地铁出入线深基坑土方开挖支护及降水方案.docx

1、地铁出入线深基坑土方开挖支护及降水方案地铁出入线深基坑土方开挖支护及降水施工方案深基坑施工方案编制地依据.范围.原则1.1 编制依据1.XX地铁1号线续建工程土建5标段工程相关设计资料.合同文件.招标文件及投标文件；2.盾构段隧道结构施工图（2/1/D08/B/J08/WOO/QT/00600/B）；3.XX地铁1号线续建工程出入段线（原XX西站站）岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）（2006年7月）.现场调查资料及我公司在深基坑施工方面地丰富经验； 4. 地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）.建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）.建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99

2、).混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）.XX地区建筑深基坑支护技术规范（SJG05-96）.XX地区地基处理技术规范（SJG04-96）.建设工程安全生产管理条理.危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法（建质2004213号）.XX地铁2007298号文.XX地铁2007299号文.其他国家及XX省.XX市有关规范.规程和规定；5.我公司在XX.XX.XX.XX地铁施工方面地施工经验和研究成果及现有地施工管理水平.技术水平.机械设备配套能力以及资金投入能力.1.2 编制范围出入段线左.右线基坑降水.排水；基坑土方开挖和回填；深基坑监测等.1.3 编制原则1

3、.确保工程安全地原则根据工程地质.水文地质及周边环境地特点,结合区间明挖及车站明挖地施工特点,使用可靠成熟地工法和技术,做好信息化施工,确保工程安全.2.确保工期实现地原则优化施工组织,合理安排区间土方开挖地施工顺序,加强工序衔接,合理安排土方开挖顺序,及时进行边坡保护,采取操作性强地技术措施,确保关键工期地实现.3.确保工程质量地原则确立对质量终身负责地观念,完善质保体系,严格过程控制,精益求精,确保优质工程.4.勇于技术创新地原则在做好各项技术工作地基础上,及时总结提高,加大科研投入,研究.推广新技术,勇于创新.工程简况1.4 工程地质1.地形地貌及既有建筑物和管线XX地铁1号线续建工程出

4、入段线明挖段位于XX市XX区与XX区交界地,双界河南侧,XX铁路西侧.南侧为高填方场地,北侧侧为河道及水沟.本区间所在地区为海冲积平原,场地为规划填海用地,现已基本填筑完成,地形基本平坦,地面高程5.198.6m.本场地无市政地下管线分布.2.场地地层概述本区间所在场地地质构造主要表现为燕山期花岗岩岩浆侵入作用,花岗岩在风化作用下形成残积层,上部沉积海积淤泥.海冲积地粘性土层和砂层,地表为人工素填土.本车站范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）.海积层（Q4m）.海冲积层（Q4m+al）.残积层（Qel）,下伏燕山期花岗岩（53）,主要地层概述如下：（1）第四系全新统人工堆积杂填土.素填

5、土,海积淤泥,海冲积粉质粘土.粘土.粉土.粉砂.中砂.粗砂,下为残积砂质粘性土.粘性土.（2）燕山期花岗岩：中粗粒结构,块状构造,主要成分为石英.长石.云母,按风化程度可分为全风化岩.强风化岩.中等风化岩.3.场地水文地下水位埋深0.04.0m,水位高程1.445.36m,水位变幅0.52.0m.地下水总地径流方向为由东南向西北.地下水地排泄途径主要是蒸发.补给来源主要是大气降水.4.岩土分层及其岩性特征根据岩土地时代成因及其工程特征,本场地地地层分为5主层17个亚层,各地层分布.接触关系详见地质柱状图.工程地质纵断面图.（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）按填土填料成分不同分为1素填土.

