水闸深基坑施工专项方案715.docx

1、水闸深基坑施工专项方案715锦江生态带整治项目(一期）水闸深基坑施工专项方案批准：审核：校核:编写：中国水利水电第七工程局有限公司锦江生态带整治项目经理部二一四年七月十五日水闸深基坑施工专项方案1 编制依据 (1）成都市天府新区投资集团“锦江生态带整治项目（一期）”招、投标文件；（2)成都市建筑工程深基坑施工管理办法(成建委发2009494号);（3）建筑基坑支护技术规程（JGJ1202012)；（4）建筑地基基础设计规范（GB500072011）；（5）成都地区基坑工程安全技术规范(DB51/T50722011）；（6）成都地区建筑地基基础设计规范（DB51/T5026-2001)；（7）建

2、筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009)；（8）初步设计图纸及地勘资料；（9）其他相关规程规范及技术标准等.2 工程概况锦江生态带整治项目(一期）位于华牧路以南,天府大道以西，元华路以东，铁路货运外绕线以北的锦江流经区域，全长约10.8km。河道沿线共布置3级景观水闸，其中1水闸位于河道中心桩号K3+769处，2水闸位于K6+200处，3水闸位于K10+390处，均采用橡胶坝结构，总宽度152m,其中泄流坝孔采用2孔布置,单孔净宽75m。根据初步设计图纸及现场地形,三座水闸开挖基坑属于深基坑施工范畴。为加强深基坑施工管理,确保坑壁稳定及基坑周边的安全，防止安全事故的发生，根据相关法

3、律法规、规程规范,结合本工程现场实际情况，特编制本方案。3 工程地质及水文地质3。1 地形及地貌（1)1#水闸拟建1#水闸所处地貌单元为岷江水系级阶地，地貌简单，微地貌不发育。场地右岸多为旱地;左岸为成仁路,路堤边坡高约7.0m，边坡较陡。（2）2水闸拟建2#水闸所处地貌单元为岷江水系级阶地,地貌简单，微地貌不发育。左右两岸多为旱地，基坑周边无特殊建筑物。（3)3#水闸 拟建3#水闸所处地貌单元为岷江水系级阶地，地貌简单,微地貌不发育.左右两岸多为旱地,基坑周边无特殊建筑物。3.2 气象场地所处成都地区属亚热带季风型气候,其主要特点是：四季分明、气候温和、雨量充沛、夏无酷暑、冬少冰雪。主导风向

4、为NNE向，常年平均风速为1。2米/秒，年平均风压140Pa,最大风压约250Pa，年平均降雨量为9001000mm,七、八月份雨量集中,易形成暴雨.3。3 地下水地下水为赋存于第四系砂卵石层中的孔隙潜水，其主要补给来源为大气降水、河水及区域地下水.砂、卵石层为主要含水层，具较强的渗透性。（1）1#水闸拟建场地内孔隙潜水稳定水位埋深3。85.2m，相应标高为457.97458。72m;地下水受锦江河水补给影响较大。（2）2水闸拟建场地内孔隙潜水稳定水位埋深0.53.7m，相应标高为458。26458.59m；地下水受锦江河水补给影响较大.（3）3#水闸拟建场地内孔隙潜水稳定水位埋深2.35.5

5、m,相应标高为454.04454.54m；地下水受锦江河水补给影响较大。3.4 地层岩性（1）1#水闸拟建1#水闸场区钻孔勘探深度范围内所揭露地层自上而下依次为第四系全新统人工填土层（Q4ml）、第四系全新统冲积层(Q4al)和白垩系夹关组基岩(K12j）.1）第四系全新统人工填土层（Q4ml）素填土：灰色；松散；湿饱和；为新近期沉积土，主要由粉土组成，含粉砂、粘性土等，上部富含有机质；最大厚度3.5m。2）第四系全新统冲积层（Q4al）A细砂:灰色;系长石、石英、云母细片及其他暗色矿物等颗粒组成.饱和；松散。分布于卵石层顶面，最大厚度约1.7m。B中砂：灰色；系长石、石英、云母细片及其他暗色

