地铁基坑支护方案.docx
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地铁基坑支护方案
基坑支护方案
、工程概况
XX站五号线车站东西向呈“一”字型横跨规划XX路设置，车站
有效站台中心里程YDK27+700.1，车站设计起点里程为YDK27+625.9，车站设计终点里程为YDK27+761.7，车站为地下三层12米岛式站台车站。
XX站九号线车站南北向呈“一”字型布置于规划XX路下，车站
有效站台中心里程YAK28+901.2，九号线设计起点里程为YAK28+841.05，设计终点里程为YAK28+979.15，车站为地下二层侧式站台车站。
五号线与规划九号线线路十字换乘，五号线车站与九号线车站土建同期实施。
车站主体结构支护采用80CM厚地下连续墙加钢支撑（部分为混凝土撑）。
五号线车站基坑长度为134.2米，基坑开挖深度约23.01米，九号线车站基坑长度为136.5米，基坑开挖深度约15.86米，连续墙分为L形、Z形、T形和一字形四种形式，连续墙施工总长度690延米。
本车站主体采用明挖顺做法施工，五号线标准段设五道支撑，其中第三道要求换撑，第一道采用©600mm、D=12mm第二、三、四、道采用©600mm、D=16mm的钢管支撑。
两端扩大部分采用800*800mm的钢筋混凝土支撑。
九号线标准段设三道支撑，第一道采用©600mm、
D=12mm、第二、三、道采用©600mm、D=16mm的钢管支撑。
两端扩大部分800*800mm的钢筋混凝土支撑。
二、编制依据
1）现行的有关施工安全法律法规及安全标准、规范、规程；
2）XX市地下铁道总公司有关安全、环保的规章制度、文件规定等；
3）我局的类似工程施工管理经验；
4）我局对于施工安全管理的各项制度；
5）我局职业健康安全管理体系和环境管理体系的程序和要求；
6）XX市轨道交通五号线XX站围护结构施工图纸；
三、编制原则
1）安全第一、预防为主的安全工作原则
认真阅读、领会招标文件、设计图纸及补遗书，明确工程范围、技术特点、工期、安全、质量等要求，全面响应招标文件，在工艺选择、设备选用、人员配备方面，本着预防原则把好工艺关，设备进场关，人员配备关。
2）技术措施本着优质、安全为原则
充分认识本工程地质、水文特点，结合明挖基坑工程和盖挖工程的施工特点，使用可靠成熟的工法、施工工艺，实行信息化施工，确保工程安全。
根据工程特点，吸取地铁工程的设计、施工技术和管理经验，总结我局在地铁施工方面的成功经验，选择先进、可靠的施工技术方案与施工工艺。
3）信息化施工原则
根据施工监测信息反馈来及时调整施工方法采取应急措施。
4）符合职业健康安全管理体系和环境管理体系的程序和要求原则
四、基坑施工重点
1、车站主体采用明挖顺作法施工，属于深基坑施工范筹，且岩层厚度大，施工技术措施的制定以深基坑稳定和确保施工进度为前提。
3、本工程地质较差，存在多层严重液化地层，加强对不良地质的监控及预防措施，并作好紧急情况下的应急预案。
4、本工程关键工期为关门工期，作好地下连续墙和基坑开挖的应急预案措施。
6、实行信息化施工管理，施工过程中加强施工监测并反馈。
7.本站存在较厚的淤泥地层，对邻近房屋应采取有效的保护措施，主要是控制地下连续墙施工和基坑开挖控制，特别是严重液化的地质层施工时，米取以下措施：
A、严格控制基坑开挖的震动峰值，采用预裂爆破施工。
B、减少冲机的冲程。
C、大型机械基座作好防震动处理。
D、大型移动机械在基坑边施工时，作好减压措施。
E、便道保证平整，控制车速，减少车辆通行震动。
五、围护及土方工程施工
