基坑开挖技术交底全面.docx
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基坑开挖技术交底全面
松山湖北站基坑开挖技术交底
1编制依据
[11《建筑基坑支护技术规程》.JGJ120-99.中国建筑科学研究院；
[2]《铁路隧道工程施工技术指南».TZ204-2008.中铁一局集团有限公司；
[3]《珠江三角洲城际轨道交通网东莞至惠州城际轨道交通项Ll施工图•2基坑开挖技术要求
（1）车站主体基坑长237.1米，两侧宽25.3米，中心处宽21.3米,深18.88米〜20.93米,车站主体基坑土石方开挖遵循“纵向分段,竖向分层，从上至下，对称平衡”的施工原则.
（2）遵守基坑开挖时空效应规律.基坑的变形与土方开挖的时间、空间、开挖位置、无支撑暴露时间有关.在基坑工程实践中，基坑开挖因某种原因暂停一段时间，变性会随时间不断增长.在基坑开挖过程中,适当减少每步土方开挖的尺寸,并减少未支撑前围护结构的暴露时间,有计划地对基坑中的土体进行多种形式的划分:
分层、分条、条块、对称、平衡地进行开挖，以期在每一时刻都利用土体的抵抗力形成的空间作用，加强对圉护结构稳定的支撑,减少围护结构的位移,提高基坑的稳定性，因而也减少了周围地层的移动.
（3）基坑四周需预留三角上护坡,每层开挖厚度不宜超过3米,并应山人工开挖支撑沟槽.
（4）开挖沟槽底至支撑下0.5米处及时架设腰梁及支撑,遵循先撑后挖的原则，钢支撑的安装偏心应小于20米米,在支撑未达到正常使用前，不得超挖下层土方.
（5）开挖至距坑底300米米时应由人工开挖、找平并对坑底进行及时封闭，不允许欠挖,尽量减少超挖,一般控制在一50米米.
（6）基坑开挖施工时，围护结构周围的地面堆载不得大于20Kpa,且基坑周边2米范围内不得堆载.
（7）以机械开挖为主，人工开挖为辅,采取措施避免碰撞.基坑部分进入基岩段需采用爆破施工,需严格按照国家及地方的爆破要求进行施工.
（8）基坑分段开挖施工时,应根据地质悄况确定安全的纵向放坡坡度，雨天或长时间不开挖时应做护坡处理,应严防基坑内发生纵向滑坡.
（9）分段开挖时,保证每一施工分段内设有一集水井,确保及时排除基坑渗水.
3基坑开挖方案
3.1施工准备
基坑开挖的施工准备包括以下儿个方面：
1、所有材料、设备、运输作业机械、水、电等必须进场到位.
2、弃土地点必须落实,弃土线路畅通.
3、降、排水系统正常运转.
4、管线改移,支吊保护全部完成或落实好开挖过程中的加固保护措施.
3.2开挖机械和运输机械
根据本标段基坑工程的围护结构形式、基坑规模、地质条件、工期要求、场地条件及车站总体安排要求,选液压反铲挖掘机开挖为主,基本上采用小型反铲挖土机挖土,大型反铲挖土机负责装土方的传递方法进行挖土.辅以推土机、装载机、桁架龙门吊等设备,弃土外运则以自卸汽车为主.
3.3基坑开挖及支撑施工工艺及施工参数
基坑从两端自西向东，由东向西,对称开挖至基坑中心处,纵向共分十二段,其中第一段和笫十二段开挖长度为18.55米,其余各段开挖长度为20米,每段中乂分七层,每层分成3米一小段,每小段挖方量约200限在8小时内挖完而后即于4小时内再挖去3米一小段土方而暴露的围护结构旁的土尽快在4小时内安装1根Φ600X16米米钢管支撑,按设讣施加支撑设讣轴力的30%〜50%.开挖到基坑设计底面时,也分3米一条开挖,每开挖3米宽一条立即浇制一条宽3米的混凝土垫层，以起底撑作用，按此施匸参数进行开挖支撑,地下用护结构的无支撑暴露时间限制在12小时以内，见图1一2.
