基坑开挖工艺设计

基坑开挖施工工艺设计基坑开挖施工工艺设计 1 工程概况工程概况 柳林三川河特大桥全长 3588 米 中心桩号为改 DIIK203 281 63 位于柳林县内 沿三川河走向 横穿柳林县城 途经锄沟村小学 煤矿家属院门前 上跨南山公园斜 拉桥 连接杜家湾 1 隧道 全桥基础采用桩基础 扩大基础以及挖井基础 挖井基础尺寸长 宽 高为 9 4 5 4 6m 扩大基础尺寸各不一样 地质情况为地表覆盖层为 4 6m 以下为砂岩 泥岩 挖井基础 扩大基础均采用 C30 砼 扩大基础埋深较浅 地势较高 采用无支 护放边坡开挖法施工 挖井基础埋深在 10m 左右 采用放边坡开挖法和混凝土护壁法 基坑开挖法相结合施工 2 工工艺艺概述概述 基坑开挖按有无支护分为无支护开挖和有支护开挖 有支护开挖又分为支撑法基 坑开挖和混凝土护壁基坑开挖 无支护开挖法适应基坑深度在 5m 以内浅基础的基坑开 挖 有支护开挖适用基坑坑壁土质不良 并有地下水的基坑 3 作作业业内容内容 基坑开挖的主要作业内容有准备工作 测量放样 外部引截排水 基坑开挖 浇 注混凝土护壁 坑内排水 基坑清理 基坑检查报验等 4 施工机械及工施工机械及工艺艺装装备备 1 基坑开挖机械 根据地质情况 采用人工风镐 铁锹 挖掘机等开挖 必要时 配合爆破开挖 2 排水设备 抽水机 5 基坑开挖工基坑开挖工艺设计艺设计 基坑开挖工艺流程图如图所示 基坑开挖工艺流程图基坑开挖工艺流程图 工艺步骤说明如下 1 施工准备 1 测定基坑中心线 方向和高程 2 按地质 水文资料 结合现场情况 确定开挖支护方案 开挖范围和防 排 水措施 2 测量放线 根据设计图纸和开挖方案将基坑开挖边线现场放样并做好记号 为基坑开挖做好 准备 3 引截地表水 挖井基础大部分在三川河河道附近 基坑开挖之前 应先将三川河河道水流改道 施 工 准 备 测 量 放 样 引截地表水 基 坑 开 挖 基坑报验 浇注混凝土护壁 重复 基坑处理 基坑开挖达到设计标高 基坑排水 基 坑 开 挖 在基坑开挖范围之外 同时做好地面排水系统 在基坑顶外缘四周向外设置防水梁 在适当距离设截水沟 应采取防止水沟渗水的措施 避免影响基坑壁的稳定 4 基坑开挖 1 无支护放边坡开挖法 基坑深度在 5m 以内 施工期较短 基坑底在地下水以上 土的湿度接近最佳含水 量 土层构造均匀时 基坑坑壁坡度可采用下表中的数值 坑壁坡度 坑壁土 基坑顶缘无载重基坑顶缘有静载基坑顶缘有动载 砂类土1 11 1 251 1 5 碎石类土1 0 751 11 1 25 粘性土 粉土1 0 331 0 51 0 75 极软岩 软岩1 0 251 0 331 0 67 较软岩1 01 0 11 0 25 极硬岩 硬岩1 01 01 0 2 混凝土护壁法基坑开挖法 混凝土护壁法基坑开挖要先对坑口顶缘加固防止土层坍塌 应在开挖后及时浇注 混凝土护壁由上而下逐层浇筑 顶层应一次整体浇筑 以下各层分段开挖浇筑 上下 层混凝土纵向接缝应相互错开 分层高度以垂直开挖面不坍塌为原则 顶层高度宜为 2m 以下每层高 1 1 5m 混凝土围圈的开挖面应均匀分布 对称开挖和及时浇筑 无 支护总长度不得超过 1 2 周长 结合本工程的具体情况基坑开挖方法如下 扩大基础 根据设计图纸提供的地质资料 103 105 墩坑壁土为砂岩和泥质砂岩 对照以上 开挖要求 103 墩和 104 墩基坑开挖边坡 1 0 25 挖井基础 a 在挖井顶标高以上部分 采取放坡开挖 此部分地质情况为素填土及河卵石 基坑顶沿无载重 根据规范要求 开挖边坡坡度采用 1 0 75 b 在挖井顶标高以下部分 基坑开挖时垂直开挖 开挖后及时施作混凝土护壁 防止基坑坍塌 基坑开挖根据地址情况可利用机械开挖 