深基坑开挖支护方案.docx
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深基坑开挖支护方案
目录
一、概述2
1、工程概况2
2、编制依据2
3、地质条件2
二、施工准备3
1、组织准备3
2、人员检验3
3、原材料检验3
三、施工方案4
3.1支护类型4
3.2施工方法5
四、降排水措施8
4.1降水方式选择8
4.2轻型井点布置8
4.3基坑降水计算8
4.4泵型选择9
4.5管井施工及运行9
4.6临时性排水10
五、质量要求10
5.1边坡开挖10
5.2锚喷支护11
六、质量保证措施11
6.1质量目标11
6.2质量管理制度11
6.3质量保证措施12
七、安全生产保证措施12
7.1安全管理组织机构12
7.2安全施工控制目标13
7.3安全生产管理制度13
7.4安全生产保证措施14
八、环境保护措施14
8.1环境保护目标14
8.2环境保护管理体系14
8.3环境保护措施14
一、概述
1、工程概况
本标段位于四平市伊通满族自治县。
标段桩号26+137～35+283，线路全长9.146km。
主要施工内容包括：
主洞开挖、支护、衬砌总长9.146km，成洞洞径4.0m；支洞1、支洞2（永久）的开挖、支护等；永久道路0.142km。
主要施工内容为：
隧洞的开挖、支护、衬砌、灌浆、封堵及排水等工作、附属建筑物以及其他工程的施工。
具体包括土石方工程、混凝土工程、道路工程、金属结构安装工程、水保工程与环保工程、相应永久管理设施和临时工程等。
2、编制依据
1）、本工程的设计图纸、招标文件及业主相关文件《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；
2）、《工程测量规范》（GB50026-2007）；
3）、《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）；
4）、《水利水电工程土建施工安全技术规程》（SL399-2007）。
3、地质条件
输水线路总体走向由东向西，地势由低－高－低，地貌单元主要有河谷堆积地形（漫滩阶地）和构造剥蚀地形（低山丘陵）。
漫滩阶地（I）：
主要发育在线路首小的河谷，分布高程253.5～261.1m，地势较平坦，向河谷微倾，组成岩性为第四系全新统冲积堆积粘土、灰粘土、细砾等。
低山丘陵（Ⅲ）：
大面积分布在引水线路，分布高程261.1～469.2m，其上沟谷发育，为第四系坡洪积物和冲积物所覆盖，其下为基岩，组成岩性有大理岩、灰岩、花岗岩、二长花岗岩、闪长岩等。
依据测绘、钻探、物探、遥感等手段，本区地质构造主要表现为断裂等。
本标段地下水类型主要有第四系松散层中的孔隙潜水和碎屑岩类裂隙孔隙水。
含水层主要为砾质粗砂、细砾、砂岩、砾岩等。
二、施工准备
1、组织准备
建立以项目经理为首的质量管理组织机构体系，项目经理是施工质量第一责任人，项目总工程师具体负责工程质量工作，解决工程施工中遇到的各种技术问题，项目总质检师负责质量监督、检测工作，质量管理部负责对施工质量进行管理和控制，专职质检员负责日常的质量控制和检查，施工班组设置兼职质检员，质量管理机构将严格遵照ISO9001质量管理体系制定的质量保证体系操作运行，确保工程达到合格标准。
2、人员检验
（1）进场培训
编制质量手册，对所有进入本工程工地的职工进行进场质量培训。
总工程师、总质检师、质量管理部负责讲授工程总体概况和质量总体要求，工程的质量目标、质量体系和质量制度，全面加强作业人员的质量意识，做到质量手册人手一册。
（2）作业前培训
新工程开工前，由总工程师、工程管理部负责，并邀请业主、监理、设计有关部门和人员参加，对开工工程进行全面技术交底。
讲解图纸、工程特点、作业程序及质量要求，使作业人员熟知作业内容及质量要求。