基坑开挖中纵向土坡坡度的釆用，系经过按条分法对纵向边坡抗滑动稳定性的验算,抗滑动安全系数KS符合要求.在宽度小于20米的车站深基坑中，此安全系数Ks>=l.2,在宽度大于20米的车站深基坑中Ks>=l.5.经过验算,本次开挖坡度采用45度符合要求，安全系数Ks>=l.5,详见6边坡坡度稳定性验算.
当某开挖段做好内部结构后纵向边坡要保留较长时间时特别注意采取护坡措施,防止暴雨及地面水流冲刷边坡而引起边坡塌滑冲断支撑其至导致基坑支护结构坍垮.
3.4开挖和出土
1、开挖步骤
1第一层土方开挖：
自地面分段、分层开挖到第一道钢筋混凝土支撑底面标高,及时架设钢筋混凝土支撑,开挖高度1.2米.
2第二层土方开挖：
自地面分段、分层放坡开挖至笫一道钢筋混凝土支撑底面标高下3米,放坡坡度为45°,弃土直接装入自卸汽车倒运或外运,开挖高度3米.
3笫三层土方开挖：
自地面分段、分层放坡开挖至第二道支撑的底面标高,及时架设第二道支撑,放坡坡度为45°,第三层开挖高度3米.
4第四层土方开挖：
自地面分段、分层放坡开挖至笫二道支撑的底面标高以下3米,放坡坡度为45°,第四层开挖高度3米.
5笫五层土方开挖：
自地面分段、分层放坡开挖至第三道支撑的底面标高,及时架设第三道支撑,放坡坡度为45°,第五层开挖高度3米.
6笫六层土方开挖：
自地面分段、分层放坡开挖至笫三道支撑的底面标高以下3米,放坡坡度为45°,第六层开挖高度3米.
7笫七层土方开挖：
自地面分段、分层放坡开挖到距基底标高以上0.3米处，开挖高度1.6米,留下30厘米土体人工开挖.
2、基坑开挖工艺流程图如下图1-1基坑开挖工艺流程图
3、基坑开挖及支撑施丄流程示意图见图1-2,图1-3・
¢12DJM'≡¾
4、出土方法
1对第一层土体,弃土直接装入自卸汽车倒运或外运；
2对笫二层土体，弃土用大型反铲挖土机直接装入自卸汽车倒运或外运；
3对第三、四、五、六、七层土体,采用小型反铲挖土机挖土,选用大型反铲挖土机负责装土的传递方法进行,弃土传至地面自卸汽车倒运或外运.
3.5挖土机械配备和出土量
1笫一、二层土方共21410∕√,施工配备3台1.Ozzr-挖土札14辆15t自卸汽车,日出方量在900〃F,约24天可完成.
2第三、四、五、六、七层土方共70348∕π3,配备1台1.0//Z3挖土机4台，
0.3〃F挖土机8台，0.52〃F挖土机4台，14辆15t自卸汽车，日出土方量在600/,约140天可完成.
3总出土方量共计91757.7亦,完成时间共计164天.
4各挖土机械性能参数详见8挖土机械性能参考图•
4基坑开挖施工技术措施
为确保土石方开挖施工的安全、顺利,特制定以下的施工技术措施.
（1）土石方开挖过程中应特别注意市政管线的保护.
土石方开挖过程中应特别强调对需要支吊管线的保护.在土石方开挖过程中应该做到:
开挖暴露前调查清楚（包括具体里程、埋深等）、标明位置,开挖过程中留有保护距离、人工挖掘暴露,暴露后加以悬吊保护,不得碰撞.管线附近土石方采用垂直运输的方法.
