深基坑开挖Word下载.docx

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508.1

3

暗挖段

小净距，分离式

K0+524.6~K1+350

825.4

隧道典型断面为：

图1.1-1明挖暗埋段典型断面

图1.1-2暗挖段典型断面

1.2沿线工程地质

本工程场地上部多为第四系更新统长乐组冲洪积物和残坡积土（Qal+pl），分布广泛。

冲洪积物主要分布于隧道东部和西部出口，为灰黄、灰白色粘土、松散砂砾层等组成，中部为碎石或卵石。

残坡积层（Qel）基本覆盖整个区域，主要有花岗岩和火山岩类经过长期物理、化学风化等形成。

场地下部埋藏不同风化程度的岩层，岩性以花岗岩为主，偶见斑岩类，另发现闪长岩、玢岩，以岩脉形式穿插其间。

经统计，隧道全线Ⅲ级围岩占6%，Ⅳ级围岩占15.2%，Ⅴ级围岩占21.4%，Ⅵ级围岩占57.4%。

隧道围岩分级见下表。

表1.2-1南线围岩分级

里程范围

围岩

级别

工程地质特征

K0+000~K0+524.6

Ⅵ

524.6

隧道起始段明挖段主要为软土隧道，主要由第四系的人工填土、淤泥、粉质粘土、坡残积土、块石土等组成，其结构松散，稳定性极差。

K0+524.6~K0+628.6

Ⅴ

104

（含砾砂）粘土、砂土状强风华花岗岩。

K0+628.6~K0+878.6

Ⅳ

250

中风化花岗岩（较完整）、微风化花岗岩（较破碎）。

4

K0+878.6~K0+938.6

60

中风化花岗岩（较破碎）、局部中风化闪长玢岩（岩脉）侵入。

5

K0+938.6~K0+968.6

Ⅲ

30

微风化花岗岩（较破碎）中风化闪长玢岩侵入。

6

K0+968.6~K1+208

239.4

砂土状、碎块状强风化花岗岩、含砾砂粘土、残坡积土、局部碎石。

7

K1+208~K1+352.5

144.5

软土淤泥、（含砾砂）粘土、卵石。

8

K1+352.5~K1+661

308.5

杂填土，淤泥，粘土，碎（卵）石土，全风化花岗岩。

表1.2-2北线围岩分级

K0+000~K0+521.6

521.6

K0+521.6~K0+546.6

25

软土淤泥、（含砾砂）粘土。

K0+546.6~K0+576.6

（含砾砂）粘土、残坡积土。

K0+576.6~K0+611.6

35

K0+611.6~K0+846.6

235

K0+846.6~K0+976.6

130

微风化花岗岩（较破碎）、中风化闪长玢岩侵入。

K0+976.6~K1+226.6

K1+226~K1+340

114

9

K1+340~K1+651.444

311.444

1.3水文地质

1.3.1地下水

在西段和东段明挖场地，多为平原路段。

上部的淤泥、粘土层等透水性差、层位相对稳定，属相对隔水层、富水性差，地下水主要为上部填土中的上层滞水，主要受农田灌溉、生活用水、地表径流及大气降水、山涧汇流等影响，以蒸发及下渗方式排泄，与下部地下水水力联系较差。

中下部卵石、碎石层中的孔隙微承压水，水量一般，主要为地下水的侧向补给。

在中段暗挖场地（多为金鸡山山体部分），地下水露头及涌水量有限，含水岩组富水性属弱-中等富水，地下水以松散岩土类孔隙水和风化带裂隙水为主，坡残积粘性土土质不均，粘粒含量高，其中的孔隙水富水性差异大；

