北京某机场停车楼大型基坑土方开挖施工方案 secretWord文档下载推荐.docx
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7.4.3结论分析-24-
7.5管道安全构造措施-24-
第八章基坑施工安全、环保措施-25-
8.1安全措施-25-
8.2环保措施-26-
第九章附图-26-
第一章编制说明及依据
1.1编制说明
本工程基坑护坡及土方开挖方案设计是依据北京市建筑设计研究院提供的《北京市**国际机场扩建中心GTC基础平面图（刨槽图）》（2.2版）、中航勘察设计研究院提供的《北京**国际机场新航站区停车楼岩土工程勘察报告（详细勘察2004.2）》和2004年9月2日甲方、监理及中建*局三方基坑支护设计方案论证会的结论，以及在经过对现场勘察、测设和周边情况调查的基础上进行编制，由于设计图纸不全，故本方案仅考虑基坑开挖和护坡。
1.2编制依据
本方案主要依据业主提供的工程地质勘探报告、地下水咨询报告、**机场GTC工程基础结构平面图（2.2版）及以下规范、标准编制而成。
工程施工所需标准一览表
序号
名称
编号
备注
1.
北京**国际机场3号航站楼GTC基础平面图（刨槽图）
2.
《北京**国际机场新航站区停车楼岩土工程勘察报告》（详细勘察）
3.
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99
4.
《建筑与市政降水工程技术规范》
JGJ/T111-98
5.
《工程测量规范》
GB50026-93
6.
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2002
7.
《基坑土钉支护技术规程规范》
CECS96：
97
8.
《岩土工程勘察规范》
GB50021-94
9.
《给排水工程管道结构设计规范》
GB50332-2002
10.
《输气管道工程设计规范》
GB50251－2003
11.
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-99
12.
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2001
13.
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-88
14.
《建筑安装工程资料管理规程》
DJB-51-2002
15.
《土方及爆破工程施工验收规范》
GBJ201-83
16.
《钢筋焊接及验收规范》
JGJ18-96
17.
《钢筋焊接接头试验方法标准》
JGJ/T27-2001
18.
《建筑地基基础工程施工技术标准》
ZJQ08-SGJB202-2003
中建八局企标
第二章工程概况
2.1基本概况
北京**国际机场扩建工程交通中心及停车楼（GTC）工程，位于北京市顺义区天竺镇，**国际机场现有东跑道以东、小中河以西、岗山路以北区域。
场地自然地坪标高约为-5.0m。
本工程地下3层、地上1层，地下部分为停车库，地上部分为交通中心。
本工程主体结构为钢筋混凝土框架结构，屋盖为钢桁架结构，基础埋深约-14.0m（±
0.00为绝对标高28.45m），采用天然地基，基础型式为筏板基础。
本工程基础底板大面积板顶标高为-10.50m、其余局部为-10.90m、-14.60m、-11.20m、-12.80m、-13.95m不等，内交通环道基础底板板顶为-13.0m。
本工程整个基础结构近似椭圆形，长度612.50m，宽度409.50m，建筑物占地面积约为197200㎡。
根据基础结构特点和施工组织，本工程第一次大范围挖土的基坑面积约为179400㎡，基坑周长约为1570m，基坑开挖计算深度约为8.80m。
根据场地情况和地层条件，为确保周围土体的稳定和基坑的安全，须进行基坑边坡支护措施。
根据《建筑基坑支护技术规程》规定，本工程基坑安全等级为二级。
建设单位：
北京**机场扩建工程指挥部
设计单位：
****联合体
北京市***研究院
监理单位：
北京****监理有限责任公司
施工单位：
中国建筑第*工程局
2.2工程所在场地地质与水文地质概况
