地铁工程基坑支护及土方开挖安全专项施工方案.docx
《地铁工程基坑支护及土方开挖安全专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地铁工程基坑支护及土方开挖安全专项施工方案.docx（88页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
地铁工程基坑支护及土方开挖安全专项施工方案
城市内轨道交通工程X站
基坑支护与土方开挖安全的专项施工方案
编制：
审核：
审批：
XX建设公司
XX城市轨道交通XX项目XX标段项目经理部
2014年5月
第一章编制说明
1.1编制依据
序号
内容
一、详勘及补勘报告
1
某某城市轨道交通工程**站详细勘察阶段岩土工程勘察报告
**地铁设计研究院有限公司2012年9月
2
某某地铁工程**站施工阶段岩土工程勘察报告
****研究院有限公司2013年6月
二、施工设计图纸
1
某某地铁工程施工图设计
主体围护结构
（一）
*地铁设计研究院有限公司2012年12月
2
某某地铁工程施工图设计
主体围护结构
（二）
*地铁设计研究院有限公司2013年5月
三、施工合同
1
某某城市轨道交通*项目合同
四、施工规范及法规
1
《城市轨道交通工程测量规范》（GB0308-2008）
2
《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-2007）
3
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50**-2001）
4
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
5
《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002（2011年版）
6
《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011
7
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
8
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
9
《地下铁道工程施工及验收规范》GB50210—2001
10
《某某基坑支护技术规范》SJG05-2011
11
《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
12
《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2010
13
《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》GB50299-1999（2003年版）
14
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
15
《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523-2011
16
《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146-2004
17
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
五、质量保证手册、程序文件及项目管理手册
1、***有限公司项目质量管理手册
2、***有限公司《质量环境职业健康安全管理手册》及相关程序文件
3、***有限公司项目管理手册
六、其他依据
1、已审批的施工用地,临时供水、供电等条件及施工现场的具体情况
2、现场踏勘及调查所取得的第一手资料
3、我单位现有的技术水平，施工管理水平和机械设备配套能力以及在施工中已经积累的宝贵经验和教训
4、国家现行的其他有关法律法规、行业规范、行业标准及某某现行的有关文件、规定
5、我公司投入本工程的技术力量、管理机构、机械设备、财务实力