3、原材料检验
原材料采购预算计划：
采购计划按技术部门提出的施工总进度计划、施工图纸和技术要求制定。
工程材料和设备的采购文件包括以下内容：
（1）项目名称：
工程使用部位、规格、数量、时间及价格要求；
（2）施工合同规定的质量规范、标准；
（3）工程招标技术规范的要求；
（4）运输和交货条件；
（5）质量鉴定和检查方法｡
按采购计划定书面的采购订货单，选择业主指定的或经工程师认可的供应商，预定交货的供应商，预定交货地点和日期｡
使用于工程的原材料、半成品和各种预制加工件要坚持检验制度：
一要有产品合格证；二要有质量证明书和试验报告；三要对产品和成品进行标识。
杜绝不合格材料和产品进入工程。
必要时对已有合格材质证明的材料进行复检。
项目部进场原材料（包括成品或半成品）的质量必须符合规范和合同要求。
对采购进场的原材料及成品、半成品要由质检工程师组织进行验收，参加验收的人员包括质量、技术、物资材料部门及施工队的有关人员。
检查合格，同意进场的原材料、成品、半成品要分类、分批堆放，并设立标志和帐卡，坚持按用途归口保管发放，不得混杂，对易受潮的物品要做好防雨、防潮工作。
三、施工方案
3.1支护类型
本标段2#隧洞进口连接段开挖深度较大，为了保证施工人员和设备的安全，为了确保施工的顺利进行，对于开挖深度大于10m的深大基坑，采用放坡、挂网喷射混凝土、系统锚杆等多种支护方式结合的方法进行护坡。
放坡坡比由地层的性质决定，不同地层的坡比为1：
m，m的取值详见表2-1。
表3-1边坡坡比取值
岩性名称
开挖边坡坡率
备注
粘土（2-1）灰粘土（2-4）细砾（2-5）
1:
1.5
燕山早期侵入岩
1:
1.75
花岗岩
1：
0.5
挂网喷射混凝土采用由Φ8的钢筋加工而成的钢筋网，钢筋网网孔为正方形，15*15cm。
喷射混凝土采用C20F100混凝土，厚度为100mm。
系统锚杆样式为砂浆锚杆，采用Φ25的螺纹钢筋，长3m，梅花形布置，孔排距为2.5m，砂浆为M20砂浆。
排水管直径为100mm，孔深为3m，采用梅花型布置，孔排距为2.5m。
排水管材质为PVC管。
3.2施工方法
3.2.1施工前准备
1、熟悉地质勘察资料，勘察现场，了解地形、地貌、水文、地层、地下埋设物、地上障碍物、临近建筑物以及水、电供应、道路运输情况。
2、按设计和施工要求，做好施工区域四通一平工作，对不宜留做填土或回填土的软土层、垃圾、草皮等应全部清除。
3、为了便于施工时有利于基坑边坡稳定，土方开挖前先做好定位放线工作，按基坑维护图纸要求，沿基坑开挖面放好开挖边线。
4、施工中要按要求进行分层分段开挖，以防止土方塌方。
5、整个工程土方开挖选用3台铲挖土机挖土，4辆20T自卸汽车运土至指定地点，2台装载机堆运土方。
3.2.2开挖方法
1、设置2层平台分层开挖。
基坑第一阶开挖至-4.5米，基坑第二阶开挖至-5~10米。
基坑内挖出的土，堆放距离与基坑的边缘不小于2米，堆土高度不大于1.5米。
考虑堆土对现场边坡稳定性的影响，余土外运至指定堆土场，从基坑一端开始向后退挖。
第二次挖至设计标高上150-200㎜，保留原状土，结合测量、人工开挖整平。
在基坑东南角和西北角位置设置一条斜道，宽度6米，坡度10%，作为土方车辆进出基坑的通道。
2、基坑开挖应遵循先深后浅的的施工程序，挖土自上而下水平分段进行，边挖边检查坑底宽度，宽度不够时及时整修，每2米放一次坡，到设计标高再统一进行一次修坡清底。
3、经测量检查，基坑深度各项尺寸达到设计要求时，拆除动土坡道。
土坡最后边挖边按照设计坡度整修。
3.2.3锚喷支护
锚喷支护工序框图。
见图3.1锚喷支护程序框图。
挂钢筋网
钻孔、打入锚杆
图3-1锚喷支护出现框图
（1）钢筋网
①网筋为Φ8mm钢筋；