1、连续墙施工
1）、在施工准备的同时重点做好地层土质及水文情况的调查、分析,据此确定泥浆参数及成槽机类型，保证成槽质量和进度。
2）、前期采用1台液压抓斗式成槽机成槽。
施工时严格控制垂直度，确保地下连续墙的精度和施工质量。
3）、合理组织安排成槽顺序，充分发挥机械的使用效率，确保连续墙成槽施工的有序进行。
4）、地下连续墙入岩时，多开工作面，采用30台冲击钻破碎岩层，然后用成槽机抓挖，冲击钻施工时，严格控制垂直度，确保地下连
续墙的精度。
5）本工程共划分槽段125段，五号线76段，九号线49段。
采用跳槽法施工。
2.土方开挖和支护
1）施工准备
一期五号线车站主体基坑开挖长度为132.20米，宽度为21.6米，标准段平均开挖深度约为22.96米。
车站主体基坑开挖土石方（含节点处）总量约为68009m3。
回填工程量约为9072m3。
二期九号线车站主体基坑开挖长度为138.10米，宽度为17.4-26.3米，标准段平均开挖深度约为15.86米。
九号线车站主体基坑开挖土石方总量约为30266m3。
回填工程量约为5725m3。
1、按设计规定的技术标准、地质资料以及周围建筑物和地下管线等的详实资料，严格细致地做好基坑施工组织设计（包括周围环境的监控措施）和施工操作规程，对开挖中可能遇到的渗水、边坡稳定、涌泥流砂等现象进行技术讨论，提出应急措施预案并提前进行相关的物资储备。
准备好地面排水及基坑内抽排水系统。
2、按设计要求加工、购置（租赁）钢支撑，备足钢支撑，备好出土、运输和弃土条件，确保连续开挖。
3、对基坑周边临近的建筑物进行调查，并对基坑、周围建筑物、地面及地下管线等编制详细的监控和保护方案，预先做好监测点的布设、初始资料的测试和检测仪器的调试工作、检测工作准备就绪。
4、配备足够的开挖及运输机械设备，做好机械的检测、维修保养等工作，确保机械正常作业。
5、施工时，进风化岩层后采用爆破施工，采用爆破作业时，事先
编制爆破施工组织方案，报城市主管部门批准，经XX市公安部门批准
后实施。
6、施工期间需加强地表沉降监测，控制地表沉降范围，并采取相应保护措施确保其安全。
特别注意西南侧B4楼的稳定情况。
7、基坑内出水量比较大，考虑采取基坑内设大管井点排水，井点降水措施，在基坑开挖过程中要做好基坑内的排水工作，以起到排水固结土体的作用。
2）开挖进度安排
基坑开挖实行三班倒连续作业，每一工作面，土方开挖出土约600~700m3天。
石方开挖出土约150m3庆。
3）施工顺序
一期五号线三层车站：
基坑开挖遵循“分段分层、由上而下、先支撑后开挖”的原则，从中间向两端分11段开挖，每一段从上到下分6层开挖，开挖步序：
第一层：
中间开挖，两侧预留压脚土方；开挖至第一道钢支撑下
0.8m处，掏槽架设第一道钢支撑；
第二层：
中间开挖，两侧预留压脚土方；开挖至第二道钢支撑下
0.8m处，掏槽架设第二道钢支撑；
第三层：
中间开挖，两侧预留压脚土方；开挖至第三道钢支撑下
0.8m处，掏槽架设第三道钢支撑；
第四层：
中间开挖，两侧预留压脚土方；开挖至第四道钢支撑下
0.8m处，掏槽架设第四道钢支撑；
第五层：
中间开挖，两侧预留压脚土方；开挖至第五道钢支撑下
0.8m处，掏槽架设第五道钢支撑；
第六层：
开挖至基坑底，测量柱位，施工人工挖孔桩，施做接地网、垫层等。
♦同一层内先挖中间，两侧预留压脚土方，安装钢支撑后再开挖两
侧土方。
两侧预留压脚土方的宽度大小，根据施工现场不同的开挖深度和地质条件，经计算确定。
・
二期九号线二层车站：
在五号线B2段结构施工完成后，从节点处分别向南、北两端分段开挖，每一段从上到下分3层开挖，开挖步序与上述相似：