6、相关的人、材、机定额
1.2编制原则
（1）严格执行国家和某某有关工程建设的各项方针、政策、规定和要求；
（2）遵守、执行合同各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和职业健康等各方面的工程目标；
（3）在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，应用新技术成果，使施工组织设计具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。
1.3章、节及图、表编目说明
本施工方案分章、节编制，连续编号，即以章、节进行统一编号，如1.1表示第一章第一节，2.1表示第二章第一节。
图表按章分别编号：
表的编号形式为：
表x-y，x表示该表所在章，y表示该表在该章的顺序号，如表2-3表示第二章中第3张表；图的编号形式为：
图x-y，含义与表相同。
第二章工程概况
2.1工程简介
**站为某某地铁最后一个站，车站位于某某******与***交汇处，沿***呈东西方向设置，为地下两层岛式车站。
站厅层公共区预留换乘通道，与15号线实现通道换乘，西端为盾构始发，并在站后设置2条存车折返线。
车站总长度**m，站台宽11.2m,车站标准段总宽度为**m，底板埋深约为**m，顶板覆土约4.2m。
因**、**、**、**、**、**、**等建筑距离基坑均在一倍基坑深度范围内，故基坑安全等级为一级。
**站基坑采用明挖法施工，主体围护结构采用**mm厚地下连续墙加内支撑围护方案，采用叠合墙结构。
地下连续墙共**幅，其中一字型槽段165幅，“L”型槽段8幅，“Z”型槽段12个，标准槽段宽6m，嵌固深度4.5-6.5m，幅段均为“工”字型钢板接头。
墙身采用C35、P8水下砼，导墙采用C20砼。
基坑支护与开挖的具体参数详见表2-1所示。
表2-1基坑开挖与支护参数表
开挖参数
标准段开挖深度为**m，宽度为**m；盾构井处开挖深度为19.87m，宽度为22.47m。
数量
主体结构土方量177868.9m3,大型钢支撑安拆3857.86t
支撑层数
支撑类型
支撑参数
水平间距（m）
竖向间距（m）
距地面深度（m）
直线段
一
钢筋混凝土
**×900mmC30砼
9
4.2
二
钢支撑
φ**，t=20mm
3
4.75
8.95
三
钢支撑
φ**，t=20mm
3
4.71
13.66
曲线段
换撑
钢支撑
φ**，t=20mm
3
1.64
15.3
盾构井处
设有3层**×900mm的C30钢筋混凝土斜撑，拐角处设板撑。
基坑开挖与支护剖面示意如图2-1所示。
图2-1基坑开挖与支护剖面示意图
2.2工程地质及水文地质条件
2.2.1场地条件
本站所在地区原始地貌为河谷冲洪积平原，现经过人工回填，场地地势平坦，标高为5.434～7.369m。
下伏基岩为侏罗系变质砂岩，上部发育冲洪积层，分别为淤泥及淤泥质土层、粘性土层、粉细砂层、中粗砂层、圆砾层及卵石层。
地面被建筑物、道路覆盖，原始地貌不复存在或变得极为模糊。
2.2.2详勘岩土分层及特征
详勘报告中显示车站所在位置地层自上而下依次为素填土，杂填土，粘性土，粉细砂，淤泥质粘土，中粗砂，卵石，硬塑状残积砂质粘性土，全风化变质砂岩，强风化变质砂岩，中风化变质砂岩、微风化变质砂岩等。
**站所在位置的地质剖面示意如图2-2所示。
注：
图中三条红线分别为车站顶板，中板和底板线，最下面的蓝线为地下连续墙的最大嵌入深度线。
图2-2**站所处位置地质剖面示意图
**站所在位置详细的地质情况如下表2-2所示。
表2-2岩土分层情况表
层号
岩土名称
颜色
状态
层厚
平均厚度
岩土特征
<1-1>
素填土
红褐、黄褐色
稍湿，松散
2.00~8.40m
3.68
由粘性土回填形成，局部地区回填有中砂、少量碎石
<3-3>
粉细砂层
红褐色夹灰褐色
湿，稍密
2.70~3.40m
3.07
由粘性土及碎块石回填形成，局部含少量建筑垃圾
<3-1>
淤泥质粘土
深灰、灰黑色
湿，流塑状，局部可塑状