②网筋搭接为绑扎，搭接不小于20cm；
③锚头焊接连接。
（2）锚杆施工：
①坡面清理
坡面经过机械开挖后采用小型机具或者铁锹进行人工清理，保证边坡平整。
满足设计坡度比要求，然后采用钢尺确定孔位，以木桩作为标记，孔位误差小于100mm。
②钻孔
钻孔前，根据设计要求对定出的孔位做出标记和编号（梅花型布置，孔排距为2.5m），成孔过程中由专人做好钻孔记录，按锚杆编号逐一记载去处的土体特征、成孔质量、事故处理等，并将取出的土体与初设时所认定的加以对比，有偏差时修改锚杆的设计参数，孔径大于锚杆杆体20mm，孔深3m，超深不得大于100mm。
成孔角度与坡面垂直，成孔后应进行清空检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。
③插入锚杆
使锚杆居中，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于20mm，在锚杆钢筋置入孔中前，清孔后将锚杆钢筋置入孔中，若孔中出现局部渗水或掉落砂土，立即处理。
④注浆
注浆（M20水泥砂浆）前要验收锚杆钢筋安装质量是否达到设计要求，用砂浆搅拌机均匀水泥浆后将管插入孔内，距离孔底50mm~100mm处，并在孔口部位注浆管上相应位置设置标记，便于检查。
采用重力式注浆，直到砂浆饱满，在初凝前需补浆1~2次。
为保证锚杆质量，向孔内注浆体的充盈系数必须大于1.0，混合料应拌合均匀，搅拌机拌合时间不小于2min，每次向孔内注浆时，预先计算所需要的浆体的体积并根据注浆泵的冲程数求出实际向孔内注入浆体体积，浆体应搅拌均匀，随伴随用，在初凝前用完。
开始注浆前或中途停止超过30min或作业完毕后须用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。
（3）钢筋混凝土面层施工
①钢筋网片的安装
钢筋网片绑扎而成，钢筋网片每边的搭接长度不小于20cm，锚杆钢筋端部通过锁定钢筋与面层内加强筋及钢筋网片连接，其相互间应焊接牢固，钢筋网片在安放时应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度，钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在砼喷射下不出现振动。
②砼喷射施工
砼喷射机应密封良好，输入料连续均匀，输送距离不小于100m,垂直距离不小于3.0m喷射砼配合比应通过试验确。
输料管承受力0.8MPa以上的压力，具有良好的耐磨性，供水设施水压0.2MPa以上。
喷射混凝土前，应对工人进行详细的技术交底，并对机械设备、水管路和电路进行全面检查及试运转，以保证混凝土顺利施工。
喷射混凝土时应自上而下，喷头与喷射部位宜控制在0.6m~1m范围内，回弹率不应大于15%，射流方向垂直指向受喷面，在钢筋部位应先喷填钢筋后方，然后再喷前方，防止钢筋背后出现空隙。
在继续喷射下部作业时，应仔细清楚预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之湿润。
喷射砼终凝后2小时，应采取连续喷水养护3~7天或喷涂养护剂。
3.2.4排水管
排水管具体施工流程如下：
测量放样——钻孔——安装排水管
（1）测量放样
用钢尺量测出每个排水管的中心，并将尺寸为20×20mm的木质方桩打入排水管中心位置，用以表示钻孔位置。
（2）钻孔
孔径大于排水管管径20mm，孔深3m，超深不得大于100mm。
成孔角度与地面平行，成孔后应进行清空检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。
（3）安装排水管
将长3m的PVC排水管插入于排水管钻孔中处。
然后用砂浆密封泄水管周围空隙，使其和喷锚支护混凝土面之间不渗水。
