深基坑工程土方施工方案

深基坑工程土方施工方案本工程基坑分区筹划如下：（1）待所有分区的槽壁加固、地墙、坑内加固完成后，首先开挖A-1区；（2）待A-1区地下室施工出±0.00后，开挖A-2区；（3）待A-2区地下室施工出±0.00后，开挖B-2区；（4）待B-2区地下室施工出±0.00后，开挖B-1、B-3区；表6.3-1A-1区基坑开挖施工流程基坑分区施工流程说明A-1区第一层土方开挖及混凝土支撑施工本阶段主要进行第一层土方开挖，第一层土方开挖主要采用由东往西整体大开挖形式。土方开挖过程中，土方车辆进出从江西北路进行土方运输；围护结构、支撑、地基加固达到设计强度，且基坑降水符合设计要求后，才能进行土方开挖；A-1区第二层土方开挖及支撑撑施工（1）第二~五层土采用采用盆式开挖，先开挖中部土方形成中部支撑，再限时对称开挖领近围护结构的土方，边坡留土，每层开挖深度不大于3.5m；（2）土方及地基基础阶段A-1区布置4台TC7035塔吊，运于材料及小型设备运输A-1区第二层~第五层土方开挖及支撑撑分区分块施工第二~五层基坑土方开挖施工流程1→2→3→4→5，施工流程进行施工。A-1区第六层土方开挖及垫层施工（1）第六层最后一层土方从分块开挖至垫层浇筑完毕须控制在18h内，随挖随浇筑垫层，各分块垫层面积控制在150m2内；（2）第六层垫层及土方开挖顺序按照后浇带进行施工，按照6-1→6-2→6-3→6-4→6-5；表6.3-2A-2区基坑开挖施工流程基坑分区施工流程说明A-2区第一层土方开挖及混凝土支撑施工本阶段主要进行第一层土方开挖，第一层土方开挖主要采用由东往西整体大开挖形式。土方开挖过程中，土方车辆进出从江西北路进行土方运输；围护结构、支撑、地基加固达到设计强度，且基坑降水符合设计要求后，才能进行土方开挖；A-2区第二层土方开挖及支撑撑施工（1）第二~五层土采用采用盆式开挖，先开挖中部土方形成中部支撑，再限时对称开挖领近围护结构的土方，边坡留土，每层开挖深度不大于3.5m；（2）土方及地基基础阶段A-2区布置2台TC7035塔吊，运于材料及小型设备运输；A-2区第二层~第五层土方开挖及支撑撑分区分块施工第二~五层基坑土方开挖施工流程1→2→3→4→5，施工流程进行施工。A-2区第六层土方开挖及垫层施工（1）第六层最后一层土方从分块开挖至垫层浇筑完毕须控制在18h内，随挖随浇筑垫层，各分块垫层面积控制在150m2内；（2）第六层垫层及土方开挖顺序按照后浇带进行施工，按照6-1→6-2→6-3→6-4→6-5；表6.3-3B区基坑开挖施工流程基坑分区施工流程说明B-1区第一层土方开挖及混凝土支撑施工本阶段主要进行第一层土方开挖，第一层土方开挖主要采用由东往西整体大开挖形式。土方开挖过程中，土方车辆进出从江西北路进行土方运输；围护结构、支撑、地基加固达到设计强度，且基坑降水符合设计要求后，才能进行土方开挖；B-2区第二~三层土方开挖及支撑撑施工第二~三层土采用采用盆式开挖，先开挖中部土方形成中部支撑，再限时对称开挖领近围护结构的土方，边坡留土，每层开挖深度不大于3.5m；B-1区、B-3区第一层土方开挖及混凝土支撑施工本阶段主要进行第一层土方开挖，第一层土方开挖主要采用由东往西整体大开挖形式。土方开挖过程中，土方车辆进出从江西北路进行土方运输；围护结构、支撑、地基加固达到设计强度，且基坑降水符合设计要求后，才能进行土方开挖；B-1区、B-3区第二~三层土方开挖及支撑撑施工第二~三层土采用采用盆式开挖，先开挖中部土方形成中部支撑，再限时对称开挖领近围护结构的土方，边坡留土，每层开挖深度不大于3.5m；6.3.1土方开挖施工方法1）开挖原则与要求基坑开挖过程中，充分利用“时空效应”理论，采取“盆式、分块、分层、平面、空间对称、留土护壁、限时挖土、及时支撑”的开挖原则进行土方施工。