0.70~4.60m
2.41
含较多有机质，自上而下不均匀含粉细砂薄层，具腥味
<3-2>
粘性土
黄褐、红褐色
稍湿，可塑，局部软塑
0.50~5.20m
2.51
干强度中等，韧性中等，无摇振反应
<3-3>
粉细砂
黄褐色
松散状态，局部稍密
1.10~7.10m
3.07
含有较多粘粒及少量有机质，分选性较差，饱和
<3-4>
中粗砂
黄褐、浅黄色
稍密状态，局部松散
0.90~5.30m
2.48
含有较多粘性土或夹薄层粘性土，分选性一般，饱和
<3-5>
圆砾
灰褐色、灰白色、灰黄色
中密
1.50~5.20m
2.6
含少量粘粒，级配不良，饱和
<3-6>
卵石
浅灰色、灰白色
中密状态，局部为松散
9.67
分选性较好，局部含胶结状粘土
<6-2>
残积硬塑状粘性土
红褐色、黄褐色、灰黄色
硬塑
0.70~10.30m
3.25
切面粗糙，粘性一般，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，遇水易软化
<8-1>
变质砂岩全风化带
褐黄色、灰黄色
质量等级为Ⅴ级
0.60～5.10m
2.88
岩石风化剧烈，组织结构已基本破坏，极破碎，遇水易崩解
<8-2>
变质砂岩强风化带
褐黄色
质量等级为Ⅴ级
1.20～20.00m
7.17
岩石风化剧烈，组织结构已部分破坏，裂隙极发育
<8-3>
变质砂岩中等风化带
褐黄色、灰黄、青灰色
质量等级为Ⅴ级
0.60～6.06m
1.96
块状构造，岩石风化裂隙发育，结构部分破坏
<8-4>
变质砂岩微风化带
青灰色、绿灰、灰白色
质量等级为Ⅳ级
1.00～15.30m
5.15
块状构造，有少量风化裂隙，结构基本未变
勘察场地附近发育有罗湖断裂带FL9、FL10（（具体位置见附图1-平面图），FL9断裂位于深圳水库库坝西端-黄贝岭-香港一带，延伸长7.5Km，宽40-200m，波状弧形延伸；走向：
N25-70°E；倾向：
NW；倾角：
38-42°。
FL10断裂位于深圳水库库坝东端-新较寮-上水亮一带，延伸长7.5Km，宽40-200m，舒缓波状，被北西向断裂错移；走向：
N25-70°E；倾向：
NW；倾角：
38-42°。
根据《某某地铁地震安全性评价专题研究报告》，以上2个断裂全新世断裂活动特征弱，但受该断裂影响，该区域岩石多碎裂岩化，重结晶作用较明显，岩性较复杂。
在前期初勘中无钻探揭露该断裂，本次详勘中仍未能揭露，但临近的向西村站部分钻孔已揭露该断裂。
2.2.3补勘岩土地质情况
①补勘结论：
（1）本次勘察场地主要地层为人工填土层、冲～洪积层、残积土层、全风化层、强风化层、中风化层、微风化层，钻孔揭露的地层与详勘钻孔地层大致相同。
（2）本次勘察场地钻孔揭露地层很复杂，岩面高程与详勘有部分差异，车站局部中风化岩和微风化岩岩层较详勘加深，岩质地层中存在车站中间岩面较深，两边岩面较浅的特点，在该车站里中风化岩和微风化岩的强度差异较大。
②补勘建议：
（1）本勘察场地存在粉细砂、中粗砂层和卵石层，建议在基坑施工时采取可靠措施保证成墙质量和隔水效果，同时防止沙土流失、地下连续墙施工引起地面的塌陷。
（2）本勘察场地残积土和基岩全、强变质砂岩上，力学性质较好，但残积土、全风化扰动和被水浸泡后易软化、崩解，强度下降较大，建议设计和施工时应引起注意和采取有必要的措施。
（3）本勘察场地基岩中风化岩和微风化岩起伏面比较大，建议在地下连续墙施工时注意成孔桩机和钻头的选择。
（4）地铁站点离商业区、建筑物、市政管线和道路较近，建议在站点施工加强对周边建筑物、管线和道路的监测及保护。
2.2.4水文地质条件
（1）地下水的水位
地下水位的变化受地形地貌和地下水补给来源等因素控制。
勘察期间揭露地下水稳定水位埋深2.10～5.20m，标高0.37～4.01m。
地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年二月起随降雨量增加，水位开始逐渐上升，到六月至九月处于高水位时期（丰水期），九月以后随着降雨量减少，水位缓慢下降，到十二月至次年二月处于低水位期（枯水期）。