（2）土石方开挖到各层钢管支撑底部时,应及时施作钢管支撑，如不能及时施作支撑的区段应注意抽槽开挖、留土护壁.
（3）土石方开挖过程中应注意坑内降水井的保护,确保降水、排水系统的正常运转.
（4）运输便道应设专人修整,确保运输安全、提高效率.
（5）机械开挖的同时应辅以人工配合,特别是基底以上13〜30厘米的土层应以人工开挖为主，以减少超挖、保持坑底土体的原状结构.
（6）在土石方开挖过程中,应加强观察和监控工作，以便发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序•
5主要施工技术难点
原因:
坑内的钢管支撑水平净距只有2.4米,上下净距约5.4米〜5.265米,采用一般作业方法时,挖掘机容易造成挤压、碰撞钢支撑.
解决方法:
在施工工作平台,预留钢管支撑槽,并采用小型与大型反铲挖土机接力传递的方式传送弃土至自卸汽车.
6边坡坡度稳定性验算
6.1理论方法
采用圆弧滑动条分法计算.
如图7-4所示土坡,取单位长度土坡按平面问题讣算.设可能的滑动面是一圆弧AD,其圆心为0,半径为R.将滑动土体ABCDA分成许多竖向土条,土条宽度一般可取b=0∙1R,
图土坡稳定分析的条分法
费伦纽斯条分法假设不考虑土条两侧的条间作用力效应，ill此得出土条i上
的作用力对圆心O产生的滑动力矩米S及抗滑力矩米r分别为：
MS=7[Ri=2?
SinCii
MT=qJ[R=（WiCOSC¾tan%+cJJR
而整个土坡相应于滑动面AD时的稳定安全系数为：
2-M
K（吒COSI≈∙tan务+/）
2-1
2-«另叭SirLOij
2-1
6.2计算参数
参考设计图纸DK26+919〜DK28+300明挖圉护结构图设计说明岩土工程设
计参数建议值,见下表.
岩土名称
岩土状态
内摩角（度）
粘聚力（KPd）
质量密度（g∕厘米3）
粉质粘土
硬塑
20.2
15
1.78
6.3计算数据及过程
1、圆心确定方法:
采用费伦纽斯近似确定最危险滑动面圆心位置的方法・
图费伦纽斯近似确定最危险滑动面圆心位置的方法
土坡坡度
坡角
角a
角0
1
1.0
45°
28°
37°
1
1.5
33°41,
26°
35°
1
2.0
26°34,
25°
35°
1
3.0
18°26,
25°
35°
1
4.0
14°03,
25°
36°
2、各计算参数见表一、表二、表三
表_
序号
水平距离a（米米）
半径
R咪米）
Sinθ=a∕R
弧度α
角度θ
COSθ
1
3888.59
4314.55
0.9012736
1.1227002
64.32598
0.43325
2
3416.01
4314.55
0.7917419
0.9136553
52.34859
0.610856
3
2943.43
4314.55
0.6822102
0.7507813
43.0166
0.731156
4
2470.85
4314.55
0.5726785
0.6097695
34.93722
0.81978
5
1998.27
4314.55
0.4631468
0.4815425
27.59035
0.886282
6
1525.69
4314.55
0.3536151
0.3614331
20.70859
0.935391
7
1053.11
4314.55
0.2440834
0.2465744
14.12767
0.969754
8
580.53
4314.55
0.1345517
0.134961
7.732697
0.990907
9
107.95
4314.55
0.02502
0.0250226
1.433689
0.999687
10
364.63
4314.55
0.0845117
0.0846126
4.847947
0.996422
表二
条号土编
土条宽度b（米）
土条中心高度h（米）
土条重量W（kN）
θ（度）
WSinθ（kN）
WCOS0
（kN）
AC弧长（米）
1
0.47258
0.60079
5.0537998
64.325984
4.554856
2.189561
2
