陆上深基坑开挖.docx
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陆上深基坑开挖
说明：
（1）有支护，分为有水土质与无水土质
（2）有多种方案选择
1、工程概况
说明开挖范围、开挖深度、地质条件以及坡度放坡，并配置相应图来说明概况。
2、施工流程
施工准备→根据现场实际情况制定深基坑开挖、支护方案→深基坑开挖施工准备→基坑开挖→基坑支护与排水→基坑安全防护→基坑整理→基坑检验→竣工验收。
3、深基坑开挖、支护方案的选择
3.15m以下无水土质基坑
当深基坑地质属于土质基坑、地下水位较低，基底以上部位不受地下水影响时，基坑采用分级放坡开挖、加设开挖平台、无支挡的工艺进行开挖。
5m以下无水土质基坑开挖示意图
3.25m以下有水土质基坑
当深基坑地质属于土质基坑、地下水位较高，基底以上部位受地下水影响时，基坑采用分级放坡开挖、加设开挖平台。
根据涌水量大小分别采用：
1、设置基底排水沟、集水井，水泵抽水；（涌水量较小，地下水位不很高时，适用于除流沙、软弱土地层以外的基坑。
）
2、设置降水井，水泵降水；（砂性透水土地层，地下水位高，涌水量大，基坑范围有局部流沙、软弱土地层，普通排水方式无法满足施工要求时）。
3、设置井点降水:
（砂性透水土地层，地下水位高，涌水量大，基坑范围有局部流沙、软弱土地层时）。
设置基底排水沟、集水井，水泵抽水基坑示意图
设置降水井，水泵降水基坑示意图
根据地质情况选择支挡的类型：
1、编织袋围堰支挡防护（基坑底排水受控，但坡脚受水浸泡，坡脚松软时）。
2、设置工字钢或槽钢+钢板或竹夹板防护（基坑涌水量较小，基坑地质存在厚度不大于1m的淤泥质土、流沙时）。
4、设置钢板桩防护（基坑涌水量很大，普通降水无法满足施工要求或基坑地质存在较厚的淤泥质土、流沙时）。
设置编织袋围堰基坑防护示意图
设置工字钢或槽钢+钢板或竹夹板防护防护示意图
设置钢板桩防护防护示意图
3.35m以下土质+石质基坑
当深基坑地质属于土质+石质基坑，基坑采用分级放坡开挖、加设开挖平台（在土石分界处设置平台，宽度2m）无支挡的工艺进行开挖，石质基坑部位采用松动爆破施工。
5m以下土质+石质基坑示意图
4、深基坑开挖施工工艺
根据深基坑开挖、支护方案的选择原则，选择并制定详细的深基坑专项开挖方案后，针对具体的施工方案进行各种准备，严格按照施工方案进行深基坑开挖施工。
深基坑开挖施工工艺
5、开挖方案
5.1施工准备
1、基坑开挖前做好施工测量工作，测定中心桩、基础纵横边线、中线和临时水准基点，同时还必须做好断面测量，放出基础边桩，经核对无误后，方可施工。
（1）利用测量控制网通过全站仪定出基础的中心位置、纵横向中线，在纵横中线（十字线）的每端至少各设置两个以上的方向控制桩并护桩,方向桩和护桩必须位于基坑开挖范围以外的可靠地点。
（2）按十字线、设计开挖坡度测设基坑开挖边线，定出边线在十字线上及交角处的桩点，确定基坑开挖范围。
（3）按照基坑施工要求，清除地面堆土及妨碍基坑开挖的障碍物。
2、基坑开挖之前，应先做好地面排水系统，在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡或设置防水埂，在适当距离处设截水沟（排水沟净宽400mm，深度400mm，每50m处设置500×500×800集水坑；沟壁及坑壁采用240页岩砖砌筑，1:
2水泥砂浆勾缝，抹面。
），避免因雨水浸泡影响坑壁稳定。