6、矿物等颗粒组成。饱和;松散。仅局部存在，厚度约0。4m。C卵石：灰黄色、灰色。卵石成分系岩浆岩及变质岩类岩石组成。多成圆形亚圆形。一般粒径39cm。部分粒径大于15cm，混少量漂石。充填物主要为中砂,混少量砾石，含量约2045%。以弱风化为主。稍湿饱和.按卵石土层的密实程度及充填物含量等的差异，分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密实卵石四个亚层。卵石土分布连续，最大顶面埋深为4。1m。3）白垩系夹关组基岩（K12j）拟建1闸区分布基岩层为棕红色，灰红色的泥质砂岩，泥质结构，块状构造。场地内基岩根据其物质组成及风化程度可分为强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩。基岩顶板埋深1。810。6m，与上覆第四

7、系地层呈不整合接触。(2）2水闸拟建2水闸场区钻孔勘探深度范围内所揭露地层自上而下依次为第四系全新统人工填土层(Q4ml）、第四系全新统冲积层（Q4al)和白垩系夹关组基岩（K12j）。1）第四系全新统人工填土层（Q4ml)A杂填土:色杂；主要由原混凝土路面、回填砂卵石等硬杂质混少量粘性土组成，硬杂质含量约3040;结构杂乱,松散；稍密；湿。部分地段缺失。最大厚度3.5m。B素填土：灰色;主要由粘性土混约1020%左右砖瓦碎屑块、卵石等硬杂质组成；顶部含植物根系等有机质;可塑；湿。仅局部地段分布,最大厚度1.8m.C素填土：灰色；松散;湿饱和；为新近期沉积土，主要由粉土组成，含粉砂、粘性土等，

8、上部富含有机质；最大厚度4.4m。2）第四系全新统冲积层（Q4al）卵石：灰黄色、灰色。卵石成分系岩浆岩及变质岩类岩石组成。多成圆形亚圆形。一般粒径39cm.部分粒径大于15cm,混少量漂石。充填物主要为中砂，混少量砾石，含量约2045%。以弱风化为主.稍湿饱和。按卵石土层的密实程度及充填物含量等的差异，分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密实卵石四个亚层。卵石土分布连续，最大顶面埋深为4.8m。3）白垩系夹关组基岩（K1-2j）拟建2#闸区分布基岩层为棕红色，灰红色的泥质砂岩、砾岩和泥岩,呈互层状分布，泥质结构，块状构造。场地内基岩根据其物质组成及风化程度可分为强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩、

9、中风化砾岩和中风化泥岩.基岩顶板埋深1.09。8m，与上覆第四系地层呈不整合接触。(3）3水闸拟建3#闸区钻孔勘探深度范围内所揭露地层自上而下依次为第四系全新统人工填土层（Q4ml）、第四系全新统冲积层(Q4al）和白垩系夹关组基岩（K12j）。1）第四系全新统人工填土层（Q4ml）人工填土层为杂填土、素填土、素填土,各土层特性基本同2#水闸;人工填土厚度0。55。0m。2）第四系全新统冲积层（Q4al）A细砂：土层特性基本同1水闸，分布于卵石层顶面，最大厚度约0.5m。B中砂：土层特性基本同1#水闸,呈透镜体分布于卵石层中，最大厚度约1。0m。C卵石：土层特性基本同1#水闸，卵石层分布连续,

10、最大顶面埋深5。0m。3)白垩系夹关组基岩（K12j）岩层特性基本同2水闸,基岩顶板埋深0。412。5m。4 深基坑概述4.1 深基坑定义根据危险性较大的分部分项工程安全管理工程(建质2009 87号）文规定，深基坑工程的定义为:（1）开挖深度超过5m（含5m)的基坑的土方开挖、支护、降水工程。 （2）开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑的土方开挖、支护、降水工程。4.2 基坑安全等级划分标准基坑工程安全等级应根据其失效后损失程度严重性及基坑变形影响范围内建（构）筑物的严重性，并结合建筑地基基础设计规范有关规定按下表1确定. 基坑工程安全