1地形地貌
本工程地处北京平原区，由一系列洪积、冲积扇及洪积冲积平原联合而成。
拟建场地位于北京平原区东北部，处于温榆河与小中河之间的平坦地带，地势平坦，最大高差2.0m左右，主要为耕地。
上部无影响钻孔的架空物，经探测和访问调查，场区内地下有多条管线通过，将会对工程的施工，尤其是基坑挖土及支护带来诸多不利因素。
2场地土层结构
拟建场地的表层主要为人工填土，其下为新近沉积土层和一般第四纪冲洪积成因的粘性土、粉土和沙类土构成。
场地标准冻土深度为0.80m。
拟建范围内，不存在影响场地稳定性的不良地质现象。
3各土层构成（自上而下）土层地质分布情况如下。
人工填土层
1）粉质粘土素填土①层：
褐黄色～黄褐色，稍湿～湿，松散～稍密，含少量植物根系。
局部为杂填土①1层透镜体。
杂填土主要以建筑垃圾为主。
该层厚度为0.3～3.6m。
73＃钻孔处厚度最大，为3.6m。
新近沉积土层
2）粉质粘土②层：
黄褐～褐黄色，可塑，结构性差，含云母、氧化铁。
夹细砂②1（稍密～中密）、重粉质粘土②3和粘质粉土②4透镜体。
该层在部分钻孔缺失，最大揭露厚度为3.8m，层顶标高为19.73～23.84m。
第四纪冲洪积沉积层
3）粉质粘土③层：
褐黄色，可塑，含云母、氧化铁，夹粘质粉土③4透镜体。
仅在该场地东北角处揭露该层，最大揭露厚度为1.0m，层顶标高为18.88～22.19m。
4）粉质粘土④层：
褐灰色，可塑，含云母、氧化铁和少量的钙质结核及
有机质。
含细砂④2、重粉质粘土④3、粘土④4、粘质粉土④5透镜体。
在局部地段该层底部见少量淤泥。
在部分钻孔缺失该层，最大揭露厚度为4.5m，层顶标高18.88～22.19m。
5）细砂⑤层：
褐灰色，饱和，稍密～中密，主要矿物成分为石英、长石、云母。
局部夹粉质粘土薄层。
该层厚度为0.8～7.7m，层顶标高为16.98～21.79m。
该土层为本工程的主要持力层。
6）粘质粉土⑥层：
褐灰色，湿～饱和，中密，含云母、氧化锰、氧化铁及有机质等，夹细砂⑥1、粘土⑥2、粉质粘土⑥3、重粉质粘土⑥5透镜体。
该层在部分钻孔缺失，最大揭露厚度为6.0m，层顶标高为12.95～17.78m。
7）细砂⑦层：
褐灰色，饱和，中密～密实，主要矿物成分为石英、长石、云母。
夹重粉质粘土⑦2、粘质粉土⑦3、粉质粘土⑦5透镜体。
该层厚度为2.4～9.8m，层顶标高为10.58～16.63m。
8）粉质粘土⑧层：
褐灰～褐黄色，可塑，含云母、氧化铁及氧化锰等。
夹砂质粉土⑧1、细砂⑧2、粘土⑧3、粘质粉土⑧4、重粉质粘土⑧5透镜体。
该层厚度为6.0～11.2m，层顶标高为5.88～9.99m。
9）细中砂⑨层：
褐黄～褐灰色，饱和，密实，含主要矿物成分为石英、长石、云母。
夹粘质粉土⑨1、粉质粘土⑨3透镜体。
该层厚度为2.0～7.1m，层顶标高为-2.91～1.75m。
10）粉质粘土⑩层：
褐灰色，可塑，含云母、氧化铁、氧化锰及有机质等。
夹细砂⑩1、砂质粉土⑩2、粘土⑩3、粘质粉土⑩4、重粉质粘土⑩5透镜体。
部分钻孔未钻穿该层，最大揭露厚度为11.4m，层顶标高为-6.47～-3.14m。
11）细中砂
层：
褐灰色，饱和，密实，主要矿物成分为石英、长石、云母。
夹粘土
1、粘质粉土
2、粉质粘土
4透镜体。
本次钻探仅44＃钻孔钻穿该层，最大揭露厚度为10.2m。
12）粘土
暗黄、暗灰色，可塑～硬塑，含云母、氧化铁及有机质
等。
夹粉砂
1透镜体。
本次钻探均未钻穿该层，最大揭露厚度为5.4m。
地层分层情况详见岩土勘察报告中的《工程地质剖面图》。
4水文地质
场区范围内的地下水类型为潜水。
地下水位1.70～5.30m，地下水对砼及钢筋不具腐蚀性。
根据查水孔资料，该场地揭露地层（50m）深度范围内存在四层地下水：
第一层地下水为潜水；
第二层地下水为层间水，主要含水层为细砂⑤层；
第三层地下水为微承压水，主要含水层为细砂⑦层；
第四层地下水为承压水，水头高约8.0m，主要含水层为细中砂⑨层。
详如下表：
地下水位埋深一览表
孔号
第一层水埋深（m）
第二层水埋深（m）
第三层水埋深（m）
第四层水埋深（m）
初见
静止
82
3.4
1.7
18.7
11.0
23.9
18.9
