沟槽深基坑开挖专项施工方案专家论证.docx

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沟槽深基坑开挖专项施工方案专家论证

深基坑专项施工方案

第一章工程概况

一、工程概述

本工程为XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX，施工沿线途径农田、厂房、高山、道路及水塘等区域，地势起伏变化大，K10+440、K10+810、K11+580、K15+640位置处开挖深度超过3米，为确保深基坑作业作业的安全进行，我项目编制深基坑专项方案。

二、地质概况

（一）、地形、地貌特征

沿线多为农田、山坡区域，地质地形变化较大，局部位置还需穿越水塘等。

（二）、场地地基土的构成与特征

①层（Q4al）：

粉质粘土，灰黄色，可塑状，湿，属中等压缩性土。

该层主要分布在Ⅱ段表层，层厚1.00～5.00m，层底高程7.05～3.04m。

其它段呈少量分布。

②1层（Q4al）：

淤泥质粉质粘土，灰色，软塑，很湿，局部夹腐殖质及薄层极细砂，属高压缩性土。

④层（Q3al）：

粉质粘土，灰黄、褐黄色，硬可～硬塑状，很湿，夹铁锰质结核及白色高岭土。

属中等偏低压缩性土。

该层是管线的主要地基，分布全线。

该层层厚稳定，在第Ⅱ段未揭穿，层厚均大于10m，揭露低高程5.37～－7.21m；在第Ⅲ段该层岗地顶分布较薄，层厚0.50～5.00m，揭穿层低高程42.10～15.50m。

岗地之间，埋藏稍深，层厚大于9.45m；在第Ⅳ段层厚大于10.45m，揭露底高程为37.65～5.76m。

⑤层（γδ51）：

全风化花岗斑岩，灰白色，除石英颗粒外，其余矿物均已风化呈土状，但保留有原岩的结构，强度较低，手可以捻碎。

钻进速度较快，孔口返白色水。

该层主要在第Ⅲ段地势较高的岗地有揭露，揭露层顶高程为42.10～15.50mm，揭露最大层厚4.10m。

（三）、水文地质特征

沿线地下水类型主要表现，孔隙潜水赋存于①层粉质粘土、②层淤泥质粉质粘土、④层粉质粘土，主要接受大气降水、河水及沟塘等地表水补给，与地表水有密切的水力联系。

沿线地下水埋藏较浅，第Ⅰ、Ⅱ段地下水位埋深为2.20～2.60m，相对高程13.82～4.52m；第Ⅲ段地下水位埋深为1.90～2.60m，相对高程44.90～26.45m；第Ⅳ段地下水位埋深为1.80～2.50m，相对高程44.90～12.71m；各段地下水位与附近河沟、池塘水位大致相当。

根据室内渗透试验成果，工程区①层粉质粘土渗透系数为6.50E-06cm/s，为微透水性土层；②1层淤泥质粉质粘土渗透系数为4.00E-06，为微透水性土层，呈弱透水性；④层粉质粘土透水系数为4.5E-07cm/s，为微透水性土层；④1层粉质粘土夹砾石透水系数为5.50E-04，属中等透水性。

根据水质分析试验报告，场地属湿润区，环境类型为Ⅲ类，环境水对混凝土具有微腐蚀性；对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，土对钢结构的腐蚀等级为弱。

三、施工场地条件

甲方提供管线作业面宽度为30米，因深基坑开挖土方量较多，放坡后沟槽上口宽度较大，场地作业面小，施工难度大，沟槽开挖过程中需将多余土方运至施工区域外。

第二章支护、支撑系统的结构设计

一、支护、支撑结构选型

根据岩土工程勘察报告，本工程基坑开挖深度范围的土层主要为填土和淤泥，地质条件差，同时管道基坑深度较大，且不同地段管道基坑底的地质条件不同，需根据不同的形式采用相应的支护方式。

本工程根据基坑开挖深度，管道地基处理方式，以及内支撑的不同采用了三种不同的方式。

1、基坑深度<5000㎜，且土质为硬质土的情况下采取分层开挖并放坡形式，确保沟槽土体的稳定性前提下铺设管道。

2、管道基坑支护方式一

基坑深度<5000㎜，且土质为回填土的情况下采用6米长III型拉森钢板桩加一道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN150*8的钢管进行内支撑，支撑距地面1000㎜。