同时将挖土与支撑紧密联系，相互穿插施工，减少无支撑暴露时间，以保证基坑的安全。基坑开挖必须在围护结构、地基加固、降水等达到设计要求后进行，土方开挖过程中坑边不得堆土，堆载，基坑周边地面超载不得大于20KN/m2；临近地铁处需限制重载车通行；场内钻探孔、静探孔以及波速实验孔的膨胀粘土球封堵应检查是否有效，防止承压水的突涌。临近坑壁周围需均匀取土，相邻土体高差不得大于1.5m。开挖过程，地下水位应低于开挖面1m以下。开挖过程中严禁超挖，需在上一道支撑强度达到设计强度的80%后，方可进行下一层土方开挖。坑外施工道路边上翻200mm设置挡水坎，坑内底沿基坑周边距坑边3m，设置临时排水沟以疏导坑内明水。如开挖过程中围护结构出线渗漏水现象，须立即采用快硬水泥或双液注浆进行止水堵漏，堵漏工作完成后方可继续开挖。基坑开挖的总体要求，一层土方优先施工栈道位置土方，然后在进行首层支撑桁架部位土方、结构施工。二层土方原则上依据中心岛开挖方式进行开挖以加快土方开挖速度，即先在周边桁架位置开挖出开挖引导面，再掏挖首层桁架下土方，最后退回到栈桥取土点。其它土层根据基坑划分和支护的情况，部分狭长坑段三层土方开挖时仍可采用中心岛法，其它狭小部位及四层以下区域，基坑中部面积较大，开挖工程量和支护结构工程量较大，所施工时间也较多。故为保证基坑安全及工期要求，均以盆式开挖为主导，优先开挖基坑中部土方和优先施工中部支撑，边跨预留一跨半土方。有利减少围护结构的位移，中部支撑结构施工时，即插入进行角撑施工，以利于尽早稳定基坑的角点。最后进行边跨土方开挖，支撑桁架结构随土方施工根据与中间支撑桁架迅速连通，形成完整的支撑体系。减少基坑土方暴露时间。同时可减少工序搭接时间，达到缩短工期要求。2）土方开挖流程土方总体开挖总体流程与总体工期相对应，按照A-1区、A-2区、B-2区、B-1区、B-3区域的顺序进行流水施工。3）土方及支撑结构施工阶段施工组织（1）土方及支撑结构总体施工顺序土方开挖及支撑结构施工按照设计图纸既定的分区进行组织施工。土方及支撑结构施工分区平行展开施工。（2）土方的施工组织根据支护形式考虑合理组织分段以配置相应的机械、人员并组织交通的基础。依据支护形式及基坑深度、面积及总体进度要求：将下A-1、A-2区划分为一独立施工段；B-1、B-2、B-3段基坑为一独立施工段。各自施工段按盆式开挖方式自行组织设备进行流水施工。整个开挖过程分为如下4个工况进行详细阐述：1）工况一：取第一层土、第一道撑施工进场后，由一侧向出土方向顺序取第一层土，先开挖栈桥处土方，再开挖其余土方至第一道支撑底标高。本工况，挖掘机及自卸汽车在原地面施工道路上进行作业。2）工况二：取第二层土、第二道支撑施工首先开始第二步土方掏挖前的准备，包括第二步土方开挖前周边支撑下土方引导区开挖，引导区标高为-2.80作业面至中心岛的土坡坡度为1：2。该层土方开挖为第一道支撑下掏挖，掏挖作业空间净高为6.6m。第一道支撑达到设计强度100%后，开始从支撑下掏土至-6.8m标高，掏土采用住友SH100型挖掘机。开挖过程中，施工第二道支撑。本工况部分挖掘机在栈桥上进行挖土装车作业，部分挖掘机在坑内接力倒土作业。3）工况三：取第三层土、第三道支撑施工在做第二道支撑养护期间，以避免技术间歇造成窝工。该期间进行盆式开挖，即将-7.60m至-12.40m标高范围内中心土体全部挖除，再开挖剩余土方，本层开挖至第三道支撑底部标高-12.4m。本工况部分挖掘机在栈桥上进行挖土装车作业，部分挖掘机在坑内接力倒土作业。4）工况四：取第四层土第三道支撑养护期内，开始穿插挖土，采用盆式开挖，第三道支撑至坑底-15m标高（基底）范围内中心土体全部挖除，在第三道撑养护到位后再开挖剩余土方至基底。本工况部分挖掘机在栈桥上进行挖土装车作业，部分挖掘机在坑内接力倒土作业，土方开挖完成后，用汽车吊将挖掘机从坑内吊出地面。