（2）地下水的类型
本所处地貌属于海积-冲洪积平原、丘陵及台地。
地下水主要有两种基本类型，分别为松散岩类孔隙水和基岩（构造）裂隙水。
①松散岩类孔隙水：
主要赋存于第四系冲洪积砂层中。
砂层主要被人工填土层及冲洪积粘性土层覆盖，地下水具微承压性，最大承压水头一般为地表。
第四系冲洪积砂层水量较丰富，具有中等透水性。
②基岩裂隙水：
主要含水层分布在变质砂岩强、中、微风化带中。
由于强风化岩裂隙为泥质充填，地下水赋存条件相对较差，一般具弱透水性，富水性弱；场地中、微风化岩裂隙较发育，地下水赋存条件相对较好，一般具中等透水性，富水性中等。
（3）地下水的补给与排泄
第四系砂层地下水补给主要来源于大气降水补给，并在一定条件下接受侧向补给。
地下水径流总体上为由北往南向海排泄，垂直上主要为大气蒸发排泄。
岩石含水层主要由第四系地层垂直补给，补给与排泄通道一致。
（4）地下水的腐蚀性
某某属湿润地区，场地分布有砂土，评价地下水对混凝土结构的腐蚀性按Ⅱ类环境类型评价；**站为地下结构，一般处于长期浸水环境，因此评价地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性条件按长期浸水和干湿交替考虑。
对本次勘察所取地下水水样进行了腐蚀性评价：
地下水在强透水层中对混凝土结构具有弱腐蚀性（腐蚀性介质主要为侵蚀性CO2），在弱透水层中对混凝土结构具有微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
2.3基坑周边环境条件
2.3.1周边建（构）筑物情况
经过详细调查和收集相关资料，了解到**站周边建（构）筑物详细情况，其风险评估等级为二级，施工过程中需要采取降、排水，提前加固周边建构筑物，加强监测等措施减小周边地面沉降。
周边建（构）筑物情况如表2-3所示。
表2-3周边建（构）筑物详细情况一览表
建（构）筑物名称
位置
修建年代
距结构最近距离（m）
层数
基础类型
**
***北侧
1987
2.66
28
冲孔灌注桩
**
***北侧
1988
4.96
32
挖孔桩
**26号楼
***北侧
1985
8.71
6
灌注桩
***
***北侧
1992
10.1
4
灌注桩
***
***南侧
1985
4.5
31
人工挖孔灌注桩
***
***南侧
1985
2.41
6
沉管灌注桩
***
**
/
位于结构上
/
/
**
**
1986
2.82
2
条形基础
2.3.2周边交通及地下管线
**站位所处某某主城区，站位所处***和***是城市主干道，地面交通繁忙，站位所处***现状为双向四车道，***现状为双向六车道。
在施工期间交通疏解难度大，需要合理安排施工顺序，尽量降低对交通通行的影响。
**站周边地下管线复杂，各种管线的避让、改移施工严格按照设计图纸进行。
车站西端主要受***西侧绿化带下现状7.0m×2.0m雨水箱涵横跨主体及沿文锦路东侧1.0m×1.0m及1.4m×1.6m电缆沟等管线的限制，在施工前需要采取管线改迁，管线悬吊等一系列保护措施，确保施工的安全。
周边管线详细情况如表2-4所示。
表2-4周边管线详细情况一览表
类型
规格
数量（条）
长度（m）
与车站关系
燃气
DN200
1
177.98
横穿车站主体结构
DN150
3
433.02
在主体上方
DN150
1
96.34
与车站最小距离为5m
DN150
1
200.65
横穿车站主体结构
电力
1.4m×1.6m
2
315.9
横穿车站附属结构
1.4m×1.6m
2
107.59
与车站最小距离为7.61m
1.0m×1.0m
1
117.47
在主体上方
1.0m×1.0m
1
56.2
与车站最小距离为1.92m
1.0m×1.0m
3
**.19
横穿车站主体结构
1.0m×1.0m
2
249.48
横穿车站附属结构
1.2m×1.2m
1
208.66
在主体上方
雨水
7.0m×2.0m
1
370.15
横穿车站主体，离D出入口最近4.64m,离A出入口最近3.95m
DN1000
1
345.2
