深基坑开挖专项施工方案(专家论证)

石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第1页第一章工程概况一、工程概述本工程拟建设污水管道约2.893km，主管管径D500～D1000管道，限流管管径D300～D400，管材主要为：DN500采用HDPE管，倒虹管采用钢管，顶管采用Ⅲ级钢筋混凝土管，其余采用Ⅱ级钢筋混凝土管。本工程按污水管埋设的最大深度为最不利因素计算，本方案按设计图纸以6m深度进行设计基坑支护，基坑施工段支护总长度约1720米。招标工期：总工期360日历天（含结算、档案资料提交及通过发包人验收）。其中发出开工令开工之日起，现场施工工期300日历天。二、工程地质条件和水文地质1、地形地貌本片区污水管网位于广州市西北部，属广花冲积平原地貌，地势较为平坦，孔口标高一般为6.45～10.05m，道路两侧主要为工厂、民房、农田等，交通较便利。2、地层岩性据野外钻探资料，场区上覆土层主要为第四系人工填土层（Q4ml）、第四系全新统冲积层（Q4al）、第四系上更新统河流相冲积层（Q3al）、残积层（Qel）和石炭系碎屑岩（C）。各岩土层的性质自上而下分述如下：（1）、第四系人工填土层（Q4ml）①1碎石：仅见于钻孔JGzk8、JGzk11、JGzk13、JGzk16、JGzk16、JGzk20、JGzk32、JGzk34。褐灰色，结构松散，主要由碎石和粘性土组成，硬质物含量约占60～80%，顶部25～35cm为砼路面。该层直接出露于地表，层厚0.80～1.80m，平均1.3m。①2杂填土：见于厂区部分地段，呈层状或似层状分布。杂色、灰褐色、黄褐色，稍湿，结构松散，主要由砼块、砖块、碎石和粘性土组成，硬质物含量约占15～40%，顶部30cn多为砼面。该层直接出露于地表，层厚0.70～1.90m，平均1.28m。①3素填土：见于厂区大部分地段，呈层状分布。灰褐色、黄褐色、褐红色，稍石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第2页湿，结构松散，主要由粘性土、砂土和少量碎石组成。层顶埋深0.00～1.90m，层厚0.60～3.30m，平均1.171m。（2）、第四系全新统冲积层（Q4al）②1粉质粘土：见于钻孔JGzk1～JGzk3、JGzk8、JGzk15、JGzk20、JGzk36、JGzk38，呈透镜状分布。褐黄色、浅灰色等，软塑，土质不均匀，粘性好。层顶埋深0.80～3.00m，层厚0.60～4.60，平均2.04m。②2淤泥质粉质粘土：见于钻孔JGzk1、JGzk15～JGzk16、JGzk29，呈透镜状分布。深灰色，流塑，有机质含量2.85%，具臭味。层顶埋深1.50～7.00m，层厚0.90～3.50m，平均2.04。（3）、第四系上更新统河流相冲积层（Q3al）③1粘土、粉质粘土：分布于整个厂区，呈层状连续分布。褐黄色、褐红色、浅灰色等，可塑，土质不均匀，粘性好，局部砂感较强。层顶埋深1.00～11.50，层厚0.90～8.70，平均3.14m。③2中、粗砂：见于厂区部分地段，呈似层状分布。黄褐色、灰白色，饱和，稍密，粒径不均匀，含少量粘性土。层顶埋深1.50～8.40m，层厚0.90～4.80m，平均2.39。③4中、粗砂：见于场区部分地段，呈似层状或层状分布。黄褐色、灰白色，饱和，中密，粒径不均匀，含少量粘性土，局部相变为砾砂。层顶埋深3.30～10.50m，层厚1.10～6.10m，平均2.77m。（4）、第四系残积层（Qel）④硬塑粉质粘土：仅揭露于钻孔JGzk11。褐黄色，硬塑，土质不均匀，为粉砂岩风化残积土，遇水易软化。层顶埋深4.70m，层厚3.60m。（5）、石炭系碎屑岩（C）⑤1全风化粉砂岩：仅揭露于钻孔JGzk11。褐黄色，岩石风化剧烈，岩芯呈坚硬石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第3页土柱状，遇水易软化，手捏易散。层顶埋深8.30m，揭露厚度1.2m。⑤2强风化粉砂岩：仅揭露钻孔JGzk11。