并在开挖过程中随时检查开挖尺寸 位 置 岩石基坑开挖 必要时可以进行松动爆破配合人工开挖 但要严格控制爆破深度 和用药量 防止过量爆破引起边坡和持力层松动或超挖 当地下水位在基坑底以上时 地下水位以上部分可放坡度开挖 地下水以下部分 当土质易坍塌或水位在基坑以上较深时 应加固基坑开挖 基坑开挖弃土不得妨碍开 挖施工 弃土锥坡脚距坑顶缘的距离不宜小于基坑的深度 且宜弃在下游指定地点 不得淤塞河道 影响泄洪 有水基坑底面 应满足四周排水沟与汇水井的设置需要 每边放宽不宜小于 80cm 基底应避免超挖 松动部分应清除 5 浇注混凝土护壁 混凝土土护壁应在开挖后及时浇注 开挖第一节挖井土方 开挖应从上到下逐层进行 先挖中间部分的土方 然后 扩及周边 有效地控制开挖井的截面尺寸 此部分开挖尺寸比设计挖井长度和宽度各 大 10cm 支护壁模板附加钢筋 为防止桩孔壁坍方 确保安全施工 应设置锁口井圈 并放附加钢筋 浇筑第一节护壁混凝土 挖完一节后立即浇筑护壁混凝土 人工浇筑捣实 混凝土护壁壁厚和拆模强度应满足承受土压力的要求 混凝土护壁壁厚计算如下 为了防止塌方 保证操作安全 基坑采用分段开挖 分段护壁的方法施工 分段 浇筑混凝土护壁厚度 一般取受力最大处 即地下最深段护壁所承受的土压力及地下 水的侧压力 由计算确定护壁厚度 设混凝土护壁厚度为 t 按下式计算 t KpD 2fc 当有地下水时 p h tg2 450 2 w H h tg2 450 2 H h w 符号意义 P 土和地下水对护壁的最大总压力 N m2 土的重度 kN m3 w 水的重度 kN m3 10kN m3 H 护壁深度 m h 地面至地下水位深度 m D 挖井基础长度 m fc 混凝土的轴心抗压强度设计值 MPa K 安全系数 取 2 0 根据设计图纸和有关资料 H 11m h 1m w 10kN m3 D 9 4m 土层为砂 类土的中粗砂层 比重 19 5 kN m3 内摩擦角 400 护壁混凝土采用 C20 fc 10MPa 安全系数采用 k 2 0 则 p h tg2 450 2 w H h tg2 450 2 H h w 19 5 1 tg2 450 400 2 19 5 10 11 1 tg2 450 400 2 11 1 10 124 89kN m2 t KpD 2fc 2 0 124 89 940 2 10 103 12cm 护壁采用 20cm 厚 C20 混凝土 地下水位线 混凝土护壁受力计算简图 6 基坑排水 如在开挖基坑过程中遇到地下水 则需要采用明沟法进行排水 保持基坑底不被 水淹 沿基坑四周基础范围以外挖排水沟和集水坑 汇集基坑渗水 然后用水泵排出 基坑外 基坑排水时 应采取防止带走泥砂的措施 基坑排出的水应以水管或水槽远 引 不得排在基坑附近 7 基底检查与处理 根据设计图纸 本大桥基础的基底为砂岩或泥质砂岩 达到设计基础底标高后 应清楚岩面的松碎石块 淤泥 苔藓 凿出新鲜岩面 表面应清洗干净 若基底为倾 斜岩层 应将岩面凿平或凿成台阶 基底应检查以下内容 1 基底平面位置 尺寸大小 基底高程 2 基底地质情况和承载力是否与设计资料相符 3 基底处理和排水情况 基底高程允许偏差 检查方法和检查数量应符合以下规定 序号地质类别允许偏差 mm 检验方法检验数量 1土质 50 2石质 50 200 测量检查 每个基坑检查不 少于 5 处 6 作作业组织业组织 基坑开挖施工人员包括 挖掘机司机 2 人 汽车司机 8 人 电工 2 人 木工 5 人 混凝土护壁浇注 8 人 爆破工 6 人 辅助工 10 人 7 安全生安全生产产与与环环境保境保护护 1 应经常检查基坑稳定情况 发现问题 及时采取补救措施加固 无支护基坑开 挖坡度要根据地质情况和基坑稳定情况