四、降排水措施
4.1降水方式选择
综合考虑本工程地下水位、开挖深度、地层渗透系数和开挖面暴露时间等因素，结合我公司以往类似工程施工经验。
施工过程中拟采取多种措施相结合的方式降水，基坑采用轻型井点结合明渠排水，迫使周围地下水向井点位置补给，形成漏斗，使井群影响范围内地下水位降至渠道底板以下至少50cm，并在需要的时段内始终保持抽排水，以保证基坑底面始终处于干地施工状态。
地下水抽排至场内施工主路外侧排水沟内。
轻型井点轴线设在边坡马道处或清基完成后的原地面上。
渠道清基完成后或开挖至马道高程开始钻井并抽水，连续保持井内的低水位，确保施工干场作业，直到渠道及建筑物混凝土浇筑完成后停止抽水，撤泵填井。
标段内地层结构情况虽略有差别，但其开挖断面型式相同，底板高程接近，为方便施工，在轻型井点的井距、井深布置上统一考虑。
4.2轻型井点布置
为取得最佳控制效果，在左右岸各打设一排轻型井点，对称于基坑中心线。
轻型井点在表层土方开挖至马道高程后开始钻井，采用回转钻机成井。
轻型井点选用无砂砼管井壁，设计井管内径Ф300mm，其外井身填级配滤料，每个井内配置一台2寸潜水泵抽取井内渗水，潜水泵出水通过放置在边坡上的Ф50胶管就近排放到基槽外侧的排水沟内。
4.3基坑降水计算
场区地下水类型为第四系松散层孔隙潜水，赋存于上部中砂层中。
地下水位的年内变化受降水量、蒸发量、地表水径流量的共同影响。
在进行涌水量计算时，参照均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算公式进行计算。
轻型井点降水示意图见图4-1。
轻型井点数量计算与间距：
每个尺寸10×70m的小基坑内，轻型井点数量n=1.1×Q/q≈3.67个，实际布设4口井，可满足降水需要；
考虑到轻型井点影响半径及相互交叉影响的实际情况，上述验算基坑设置的轻型井点可以满足降水要求。
为此，轻型井点间距10m，内径300mm，深18m，可以满足招标文件提供地层条件下的施工降水要求。
对于建基较深部位，适当加深井深和加密井间距，保证降水满足施工要求。
4.4泵型选择
根据当地实际情况和以往的施工经验，拟采用潜水泵，潜水泵轻便灵活，功率消耗低，技术简单，使用方便，选用95QJ1-98/17型潜水泵，其扬程35m,相应流量6m3/h。
考虑20％备用。
4.5管井施工及运行
降水深井井管采用无砂砼管，井管结构如图4-2。
深井施工程序为：
井位放样→安装护筒、钻孔→清孔→吊放井管→回填滤料→冼井→安装水位控制电路及水泵→试抽→降水井正常工作。
深井造孔使用回转钻机，泥浆护壁以防止塌孔，成孔后用吊筒清孔。
井管吊放必须垂直，为防止抽水时将土中的细颗粒带走，滤管管壁外包裹两层滤网，内层为细滤网，使用网眼30-50孔/cm2铜丝网，外层为粗滤网，采用网眼3-10孔/cm2的铁丝网，孔壁与井管间填砂
滤料，滤料要有良好的级配，最小粒径不小于滤网网眼直径。
成井后用空压机洗井，并在井底回填1.0m厚的中粗砂，井内安装水位自动控制电路。
在抽水过程中值班人员要加强责任心，随时观察地下水是否有浑浊现象，若发现有浑浊现象应及时分析原因进行处理。
4.6临时性排水
在每项开挖工程开始前，规划好开挖区域内外的临时性排水措施，并在向监理人报送的施工措施计划中详细说明临时性排水措施的内容，提交相应的图纸和资料。
在场地开挖过程中，做好临时性地面排水设施，包括按监理人要求保持必要的地面排水坡度、设置临时坑槽、使用机械排除积水以及开挖排水沟排走渗漏水、雨水和地面积水等。
采取的临时性排水措施，注意保护已开挖的永久边坡面和附近建筑物及其基础免受冲刷和侵蚀破坏。
五、质量要求
5.1边坡开挖
（1）按照已经定好的基坑顶线及坡率组织开挖，安排专人跟踪检查边坡的土方开挖质量。
