地铁工程基坑支护及土方开挖安全专项施工方案.docx

1、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

2、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GB50202-20025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GB50208-20117建筑基坑支护技术规程JGJ120-20128建筑桩基技术规范JGJ94-20089地下铁道工程施工及验收规范GB50210200110某某基坑支护技术规范SJG05-201111钢筋焊接及验收规程JGJ18-20

3、1212钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-201013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JGJ46-200515建筑施工场界环境噪声排放标准GB12523-201116建筑施工现场环境与卫生标准JGJ146-200417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

4、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

5、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*、*、*

6、、*、*、*、*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3857.8

7、6t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*900mm C30砼94.2二钢支撑*，t=20mm34.758.95三钢支撑*，t=20mm34.7113.66曲线段换撑钢支撑*，t=20mm31.6415.3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5.4347.369m。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

8、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

9、素填土红褐、黄褐色稍湿，松散2.008.40m3.68由粘性土回填形成，局部地区回填有中砂、少量碎石粉细砂层红褐色夹灰褐色湿，稍密2.703.40m3.07由粘性土及碎块石回填形成，局部含少量建筑垃圾淤泥质粘土深灰、灰黑色湿，流塑状，局部可塑状0.704.60m2.41含较多有机质，自上而下不均匀含粉细砂薄层，具腥味粘性土黄褐、红褐色稍湿，可塑，局部软塑0.505.20m2.51干强度中等，韧性中等，无摇振反应粉细砂黄褐色松散状态，局部稍密1.107.10m3.07含有较多粘粒及少量有机质，分选性较差，饱和中粗砂黄褐、浅黄色稍密状态，局部松散0.905.30m2.48含有较多粘性土或夹薄层粘性

10、土，分选性一般，饱和圆砾灰褐色、灰白色、灰黄色中密1.505.20m2.6含少量粘粒，级配不良，饱和卵石浅灰色、灰白色中密状态，局部为松散9.67分选性较好，局部含胶结状粘土残积硬塑状粘性土红褐色、黄褐色、灰黄色硬塑0.7010.30m3.25切面粗糙，粘性一般，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，遇水易软化变质砂岩全风化带褐黄色、灰黄色质量等级为级0.605.10m2.88岩石风化剧烈，组织结构已基本破坏，极破碎，遇水易崩解变质砂岩强风化带褐黄色质量等级为级1.2020.00m7.17岩石风化剧烈，组织结构已部分破坏，裂隙极发育变质砂岩中等风化带褐黄色、灰黄、青灰色质量等级为级0.606.06

11、m1.96块状构造，岩石风化裂隙发育，结构部分破坏变质砂岩微风化带青灰色、绿灰、灰白色质量等级为级1.0015.30m5.15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：N25-70E；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：N25-70E；倾向：NW；倾角：38-42。根据某某地铁地震安全性评价专题研

12、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。补勘建议：(1)本勘察场

13、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

14、察期间揭露地下水稳定水位埋深2.105.20m，标高0.374.01m。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。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。基岩裂隙水：主

15、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

16、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19872.

17、6628冲孔灌注桩*北侧19884.9632挖孔桩*26号楼*北侧19858.716灌注桩*北侧199210.14灌注桩*南侧19854.531人工挖孔灌注桩*南侧19852.416沉管灌注桩*/位于结构上/*19862.822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7.0m2.0m雨水箱涵横跨主体及沿文锦路东侧1

18、.0m1.0m及1.4m1.6m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DN2001177.98横穿车站主体结构DN1503433.02在主体上方DN150196.34与车站最小距离为5mDN1501200.65横穿车站主体结构电力1.4m1.6m2315.9横穿车站附属结构1.4m1.6m2107.59与车站最小距离为7.61m1.0m1.0m1117.47在主体上方1.0m1.0m156.2与车站最小距离为1.92m1.0m1.0m3*.

19、19横穿车站主体结构1.0m1.0m2249.48横穿车站附属结构1.2m1.2m1208.66在主体上方雨水7.0m2.0m1370.15横穿车站主体，离D出入口最近4.64m,离A出入口最近3.95mDN10001345.2平行车站方向，位于车站内 DN*173.22斜穿车站主体DN*1170.26部分斜穿车站主体DN*1201.29横穿车站主体，其平行部分距车站北侧紧急出入口最近5.7m2.4m1.6m1135.32平行车站方向，且在车站主体南侧边缘内1.2m1.3m1474.74平行车站方向，位于车站内污水DN1000186.24距主体6.79mDN1000117.38横穿G出入口DN

20、10001146.41在主体上方DN10001103.29横穿主体DN1000131.39距F出入口2.71mDN*138.03在主体上方DN*130.16距F出入口2.71mDN*1546.44斜穿主体，位于主体上方DN*1278.18位于主体上方DN*1106.79横穿主体DN*1131.48横穿D号出入口DN*1131.74穿越1号风亭DN6001176.52横穿主体DN600150.03横穿市政配套疏散出入口DN4001126.88横穿主体DN400131.88位于A号出入口上方DN400154.09横穿B号出入口DN*142.89在主体结构边缘DN*194.11横穿B号出入口DN60

21、01200.60横穿主体DN6001238.10位于主体上方DN5001109.52位于主体上方DN4001153.88位于主体上方DN4001363.81横穿主体DN400138.27距结构最小距离2.95mDN200172.73位于主体上方DN150183.99横穿附属结构DN150125.22距结构最小距离1.99mDN100142.09横穿主体DN100135.18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0.25H且30mm；地面沉降0.15H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

22、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

23、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*mm，壁厚20mm的钢管，材料为Q235；6钢

24、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1.92.1g/cm，剪切强度110MPa，扭矩41T/Nm，极限应变2%，弹性模量40GPa，当16d25时，抗拉强度标准值550MPa，当d25时，抗拉强度标准值500MPa。钢筋砼结构受力钢

25、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

26、，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05%、4070%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

27、，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7.0m2.0m雨水箱涵横跨主体及沿文锦路东侧有1.0m1.

28、0m及1.4m1.6m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