(专家论证)基坑开挖专项施工方案

1深基坑施工专项施工方案2第一章工程概况一、工程概述工程桩号范围：（1）KO+000-KO+382,长382米；（2）KO+922-K3+412，长2493米；（3）K3+412-K4+928，长1516米；总长度4388米，；顶管段：根据施工图纸及设计文件该顶管施工段为DN900钢承口管，工程分部为W2-1-W1-5、W1-14-W1-17、W1-5-W1-6、W1-17-W1-28、W1-30-W1-33、W1-39-W1-40、YD-1-YD-6，管深按设计底标高。其中的工作井、工作坑和接收井深度较深。二、工程地质和水文地质根据施工设计图中管道纵断面图土层分布情况，该工程主要穿越了场地耕土、杂填土、素填土属软弱土；粉质粘土属中软土；中风化砂质泥岩属于软质岩石。三、施工场地条件本段管线沟槽及基坑均位于滨江公园现绿化带内，近临沱三桥主干道，行人及车辆对施工有一定影响，交通情况较复杂，需要做好安全防护工作。第二章总体施工安排本基坑工程管道线性延伸，拟根据不同地基处理形式及支护形式，分段施工。钢板桩基坑支护拟据顶管进度安排情况每井一个作业面，平行组织流水作业。钢板桩支护段打拔采用液压振动打桩机，每个作业面1台，挖掘机1台。钢筋砼沉井施工主要为工作井、接收井，拟采用单独作业面施工，设液压振动打桩机1台，挖掘机1台。第三章施工方案与措施一、基坑土方开挖基坑工程的土方开挖，在需要解决地下水和边坡稳定问题的同时，还要解决土方如何开挖的问题，即选用适当的方法、适当的机械、组织施工等一系列问题。在基坑土方开挖之前，要进行详细的施工准备工作，在开挖施工过程中要考虑开挖方法和人工开挖和机械开挖的配合问题，开挖后还要考虑对一些特殊地基的地基处理问题。（一）施工准备工作基坑开挖的施工准备工作一般包括以下几方面内容：31．勘查现场，摸清工程实地情况。2．按设计或施工要求标高整平场地。3．做好防洪排洪工作。4．设置测量控制网。5．设置就绪基坑施工用的临时设施。（二）机械和人工开挖在开挖施工过程中人工开挖和机械开挖的原则一般要遵循以下几条原则和方法：1．对大型基坑土方，宜用机械开挖，基坑深在5m内，宜用反铲挖土机在停机面一次开挖，深5m以上宜分层开挖或开沟道用正铲挖土机下入基坑分层开挖，或设置钢栈桥，下层土方用抓斗挖土机在栈桥上开挖，基境内配以小型推土机堆集土。对面积很大、很深的设备基础基坑或高层建筑地下室深基坑，可采用多层同时开挖方法，土方用翻斗汽车运出。2．为防止超挖和保持边坡坡度正确，机械开挖至按近设计坑底标高或边坡边界，应预留80~50cm厚土层，用人工开挖和修坡。3．人工挖土，一般采取分层分段均衡往下开挖，较深的坑(槽)，每挖1m左右应检查边线和边坡，随时纠正偏差。4．对有工艺要求，深入基岩面以下的基坑，应用边线控制爆破方法松爆后再挖，但应控制不得震坏基岩面及边坡。5．如开挖的基坑(槽)深于邻近建筑基础时，开挖应保持一定的距离和坡度，以免在施工时影响邻近建筑基础的稳定。如不能满足要求，应采取在坡脚设挡墙或支撑进行加固处理。6．挖土时注意检查基坑底是否有古墓，洞穴，暗沟或裂隙、断层(对岩石地基)存在，如发现迹象，应及时汇报，并进行探查处理。7．弃土应及时运出，如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡角至坑边距离应按挖坑深度，边坡坡度和土的类别确定，干燥密实土不小于3m，松软土不小于5m。8．基坑挖好后，应对坑底进行抄平，修整。如挖坑时有小部分超挖，可用素土、灰土或砾石回填夯实至与地基土基本相同的密实度。49．为防止坑底扰动，基坑挖好后应尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工，如不能立即进行下一工序时，应预留15—30cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。地基局部处理对于基坑开挖过程中或开挖后遇到特殊地基问题要进行地基局部处理，以下介绍了几种特殊地基的局部处理方法。二、边坡稳定开挖基坑时，如条件允许可放坡开挖，与用支护结构支挡后垂直开挖比较，在许多情况下放坡开挖比较经济。放坡开挖要正确确定土方边坡，对深度5m以内的基坑，土方边坡的数值可从有关规范和文献上查出，对深基坑的土方边坡，有时则需通过边坡稳定验算来确定，否则处理不当就会产生事故。我国在深基坑边坡开挖方面发生过一些滑坡事故，有的虽然未滑坡，但产生了过大的变形，影响施工正常进行。对于有支护结构的深基坑，在进行整体稳定验算时，亦要用到边坡稳定验算的知识。从理论上说，土体边坡稳定有两类方法，一是利用弹性、塑性或弹塑性理论确定土体的应力状态，二是假定土体沿着一定的滑动面滑动而进行极限平衡分析。第一类方法对于边界条件比较复杂的土坡较难以得出精确解，根据比较符合实际情况的弹塑性应力应变关系，分析土坡的变形和稳定，一般为极限分析法。第二类方法是根据土体沿着假想滑动面上的极限平衡条件进行分析，一般称为极限平衡法。在极限平衡法中，条分法由于能适应复杂的几何形状、各种土质和孔隙水压力，因而成为最常用的方法。条分法有十几种，其不同之处在于使问题静定化所用的假设不同，以及求安全系数方程所用的方法不同。三、支护、支撑结构选型根据施工图所提供的岩土土质分布情况，本工程基坑开挖深度范围的土层主要为粘土层、回填土层、粉土层和中风化岩石层，地质差异较大，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四种不同的支护方式。（一）基坑支护形式1、管道工作井接收井基坑支护方式一5粘土层内基坑支护，主要是深度6000㎜的情况。采用9米长30a型钢板桩加二道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用25a工字钢围檩进行连接，并进行内支撑。第一道支撑距地面1000㎜，第二道支撑距第二道支撑2000㎜。