土木工程毕业设计（论文）-上海地铁1号副线湄星路站基坑设计与施工.doc

第 1 页全套图纸加扣3012250582目录1 工程概况11.1 工程地质11.2 水文地质11.3 基坑周围临近建筑物21.4 周围管线及地下构筑物21.5 周围交通状况31.6 施工条件和气候。32 设计依据和设计标准32.1 编制依据32.2 基坑工程等级及控制标准43 基坑的围护方案设计。43.1 钻孔灌注桩43.2 水泥土搅拌桩43.3 地下连续墙支护。43.4 型钢水泥土搅拌桩墙（SMW工法）53.5 方案比选54 基坑支撑方案设计。54.1。支撑结构类型54.2 支撑体系的类型64.2.1对撑64.2.2角撑64.2.3钢筋混凝土环梁支撑64.3 支撑体系的方案比较和选定64.4 基坑施工时需要注意的问题75 计算书75.1 荷载计算75.1.1 地下连续墙设计75.1.2 各计算截面处土的物理指标75.1.3 计算各关键截面处土的平均物理指标。75.2 围护结构地基承载力验算。85.3 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算95.4 抗渗验算。95.4.1 基坑底抗渗流稳定性验算95.4.2 基坑底土突涌稳定性验算。105.5抗倾覆验算105.6 整体圆弧滑动稳定性验算115.7 围护结构内力变形计算115.8 钢支撑强度验算145.8.1 强度验算145.8.2 弯矩作用平面内的稳定性验算155.9 地下连续墙配筋验算155.9.1 纵向通长钢筋设计155.9.2 水平钢筋设计.166 基坑主要技术指标166.1 开挖土方量166.2 浇筑混凝土量176.3 钢筋用量176.4 人工费用171 基坑施工准备.261.1 基坑施工的技术准备.261.1.1了解各类设计相关文件及图纸的自审和会审261.1.2基坑工程技术交底工作261.1.3了解整理水文地质气象等相关勘察资料261.2 基坑施工的现场准备.261.2.1 拆除障碍物.261.2.2 测量放线261.2.3 “三通一平”。271.2.4 临时设施的准备。271.3 其他施工准备271.3.1 施工物资的准备271.3.2 施工机械的准备271.3.3 施工队伍的准备291.3.4 应急准备工作291.3.5 季节施工292 施工方案302.1 概况302.1.1 基坑主要技术参数及特征。302.1.2 基坑开挖具体工程量302.2 施工工法302.2.1 具体施工方案302.2.2 工程的施工顺序302.2.3 施工工期的确定302.3 地下连续墙施工302.3.1 地下连续墙施工流程302.4 基坑开挖312.4.1 技术准备312.4.2基坑开挖方法312.4.3 坑底开挖及底板施工322.4.4 基坑开挖的注意事项322.4.5 钢支撑安装和拆除322.5关键部位和主要技术措施322.5.1围护防渗漏措施322.5.2支撑体系及优化措施322.5.3坑内加固及优化措施322.5.4 基坑角点的施工方法332.5.5坑内井点降水措施333 施工总平面布置333.1 施工现场布置原则333.2 场地布置333.2.1地连墙施工时平面布置333.2.2基坑开挖施工的平面布置344 施工进度计划及管理措施344.1 工程安排的原则344.2 施工进度计划344.2.1 主要工序工期安排344.2.2 施工进度计划图354.3 施工质量过程控制355质量、安全、文明管理措施365.1质量管理365.1.1工程质量标准365.1.3质量保证体系365.2土方运输环境管理375.3安全生产管理措施375.4文明施工及环境保护措施371 研究的目的和意义431.1 研究意义与目的431.2 研究现状432 被动土压力442.1 被动土压力定义442.2经典土压力理论：442.2.1库伦土压力理论442.2.2朗肯土压力理论443有限元数值模拟方法453.1有限元简介453.1.1 有限元的发展453.1.2 有限元求解思路453.2有限元分析在本课题的应用463.2.1 塑性材料的应力应变关系463.2.2 初始应力法463.2.3摩尔-库伦破坏准则474模块的具体设计474.1 开发平台选择474.1.1 fortran的简介474.1.2使用Visual Fortran编程484.2 程序的设计484.2.1 选择单元类型484.2.2网格的划分494.2.3程序的流程494.3利用Visual Fortran实现程序可视化504.3.1项目类型的选择504.3.2主界面的设计504.3.3对话框设计514.3.4图形的输出535 小结55参考文献：56翻译原文58中文翻译62有限元方法在岩土极限状态设计中的利用621引言622有限元法在预测破坏荷载的准确性623如何介绍极限状态在有限元计算中的局部因素636结束语64致 谢651 工程概况根据施工规划，湄星路站基坑位于湄州路与湄星路的十字路口北方，呈北南走向。