11、等级 表1建筑物距基坑边的距离及特征(S)建筑物的重要性或周边条件H12m5H12mH5mS0.5H重要一一一一般一二次要一三0.5HSH重要一一二一般一二次要二三HS1.5H重要一一二一般二三次要二三基坑边缘无建筑物或S1.5H/一二三膨胀土或软弱土层/一一二说明：软弱土层指淤泥、淤泥质土、松散填土或松散粉、细砂层.4.3 水闸基坑等级判定（1)1#水闸1#水闸右岸为农田，左岸为老成仁路，基坑开挖对老成仁路影响较大，部分地段在现有河道内开挖，基坑最大开挖深度约9.0m。本水闸基坑工程安全等级为二级。（2）2水闸2水闸左岸、右岸均为农田，基坑开挖对周边影响较小,周边条件一般,大部分地段在河道内

12、开挖，最大开挖深度约9.9m。本水闸基坑工程安全等级为二级。（3)3水闸3#水闸左岸、右岸均为农田，周边20m范围内无建筑物分布，周边条件一般，基坑开挖对周边影响较小，部分地段在河道内开挖,最大开挖深度约11。5m.本水闸基坑工程安全等级为二级.5 施工布置5.1 下基坑道路布置根据施工需要修建下基坑道路与贯通道路和工作面相接，下基坑道路高程随开挖面高程而逐步降低,最终至设计基坑底部。根据厂矿道路设计规范(GBJ2287）及水闸工程施工需要,下基坑道路结构采用土石路基+80cm厚连砂石基层+30cm厚泥结碎石面层+2cm厚碎石磨耗层+1cm厚粗砂保护层，路面宽7m。道路临基坑侧设置C30砼防撞

13、墩，长1。0m，间距1.0m；临围堰侧设置砖砌排水沟.下基坑道路具体结构详见附图下基坑道路典型断面图.5.2 施工用电根据本工程总体规划，每座水闸附近分别布置1座400kVA箱式变压器。场内施工用电从变压器接电，采取埋设砼电线杆架空布置方式，每隔40m一跨，三相四线电缆作为动力线路,接铜芯电缆线至施工现场主配电柜，根据施工需要配备各型号铜芯橡胶线至各作业面控制配电箱.根据工程施工需要，每个水闸分别配备50kW发电机1台,150kW发电机1台,以备停电时应急供电.本工程露天施工作业区、施工道路设置专用大面积斜照灯，综合加工厂内设置广照型工厂灯。同时各部位均配备足够应急照明灯。5。3 施工用水 施

14、工生产用水采用设水泵房从锦江河道取水，施工过程中定期检测水质，符合要求后方可用于施工。5。4 施工用风因本工程战线较长，难以集中布置供风站，考虑采用移动式空压机进行施工供风.根据施工进度计划及安排，每座水闸均采用YH10/7移动式空压机2台(备用1台）.5。5 施工通讯施工过程中建立通畅有效的通信方式,及时进行技术指导、质量监督等,保障施工顺利开展。全部工作人员均配置移动电话,各施工点当班管理人员均配备无线对讲机，加强沟通联系。6 基坑开挖6.1 开挖工艺基坑开挖的总体原则：在基坑开挖过程中掌握好“分层、分步、平衡、限时”四个要求,遵循“竖向分层、纵向分段、快速封底”的原则，并做好基坑降排水，

15、减少基坑暴露时间。在基坑开挖施工中，根据实际地质情况严格按照确定的开挖坡率进行放坡。 首先进行水上部分的开挖，初期抽排水后进行基坑内的开挖。基坑开挖分层分段进行，分层高度控制在3.0m左右，逐层设置排水沟,层层下挖.土方开挖主要采用履带式挖掘机（1。6m3）挖装，推土机或装载机集渣，25t全密闭覆盖渣车进行弃渣外运。石方开挖采用预留保护层的开挖方法,采用液压破碎锤或改装钩机，局部辅以人工撬挖，推土机或装载机集渣，反铲挖掘机(1.6m3）装25t全密闭覆盖渣车进行弃渣外运。为避免超挖，机械开挖接近设计基础面时预留20cm厚的保护层，再以人工修整至设计要求的基础面.分层开挖完毕后应及时支护，下层施

