以及其他区域开挖的弃土等。

填土中含大量的大石块（直径0.5～1.0m 不等）和建筑垃圾以及未清楚的旧基础，对基础工程施工影响比较大。

填土的特征：新堆的杂填土，土质松散，土性不均，土质成分杂乱，地基承载力低。

且还有不良的地质情况，主要有：旧基础、原来旧建筑物遗留下来的已处理过的地基、废弃的管道、暗浜、大块石、杂乱建筑垃圾等；地下水位比较高、水量大，多为上层的滞留水。

本次地基处理的重点是处理①层杂填土：杂色，松散，均匀性差。

必须进行地基处理。

三、地基处理施工方案提出的依据1、中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；2、中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；3、中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；4、《岩土工程勘察报告》（2008-G-013-2（补1）。

5、各构建物的结构平面图及基础平面布置图四、地基处理施工方案本标段地基处理方案采用：换填机械碾压法、高压旋喷注浆法、换填机械碾压法与高压旋喷注浆法相结合的方法。

从目前现场开挖的实际情况，结合各构建物的基础平面布置图，采用独立基础孤立开挖方案不可取：（1）、表层回填杂物层坍塌，（2）、不利于地粱施工，（3）、施工进度慢，经济效益低，无法机械化施工，（4）、无法全面了解独立基础持力层的地质状况，也无法交叉作业。

我施工单位建议采用放坡开挖“条形基础”的形式，并圈定独立基础的位置，依据独立基础所在位置的土质情况，采用针对性的施工工艺来提高软地基的承载力，达到软地基处理的目的。

1、施工工序：测量放线→按“条形基础”形式开挖（严防周边坍塌）、明沟排水处理→圈定独立基础的具体位置、选择处理地基工艺（换填机械碾压法、高压旋喷注浆法、换填机械碾压法与高压旋喷注浆法相结合的方法）→独立基础施工、立柱施工→土方回填→其他基础施工具体施工工序见附图1：“软地基处理工序剖面图”2、施工要点：（1）开挖时根据实际情况，掌握放坡的坡度，严防坑壁的坍塌，以防止影响其他条形基础施工。

严格控制开挖面的标高，根据地层的不同情况和采用不同的施工工艺控制开挖深度：（2）软地基处理前，采取明沟排水法，保证软地基处理的范围没有水。

（3）圈定好独立基础的位置，根据不同的土质选定经济有效的施工工艺。

（4）旋喷桩必须把握好布孔的经济性，根据独立基础的大小确定旋喷桩的布孔数量，以节约型的工艺完成本地基处理。

换填机械碾压法要注意换填材料的选定，尽量采用本工地已有的材料。

（5）在场地四周设排水沟、截洪沟，防止雨水流入场内；填土应使中间稍高；土料含水率应符合要求；认真分层回填，分层推平、碾压，并使表面保持1%-2%的排水坡度；当班填土当班推平压实。

（6）做好施工过程中的监测和记录工作。

3、施工工艺：（以下是针对各种地质情况的施工工艺）（1）独立基础全部座落在旧建筑物的基础、旧设备基础上，凿去部分坚硬地基30~50cm 深，再回填土砂混合物进行机械碾压。

（2）独立基础遇到大孤石、建筑垃圾等其他大块的杂物，处理方法：全部除掉，以防建筑物由于虚拟座落于坚硬地基上，造成不均匀沉降而使建筑物开裂，视开挖的结果采用高压旋喷法并在基础底板下配以换填法碾压，使地基变形调整到变形的范围内，避免裂缝。

（3）基础一部分落于硬基础上，而另一部分落于软弱土层上，在软弱部位进行高压旋喷加固；且将基础以下硬基础凿去30~50cm深，整体回填并施以机械碾压，使之能调整岩土交界部位地基的相对变形，避免应力集中出现裂缝。