风化带裂隙水富水性差异较大，并且风化带孔隙裂隙水具承压，向上补给松散岩类孔隙水。

场地中下部的基岩裂隙承压水，多赋存于砂土状强风化岩、碎块状强风化岩、各类中-微风化岩构造裂隙网络中。

由于风化程度不同，风化孔隙裂隙率和连通性差异较大，其透水性具不均匀性，总体透水性较弱，富水性较差，并主要受大气降水及地表水渗流影响，多为基岩裂隙的垂直补给。

1.3.2地表水

工程沿线主要的地表水系为晋安河，河面宽度约35m，河底标高约为2.2～3.4m。

水深一般约为2～3m，水深受上游内河冲污来水和降水等影响变化较大，一般在1～3m。

晋安河是闽江的一条支流，大致呈北-南流向，现为福州市内最长、流域最大的城市内河。

该河全长6555.3m，宽25～49m，河底标高约2m，河水面积69.7平方公里，最大排洪能力108m3／s。

1.4交通条件

沿线交通较为便利，在金鸡山公园、温泉公园附近区域，主要道路有“三横”和“三纵”。

“三横”道路由南至北分别是东大路-塔头路、湖东路、华林路，“三纵”道路由西至东分别是五四路，六一北路，三八路。

其中东二环为城市快速路，六一北路，湖东路，东大路-塔头路均为城市主干道。

图1.4-1沿线交通状况

2编制依据及编制原则

2.1编制依据

（1）《福州市湖东东路道路工程施工图设计》

（2）《福州市湖东东路道路工程指导性施工组织设计建议书》

（3）施工所需各种施工规范；

（4）《福州市湖东东路道路工程招标文件》

（5）《福州市湖东东路道路工程技术文件》

（6）《福州市湖东东路道路工程施工合同》

（7）现场实际调查情况；

（8）我单位长期积累的施工经验和现有施工设备、管理水平等。

2.2编制原则

（1）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。

（2）遵守、执行招标文件各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工、工程创优等各方面的工程目标。

（3）在认真、全面理解设计文件的基础上，充分结合我公司市政工程施工经验，使方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。

3明挖段主要设计概述

3.1基坑围护结构

主体结构施工时的基坑围护结构设计里程为南K0+000～南K0+524.6（西段）、南K1+350～南K1+658.5（东段），采用明挖顺作法施工，具体围护结构形式如下表所示：

表3.1-1围护结构形式

里程/位置

基坑挖深（m）

围护结构型式

图示

南K0+000~南K0+150

1.5~8.5

φ850@600SMW桩

南K0+150~南K0+226

8.5~12.4

φ800@1000钻孔灌注桩+φ600@1000旋喷桩桩间止水

南K0+226~南K0+508

12.4~16.0

φ1000@1200钻孔灌注桩/冲孔灌注桩+φ800@1200旋喷桩止水

西段竖井（南K0+508~南K0+524）

18.8

φ1200@1400冲孔灌注桩+φ800@1400旋喷桩止水

东段竖井（南K1+350~南K1+336）

17.9

南K1+366~南K1+410

13.5~11.1

φ1000@1200钻孔灌注桩/冲孔灌注桩+φ800@1200旋喷桩止水

南K1+410~南K1+560

11.1~3.6

南K1+560~南K1+661

3.6~1.3

西段泵房（南K0+361.238）

19.1

φ1000@1200冲孔灌注桩+φ800@1200旋喷桩止水

3.2支撑结构

（1）支撑构造形式

基坑顶部沿周边采用1200×

800mmC35混凝土作冠梁，第一道支撑采用800×

800mm混凝土作支撑，混凝土支撑之间采用500×

800mm混凝土连系梁加强横向联系，混凝土支撑中部采用钢格构柱支撑，确保混凝土支撑及钢支撑稳定，其余基坑侧壁的支撑设计为采用Ф609mm钢管进行支撑，同时结合型钢双拼HK400b钢围檩作为腰梁。

（2）各区段支撑的设置

在基坑内第一道混凝土支撑水平设置间距随基坑深度变化，一般为8m～6m，同时根据开挖深度及施工高度因素，基坑在竖向共设置1～3道钢支撑，第一道混凝土支撑设于基坑顶部冠梁位置处，其余中部钢支撑考虑施工影响一般设于结构顶板以上或负一层顶板以下，最下一道支撑设于基坑底部以上3.8m处。

