土方开挖与基坑工程施工方案.docx
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土方开挖与基坑工程施工方案
土方开挖及基坑施工方案
施工测量
1.1测量技术依据
《工程测量规范》GB50026-2007
1.2测量方法
本工程占地面积大、工程规模大，工艺设备安装要求高，测量控制工作显得尤为重要。
在测量工作中，我们将全面实行数字化测量控制技术，确保施工进度和施工精度。
根据总体施工部署及相关技术规范要求，针对本工程结构体系的特点将对重点部位采取以下措施：
1）首级平面控制网建立：
测设一条附合导线，特殊条件采用极坐标与交会测量相结合，GPS校核。
使用徕卡GX1230GPS、TCA1800全站仪。
2）首级高程控制网建立：
测设国家高等附合水准路线，使用ZeissDini10电子水准仪。
3）建筑平面及高程控制：
轴线：
方向线交会法；高程：
钢尺与水准尺联合测量法。
使用电子经纬仪、NA2水平仪及50m钢尺。
1.3平面放样测量
开挖线放样首先根据轴线控制桩投测出控制轴线，然后根据开挖线与控制轴线的尺寸关系放样出开挖线，并撒出白灰线作为标志。
当基槽开挖到接近槽底设计标高时，用经纬仪根据轴线控制桩投测出基槽边线和开挖边线，并撒出白灰线指导开挖。
1.4测量要求
当每一层平面或每一施工段测量工作完成后，必须进行自检，自检合格后及时填写每层土层放线记录表、施工测量放线报验表报监理验线，验线合格后，进行下一步施工；
1.5地下结构施工中的标高控制
1）基坑标高点的引测
以现场高程控制点为依据，采用NA2水准仪以中丝读数法往基坑测设附合水准路线，将高程引测到基坑施工面上。
标高点用红油漆标注在基坑侧面上，并标明标高数据;
2）土方开挖标高控制
在土方开挖即将挖到设计底标高时，测量人员要对开挖深度进行实时测量，即以引测到基坑的标高基准点为依据，用NA2水准仪抄测出挖土标高，并撒出白灰点指导清土人员按标高清土。
8.2土方开挖
8.2.1施工工艺流程
定位放线→土方开挖→边坡修整→人工清底→挖、砌排水沟、井→基坑验槽→浇筑垫层
本工程由于基坑深度不一，轴距较近，部分深基础土方开挖放坡后，基础与基础之间土方基本挖除，拟采取-4.5m以内柱基采取1：
1单个放坡开挖方式，-4.5m~-7.7m范围内柱基首先按1：
1坡比放坡开挖至-4.5m，沿轴列线通长开槽，完成后挖机进入基槽按1：
0.75坡比内逐一开挖单个柱基至设计标高（遇承台间有高低差的，适当修破开挖）。
厂房柱基深度不一，且柱距较近，A/J列基本柱距6m，其余柱距12m，挖土以反铲挖掘机为主，至距离设计标高150~200mm厚由人工配合进行清底。
根据运距配备自卸车进行土方转运，符合回填要求的较好土方可在现场临时堆土场组织堆放，以作基坑回填所用。
多余土方及不符合回填要求的土方根据业主的指定及相关要求进行外运。
1.1、地下水控制
（1）集水明排
挖深在5m以内（即埋置深度为-2.5～-4.5m，含-4.5m）的基坑，根据需要采用集水明排的方式，在基坑底部设集水坑，根据基坑大小设置1个以上集水井，配备水泵进行排水。
（2）管井井点降水
详见：
基坑降水施工方案
1.2、地表水排除
现场总平面合理设置排水沟、井等设施，进行有组织排水。
遇基坑距地表水较近位置的基础在基坑顶部四周开挖排水沟、集水井，将地表水汇入全场排水系统，避免流入基坑，其余远离地表水的基础在基坑顶部1.5m以外筑300mm高挡水坝，防止下雨等因素集水倒灌基坑。
1.3、基坑边坡防护
挖深在4.5m以内（即埋置深度为-4.5m，含-4.5m）的基坑边坡，按一级放坡，坡比1:
1。
挖深在-5m~-7.7m基坑采用两级放坡，第一级放坡坡比1：
1，第二级放坡坡比1：
0.75，坡面进行适当的保护，特别是遇到下雨天气，采用彩条布等进行适当的覆盖，防止雨水对坡面的冲刷。
8.2基坑土方开挖设计
-2.5m~-4.5m基坑：
基坑开挖深度为4.500m以内，设计采用基坑大放坡，坡比1：
1，设一平台，平台宽度不小于1.5米，且靠近坡的位置设置300高挡水坝，避免地表水倒灌冲刷坡面。
遇施工过程中有雨天降水，对基坑坡面必须采用彩条布等进行覆盖，防止雨水冲刷坡面造成滑坡。
基坑深度-5m~-7.7m基坑：
基坑开挖深度为7.70m，设计采用基坑二级大放坡作为围护结构，坡比第一级1：
1，第二级1:
0.75，中间和顶部分别设置平台，顶部平台宽不小于1.5米，二级平台宽不小于1米。
且顶部平台上设置300高挡水坝，避免冲刷坡面。
一级放坡开挖深度不大于4.5m，二级放坡开挖深度不大于3.2m。
。
遇施工过程中有雨天降水，对基坑坡面必须采用彩条布等进行覆盖，防止雨水冲刷坡面造成滑坡。
施工质量保证措施
1、质量目标
降水质量目标：
确保各施工阶段地下水位降至基坑开挖面以下1m，最终确保基坑开挖阶段土方干作业施工及结构干封底。
基坑支护质量目标：
确保地下室回填前基坑及周边环境、相关主体结构的安全。
土方工程质量目标：
土方开挖符合设计及规范要求，回填满足设计及规范要求。
2、质量保证措施
编制符合本工程的工程特点，技术要求，现场施工条件等情况的施工组织设计。
严格按审定的施工组织设计施工。
开工前组织本工程的全体管理人员和施工人员进行技术交底，指出本工程施工的质量关键。
2.1加强施工工序质量控制
每道工序必须按拟定的施工方案与技术要求操作，保证每道工序的操作质量。
确定每道工序的责任人及其明确管理职责，各司其职。
加强与甲方的协调管理工作，认真接受监理单位的监督。
2.2质量保证体系管理网络图
附件
附件一：
-2.5m~-4.5m基坑计算书
附件二：
-5m~-7.7m基坑计算书
附件三：
基坑土方开挖平面图
附件四：
施工平面布置图
附件一：
-4.5m以内基坑稳定性计算
土坡稳定性计算书
计算依据：
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
2、《建筑施工计算手册》江正荣编著
3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著
4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著