第一层：
开挖至第一道钢支撑下0.8m处，掏槽架设第一道钢支撑；
第二层：
开挖至第二道钢支撑下0.8m处，掏槽架设第二道钢支撑；
第三层：
开挖至第三道钢支撑下0.8m处，掏槽架设第三道钢支撑；施做接地网、垫层等。
同一层内先挖中间后挖两侧。
4）基坑降水
A、施工降水
围护结构基本上进入到中风化、微风化岩层，渗流量不大，基坑挖土施工期内降水考虑雨水、土层中的原有地下水及少量的坑底渗流水，以地面挖沟设集水井抽水方式抽出坑内积水为主，控制开挖土方的含水
量不致过大，影响开挖效率和环保。
基坑排出的水经沉淀后排入下水道。
B施工排水
施工排水由土石方队降排水工班实施。
排水作业的目标是保证基坑无水施工，避免基坑被水浸泡。
沿车站纵向，设置纵横向盲沟，作为开挖过程地面排水沟，横向挖临时浅沟，将基坑内地表水引入其中。
排水沟根据水量大小，间隔设集水井，采用抽水机抽排出基坑外。
基坑内积水和降水井抽水经由统一管道、沟槽，沉淀、净化处理后排入市政污水系统。
每一层开挖，都保留完整的基坑面排水体系。
5）开挖方法
根据车站开挖区域的工程地质、水文地质、施工场地情况，综合考虑工期要求、施工总体安排等各种因素，确定施工方法，并配备充足的施工机械设备和劳动力，确保工期目标的实现。
土方采用挖掘机开挖、出土，自卸车运输。
强风化石方采用小型挖掘机开挖装碴、出渣，深度大的局部角落石渣用吊机配合出渣，自卸车两侧运输。
中风化强度以上的石方采用风钻钻孔、然后使用岩石冲击破碎冲头进行岩石破碎或采用松动爆破方法开挖，小型挖掘机装碴，自卸车运输
（1）开挖用挖掘机开挖，达到一定深度后用长臂挖掘机与小型挖掘机配合出土，坑底局部土方采用吊机配合出土。
开挖工作面均采用后退式开挖。
（2）土石方由自卸汽车运输至临时弃土场。
（3）开挖纵向刷坡，随挖随刷坡，刷坡坡度在基坑允许开挖边坡坡率以内。
在每一层之间设置宽度为3~4米的台阶。
（4）连续墙接头处出现的渗漏水及时圭寸堵。
（5）为确保基坑稳定，开挖至基底，并做好下翻梁沟槽后，迅速施工接地网工程，并在垫层施作完后及时将钢筋砼底板浇筑完毕。
（6）开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，以反馈信息指导施工。
（7）基坑开挖允许偏差与检验方法见下表。
基坑开挖允许偏差与检验方法
序号
项目
允许偏差
（mr）
检验频率
检验方法
范围
占
八、、
数
1
坑底咼程
+10,-20
每段
5
用水准仪
2
纵横轴线
50
基坑
2
用经纬仪，纵横向各侧
3
基坑尺寸
不小于设计
或长
50米
4
用尺量，每边各计点
4
基坑边坡
设计的5%
4
用坡度尺量1
六、基坑支撑架设
1内支撑体系的加工制作
A、钢支撑托架
1）、钢支撑托架由14mm厚的钢板和角钢焊接而成。
2）、钢构件均采用贴角坡双面焊，焊缝高度不小于10mm安装焊接均应严格按《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95及规范的有关要求执行。
B钢管支撑
1）、本工程用的钢支撑用©600mmD=12mr的钢管制做，钢管采用法兰连接。
法兰连接点详见下图6.6.3-1。
法兰连接点详图
2）、钢支撑分为活动端、固定端和中间节。
钢管制作时按设计要求制备足够数量的连接法兰盘、螺栓、千斤顶底座。
2.内支撑体系的安装
钢支撑托架安装
三层车站主体结构基坑共设5道钢支撑，二层车站主体结构基坑共设3道钢支撑，附属结构设1道钢支撑，每道钢支撑全部支撑在不同高
度的钢支撑围檩上