修建于湄州路路面之下，本工程共划分为三期进行建设。湄星路车站外包长159m，标准段面宽度为16m，长度为132m，南、北端头井外包宽度20 m，端头井长13.5m。车站为地下二层岛式站台车站，为丙级车站，主体结构采用单柱双跨钢筋混凝土结构，采用两层双柱多跨梁式框架。1.1 工程地质通过对站址勘测地质报告表明，本工程的所在场地的地势地形相对平坦，地面标高为3.00m，上部主要土体由饱和粘土和粉质土组成且一般有成层分布的特点。此区域属第四系冰海平原地基土沉积层，不存微承压水层。基坑所在地质资料显示土性特征如下表所示：土层编号土层名称土层描述厚度（m）层底标高（m）重度（kN/m3）填土水泥、碎石等杂物，下部由粘性土组成2.01.018褐黄灰黄色粉质粘土含有氧化铁斑点及铁锰质结核1.4-0.418.6灰色淤泥粉质粘土含云母、有机质，夹粘质粉土、薄层粉砂，土质不均匀4-4.417.7灰色淤泥质粘土土质均匀，土面较光滑，含云母。贝壳碎屑夹少量薄层粉砂8.5-12.916.7灰色粘土含云母、有机质，夹少量泥钙质结核3.5-16.417.6灰色粉质粘土夹粉砂较多，中等压缩性5.3-21.717.7灰色粉砂土质不均匀，夹少量粘土4.7-26.418.9灰色粉性土土质不均匀18-44.418.71.2 水文地质（1）潜水含水层；由于湄星路站地表直到地下35m的范围的土性为饱和粘性土，然而粘性土的地层的透水性很弱。地下地下水水位的高低变化主要受气候条件的影响，如降水，强日照等影响，地下水在埋深4m范围之内受气温变化影响较大。潜水的地下水其绝对标高为+1.5m左右，水位深度为1.5m左右。（2）承压含水层；据实际勘察的水文地质的数据可以得知，承压含水层至少有13m厚，大约由地下28m到地下41m处。本工程承压水头高度在地表以下的3.5m处，即绝对标高为-0.5m，在上海地区属于第一承压水含水层。1.3 基坑周围临近建筑物 湄星路站车站所在湄州路段道路较窄，路面宽约10m，建筑物需要根据距车站基坑的距离的远近采取不同和自身结构的特点采取针对性的保护措施，保证不影响到安全使用。基坑影响范围内的主要建筑物的大致信息，如下表所示： 表1.2 临近建筑物编号 名称建筑结构/层数基础类型到基坑距离1.红阳花木城砖混/3层条形基础25m2.红阳花木城东区砖混/2层条形基础40m3.上海儒亨实业有限公司砖混/2层条形基础20m4.上海阜人恒废旧物资利用有限公司砖混/3层条形基础10m5.居民楼砖混/4层条形基础33m6.公共卫生间砖混/1层条形基础5m 从上表可以看出，湄星路站周围大多为工业厂房还有少量的居民楼，离主体基坑最近的的分别是西侧的上海阜人恒废旧物资利用有限公司以及东面的上海儒亨实业有限公司。从总体而言，基坑周围并无复杂或需要特殊保护的建筑物，而且多数建筑物距离基坑较远，影响并不明显。因此，在基坑施工时，采取正确的开挖围护方式，并保证实时检测，并根据检测结果采取对应措施就可以有效的保护周边的建筑物结构的安全性。1.4 周围管线及地下构筑物湄星路站地下有部分管线，但无地下构筑物。为了保证基坑施工安全与周围建筑物及管线的安全，在基坑施工时应采取有效措施。基坑施工时需要加强与当地各相关部门加强沟通以及信息化施工和信息化监测。管线的分布具体情况如下表：表1.3 场地内地下管线分布管线类型管径（mm）/规格埋深（m）材质所处位置处理方法电力1根0.7缆湄州路道路下搬 迁煤气1501.2铁湄州路道路下搬 迁雨水9001.9砼湄州路道路下搬 迁污水3002.0砼湄州路道路下搬 迁污水3001.2砼湄州路道路下搬 迁上水1501.2铁湄州路道路下搬 迁上水4000.9铁湄州路道路下搬 迁电话1根0.6缆湄州路道路下搬 迁1.5 周围交通状况湄星路路站沿湄星路布置，位于湄州路与湄星路相交的十字路口的南侧。因周边只有工业园区和居民区，没有较密集的商业区，所以车辆不多，除上下班时稍拥挤，其余时段交通状况较好。