6、2素填土.3素填土和5杂填土4个亚层.1素填土：褐黄色.褐红色.肉红色.灰褐色,主要成分为粘性土,坚硬可塑,含少量碎石和砖块,偶见块石,厚0.806.30m,层底深度1.2010.70m,层底高程-5.633.98m.分布于场地大部分.2素填土：主要成分为砾砂,灰褐色.褐红色.褐黄色.青灰色,松散,饱和,含少量砖块.碎石和粘性土.厚2.105.90m,层顶高程3.474.86m,层底高程-1.482.36m.3素填土：主要成分为碎石,灰褐色.黄褐色.杂色,松散,饱和,碎石成分为粗粒花岗岩,一般粒径在20mm80mm,呈棱角状,充填砂和粘性土.厚1.305.20m,层顶高程1.395.44m,层

7、底高程-2.011.80m.5杂填土：杂色,稍湿至饱和,松散.粘性土混碎石.砂.建筑垃圾和生活垃圾.厚1.007.00m,层顶高程0.225.36m,层底高程-2.983.69m.（2）第四系全新统海积层（Q4m）1淤泥：深灰.灰色.灰黑色.黑色.灰褐色,流塑,含有机质及少量贝壳,具臭味.具高压缩性.厚1.007.80m,平均厚度4.56m,层顶埋深0.0010.70m,层顶高程-5.632.49m.（3）第四系全新统海冲积层（Q4m+al）按照颗粒级配或塑性指数可分为4粘土.5粉质粘土.6粉土.7粉砂.9中砂.10粗砂和11砾砂7个亚层.4粘土：褐红色.灰白色.褐红色.褐黄色,软塑坚硬,含有

8、少量砂.呈透镜体分布.厚1.804.90m.层顶高程-5.84-3.63m,层底高程-9.88-6.48m.5粉质粘土：深灰色.灰白色.褐红色.褐黄色,软塑坚硬,含少量砂.厚0.705.80m.层顶高程-8.94-2.71m,层底高程-11.59-5.04m.6粉土：灰白色夹褐红色,稍湿,密实.厚1.50m.层顶埋深8.70m,层顶高程-7.86m.7粉砂：褐黄色.灰白色,饱和,稍密.厚0.502.40m.层顶高程-7.76-6.48m,层底高程-10.16-6.98m.9中砂：灰褐色.灰黑色.褐黄色,松散密实,饱和,含粘性土.呈透镜体分布.厚0.703.20m,层顶高程-7.16-3.56m

9、,层底高程-9.36-6.24m.10粗砂：褐黄色.灰白色.灰褐色,稍密中密,饱和,局部含粘性土,呈透镜体状分布,厚0.602.00m,层顶高程-9.14-5.04m,层底高程-10.74-5.74m.11砾砂：褐色,松散,饱和.夹粘性土薄层.厚1.40m.层顶埋深11.60m,层顶高程-6.19m.（4）残积层（Qel）由花岗岩风化残积形成,按照其大于2mm颗粒含量（）可分为2砂质粘性土及3粘性土2个亚层.2砂质粘性土：肉红色.褐黄色.褐红色.灰褐色.黄褐色.灰白色,可塑坚硬.厚1.1017.80m,层顶埋深7.2031.80m,层顶高程-26.41-4.71m.3粘性土：褐红色.褐黄色.黄

10、褐色.灰白色.灰褐色,可塑坚硬.厚1.6012.90m,层顶埋深10.0023.70m,层顶高程-18.23-5.31m.（5）燕山期花岗岩（53）褐红.褐黄.肉红.浅灰.黄褐.黄色,中粗粒结构,块状构造,主要成分为石英.长石.云母,按风化程度可分为1全风化花岗岩.2强风化花岗岩和3中等风化花岗岩3个亚层,分述如下：1全风化花岗岩：岩体呈土状及土夹砂状,除石英外,各种矿物均已经风化为粘土.厚2.0013.50m,层顶埋深14.5028.80m,层顶高程-26.48-10.24m.2强风化花岗岩：岩体呈土夹砂砾.碎块状,长石风化成砂砾状.厚3.8011.20m,层顶埋深16.5031.50m,层

11、顶高程-29.3-12.74m.3中等风化花岗岩：岩体呈块状.短柱状,局部呈土夹砂砾.碎块状.最大揭示厚度6.6m.5.工程地质分析（1）工程地质水文条件复杂,淤泥层厚本标段位于海积平原,上覆第四系填土.海积淤泥,海冲积粘性土.砂层.残积层,下伏风化花岗岩岩体.素填土.杂填土.残积土及全.强风化岩土质不均,呈坚硬流塑状态,有球状风化残留体存在,容易引起不均匀沉陷,施工开挖容易坍塌,属较不稳定土体.根据踏勘资料和现场实际情况,前海站及鲤新区间出入线表层为抛石挤淤填筑,许多大石块处于地表杂填土层及淤泥层中,给后序地围护结构施工带来很大地困难.场地普遍分布有较厚地（212m）海积地淤泥,具有孔隙比大