具体段落支撑位置见下表。

表3.2-1西段基坑支撑布置表

断面

里程

支撑图示

2-2

KO+030~K0+080

3-3

KO+080~K0+150

4-4

KO+150~K0+190

5-5

KO+190~K0+226

6-6

KO+226~K0+260

7-7

KO+260~K0+300

8-8

KO+300~K0+331

9-9

KO+331~K0+360

10-10

KO+357~K0+366

11-11

KO+360~K0+400

12-12

KO+400~K0+450

13-13

KO+450~K0+460

14-14

KO+460~K0+508.312

15-15

KO+508.312~K0+524

表3.2-2东段基坑支撑布置表

1-1

K1+350~K1+366.260

K1+366.260~K1+410

K1+410~K0+460

K1+460~K0+500

K1+500~K0+560

K1+560~K0+661

（3）特殊部位支撑的设置

西段竖井支撑平面布置图

东段竖井支撑平面布置图

①雨水泵房处支撑设置形式：

雨水泵房位于本项工程的起点DK4+290处，在此位置设有一段长8m一侧加宽5m的区段，加宽段侧墙的支撑设计为斜向45°

斜撑（参见图1-7）。

图1-7雨水泵房处设计平面支撑形式

8-8封堵墙支撑布置图

②空气幕机房处支撑设置形式：

空气幕机房位于本项工程的DK4+430～450处，在此位置设有一段长20m两侧各加宽4.3m的区段，加宽段侧墙的支撑设计为斜向45°

斜撑，同时在基坑内设有三棵钢格构柱（参见图1-8）。

图1-8空气幕机房处设计支撑形式

②废水泵房处支撑设置形式：

废水泵房位于本项工程的DK4+652.75处，在此位置设有一段长3.5m一侧加宽2m的区段，加宽段侧墙的支撑设计为斜向45°

斜撑（参见图1-8）。

图1-9废水泵房处设计支撑形式

③④人防密闭门处支撑设置形式：

人防密闭门位于本项工程的DK4+853～DK4+868.3处，在此位置设有一段长15.3m两侧各加宽1.2m的区段，加宽侧墙为45°

斜角，在加宽段侧墙未设支撑（参见图1-9）。

图1-10人防密闭门处设计支撑形式

⑤墙体厚度转换处支撑设置形式：

墙体厚度转换位于本项工程的DK4+459、DK4+535、DK4+725和DK4+790处，由于在此位置墙体厚度由90cm转换为50cm，因此侧墙有一段长宽40cm的变化段，变化段侧墙未设支撑（参见图1-10）。

图1-11墙体厚度转换处设计支撑形式

⑥基坑加深位置处支撑设置形式：

基坑加深段在本段工程中共有三处，具体位置在：

DK4+294雨水泵房处，加深2.25m。

DK4+652.75废水泵房处，加深2.25m。

DK4+450空气幕机房处，加深2.6m。

这三处基坑加深段的支撑设置形式参见图1-12、图1-13、图1-14。

图1-12雨水泵房加深位置处设计支撑形式

图1-13废水泵房加深位置处设计支撑形式

图1-14空气幕机房加深位置处设计支撑形式

3.3支撑的设置与拆除

（1）支设

在设置支撑施工过程中，设计要求对每道钢支撑施加预应力，具体要求为：

第一道支撑施加计算轴力（600KN）的30%，所施加的支撑力约为18.4t。

第二道支撑施加计算轴力（2200KN）的50%，所施加的支撑力约为112.2t。

第三道支撑施加计算轴力（1500KN）的70%，所施加的支撑力约为107.1t。

西段钢支撑计算轴力（标准值）及预加轴力值表

支撑道数

第二道

第三道

第四道

第五道

部位

计算轴力（KN）

预加轴力（KN）

1548

500

/

2580

1100

2900

600

2852

1200

1965

1845

800

2016

1708

1908

1000

2304

2408

1080

1947

1764

1455

2364

2235

2193

1635

2130

700

1893

1110

2511

1400

1396

1677

400

1446

1437

1278

东段钢支撑计算轴力（标准值）及预加轴力值表

1389

1353

750

1791

1434

2088

1852

1032

928

（2）拆除

一般区段（两道撑与加高段例外）支撑的拆除顺序为：

底板混凝土浇筑，待底板混凝土达到设计强度后，拆除最下面的第三道钢支撑。

进行墙体与顶板结构施工，强度达到设计要求后，拆除第二道支撑，覆土至第一道支撑下，拆除第一道支撑。

在竖井处支撑则需要进行支撑的替换（参见图1-6）。

钢支撑换撑计算轴力（标准值）及预加轴力值表

第一道换撑

第二道换撑

西段15-15

1737

1260

东段1-1

1914

1227

1.2.4基坑降水

基坑的降水在设计图中设计要求“基坑开挖前应提前20天进行降水，降水后基坑内水位应在坑底下1m，主体结构施工时，底板需设置泄水孔，待主体结构完成并覆土后才能封闭泄水孔。

”

管井构造大样

1.2.5土方开挖

土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、先撑先挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。