（2）在机械开挖边坡土方后，人工修整边坡，使边坡平整度满足要求
（3）在基坑边坡出现异常的情况下，立即通知各相关单位到现场查看，针对出现的异常情况商定处理方案。
（4）对不同的基坑边坡段，均邀请业主、监理、咨询单位分别讨论商定解决处理方案。
现场以商定的结论组织施工。
（5）安全员、施工员每天不定时巡视检查边坡的安全情况，发现情况立即通知项目经理，严谨隐瞒、虚报。
5.2锚喷支护
5.2.1喷射混凝土
（1）喷射混凝土强度等级采用C20F100，1d龄期的抗压强度不低于5MPa，轴心抗压强度不低于10.0MPs，弯曲抗压强度不低于11.0MPa，抗拉强度不低于1.1MPa。
水泥标号不低于P.O42.5号。
（2）细骨料选用中、粗砂，天然砂的细度模数在2.2～3.0内。
（3）粗骨料要质地坚硬、粒形、级配良好，不得使用未经分级的混合石子。
（4）严格控制各级骨料的超逊径含量。
超径小于5%，逊径小于10%。
5.2.2锚杆
（1）钻锚杆孔前，先定出孔位并做出标记，开孔允许偏差为100mm。
（2）锚杆孔深度应符合设计要求，超深不宜大于100mm
（3）锚杆孔直径大于杆体直径20mm。
（4）锚杆孔轴线与设计轴线的偏差角应符合设计要求。
六、质量保证措施
6.1质量目标
符合设计及规范要求，检验批、单位、分部、单元工程施工质量检验合格率必须达到100%,主体工程质量零缺陷标准。
6.2质量管理制度
1、建立健全质量保证体系，严格按照质量体系文件进行质量管理，做到从资源投入和过程控制上保证工程质量。
2、严格执行质量自检制度。
施工中每一道工序工班都必须自检，自检合格后，报质量管理部复检。
3、认真执行质量管理制。
把施工图审签制，技术交底制，测量复核制，质量自检、互检、专检“三检制”，隐蔽工程检查签证制，安全质量检查评比奖罚制，验工计量质量签证制，单元工程质量评定制，质量事故（隐患）报告处理制等行之有效的质量管理制度，贯穿到施工全过程，并落实到工班，使质量控制做到干群结合、上下结合、内外结合。
4、制定实施性施工组织设计，编制详细的质量保证措施。
5、坚持测量复核制，各测量桩点认真保护，施工中可能损毁的重要桩点要设好护桩，施工测量放线要反复校核。
认真进行交接班，确保中线、水平及结构物尺寸位置正确。
6.3质量保证措施
1、所用的锚杆、垫板、螺帽、联结套、水泥、外加剂等材料均满足设计要求。
2、锚杆钻孔保持直线，并与所在部位的岩层主要结构面垂直，其开孔偏差小于10cm。
锚杆在砂浆初凝前插入，砂浆凝固前不得碰撞、拉拔锚杆；锚杆安装前，除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净。
3、每根锚杆的锚固力不低于设计要求，每300根抽样一组进行抗拔试验，每组不少于3根，同时检查砂浆饱满度。
4、钢筋直径及网格尺寸符合设计要求；钢筋网与锚杆焊接牢固，网片之间搭接长度不小于20cm。
铺设钢筋网前，先在开挖岩面喷射3cm砼，钢筋网保护层厚度不小于2cm，在喷射砼时确保钢筋网不晃动。
5、浆液配置必须按施工配合比进行，严格控制水泥、水以及外加剂（如速凝剂等）的质量；浆液拌制必须使用机械拌和，严格控制拌和的时间；
七、安全生产保证措施
7.1安全管理组织机构
7.2安全施工控制目标
以人为本，建立全方位的安全保障机制，全面加强施工管理，强化施工现场作业控制，有效控制施工惯性事故，实现施工安全稳定控制的奋斗目标。
即：
不发生重大工伤死亡事故；
不发生重大机损事故；
无责任施工火灾、风灾事故；
无责任火工品、重要器材、设备被盗和爆炸事故；
隧道及边坡无涌水、突泥、坍塌重大事故；
人身重伤率、轻伤率分别控制在0.4％和0.6％以下。
7.3安全生产管理制度
1、安全生产责任制
建立健全各级各部门的安全生产责任制，责任落实到人。