107
2.5
1.6
10.1
3.1
24.7
15.7
139
4.2
2.0
17.8
14.2
24.2
14.6
2.3周边环境状况
根据现场测设、勘察和调研，本工程基坑东侧场地开阔，现为办公区域；
西侧70m以外为现有的施工道路；
基坑北侧46m外为航站楼施工区域，南侧基础结构范围内有2条Φ1200间距1500、埋深5.0m的自来水管和距离结构边缘约25.4m的1条Φ300、埋深1.5m的高压天然气管道，其中最近的自来水管道进入结构范围约为16.6m，天然气管道距离基础结构外边线约11.0m，距离第一次基坑边线最近约为31.3m，为此应对在土方运输、施工道路及挖土影响范围内的地下管线进行安全可行性分析和采取保护措施，具体的管道平面位置及与工程结构的关系参见后附《结构与周边自来水、天然气管线关系示意图》。
第三章基坑护坡方案设计
3.1基坑支护工程简述
本工程基坑开挖支护（或护坡）应主要考虑以下工程特点。
3.1.1基坑面积大、深度较深
本工程地下结构占地面积大，建筑物总占地面积约为197200㎡，总基坑面积约为200500㎡；
基坑开挖深度较深，基坑开挖计算深度为8.80m，局部开挖深度为10.40m、11.70m等；
槽底标高变化较大，标高变化为3.30m、3.70m等。
3.1.2周边管线影响
本工程基坑南侧关闭站部位有2条自来水管道穿越结构，由于管线暂时不能移位，为了便于结构施工和保证管线安全，此管道影响范围的结构（开闭站和部分内环道结构）采用留置施工缝后施工的方法，待管线迁移后再行施工。
而且本工程降水及土方开挖应考虑对管线的影响和安全性分析，采取必要的保护措施。
3.1.3基础结构特点
本工程停车楼外侧有两条交通环道，其中内侧环道的基础板顶标高为-13.0m，外侧环道的基础板顶标高为-7.0m，根据结构特点和施工工艺要求，第一次土方开挖施工范围为内侧环道以内结构部分，第二次土方开挖范围为外侧环道结构及开闭站部分结构。
3.1.4场区水文地质特征
本工程地质勘察报告表明，本工程场区处于北运河水系的温榆河及其支流小中河联合冲洪积扇的叠合地带，第四系堆积物质土厚度约300～500m左右，多为冲积和洪积相沉积物，颗粒较细，岩性以粘性土及砂类土为主。
本工程基坑开挖范围内的浅层土以细砂为主，粘性土与砂土互层，局部粘性土缺失较多，地质条件相对较好。
本工程场区内浅层水文场地内第一层地下水类型为潜水，初见水位埋深1.70～5.30m，绝对标高18.83～21.76m，该层地下水主要补给方式为大气降
水、越流及侧向迳流补给，主要排泄方式为蒸发、越流及侧向迳流。
3.2基坑支护方案设计
本工程基坑支护采用“锚喷护面+土钉墙支护”的两级放坡开设计，挖具体基坑支护方案设计见后附的中国建筑技术开发总公司编制的《北京**国际机场航站区停车楼基坑支护设计与施工组织设计》内容。
3.3基坑支护技术措施
1护坡和土钉墙结构坡面应设置一定数量的泄水管，即在渗水地层土钉护坡的面板上安设Φ50PVC泄水管，埋入土层内部位钻孔，外包纱网滤层，以确保坡面内积水及时排出，并起到滤砂的作用。
2作好护坡设计、计算工况条件的施工实施和监控，协调土方开挖作业步骤及工序衔接，每次开挖深度应控制在1.5～2.0m之内，并应对可能产生意外的支护区域采用减缓出土速度或挖土回填的方式，避免局部塌方或产生过大变形。
3对于施工过程中易出现坍塌的地层一方面采用插筋、超前支护等方式，确保坡体安全，即拟参照土钉墙逆作业法，先喷混凝土面板，形成稳定面层，而后进行土钉孔施工。
4为避免土方开挖过程中局部坡体意外情况的发生，并使之得到及时妥善处理，现场应备用速凝剂。
5实行动态信息化管理模式和基坑信息化监测技术，建立完善的信息监测系统，应用信息化施工技术全面控制施工质量。
通过采集边坡沉降与位移等方面的信息，对基坑下部施工可能出现的情况进行反演计算，以便及时采取相应措施，确保边坡安全等。
第四章土方开挖施工方案
4.1土方开挖工程简述
4.1.1工程简述
根据本工程的《岩土工程勘察报告》（详细勘查）、《设防水位咨询报告》，基坑工程施工主要有以下特点：
1、场地地处小中河河漫区，第一层地下水类型为潜水，该层水主要分布于标高4.60以上的砂土层中，初见水位埋深1.70～5.30m，绝对标高18.82～21.51m，地下水含量丰富，因此挖土速度不得大于基坑的降水速度。