1地连墙施工时，钢板和罗纹钢（©20、L型、长800mm焊接在地连墙钢筋笼上，预埋在地下连续墙里。
2、安装托架前，预先凿出地连墙里的预埋件。
3、焊接钢板，完成托架安装施工。
4、地连墙围护处围囹安装时，应先进行桩间残土的清除，并对围囹安装面进行修凿及找平抹灰，整平后方可安装。
需要时可以在钢围囹与连续墙（钻孔桩）之间的空隙里灌注速凝细石砼。
3.钢管支撑安装
1）、根据土方开挖的速度，提前配齐所需要的钢支撑及垫块等，并将管装配成设计长度，等待工作面挖出后进行安装。
钢支撑施工按“支撑一段挖一段”的原则进行，使其能及时发挥支护作用减小地下连续墙
的变形。
2）、钢支撑所在之处的土方挖完以后，通过测量放出该道支撑与地下连续墙的接触点，以保证支撑与墙面垂直，位置适当。
量出两个相对应的支撑点之间距离，以校核已在地面上拼装好的支撑的长度。
3）、钢支撑的一端为活络头。
钢管拼装时按设计长度分节通过法兰盘和螺栓连接拼装偏差不大于20mm预先在支撑的加预应力一端焊好千斤顶底座，底座由三块钢板焊接而成，钢筋两边对称各焊一个座底（详见下图）。
4）、钢支撑吊装（采用现场设的吊机配合桁吊）到位后，先不松开吊钩，将一端的活络头拉出顶住钢围囹，再将2台液压千斤顶放入顶压位置，为方便施工并保持千斤顶加力一致，2台千斤顶用自制托架固定。
千斤顶一端顶在钢围囹上，一端顶在底座上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，用钢锲块撑紧端头处的缝隙并焊牢。
然后
回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成这根支撑的安装。
千斤顶后坐
活络头钢锲块
围檩
围护结构
围护结构
施加预应力值要符合设计要求,
I
围檩
钢锲块
千斤顶后座
5）、施工示要注意防止施工机械碰钢支撑，避免钢支撑因受横向
斜撑活动端头示意图
荷载而造成失稳。
6）、对有中间立柱的钢支撑架设采用南北两段在托架上拼接。
7）、当结构底板（中板、顶板、达到设计规范的强度后，方能进行相应位置的支撑拆除。
拆除时用吊车从两端轻轻托住钢支撑，在活络头处安设千斤顶施加顶力，直至钢锲块松动后取出锲块，再逐级卸载，直到卸完，吊出钢支撑。
4.钢围檩制作、安装
1、钢围檩2145a，牛腿采用12mm厚A3的钢板焊接而成，钢围檩安装时要与地下连续墙紧密相贴，标高由支撑轴线进行控制。
2）斜撑段围檩与地下连续墙预埋通长钢板焊接。
3）基坑开挖到钢支撑标高后，平整清理凿除连续墙墙面，弹线定出钢围檩位置，然后将预先制作好的钢围檩用膨胀螺栓固定在连续墙上，围檩采用分段制作在现场焊成整体。
4）钢构件均采用贴角坡口双面焊，焊缝高度不小于10mm制作安装焊接严格按《钢结构工程施工及验收规范》GB50205及相关规范执行。
5.钢支撑制安及施加应力
（1、钢支撑安装与基坑开挖相互交错进行，坚持先支撑后开挖的原则，充分发挥支撑支护作用，以便减小地下连续墙变形。
（2、钢管支撑分节制作，每节标准长度为4.5m，管节间采用法兰
盘螺栓连接，钢管支撑端部（仅一端）设预加轴力装置，其端部构造详见图。
（3）施加预应力在钢管支撑拼装好由吊车吊装就位后进行，在活
络头处安装两台液压千斤顶，千斤顶一端顶在钢围檩上，另一端顶在底座上，两个千斤顶同时按50KN逐级施加预应力，预应力施加到支撑轴力设计值并持荷3分钟后，用钢板或钢锲块撑紧端头处的缝隙。
施加预应力值应按设计要求进行，千斤顶动力由专用油泵提供。
钢围椤
損应力千斤顶询支星二斤顶’对称设置從2台
—
牛腿千斤顶后支摩\巾600钢管
