出入口土方开挖方案最终.doc

出入口土方开挖方案一. 工程概况：顾戴路站附属结构包括1号、2号、3号出入口、西端风井及1个人防连通口，平面布置见下图1.1-01所示。图1.1-01 顾戴路站附属结构平面位置示意图顾戴路站附属结构均为地下一层，附属结构与车站主体结构设变形缝。1、2a、2b、3号出入口均采用明挖顺筑法施工，其中2号出入口过街段采用矩形顶管施工，本次方案主要介绍1、2a、2b、3号出入口明挖顺筑法施工，2号出入口过街段矩形顶管施工后期将编制专项施工方案进行阐述。1号出入口：基坑围护结构采用SMW工法围护，结构底板厚600mm、顶板厚400mm、侧墙厚600mm。2a号出入口：基坑围护结构采用钻孔灌注桩+高压旋喷桩围护，结构底板厚700mm、顶板厚600mm、侧墙厚600mm。2b号出入口：基坑围护结构采用钻孔灌注桩+高压旋喷桩围护，结构底板厚800mm/700mm、顶板厚800mm/562mm、侧墙厚800mm/600mm。3号出入口：基坑围护结构采用钻孔灌注桩+深层搅拌桩围护，结构底板厚700mm、顶板厚600mm、侧墙厚600mm。顾戴路站各出入口围护结构形式、基坑开挖深度、围护深度等参数详见表1.1-01，基坑围护图以1号出入口为例，详见图1.1-02和图1.1-03。表1.1-01 顾戴路站附属结构围护表位置开挖深度(m)SMW工法桩钻孔灌注桩基坑支撑桩径/间距(mm)/深度（m）桩径/间距(mm)/深度(m)1号出入口6.28.985060019.6、16/2-3道609钢支撑2a号出入口911.5/80090025、213道609钢支撑2b号出入口11.611.9/80090025、213道609钢支撑3号出入口9.111.6/80090025、20.53道609钢支撑顾戴路站出入口坑底进行了局部加固，加固型式为三轴搅拌桩。另外，在围护结构与主体地下墙围护交界处采用高压旋喷加固，加固平面为半圆形。二编制依据1. 2b出入口围护结构施工图纸；2. 建筑边坡工程技术规范GB50330-2002；3. 建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)；4. 建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）。三 工程水文、地质条件3.1 工程地质根据顾戴路站勘察报告显示，本场地自地表至80.0m深度范围内所揭露的土层均为第四纪松散沉积物，按其成因可分为7层，其中第、层按其土性及土色差异又可分为若干亚层，所见土层自上而下分述详下表。表1.2-01 土层特性表层号岩土名称地层简述层 厚（m）层底标高(m)Kh（cm/s）重度（KN/m3）1杂填土地坪、杂物、建筑垃圾等。0.703.904.151.222素填土以粘性土为主，土质不均匀。0.301.003.723.15褐黄灰黄色粉质粘土含铁锰氧化物锈斑，虽深度增加土质变软，颜色渐变成灰黄色。摇振反应无，土面稍有光滑，干强度中等，韧性中等。1.102.902.000.251.3710718.5灰色淤泥质粉质粘土含云母，有机质，局部夹粘质粉土。夹贝壳碎屑，土质不均匀。摇振反应无，土面稍有光滑，干强度中等，韧性中等。3.004.20-1.69-3.151.3110717.31灰色淤泥质粘土含云母，有机质，夹薄层粉砂，含贝壳碎屑，土质不均匀，摇振反应无，土面光滑，干强度高，韧性高6.508.10-9.38-10.591.6810716.72灰色粉质粘土夹砂质粉土含云母、贝壳碎屑，局部为粘质粉土，夹粘性土层，土质不均匀。