深基坑开挖施工方案

'民治路口至上塘路口段基槽、基坑支护方案第一章 编制说明第一节  编制依据1.1  《深圳市布龙路大发埔立交至龙华段电气工程设计图》；1.2《深圳市布龙路大发埔立交至龙华段给、排水工程放坡开挖支护结构设计图》；1.3《深圳市布龙路大发埔立交至龙华段上芬水河道工程设计图》；1.4《公路工程安全施工技术规范》；1.5  我单位进一步现场踏勘所掌握的情况和资料；1.6   招标文件规定的适用于本工程的各种施工规范；1.7我单位现有的施工技术、管理水平和机械设备配备能力及从事道路、管道、桥涵工程建设的经验。第二节编制原则 2.1在充分理解招标文件的基础上，采用先进、合理、经济、可行的支护方案。2.2在施工组织中体现环保意识，保护环境，并有较周密的环保措施。2.3施工工艺与公路工程安全施工技术规范、设计要求及招标文件要求相符，并力求达到完善。第二章工程慨况第一节工程部位及范围本标段属于深基坑开挖的部位很多,主要有全段的污水、雨水管道及检查井沟槽的开挖，最大深度7米；电力电信管沟的开挖，最大深度3.5米，开挖基底宽度5米，均沿着道路两侧布置。上芬水河道及过路箱涵沟槽坑的施工，开挖宽度15米，开挖最大深度8.4米，为本工程中最大的基槽坑的开挖施工。第二节工程施工环境电力电缆沟的开挖主要位于道路两侧人行道底部，污水及雨水、给水管道分别位于辅道及绿化带范围，其中部分管线横穿道路。排水方沟共有两个，6.0×2.5米的方沟布设于上芬水河道北侧现状明渠内，右侧距离民宅约9米，高差7米。6.0×3.0的方沟布设于上芬水河道,横跨布龙路（布龙路与梅龙路十字交叉路口西侧路段）。 两侧现状河道均有来自上游的河水及两侧污水，遇上大暴雨时，河道水深在1.0米～1.5米之间。对施工带来极大的影响。第三章支护方案我部结合本项目工程的特点，对基坑开挖及支护分三种不同类型分别采用不同的支护方案进行施工。第一种支护方案适用于基槽坑的深度小于四米、周围无集中水的影响且地下水位不高、渗水量不大地质状况良好的部位。本支护类型用于电缆沟、污水雨水及给水管道工程。施工工艺：测量放样→土方开挖→排水→结构物的施工→基槽坑回填1、测量放线①、组织测量技术人员按设计院、业主单位及总监办提供的测量控制点进行复测，复核无误后建立工程测量控制网，对工程进行点面相结合的测量控制体系。②、进行施工放样测量，定出管道中线及井位置并定出水准基准点作为整个工程的控制点。每次测量均要闭合，严格控制闭合误差。 ③、测量放样时，应先计算出开挖深度和开挖宽度，然后再进行放样。开挖宽度=结构物基底宽＋施工面（0.5×2）＋放坡宽度。2、土方开挖①、沟槽开挖前应要求各有关管线部门提供地下管线情况，并结合人工开挖勘察，确认无误后方可进行施工。当发现管线位置后应做好清晰的标志以保护好地下管线。②施工时在人行道边设置临时排水沟，以保证开挖基坑不被雨水浸泡而造成基坑的质量问题。在基坑开挖时须在沟槽外两侧筑小土堤截水，以防地表水倒灌入施工沟槽内。沟槽内两侧设排水沟和集水井，用碎石填充，当地下水丰富或遇雨天时用抽水机抽水，以保证基坑不被水浸泡。③、本类型的沟槽深度为4.0米以内，对土质良好地段采用1：1放坡开挖。开挖时用挖掘机进行，人工配合。沟槽开挖土方调至填方区填土或用自卸式汽车外运弃土。在开挖前，沟槽的断面、开挖的次序和堆土的位置由现场施工员向司机及土方工详细交底。在挖土过程中管理人员应在现场指挥并应经常检查沟槽的净空尺寸和中心位置，确保沟槽中心偏移误差符合规范要求。为保证槽底土壤不被扰动、破坏或超挖，用机械挖土至设计标高高20～30cm后改用人工挖土和平整。开挖要保证连续作业，分段开挖，每段10m～20m，以防止土方塌方出现安全事故。 ④、在软土地段，按第二种类型确定支护方案，采用放坡与袋装土护面支护结合开挖。3、施工排水基坑排水广泛采用动力水泵，一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5—2倍。当基坑涌水量Q<20m3／h，可用隔膜式泵或潜水电泵；当Q在20-60m3／h，可用隔膜式或离心式水泵，或潜水电泵；当Q>60m3／h，多用离心式水泵。隔膜式水泵排水量小，但可排除泥浆水，选择时应按水泵的技术性能选用。当基坑涌水量很小，亦可采用人力提水桶、手摇泵或水龙车等将水排出。