5、《地基与基础》第三版
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
基本参数：
条分方法
瑞典条分法
基坑开挖深度h（m）
4.5
条分块数
40
基坑外侧水位到坑顶的距离ha（m）
2
基坑内侧水位到坑底的距离hp（m）
5
放坡参数：
序号
放坡高度L（m）
放坡宽度W（m）
平台宽度B（m）
1
4.5
4.5
0.8
荷载参数：
序号
类型
面荷载q（kPa）
基坑边线距离a（m）
荷载宽度b（m）
1
局布
10
1.5
1
土层参数：
序号
土名称
土厚度（m）
土的重度γ（kN/m3）
土的内摩擦角φ（°）
粘聚力C（kPa）
极限摩擦阻力（kPa）
饱和重度γsat（kN/m3）
1
粘性土
5
20
20
15
8
22
二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.35的要求。
圆弧滑动法示意图
三、计算公式:
Ksj=∑{cili+[ΔGibi+qbi]cosθitanφi}/∑[ΔGibi+qbi]sinθi
式子中：
Ksj--第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值;
ci--土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
ΔGi-第i土条的自重；
θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；
φi--土层的内摩擦角；
bi--第i条土的宽度；
hi--第i条土的平均高度；
q--第i条土条土上的均布荷载；
四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Ksjmin：
----------------------------------------------------------------------------
计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）
第1步1.80540.1190.6167.2167.242
示意图如下：
----------------------------------------------------------------------------
计算结论如下：
第1步开挖内部整体稳定性安全系数Ksjmin=1.805>1.350满足要求!
[标高-4.500m]
附件二：
-7.7m以内基坑稳定性计算
土坡稳定性计算书
计算依据：
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
2、《建筑施工计算手册》江正荣编著
3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著
4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著
5、《地基与基础》第三版
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
基本参数：
条分方法
瑞典条分法
基坑开挖深度h（m）
7.5
条分块数
40
基坑外侧水位到坑顶的距离ha（m）
6
基坑内侧水位到坑底的距离hp（m）
8
放坡参数：
序号
放坡高度L（m）
放坡宽度W（m）
平台宽度B（m）
1
3
2.25
0.5
2
4.5
4.5
1
荷载参数：
序号
类型
面荷载q（kPa）
基坑边线距离a（m）
荷载宽度b（m）
1
局布
10
1.5
1
土层参数：
序号
土名称
土厚度（m）
土的重度γ（kN/m3）
土的内摩擦角φ（°）
粘聚力C（kPa）
极限摩擦阻力（kPa）
饱和重度γsat（kN/m3）
1
粘性土
4
18
20
12
8
22
2
粘性土
5
20
20
15
8
22
二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.35的要求。
圆弧滑动法示意图
三、计算公式:
Ksj=∑{cili+[ΔGibi+qbi]cosθitanφi}/∑[ΔGibi+qbi]sinθi
式子中：
Ksj--第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值;
ci--土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
ΔGi-第i土条的自重；
θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；
φi--土层的内摩擦角；
bi--第i条土的宽度；
hi--第i条土的平均高度；
q--第i条土条土上的均布荷载；
四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Ksjmin：
--------------------------------------------------------------------------
计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）
第1步1.73342.2350.3567.3717.380
示意图如下：
计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）
第2步1.40342.1670.79612.07712.103
示意图如下：
---------------------------------------------------------------------------
计算结论如下：
第1步开挖内部整体稳定性安全系数Ksjmin=1.733>1.350满足要求!
[标高-4.500m]
第2步开挖内部整体稳定性安全系数Ksjmin=1.403>1.350满足要求!
[标高-7.500m]
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