3、完成“三通一平”工作，备好基坑开挖的挖掘机械、运渣汽车、抽水机、爆破用风枪及空压机、支挡材料，打桩（钢板桩、型钢）等设备。
5.2基坑开挖
基坑开挖前，如需进行井点降水、降水井降水的基坑，提前进行处理，当地下水位降至设计基底以下50cm时，组织设备及人员进行基坑开挖工作。
1、根据基坑排水及安装基础模板需要，无水土质基坑底面，宜按基础设计平面尺寸每边放宽不小于50cm。
有水基坑底面，应满足四周排水沟与汇水井的设置需要，每边放宽不宜小于80cm。
2、基坑采用挖掘机人工配合进行开挖，严格按照深基坑专项施工方案中确定的坡比、平台宽度、平台高程、基底预留宽度进行开挖。
3、在开挖过程中，随时检查开挖尺寸、位置，并严密注意地质情况变化，随时修正基坑尺寸和开挖坡度。
开挖时应勤测量、勤检查，严禁基坑超挖,造成不必要的回填方量。
4、在山坡上开挖基坑，当地质不良时，应防止滑坍；在既有建筑物旁开挖基坑时，应按设计文件的要求办理或采取有效的加固防护措施。
基坑坑壁坡度的选择
坑壁土
坑壁坡度
基坑顶缘无载重
基坑顶缘有静载
基坑顶缘有动载
砂类土
1：
1
1:
1.25
1:
1.5
碎石类土
1:
0.75
1:
1
1:
1.25
黏性土、粉土
1:
0.33
1:
0.5
1:
0.75
极软岩、软岩
1:
0.25
1:
0.33
1:
0.67
较软岩
1:
0
1:
0.1
1:
0.25
极硬岩、硬岩
1:
0
1:
0
1:
0
5、基坑顶有动载时，坑顶边缘与动载间应留有大于1m的护道，如地质、水文条件不良，或动载过大，应采用增宽护道或其他加固措施。
6、弃土不得妨碍施工。
弃土堆坡脚距坑顶边缘的距离不得小于基坑的深度，且宜弃在下游指定地点，不得淤塞河道，影响泄洪。
7、基底避免超挖，松动部分应清除。
使用机械开挖时，不得破坏基底土的结构，在设计高程以上20cm由人工开挖。
8、基坑宜在枯水或少雨季节开挖。
基坑开挖不宜间断，达到设计高程经检验合格后，应立即浇筑基础。
如基底暴露过久，则应重新检验。
9、开挖至岩石层时，可进行松动爆破，要严格控制爆破深度和用药量，防止过量爆破引起边坡和持力层松动或超挖。
岩石层爆破开挖设计参数可参考下表。
岩石层爆破开挖参数表
炮孔深度
L/m
排间距
b/m
孔间距
a/m
装药量
Q/g
填塞长度
L/m
最小抵抗线L/m
1
0.8
1
300
0.7
1.2
1.5
1
1.2
650
>0.9
1.2
2
1
1.5
1000
>0.9
1.2
2.5
1.2
1.5
1600
>0.9
1.5
5.3基坑排、降水、基坑支挡施工工艺
5.3.1井点降水
1、井点间距
井点降水管间距的布设根据地下水位情况确定，一般选择0.5-1.2m。
2、设备机具
井点管采用Φ60×5长6.0m无缝钢管，管下端配2.0m滤管，滤管采用与井点管同直径钢管，井点管和滤管之间连接钢制管箍，与集水总管连接用耐压胶管，滤管钻梅花孔，直径5mm，距15mm，外包尼龙网（100目）五层，钢丝网二层，外缠20#镀锌铁丝，间距10mm。
集水总管为内100mm的无缝钢管，每节长4米，其间用橡皮套管连结，并用钢箍接紧，以防漏水，总管上装有与井点管联结的短接头。
每套抽水设备有真空泵一台，离心泵一台，水气分离器一台。
3、施工方法
井点的平面布置为环状井点，井点管至坑壁不小于1.0m，防局部发生漏气。
高程布置，根据井点的埋设深度H（不包括滤管）。
H≥H1+h+IL（m）
H1—井管埋设面至基坑底的距离；
h—基坑中心处底面至降低后地下水位的距离，一般为0.5—1.0m；