灰色、褐黄色，岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状，遇水易软化，手捏可散。层顶埋深9.50m，揭露厚度2.10m。3、地下水(1)、地下水类型场区地处广花冲积平原，地势开阔低平，是地表水和地下水的迳流排泄区。场区地下水类型主要有上层滞水，孔隙潜水、承压水等。1）上层滞水：第四系人工填土层结构疏松，含上层滞水，但含水量一般不大，其动态受季节降雨影响。上层滞水主要接受大气降水、地表河涌水及生活用水的补给。2）孔隙潜水、承压水：场区上更新统冲积砂层透水性良好，厚度较大，含水量丰富，主要为孔隙承压水，局部砂层直街位于人工填土层之下，则为潜水。孔隙水主要接受降雨或地表水的渗入补给和上游地下水的侧向补给。场区的地下水混合稳定水位埋深为0.50～3.20m，标高一般为4.68～9.05m。(2)、地下水腐蚀性场区的地下水对混凝土具微腐蚀性，对混凝土中钢筋具微腐蚀性。三、施工场地条件本段管线基坑开挖涉及的道路有神山南街、神山大道西、神石路、神山仙苑直街、振华南路、振兴二街，途经雄丰村、中八村、五丰村。污水管线在村庄出入马路上，重型汽车及工厂出入员工较多，污水管线位于道路一侧，行人及车辆对施工有严重影响，各段施工都需做围蔽和疏导工作。三根龙截污管管线位于神石路一侧农田，地理位置对施工较为有利。石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第4页四、施工整体流程图场地平整测量放线钢板桩施工围护结构施工基坑平整垫层浇筑底板浇筑工作面移交土方开挖石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第5页第二章支护、支撑系统的结构设计一、支护、支撑结构选型根据岩土工程勘察报告，本工程基坑开挖深度范围的土层主要为填土和淤泥，地质条件差，同时管道基坑深度较大，且不同地段管道基坑底的地质条件不同，需根据不同的形式采用相应的支护方式。本工程根据基坑开挖深度，管道地基处理方式，以及内支撑的不同采用了三种不同的支护方式。（一）、管坑支护参数表石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第6页（二）、管坑支护剖面（三）、管坑支护平面及腰梁连接大样石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第7页（四）、A、B、C三类支护方法使用范围A型支护B型支护C型支护WC14~WC20、WF1~WF2、WA1~WA13、WA13~WB3WD4～WC17、WG1~WG6WB3~WC7、WC7~WC14WC20~WC21、WC21~WC22WC29~WC30、WE1～WE8WF2~WF10二、本工程投入的拉森钢板桩的参数本工程投入的拉森钢板桩采用III型拉森钢板桩，宽400mm，高170mm，厚15.5mm，理论重量68Kg/m，要求拉森钢板桩无穿孔，修边调直后方可使用。拉森钢板桩之间用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根拉森钢板桩之间空隙需打入木楔抵紧。转角需设置专用构件，采用φ300×10钢管进行内支撑，内支撑水平间距为3.0m，管道安装需调整对撑间距并及时回顶。三、基坑监测要求1、监测内容石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第8页（1）基坑周边沉降及位移监测监测点和控制点均采用钢筋水泥制作，设置稳固。采用J2光学经纬仪或全站仪观测水平位移，采用精密水准仪观测垂直位移。基坑开挖期间每开挖一层观测2次或每天观测2次，时间为上午开工前，下午收工后。（2）土体侧向变形监测沿基坑周边每20m布设一个测斜孔，测斜孔采用专用PVC管，管内正交的两组导向槽，埋入深度以进入弱风化岩为宜。测斜孔埋置时角保其中一组导向槽垂直于基坑边线，测斜孔与钻孔壁间的空隙密实填砂并用水泥密封。基坑开挖过程中每开挖支护一层观测一次。（3）地下水位监测观测孔成孔口径φ90，深15米，全长置入口径φ48向钻眼、外包塑料滤网的PVC管；PVC管与钻孔间隙1米以下填砾，深1米至孔口填膨润土并用水泥砂浆抹面；PVC管口配保护盖。