1.604.00-12.19-13.451.6110418.01灰色粉质粘土含云母，有机质，泥钙质结核、半腐烂芦苇根茎，土质均匀，摇振反应无，土面光滑，干强度高，韧性高1.102.10-13.89-14.951.8910717.72灰色砂质粉土含云母、贝壳碎屑，局部为粉砂，夹粘性土层，土质不均月，摇振反应快，土面粗糙，干强度低，韧性低5.407.20-20.18-21.925.6210418.5暗绿草黄色粉质粘土含氧化铁、有机质2.604.70-23.09-25.181.1810719.61草黄灰黄色砂质粉土含云母，局部以粘质粉土为主4.706.90-29.68-31.652.3510418.92草黄灰色粉砂含云母，颗粒成分以长石、石英为主，夹薄层粘性土，局部为细砂，土质较均匀33.4033.90-63.29-64.545.9210419.1第层为淤泥质粉质粘土，流塑，抗剪强度低，对基坑支护结构稳定性不利，层内夹有薄层粉性土，开挖时局部可能会产生管涌、流砂。第层为灰色淤泥质粘土，流塑，抗剪强度低，具流变特性和触变特性，是影响车站基坑支护结构稳定性的主要土层。根据本工程附属结构及围护结构设计图，各附属结构工程底板位于第1层，附属工程围护桩底打入第2层。3.2 工程水文上海地下水类型主要为第四纪松散沉积土层孔隙水。孔隙水按形成时代、成因和水力特征可划分为潜水含水层、承压含水层，对本工程有影响的地下水类型可分为潜水和承压水。1 潜水本场地浅部地下水属潜水类型，主要补给来源为大气降水，水位随季节而变化。潜水水位约在0.3-1.5m。按上海市对地下水位长期观察资料：年平均地下水位一般在0.5-0.7m，建议实际应用时，地下水位按不利条件分别取地下水高水位埋深0.5m及低水位埋深1.5m。 承压水本场区下部第2层为微承压含水层，第层为承压含水层。根据上海市已有资料，承压水的水位，均低于潜水水位，年呈周期性变化，埋深3.011.0m。勘察期间测得，第2层承压水水位埋深为地下5.8m，该层土的第层土的承压水位为地下8.25m。经计算，第2、层承压水在出入口开挖深度下无需考虑承压水突涌风险。四 施工部署4.1 开挖准备 圈梁施工前需凿除SMW工法桩顶部水泥土（钻孔桩顶部劣质混凝土），支撑安装前，顶圈梁已完成，并达到设计强度； 旋喷桩加固、深层搅拌桩加固等达到强度要求； 支撑、围檩材料进场验收合格，经过试拼装，外观、直径、壁厚、平直度、螺栓孔等合格，并预拼若干； 降水效果达到设计要求（提前20天降水并从观察孔测得水位，确保水位在基坑开挖面以下12m）； 地面排水系统完善并在基坑周围底面设置挡水与集水，确保地面水不流入基坑； 在开挖前，施工监测装置到位，并测量初始读数； 挖土设备、预应力施加设备已进场，验收合格，并落实好弃土地点； 应急方案及物资已落实。4.2 基坑开挖出入口结构基坑土分四层，采取分层分块明挖施工。基坑开挖根据围护结构的设计工况安排顺序，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。开挖方法：由于出入口基坑面积较小，呈狭长型，本次开挖过程中，以支撑标高为层界进行分段逐层“平削”开挖。 土方开挖时先凿除表层混凝土硬化层，挖至第一道钢支撑底，浇筑钢筋混凝土圈梁，待混凝土达到设计强度后，安装第一道钢支撑； 采用长臂挖掘机立于基坑边进行放坡挖土，土方直接装车，一次开挖到第二道支撑底，以下各层采用坑内小型挖机配合抓斗挖土； 分层、分段放坡开挖，依次完成第二四道钢管支撑的安装以及垫层和底板混凝土的浇筑。4.3 施工流程图根据施工图，附属工程围护体系的支撑系统包括顶圈梁施工、钢围檩安装、钢支撑安装、支撑予应力施加等内容。出入口土方开挖施工流程图图1.1-02 1号出入口围护结构及支撑平面图图1.1-03 1号出入口剖面图2b出入口围护结构及支撑平面图2b出入口刨面图五量技术组织措施建立以项目经理为负责人的质量保证体系。开工前组织全部进场人员学习施工方案，熟悉图纸及地质状况，对机械操作手进行技术交底，要求掌握施工的技术要点。