以下为上述各工况剖面图：工况一：第一层开挖，开挖至施工第一道支撑及栈桥底工况二：第二层开挖，分层、分块、限时开挖至第二道支撑底工况三：第三层~四层开挖，分段、限时浇筑施工第三道~第四道支撑，待支撑达到设计强度后分层、分块、限时开挖至第三道~第四道支撑底工况五：第四层开挖，分段、限时浇筑施工第三道支撑，待支撑达到设计强度后，分层、分块、限时开挖至大底板坑底并立即浇注垫层。（3）挖土设备投入量计算本工程土方开挖按照设计要求充分利用“时空效应”理论，采取“盆式、分块、分层、平面、空间对称、留土护壁、限时挖土、及时支撑”的开挖原则进行土方施工。同时将挖土与支撑紧密联系，相互穿插施工，减少无支撑暴露时间，以保证基坑的安全。根据以上原则确定土方开挖阶段机械配置如下表挖土机械设备选型表设备型号全高（m）单斗容量（m3）最大挖掘深度（m）用途日立EX3303..21.67装车卡特CAT32装车日立EX2003.00.85.7清理场地日立EX300加长臂11m3.2111装车日立EX350加长臂18m3.250.618装车抓斗3.5125装车住友SH1002.60.454.5支护下掏土加藤HD30支护下掏土东风自卸车3.2520M3/运土B、机械生产能力计算挖掘机生产能力计算挖掘机每小时生产率（m3/h）计算公式为：Q=qnKmKb/Ks式中：q—挖土斗容量n—工作循环次数Km—装满系数，均取1.25Ks—土的松散系数，均取1.25Kb—时间利用系数，均取0.8根据上式，挖掘机的生产能力计算如下表挖土机械设备生产能力设备型号单斗容量（m3）工作循环次数（次/小时）设备生产率（m3/h）用途日立EX3301.6120Q1=1.6×120×0.8=150装车卡特CAT3291.6110Q2=0.6×80×0.8=140装车日立EX2000.8120Q3=0.8×120×0.8=76清理场地日立EX300加长臂11m1100Q4=1.0×100×0.8=80装车日立EX350加长臂18m0.6100Q5=1.6×100×0.8=48装车日立EX350加长臂25m0.480Q6=0.4×80×0.8=26收土专用抓斗170Q7=1.×70×0.8=56装车住友SH1000.45200Q8=0.45×200×0.8=72支护下掏土加藤HD3070.25200Q9=0.25×200×0.8=40支护下掏土自卸车生产能力计算自卸汽车生产率（m³/h）计算公式为：PJ=60×q×ke×kch×ksu/T式中：PJ—自卸汽车每小时生产率：m³/hq—汽车车箱容积，为20m3ke—可松系数：1/1.25kch—汽车装满系数，考虑出栈桥与场地存在高差，不宜装的太满，取1.2ksu—运输损耗系数：一般为0.94～1.0，取0.98T—汽车一次循环时间T=tz+ty+tx+td，单位mintz—装车时间n/n0+tr，单位minty—行车时间60（L/Vz+L/Vk），单位mintx—卸车时间：2mintd—调车、等车时间：5minn—汽车需装铲斗数：15n0—每分钟挖掘斗数：2.0tr—汽车进入装位时间：2minL—运距：20公里以内Vz—重车行车速度：取为30Km/hVk—空车行车速度：取为40Km/hPJ=60×20×0.8×1.2×0.98/85=13.3m³/h，则20m³自卸汽车生产率为13.3m³/小时·辆。设备投入量计算倒土挖掘机、撑下掏土挖掘机按照每天工作16小时计算，装车挖掘机、自卸车按照每天有效工作8小时计算，机械台数：N=W/（QT）式中：W—计划工期内机完成工作总量（m3）Q—机械生产率（m3/h）T—计划工期内机械的有效工作时间根据上式，结合已经计算出的设备单位时间生产率、计划工期，设备投入量计算见附表：A区域基坑面积约为17277㎡，开挖深度23.45m，土方开挖工程量约40.51万m³；B区域基坑面积约1917㎡，开挖深度11.35m，土方开挖工程量约2.18万m³。