基坑开挖施工过程中，每开挖支护一层观测一次。本基坑支护结构的最大水平位移允许值，基坑按安全等级二级考虑，最大水平位移允许值为40mm。各项监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值，且不少于2次。基坑监测完成时间为回填到标高±0.00，从基坑开挖到底面后到基坑回填到标高±0.00这段时间的观测间隔时间为7～15天。监测数值表监测项目警戒值控制值危险值土体沉降35mm40mm50mm墙体倾斜35mm40mm50mm墙体水平位移35mm40mm50mm石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第9页第三章总体施工安排本基坑工程管道线性延伸，长约2.893Km，拟根据不同地基处理形式及支护形式，分段施工。管沟支护采用9m长III型拉森钢板桩支护1150.9m，6m长III拉森钢板桩支护694m，6m长[28C槽钢支护207m。拟安排100延米一个作业面，平行组织流水作业。拉森钢板桩支护段打拔拉森桩采用振动打桩机/锤，每个作业面2台，挖掘机2台(。拉森钢板桩支护段拟采用200T履带吊垫钢板下管，吊车和人工配合管道对正，采用外拉法用两台15T手拉倒链平行对管子进行接口。WC18～WC19倒虹管在穿越河涌段拟在水利部门批准后的旱季施工，采用半幅粘土围堰截流（围堰宽4米，做施工便道），半幅通水，围堰截流后先用大口径轴流泵或潜水泵抽除围堰内部河水，待水位降低至作业面后明挖埋管，半幅施工完毕后拆除围堰施工另外半幅。围堰施工图见附件1《围堰施工图》第四章基坑支护施工工艺及施工程序一、沟槽钢板桩支护1、施工准备1）、勘查现场，了解现场地形、地貌、水文、地质、地下埋设物、邻近建筑，选择施工方案及组织降水、排水的依据。2）、将施工区域内的障碍物，如树木根、基础等进行拆除、清理。3）、按照设计组织设计要求，做好施工区域内的“三通一平”工作。对不宜留作填土或回填土的软弱土层、垃圾、草皮等，全部挖除。4）、基槽施工所需的临时设施，如水电源、道路、排水和暂设设施等，必须在基槽开挖前进行准备就绪。5）、钢板桩采用振动打入法，以提高工作效率，但须日间施工减少周边影响。石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第10页2、施工方法1）、钢板桩施工的顺序测量放线→桩机就位→导架安装→钢板桩打设→管道施工→回填土→钢板桩拨除。2）、钢板桩的检验及矫正用于基坑支护的成品钢板桩如为新桩，可按出厂标准进行检验；重复使用的钢板桩使用前，将对外观质量进行检验，包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求，有无表面缺陷，端头矩形比，垂直度和锁口形状等。3）、打桩围檩支架（导向架）的设置：为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板桩墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，围檩支架由围檩及围檩桩组成。围檩可以双面布置，也可以单面布置一般下层围檩可设在离地约500mm处，双面围檩之间的净距应比插入板桩宽度放大8～10mm。围檩支架一般用型钢组成，如H型钢、工字钢、槽钢等，围檩入土深度一般为6～8m，间距2～3m，根据围檩截面大小而定，围檩之间用连接板焊接。4）、钢板桩焊接由于钢板桩的长度是定长的，因此在施工中常需焊接。为了保证钢板桩自身强度，接桩位置不可在同一平面上，必须采用相隔一根上下颠倒的接桩方法。5）、钢板桩的打设方式①钢板桩的打设方式可根据板桩与板桩之间的锁扣方式，或选择大锁扣扣打施工石井污水处理系统管网工程-江高西北片区一期深基坑开挖专项施工方案广东省金信路桥有限公司第11页法及不锁扣扣打施工法。大锁扣扣打施工法是从板桩墙的一角开始，逐块打设，每块之间的锁扣并没有扣死。大锁扣扣打施工法设简便迅速，但板桩有一定的倾斜度、不止水、整体性较差、钢板桩用量较大，仅适用于强度较好透水性差、对围护系统要求精度低的工程；小锁扣扣打