平行车站方向，位于车站内
DN**
1
73.22
斜穿车站主体
DN**
1
170.26
部分斜穿车站主体
DN**
1
201.29
横穿车站主体，其平行部分距车站北侧紧急出入口最近5.7m
2.4m×1.6m
1
135.32
平行车站方向，且在车站主体南侧边缘内
1.2m×1.3m
1
474.74
平行车站方向，位于车站内
污水
DN1000
1
86.24
距主体6.79m
DN1000
1
17.38
横穿G出入口
DN1000
1
146.41
在主体上方
DN1000
1
103.29
横穿主体
DN1000
1
31.39
距F出入口2.71m
DN**
1
38.03
在主体上方
DN**
1
30.16
距F出入口2.71m
DN**
1
546.44
斜穿主体，位于主体上方
DN**
1
278.18
位于主体上方
DN**
1
106.79
横穿主体
DN**
1
131.48
横穿D号出入口
DN**
1
131.74
穿越1号风亭
DN600
1
176.52
横穿主体
DN600
1
50.03
横穿市政配套疏散出入口
DN400
1
126.88
横穿主体
DN400
1
31.88
位于A号出入口上方
DN400
1
54.09
横穿B号出入口
DN**
1
42.89
在主体结构边缘
DN**
1
94.11
横穿B号出入口
DN600
1
200.60
横穿主体
DN600
1
238.10
位于主体上方
DN500
1
109.52
位于主体上方
DN400
1
153.88
位于主体上方
DN400
1
363.81
横穿主体
DN400
1
38.27
距结构最小距离2.95m
DN200
1
72.73
位于主体上方
DN150
1
83.99
横穿附属结构
DN150
1
25.22
距结构最小距离1.99m
DN100
1
42.09
横穿主体
DN100
1
35.18
横穿附属结构
2.4施工图技术要求
2.4.1设计原则
1．基坑安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数取1.1；支护结构最大水平位移≤0.25％H且≤30mm；地面沉降≤0.15％H且≤30mm。
2．针对场地的工程地质与水文地质条件，结合周围地面建筑物、地下构筑物、管线及道路交通情况，合理选择施工方法和支护结构型式。
以保证施工过程中，对上述设施无危害。
3．围护结构采用荷载结构模式，按“增量法”计算分析。
水平向基床系数按m法确定。
4．围护结构满足整体稳定性、抗滑移、抗倾覆、及基底土体的抗隆起和抗渗流稳定性验算要求。
5．基坑支护结构的地下连续墙作为永久结构应不低于主体使用年限。
2.4.2荷载计算
1．永久荷载
（1）结构自重：
钢筋砼自重按25kN/m3计。
（2）覆土重：
按竖向全土重计，覆土容重按20kN/m3。
（3）水土侧压力：
水土压力砂层按水土分算，其余按水土合算，施工阶段按朗金公式计算其主动侧土压力。
（4）水浮力：
明挖车站施工阶段在覆土未回填或回填未到位时，根据可能发生的最高地下水位，
计算其浮力的大小。
（5）水位：
设计水位、抗浮设防水位均取至地面。
2．可变荷载
（1）施工荷载：
一般的施工荷载按5Kpa计。
（2）地面超载：
地面超载按20KPa计（盾构端头按30Kpa计）。
（3）盾构端头施工期间临时地面超载按70Kpa计。
2.4.3工程材料
①材料
1．地下连续墙砼：
C35混凝土，抗渗等级P8；
2．冠梁、砼支撑、砼腰梁：
C30混凝土；
3．导墙：
C20混凝土；
4．钢筋：
采用HPB**、HRB400钢筋，材质分别符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》及《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》的要求；
5．预埋钢板和钢支撑：
钢管支撑采用Φ**mm，壁厚20mm的钢管，材料为Q235；
6．钢围囹：