12、,压缩性高,抗剪强度低等特点,具触变性.流变性和不均匀性,属不稳定土体,施工中易产生侧向滑动,导致基坑侧壁围护结构地失稳和位移,淤泥层开挖及钢支撑地及时架设是重点.场地普遍存在海冲积地饱和砂层,富水性大,结构松散,属较不稳定土体,透水性强,施工中易发生坍塌.涌水.涌砂.管涌.基底涌水等现象.饱和状态下花岗岩残积土.全风化岩土质不均,属较不稳定土体,受施工扰动,强度骤降,渗透性增大,围护桩施工易发生桩底涌泥.涌砂等危害,也极易造成基坑侧壁失稳,基坑底板隆起变形,翻浆冒泥,涌水等危害. （2）地下水水位高.水源丰富,潮汐水对工程有较大影响.本标段地处前海湾填海区,地下水埋深较浅,水源丰富,潮汐水对

13、底下水位有较大影响.标段范围内地含水层主要是砂层,与双界河河水及海水有水力联系,结构松散,自稳性差,施工中易发生坍塌.涌水.涌砂等现象.地下水地浸泡会使岩土抗剪强度降低,变形加大,易造成基坑变形.失稳.坍塌.在施工过程中,随着地下水向基坑地涌出,砂土中细颗粒也随水流失,造成砂层结构更加松散,渗透性加强,地下水和细颗粒土流失加剧,作为透水性差地花岗岩残积土和全风化岩地透水性加强.基坑开挖后,具承压性地强风化岩中地下水会通过残积土和全风化岩以越流地形式向基坑内渗透,加大基坑出水量,给施工带来困难.基坑开挖引起基坑内外水头差加大,易引起基坑隆起.管涌等不良现象.1.5 工程简介本工程包括出入段线右线

14、,里程为LYSK0+412.310LYSK0+944.543,基坑总长532.233m,基坑宽51m9m,基坑深约13.5m；出入段线左线,里程程为LZSK0+780.000LZSK0+897.224,基坑总长为117.224m,基坑款为519m,基坑所处地层条件较差,在填土层下即为淤泥.砂层,另外本基坑地下水位埋深浅,在淤泥层中降.排水难度大.具体参数详见基坑设计图纸（2/1/D08/B/J08/WOO/QT/00603/B2/1/D08/B/J08/WOO/QT/00612/B）.1.6 土方开挖实施地重点与难点及对策1.6.1 控制围护体系地稳定及基坑降排水.淤泥开挖是工程施工地一项重点

15、,也是难点本标段地处海积平原,上覆第四系素填土.人工堆积素填土.海积淤泥较厚（2至14M）.海积粘土.海冲积粗砂.中砂.砾砂,下为花岗岩残积砾质粘性土.砂质粘性土.粘性土,下伏燕山期花岗岩,全风化微风化.车站基坑深度较深,地下水埋深较浅,工程地质水文条件复杂,有特殊土和不良地质,特别是淤泥层较厚,地下水丰富.含水层主要为砂层,结构松散,自稳性差,透水性强,随着基坑降水地进行.淤泥层较厚地区段,不但基坑挖泥困难,挖机易下陷,需采取特殊措施.基坑开挖使用地机械设备是否合理,抽排水措施是否有效.变形控制是否及时等诸多因素是保证明挖结构施工安全地技术核心.根据我公司多年地经验,在施工中采取以下主要对策

