基坑开挖工艺设计流程与施工方法.docx

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基坑开挖工艺设计流程与施工方法

8.2.1地下一层基坑开挖工艺流程及施工方法

8.2.1.1开挖工艺流程

非付费区通道及1号线1号出入口和风亭为地下一层结构，基坑开挖在10m，具体施工流程如下：

（1）待地下墙和围护桩达到设计要求后，且降水至一定标高后，挖土至压顶梁以下150mm，施工顶圈梁与第一道混凝土支撑，进行混凝土养护。

（2）当第一道支撑和围囹混凝土强度达到80%设计强度，且降水至一定标高后，竖向分层分段开挖至第二道钢支撑标高，架设第二道钢支撑。

（3）当第二道钢支撑架设完成，且降水至一定标高后，分层分段开挖至底板底面标高，进行拣底开挖，坑底以上30cm及地梁，承台，集水井等局部深处土方采用人工修整，并应随挖随铺垫层，严禁超挖。

8.2.1.2开挖方法

1号线出入口及风亭基坑纵向分2段竖向分3层开挖。

坑采用一台0.5方小型挖掘机水平倒土配合PC300长臂挖掘机垂直运输，长臂挖掘机停靠在基坑东侧。

提高挖土的施工效率在开挖过程中做好场地规划，合理调配运输车辆，及时架设支撑。

详见图8-2-1。

图8-2-1地下一层土方开挖示意图

开挖时先挖中间土体，后挖两侧土体，预留两侧反压土体，有效控制围护结构侧向位移。

竖向分层厚度与钢管支撑标高结合，每层土方开挖至支撑以下0.5m后，及时施作钢管支撑体系并预加轴力。

基坑挖到基底设计标高以上20～30cm时，采用人工开挖，超挖处采用石砾、砂填至设计标高。

8.2.1.3基坑开挖控制参数

第一层表层土方开挖对施工无影响，可全部开挖并施工第一道混凝土撑并养护，待强度达到80%后，进行第二层土方开挖；

在第二道钢支撑的土层开挖中，每小段纵向开挖宽度为6m，土方在8小时完成，随即在8小时完成相应的支撑架设，并施加预应力；

在第三土层开挖中，开挖到底板底面后，及时施工垫层砼和底板砼。

基坑开挖纵坡不得陡于1:

3，竖向分层厚度不得大于3.5m，纵向分段长度不宜长于20m。

在基坑土方开挖中严格按开挖坡度施工，严禁在土方开挖中出现垂直土壁。

8.2.2地下三层基坑开挖工艺流程及施工方法

8.2.2.1开挖工艺流程

5号线主体车站为地下三层结构，标准段开挖深度23.82m，端头井开挖深度25.42m，具体施工流程如下：

（1）待地下墙和围护桩达到设计要求后，且降水至一定标高后，挖土至冠梁以下150mm，施工顶圈梁与第一道混凝土支撑，进行混凝土养护。

（2）当第一道支撑混凝土强度达到设计强度的80%且降水至一定标高后，竖向分二层分段开挖至第二道支撑标高，施工第二道砼支撑和围囹，进行混凝土养护。

（3）当第二道支撑和围囹混凝土强度达到80%设计强度，且降水至一定标高后，分层分段开挖至第三道支撑标高，架设第三道钢支撑。

（4）降水至一定标高后，分段向下开挖第五层土方，施工第四道混凝土支撑，进行混凝土养护。

（5）当第四道混凝土强度达到80%设计强度，且降水至一定标高后，分层分段开挖第六层土方至底标高，架设第五道钢支撑。

（6）降水至一定标高后，分层分段开挖第七层土方架设第6道钢支撑。

（7）降水至一定标高后，北端头井二期及南端头井继续向下开挖第八层土方，架设第7道钢支撑。

（8）降水至一定标高后，分段进行土方捡底，坑底以上30cm及地梁，承台，集水井等局部深处土方采用人工修整，并应随挖随铺垫层，严谨超挖。

8.2.2.2开挖方法

车站土方开挖施工受场地狭小影响，施工便道狭窄。

计划在南北基坑各开一个工作面，每个作业面配1台PC220挖掘机，1台PC300长臂挖掘机，1套蚌式抓斗及2台0.3m3小型挖掘机。

北端头井二期及南端头井竖向分9层开挖，标准段及北端头井一期基坑竖向分8层开挖。

第一层土方采用1台PC220挖掘机进行施工；

第二、三、四、五层土方采用1台长臂挖掘机+2台0.5m3小型挖掘机下坑翻土配合挖土；南北基坑各开一个工作面，每个工作面基坑配1台长臂挖掘机在地面上垂直挖土，基坑中部长臂挖掘机够不到的地方，则每个工作面采用2台0.5m3小挖掘机下到基坑里面，将基坑中部土倒到基坑围护结构边上进行水平倒土，中间土倒至基坑边上由长臂挖掘机运至地面。

第五层以下各层土方开挖1套蚌式抓斗+2台0.5m3小型挖掘机下坑翻土配合挖土；

基坑底面以上30cm厚土方采用人工开挖。

详见图8-2-2主体基坑开挖示意图及附图8-2-3和8-2-4主体基坑土方开挖纵剖面图。

图8-2-2基坑开挖方法示意图

8.2.2.3基坑开挖控制参数

在第一、二道支撑的土层开挖中，每小段纵向开挖宽度为6m，土方在8小时完成，随即在8小时完成相应的支撑架设，并施加预应力；在第二道支撑以下的土层开挖中，每小段纵向开挖宽度为3m，小段土方要在8小时完成，随即在以后8小时完成支撑架设并施加预应力。

基坑开挖纵坡不得陡于1:

3，竖向分层厚度不得大于3.5m，纵向分段长度不宜长于20m。

在基坑土方开挖中严格按开挖坡度施工，严禁在土方开挖中出现垂直土壁。

开挖到底板后，及时施工垫层砼和底板砼。

8.2.3基坑开挖技术要点

1、基坑开挖必须在地下墙、墙顶圈梁及坑底加固达到设计强度后方可进行。

2、基坑开挖时，基坑两侧、坡顶地面超载不得大于20Kpa，以防地面荷载对基坑侧压过大，引起基坑侧墙变形及基坑底隆起。

如需在坡顶堆载或行驶车辆，必须进行稳定核算。

当基坑开挖前的准备工作已经就绪，围护结构已经达到设计强度，基坑降水效果符合要求后，方可开始基坑开挖。

3、基坑开挖必须分段、分区、分层、对称进行，不得超挖。

放坡要求不得陡于1:

3.0，每步开挖所暴露的部分地下墙体宽度宜控制在3m-6m，每层开挖深度不大于3.5m，严禁在一个工况条件下一次开挖到底。

开挖5号线车站基坑近换乘节点处时，场地允许条件下应以于1号线车站为中轴线对称开挖，确保已完成的1号线车站主体结构安全。

4、纵向放坡开挖时，应在坡顶外设置截水沟或挡水土提，防止地表水冲刷坡面和基坑外排水再回流渗入坑，对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用钢丝网水泥喷浆等坡面保护措施，严防纵向滑坡。

5、基坑开挖后，应及时设置坑排水沟和集水井，防止坑底积水。

开挖到基底后及时施工C20砼垫层。

6、土方开挖的顺序、方法必须遵循"开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖"的原则。

7、开挖至钢支撑底标高0.5m时及时施作钢管支撑体系并预加轴力，每一工况挖土及钢支撑的安装时间不得超过24小时。

8、机械挖土时，坑底应保留30cm厚土层用人工挖除整平，防止坑底土扰动，并合理确定土体回弹超挖量。

9、采用机械挖土时，挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作，严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、井点管、围护墙，支撑顶面不应作用施工荷载，并严禁堆放杂物。