每一道工序开工前，学习规范要求，精心施工。完工后，进行严格自检，不合格者坚决返工，按国际ISO9002 认证标准与要求进行全过程的质量管理。土方开挖工程质量验收标准项序检查项目允许偏差或允许值（mm）检查方法柱基基坑基槽挖方场地平整管内地（路）面基层人工机械主控项目1标高- 503050- 50- 50水准仪检查2长度、宽度+ 200- 50+ 300- 100+ 500- 150+ 100-经纬仪、钢尺3边坡设计要求观察、坡度尺一般项目1表面平整度2020502020用2 m靠尺和楔形塞尺2基低土性设计要求观察或土样分析注：地（路）面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地（路）面的基层。六基坑堵漏处理由于SMW工法或钻孔桩围护结构的整体性较差，因此对基坑围护结构的渗漏的处理需特别注意。渗漏处以应根据渗漏位置、渗漏点大小、是否发生流沙等情况，采取相应堵漏措施。 SMW工法主体的围护结构，基坑开挖后，出现局部渗漏。由于水泥土的强度低、胶结性能差，使用瞬凝混凝土加导流管堵漏法，堵漏难度较大。而采用疏堵结合的物理“膨胀材料堵漏法”，方法简单易行，效果较好。1) 堵漏材料。堵漏材料十分简单，包括吸水膨胀材料、材料袋等。 吸水膨胀材料：常用的有价格低廉的干海带，根据其干湿程度，体积膨胀率可以达到100 %500 %。 材料袋：常用塑料编织袋或布袋等。配套铁丝若干。2) 堵漏施工工艺。堵漏工艺流程：修挖渗漏缝隙材料准备充填缝隙空洞顶撑膨胀材料膨胀材料吸水膨胀。 修挖渗漏缝隙，修挖时有意识地把渗漏点挖成“里大外小”的洞隙，便于安装膨胀材料。 根据经修挖的渗漏缝隙空间情况，把膨胀材料装入材料袋，在材料袋定向膨胀方向用美工刀划出几道口子，以便膨胀材料吸水膨胀。 安装膨胀材料，膨胀材料要塞紧渗漏缝隙，不留空隙。 有时因为渗漏缝隙空间过大，必要时还要对膨胀材料进行顶撑固定。 膨胀材料需要数十分钟，甚至数小时吸水后物理膨胀，充盈缝隙，达到堵塞缝隙，阻止流沙流泥。 钻孔灌注桩作围护结构时堵漏方法：基坑开挖后，如出现局部缝隙渗漏，可以充分利用钢筋混凝土强度高、胶结性能良好的特性，进行堵漏。针对这类渗漏，我们采用的堵漏方案是先疏后堵。即在渗漏处预埋导流水管，将渗漏出来的水疏导出去；然后在缝隙间使用瞬凝(钢筋) 混凝土封堵，待混凝土达到一定强度后，最后封堵导流管。 当出现较严重的涌水涌砂，以及开挖面以下“暗漏”现象时，采用的注浆法堵漏。即使用水泥浆水玻璃浆液作为注浆材料，将水泥、水玻璃分别配成两种浆液，并按一定的比例，用2台注浆泵，通过同一注浆管，在渗漏的地基土中同一深度交替注入两种浆液(即“单管双液”注浆法) ，自下而上分层注浆堵漏。七应急预案（一）土方坍塌的预防和监控措施施工前，项目技术负责人或施工员应向作业班组进行技术、质量、安全交底，分工明确，责任落实到人。土方开挖时，必须有专人在现场统一指挥，按既定方案和程序施工。对于挖出的泥土，要及时运走或按规定放置，不得随意堆放。施工中应严格控制建筑材料、模板、施工机械、机具或其他物料在坑边堆放，以避免产生过大的附加荷载，造成基坑边坡失稳造成土方坍塌。深基坑开挖完后，应尽量缩短暴露的时间，以防其他不可预见的因素造成基坑边坡失稳造成土方坍塌。基坑开挖过程中，自始至终应作好监测。根据具体周边环境设置监测控制点，按规定每日监测并作好记录，当发现监测数据超标准应及时报告并采取有效措施，防止基坑边坡土方坍塌。（二）基坑土方坍塌现场应急措施当边坡变形过大，变形速率过快，周边环境出现开列等险情时应立即停止施工，根据险情原因采取如下应急措施坡脚被动区临时压重将原预备好的砂包抛（堆）至基坑坡脚；坡顶地面主动区域卸土减载，并严格控制卸载程序；作好排水、封面处理；对险情段加强监测。应急设备，材料储备序号名 称单 位数 量1草包