16、工不得扰动或破坏已支护部分。6。2 基底宽度确定基底宽度结合考虑建筑物尺寸、行车道路、工作空间、材料堆存、降排水等因素综合考虑，确保基坑宽度满足施工需求.6.3 开挖坡比确定根据设计标高与清表后地面高程，计算出基坑挖深。开挖坡比严格按照图纸规定实施,若设计无具体要求时，结合地勘资料基坑开挖坡率按如下采用：杂填土：1：2。0，杂填土：1:2。0，素填土：1:1.75，细砂:1:1。5，卵石：1:1，全风化泥质砂岩：1:1。2，强风化泥质砂岩：1:1。2，中风化泥质砂岩:1:0。75。6。4 基底处理水闸构筑物基础要求平整压实，铺盖段、闸室段、消力池段底板地基承载力不小于0.2MPa，各部位岸墙地

17、基承载力不小于0.3MPa。开挖完成后采用18t振动碾碾压4遍。若局部发现“弹簧土”、松土层或剪力破坏等问题，及时采取挖开晾晒或换填的措施处理。基础面开挖完成后若不能及时进行下一步工序施工，采取防雨布覆盖的措施保护基础面。6。5 堆土处理为保证基坑稳定，基坑边外部荷载不得大于15kpa，否则易造成受力过重引起塌陷。在开挖过程中挖出土料，应及时运走，不允许堆放在基坑顶面上。若不能及时运走的少量土方，则必须堆存在离基坑开挖边线10m以外的位置，并在条件允许时及时清运。7 基坑降排水根据本工程水文地质情况，降排水施工主要采取井点降水和集水明排相结合的方式,降水深度控制在基坑范围内不小于基坑底面以下1

18、。0m，以保证干地施工。7。1 井点降水(1）井点计算依据根据地勘资料,拟建闸区内孔隙潜水稳定水位埋深较浅，地下水受锦江河水补给影响较大。工程区砂、卵石层为主要含水层，具较强渗透性，渗透系数约30m/d,局部地段人工填土中分布少量上层滞水。根据现场地形，水闸施工井点布置以半环形和单排为主。根据工程地质条件，各水闸井点采用潜水完整井,按现行简明施工计算手册相关公式进行计算确定井点数量及间距。每个井点设置一台出口直径150mm潜水泵24h不间断抽水，并派专人看管维护.（2）降水井结构井口：高出地面30cm并加井盖，井盖采用10mm厚钢板铺盖，每个井盖尺寸为100cm100cm。井管：外径50cm,

19、壁厚5cm的无砂砼管；滤管：滤管滤网用钢筋笼骨架构成，外包镀锌铁丝网两层，内层为40目细滤网，外层为18目粗滤网，滤管直径与井管直径相契合，长4.0m.反滤料：根据被保护土层的颗粒组成情况选定,正常情况下选用级配良好的13cm中粗砂直接作为滤料使用,当被保护土颗粒粒径较大时,适当掺用少量粒径较大的砂石。图1 降水井结构示意图7。2 集水明排沿基坑底周围设置排水明沟，并设置集水坑，排水明沟将积水引至集水坑内，然后用水泵抽走。排水沟和集水坑均采用反铲配合人工开挖成型。 （1）排水明沟在基坑四周边缘距边坡坡脚不小于0.3m处设置排水明沟，底宽1.0m，深1。0m,边坡坡比1;1，排水纵向坡度13%。

20、施工过程中及时对排水沟进行清淤,以防堵塞，对土层松软处采用M7。5砂浆抹面。排水明沟型式详见下图2所示。（2）集水坑在基坑四角、周边每隔30m设集水坑，集水坑底面应比排水明沟底面低1m以上,以保证水流畅通。集水坑尺寸如下图6所示,集水坑周边均采用M7。5砂浆抹面,以防止积水回渗进基坑土壤内。集水坑底部有泥沙淤积时及时掏除。每个集水坑中各配备一台出水直径150mm水泵24h不间断抽排水.集水坑型式详见下图3所示。图2 排水明沟示意图图3 集水坑示意图（3）截水沟在基坑周边坡顶处均设置0.3m0。3m排水沟，基坑坡顶1.0m范围内采用混凝土封闭,严禁地表水流入基坑和渗透坑壁土体内。8 基坑支护设计