总土方开挖工程量约42.69万m³，高峰期投入装车挖机20台，配合倒土挖机22台，土方车30辆，平均每天外运土方按3000m³计。（4）土方开挖其他设备挖土过程中，除计算得出的挖掘机、自卸车需求数量外，还需要投入其他辅助设备，详见下表。土方开挖其他设备表序号设备名称规格型号数量用途经纬仪DJJ2-21台基坑监控及轴线投放全站仪SET220K1台测量定位水准仪DZS3-13台标高引测塔尺5.0m3支标高引测钢卷尺50m3把标高引测/或量距镝灯3.5kW6只现场照明照明电箱/6个现场及坑底照明动力电箱/20个抽水用电箱水泵1.3kW30台基坑抽水小电缆/若干移动电源无齿锯/16把截桩头空压机1.5m38台截桩头（4）土方开挖成品保护措施本工程挖土过程中的成品保护内容主要包括支撑格构柱、降水井、工程桩、支撑梁等的保护。土方开挖时，由专业工程师现场指挥，清槽挖土施工人员配合，保护格构柱、降水井、工程桩、支撑梁，措施如下：1）熟悉工程桩、降水井、格构柱平面布置图，配备测量员在挖土过程中随时定位、做出标识，确保每名操作人员知道其具体位置；2）挖土时，大挖掘机在格构柱、降水井、工程桩周边2米范围内禁止挖土，余土应由小挖掘机挖除，人工配合；3）在支撑梁下掏土施工时，应控制小挖掘机的操作高度小于撑间距离，严禁挖掘机碰撞支撑梁。6.3.2土方开挖交通组织1、场内道路交通规划1.1、大门设置大门设置充分考虑场内外交通组织流畅及场内外高低差对车辆安全运行的影响，同时确保满足工程的工期要求。根据土方总量及工期进度安排，为了有效出土，不致产生交通拥挤，结合业主提供的卸土点方向及现场道路情况设置大门。主大门均设置为12米宽。经计算峰值每20分钟出一辆车，大门满足土方外运要求。1.2、场地内道路、栈桥设置本工程出土方向为南北双向，为满足工程要求故场内栈桥及道路设置需满足双向出土要求及具备通用性。道路、栈桥设置：道路、栈桥综合场外交通、大门设置及土方开挖工况因素综合考虑以达到与场地交通连接顺畅，机械优化目的。①临时道路：根据业主提供条件及基坑安全考虑，沿工程围墙设置9米宽临时道路作为空车行驶道路，同时在二期场地内设置临时道路，作为车辆行驶道路及车辆临时停放场地。人行道路水平考虑桁架梁处设置坡道及防护，与车辆分离设置。竖向考虑在基坑边利用桁架设置马道。②栈桥设置：每个取土点至少需要2-3台小挖机配合倒土。栈桥宽度12米宽设置，可以满足一台挖机在栈桥上装车，同时另一侧土方车辆可顺利通行。栈桥可在地下室施工中作为汽车泵的停放位置（47米汽车泵需13*8米场地）和临时钢筋堆放场地。主出口栈桥宽12米，考虑土方车积压时的缓冲区。2、场外交通分析及措施2.1、场外交通情况分析⑴场外道路情况：本工程场地四周为四条市政干道，场地东侧为四川北路，南侧为海宁路，西侧为江西北路，北侧为武进路。⑵场外道路红绿灯情况：紧邻场地的2条市政道路上，紧临吴中路上与工程相关路段有四个红绿灯路口。⑶场外道路影响因素：据我方现场考察，工作日期间，其道路人、车流量大，且路边停放大量车辆对土方、支护施工阶段车辆停放存在很大影响。2.2、场外交通情况措施结合场内栈桥初步设计，综合考虑交通走向，在确保基坑安全前提下，以工期、成本为主要考虑因素进行场外交通规划：⑴考虑本工程周边道路交通情况，在土方开挖施工过程中，除部分涉及影响到安全因素部位外，考虑充分利用晚上进行土方开挖。以减少对周边环境及交通影响。(2)进场地车辆：基坑施工阶段：根据招标文件，本工程车辆主要由江西北路两个大门进出2.3空车等待区设置：高峰时段有13台、12台取土挖机。为保证工程进度其空车需满足1.5倍等候，即高峰期间需有20和18辆空车等候。2、运土、卸土措施（