湄州路路宽7m，两侧人行道各宽约1.5m，总宽度为10m，机动车双向通行，设2股机动车道，机动车南北双向向行驶，车流量较小。湄星路现状为机动车东西双向向行驶，路幅宽度约10m，处上班高峰段，其他时段车流量较小。1.6 施工条件和气候。本工程具有开挖深度大、工期的要求较高、地质条件等因素会带来一系列的困难与挑战。因此，施工过程中，需要准备特定的解决措施以解决不同的技术难点和可能出现的问题； 并对湄星站主体结构，附属结构分别进行有针对性的选择施工工艺与问题的解决方式。上海濒江临海，呈现季风性、海洋性气候特征。主要气候特征是：春秋气温适中，夏季较为炎热，冬季较为阴冷；全年的雨量较为适中，但较为集中，一半以上雨量都集中在59月份的汛期阶段；在雨季施工会有一定的困难，所以要制定相应的降水与应急制度措施。年平均日照1400h。2 设计依据和设计标准2.1 编制依据施工中使用的规范如下表：序号编 号名 称1DGJ08-11-1999上海市地基基础设计规范2GB500308-1999地下铁道、轻轨交通工程测量规范3GB/T50326-2001建设工程项目管理规范4DBJ08-202-92钻孔灌注桩施工规程5TB10203-2002铁路桥涵施工规范6GB500212001岩土工程勘察规范7JGJ79-2002建筑地基处理技术规范8SZ-08-2000上海地铁基坑工程施工规程9DBJ08-61-97上海市标准基坑工程设计规程10DGJ08-236-1999市政地下工程施工及验收规程11GB50208-2002地下防水工程质量验收规范12现行的国家及上海市颁发的其他技术规范和标准2.2 基坑工程等级及控制标准 根据规范的对基坑等级的相关规定可知，本基坑的开挖深度是大于10m的，所以本基坑的安全等级应该设置为一级。由于湄星路站基坑等级确定为一级基坑，因此根据基坑设计的相关资料可知，对基坑变形量的控制包括：本工程基坑的抗隆起系数K需要大于2.5；地面的最大沉降要小于基坑开挖深度的0.2%；基坑围护墙的水平位移要控制在基坑开挖深度的0.3%。3 基坑的围护方案设计。当基坑进行开挖时，会对周边土体产生然懂，因此会影响周边建筑物的安全。为了减小基坑开挖对周边的影响，并且提高基坑自身的稳定性，在基坑开挖之前就需要对基坑设立围护结构。不同的基坑的围护方案需要根据其实际情况结合内部结构和外部环境已经技术、经济等因素进行确定。3.1 钻孔灌注桩这种围护结构是在软土地区很常见的一种，将钻孔灌注桩与止水帷幕作为围护结构是可以适用于开挖深度较大的基坑工程。这种方法的优点有：工艺简单、投入成本较低、环境影响较小。缺点有：钻孔过程会对场地产生较大污染大，产生的泥浆多，不易保持文明施工；施工中对电量耗费较大，施工场地的重复占用，并且施工工期较长；易于发生流砂的工程慎用。3.2 水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩是将土和水泥用搅拌机进行搅拌后形成的连续搭界而成的水泥土柱状挡墙。它的优点有：同时具有档土和挡水的功能；施工时无震动、污染少、挤土轻微，因此对环境影响较小；施工耗费较小，经济性较好。缺点有：坑顶的宽度较大；坑顶水平位移较大。 3.3 地下连续墙支护。地下连续墙支护是首先开挖沟槽，然后利用触变泥浆护壁，然后再沟槽中放置预先焊接好的钢筋笼，并通过导管法在其中浇筑混凝土，从而形成一段具有防渗、挡土、承重的地下墙体结构。使用地下连续墙作为围护结构的优点有：由于其施工产生的震动和噪音都比较小，因此对周边居民影响较小；地连墙的墙体刚度大，可以承受较大的土压力，对基坑开挖的安全性有着很号的保障，特别适用于深基坑之中；防渗性能好，因此可以适用于多种地基条件；对空间的占用较少，在施工场地较小时候有着较大的优势，并且施工时间也较短，工期有保障。地下连续墙的缺点有：当地下存在很软的淤泥或者含有超硬的岩石层这类特殊的地质条件下，施工难度较大；施工方法出现差错时，相邻墙段之间可能会出现漏水情况；地连墙的施工成本较高。3.4 型钢水泥土搅拌桩墙（SMW工法） SMW工法就是在水泥土桩内插入型钢等，使成为具有受力和抗渗功能的支护结构。SMW 支护结构的适用于应用水泥土搅拌桩的场合，对于粘土和粉细砂为主的松软地层也有很好的适用。它的优点有：成桩止水效果好，并且当水泥掺量达到25%时候效果会更好；造价想对较低，用过的型钢能够回收；施工速度相对比较快。而SWM工法的缺点是：机械施工会耗费大量用电；其基坑围护结构属于柔性支护，所以变形比较大，因此不宜用于太深基坑；在粉细砂层中可能会产生抱钻的现象。