综合管廊工程基坑开挖及支护工程专项施工方案.docx
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综合管廊工程基坑开挖及支护工程专项施工方案
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XXCBD副中心区综合管廊
工程
基坑土方开挖及支护方案
第一章概述
1.1工程概况
拟建工程场地位于郑东新区的龙湖区规划CBD副中心，主要集中在北三环以北的面积约1.5平方公里的龙湖人工岛内。
本标段设计里程为K1+669.824~K2+319.292，管廊总长约为649.468米，基坑开挖深度约0.00~18.3米。
本工程周边为空地，无管线及地下构筑物需保护，根据开挖深度和周边环境，结合附近已有工程经验，本标段基坑围护采用天然放坡方案。
1.2场地工程地质水文条件
1.2.1工程地质
1.2.1.1、地形地貌
主湖区位于黄河南岸，地貌单元上属全新世黄河泛滥冲积平原，总体上西高东低，地形平坦开阔，地面高程在87.0~83.0米之间，平均坡降1%。
左右。
区内有大量鱼塘分布，相连成片，鱼塘深一般在1.5~2.0米左右，均为人工开挖成塘。
区内用于灌溉或排涝的沟渠较多，深度一般1.0~2.0米左右，宽度2.0米~10米，多沿路边展布。
1.2.1.2、地层岩性
根据现场钻孔、静力触探试及土工试验结果等，将勘察深度内的土层按其不同成因，时代及物理力学性质差异划分为6个工程地质单元层，并各层特征分述如下：
（1）层：
杂填土（Q4ml）:
层底埋深0.5-7.0m，层底标高77.80-85.84m，层厚0.5-7.0m。
杂色，松散。
东段以耕土、杂填土为主，西段主要为原建筑物房基及硬化地面，含大量碎砖、砼、硬地面等建筑垃圾及少量生活垃圾等，杂填土密实度差异较大，力学性质不均。
（2）层：
粉砂夹粉土（Q4al）：
层底埋深2.1-9.0m，层底标高77.38-83.82m，层厚1.0-6.0m，褐黄色，稍湿，松散稍密，成分以石英，长石为主。
局部夹粉土，褐黄色，稍湿，中密，偶见蜗牛壳碎片及锈斑。
（3）层：
粉质粘土（Q4al）：
层底埋深2.4-10.0m，层底标高74.52-81.68m，层厚0.6-5.0m，黄灰，黑灰色，软塑-可塑。
干强度中，韧性中。
含大量蜗牛壳碎片及黑色腐殖质，具有臭味，偶见小颗粒径钙质结核。
本层主要分布在场地东南及西部。
（3）-1粉砂层（Q4al）：
层底埋深4.4-9.0m,层底标高76.34-79.92m，层厚0.8-2.8m。
灰黄，褐黄色，稍湿，松散-稍密。
成分以石英、长石为主。
（4）粉砂层（Q4al）：
层底埋深5.8-17.8m，层底标高71.34-76.22m，层厚0.5-8.8m。
褐黄色，稍湿，中密-密实。
成分以石英、长石为主。
（4）-1粉砂层（Q4al）:
层底埋深3.0-13.5m，层底标高73.80-80.18m,层厚1.3-7.5m。
褐黄色，稍湿中密。
成分以石英为主。
整个场地均有分布。
（5）粉土层（Q4al）:
层底埋深7.0-16.0m,层底标高70.20-74.23m，层厚0.5-4.3m。
褐黄色，湿，密实。
干强度低，韧性低，摇震反应迅速。
见锈斑，含少量小颗粒径钙质结核，粒径0.5-1.0cm。
（6）细砂（Q4al）:
层底埋深27.5-42.0m，层底标高43.34-54.74m，层厚15.0-26.6m。
褐黄色，湿-饱和，密实。
成分以石英，长石为主。
各层土的物理力学性指标成果统计及建议值见下表：
层号
层号
（2）
层号（3）
层号（3）-1
层号（4）
层号（4）-1
层号（5）
层号（6）
岩性
粉砂夹粉土
粉质粘土
粉砂
粉砂
粉砂
粉土
细砂
天然密度（g/cm3）
1.97
1.93
2.00
凝聚力C（kpa）
