土方开挖方案

基坑开挖方案一、工程概况住宅楼（自编号A1、A2、A3及其地下室）、垃圾收集站项目位于广东省花都区新华街马鞍山公园前，地处田美路与风凰路交汇、马鞍山东南面山脚。工程拟建三幢20～23层住宅楼，局部设1层配套设施，设1层地下室，规划总用地10266.2m2，建筑总面积37143m2，地下室面积7409m2，结构类型为框架结构，建筑物抗震设防类别为丙类。场地位于广州市花都区田美路西侧、风凰路北侧，交通较为方便，场地南边为锦尚蓬莱小区，北边为莲塘村，西面为马鞍山山岭，区域地貌属低山残丘及山前冲积地貌，本场地地貌单元属山前冲积地貌。本次基坑坑底开挖周长415m，开挖面积约8321m2，基坑开挖深度4.20～4.60m。二、设计施工图叙述本基坑工程安全等级确定为三级。根据场地地质条件、周边建筑和管线布置，基坑在设置封闭止水帷幕后，整体上采用钢筋锚杆支护、局部采用放坡+钢筋锚杆支护方案，填土层或砂层成孔困难时可以用Φ48*3.5击入式钢花管代替钢筋锚杆。基坑底边线按离开地下室轮廓线1.50m确定，JA段坡率为1:1。坡顶和坡底均设置300×300砖砌排水沟，基坑底部设集水井，基坑顶部设置沉淀池，坑底拐角处及中点每40m设置一个集水井，共设7个集水井，坑顶周边设置2个沉淀池，具体数量可根据现场情况调整，所有排水排入市政网之前进行三级沉淀。土方开挖时视地下水情况，在场地内挖临时降水坑，在开挖的同时进行抽水明排。沿坡顶设置Ф48钢管安全护栏，高度1.20m。三、场地地层岩性特征根据钻探揭露，场地岩土层按成因类型可划分为第四系人工填土层、冲积土层及残积土层，下伏基岩为石炭系炭质页岩、粉砂岩、灰岩，现分述如下：1、第四系人工填土层（Qml，层号为①）（1）人工填土：主要为素填土，灰褐色、黄褐色，由碎石、块石及粘性土等组成，结构较松散，稍压实。本次勘察施工的29个钻孔均有揭露，顶面标高8.22～9.99m，层厚0.50～13.00m，平均层厚1.52m。2、冲积土层（Qal，层号为②）场地内冲积土层按土性不同从上而下可分粉质粘土、粉砂、粗砂及粉质粘土等四个亚层，现分述如下：②1粉质粘土：黄色、红褐色、灰白色，可塑状，粘性较好，刀切面光滑，局部含少量粉砂。该层分布较稳定，除ZK21、ZK29孔外的27个钻孔均有揭露，顶面标高3.72～8.70m，顶面埋深0.50～4.50m，层厚0.90～9.20m，平均层厚4.53m。本层取土样22个，主要物理力学性质指标(C、Φ取标准值，其余取平均值)：含水量W=26.5%，天然密度ρ=1.90g/cm3，孔隙比e=0.788，液性指数IL=0.44，压缩系数a1-2=0.42MPa-1，压缩模量Es1-2=4.28MPa，粘聚力C=25.8kPa，内摩擦角Φ=14.7°；详见土工分析测试表（附表2）；标准贯入试验28次，实测击数N’=9～12击，平均10.3击，标准值10.0击，修正击数N=8.3～10.3击，平均9.3击。标准值9.1击，依据广东省标准《建筑地基基础设计规范》表4.4.2-4及表4.4.3-3，按IL及e平均值查得承载力特征值fak=210kPa，按修正击数标准值查得承载力特征值fak=242kPa。结合以上测试结果，并根据地区经验，建议本层地基承载力特征值fak=160kPa。②2粉砂：灰白色，饱和，松散状，分选性较好，含少量粘粒，具弱粘性。该层零星分布，在ZK1～ZK6、ZK10、ZK18、ZK19、ZK21、ZK23、ZK26、ZK27共10个钻孔中有揭露，顶面标高-0.07～8.79m，顶面埋深0.80～8.50m，层厚1.10～5.90m，平均层厚3.11m。标准贯入试验18次，实测击数N’=5～11击，平均8.3击，标准值7.5击，修正击数N=4.30～10.0击，平均7.20击，标准值6.5击。本层取土试样6件，土性为粉砂，其主要物理力学指标详见土工测试表。根据地区经验，建议本层地基承载力特征值fak=120kPa。②3粗砂，褐黄色，灰白色，饱和，松散状，级配较均，主要由石英质组成，含少量砾砂。