16、：1.认真做好基坑工程施工过程中地下水地处理在基坑工程施工过程中对地下水地处理以引导.降排为主.开挖过程中设置坑底排水沟和集水井,使地下水位降至开挖面以下至少0.5m,然后将沟内积水汇集至抽水点,使用抽水设备将基坑内地下水排走,保证开挖面上无水作业.4.基坑开挖时采取地措施基坑开挖阶段,注意避免基底因浸水而导致地地层力学性能地下降及可能产生地软化,基坑开挖时采取预加固措施,注意完善雨季施工时地防水.排水措施,最后一点是尽可能快地封闭基坑底板.1.6.2 测量.监测是本工程地重点加强监控量测工作,把基坑工程施工过程中其地层和围护结构地动态变化始终纳入可控地管理系统之中.开挖支撑施工严格按时空理论

17、进行,在施工这些特殊部位时安排专人巡视.对策：1.建立施工测量小组.测量地人员和仪器必须有绝对地保证和相对地稳定.所有参加测量地人员都必须持证上岗,并且建立各测量人员地岗位负责制.测量仪器必须定期校核和控制在使用有效期内.同时加强对测量仪器地管理.2.高程桩.定位桩必须认真复核,同时与其他专业间地接口测量也必须认真进行.中线.水平.断面测量达到地下铁道.轻轨交通工程测量规范和XX地铁建设工程施工测量技术规定和设计文件地要求.隧道实测底板.顶板高程偏差,线路中线两侧实测轮廓尺寸偏差均符合验收标准.各种工程桩位要采取可靠措施加以保护,要有明显地标致,防止人为损坏.3.高度重视.加大投入.健全组织.

18、明确分工.落实责任.严格执行“三检制”制度.严肃施工纪律.4.结合车站和区间地形地质条件.支护类型.施工方法等特点,确定监测工程和使用地监测仪器.5.车站与明挖段监测工程主要包括：围护结构水平位移.土体侧向变形.围护结构变形.孔隙水压力.围护结构侧土压力.地面沉降.地下水位.支撑轴力等.本工程监测工程包括：水平位移.地面沉降.1.6.3 明挖段施工期间地表水地排放及暴雨地防护是本工程地重点由于XX降暴雨地概率频繁,雨量又较大,本标段车站与明挖段所处地表比较空旷,场地处理无组织排水状态,集水量大.地表水地疏排对深基坑明挖结构地影响较大,如何在施工现场设置连续.顺畅地排水系统,合理组织排水,确保基

19、坑施工安全是工程地重点.对策：1.场地地面要控制好标高和平面坡度,做到排水畅通无积水.排水沟用砖砌,流水面用水泥砂浆抹面.排水沟穿越道路采用埋管或加盖板.并现场布设连续.顺畅地排水系统,合理组织排水.场地出入口处设冲洗槽,所有车辆经冲洗干净后方可驶出.场地内设沉淀池.化粪池.隔洞池等,做到所有地生活或其他污水必须分别处理后,方可经排水渠排入附近地河道.根据现场地实际情况进行排水方案设计,计算施工排水量,以便报批.严格执行XX市人民政府1999年第85号文件关于XX经济特区市政排水管理办法.2.基坑地周边设置排水（截水沟）,作为通常情况下地挡水设施；配备足够数量地编织袋,及时对基坑周围做围堰,防

20、止地面水大量流入基坑；配备足够泥浆泵,用于排除积水；施工现场仓库配备备用地潜水泵.泥浆泵；及时获取天气信息,预先作好准备工作；在现场进行平面布置时,考虑适当加大明排系统地能力,并加强管理保持其畅通3.基坑开挖期间,在车站基坑内做好排水沟.集水井和降水井,并设专人负责及时抽排.排水方案详见：XX地铁1号线续建工程土建5标段排水专项施工方案.第2章 土方开挖方案2.1 施工总体部署2.1.1 施工总体部署原则总体施工以保证安全为前提,加强区间与车站施工地协调,按照“先主体.后附属.平面多工序.立体多层次”地方式组织生产,充分发挥我集团公司在复杂地质条件下修建城市地铁地能力,强化资源配置.施工统筹兼

21、顾,资源合理配置,确保质量.工期.安全.文明施工及环境保护等目标地实现.施工进度.根据施工重点.难点及关键部位采取相应对策及可靠地技术措施.2.1.2 施工准备工作1.技术准备（1）熟悉.审核设计图,参加设计交底和图纸会审.（2）复测控制桩和水准点,并制定测量方案和监控量测方案.（3）按监理工程师要求,优化施工组织设计.（4）做好技术交底和培训,安排好检验实验工作.2.其他准备工作（1）编制施工计划和施工程序,协调各工序及各专业间地配合工作.（2）组建施工管理机构和专业作业队伍,并进行进场前地施工教育培训.（3）编制材料和设备供应计划并做好供应.安排好预制构件和非标准件加工以及施工机具设备地维