（4）基础座落于厚度不一的软土层上，若为第②层土，此种地基为自然持力层，可不做变形验算，也可不进行地基处理。

为了防止建（构）筑物沉降，也可在软土层上采用现场高压旋喷桩施工，并在基础底板下进行换填机械碾压处理，使应力扩散，降低地基变形。

我施工单位总体施工思路：尽快进行条形基础放坡开挖，提高施工进度，提高机械化程度。

在开挖的过程中，无论遇到何种杂填土必须立即处理并开挖外运，以防重复施工。

挖至基础底板下0.3～0.5米，并采用①换填机械碾压法，既经济、进度又快；②对不均匀沉降的地层，深层全部采用或部分采用高压旋喷桩并配以表层的换填机械碾压法③当软地基处理完毕，整条条形基础进行整体的碾压，提高基础的承载力。

本工程水位相对比较高但大都是表层的滞留水，做成明沟排水，不影响地基处理为目的。

4、施工工艺分析：4.1高压旋喷成桩法高压旋喷成桩法利用高压旋喷流是高能高速集中和连续作用于土体上，压应力和冲蚀等多种因素总是同时密集在压应力区域内发生效应，因此，喷射流具有冲击切割破坏土体并使浆液与土搅拌混合的功能。

其广泛用于素填土淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、湿陷性黄土及碎石土等复杂的地层中进行地基加固。

高压旋喷注浆法具有以下特点：①提高地基的抗剪、抗压强度，改善土的变形性质，并可在水位较高的区域施工；②利用小直径钻孔旋喷成比孔大数倍的大直径固结体；在杂填土有大石块的地层中都可以采用此施工工艺。

并可通过调节喷嘴的旋喷速度、提升速度、喷射压力和喷浆量旋喷成各种形状桩体；可制成垂直桩、斜桩或连续墙等，并获得需要的强度，并可控制加固范围；这优于压密注浆和搅拌桩的施工环境。

③设备较简单、轻便，机械化程度高，全套设备紧凑，体积小，机动性强，占地少，能在狭窄场地施工；④施工简便，操作容易，管理方便，速度快，效率高，用途广泛，成本低，且施工噪音低，振动小。

⑤根据不同大小的独立基础，采用的桩位数不同。

与灌注桩相似，布少量的桩位撑起大的承台，本工地采用相似的思路：本工程高压旋喷成桩法采用二重管法，设计桩径1.2m，桩距是结构的承载力不同而设计，桩长根据地质条件分区设。

二重管法使用双通道的二重管。

当二重注浆管钻进土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。

高压泥浆泵等高压发生装置喷射出大于20MPa压力的浆液，从内喷嘴中高速喷出，并用大于0.7MPa压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。

在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体，提升速度为0.05~0.25m/min，旋转速度可取10~20r/min。

采用强度等级为32.5 级及以上普通硅酸盐水泥，并根据需要加入适量的外加剂和掺合料，水灰比取1.0。

4.2换填碾压法当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换土垫层来处理软弱地基。

即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等，并夯实至密实。

既经济又实用(1)换土垫层法1)灰土垫层：适用于地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固。

2)砂垫层和砂石垫层：砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度软弱土层挖除，然后用强度较高的砂或碎石等回填，并经分层碾压至密实，作为地基的持力层，以起到提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。

五、施工注意事项：1、每工序的标高：地面标高、基础底标高、基坑开挖面标高、换填机械碾压后的标高，旋喷桩的底标高及顶标高，必须要十分明确2、节能减排的原则：尽可能采用低成本的施工工艺，提高机械化施工。

充分利用现场的应有资源，包括充分利用现场的建筑垃圾、大石块等天然的回填物。

3、高压旋喷桩布孔的合理性：本工程仅一层临时结构，单体承载力小，无需满堂地基处理，减少原材料的使用，减少对施工场地的污染。

4、换填机械碾压法：软地基处理之后（需高压旋喷桩处理之后），形成一个整体的沉降相似的条形基础，一次性进行换填机械碾压，大大降低成本，提高施工进度。