某隧道工程基坑开挖施工方案.docx
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某隧道工程基坑开挖施工方案
某隧道工程基坑开挖施工方案
一.工程概况
拟建的南京某道路主干线全长约5公里，路宽52米，全长1.5公里。
本标段某某路隧道工程，起讫里程为K1+504~K2+010，隧道为钢筋混凝土结构，全长506m，其中隧洞长240m，引道长266m，结构净宽2×9.75m，最小净高4.7m，为双向四车道，引道最大纵坡为4%，隧洞纵坡为0.3%，设计车速为50km/h。
二.地质情况
根据南京某外道路岩土工程勘察报告。
土层分为5个工程地质层6个亚层，勘察揭露深度内主要岩土层为第四系全新统、上更新统及三叠系中统薛家村组地层，岩性为耕表土～杂填土、亚粘土、残积土、强风化粉砂质泥岩及花岗斑岩。
沿线无不良地质现象及特殊性岩土发育。
本路段地貌属于丘陵～介地坳沟，地形起伏较大，沿线主要是村庄、农田，分布有部分水塘，水深1～3米，塘底淤泥较厚，一般1米左右。
三.施工方案
根据某外道路的岩土工程勘察报告、工程特点和施工要求、技术规范和现场实际情况；结合我单位在隧道方面已成熟的施工工艺，土方开挖工程的总体施工方案为：
采用明挖法施工，基坑开挖时为保证基坑边坡的稳定及安全施工,应及时对基坑边坡进行支护，支护方式采取土钉墙喷锚支护。
土方开挖以机械开挖为主，人工开挖为辅，二者有机结合。
施工中以加快施工进度，提高开挖质量为目的，根据现场实际情况，可作适当调整。
（一）基坑降、排水及工地排水
基坑开挖前应对基坑进行预降水，并保证降水效果，以加固坑内土体。
施工阶段必须有切实可行的排水降水措施。
1．工地排水
工地内污水雨水排放采用由明沟和集水井联网的明沟排水系统，施工污水经明沟引流，经集水井集水澄清后，用污水泵抽送排放。
基坑开挖前需做好地面排水，基坑四周向外设置排水沟，并在适当距离设截水沟，防止雨天雨水集向基坑。
2．排降水措施
根据南京某道路岩土工程勘察报告，道路范围内含水层主要是第四系孔隙水，总体属于弱透水层、水量较小，因此基坑开挖时采用集水坑排水法降水。
基坑开挖时，在基础范围以外，四周挖集水沟和集水坑使基坑内渗水汇合于集水坑，然后用大功率高扬程水泵排出坑外，保证坑底基础处于水面之上，随基坑开挖反复加深集水沟和集水坑，保持集水沟和集水坑低于基底，并保持基坑的排水顺畅，排降水深度始终保持在基坑底面50cm以下，始终保证基础不被水浸泡。
排水沟尺寸详见基坑开挖及排水示意图。
在每段开挖纵向排水沟最低处挖一集水坑,集水坑大小150×150×100cm。
（二）基坑开挖
在深基坑施工过程中，基坑开挖并不是一项简单的土方工程，它与基坑开挖的安全性、经济性密切关联。
基坑挖土会引起土中应力场的变化，会使地层发生位移。
基坑的开挖还受到时间效应和空间效应的共同作用。
因此，基坑开挖时要尽量缩短基坑开挖卸荷后暴露时间。
基坑开挖应遵循“严禁超挖”的原则。
挖土过程中严禁超挖，坑底超挖会增大土体卸荷量，增加坑底土体隆起量，超挖还使地基土受到扰动，使基底承载力下降。
1．土方开挖
本标段新建隧道全长506米,其中隧洞长240m，南北引道长266m，共分成八大块，最小段32m，最长段120m，净宽19.5米。
基坑开挖深度为1~9m不等。
隧道采用先上而下开挖土体，再由下而上浇筑混凝土的明挖顺作法施工。
段长与主体结构的施工缝间距相适应。
每个纵向分段内分小段分层均匀开挖，每层不超过1m，严禁超挖。
纵向放坡开挖时，其坡度可根据土层情况设为1：
0.5～1：
0.75，挖深超过4米的，须采取土钉墙喷锚支护，同时在边坡土层分界处或边坡中间设1米宽平台。
基坑开挖平面图
①、开挖现场地质地貌
现场场地因既有原始地面较高，基坑挖深很大，现已在原始既有地面隧道范围内预挖了一沟槽，沟槽轴线与隧道轴线重合。
