基坑开挖施工技术交底

中铁十二局集团有限公司格拉3标指挥部技术交底施工单位：中铁十二局格拉指挥部编号：工程名称青藏铁路格拉段扩能改造工程日期2016年5月交底内容基坑开挖施工编制依据施工图及相关技术规范及标准交底内容：1、工艺流程施工程序为：施工准备→基坑开挖→承载力检测2、施工准备1、按照施工要求，搭设临时设施，组织机具设备人员进场。2、认真熟悉图纸、施工规范，对操作人员进行技术培训及交底，并进行质量安全教育并考试合格后上岗工作。3、测量放线：测量人员及监理工程师对涵洞进行定位放线，并将控制桩引至路边加以保护。在涵洞附近补充两个水准点，以备施工时使用。所测控制桩均应稳固可靠，一直保留到工程结束。3、施工方法（1）基坑开挖1）基坑开挖前，平整场地。在开挖边坡顶线四周2.0m处提前做好排水沟，以便引排地表水，以免地表水冲刷边坡造成坍方。沿坑底四周基础范围以外挖排水沟和集水坑，使坑壁渗水沿四周排水沟汇合于集水坑，然后用水泵排出坑外。遇水先施工集水井进行集中抽排水后再开挖。2）基坑开挖根据设计相关文件和现场调查情况表明，基坑地质岩性主要为粉质粘土，根据规范要求，基坑土质范围采用1:0.75、石质范围采用1：0.25坑壁坡度进行放坡，并在基础外侧加宽不小于80cm。基坑开挖过程中根据地质情况采用人工配合机械进行开挖，并在开挖过程中，测量人员和现场技术人员随时检查开挖尺寸、位置，并严密注意地质情况变化，随时修正基坑尺寸和开挖坡度。机械开挖时每个基坑配备二台PC240挖掘机。3）基础土石方应弃在地表排水沟以外，且弃土堆坡脚距基坑顶缘距离不小于基坑深度，以免造成对基坑边坡的侧压。基坑开挖过程不宜间断，要始终保持基底不受水浸泡，随时抽集水井中的水。在基坑开挖过程中，要经常检查基坑中线及水平，以便及时纠正施工中的误差。对有水的基坑可预留0.2m不下挖，待检查人员检查后立即清除、立即进行封闭。4）既有建筑物旁开挖基础时，应保证既有建筑物一侧边坡有足够的稳定，必要时应进行加固防护，并随时对防护工程进行观察，并在既有建筑物上设观测点，进行定期观测，以确保既有建筑物安全。在基坑开挖的同时，应将涵端口八字墙基坑一并挖好。基坑开挖出的弃土不得妨碍开挖基坑及其他工作，弃土应堆放在远离基坑3m以外位置。基坑挖到接近设计标高时，应停止机械开挖，改由人工清底、平整。遇有地下水，应在四周加设排水沟及集水井，及时进行抽水，防止基底被水浸泡。基坑开挖应不间断地进行，以防止基坑暴露时间过长。当基底达到设计标高时应及时报请测量监理工程师检查，同时进行基底承载力试验，铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415(5.2.3)规定：施工单位和监理单位对桥梁和涵洞地基全部检查；勘察设计单位对桥梁地基全部进行现场确定。施工单位观察或进行标准贯入、触探仪检测；监理单位观察和见证检测。检测方法：标准贯人试验（SPT）是一种重型动力触探法，采用质量为63．5kg的穿心锤，以76cm的落距，将一定规格的标准贯人器先打入土中15cm，然后开始记录锤击数目，将标准贯人器再打入土中30cm，用此30cm的锤击数作为标准贯人试验的指标N。标准贯人试验是国内外广泛应用的一种现场原位测试手段，该试验法方便经济，不仅用于砂土，亦可用于粘性土的测试。标准贯人锤击数N，可用于判定砂土的密实度、粘性土的稠度、地基土的容许承载力、砂土的振动液化、桩基承载力等，也是检验地基处理效果的重要手段。1．试验设备标准贯人试验装置的重要部件为：（1）落锤：质量为63.5kg的穿心锤；（2）贯人器：（3）探杆：直径Ф42mm；（4）锤垫和导向杆；（5）自动落锤装置；2．试验注意事项（1）将贯人器打人士中，贯人速率为15~30击1min，并记录锤击数，包括先打15cm的预打击数,后30cm中每10cm的锤击数以及30cm的累计锤击数N。如锤击数超过50，则按下式换算锤击数N：N=30n/△S式中：n一所选取的锤击数；△S——相应于n的锤击量，cm。