3.5 方案比选上海地铁1号线副线湄星路站基坑开挖深度较大，最深处达16m，且长度较长，外包长度159m；工期时间较为紧张，进度要求较高。基于这些因素来选择合适的围护结构。不采用钻孔灌注桩的因素:基坑开挖深度较深，水泥土搅拌桩的垂直精度难以保证，因此较深处搅拌桩桩间的搭接较难施工，从而影响止水效果；本基坑土层情况较为软弱，深度很深的情况下，钻孔灌注桩围护结构的变形就会增大这样就容易导致止水帷幕的开裂。不采用型钢水泥土搅拌桩墙的因素：其支护刚度较小只适用的基坑深度较小情况。不采用水泥土搅拌桩的原因：桩墙的位移相对较大，基坑长度较大的情况并不适用。从整体考虑，地下连续墙满足本工程所需要满足的因素，因此选用地下连续墙作为围护结构。4 基坑支撑方案设计。4.1。支撑结构类型 在深基坑工程之中，为了承受围护结构所传递的水压力和土压力，我们需要设置支撑结构。一般支撑结构体系由围檩、支撑、立柱及其他附属构件组成，在地质条件很好的情况下且具有较好的锚固力的地层中，基坑支撑可以采取锚杆和拉锚。内支撑体系中经常使用的是钢筋混凝土支撑和钢支撑，它们各有其不同的优缺点。要根据本基坑的类型特点和地质条件从而选择最合适的支撑体系。现浇混凝土支撑体系由围檩、立柱和围檩、支撑及角撑、托架或吊筋还有立柱、托架锚固件等其他附属构件组成。钢筋混凝土支撑的特点主要有:可以较为方便的调整断面的尺寸大小和平面布置形式从而为施工更好的保证空间的利用率；混凝土支撑的刚度大，可以承受较高的荷载，安全性较高；其施工工期较长，而且拆除困难，拆除产生的建筑垃圾对环境影响较大。钢结构支撑体系是由支撑、角撑、围檩、轴力传感器以及千斤顶、支撑体系检测监控装置、柱桩及其他附属装配式构件组成。钢支撑主要特点包括：只适合于受压情况不宜受拉，因此不宜作为基坑的第一道支撑；钢支撑的刚度较混凝土支撑要小，而且整体变形大；钢支撑的安装拆除较为便利，并可以反复周转利用对环境较为友好；对拼装质量要求较高，如果个别的节点失稳可能会造成整体的破坏。4.2 支撑体系的类型4.2.1对撑对撑就是将支撑架设在基坑的两侧为基坑提供支撑力。对于平面形状较为规则的基坑通常选择对撑的形式，当基坑平面形状为长方形时候，选择对撑是最为合适的情况。对撑的布置方式通常是撑在基坑两边上，然而，当基坑的长宽比不是很大时，有时需要将两个对边都布置支撑，也就是形成井格形式的布置。4.2.2角撑角撑就是将支撑结构布置在基坑的相邻两侧，并于墙体形成一定角度，成三角形的形式。角撑的特点是：虽然不能最有效利用到支撑的最大所能承受的荷载，但角撑的布置可以为挖图施工作业留出较大的空间，对于一些基坑平面形状较为复杂的情况，角撑可以很好补充对撑在局部的不足；对于基坑长度较大，基坑的短边可以利用角撑加以支撑。4.2.3钢筋混凝土环梁支撑钢筋混凝土环梁支撑是将钢筋混凝土进行环状布置的一种支撑形式。当基坑平面形状较接近正方形的时候可以选择这种支撑形式，而对于长方形形状平面的基坑可选择对撑和采用双圆环梁相结合形式，适用于外部受力均匀的基坑工程中。它的优点有：支撑体系整体受力分布较好，方便后续工序施工的进行，能有效节省原材料的使用量。4.3 支撑体系的方案比较和选定4.3.1 支撑材料和类型本基坑工程的平面形状接近于长方形，较为规则。而且由于本工程项目对工期的要求较高，时间较为紧迫。湄星路所在的地层主要为粘土淤泥等不适合利用锚杆支撑的土层，因此应该选择内支撑结构体系。而相对于混凝土支撑，钢支撑更适用于平面形状规则的基坑，并且易于装拆，假设速度快，能明显的提高施工的速度，利用工期的控制。因此本工程最终选择钢支撑，其具体规格选择60916。4.3.2 支撑道数依据规范的要求，由于接近地面处的土压力较小，因此通常首道支撑距地面1.02.5m。由于靠近坑底的土压力越大，因此需要最下道支撑尽可能靠近底板，但为了方便最后的人工施工，因此最好要比底板高出0.6m。采取四道钢管支撑，从上而下支撑间距依次为4m、3m、3m、第一道支撑距墙顶和最后一道距离基坑底部都为2m。端头井角部设置钢管角撑，同样设置四道支撑。4.3.3 立柱本基坑工程开挖标准段开挖宽度为16m，开挖深度为14m，经计算验证，当架设钢支撑后，不会由于自重而造成弯曲变形，因此不需要设置中立柱，以保证能够支撑住其自身的重量。4.3.4 围檩 考虑到支撑点的间距，本工程采用钢围檩。围檩是墙体与支撑中间的桥梁，使墙体的受力更加均匀的传递到支撑上，因此可以起到传递力的作用。 