2、拟建场地的地层主要为人工填土，其下为新近沉积土层和一般第四纪冲洪积成因的粘性土、粉土和砂类土构成。
工程基础埋深主要在6.5～10.65m，局部，基础主要坐落在第⑥、⑦的细砂层上。
3、基坑开挖需与坑壁围护、降水配合施工，基坑开挖层主要为粉质粘土和细砂，其中细砂坑壁受水影响大，为减少土方开挖、回填量及增加基坑边坡的安全度，本工程采用“放坡挂网锚喷护面＋土钉墙”支护设计方案（详见基坑护坡设计），放坡比例1：
0.45，土钉墙坡面比例1：
0.25。
整个基础工程施工及至满足抗浮要求期间需降水。
4.1.2施工条件
1现场已进行了必要的场地平整、临时道路通畅、有明确的弃土点和必须的临时设施，能满足现场挖土、运土、弃土的需要。
2场区地质情况已探明，对影响工程施工地下管线、市政设施已排除或采取了必要的保护措施。
3基坑降水、排水系统有设计和施工方案，并按要求进行了布设，正在或进行了降水的运行以及经初步观测已具备挖土条件。
4挖土所需的人员、机具、设备、材料、用水用电等已经解决。
4.1.3工程难点及施工关键
1根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）规定，并考虑工程基坑
暴露时间长等实际情况，将本工程基坑侧壁安全等级设定为二级。
2依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）规定，本工程基坑变形监控设为二级。
3本工程基坑开挖面积大，开挖深度较大，且坑底标高多，不易控制，施工中应考虑二级开挖的轴线和标高的控制。
4基坑边坡面积大，土层复杂，土层含水量丰富，降水量大、降水时间长，且坑内降水井较多，此外与挖土、降水施工之间配合难度大。
5基坑施工时，在能够满足安全要求的前提下，达到经济、合理。
6随时监测基坑及边坡的变化，并需根据实际的水文和地质情况对施工方案进行修正。
7综合考虑基坑内、外的排水措施，防止地表水流入基坑内。
8土方外运、场内排水及机具、材料运输等问题。
9确保整个工程的总体协调、平衡流水施工，控制施工进度，使其满足阶段施工工期的要求。
4.2施工部署
4.2.1土方开挖方案总体设计
4.2.1.1交通流设计
1目前现场交通情况
目前在基坑西北角至基坑东侧有一条贯穿基坑的沥青混凝土道路通向场外，可供挖土阶段前期使用；
在西侧现场外有一条南北向机场道路与城市交通干道相连。
2现场交通流设计
1）在基坑周圈修一条环形道路。
基坑南侧环形道路中心距基坑边48.24m，基坑西、北、东侧环路中心距基坑边的距离见附图《土方交通运输图》、《施工道路及排水沟示意图》；
环路宽6m，路两侧设排水沟；
环路与机场道路相连。
2）在耕植土清除和第一层土开挖阶段，场内道路可利用基坑西北角至基
坑东侧已有的一条贯穿基坑的现有道路以及基坑南侧设置的五条通向堆土场的临时道路。
3）在基坑第二层土开挖和清槽阶段，主要利用基坑南侧设置的五条通向堆土场的临时道路及周边施工环路。
4）环形道路的做法为原土压实，300mm厚级配砂石底基层、200mm厚水泥稳定土基层、80厚的沥青混凝土面层；
3基坑土方工程施工期间现场交通流向见附图《土方交通运输图》;
环形道路做法见附图《施工道路及排水沟示意图》。
4.2.1.2土方开挖方案设计
1土方开挖施工流程
2土方开挖施工区域划分
本工程在降水方案中设计了四排坑内南北向降水井，由四排南北向降水井把基坑分成五个区域，见附图《土方开挖区域划分图》。
3施工方案确定
1）采用二次开挖的方式进行本工程基坑施工
本工程外环车道基底挖土标高为-7.52m，内环车道基底挖土标高为-13.77m，即外环车道比内环车道高6.25m，则外环车道底板应在内环车道外侧墙板及外侧墙板防水和回填土完成后才能施工，因地下停车场、内环车道的施工时间较长和施工工艺，所以本工程基坑采用二次开挖方案，即第一次开挖范围为地下停车场和内环车道部分；
第二次开挖范围为外环车道、关闭站部分。
本工程自然地坪标高约-5m左右，外环车道基底挖土标高为-7.52m，高差约2.5m。