10、基坑开挖至底面后，应及时施作接地网。

11、在施工过程中，特别是在接近管线的围和管线埋深的可能深度围，应人工小心挖掘，以免破损、损坏管线，确保在施工期间所有地下管线的安全和正常使用。

12、土方开挖过程中及时封堵地下墙接缝或墙体上的渗漏点，并注意保护坑降水井，确保降水、排水系统的正常运转。

雨季施工时，应准备一定量的抽排水设备，以便大雨时及雨后及时抽排基坑积水，避免基坑被雨水浸泡。

13、基坑开挖过程中严禁超挖，基坑纵向放坡不得大于安全坡度，

14、加强基坑稳定的观察和监控量测工作，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。

特别应加强对钢支撑轴力及变形的监测，确保支撑的稳定性，必要时采取钢构件对支撑及纵梁进行加强处理。

15、主体基坑北侧为6层信号楼，离车站基坑端头井段围护结构仅6.95m。

基坑开挖前，在北端头井地连墙外侧施工一排直径1000750高压旋喷桩，加固深度为地面至以下20米，以减小车站土方开挖时对该6层信号楼的影响。

并且对信号楼基础预埋注浆管,在基坑施工过程中对信号楼加强监测，一旦发现监测数据过大，对信号楼基础进行跟踪注浆。

16、本站基坑属超宽超深基坑，施工风险较大，基坑开挖时，应准备一定数量的钢支撑，根据施工监测情况，必要时增设钢支撑，以控制连续墙变形基坑安全。

17、本站基底存在深厚承压水层，承压水水头与江水水位关系密切，基坑底部特别是承台坑中坑部位的整体稳定及基底管涌等与承压水头十分密切，本站设计虽已考虑将连续墙穿透承压水层进入基岩，但施工时应确保连续墙施工质量，特别是墙底入岩深度必须达到设计要求，同时保证连续墙接头质量，接头处应预埋注浆管，准备一定数量的水泥玻璃浆液，以备需要时进行注浆处理，截止承压水。

18、基坑开挖施工时，应准备一定量的水泥－玻璃浆液，以备墙缝间渗漏水，及时进行注浆封堵；同时应准备一定量基坑回填料，以备基底出现管涌和隆起时，进行回填堆堵。

19、基坑开挖时，应加强监测，特别在基坑开挖急剧阶段，更应密切监测，发现监测数据有异常或急剧变化时，应停止开挖，并采取措施防止不利情况的进一步发生，同时告知建设相关各方，及时进行会诊，找出解决问题的办法，坚决杜绝施工人员擅自冒险抢急施工。

加强施工场地周围建筑物和地下管线、基坑的观察和监控量测工作，通过监测反馈及时调整开挖程序，若发现安全隐患，及时采取防护措施。

20、基坑土方在进行纵向分段分层开挖时，需合理控制边坡高度及边坡坡率，边坡高度不得超过2米，坡率不得大于1:

3，保证纵向边坡的稳定及安全。

21、土方开挖到各层钢管支撑底部要求标高时，及时架设支撑。

22、基坑开挖前二十天进行基坑降潜水，以提高土体的抗剪强度，基坑开挖时，确保地下水位在开挖面以下3m；降水开始后，定期对基坑外的水位观测孔水位进行观测，若发现基坑外水位异常变化，立即组织人员查找渗漏点并进行封堵。

土方开挖过程中，若发现地下连续墙有渗漏现象，需及时封堵。

注意保护降水井特别是降压井不受损坏，确保降水、排水系统正常运转。

23、基坑开挖过程中严禁超挖，对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用彩条布覆盖的保护措施，防止纵向滑坡。