4.4 基坑施工时需要注意的问题（1）开挖的时候，需要及时对出现渗水、漏泥的现象的地方进行相应的止水补漏的措施。（2）本工程是深基坑工程，可能会产生周围土体产生较大的位移的情况。这时需要加快支撑的速度，做到边挖边撑，还要减少基坑的暴露时间。（3）根据本工程的地层资料，在等地层主要为粘性土层，所以它们的触变、流变特性较为明显，因此开挖过程需要较少对土体的扰动。（4）根据水文地质资料可知，本地区的地下水位较高。因此需要在开挖之前打造降水井，将地下水降到开挖深度以下，防止基坑在开挖过程中出现流沙、管涌的现象。 （5）由于本工程的填土层较厚，而填土层的成分复杂，因此，在对围护结构施工时会有一定的影响，在设计时要引起注意。 5 计算书5.1 荷载计算5.1.1 地下连续墙设计 连续墙深度的确定： （5.1）标准段地连墙深度为：H=h+hd =14+11.2=25.2m，取25m端头井地连墙深度为：H=h+hd=16+11.2=27.2m，取27m。5.1.2 各计算截面处土的物理指标 土层厚度（）含水量（）重度（）粘聚力摩擦角（）侧壁摩阻力特征值fs(kPa)填土2.033.91920褐黄色粉质粘土1.431.918.61720.732灰色淤泥质粉质粘土4.032.117.713.522.357灰色淤泥质粘土8.531.616.71117.841.5灰色粘土3.537.417.61315.655灰色粉质粘土5.325.217.71416.763灰色砂质粉土4.727.118.91030.653.5 灰色粉砂18.025.518.71515435.1.3 计算各关键截面处土的平均物理指标。标准段处的截面有： （5.2） （5.3） (5.4) （5.5） (5.6) (5.7) kN/m3 kPa （5.8） （5.9） 5.2 围护结构地基承载力验算。 （5.10）则有：地连墙自重： （5.11）将结构上部的荷载取为1000kN，则Ra=1928kN（满足）5.3 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算 (5.12) (5.13) (5.14)）5.4 抗渗验算。5.4.1 基坑底抗渗流稳定性验算 计算图示如图：图5.2 坑底土体抗渗流计算图式 si1RSic (5.15)=（GS-1）/（1+e） (5.16) L=+2D =12.5+212=37=12.5/37=0.34=（GS-1）/（1+e）=(2.65-1)/(1+0.80)=0.92siRSic=1.00.341.50.92=0.551（满足）综上所述，上海市湄星路站基坑工程抗渗性达到使用标准，渗流破坏现象不会发生。5.4.2 基坑底土突涌稳定性验算。承压水含水，埋深在离地面29m以下，最大水头高度为距离地面5.0m。 (5.17) 5.5抗倾覆验算 (5.17) 图5.1 抗倾覆验算计算简图 5.6 整体圆弧滑动稳定性验算当基坑内支撑只有一道的时候则必须进行此项验算；本工程内设置了四道横向支撑，因此可以不进行圆弧滑动稳定性验算。5.7 围护结构内力变形计算 用山肩邦男近似解进行计算，其原理如图5.2所示。图5.2 山肩邦男法计算简图（1） 参数的计算1、的计算由： (5.18) (5.19) （5.20）基坑开挖深度为14m，c=12.56,=18.4，=17.43，共设置四道钢支撑，其支撑间距为4m、3m、3m。最下道支撑离坑底的距离为2m，第一道支撑距墙顶2m （5.21）即2、的计算 （5.22） 即（2） 各支撑的内力计算基于安全性的考虑，将地面超载等效为对应重量的土，等效厚度1.15m。，m,m解得：将带入（5.18）式求轴力：该处弯矩为：2、第二道支撑 解得求轴力： 3、第三道支撑，m，m，m， 即： 解得4、第四道支撑，m，m，m， 即： 解得 5、基坑底部 6、基坑内部弯矩最大值 (5.23) 令dM(x)=0，解得 x=-0.62m 即 kN/m图5.3 围护结构支撑轴力/弯矩图5.8 钢支撑强度验算 5.8.1 强度验算 (5.24)面积：.惯性矩：.截面模量：.回转半径：.每米重量: .截面最大弯矩：所以有：5.8.2 弯矩作用平面内的稳定性验算 (5.25) ，由 。 5.9 地下连续墙配筋验算5.9.1 纵向通长钢筋设计（1） 墙体配筋： (5.26) (5.27) (5.28) (5.29) 受拉区选配1636钢筋，As=181017.9=16286.4mm2，按双排布置。