4、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4米以内的基坑，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。第二种支护方案 采用袋装护面进行基坑支护的方案。适用于基槽坑的深度小于四米、且有集中水穿过施工场地，但周边环境要求较底、土质较好区段。本支护方案适用于河道排水工程范围。1、基坑土方开挖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。1.1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：①、查勘现场，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及安全防护措施。1.2土方开挖1、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配合问题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4米内，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静态爆破后再挖，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，立即进行袋装土护面。同时对坑底进行抄平，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。⑨、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。⑩、立即进行临时导流管的安装施工工作。（附放坡开挖支护图1）2、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时，应立即通知设计、业主及监理单位来现场确定处理方案。基坑开挖完毕后，应立即进行基坑验收工作，做好地基承载力试验。第三种支护方案针对于基槽坑的深度大于4m小于10m、且有集中水穿过施工场地，但周边环境要求较高、土质较差区段。采用土钉加网喷护坡等支护形式。本支护方案适用于河道排水工程范围。 施工工艺及施工方法1、排水措施基坑采用明沟降水和导流管排水的施工方法，详见放坡开挖支护图2。根据施工需要在基坑内设置排水沟，排水沟每隔20米设置一个直径为0.8米的集水井，集水井底低于水沟底0.8米，为防止地表水流入基坑，在地面距离坡顶1.0米处设置截水沟，将截水沟的水排至市政排水系统内。2、土钉加网喷护坡施工方法由于本工程几条方沟都位于上芬水河道中，场地狭小，周边环境复杂，中标承诺工期短，实际开工日期为2008年8月20日，此时将进入冬季，正是施工河道方沟箱涵工程的最佳时机。由于基坑深，场地小，基坑的稳定安全性将受到影响，根据设计图纸对本工程深基坑支护采取喷锚支护，喷锚网支护技术（新型土钉）原理是利用沿途介质的自承能力，借助锚杆与周围土体的摩擦力和粘聚力，将外部不稳定土体和深部稳定土体联在一起，形成一个稳定的组合体。锚杆端部互相连接的喷射混凝土面板，由于紧密嵌固于土体中，它不仅能很好的调节锚杆相互之间的应力分布，而且可以很好的起到防水作用。一是防止水冲刷边坡给基础施工带来不便，二是可以有效地防止地下水的渗漏，避免周围地面沉降，影响周边建筑物及道路的安全。喷锚网的使用，大大加强了基坑两侧 地面的承载能力。重型施工机械、车辆可在边坡地面任意行走。喷锚网支护方法的施工不单独占用施工工期，它和土方开挖同时进行，边开挖边支护,无污染，噪声低。到最后的收口时，灵活机动，可以开口放坡、降低马道或者台阶开挖，以便最大限度提高开挖功效，但土回填马道后，再用锚杆将出口加固复原，对边坡无任何影响。3、喷锚支护的设计方案3.1锚杆（土钉）参数设计由于基坑环境不同，深度不同，将基坑边壁共分成6类进行支护，采用极限平衡法计算分析基坑边壁整体稳定性和锚杆参数。计算条件：①锚杆支护后的基坑边壁滑移面为数螺旋曲线②考虑土体为变形体，锚杆同时受到抗拉和抗剪作用③荷载为土体自重、地面建材堆载15KN/m，30吨砼罐车、北侧楼房等对基坑边壁产生的侧向压力，不考虑地下静水压力作用。