各项经济承包有明确的安全指标和奖惩措施。
项目经理部预留一定额度的安全风险抵押金，对安全事故责任者除按有关规定处罚外，还将扣除安全风险抵押金。
2、安全教育培训制度
工人在上岗前，均接受安全教育，培养安全生产必备的基本知识和技能。
施工过程中，针对本工程的特点定期进行安全生产教育，有计划的对重点岗位的生产知识、安全操作规程、安全生产制度、施工纪律进行培训和考核。
3、特殊工种持证上岗制度
对专职安全员、班组长、从事特种作业的架子工、起重工、混凝土工、电工、爆破工、木工、机动车辆驾驶员等，必须严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规则》进行安全教育、考核和定期复核，经过培训考试合格者才能持证上岗。
4、安全生产防护制度
在高空作业以及易燃、易爆物品的购置、仓储、使用和运输时，事先制定具体可行的安全防护措施和实施细则。
开工前由工点技术负责人进行书面技术安全交底，施工中严格执行安全规则，关键工序技术人员、安全员跟班作业，现场监督。
7.4安全生产保证措施
1、机械开挖时，严禁机械影响范围内站人，开挖要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚，一次成型的危险作业。
2、基坑开挖时应严格按照要求放坡，操作时应随时注意边坡的稳定动向，发现异常现象立即停工，及时报告采取措施加固处理。
3、基坑四周据基坑边0.8米设置防护栏，人员上下要有专用通道。
防护栏用φ42钢管，立杆间距4米，高出自然地面1.2米，埋深0.5米，挂设密目网。
悬挂警示牌，夜间加设红色灯标志。
4、严禁向坑内乱扔杂物。
5、施工人员休息要远离基坑边沿，坑下坡脚处，机械不得停放在坡脚处。
6、施工机械要有专人指挥，人员要远离施工机械，如有必要现通知操作人员之后在接近机械。
八、环境保护措施
8.1环境保护目标
环境保护、水土保持设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用，确保无集体投诉事件，环境监控达标，单位工程验收时，环保验收合格。
水体功能、耕地、森林资源得到有效保护，噪声、振动的环境影响得到有效控制，减少水土流失，铁路设施、建筑与沿线城市环境、自然景观和谐相容，文物得到有效保护，建设成为一条资源节约型和环境友好型干线铁路。
8.2环境保护管理体系
项目建立以项目经理为组长的，安全环保部为主责部门，各部门和分部为主体的生态环境保障体系。
8.3环境保护措施
1、生活区环境保护措施
施工期间对施工人员加强保护植被的教育，严禁随意砍伐，限制施工人员和车辆的活动范围。
施工便道选线、生活营地、大型临时设施场地选址尽量少占或绕避林地，保护原有植被。
生活区的设置要相对集中，设置必要的公共卫生设施，废水净化池、化粪池，按照环保部门的要求定期清理，避免生活垃圾污染环境。
生活固体垃圾集中堆放、适时运至环保部门指定地点，保持驻地清洁。
临时生活设施的修建、拆除时产生的固体废弃物，按照环保部门的要求弃于指定地点处理。
2、施工中的环保措施
注意夜间施工的噪音影响尽量采用低噪音施工设备。
少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业。
对不符合尾气排放标准的机械设备，不能使用。
做好当地水系、植被的保护工作，在施工时对路基边坡及时进行防护与植被绿化，施工车辆不得越界行驶，以免碾坏植被、庄稼、乡村道路等。
及时掌握天气的变化情况及当地的汛情，提前做好河道清淤、畅通工作，路基成形后及时做好路基护坡，完善两侧排水沟等附属工程。
钻孔桩泥浆经沉淀处理后定点排放，不得直接排入河流。
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