（2）墙背侧配筋：经计算，最大负弯矩可忽略不计，按照构造配筋：选配22100。5.9.2 水平钢筋设计.箍筋均按构造进行配箍，即箍筋为16250。图5.5 截面配筋图6 基坑主要技术指标6.1 开挖土方量：松散系数为1.26.2 浇筑混凝土量6.3 钢筋用量 6.4 人工费用总数为200人，总共304个工作日，每人每天所需要的费用为100元，因此工程所需人工费粗略计算为：第 38 页中国矿业大学2014届本科生毕业设计1 基坑施工准备.1.1 基坑施工的技术准备.1.1.1了解各类设计相关文件及图纸的自审和会审 当设计部门交付设计图纸之后，施工部门相关的工作人员应该对图纸的设计内容和设计意图进行学习和了解，并对图纸的设计内容相关的尺寸和设计说明进行校核，对施工相关的工艺流程有所明确，对施工图纸的细节内容和施工的质量标准进行掌握。图纸的自审和会审是施工前技术准备的重要部分，它们的目的是为了在具体施工之前找出工程中的特点及难点，并为需要解决的技术难题制定相应的解决方案。通常首先是专业自审，然后是专业互审。施工单位在会审过程中需要对会审内容进行记录，形成会审文件，然后进行归档。1.1.2基坑工程技术交底工作为了让相关人员对工作内容和操作规范的快速学习，需要进行工程技术的交底工作。技术部门要认真编写施工组织设计，并对关键工序和可能出现的问题提出针对性的措施。要组织各个专业施工队伍进行施工图纸的学习，要保证各个方向的部门能够统一协调的开展施工工作，并在各阶段实际施工作业之前，可以通过分段进行技术交底工作。1.1.3了解整理水文地质气象等相关勘察资料 对湄星路站所在地区的水文气象地质的勘察资料进行了解，主要包括：湄星路站所在地的地形起伏、交通和周边建筑物的情况；地下各土层的特点、土的承载力等土质情况；地下水、承压水以及周边河流分布等水文情况；当地的气温、雨雪量、冻结深度以及各季节的特点等气象资料。1.2 基坑施工的现场准备.1.2.1 拆除障碍物.本工程障碍物可分为地上和地下的建筑物。地上的建筑障碍物主要包括地面的一些公共设施，民房，电力设施等。地下建筑物包括输水管，煤气管道，人防措施和通信电缆等。在查处之前必须查清障碍物的种类与分布，并积极与当地各相关部门进行协商，并制定相应的合理的处理措施。对于地下障碍物的清理可以根据地下障碍物的埋深深度的情况分别进行清理，在开挖前将埋深较小的进行清除，埋深较大的可以在施工过程中再进行清除。对道路两侧而言，本工程中场地西侧为工业厂房，且没有太大的地面荷载，且与施工场地距离较远，东侧同样为工业厂房及少量居民住宅，由于住宅楼层较低，工业厂房内并无较大的地面荷载，而且离基坑距离适中，在基坑开挖时，不会造成较大的安全影响。1.2.2 测量放线 结合湄星路站基坑工程的实际情况与图纸相关信息，对导线和水准控制点进行测量，然后上交监理部门进行二次审核。在施工的过程中还需要进行多次测量，直到工程的结束。1.2.3 “三通一平”。三通一平是工程开工的前提条件。（1） 路通在施工前，需要在施工场地建立临时性的交通运输路线，从而保证施工材料和机械能够顺利到达施工场地。为了保证基坑开挖过程时施工场地周围的交通状况的影响降至最低。考虑到湄州路两侧不远处都有道路可以为之分流，并且形成道路网络，因此不会造成道路不通。在施工时将工地大门直接与湄州路和湄星路相连，这样便于各种材料的运输。（2）水通在湄州路两侧是工业厂区，有较方便的水管线路，从通水管线对生活区和施工区分别接入一条，从而保证各方面的用水需求。而且要将生活和工程建设中产生的废水引入周边的地下排水管线排除，不能造成污水的污染。（3）电通在架设电力系统前需要根据施工组织设计对工程生产过程中各类设备所需的电力强度来选择合适的电压器和电力线路，并通过合理的规划电力线路以确保动力设备和通讯设备的畅通。（4）场地平整场地平整是为了提高施工过程中架设各类设备的安全性，也方便各类机械和材料的放置和运送。结合图纸和现场的实际情况进行平整处理，确保施工的顺利进行。1.2.4 临时设施的准备。 本工程选择地连墙作为围护结构，因此还需要建立钢筋笼制作棚、集土坑和泥浆池的场地。在临时设施的建设中，我们要充分考虑到之后施工生产和生活办公的便捷和安全性的要求，要将生活区与施工区域尽量分开，以保障工作人员的办公和生活一个良好的环境。1.3 其他施工准备1.3.1 施工物资的准备各类施工物资的准备首先要根据施工过程对所需物资量进行预算，并按照所需要的量与物资的供应商进行联系，并制定所需物资的合同，合同应该包含物资的量。