宽50m左右，开挖深度最深达8m多，两侧边坡坡度较小，小于1∶0.3，因边坡坡度较小及受雨水冲刷，局部已坍塌。
详见下图。
②、具体开挖及步骤。
在隧洞的八大段中，两端的①②⑦⑧段开挖深度较小，绝大部分开挖深度H＜4m，隧道中间的③④⑤⑥段挖深较深，在5～9m之间，根据现场地质情况，对于最大挖深H＜4m的①②⑦⑧段，开挖宽度控制在33m（既有沟槽宽50m），边坡坡度控制在1：
0.75左右，因开挖深度较小且地质条件也较好，边坡稳定可得到保证。
在①②⑦⑧段中，挖深深度H＜4m的采取Ⅰ-Ⅰ截面的开挖形式，见截面图Ⅰ。
对于隧洞中间的③④⑤⑥段，因基坑挖深在4m以上，如何确
保边坡的稳定将显得尤为重要。
若增大边坡坡度，不仅增大了开挖范围，也增加了土方工程量，影响了施工进度，而且也难以保证大深度开挖下的边坡稳定。
如按1∶1边坡，则开挖范围将大于50m，侵入既有沟槽边坡，影响施工安全。
故对开挖深度大于4m的③④⑤⑥段及②⑦部分进行边坡加固支护。
适当调整边坡坡度，边坡坡度控制在1∶0.5左右，（保证开挖宽度小于50m，在既有沟槽范围内），在边坡中间或土层分层处设置1m开宽平台。
同时，考虑东侧为某施工场地，且高程较大；西侧坡顶有高压线，故在基坑底两侧各设置一条3.5m宽施工运输便道。
基坑开挖采取Ⅱ-Ⅱ截面的开挖形式，详见截面图Ⅱ。
边坡的加固支护，通过对土体及周围环境的调查研究，拟采取土钉墙喷锚支护方式。
锚杆设计，验算及方案详见基坑支护方案
基坑开挖时，为保证弃土及时外运，在第1段、第8段出口处，第2段与第3段、第4段与第5段、第6段与第7段交接处均设置施工便道与既有施工便道相接，以便基坑开挖时弃土运输。
便道设置详见基坑开挖总体平面布置图。
若遇超挖立即用级配碎（砾）石分层回填，碾压密实，且每层厚度按照12吨以上三轮压路机碾压，每层的压实厚度不应超过15～18cm，用重型振动压路机和轮胎压路机碾压时，每层厚度不应超过20cm，在最佳含水量时进行碾压。
压实度达到重型击实标准96％以上，然后浇注混凝土垫层。
2．石方开挖
根据南京某道路岩土工程勘察报告，在K1+645~K1+695及K1+765~K1+870范围内分布着⑤-1A层、⑤-1B层强风化基岩及⑤-2层中风化基岩。
⑤-1A层、⑤-1B层强风化基岩及强度较低的⑤-2层中风化基岩可采用挖掘机直接开挖，如遇部分较坚硬岩石，
挖掘机无法施工时，可采用带镐头挖掘机预裂后再用挖掘机施工。
石方开挖边坡为1:
0.3。
对于强度较高的⑤-2层中风化基岩，在采用机械施工无法进行时，采用浅眼松动爆破法施工。
（1）开挖前按要求清理场地，人工清理及施工安全的所有危石及树木。
施工时按浅眼松动爆破进行设计，每次钻孔深为2～4m。
施工前，首先对该段石质进行爆破试验，确定适当的爆破参数，提高爆破效果，使每次爆破产生的岩石大小满足装运机械工作要求。
（2）爆破孔网参数选择
施工过程中根据岩石软硬程度通过试爆调整孔网参数，初步设计孔网参数见下《孔网参数表》。
（3）起爆网路
起爆网路采用非电微差分段并联起爆网路，其优点是克服爆破区产生静电和杂散电流可能引起的早爆现象，提高爆破的成功率，降低爆破振动，能确保临近建筑物安全。
通过试爆，确定岩石软硬程度，以便确定炸药品种及较好的间隔起爆时差，确保爆破效果。
爆破工艺流程详见《爆破工艺流程图》。
爆破炮眼布置及起爆网路设计详见示意图。
孔网参数表
爆破类型
梯型高度
H
（m）
最小低抗线
w
（m）
孔距
a
（m）
排距
b
（m）
孔深
h
（m）
孔径
d
（mm）
超钻
h
（m）
单耗
g
（kg/m）
线装药密度C
（kg/m）
堵塞长度L
（m）
浅孔
主炮孔
≤3.5
2.0
2.0
2.0
≤4
50
0-0.1
0.6-0.8
2.5-3.0
预裂炮孔
<3.5
0.8-1.2
<4
40
0-0.1
0.3
2.0-2.5
（4）技术措施