机械开挖时，坑底应保留200～300mm厚的土层用人工挖除整平，防止坑底土扰动，严禁挖土机械碰撞支撑、井点管、围护桩等。

开挖过程中，坑底设置排水沟和集水井，防止坑底积水。

4主要工程数量与总体施工计划

3.1主要工程数量

3基坑开挖前准备工作

3.1基坑开挖前需要完成的工作

⑴基坑开挖施工方案已经由施工单位企业技术负责人及总监审批，并组织了各方讨论，向管理层和作业层进行了交底。

相应监理实施细则已编制并经审批；

⑵围护结构及冠梁已完成，满足设计强度要求；

⑶地基加固处理已完成，经检测符合设计要求；

⑷降水已满足设计施工工况；

⑸施工现场坑外排水措施已落实；

⑹已调查基坑周围的保护构筑物、管线等现有状况，以及能承受变形的能力，并且制定好切实可行的保护措施；

⑺已按监测方案对周围环境及基坑布置检测控制点，且已测取初始值；

⑻围护结构施工阶段遗留问题已按规定解决或已制定相应的方案，围护结构汇总资料完成；

⑼人员（按合同）、机械（按方案）、支撑（满足进度的数量和符合设计要求的质量）都已到位；

⑽卸土点落实及途径手续等办妥；

⑾对本工程潜在的风险进行辨识和分析，已编制完成有针对性、可操作性的应急预案并落实抢险设备、材料、人员、方案；

⑿相关质量保证资料齐全；

⒀设计及规范规定的其他要求

3.2围护结构施工

晋安河段主体围护工程钻孔桩102根，采用旋挖钻施工，泥浆护壁成孔。

钻孔桩为Φ1000mm，长度为29.7-27.7m，混凝土强度等级为水下C35。

钻孔桩间采用Φ800mm旋喷桩止水。

钻孔桩施工过程主要包括制笼、成孔、下笼、灌注砼等几个过程，具体施工工艺流程见下图3.2-1。

图3.2-1钻孔灌注桩施工工艺流程图

3.2.1施工准备

开工前精确测定桩位，并绘制钻孔桩桩位平面布置图。

埋设钢护筒前桩位设置护桩，以便恢复检查。

护筒有足够的刚度，护筒埋设深度超过素（杂）填土埋藏深度，埋设时用挖埋办法埋设，护筒与坑壁之间用粘土填实。

3.2.2成孔

孔位采用间隔法成空，间隔3个桩位为宜。

在施工第一根桩时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。

（1）旋挖钻机在开孔时应慢速进行，至护筒底下1.5m时可正常钻进。

钻进过程中，不可进尺太快，由于采取泥浆护壁，因此，要给一定的护壁时间。

（2）在钻进过程中，一定要保持泥浆面，不得低于护筒顶40cm。

在提钻时，须及时向孔内补浆，以保证泥浆高度。

（3）在钻进过程中，要经常检查钻头尺寸。

（4）施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符应立即通知设计监理等部门及时处理。

（5）钻孔时的垂直度、孔径、孔深的控制：

孔深的检测采用4～6kg的锥形锤，系以测绳直接测深。

孔型、孔径的检测采用长度为4～6倍桩径、直径为桩外径的钢筋笼系以钢丝绳，在钻孔中上下移动，如上下自如说明钻孔的孔径合格，且无弯孔现象。

在施工中选择与地质条件相适应的泥浆。

砂土和较厚夹砂层中成孔，泥浆比重控制在1.1～1.3，在容易塌孔土层中成孔时泥浆比重控制在1.3～1.5，施工中经常测定泥浆比重，并测定其粘度、含砂率和胶体率，根据不同土层加以调整，泥浆性能参数见表3.2-1。

表3.2-1泥浆性能参数表

项次

项目

性能指标

试验用仪器

比重

1.1～1.5

泥浆比重秤

粘度

18～22s

500/700mL漏斗法

含砂率

<

4%

含砂量测量仪

胶体率

不小于90%

注：

施工时根据具体地层条件而定。

3.2.3清孔

（1）在钻进到设计深度时，立即清孔,采用捞渣钻头捞渣，可一次或多次进行捞渣。

（2）在清孔后，孔底沉渣不得大于设计要求（100mm），并将孔口处杂物清理干净，方可进行下步工序。

3.2.4钢筋笼制作

钢筋笼按设计图纸加工制作，加劲箍一般设置在主筋里面，主筋不设弯钩，以免妨碍导管抽拔。

钢筋笼加工前先调直主筋，焊接时，主筋的搭接互相错开35d，在且不小于500mm区段范围内，同一根主筋上不得有两处驳接接头，同区段内接头数不得超过钢筋总数的50％。

钢筋笼在现场制作，钢筋在放置和制作钢筋笼过程中要有足够的混凝土垫块保护层。

3.2.5钢筋笼的吊装

钢筋笼吊装采用起吊机吊装就位，钢筋外圈设置足够数量的保护层垫块，以确保钢筋笼居中。

钢筋笼吊起后缓慢落入桩孔内就位。

由于钢筋笼离桩底均有一定的距离，待就位到正确位置后，用4根φ22钢吊钩钩住笼顶加强箍，用2根[16a槽钢做横担悬挂在井壁上，借助自重保证钢筋笼标高及垂直度正确，待桩芯混凝土具有一定强度，再取掉挂钩。

钢筋笼吊运时应防止扭转、弯曲。

安装时应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，就位后立即固定。

3.2.6水下砼灌筑

（1）本工艺采用导管法浇注水下混凝土。

施工采用商品混凝土，坍落度应控制在18-22cm。

（2）本工程使用Φ300mm导管浇筑水下混凝土，导管接头无漏水，密封圈完好无损。

（3）商品混凝土要求：

混凝土坍落度控制在18-21cm，石子采用5～25mm碎石，混凝土初凝时间控制在6～8小时，开盘鉴定应在混凝土开浇时随车附来。

严格把好质量关，每批进场混凝土搅拌站须附送级配单。

现场应仔细核对配合