21、8.1 基坑支护方案选择(1）1水闸1水闸右岸为农田，左岸为老成仁路，基坑开挖对老成仁路影响较大，部分地段在现有河道内开挖，基坑最大开挖深度约9.0m。本水闸基坑工程安全等级为二级。现有右岸滩地段按6。3节坡率放坡开挖,并采取挂网混凝土喷护。老成仁路段及现有河道地段结合围堰采取钢管锚杆挂网混凝土喷护。(2）2#水闸2水闸左岸、右岸均为农田，基坑开挖对周边影响较小，周边条件一般，大部分地段在河道内开挖，最大开挖深度约9.9m.本水闸基坑工程安全等级为二级.现有左右两岸滩地段按6。3节坡率放坡开挖,并采取挂网混凝土喷护。现有河道地段结合围堰采取钢管锚杆挂网混凝土喷护。（3）3#水闸3水闸左岸、右岸

22、均为农田，周边20m范围内无建筑物分布，周边条件一般，基坑开挖对周边影响较小,部分地段在河道内开挖,最大开挖深度约11.5m.本水闸基坑工程安全等级为二级.现有左右两岸滩地段按6.3节坡率放坡开挖，并采取挂网混凝土喷护。现有河道地段结合围堰采取钢管锚杆挂网混凝土喷护.8.2 支护参数(1）钢管锚杆挂网砼喷护钢管采用483.5mm焊管，面层喷射10cm厚C20细石混凝土，面层中配置80。2m0.2m钢筋网。锚杆横向间距1.4m,竖向间距1.2m，最底部锚杆长3m,向上逐排长度增加1m。（2）挂网喷护面层喷射10cm厚C20细石混凝土,面层中配置80.2m0。2m钢筋网.基坑支护结构详见附图深基坑

23、喷锚护壁结构图。8.3 支护施工（1）喷锚施工喷锚施工流程为：修整壁面 测定焊管位置 焊管机就位 焊管钻入设计深度 铺设钢筋网及加强筋 主筋与焊管悍接 喷射砼 杆体进行压力灌浆 （挖土至下一层焊管施工深度) 重复以上工作直至设计基坑深度。造孔采用焊管钻机，混凝土喷射采用PZ5B系列湿喷混凝土设备,用10m3空压机作动力。喷射完成护壁强度达到80%后，应进行压浆。浆液采用32.5R纯水泥浆，浆液水灰比为1：1.采用JW型制浆桶进行浆液的制备，HB3灰浆泵进行压浆。（2)网喷施工网喷工艺为：坡面清理挂钢筋网喷射混凝土厚度检查补喷处理养护,喷射工艺同前。8.4 支护工程量根据各水闸基坑支护布置，其工

24、程量详见下表2. 基坑支护工程量 表2序号项目名称规格型号单位工程量备注1水闸2水闸3水闸1C20喷护面积厚度:10cmm211406.81 13591.476052。34基坑支护2钢管483。5mmm24645.60 15756.435181。943钢筋网片80。2m0.2mt45。057 49.21223。9074钢筋14t21.361 23。33111。3335PVC管规格：50mmm633.71 755.08336.246防雨布/m21440。00 921。601152.00基底防护9 基坑安全监测9.1 监测项目及组织安排基坑工程安全等级为二级，对基坑变形要求较高.在整个施工过程中应

25、对地下水位的变化进行量测,对基坑内外情况监测，临近道路、基坑周围地表沉降监测，围护结构顶面水平位移等进行全方位监测,如发现异常应立即停止下一道工序施工，连续监测并采取相应措施,确保施工安全。监测结果作详细规范的记录和处理。9.2 施工监测组织与流程9.2.1 监测组织管理成立专业监测小组，以项目副经理为直接领导,监测小组组织机构成员如下：组长：夏维学副组长：邹会均、万俊义、徐学渠成员：钟波、林锦、田野、于飞、吴强、朱勇、唐小川、张志勇及一、二、三工区负责人.(1）监测组主要职责 负责监测方案和监测计划的制定。 监测仪器的选择和调试、仪器保养维修工作. 负责量测计划的安排与实施，包括量测断面选择