2、基坑支护方式二粉土层内支护，主要是针对基坑深度6~8米的过河段井段，本工程需穿越公路，为公路安全，管道埋置均较深，施工前先降低表层土层（粘土层2~3米后），采用9米长30a槽型钢板桩加三道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用25a型工字钢围檩进行连接，并进行内支撑。第一道支撑距地面1000㎜，第二道支撑距第二道支撑2000㎜，第三道支撑位于管顶上300mm高处。4、基坑支护方式三淤泥质粉质粘土层内支护，经现场试挖，呈流塑状，如采用钢板桩支护，无法隔断流塑状淤泥塌漏至基坑，进而造成坑外土层失稳，拟采用钢筋砼沉井施工，沉井规格为6.5米*3.5米,壁厚400,C40商品砼,∮20钢筋双层双向并设置横向暗梁三道,竖向暗梁6道。（二）、管道基坑支护图工作井接收井基坑支护方式一工作井接收井基坑支护方式三工字钢工字钢工字钢工作井横向水平支撑平面图工字钢接收井横向水平支撑平面图工字钢工字钢工字钢小于工字钢工字钢工字钢工字钢底板工作井接收井竖向支撑剖面图16四、本工程投入的钢板桩的参数本工程投入的钢板桩采用30a槽型钢板桩，宽300mm，高80mm，厚10mm，理论重量68Kg/m，要求钢板桩无穿孔，修边调直后方可使用。钢板桩之间用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根钢板桩之间空隙需为厚20mm钢板焊牢抵紧。转角需设置八字撑构件，采用25a型工字钢进行内支撑。工字钢工字钢槽钢槽钢底板工作井接收井竖向支撑剖面图2工字钢7五、基坑监测要求1、监测内容（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）支护侧向变形监测沿基坑支护内沿边环形设置，设6点（短边各一点，长边各两点），高度于井中部处；每日观测两次；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原地面标高。监测数值表监测项目警戒值控制值危险值土体沉降35mm40mm50mm墙体水平位移35mm40mm50mm第四章基坑支护施工工艺及施工程序一、钢板桩支护施工工艺及施工程序1、钢板桩施工的一般要求（1）板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。（2）基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。8（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。2、板桩施工的顺序板桩准备→板桩打设→偏差纠正→拔桩。3、板桩的检验、吊装、堆放（1）板桩的检验对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。（2）板桩吊运装卸板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。（3）板桩堆放：板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；②板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；③板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距。一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。4、板桩施打（1）板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。（2）打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。（3）打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。（4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方9法调正时，拔起重打。板桩打设的公差标准如下表所示。项目允许公差板桩轴线偏差±10cm桩顶标高±10cm板桩垂直度1%（6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。5、基坑开挖及内支撑支护施工6、板桩的拔除基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。（1）拔桩方法本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。（2）拔桩时应注意事项①拔桩起点和顺序：对封闭式板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。②振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。⑤对引拔阻力较大的板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min。7、板桩土孔处理对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。二、钢筋砼沉井支护施工三、基坑施工质量检测10（一）钢板桩监测钢板桩的垂直度要求不超过1%，钢板桩的轴线偏差为±10cm。（二）沉井施工质量检验第五章基坑排水措施鉴于本工程地下水位较高，部分基坑施工现场距离河道较近，本工程拟采用止水、导水、排水施工技术措施来保证工程施工顺利进行。1.1.2.井点降水法在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，采用一般的明沟排水方法，常会遇到大量地下涌水，难以排干；当遇粉、细砂层时，还会出现严重的翻浆、冒泥、流砂现象，不仅使基坑无法挖深，而且还会造成大量水土流失，使边坡失稳或附近地面出现塌陷，严重时还会影响邻近建筑物的安全。当遇有此种情况出现，一般应采用人工降低地下水位的方法施工