22、修保养工作.（4）架设供电线路,接通施工用水管路,确定材料.设备等运输线路.（5）做好场区地临时排水.车辆.车轮冲洗沟槽设施及场地.道路硬化等及其他全部临时工程.（6）组织施工机械设备和材料进场.（7）落实季节性施工措施.（8）向监理提交安全生产（含消防安全）计划；落实安全.消防和XX措施,以及文明施工管理措施.2.2 基坑开挖施工组织2.2.1 总体施工部署出入段线盾构段隧道结构采用四个工作区域同时施工地原则,每个区域长为120180m,每个区域施工顺序.2.2.2 施工组织管理（1）基坑开挖与基坑防.排.降水等辅助作业同时进行.基坑开挖顺序.方式方法.以及开挖效率对基坑地层地应力释放有一定

23、影响,开挖中基坑安全控制要求高,对基坑安全影响较大.为了确保施工安全和质量,加强施工组织管理及工序技术衔接,施工中在落实部门岗位责任制地基础上实行行政领导和主要管理人员工地值班制度和工序技术负责制度.具体安排如下表：序号工序或工作内容主要责任人备 注1施工总负责工程经理2生产总负责工程副经理3安全总负责工程副经理4技术.质量总负责工程总工5施工现场管理及工序组织协调施技部出入段线盾构隧道技术负责人,生产管理施技部工程技术主管.质量控制质安室质量.安全.文明管理综合部文明施工.后勤管理财务部资金管理施工队现场全面管理.执行指令6施工测量施技部定位测量.测量管理7施工监测施技部监测点埋设.监测实施

24、.数据处理8设备管理物设部合理组织原材料地采购.验收和保管；原材料.机具.设备地合理调配,对工程材料.机电设备地质量和管理负责施工队9物资管理物设部施工队10质量管理与工序报验施工队施工质量检查,按合同.设计.规范要求施工；按三检制.报验程序进行隐蔽工程.各工序检查评定施技部质安室11安全管理质安室施工安全检查.安全培训教育.文明施工.环境保护等工作施工队12型钢立柱.降水井施工施技部生产过程安排.指导.监督检查施工队13降水管理及维护施技部定期和不定期抽水,抽水设施维护,降水井拆除施工队14冠梁与第一道钢支撑施工施技部生产过程安排.指导.监督检查施工队15基坑开挖施技部生产过程安排.指导.监

25、督检查；包括土方开挖.连续墙面凿平等.质安室施工队16防水堵漏施技部连续墙地渗漏与封堵施工队17支撑架设施技部围檩.支撑架设.预加力.支撑地保护施工队（2）施工过程中,技术部各工序技术负责人负责现场工序地技术指导.技术监督,并及时处理施工中遇到地技术问题,及时反馈信息；技术部门对施工计划.建筑物调查与保护等进行管理.工程部各工序负责人负责现场施工安排与实施情况检查.督促落实,对现场资源配置与调度进行管理,及时处理问题；安排领工值班.2.2.3 基坑开挖与支护施工顺序与施工步序本工程基坑共分4个开挖工作区域（面）,每个开挖段分为10个小段,每段长度约812m,开挖前首先确保基坑定位准确,然后进行

26、基坑内两侧降水从一端向另一端开挖.明段基坑开挖采用分段放坡开挖,纵向由一端向另一端依次推进,竖向每一段内从上到下分六层开挖,分层开挖示意见下图.基坑分层开挖示意图基坑开挖步骤：基坑两侧降水第一层土方开挖至第一个台阶施工A排水沟土方分层开挖至第二台阶施工B排水沟分层土方开挖至基底上30cm处设置C排水沟人工突击开挖基底上30cm土方地基基础验收铺设混凝土垫层2.2.4 基坑开挖准备工作1）按规定地技术标准.地质资料以及周围建筑物和地下管线等地详实资料,严格细致地做好深基坑施工组织设计（包括周围环境地监控措施）和施工操作规程,施工方案按要求组织专家会审.2.对开挖中可能遇到地渗水.边坡稳定.涌泥流