钢板和型钢材质，应符合《普通碳素结构钢技术条件》（GB799-88）的规定，并具有符合国家标准的出厂证明书；
7．焊条：
用电弧焊接Q235钢板和HPB**钢筋时采用E4303焊条，焊接HRB400钢筋时采用E5003焊条，焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足（GB/T5117-1995）和（GB/T5118-1995）的规定；
8．叠合墙内预留主体结构钢筋连接器采用I级。
9．盾构进出洞范围玻璃纤维筋：
密度应为1.9~2.1g/cm，剪切强度≥110MPa，扭矩≥41T/Nm，极限应变≥2%，弹性模量≥40GPa，当16≤d＜25时，抗拉强度标准值≥550MPa，当d≥25时，抗拉强度标准值≥500MPa。
②钢筋砼结构受力钢筋保护层厚度
1．地下连续墙背土侧：
50mm，迎土侧：
70mm；
2．冠梁、腰梁：
50mm；
3．钢筋砼支撑：
30mm；
4．导墙：
25mm；
2.4.4结构耐久性设计
a）配制耐久混凝土的水泥可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，其强度等级宜为42.5级。
不得采用有活性的骨料，水泥的含碱量（等效Na2O）均不宜超过水泥重的0.6%且不得大于3kg/m3。
在无氯盐的环境中，配制钢筋混凝土所用各种原材料（水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和水等）的氯离子含量不应超过胶凝材料重量的0.1%。
b）配制耐久混凝土所用的矿物掺和料应符合下列要求：
粉煤灰应选用来料均匀、各项性能指标稳定的一级灰。
粉煤灰的烧失量应尽可能低并不大于4％，三氧化硫含量不大于3％。
在满足强度需要的前提下，粉煤灰掺量不宜超过30％。
c）配制耐久混凝土所用的骨料应符合下列要求：
质地均匀坚固，粒形和级配良好，空隙率小（粗骨料堆积密度一般大于1500kg/m3，对较致密石子如石灰岩大于1600kg/m3，即空隙率约不超过40%）；对不同细度模数的砂子，控制5mm、0.63mm和0.16mm筛的累计筛余量分别为0～5%、40～70%和≥95%。
粗骨料的压碎指标不大于10%，吸水率不大于2％。
d）混凝土的化学外加剂及其使用应符合以下要求：
各种外加剂应有厂商提供的推荐掺量与相应减水率，主要成分（包括复配组分）的化学名称，氯离子含量百分比，含碱量。
当混合使用各种外加剂时，应事先测定它们之间的相容性。
外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.02。
第三章工程特点、施工重难点及对策
3.1工程特点
（1）本工程施工难度大，工期紧张，施工周边建筑物密集，施工风险大；施工会对周边居民的生活及出入产生较大影响；
（2）本工程地处某某***中心地带，周边交通繁忙，建（构）筑物结构复杂，地下连续墙施工受前期管线改迁和交通疏解等影响较大，需各方协调配合，才能顺利开展施工任务。
（3）车站主体范围内存在多条横穿车站的管线，地连墙施工时需要临时改移，基坑开挖时需进行悬吊保护等措施。
另外车站西端受沿***西侧绿化带下有现状7.0m×2.0m雨水箱涵横跨主体及沿文锦路东侧有1.0m×1.0m及1.4m×1.6m电缆沟限制，施工极易造成箱涵下沉或开裂，施工时要加强监测，根据监测反馈信息采取相应的措施。
（4）为减少对交通的影响，需要进行**和***的钢便桥安装，地下连续墙施工过程中需要进行多次倒边施工，工序复杂，施工难度大。
（5）施工场地狭窄，安全、质量、文明施工与环境保护要求高，需要合理安排施工作业，确保施工安全和减少对周边环境的不良影响。
3.2施工重点及对策
1、工期保证
受前期工作影响，工期已经远远滞后于最初的工期计划，目前工期已十分紧张，而且还有大量管线需要改移，如何保证工期是本工程的重点。
应对措施：
（1）制定合理的施工计划，尽可能抢抓一切可能的施工作业面，与前期管线改迁进行交叉作业；
（2）优化场地布置，合理使用空间；
（3）加大协调力度，提高各工序的工作效率，缩短占用场地时间。
2、钢筋
升级会员 