（2）旋转探杆，提出贯人器，并取出贯人器中的土样进行鉴别、描述、记录，必要时送试验室分析。（3）由于钻杆的弹性压缩会引起功能损耗，钻杆过长时传人贯人器的功能降低，因而减少每击的贯人深度，亦即提高了锤击数，所以需要根据杆长对锤击数进行修正。填写基坑工程检查证，报请监理工程师检查，合格后，技术人员应对合格基坑进行拍照，作为以后的竣工文件照片，并立刻组织劳动力进行下道工序施工。若承载力达不到设计要求，应进行基底处理，基底处理合格后方可进行下一步工序。（2）沉降缝设置按照涵节每节设置一道沉降缝的设计要求，在相应的部位做沉降缝。沉降缝可在施工时嵌入沥青木板、沥青麻筋，嵌入沥青木板的位置按照测量点位用长钢尺进行量出并做好标记，同时注意大、小里程的沉降缝在同一个法线断面上。确保后续施工沉降缝的有效性。4、多年冻土基础施工4.1多年冻土基础施工特点及原则多年冻土是指土体温度低于0℃且含有冰的特殊岩土体，当土体处于冻结时，冻土具有极高的强度特性；当土体融化时，土体将完全丧失强度，且冻土物理、力学性质均会随冻土温度而发生剧烈的变化。在工程作用下，多年冻土发生较大的变化，引起多年冻土上限下移、地下冰融化、多年冻土温度升高等，从而引起冻土工程性质变化，影响工程建筑物的稳定性。同时，施工活动本身对多年冻土易产生较大的扰动，易诱发威胁工程安全的冻融灾害，如以热融过程为主的热融滑塌、融冻泥流等，以冻结过程为主的冻胀丘、冰锥等。另外，冻土具有强烈的冻胀作用，致使工程建筑物产生强烈的冻胀破坏。如在桩基与冻土相互作用过程中易产生强烈的切向冻胀力，致使基础产生强烈的冻拔作用，影响基础的稳定性。作为桥涵工程和房建工程来说，在高含冰量地段各种基础的融化下沉变形和活动层土体冻胀作用，均会造成基础发生强烈的破坏，制定防止基础产生融化下沉变形和冻胀破坏的技术措施是解决青藏高原多年冻土区青藏铁路涵洞工程安全可靠运营的关键。季节性冻土地区按地基土融化状态设计为大开挖基础，主要设计基础型式有适合于冬季施工的装配式基础。（1）预制装配式基础。该基础适合于季节性冻土、多年冻土地区的基岩及融区、低含冰量的冻土区、地下冰分布均匀的富冰冻土粗粒土地段及不冻胀和弱冻胀性的地基上。沿线桥涵工程的大部分接长工程均为预制装配式，基础以及涵节接长采用预制装配式。4.2多年冻土地区基础施工的关键工作4.2.1基坑开挖：⑴按地基土冻结状态设计的基础关键是保持土壤冻结状态，减少人为扰动；⑵按地基土融化状态设计的基础关键是做好遮阳防雨措施以保持坑壁的稳定，并采取必要的抽水排水工作；4.3多年冻土地区基坑开挖基本原则⑴按保持冻结原则设计的基础，摸清规律掌握好开挖的时机与时间，在人工开挖的条件下，对厚层地下冰、地表沼泽化或径流量大的地段基坑开挖尽量在天气较为寒冷的季节施工；若在暖季施工时采取遮阳、防晒措施，选择在气温较低的时段内快速施工。在饱冰冻土、含土冰层地段施工时，可在暖寒季交替期施工，视天气情况采取遮阳和防晒措施，能够保持冻土的稳定。⑵按容许融化原则设计的基础，设计要求进行基底换填的按设计进行换填，设计未要求的，铺设厚不小于30cm的碎石垫层。对于在暖季施工融化地下水比较多的基坑，需要采取抽水排水措施，为防止坑壁坍塌应采取挡土板、钢筒或混凝土护壁措施。⑶基坑一般采用机械开挖以及人工开挖方式进行开挖（可可西里保护区视时间而定，要避开动物迁徙的季节）。基坑从开挖到下桩（浇制）要连续，必须突出“快”字。⑷桩基础开挖视地质情况采取人工掏挖和机械旋挖相结合的方式。4.4多年冻土地区基坑开挖技术措施4.4.1各类基础基坑开挖主要施工方法4.4.2施工准备4.4.2.1施工前应仔细核对设计文件，全面调查与核实建筑物的地质及地形，发现与设计不符的情况，立即上报处理。4.4.2.2按照设计要求，结合桩位所处地形合理规划施工便道及施工场地。针对施工的特点，遵循不破坏施工场地周围植被、不扰动基坑周围冻土的原则。