0.47258
1.36501
11.48236
52.348594
9.091066
7.014066
3
0.47258
1.88322
15.841504
43.016598
10.80724
11.58261
4
0.47258
2.26513
19.054101
34.937217
10.91187
15.62017
5
0.47258
2.15094
18.093544
27.590352
8.379967
16.03597
6
0.47258
1.89006
15.899041
20.70859
5.622141
14.87182
7
0.47258
1.56563
13.169961
14.127672
3.214569
12.77163
8
0.47258
1.17933
9.9204343
7.7326972
1.334811
9.830224
9
0.47258
0.74952
6.3049053
1.4336895
0.157749
6.302932
10
0.47258
0.26349
2.2164579
4.8479469
0.187317
2.208528
Σ
54.26158
98.42751
6.1
表三
C（kPa）
1（米）
c*l
屮（度）
tdn（屮）
∑Wcosθ
米r=c*l+tan屮Σ
WCOSθ
15
6.1
91.5
20.2
0.367928
98.42751
127.7142735
3、求稳定安全系数（见表四）
表四
米s=ΣWsinθ
米s=54.26158434
米r
米S
k二米I√米S
127.71427
54.26158434
2.353677561
4、结论
基坑开挖中纵向土坡坡度的釆用，系经过按条分法对纵向边坡抗滑动稳定
性的验算,抗滑动安全系数KS符合要求.在宽度小于20米的车站深基坑中，此安全系数Ks>=l.2,在宽度大于20米的车站深基坑中Ks>=l.5.经过验算,本次开挖坡度采用43度符合要求,安全系数Ks>=l.5,
7车站地表及基坑排水
7.1地表排水
为了防止地表水流入基坑,在基坑开挖轮廓线外侧0.5米左右设截水沟,每
隔20〜30米左右设一集水井,将截水先排至沉淀池后排放,截水沟尺寸如下图所示
7.2基坑排水
1、基坑降水以管井井点降水为主,排水沟明排为辅,井点间距10米,共需设21孔.
2、在开挖基坑的四周或中部设排水明沟,每隔20米左右设一集水井,使基坑内渗水与施工废水汇入其中，再用水泵抽入地表沉淀池沉淀后排放.边挖边加深排水沟和集水井,保持沟底低于基坑底不小于0.5米,集水井低沟底不小于0.5米.
3、每个集水井应配备一台水泵,做随集随排,严禁排出的水回流入基坑;备
用水泵不少于2个,雨季施工时施丄单位应配备足够的排水设施.
4、排水沟、集水井大样图如下图
LO
≥2‰、
（∖）J沁\
21
5、基坑排水处理
基坑排水应注意从基坑抽上的水先制到沉淀池,经过三级沉淀,水中泥
砂含量达到要求后再排入城市排水系统•排水示意图如见下图
8各挖土机械性能参考图
1玉柴重工YC70-8
工作重星:
6850⅛
额定功率:
56kWJ22OC
容：
0.28m3
标准斗宽：
243ι≡
YC70-8液压挖据枷
A最大运输长度640Or（U-rι
B杲大运输高度265OmrCI
C整机宽度192Omra
D屣带宽度45Omm
E平台回转半径1747InrCt
F屐带长度2578mm
G轮距1995mm
H离地高度35（h≡
I动臂端总高245Omm
L平台离地高度745mm
5824Im
3233ιrUn
399C⅛un
6484Im
653Olnrrt
6485Im
287Oimri
320mm
275rnra
A摄大挖掘高度
B最犬卸我髙度
C盘大挖掘號度
D是大挖掘半径
Dl最大地面水平挖掘距离E最大挖掘高度的挖掘半径
F最小回转半径
G推土铲最大铲斗深度
H推土铲摄大抬起高度
2玉柴重工YC35-8
YC55-8液压挖掘机
工作重量：
3740廳
额定功率：
33kW/2200i}
斗容≡0.12m3
标准斗宽：
出Clmm
A总檢
5250KVm.