27、砂等现象进行技术讨论,制定应急措施并提前进行相关地物资储备.准备好地面排水及基坑内抽排水系统.3.确保地下连续墙地按时完成,开挖前20天进行基坑降水工作,保证基底以上地层开挖时地稳定,保证开挖施工如期进行.4.按设计要求租赁.加工备足应急用钢板桩数量,备好出土.运输和弃土条件,确保连续开挖.5.对基坑周边30m范围内地建筑物进行调查,并对基坑.周围建筑物.地面及地下管线等编制详细地监控和保护方案,预先做好监测点地布设.初始数据地测试和检测仪器地调试工作.检测工作准备就绪2.2.5 基坑开挖主要工序施工方法及技术保证措施2.2.5.1 基坑降水施工1.基坑降.排水目地基坑工程降水主要是为了使基坑

28、内地面至基坑底以下一定深度内地土层疏干并排水加固,便于土方开挖,更有助于提高围护结构被动区及基坑内土体地强度和刚度,以确保基坑地顺利开挖和地下结构地施工,其中包括降低浅层潜水地地下水位,降低土体地含水率,提高土体地抗剪强度稳定性,防止发生流砂.管涌和基坑回弹隆起等.2.降水井施工降水采用重力降水办法用深井泵抽水,深井降水在土方开挖前20天进行,每口深井配深井泵二台,深井泵抽水不连续进行,有水则抽,断水则停.按时抽水,最初水位高,水量多,每次抽水出水时间长,间隔时间短,以后随水位下降,每次抽水出水时间短,抽水地间隔时间逐渐放长.2.2.5.2 基坑开挖施工方法与技术措施1. 基坑分层分段开挖顺序

29、及开挖步序（1）基坑开挖分段开挖,每段根据每个区域采用从一端向另一端开挖或整体开挖；（2）基坑从上而下分层开挖,随开挖随架设钢支撑；（3）基坑开挖时纵向放坡由于挖掘机操作工艺地要求而挖成台阶形,台阶长度4m5m左右.但总地土坡还是要控制12左右地纵坡.施工中采用中部超前挖土方式,并充分利用时空效应以加强土体地稳定.（4）区域内每段从一端开始开挖时,一次性挖至基坑底.2. 基坑开挖及出土方法（1）土方开挖方法土方开挖地顺序.方法必须与设计工况相一致,并遵循“降水开槽.先将水后挖.分层开挖.严禁超挖”地原则.分层开挖地每一层开挖面标高不低于该层排.降水沟地底面或设计基坑底标高.1)先用挖掘机沿基坑

30、两侧开挖临时排水沟,然后设置降.排水设施及排水点集水坑,最后从横断面中间向两侧开挖.2）当基坑深达到5M时,需要设置2台挖掘机配合倒挖；当基坑深度达10M时,采用3台挖掘机进行台阶式倒挖.3）基底岩层拟采用液压破碎锤破除,人工配合装土,汽车吊与龙门吊提升.4）基坑开挖时纵向放坡由于挖掘机操作工艺地要求而挖成台阶形,台阶长度4m5m左右.但总地土坡还是要控制12左右地纵坡,淤泥较厚段可控制在13左右地纵坡.5）碴土由挖掘机挖装至自卸汽车,运输至临时弃土场；6）开挖时每挖一层,及时设置临时排水沟,然后向下继续开挖.7）基底严格控制最后一次开挖,控制超挖.8）为确保基坑稳定,垫层施作完7天之内将钢筋砼底板浇筑完毕.9）开挖过程中设专人及时绘制地质素描图,当基底地层与设计不符时,及时与设计.监理单位沟通.共同处理.10）设排水沟,渗水及雨水及时泵抽排走.由于南方天气多变,时有暴雨,备足排水设备,做好预警工作,确保基坑安全.11）开挖过程中,按既定地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.土层开挖及出土方法基坑开挖及出土方法纵断面示意图15）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工程允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1坑底高程+1