a.周围附近有建筑物的石方开挖，实施纵向松动爆破，加强防护及覆盖，做到“宁散勿飞”。
b.通过对起爆网路的调整，改变临空面方向，达到控制飞石方向的目的。
爆破工艺流程图
爆破工艺流程图
（三）基坑支护
因基坑部分开挖深度较大，又处于雨季施工，基坑边坡容易出现坍塌、滑坡，影响隧道施工。
基坑开挖后必须及时对基坑边坡进行支护，防止雨水冲刷及出现坍塌、滑坡，保证基坑边坡的稳定及施工安全。
通过对土体及周边环境的调查研究，拟采取锚喷挂网的联合支护方式。
锚杆设计，验算及方案详见基坑支护方案。
1．其他防护措施
（1）基坑开挖前需做好地面排水，基坑四周向外设置排水沟，并在适当距离设截水沟，防止雨天雨水集向基坑
（2）基坑边应留有护道，静载（如材料堆放）距坑缘边不小于1.5m，动载距基坑缘边不小于3.0m，不允许车辆在坑缘边通行，否则将对基坑边坡的稳定造成破坏。
（3）施工中注意对基坑及边坡、临近建筑物、道路、管线的监测，注意观察坑缘顶地面有无裂缝及沉降，必要时应采用插打型钢支护、隔水等措施，确保安全施工。
6．基坑施工不可延续时间过长，自基坑开挖至基础完成，各项工序应紧密衔接，连续不断施工。
（四）基坑监测
为了指导施工，确保基坑施工时边坡的稳定和周边建筑物的安全，
应对基坑内、边坡及邻近建筑物、道路、管线等进行监测。
实行信息化施工，随时预报，及时处理，防患于未然。
必要时，应采用支护、隔水、坑外回灌等措施。
主要监测内容如下，坑周地表沉降，支护结构的水平位移、沉降、坑底隆起等。
所有监测数据必须有完整的记录,并定期将监测结果报告建设、监理、设计单位，发现观测值超过警戒值时，应及时改进施工参数或实施备用的变形控制措施。
变形速率报警值为：
3mm/d，最大位移报警值：
25mm。
基坑施工中进行监控量测，做好施工中的信息反馈设计。
四．基础施工的质量保证措施
基础开挖前降水深度必须保持在基坑底面50cm以下，降排水设施必须待回填土完毕后方可拆除。
基坑应先挖至设计标高以上20cm左右时，应通知设计、勘察人员验槽。
待验收合格后，立即人工开挖至设计标高，并立即施工垫层，不得使基坑长时间暴露或受水浸泡。
基坑若挖至设计持力层，并进行触探试验达不到设计要求或地基与勘察报告不符时，及时与设计和勘察单位联系。
五．安全文明施工措施
1.安全施工措施
（1）安全责任制度
以项目经理部为主体形成安全生产网络，项目队长、工班长、操作工人及各职能部门严格执行安全生产管理责任制，分工明确，责任到人。
（2）教育、学习制度
工程开工前，对所有参加本标段工程施工人员进行安全生产教育，提高安全意识，增强安全防范及自我保障能力。
（3）安全检查制度
项目经理部每周检查一次，工班一日一次。
检查时领导带队，组织有关人员参加，发现问题填发安全隐患通知书，并制定对策措施，限期整改，专人复查。
（4）安全生产技术保证措施
针对各项具体工程特点施工环境、施工方法、劳动组织、作业方法、使用的机械、动力设备、变配电设施、以及各种安全防护设施等制定切实可行的安全施工技术措施。
（5）施工现场安全措施
（施工现场内设置醒目的安全警示标志；各种安全设施完备，且定期检查，如有损坏，及时修理。
现场运输道路平整、畅通、排水设施良好；特殊、危险地段设醒目的标志，夜间设有照明设施；须通过既有公路及其它机动车道的，应经有关部门批准，并设置路标及防护措施；大型施工机械及特种车辆通过设有专人负责指挥；并派专人维护。
2.文明施工措施
文明施工是城区建设施工生产和管理工作的重点，为保证工程顺利实施，对施工便道，定期压实地面和洒水，减少灰尘对周围环境的污染，对附近的道路指派专人进行轻扫。
出入口内侧必须安装专用运输车辆轮胎清洗设备及相应排水和泥浆沉淀设施，将车辆及车轮清洗干净，并保持出入口通道以及通道两侧50米道路的整洁。
其他现场道路做到畅通平坦，无散落物。
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