24、在基坑开挖过程中，需做好基坑外的排水工作。

在基坑周边设置排水沟，在坡顶外设置截水沟或挡水堤，排除地面明水，防止地面明水流入基坑。

在基坑及时设置排水沟和集水井，防止基坑积水。

25、机械开挖的同时辅以人工配合，特别是基底以上20～30cm的土层采用人工开挖，以减少超挖、保持坑底土体的原状结构。

局部超挖部分采用砂砾回填，并及时施工砼垫层，封闭坑底。

26、雨季开挖变形控制措施

（1）、测量人员对设在基坑周边设置的观测桩，应及时观测，随时观察基坑边坡的稳定状况。

特别是下雨期间及其雨后，一旦发生情况应及时处置并报告项目部。

（2）、基坑四周6米围严禁大型震动性较大的机械作业，3米围严禁堆放重物。

（3）、挖土应按施工方案规定的开挖路线、顺序、围、底部各层标高进行开挖，弃土堆放位置。

边坡坡度、排水沟、集水井位置及流向准确控制，避免混乱。

（4）、挖土过程中严格分段施工，逐步按施工程序作业，严禁超挖，并注意边坡土层实际条件与计算条件的差异，并据此调整施工过曾和相关施工参数。

（5）、机械行驶道路应平整、坚实，必要时底部应铺设枕木、钢板等，防止作业时下陷。

27、土方开挖期间监测

（1）土方开挖前监测小组进行初始数据采集

（2）在基坑开挖过程中，由于土体应力场的变化，围护墙深部将向坑位移，势必引起周边地表、地下管线的沉降，尤其是当基坑开挖至坑底垫层浇注前这一时间段，整个围护体处于最不利受力状态，变形速率也会增大。

特殊情况如监测数据有异常或突变，变化速率偏大等，适当加密监测频率，跟踪监测。

并向监理工程师汇报。

28、基底检查

（1）基坑开挖至基坑底剩余20cm时采用人工清底,并通知监理进行现场验收,并及时浇筑垫层封底。

（2）基坑允许偏差见表8-2-1。

表8-2-1基坑允许偏差表

项目名称

允许偏差（mm）

坑底高程

+30

纵横轴线

50

基坑尺寸

不小于设计值

8.2.4确保基坑稳定的强制性措施

（1）根据工序的特殊性，规施工，严格按施组要求施工。

根据施工场地周围建筑物和地下管线、现行技术标准、地质资料做好深基坑施工组织设计

和施工操作规程，通过技术交底，使全体施工人员认识到深基坑开挖支撑施工是整个工程施工中的关键工序。

基坑开挖应严格按照“时空效应”理论，采用分层、分区挖土，并遵循“竖向分层、纵向分区、横向分块开挖，先支后挖，深基坑底预留三米厚土体、需结构流水段底板混凝土强度达到设计的50%后、方可开挖下一结构流水段底板的预留土方。

”的原则。

（2）基坑开挖前进行必要的基坑土体加固

地下墙墙址注浆：

为防止开挖引起地下墙沉降和墙外土体松动沉降，确保开挖边坡稳定，在深基坑开挖前进行地下墙墙址注浆施工。

（3）深井井点降水加固土体

基坑开挖前不少于15天进行基坑降水，以提高土体的抗剪强度，基坑开挖时，确保基坑地下水位在开挖面以下1m。

降水开始后，定期对基坑外的水位观测孔的水位进行观测，以检查水位降落，降落值较大时，考虑用回灌式隔水法以防止对周围环境的影响。

（4）充分做好基坑排水措施

为保证基坑开挖面不浸水，要在坡顶外设置截水沟或挡水堤，防止地表水冲刷坡面和基坑外排水回流渗入坑，随开挖在基坑及时设置排水沟和集水井，防止基坑积水。

在基坑开挖前，在基坑外侧设置排泄水沟，排除地面明水，防止地面明水流入基坑。

（5）地下连续墙监测

在基坑开挖过程中，对地下墙变形和地层移动进行监测，根据监测资料及地下墙变形警标，及时采取措施，控制变形。