I—地下水降落坡度，环状井点1/10；
L—井点管至基坑中心的水平距离。
井点管要露出面0.2m左右，滤管必须埋在透水层内，为了充分利用抽吸能力，总管的布置接近地下水位线，水泵轴心标高与总管平行或略低于总管，总管应具有0.25—0.5%坡度（坡向泵层），各段总管与滤管分别设在同一水平面，不能高低悬殊。
首先排放总管，再埋设井点，用弯联管将井点管与总管连通，然后安装抽水设备。
井点管采用水冲法埋没，分为冲孔与埋管两个过程，冲孔时先将高压水泵，利用高压胶管与孔连接，冲孔管用起重设备吊起，并插在井点的位置上，利用高压水（1.8N/mm2），以急速的射流冲刷洗土壤，同时使冲孔管上下左右转动，边冲边下沉，从而逐渐在土中形成孔洞，井孔形成后，拔出冲孔管，立即插入井点管，并及时在井点管与孔壁之间填灌砂滤层，以防止孔壁塌土。
4、注意事项
（1）在施工中要认真做好井点管的埋设和砂滤层的填灌，是保证井点顺利抽水，降低地下水的关键，同时应注意，冲孔过程中，孔洞必须保持垂直，孔径一般为30mm，并在口下一致，冲孔深度要比滤管低0.5m左右，以防止拔出冲孔管时部分土回填而触及滤管底部砂滤层宜选用粗砂。
以免堵塞滤管网眼，并填至滤管顶上1.0—1.5m。
砂滤层填灌好后，距地面下0.5—1.0m的深度内，应用粘土封口以防漏气，井点系统全部安装完毕后，需进行抽试，以检查有无漏气现象。
（2）井点降水使用时，应连续抽水，时抽时停容易导致滤网易堵塞出水混浊，并引起附近构造物由于土颗粒流失而沉降、开裂，同时由于中途停抽，地下水回升，也可能引起边坡塌方等事故，抽水过程中，应调节离心泵的出水阀以控制水量，使抽吸排水保持均匀，正常的出水规律是“先大后小，先混后清”，真空泵的真空度是判断井点系统工作情况是否良好的尺寸，必须经常检查并采取措施，在抽水过程中，还应检查有无堵塞“死井”（工作正常的井管，用手探摸时，应用冬暖夏凉的感觉）死井太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反复冲洗拔出重埋。
5、通病及预防措施
现象：
抽出的地下水始终不清，水中含砂量较多，基坑附近地表沉降较大。
原因，井点滤网破损，井点滤网孔径和砂滤料粒较大。
失去过滤作用。
土层中的大量泥砂随地下水被抽出，滤层厚度不足。
预防措施：
下井点管必须严格检查滤网，发现破损或包扎不严密应及时修补，井点滤网和砂滤料应根据土质条件选用。
当始终抽出浑浊的井点，必须停止使用。
6、安全质量保证措施
（1）抽水设备的电器部分必须做好防止漏电的保护措施，严格执行接地接零和使用漏电开关三项要求，施工现场电线应架空布设，用三相五线制。
（2）严禁非机械工操作现场机械。
（3）夜间施工应保持足够的亮度。
（4）施工现场采取开挖后采取彩钢全封闭施工。
5.3.2降水井降水
1、降水井数量、直径的选择
降水井数量、直径的选择需要根据地下水位情况或已开挖基坑出水量情况确定，一般降水井直径宜在0.3-0.8m之间（下放1-3台潜水泵）；降水井数量一般选择4-8个。
2、降水井施工
降水井施工一般由当地专业打井队采用小型冲击钻成孔，预制水泥圆管作为护壁，护壁底部采用5mm的钢丝网绑扎牢固，防止石块等杂物堵塞井底。
3、降水井降水
降水采用功率、扬程适合的潜水泵进行24小时抽水，抽出的水通过水管远引排走，不得排放于基坑附近。
4、当地下水位降至设计基底标高以下0.5m后方可进行基坑开挖施工。
5.3.3基底明沟法排水
1、开挖基坑有渗水时，采用明沟法排水。
沿坑底四周基础范围以外挖排水沟和集水坑，汇集基坑渗水，然后用水泵排除坑外。