对应物资的存放要根据施工平面布置图放置到对应地点，以方便在使用时的便捷，1.3.2 施工机械的准备根据施工阶段的不同，需要不同的机械设备。要做到在设备使用前对设备进行检修，以免在施工过程中产生故障。对所需的设备可以根据成本的核算，选择租用或购买等形式。设备的进场顺序也要井然有序，以免对场地的过多占用。序号名称型号规格单位数量备注1经纬仪J2套22水准仪DS3套23拓普慷全站仪GTS-6套1地下连续墙施工设备见表1.2。 表1.2 地下连续墙施工设备序 号名 称单位数量用 途1经纬仪台2测量放样2水准仪台23液压挖掘机台1障碍物的破碎4空气压缩机台15斗式装载机台1土方内驳6自卸卡车辆27定型钢模m2250导墙、道路等钢筋混凝土结构施工8插入式振动器台69平板式振动器台210钢 跑 板块10泥浆系统平台11冲 拌 箱只112双轴拌浆机套2泥浆系统设备13土渣分离筛只114旋流除渣器只815双层振动筛只216泥 浆 泵只1517手拉葫芦只518泥浆取样绞车台1泥浆测试器具19泥浆取样筒只120泥浆取样盆只1021泥浆测试仪器套122电子秒表块323磅 秤台124吸引胶管根20泥浆输送管路25宝塔头法兰只4026绵纶软管m20027消防快速接头付2028液压抓斗台3成槽作业29履 带 吊台5同液压抓斗配套吊装作业30超声波测壁器套1槽段质检31空气升液器套1清底换浆32空气压缩机台233钢筋成型机台234闪光对焊机台135直流电焊机台1536接 头 管套6墙体混凝土浇灌37混凝土 导 管套338液压顶管机套1顶拔接头箱反力管1.3.3 施工队伍的准备根据本基坑工程的特点、施工的经济性、施工进度以及施工现场的实际情况，配备有相似工程施工经验的优秀施工人员进行施工，要保证施工人员尽量不受外部环境的影响，在符合相关技术要求的前提下，科学合理地组织劳动力资源，合理安排施工，在施工安全情况下，使施工效率最大化，经济效益最大化。根据当前施工的具体内容选择对应项目的各类施工人员的数量及比例，分为白天施工与晚间的施工。晚间工作主要对建筑垃圾进行清理，以及对下一工作日的各项准备工作，以保证工程施工的顺利进行。具体劳动力人数的计划安排情况见下表：1.3.4 应急准备工作必须提出应急解决方案。以便如果出现以上险情能够迅速准确的做出反应，减少险情所带来的各项损失。应急准备工作中主要包括：湄星路站相关负责人的应急队伍；消防、通讯、医疗等相应应急设备；湄星路附近的消防部门、医疗部门等部门组成的相关救急机构。1.3.5 季节施工 （1）雨季施工措施上海地区为较多雨的地区，因此，必须做好雨季施工的对应措施。首先要注意避雷与防漏电的措施。然后利用防水材料遮挡重要的不能进水的部件。在雨量较大时，应及时停止户外的工作，并做好防水排水的工作。且在施工便道处要做好防滑的措施。施工的大型设备及一些防水防潮材料， 保持雨季道路具有足够强度，防止雨季道路泥泞，影响施工；做好配电箱电线等电力设备的绝缘防护工作，由专业电工进行定期检查。尽量保证施工用电的电线和电缆放置在地面以下。 （2）夏季、冬季的施工措施上海地区夏季温度较高，混凝土表面容易收缩而产生裂缝，应对此通过湿润养护并及时覆盖对新浇筑的混凝土进行养护处理。 除了阳光直接照射的表面，在基坑底的气温同样较高，应时刻注意坑底施工人员的安全，做好防暑降温和相应的医疗准备工作。冬季气温较低，需要收集当地天气变化情况，需要提前做好防寒施工准备；材料部人员及时做好冬季施工需要的保温材料的进场工作；按规定加入在混凝土和砂中加入外加剂，但含有的外加剂禁止加入钢筋混凝土中；冬季施工，应建立气象、测温、外加剂等原始记录；浇筑完混凝土后，及时覆盖保温养护；做好冬季机械设备的防寒工作，按规定进行养护。 (3)其他特殊气候的施工措施上海地区地处沿海，可能会遇到台风气候。在台风来临之前，对需要加固的构造物和地面放置物品的稳定做好预先的保护措施，确保不会因为台风而出现损坏。并且，为了保证人员的安全，台风到来时应停止一切户外作业。在气象预报发布之后，要准确迅速的通知到每一个工作人员。2 施工方案2.1 概况根据施工规划，湄星路站基坑位于湄州路与湄星路的十字路口北方，呈北南走向。修建于湄州路路面之下，本工程共划分为三期进行建设。湄星路车站外包长159m，标准段面宽度为16m，长度为132m，南、北端头井外包宽度20 m，端头井长13.5m。