降水井设在了内、外环车道中央，在通过较长时间的地下停车场、内环车道施工降水期，外环车道基坑开挖时及结构施工期间，内环道结构肥槽土方已经回填完毕，整个基坑降水停止。
2）地下停车场、内环车道采用二次挖深的方式进行土方施工
本工程地下水较丰富，基坑开挖面积大，降水工程施工及降低地下水位所需的时间较长，且土方量又多（约160万立方米），为了缩短土方工程的施工时间，本工程土方采用“两步＋分层”的土方开挖方案。
首先，在降水井施工及降水进行中，即开始进行场区表层耕植土的清运，并集中堆放。
其次为第一步土方开挖，在地下水位还未降到设计标高时，即进行第一步土方开挖，开挖深度约3～４ｍ深左右，可根据现场地下水水位等实际情况确定，本步挖土在边坡部位范围应分三层倒退开挖以配合护坡插筋施工。
在这个阶段插入塔吊基础的施工。
第三为第二步土方开挖，当第一层土挖完后，地下水按照设计计算已经降到了基底挖土标高以下，即开始第二步土方的挖运，第二步土的挖深为在槽底标高上200mm，局部加深基槽采用机械大面、人工修槽的开挖方案。
本步土方开挖在边坡部位范围应分三层倒退开挖以配合土钉墙施工，本步施工同时插入塔吊基础结构及塔吊安装的施工。
第四，为了防止基底土的扰动，在第二部土完成的过程中，即用人工进行清槽，挖掘机清运。
第五，为了确保基底土不受扰动和雨水浸泡，在清槽的同时，进行钎探工作。
3）基槽采用分段验收的方法进行
基槽采用分段验收的形式进行，即清槽一块，钎探一块，验收一块。
每一验收批可按5000m2左右控制。
4）挖土行进路线
本工程主要采用从北向南进行开挖。
4.2.2施工组织
4.2.2.1人力组织
本工程土方施工，拟组织3个施工队进行。
第一施工队负责Ⅰ、Ⅱ区施工；
第二施工队负责Ⅲ区施工；
第三施工队负责Ⅳ、Ⅴ区施工。
4.2.2.2机具组织
投入挖掘机24台；
每台挖掘机配自卸汽车4辆；
堆土场配推土机4～8台。
4.2.3阶段性工期控制
1土方开挖时间：
2004年8月25日
2土方结束时间：
2004年10月10日
3垫层及防水层施工开始时间：
2004年9月25日
4垫层施工结束时间：
2004年10月15日
5底板施工开始时间：
2004年10月5日
6底板施工结束时间：
2004年11月25日
以上为阶段控制工期，只能提前，不得拖后。
4.3土方开挖施工方法和技术措施
4.3.1土方开挖施工方法
4.3.1.1施工准备
1作业条件
1）制定了完备的基坑护坡方案，并对方案的实施单位或班组进行了详细的施工技术交底和安全交底。
2）已经做完测量放线和检查复核工作。
基坑开挖边线、场地测量标高水准点、轴线控制点、基坑变形观测点的设置复核无误。
施工检测工作准备就绪。
3）土方开挖的方式和顺序经过了设计或部署。
4）场地南侧的管线已按预先的保护方案进行了保护。
5）施工所需的机具、设备、材料等与计划相符。
2施工机具
1）机械：
挖土机、推土机、自卸汽车、地基钎探机械。
2）工具：
全站仪、光学经纬仪、精密水准仪、普通水准仪、对讲机、钢尺。
铁锤、铁锹。
4.3.1.2质量要求
1基坑边坡的坡顶位移不大于60mm，地面最大沉降不大于60mm。
2质量标准
项
序
项目
允许偏差值
检查方法
主控项目
1
标高
-50
水准仪
2
长度、宽度
-50、＋200
经纬仪、钢尺
3
基坑边坡符合方案设计要求
观察、水准仪、钢尺
一般项目
表面平整度
20
2米靠尺、塞尺
基底土性
符合设计要求
观察
4.3.1.3土方开挖工艺流程
测量放线→降、排水→第一步土开挖→边坡修整、挂网、喷砼→第二部土开挖→边坡修整、挂网、喷砼→基底整平、二次放线→局部深槽开挖→地基钎探→清槽→验槽
4.3.1.4操作工艺要点
1测量放线
1）轴线控制
根据场内方格网和控制基准点，按设计平面图复核工程的定位桩，按设计基坑平面对基坑的灰线进行轴线和几何尺寸的复核。
机械挖方时，严格按照现场标记线施工，并在挖土过程中定期进行复测，校验控制桩的位置。
2）标高控制
土方开挖时，施工现场按区段架设全站仪，定期对水准点标高进行校验，并在坑内、坑壁设置若干标高控制点，随时检测开挖土体底面水平标高。
土方开挖至最后一层时，预留300mm厚土层进行人工清槽。
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