3
24.2
3
0
3
13.6
0
摩擦角Φ（。
）
25
7.3
25
32
30
16.2
35
1.2.2水文特性
本场地地下水位受周围防渗墙及地铁4号线施工降水影响，地下水位有明显差异，环路北桥防渗墙西侧地下水位埋深11.7-13.5m，标高72.0m左右，防渗墙东侧地下水位埋深16.5-17.3m，标高68.0m,东段受施工降水影响较大，地下水位10.1-20.2米，标高66.5-67.8m，西段由于防渗墙的存在，受施工降水影响较小，地下水位9.0-15.2m，标高73.1-76.1m。
地下水属潜水，主要受大气降水的补给。
据调查，近5年最高水位埋深约3.0m，标高83.0m，历史最高水位埋深约0.0m，标高86m左右。
预估设计基准期内年平均最高水位埋深1.0m,标高85m左右。
通过对场地内地下水取样进行水质分析，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）判定，该地区地下水对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。
根据场地地层情况，水位地质条件，结合附近基坑降水工程经验，各层土的渗透系数建议值见下表：
渗透系数K建议值表
层号
层号
（2）
层号（3）
层号（3）-1
层号（4）
层号（4）-1
层号（5）
层号（6）
岩性
粉砂夹粉土
粉质粘土
粉砂
粉砂
粉砂
粉土
细砂
K（m/d）
3.0
0.1
3.0
5.0
5.0
0.5
8.0
第二章基坑支护设计方案
2.1设计依据
1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2011年版）
2、《钢筋焊接及验收规范》（JBJ18-2012）
3、《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-2012）
4、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
5、《郑东新区CBD副中心综合管廊（东段、西段）场地岩土工程详细勘察报告》（化工部郑州地质工程勘察院）
6、管廊工艺及结构专业提供的施工设计资料（北京城建设计研究总院有限公司，2013年10月）
7、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
8、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
9、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
10、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
2.2基坑设计技术标准
1、基坑的安全等级根据地质状况、周边环境和基坑深度划分为：
三级。
2、基坑变形控制标准：
地表最大沉降量不大于60mm，边坡坡顶水平位移不大于0.8%。
H且不大于70mm。
3、地面超载按20kpa计算。
如果施工中地面超载超过设计值，施工单位必须通知设计单位，以便对设计做出调整，确保基坑安全。
2.3基坑支护方案
按照本工程的基坑开挖深度约0m~17.9m，根据基坑开挖深度、边坡位置和地形情况的不同，采用不同的放坡坡率和防护形式，具体如下：
2.3.1、基坑边坡当地表高程小于87.0m时采用全深度一级放坡开挖，坡面采用C20喷射混凝土＋φ6@200*200钢筋网+Φ20钢筋长度L=1m间距1.5m*1.5m土钉进行防护，砼厚度80mm。
放坡率设置如下：
当开挖深度H小于6m时，放坡率为1:
1，当开挖深度大于6m小于10m时，放坡坡率为1:
1.5，当开挖深度大于10m小于12m时，放坡坡率为1:
1.75.