B总高
2470≡n.
C整机宽度
1518≡ι
D履带宽度
300mm（钢辰带丿橡胶履带
E平台回转半径
1515Inm
F屜带长度
2100Ktm.
G轮距
162OIttnI
H离地高度
267IrIin
I动臂端总髙
1698≡α
J平台外宽
1494InJtrL
K发动机罩高度
1385ι≡
L平台离地高度
570Irlm
A毘大挖掘高度
B最大卸我高度
C最犬挖掘裸度
D毘大挖掘半径
Dl最大地面水平挖掘距离
E最大挖扼髙度的挖掘半径
F盘小回转半径
G推土护摄大铲斗谦度
H推土讲最犬抬起髙度
最大挖掘力
3
5195Rm
3615rπιrι
356Srturt
5625rm
552Orm
326SrtrrCL
200OrtU,n.
445Irlin
250Inm
22.2KN
玉柴重工YC35-8
YC85-8液压挖掘机
工作重量；81001^
额定功率：
60kWZ2200η
容；0.32m3
标准斗宽:
852≡n
A总檢
6425InT（I
B总高
261OrnlrL
J整机宽度
2125Initl
D履带宽度
45Omm
E平台回转半径
1865IriIrL
F履带长度
2784ι∙Λ3⅛ι
G轮距
220Orm
H离地高度
3S0ιnm
I动臂端总高
2422Irail
K发动机罩高度
1754x≡
L平台离地高度
S15mm
G反铲斗外宽
860IrlIn
A彊大挖掘高度
B最大卸我高度
C最夭挖掘深度
D最大挖扼半径
Dl杲大地面水平挖掘距离
E垠犬挖掘高度的挖掘半径
F虽小回转半径
G推土铲是大铲斗深度
H推土讲最大抬起髙度
最大挖掘力
6965rrιrα
5135≡（i
4125mtι
6595rm
6463rαrrL
3292rrlra
214OrrirrL
420i（Url
320ιtUn
60KN
④玉柴重工YC135-8
YC135-8液压挖据机
工作重量；133OOkg
颔定功率：
82kWZ2200tpιr
容：
0.52m3
标准斗宽:
1034ι≡
A总长
C整机宽度
D履带宽度
E平台回转半径
F屐带长度
G轮距
H离地高度
I动臂端总高
J平台外宽
K发动机里高度
7745≡n
2713mm
260OrrlrrI
6OOmra
2293rnrn
3696mm
2950rc∙li∙rt
438nιrα
2860rc,ιrn
2410Tnm
2127mm
9IOmrri
2285i,Λi,d
590OrnrrI
5245rnra
805Ornrcl
7920rΛTd
41IOrnm
2645rrιrn
A最大挖掘高度
B最大卸载高度
C最大挖掘探度
D最犬挖掘半径
DI星大地面水平挖掘距匡
E虽丈挖掘高度的挖掘半径
F杲小回转半径
⑤玉柴重工YC135-8
YC255LC-8液圧挖握机I
1892-I
工作重量；22K（KG）
额定功率：
116kW∕200Qrpm
容：
1.05m3
标准斗宽：
1310i≡
96SarnrCI
677Omm
6645rnrn
9935mm
9720i*Λi∙d
579Ornra
3425mm
A最大挖掘高度
B毘丈卸载高度
C杲大挖掘探度
D录犬挖掘半径
Dl最大地面水平挖掘距离
E摄大挖掘高度的挖扼半径
F最小回转半径
954Omm
296OmIn
299OrrIrn
60Oitlrrt
276Orrtm
4446XClxa
3650Inm
479mm
302Oirdn
270Orrtrn
230Orran
1045mm
A总长
B总高
C整机宽度
D履带宽度
E平台回转半径
F履带长度
G轮距
H醫地高度
I动臂请总高
J平台外宽
K发动机罩髙度
L平台离地高度
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