该层极少数分布，仅有ZK2、ZK3钻孔有揭露，顶面标高1.05～1.85m，顶面埋深6.50～7.40m，层厚2.50～2.90m，平均层厚2.70m。标准贯入试验1次，实测击数N’=6.0击，修正击数N=4.90击。本层取土试样6件，土性为砾砂，其主要物理力学指标详见土工测试表。根据地区经验，建议本层地基承载力特征值fak=140kPa。②4粉质粘土：灰色、灰白色等，软塑状，局部可塑，粘性、韧性一般，干强度较高，含少量腐植质。该层分布不稳定，在ZK7、ZK8、ZK14、ZK15、ZK17、ZK21、ZK22、ZK25、ZK26共10个钻孔有揭露，顶面标高1.88～4.22m，顶面埋深4.00～7.00m，层厚0.50～3.00m，平均层厚1.42m。2本层取土样3个，主要物理力学性质指标(平均值)：含水量W=29.2%，天然密度ρ=1.91g/cm3，孔隙比e=0.83，液性指数IL=0.51，压缩系数a1-2=0.48MPa-1，压缩模量Es1-2=4.11MPa，凝聚力C=24.8kPa，内摩擦角Φ=14.9°，详见土工分析测试表（附表2）；标准贯入试验5次，实测击数N’=5～10击，平均7.6击，修正击数N=4.2～8.7击，平均6.5击。依据广东省标准《建筑地基基础设计规范》表4.4.2-4及表4.4.3-3，按IL及e平均值查得承载力特征值fak=200.6kPa，按修正击数平均值查得承载力特征值fak=186kPa。结合以上测试结果，并根据地区经验，建议本层地基承载力特征值fak=150kPa。3、残积土层（Qel，层号为③）场地内残积土层由炭质页岩、粉砂岩风化而成，现描述如下；③粉质粘土：灰黑色，黄色，红褐色，可塑～硬塑状，土质较纯，粘性一般，为炭质页岩、粉砂岩风化残积土，遇水易软化，局部残余较多岩块。该层大部分分布，共有除ZK4～ZK6、ZK11、ZK17、ZK20、ZK23、ZK26、ZK27外的20个钻孔有揭露，顶面标高-2.27～3.52m，顶面埋深5.00～10.70m，层厚0.80～22.40m，平均厚度7.45m。本层取土样15个，主要物理力学性质指标(C、Φ取标准值，其余取平均值)：含水量W=27.3%，天然密度ρ=1.87g/cm3，孔隙比e=0.840，液性指数IL=0.43，压缩系数a1-2=0.42MPa-1，压缩模量Es1-2=4.67MPa，凝聚力C=26.2kPa，内摩擦角Φ=14.9°，详见土工分析测试表（附表2）；标准贯入试验40次，实测击数N’=8～28击，平均19.4击，标准值17.7击，修正击数N=5.8～23.1击，平均15.0击，标准值13.7击。依据广东省标准《建筑地基基础设计规范》表4.4.2-4及表4.4.3-3，按IL及e平均值查得承载力特征值fak=211.6kPa，按修正击数标准值查得承载力特征值fak=334kPa。结合以上测试验结果，并根据地区经验，建议本层地基承载力特征值fak=180kPa。4、石炭系基岩（C，层号为④）根据钻孔揭露，场地内下伏基岩为石炭系灰岩及砂质页岩，按风化程度的不同，在钻孔深度范围内可分为强风化、中风化和微风化三个岩带：④1全风化岩带:岩性为炭质页岩、粉砂岩，灰黑色、黄色、浅红色，原岩风化强烈，岩芯呈坚硬土状，岩质极软，遇水易软化，风化不均，夹较多风化岩块。该层分布不稳定，在ZK1、ZK2、ZK4、ZK9～ZK11、ZK16～ZK19、ZK21、ZK22、ZK24～ZK26共13个钻孔有揭露，顶面标高-12.71～2.51m，顶面埋深6.50～21.50m，层厚或揭露厚度1.40～19.64m，平均层厚7.28m。标准贯入试验10次，实测击数N’=30～38击，平均34击，标准值32.4击，修正击数N=24.1～35.6击，平均28.2击，标准值25.8击。按修正击数标准值查得承载力特征值3fak660kPa。