基坑边坡示意图
2.3.2、基坑内侧（管廊左侧）边坡当地表高程大于87.0m时采用二级放坡开挖，在高程87.0m处设置10米宽的台阶，一级边坡坡面采用C20喷射混凝土+Φ6@200*200钢筋网片+Φ20钢筋长度L=1m间距1.5m*1.5m土钉进行防护，砼厚度为80mm。
2.3.3、基坑外侧（基坑右侧）边坡均采用全深度一级放坡开挖，坡面采用C20喷射混凝土+Φ6@200*200钢筋网片+Φ20钢筋长度L=1m间距1.5m*1.5m土钉进行防护，砼厚度为80mm。
放坡坡率设置如下：
当开挖深度小于6m时，放坡坡率为1:
1，当开挖深度大于等于6m时小于10m时，放坡坡率1:
1.5，当开挖深度大于等于10m时小于12m时，放坡坡率为1:
1.75。
当开挖深度大于等于12m时小于15m时，放坡坡率为1:
2。
基坑边坡示意图
基坑计算采用理正深基坑软件V70，计算后整体稳定性系数大于1.2，满足规范要求。
第三章基坑水处理方案
本工程基坑的水处理主要包括地下水和地表水的处理分述如下：
3.1基坑排水方案
3.1.1基坑坑内排水
本工程基坑开挖深度大部分为0~18m，长约649.468m,宽约16.5m，汇水面积较大，应注意排水。
对于基坑内部的排水，拟在土方开挖过程中设置排水沟和集水坑，间距60-80m，尺寸为长500mm宽500mm深1200mm，排水沟尺寸为宽300mm，深300mm。
集水坑配备抽水设备，实时进行排水，遇到降雨时，增加排水泵数量，使其能够满足基坑排水需求。
3.1.2地表排水
为防止坑外地表水汇入基坑，在坑顶设置240*300mm的砖砌挡水墙，沿基坑顶部全长设置。
另外在外侧设置集水坑尺寸500*500*1200mm,间距60-80m，排水沟为300*300mm。
3.2基坑降水方案
3.2.1基坑降水的方法
本基坑开挖深度大部分为8m,局部为18.3m根据岩土工程勘察报告，本场地地下水位位于自然地面下11.8m～13.5m及地铁施工降水影响，可见大部分基坑支护结构不受地下水的影响，不需进行降水。
根据一期施工情况存在降水的位置在管廊结构集水坑位置，相比较基坑标高低2m，标高为77m，本标段分布三个集水坑，所以在集水坑两侧采用真空轻型井点降水，降水深度约2.5m.
3.2.2施工参数介绍
本标段集水坑设计有三个，分别为9#集水坑在K1+758.357-K1+802.324之间、10#集水坑在K1+894.135-K1+959.862之间、11#集水坑在K2+064.491+K2+089.987之间。
在基坑开挖至基坑底标高后，在集水坑处筏板基础垫层以外的两侧各设置两个井点，先进行井点降水（真空度-0.03MPa～-0.06MPa），有效降水（水位低于集水坑底地下不小于2.5m）后进行开挖集水坑，若开挖后遇到明水采用明排水法。
施工顺序：
井点降水施工，外设明排水；集水坑区内水位降水至槽底地以下2.5m处；进行开挖，留降水管降水直到基坑回填结束
3.2.2.1施工方法
1）、施工准备
选择总管铺设位置，考虑真空泵的功率及能负担集水总管的长度，确定抽水水流方向及出水口位置，布置抽水泵安放位置的选择，在放置泵的方向外侧开挖集水槽排水。
抽水总管为直径50mmPVC管，插入井管为直径20mmPVC管，总管与井管的连接采用软塑管，各种规格的管材分类码放整齐。
2）、井点降水工艺流程
井点降水工艺流程图
3）、井点埋设
（1）测放井点
用钢尺测放井点，定位井管点用竹签插入地下做好标识。
经复测合格后方可施工。
（2）埋设井点
井管为50mm直径PVC管，井管下端为滤管，滤管长0.6m，管壁上钻有φ8mm的星棋状排列滤孔，为避免滤孔堵塞，管壁外包尼龙丝布作为滤网，在滤网外再围一段螺旋形铁丝，将滤网固定在滤管上，防止滤网脱落或下滑，保护滤管。
井点管埋设采用导杆冲枪式水冲法成孔。
导杆式冲枪的由高压水泵、两端开口带有变径的镀锌铁管、高压橡胶软管等组成。
将冲枪枪口端略插入地面下，开启冲枪水泵，枪口喷射高压水流冲击土体成孔，枪体跟进枪头下沉，一直达到设计孔深。
成孔及井管的倾斜度≤50，成孔深度略深于井点管长度，井点管的长度应满足设计要求。
水冲法成孔后，关闭冲枪水泵，拔出冲枪，及时将井点管沉放孔中，用砂土将井点管与孔壁之间的缝隙填充密实，以防漏气。
该井管埋设结束后进行下一井点管的埋设。
1.3.3井管与主管连接
主管在井点管处接一变径三通，变径规格同井管，主管的变径端与井管端采用透明软塑管连接，连接时用胶封堵接
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