26、、测点埋设、日常量测、资料管理等。 按测点布设,量测和资料报告整理3个阶段进行监测数据的收集、整理和分析。 负责及时进行量测值的计算和绘制图表。并快速、及时准确地将信息，量测结果反馈给现场施工，以指导施工. 每次量测结束后，及时进行数据计算和分析，当天将监测结果和可能出现的问题通知小组领导，并协助制定相应措施。（2)施工监测流程图4 施工监测流程9.2.2 监测项目与相关要求（1）监测项目 主要监测项目 表3序号监测项目监测设备测点布置目的要求监测频率1边坡土体顶部的水平位移精密水准仪水准尺水平间距12米布置,相邻两组测点间间距20m监测基坑开挖引起的地表变形情况，确保施工安全围护结构施工中1

27、次/天开挖过程2次/天主体施工1次/周2地表沉降每次开挖后立即进行，每20m一断面围护及开挖时1次/2d主体施工时2次/7d拆撑时频率适当加密（2）监测点布设 地层情况观察:每2030m一断面； 边坡土体顶部的水平位移：距基坑边0.2H、0。5H、1。5H布置，相邻两组测点间距20m；图5 边坡顶部水平位移监测点布置示意图 地表沉降：每20m一断面； 支护结构的水平位移及垂直位移:围护结构上每1015m选一个测点； 地面建筑物监测点的布设:A视建筑物规模、形状在建筑物的四角、大转角处沿外墙1015m或每隔2-3根柱子上埋设测点。用14的钻头在底层屋角处钻一向下约45的斜孔,灌注砂浆，插入12的

28、螺纹钢，螺纹钢顶部磨成球状。B建筑物监测按二等变形测量精度等级用精密水准，铟钢尺进行测量。与地面沉降共用高程监测控制网。 基坑底回弹和隆起：每2030米一个断面，在基坑中部设测点； 地下水位：每25m一个;（3）监测仪器 主要监测仪器 表4类别设备仪器名称单位数量监测仪器全站仪台3反射棱镜套8精密水准仪台6铟钢尺把12水准塔尺把6计算机台3Fx-4800p计算器个9（4）监测标准 基坑监控量测监控指标值 表5序号量测项目控制标准预警值1地表沉降30mm0。15H2围护结构水平位移80设计轴力90%*设计轴力9。2.3 监测实施方法(1）地层观察1）观察方法：每次开挖后技术人员对工作面地层进行肉

29、眼观察，并记录结果。如果水文、地质情况没有变化,每10m做一次观测记录；如果水文，地质情况有变化，包括水位、水量、水质、地层性质、厚度等，根据地质情况变化及时记录。若渗漏的地下水中含有泥砂，立即报警。对已施做的边坡结构裂缝进行观察和记录描述，如发现异常立即报警。2）数据处理：将所有的记录当天存入计算机监测管理系统,统一管理。（2）边坡土体顶部的水平位移监测1)量测精度：1mm。2）监测方法:利用土体水平位移测斜孔和水平观测孔，用高精度经纬仪进行量测。3）数据处理:监测结果存入计算机监测管理系统绘制水平位移曲线图统一管理，并进行回归分析，判断基坑开挖对地表变形的影响。（3）地表沉降监测1）监测方法：在地表埋设测点，用精密水准仪进行地表沉降的量测。2)数据处理：沉降监测紧随开挖进行,沉降值存入计算机监测管理系统绘成沉降曲线图统一管理，并绘制报表。（4）支护结构变形监测1）监测方法：利用围护结构水平位移测斜孔，用测斜仪、水准仪、水准尺、收敛仪等量测，在基坑开挖时跟踪量测。2）数据处理:监测基坑开挖引起的围护结构变化情况，监测值存入计算机监测管理系统绘制围护结构变形曲线图统一管理。当某段土体位移过大时，查明原因采用加强措施，加强锚杆、支撑和改良、加固地层等措施，保证施工安全。9。2。4 数据处理与应用