④2强风化岩带：岩性为炭质页岩、粉砂岩，灰黑色、浅红色、黄色，岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状，碎石状，手捏易散、易断，岩质极软，遇水易软化，局部夹较多较硬岩块，该层分布不稳定，除ZK1、ZK13、ZK17、ZK23、ZK24、ZK26的6个钻孔外的23个钻孔均有揭露，顶面标高-30.98～2.25m，顶面埋深6.80～39.50m，层厚或揭露厚度0.50～31.44m，平均层厚10.84m。标准贯入试验8次，实测击数N’=52～60击，平均55.8击，标准值53.2击，修正击数N=37.9～49.6击，平均43.4击，标准值40.1击。④3中风化岩带：岩性为灰岩、炭质页岩；炭质页岩：灰黑色、岩质软，锤击声哑，岩芯呈柱状，锤击声闷，仅ZK4钻孔有揭露。取一组岩样做天然单轴抗压强度试验，抗压强度值为4.99MPa，岩体基本质量等级为Ⅳ级。灰岩：灰色，岩质较硬，裂隙发育，岩芯不完整，采取率低，岩芯多呈碎石状，少量块状。岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层分布不稳定，在ZK13、ZK14、ZK19～ZK21、ZK27共6个钻孔有揭露，顶面标高-28.41～3.35m，顶面埋深12.4～37.0m，层厚或钻入厚度0.94～6.20m，平均2.96m。④4微风化岩带：岩性为灰岩，灰色，隐晶质结构，厚层状构造，岩石较完整，岩芯呈短柱~长柱状，局部溶蚀较发育，属较硬岩，锤击声脆，见少量方解石细脉充填，RQD约=60～90%之间，岩体基本质量等级为Ⅲ级。该层共10个钻孔有揭露，顶面标高-23.89～0.66m，顶面埋深8.40～32.90m，钻入厚度0.78～6.10m，平均厚度3.46。四、场地水文地质简况场地附近未见较大规模江河、水库、河涌等，仅局部见少量灌溉沟渠或小鱼塘等，地表水体不发育。在钻探期间测得钻孔内混合地下水位埋深0.5～3.50m，水位标高5.23～8.41m，地下水位的变化随季节性变化较大，并与地表水的补给密切相关，一般雨季水位略有抬升，旱季水位略有降落。场地内地下水类型主要为第四系孔隙水、风化裂隙水及基岩岩溶水，①层人工填土，主要由碎石、块石、粘性土组成，均匀性较差，结构较松散，具中等～强透水性，含少量上层滞水；②1、②4层粉质粘土，具粘性，透水性较差，属弱透水层；②2、②3冲积砂层透水性强，富水性强。③层残积粉质粘土，具粘性，透水性较差，含水量较贫乏，属弱透水层；④1、④2层全、强风化岩层，风化裂隙发育，分布较广，厚度大，连续性较好，4属中等透水层，贮水性中等，含水量中等；④3层微风化灰岩，岩石较完整，局部见少量裂隙，但局部岩溶较发育，预计岩溶水含量较丰富。本场地地下水主要赋存在②2粉砂层中的孔隙水及④1、④2层全、强风化岩层中的风化裂隙水，含水量较丰富，其补给主要以大气降水及地表水渗透补给为主；④3微风化灰岩，裂隙不发育，但局部岩溶发育，贮水性较好，含较丰富的岩溶水。本场地地下水的补给主要以大气降水以及侧向渗透补给为主；地下水排泄主要表现为大气蒸发及人工抽取。五、土方开挖设计方案（1）基坑土方开挖采用2～3台反铲挖掘机，配20～30辆自卸载重汽车施工。（2）挖土必须要配合护坡同步进行施工，分区、分步、分段施工。根据土钉、护坡桩、锚杆设计要求，需要分6步开挖（包括清底）。每步开挖深度误差为±200mm。（3）基坑开挖的马道，设在基坑的北侧，马道宽度为6.0m，坡度1:7，主要放在坑内。（4）土方开挖到基坑底标高时须预留30cm厚的余量，由人工清理。（5）因基坑内各区段基础设计标高有所不同，开挖到基础底标高附近后，标高需随挖土机及时抄测，同时控制好不同标高交界线，防止超挖。六、土方开挖施工方案根据结施可知：基础为CFG桩复合地基基础，基坑采用土钉、护坡桩、锚杆及人工排水等方法以保证基坑开挖的安全。1、挖土准备（1）进行现场定位、放线并引控制点，明确开挖范围；由项目经理、技术人员及安全人员组织进行施工交底与安全交底。（2）开挖施工前应清楚了解场地地下管线分布状况，必要时进