④计算极限平衡条件下所需总锚固力和总不平衡力矩。3.2最终锚杆设计参数见土钉尺寸表：挖深（H）土钉编号坡度n=1坡度n=0.58坡度n=0.36直径（㎜）单根长（m）直径（㎜）单根长（m）直径（㎜）单根长（m） 8.41φ204.3φ226.2φ256.82φ203.1φ203.9φ224.43φ202.1φ202.4φ204.74φ201.8φ202.3φ204.25φ202.1φ223.2φ254.571φ204.3φ256.6φ256.82φ202.6φ203.3φ203.83φ201.6φ201.8φ203.04φ201.7φ202.4φ203.461φ204.3φ256.6φ256.82φ202.3φ202.9φ203.33φ201.5φ202.0φ202.351φ204.3φ256.6φ256.82φ202.0φ202.5φ202.83φ201.0φ201.0φ201.041φ204.3φ256.6φ256.82φ201.7φ202.1φ202.431φ204.3φ256.6φ287.23.3土钉加工大样图 3.4网喷砼护面设计网喷砼护面的作用主要是限制锚杆之间土体的变形，将土体侧压力有效地传递给锚杆，并调整相邻锚杆的受力状态。根据全长锚杆的受力分析，锚头和面层受力较小，面层的厚高不必太厚。各类支护网喷砼护面参数为：H=8.4m的支护：钢筋网片Φ8@150×150,喷层厚度为10.0cm，喷射混凝土强度为C20。H=7.0m的支护：钢筋网片Φ8@150×150，喷层厚度10.0cm，喷射混凝土强度为C20。 H=6.0m的支护，钢筋网片Φ8@150×150，喷层厚度10.0cm，喷射混凝土强度为C20。H=5.0m、H=4.0m、H=3.0m的支护，钢筋网片均为Φ8@150×150，喷层厚度10.0cm，喷射混凝土强度为C20。喷射混凝土配合比暂定为：水泥：砂：石：水=1：2：2：0.4，待通过实验室试验后再进行调整。4、具体施工工艺流程土方喷锚支护的施工流程为：制锚→开挖基坑→钻孔送锚→修坡编网筋→喷射砼→开挖下层土4.1制锚锚杆体：Φ20、Φ22和Φ25，II级钢筋，技术质量要求： 锚长允许误差-20cm锚杆体每隔3-4m做对中架锚杆体（钢筋）搭焊长度≥5d，双面焊 4.2开挖 喷锚网支护的特点是边开挖边支护。为保证基坑边壁在开挖工程中土体应力场和应变场不产生过大变化，因此，对土方开挖有严格要求，挖土必须分层分段开挖4.3修坡面开挖到一定深度时，应立即进行修坡面，使坡面平整。4.4钻孔采用空气冲击钻成孔。 技术质量要求：孔径大于14cm孔深允许误差-20c打设角一般为水平向下15°孔位迂障碍物时允许变动土钉钻孔间距为1400×1400。4.5编网及焊接技术质量要求：网筋Φ8@150×150,Φ8为Ⅰ级钢筋。 网筋搭焊长度≥10cm,多于3个焊点;锚头"井"字型钢筋为Φ12的II级钢筋,300×300cm,焊接充满空隙。4.6喷射砼护面技术质量要求:材料:普通425#水泥、中砂、碎石或豆石(粒径小于10cm)。暂定配合比:水泥:砂:石:水=1：2：2：0.4，实际施工按实验室确定的配合比施工。配料的搅拌，上料后水砂石经过喷浆机和输送料管混合，即可达到均拌的目的。砼强度必须达到C20。喷射砼面层每天浇水养护2-3次，养护7天。4.7开挖下层 开挖下层土方时间与上层喷射砼强度、地质条件，边壁位移量有关，一般上层砼面层喷射24-36小时后方可进行下层开挖。5、施工监测 锚喷网支护监测是支护设计中的重要组成部分。通过监测手段可随时掌握基坑周边环境的变化及支护土体的稳定状态、安全程度和支护效果，为设计和施工提供信息。通过信息反馈体系，可及时修改支护参数，改善施工工艺，预防事故发生，本工程基坑设以下监测项目：1、监测基坑边壁的位移，绘制位移时程曲线，分析变形速率和位移量，确定其对边坡稳定、对地面建筑物和地下管线的影响程度。监测点位置待开挖3m（两排锚杆）后设置监测控制点位。 2、监测基坑距离较近的道路和楼房的沉降，绘制沉降时程曲线，分析沉降过程趋势和各测点的不均匀沉降量，确定其对道路和楼房的影响程度，监测数据应及时向总监办反馈呈报。附支护方案二示意图： 附支护方案三示意图：'