钢支撑吊装及预加轴力示意图
6.五号线两端斜撑钢筋砼支撑
为了加强斜撑的整体性和刚度，本工程五号线两端支撑斜撑部分采用钢筋砼支撑，断面尺寸为800*800mm施工时与地下连续墙冠梁、钢筋砼围檩一起施工，与冠梁相连成一个整体。
在基坑开挖第一层后，开挖基槽，垫层施工，绑扎钢筋，立模，浇注砼，其具体施工方法参见上一章内容。
七、基坑开挖安全技术保证措施
本车站淤泥层较厚，地质较差，且地下地层易液化，对基坑开挖施
工极为不利，在施工中须米取有效的措施确保施工过程中的安全。
防支撑失稳措施：
1、设计五号线两端头斜撑部分用整体性好，刚度大的钢筋砼支撑代替原方案的钢管支撑，提高基坑的整体稳定性。
2、坑开挖过程中，边开挖边架设钢支撑，支撑连接处要可靠，确保支撑体系稳定。
3、施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置，确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致。
4、支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，加密支撑，并将有关资料反馈给设计部门，共同分析原因，制定对策。
防边坡失稳措施：
1、分层开挖，层间设台阶，每层开挖边坡坡率根据地质情况按规定放坡，必要时坡面喷射混凝土保证稳定。
2、在基坑四周及基坑内设置完善通畅的排水系统，保证雨季施工时地表水的及时抽排。
3、密切观测天气预报，暴雨或大雨来临前，停止开挖，立即对边坡进行覆盖防护。
同时，及时抽排汇入排水沟内的水，尽量减少基坑积水，确保基坑安全。
防涌水涌砂措施：
1、及时反馈的监测信息严格控制连续墙变形在允许范围内，必要时加密支撑，防止连续墙变形过大，遇接缝等薄弱环节错位开裂，出现渗水通道时，及时处理。
2、在开挖过程中，如出现较大的渗漏水现象，则须回填部分土方，然后在该处对应的地下连续墙外侧旋喷桩处理堵漏后开挖。
物别是西南侧有部分房屋基础较浅，对地基变化敏感，须重点防护，避免涌砂或大量漏砂。
3、开挖过程对连续墙接缝等薄弱部位加强巡视，若出现少量渗漏，及时处理，先堵漏后开挖，防止渗漏点扩大。
防止可能液化的措施：
1、基坑降水是基坑开挖的基本保证，降低开挖土层的含水量。
2、空压机等可产生较大震动的设备应设减震底座。
3、基坑边上不设过重堆载，大型吊机须距基本边线一定安全距离外作业。
4、雨季施工注意防止水流入基坑，基坑边上设截水沟，及时排走水流。
5、及时将地面及坑内积水排走，保持基坑底干爽。
关于基坑涌砂、塌陷的预案：
本站基坑开挖场地的水文地质条件相对较差，开挖面积大，深度深挖,开挖时周围的动水压力和土压力会相对增大，可能引发基坑涌水、涌砂事故。
当出现渗漏现象时，往往来势凶猛而又突然的大量涌水涌砂、边坡失稳、坍塌及附近建筑物、路面急剧沉陷等。
根据业主提供的地质资料，本站地下水位埋藏较浅，地下水补给来源丰富，并受季节性降雨的影响较大。
按国家标准《建筑抗震设计规范》（GB5001-2OO）的有关判别条件，场地内部分地质易液化，液化等级多为“中等〜严重”，为潜在的不良地质体。
为保证基坑开挖的稳定和安全，避免出现涌水涌砂现象的出现，采取以下措施:
1为保证西南侧现有房屋的安全，建议在西南侧部分地下连续墙接头设旋喷桩，避免造成基坑开挖时涌水涌砂；
2配备堵漏经验丰富的施工队伍，成立漏水涌沙救急小组，在出现险情时能立即行动，投入抢险工作；
3配备注浆机，备足沙袋及注浆材料，一旦基坑出现涌水涌砂，立即抛填沙袋压堵，并立即用钻孔注化学浆液（双液注浆，即水玻璃+水泥浆）形成固砂止水帷幕堵漏。