2、排水沟、集水坑的大小，主要根据渗水量的大小而定，一般排水沟深不小于0.3m，底宽应不小于0.3m，纵坡为1%～5%。
集水坑一般设在下游位置，一个或数个，最小边长0.6m，深度一般应大于0.7m或低于进水的高度。
抽水能力应为渗水量的1.5倍～2.0倍。
基坑排出的水要以水管或水槽远引。
5.3.4基坑钢板桩防护
1、钢板桩型号的选择
钢板桩型号的选择根据基坑深度、外侧土层荷载、基底地质情况确定钢板桩深入基底以下深度后确定。
2、钢板桩施工工艺
施工步骤及方法
（1）钢板桩处理：
钢板桩施工前应检查钢板桩质量，是否扭曲、变形以及有无缺损，不合格的钢板桩禁止使用。
（2）场地平整：
测量定位前应平整场地，保证桩位准确放样和施工机械正常作业。
（3）测量定位：
按设计尺寸准确测量钢板桩的插打位置，并洒出轮廓线，以便插打时准确定位。
（4）钢板桩插打：
钢板桩插打采用履带式液压打桩机打插，人工配合准确就位，插打时要一片紧靠一片插打，保证插打垂直度和咬合的紧密性，其倾斜度控制在1%以内。
（5）拔除钢板桩：
基础施工完毕后，抽干基坑积水，用干粘土回填基坑，采取分层夯实填至基础顶，待回填沉降稳定后，采用打桩机依次拔除钢板桩并及时用细砂填塞缝隙。
3、施工注意事项
（1）施工中设专职安全员全过程旁站，随时检查无异常情况后方准下基坑操作，发现问题及时通知通知现场人员撤离。
（2）施工作业时，机械设备需安全稳固，且机械作业范围、材料堆放、施工人员不得侵入省道内。
（3）钢板桩拔除时，基坑及机械作业范围内不得站人。
5.3.5基坑型钢+钢板、竹夹板防护
1、型钢防护的型钢间距、长度的选择
根据边坡稳定状况、边坡土质情况选择型钢防护的间距、长度，间距一般在0.5-1.2m之间，长度一般在3-6m之间。
2、基坑型钢+钢板、竹夹板防护施工
基坑开挖完成，确定基坑型钢防护间距后，用白灰线将基坑防护桩位置标出，采用挖掘机将型钢打入基底土层。
型钢设置完成后采用钢板或竹夹板在型钢靠边坡侧焊接或顶牢，钢板或竹夹板外侧采用粘性土进行分层回填夯实至适合的高度。
拔除型钢：
基础施工完毕后，抽干基坑积水，用干粘土回填基坑，采取分层夯实填至基础顶，待回填沉降稳定后，采用挖掘机依次拔除型钢并及时用细砂填塞缝隙。
3、施工注意事项
（1）施工中，设专职安全员全过程旁站，随时检查无异常情况后方准下基坑操作，发现问题及时通知通知现场人员撤离。
（2）施工作业时，机械设备需安全稳固，且机械作业范围、材料堆放、施工人员不得侵入省道内。
（3）型钢拔除时，基坑及机械作业范围内不得站人。
5.3.6编织袋围堰防护
基坑开挖完成，确定基坑编织袋防护尺寸后，用白灰线将防护位置标出，人工装袋码放编织土袋，编织土袋码放时应交错码放，防护高度、宽度严格按照专项方案中要求的尺寸进行施工。
5.4基坑清理
基坑开挖到位后，人工用风镐整平基底，人工清理基底碎石，如遇溶洞或与设计不符的地质情况时，按设计和规范要求制定处理方案，报监理批准后进行处理。
5.5基坑检验
对基坑进行隐蔽工程检查，其内容为：
基底平面位置、标高，基底地质是否与设计相符，承载力是否满足设计要求;基底有无积水、杂物，是否清洁、平整，自检通过后，报请专业监理工程师对基坑进行隐蔽工程检查验收。
基坑基底高程的允许偏差和检验方法
序号
地质类别
允许偏差（mm）
检验方法
1
土
±50
测量检查
2
石
±50，-200
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