3、管道基坑支护方式二

基坑深度<5000㎜，且土质淤质土的情况下采用9米长III型拉森钢板桩加二道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN150*8的钢管进行内支撑。

第一道支撑距地面1000㎜，第二道支撑距第一道支撑2000㎜。

（三）、管道基坑断面图

管道基坑支护方式一

管道基坑支护方式二

管道基坑支护方式三

二、本工程投入的拉森钢板桩的参数

本工程投入的拉森钢板桩采用III型拉森钢板桩，宽400mm，高170mm，厚15.5mm，理论重量68Kg/m，要求拉森钢板桩无穿孔，修边调直后方可使用。

拉森钢板桩之间用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根拉森钢板桩之间空隙需打入木楔抵紧。

转角需设置专用构件，采用φ150×10钢管进行内支撑，内支撑水平间距为4.0m，管道安装需调整对撑间距并及时回顶。

三、基坑监测要求

1、监测内容

（1）基坑周边沉降及位移监测

监测点和控制点均采用钢筋水泥制作，设置稳固。

采用J2光学经纬仪或全站仪观测水平位移，采用精密水准仪观测垂直位移。

基坑开挖期间每开挖一层观测2次或每天观测2次，时间为上午开工前，下午收工后。

（2）土体侧向变形监测

沿基坑周边每20m布设一个测斜孔，测斜孔采用专用PVC管，管内正交的两组导向槽。

测斜孔埋置时角保其中一组导向槽垂直于基坑边线，测斜孔与钻孔壁间的空隙密实填砂并用水泥密封。

基坑开挖过程中每开挖支护一层观测一次。

（3）地下水位监测

观测孔成孔口径φ90，深15米，全长置入口径φ48向钻眼、外包塑料滤网的PVC管；PVC管与钻孔间隙1米以下填砾，深1米至孔口填膨润土并用水泥砂浆抹面；PVC管口配保护盖。

基坑开挖施工过程中，每开挖支护一层观测一次。

监测数值表

监测项目

警戒值

控制值

危险值

土体沉降

35mm

40mm

50mm

墙体倾斜

35mm

40mm

50mm

墙体水平位移

35mm

40mm

50mm

第三章基坑支护施工工艺及施工程序

一、钢板桩支护施工工艺及施工程序

钢板桩采用III型拉森钢板桩，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根钢板桩之间空隙须打入木楔抵紧，转角必须设置专用构件。

采用直径φ150×8的钢管进行内支撑，管道安装须调整对撑间距并及时回顶。

在块石填充满且密实度达到95%时拆除块石垫层处的钢支撑，然后再吊装好管道后且回填石屑密实度达到90%以上后方可拆除管道上方的钢支撑。

1、钢板桩施工的一般要求

（1）板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。

（2）基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。

（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

2、板桩施工的顺序

板桩准备→围檩支架安装→板桩打设→偏差纠正→拔桩。

3、板桩的检验、吊装、堆放

（1）板桩的检验

对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

外观检验：

包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。

（2）板桩吊运

装卸板桩宜采用两点吊。

吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单根起吊。

成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

（3）板桩堆放：

板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。

堆放时应注意：

①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；

②板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

③板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距。

4、导架的安装

在板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。

导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导架时应注意以下几点：

（1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

（2）导梁的高度要适宜，要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。

（3）导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。

（4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与板桩碰撞。

5、板桩施打

（1）板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

（2）打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。

（3）打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

（4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

（5）板桩施打采用屏风式打入法施工。

屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。

施工时，将10～20根板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。

通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。

屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。

施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。

因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。

其选择原则是：

当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。

板桩打设的公差标准如下表所示。

项目

允许公差

板桩轴线偏差

±10cm

桩顶标高

±10cm

板桩垂直度

1%

（6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。

（7）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。

6、板桩的拔除

基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。

拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。

否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。

（1）拔桩方法

本工程拔桩采用振动锤拔桩：

利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

（2）拔桩时应注意事项

①拔桩起点和顺序：

对封闭式板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。

可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。

拔桩的顺序最好与打桩时相反。

②振打与振拔：

拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。

对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。

③起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

④供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0倍。

⑤对引拔阻力较大的板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。

7、板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。

回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。

第四章基坑开挖及排水

一、基坑开挖

每个作业段用二台挖掘机开挖与人工配合清底的方式，挖土要遵