车站为地下二层岛式站台车站，为丙级车站，主体结构采用单柱双跨钢筋混凝土结构，采用两层双柱多跨梁式框架。2.1.1 基坑主要技术参数及特征。标准段开挖深度为14m，端口井开挖深度为16m，总共开挖土方量为56217.6m。基坑围护结构采用地下连续墙。基坑设置四道支撑，都为钢支撑，支撑与围护墙需要用围檩连接。支撑布置形式采用对撑形式，端头井角要设置三道角撑，与标准段的角用钢筋混凝土进行支撑，从而提高支护墙体的整体性。2.1.2 基坑开挖具体工程量 工程量项目土方（m3）混凝土浇筑（m3）东端头井10603.91112.5西端头井10603.91112.5标准段37386.01608.0总量58593.83833.02.2 施工工法2.2.1 具体施工方案湄星路站总体施工方案根据交通疏解的方案，管线迁移的计划，以及周边环境还有相邻标段的施工情况，并结合具体工期安排的要求，基坑施工时采取明挖法进行施工。 2.2.2 工程的施工顺序按照施工总体规划，首先完成主体结构端头井部分的围护结构，然后是车站主体部分的围护结构的施工，最后施工出入口，风井等结构的施工。2.2.3 施工工期的确定根据招标文件的工期规划，上海一号副线湄星路站拟于2015年8月1日开工，并于2016年10月2日竣工，总历时428天，共304个工作日。2.3 地下连续墙施工2.3.1 地下连续墙施工流程（1）导墙施工导墙是为了保证地连墙挖槽时，保证槽段的稳定性的保护性结构。本工程通过对地质情况和荷载的计算，导墙最后选择倒“L”型的结构形式。在导墙施工时需要注意一些问题，如：导墙的顶面需要超出地表100mm。并且还要注意在地下水位的500mm以上；导墙施工的误差要控制在一定的范围内，尤其导墙内侧要尽量保证垂直；导墙外侧需要填满粘性土，在对导墙浇筑过程中需要两边对称施工，达到一定强度之后再进行拆模，并且在导墙内侧需要设置支撑；导墙在养护期间，重量较大的机械不能够靠近，以免造成导墙的损坏。（2）泥浆制备根据本工程具体土层的特点，在制浆材料的的选择上，我们采用粘土，并且对粘土的含砂率和塑性指数有一定的要求。通常为了让泥浆材料充分的水化，需要将制备好的泥浆贮存一天左右的时间。新旧泥浆也需要分开贮存，使用过后的泥浆如果要进行循环重复使用，就需要通过沉淀、除砂等方法，使泥浆达到可以使用的标准。（3） 开挖槽段槽段的开挖作为地连墙施工过程中的关键环节，它的质量很大程度会影响最终墙体的质量，由于其工期较长，因此槽段的进度很大程度的影响地下连续墙的施工时间。槽段的开挖首先要进行槽段的划分，湄星路站全场159m，其中标准段132m，标准段槽段设置为6m，端头井段槽段设置为5m，如果遇到较硬的土层时，可以选择钻机和成槽机的共同工作进行挖槽，以提高挖槽的工作效率。挖槽顺序是先用钻机开孔，再挖隔墙，最后挖槽底的沉渣。上海对施工中文明施工的要求较高，因此挖槽产生的土方需要在晚上进行搬运，白天产生的土方运至集土坑。槽壁开挖结束后，需要对槽壁的混凝土进行清刷，完成后再进行泥浆的置换。钢筋笼需要专门的场地进行制作和存放，钢筋笼内部需要留有位置，以便供混凝土灌注导管使用。 成槽过程中需要注意的问题：1、为了保证槽内的稳定，需要随时进行补浆，从而使槽内泥浆面比墙面以下0.3m要低。2、定时检测槽壁的垂直，到达垂直变差在1%以内。钻机每钻入2m检查一次垂直情况。3、 如果出现了槽壁的坍塌的迹象时，应该将挖槽机停止工作，并用粘土进行回填，直至槽壁再次稳定，才能继续挖槽工作。（4）钢筋笼的制作吊装通过计算确定钢筋网所选钢筋的规格，然后按设计要求进行加工。采用搭接双面或单面焊缝焊接进行钢筋网钢筋的连接，接头的位置数量和焊接方式要复核国家的标准规定，钢筋网制作结束后要进行相关检查人员进行检验验收才能进行使用。钢筋笼采用吊车进行吊装，为了防止钢筋笼起吊时出现弯曲变形，需要采用铁扁担贯穿吊起。（5）浇筑水下混凝土需要注意以下问题：在钢筋笼吊放结束的四个小时内就要进行水下混凝土的浇筑；尽量保持混凝土的浇筑速度的均匀，每次浇筑时间的间隔也应该控制在30分钟之内；每根导管出浆量需要保持大致差不多；在混凝土浇筑时应当高出设计标高300mm500mm，从而为了满足去除浮浆后墙体的标高。2.4 基坑开挖2.4.1 技术准备基坑开挖要有一定的技术准备，首先，要对基坑安全情况进行实时的监控，以保证基坑安全。还要根据地下水及现场实际情况选择合适的井孔位置，以保证降水施工。2.4.2基坑开挖方法基坑开挖的方式是由基坑的特点决定的，这样就能够有