基坑变形过快时措施：
1）禁止重型设备通过，立即补架临时支撑，同时查原因，根据情况采取下步方案。
2）发现异常，立即加密支撑轴力、基坑收敛、地面沉降监测频率，24小时观察基坑动态，以监测信息决定是否继续向下开挖或开挖多少。
3）准备双液注浆机械、旋喷注浆机械各一套及编织袋、短木桩等相关应急物资若干。
当出现涌泥涌砂或涌水现象时，先用编织袋装砂封堵涌口，然后迅速从基坑内向围护墙背后进行双液注浆，必要时从墙后实施旋喷桩止水加固。
八、施工安全监控
1、成立监测小组专职负责整个施工过程的监测工作，配备先进的监测仪器，以科学的监测手段和严谨的监测方法确保监测信息及时、可靠。
2、对地质、周围环境等进行全面细致的调查，进行施工预测，并制定预防措施。
3、加强施工过程中的沉降监控量测。
根据监测结果，进行分析处
理，预测各工况下的沉降值，指导施工，优化设计与施工方案。
如果沉降超过允许范围时，采取加强支撑或跟踪注浆等措施，控制地面沉降。
4、控制连续墙的施工质量和精度，钢支撑严格按设计安设。
九、雨季安全控制措施
1、暴雨、台风来临前停止施工，对施工现场进行认真的安全检查，采取预防措施，消除隐患。
2、砼灌注避免暴雨天施工，如浇注过程中下雨，对已浇注且未凝固的砼面盖塑料薄膜。
3、基坑开挖严格按设计坡度进行，暴雨来临前突击刷坡，并对边
坡进行铺彩条布防护；每个开挖段设2-4个集水坑，设置足够抽水设备。
4、设专用的备用、应急电源和应急线路，断电时使用。
十、对周围建筑物的保护措施
为避免基坑开挖对周围建筑物的影响，需要有对周围既有建筑物进行保护的一些措施，具体如下：
1、加强对基坑四周地表的平面和高程监控点进行监测。
通过及时有效的监测，可迅速了解基坑开挖施工对周围地表、邻近建筑物基础及地下管线水平位移及沉降变形情况，及时进行相应处理。
2、加强对支护结构和被支护结构周围土体的水平、垂直位移进行监测。
基坑开挖施工后，为防止土体破坏或极限状态发生造成侧向位移，支护结构施工要及时跟上，同时要加强对支护结构和被支护结构周围土体的水平、垂直位移的监测工作，若位移值过大，要采取相应措施及时处理。
3、为防止土体静力平衡的丧失，要对基坑底隆起的垂直位移进行
监测
4、加强对支护结构内、外的土压力、孔隙水压力和支护结构的内
力（包括锚杆、锚索等的抗拔力）的量测工作。
5、加强对地下水位变化的量测。
若基坑内有承压水，应使深部承压水不致引起坑底突涌破坏，同时，在降、排水过程中应不影响邻近建筑物及地下管线的正常使用，必要时应采取回灌或注浆等措施，以确保四周建筑物的稳定。
十一、突发事件的应对措施
XX站属大型深基坑工程，地质复杂，施工中很可能会遇到停电、涌水等类似的不可预见的突发事件。
突发事件的处理原则为：
“预案先备，全程监控，预防为主，及时处理，措施得当，最大限度减少损失。
”由于本工程地处XX市区内，是形象工程，对突发事件务必“果断、快速、正确”处理好，以减小或消除不好的社会影响。
根据本工程的水文地质条件、施工特点及我局在XX地铁地铁施工经验，对施工过程中可能遇到的突发事故，将设置严密有效的监测系统，做好预防工作。
施工过程中，建立信息化施工管理系统，贯彻信息化施工原则，全程监控自身结构和地面建构筑物的安全与稳定，及时分析、处理、反馈，并采取相应对策，确保安全。
另外，采取地质预报辅助手段，贯彻“预防为主”方针，预防工程坍方等恶性事故发生。
一旦出现事故苗头，立即采取应急措施，防止事故的发展扩大。
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