4.4.2.3基坑开挖的一般要求（1）按保持冻结原则设计的基础，在厚层地下冰、地表沼泽化或径流量大的地段基坑开挖尽量在寒季施工；在暖季施工时应采取遮阳防雨措施，选择在气温较低的时段快速施工。（2）按容许融化原则设计的基础，也尽量选择在寒季开挖，对于不可避免的需在暖季施工的基坑，在做好遮阳防雨措施的同时，必要时还要做好抽水排水、以及防止坑壁坍塌的防护措施。（3）人工挖掘预制装配式基础时可采用风镐及机械联合的方式进行基坑开挖。在寒冷的冬季也可用牛粪（或煤砖）在坑中心围火局部融化的方式进行开挖。具体见图1。图一风镐工作情况各类基础基坑开挖主要施工方法序号名称简图适用地质条件施工方法1装配式基础1、非多年冻土地区；2、多年冻土的基岩、融区；3、低含冰量的多年冻土区；4、地下冰分布均匀的富冰冻土粗粒土地段；5、弱冻胀性的地基土。1、人工大开挖机械相配合；2、在多年冻土区施工需作遮阳措施；3、需有抽水设备避免基坑积水；4、基础浇制后逐层均匀回填，满足夯实要求；5、严格做好环保措施；6、基础侧面需做防冻胀措施；4.4.2.4人工大开挖基础也可采用也机械和风镐联合的方式进行基坑开挖。基坑开挖宜分段进行，开挖作业要连续，必须突出“快”字。4.4.2.5为避免污染基坑周围的环境，坑内弃土应全部置于塑料编织布上，并置于离基坑边缘的距离不小于常温下规定的距离加上弃土堆的高度的地点。对于植被茂盛的地点，需将原植被集中收集并加以养护，待基础完工后重新覆盖在基坑上，以保持原始地貌。4.4.2.6基坑开挖预留300mm以上防冻层，待浇筑前基坑操平时再挖至设计深度，以避免气温上升冻土解冻后造成不均匀下沉。4.4.2.7基础坑开挖后，现浇基础及涵节若不能及时浇筑时则在坑底铺盖厚度不小于1m的稻草帘等保温、防冻。4.5特殊基坑的开挖4.6需要采取的措施4.6.1对于预制装配式基础，视地形情况采取吊车吊装就位的方式。4.6.2对于现浇基础关键是混凝土配合比设计、原材料保温加热、混凝土浇制、养护。4.6.3对于设计对基础有辅助措施的按设计进行。4.7施工工器具及机械选择：4.7.1根据基础施工的实际情况及本工程的特点，基坑土石方开挖机具见表类别机具名称规格单位数量进场时间备注基坑开挖机具全站仪DTM-500台22016年5月线路复测经纬仪台72016年5月分坑测量凿岩机V018台162016年5月空压机W1.8-5台122016年5月风镐台2016年5月抽水机400YPC台122016年5月模板m3根据现场需要2016年5月铁沉箱组根据现场需要2016年5月挡土板m3根据现场需要2016年5月4.7.2基础施工工器具类别机具名称规格单位数量进场时间备注基础施工机具经纬仪台72016年5月组合钢模板m28002016年5月振捣器JX-50台242016年5月混凝土搅拌机WJY-350台142016年5月汽车吊QY16台12016年5月三脚架付42016年5月4.8多年冻土地区基础施工技术措施青藏铁路工程，全线除格尔木与拉萨外,沿线年平均气温-2～-6℃，年负温天数约180天左右，极端最高气温25℃，最低气温-36～-45℃。气候干燥，干湿交替、冻融交替频繁。部分地段还面临着风沙磨蚀。所以在如此恶劣的自然环境下进行建设，所用的混凝土材料必须具备良好的耐久性、防冻性、防腐蚀性能。青藏高原多年冻土区生态环境极为脆弱，一经破坏、扰动，难以恢复，工程施工中应体现“预防为主、保护优先、建设和保护并重”的原则。施工中应积极采取措施，保护高寒植被，减少植被破坏，避免引起湿地萎缩、草场退化、水质污染及新的环境灾害。冻土环境与寒区生态环境存在一定的联系，相互控制和相互依存。冻土环境一旦破坏，相应寒区生态类型也会发生一定的变化。如，沼泽湿地生态类型一般所对应的是高敏感性冻土地段，这些地段多年冻土上限较小，地下冰丰富，工程活动常导致多年冻土的退化，同时引起植被退化。因此合理而有效的环境保护措施是势在必然。施工过程应做到以下几点：（1）基坑开挖过程应注意各道工序的衔接，减少基坑的暴露时间，必须采取遮阳隔热措施。（2）在高敏感性和中等敏感性冻土环境地段