基坑開挖施工方案

1、基坑支護施工方案編制說明：一、 本方案為鹽城工學(xué)院新校區(qū)圖書館工程人防地下室基坑開挖部分編制，基坑側(cè)壁安全等級：二級。二、 本工程±0.00相當于黃海高程3.150m，自然地坪高程約為2.540m。三、 工程概況：本工程擬在鹽城工學(xué)院新校區(qū)內(nèi)，東至希望大道，南至世紀大道，西至通榆河?xùn)|側(cè)綠化帶，北至緯二路，地理位置優(yōu)越，交通方便。擬建工程地下一層，地上九層，其中地下室為人防地下室，底板厚為450mm，底板底標高為5.25m，底板下設(shè)100mm砼墊層。四、 編制依據(jù)：（1） 鹽城工學(xué)院新校區(qū)圖書館巖土工程勘察報告（勘察編號：2007009）；（2） 工程總平面布置圖；（3） 工程樁位平面

2、圖及地下室結(jié)構(gòu)圖；（4） 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程；五、 根據(jù)建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范JGJ120-99并綜合考慮地質(zhì)條件、基坑實際開挖深度和周邊環(huán)境，本工程基坑各面均采用放坡，放坡坡度確定為1：1.5，該放坡比例滿足本工程的要求，為安全、經(jīng)濟、可行的。六、 本工程采用井點降水、明溝、集水井方式相結(jié)合進行基坑降排水，確保土方開挖順利進行。七、 本方案中所有圖示：標高以米計，尺寸以毫米計。八、 凡本方案未詳盡處均按現(xiàn)行施工驗收規(guī)范執(zhí)行。目錄一、 工程概況二、 基坑土方開挖施工前準備工作三、 井點降水施工方案四、 基坑土方開挖方案五、 基坑安全防護措施六、基坑監(jiān)測七、緊急情況應(yīng)急措施鹽城工學(xué)院圖書館工程基

3、坑開挖施工方案一、 工程概況本工程擬在鹽城工學(xué)院新校區(qū)內(nèi)，東至希望大道，南至世紀大道，西至通榆河?xùn)|側(cè)綠化帶，北至緯二路，地理位置優(yōu)越，交通方便。該工程的地質(zhì)勘察專業(yè)由鹽城市銘城建筑設(shè)計研究院有限公司勘察；擬建工程地下一層，地上九層，高度38.25m，建筑面積37285m²，占地面積6245 m²，地貌上屬于濱海相沉積平原區(qū)，原主要為農(nóng)田，現(xiàn)基本已整平。根據(jù)地質(zhì)條件顯示：本工程場地淺部土層中地下水為潛水類型，受大氣降水補給；基坑開挖深度標高約-5.35米，土方開挖涉及第1層素填土，第2層粘質(zhì)粉土，第3A層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，第3B層砂質(zhì)粉土。二、基坑土方開挖施工前的準備工作：1.

4、 針對該工程的結(jié)構(gòu)特點，核查圖紙的平面尺寸、電梯井、集水井、坑底標高有無錯誤或矛盾，了解設(shè)計的意圖和各項技術(shù)要求，熟悉地質(zhì)勘查資料，并報請業(yè)主組織圖紙會審，研究開挖程序，明確各專業(yè)工序間的銜接，預(yù)定土方合理的開挖工期，并向參加施工的各分項班組組織技術(shù)交底。2. 勘查施工現(xiàn)場情況：本工程施工段，南側(cè)為一砼路面施工通道，東側(cè)為一條由南向北未硬化的路基，施工現(xiàn)場開闊，地下無管線和其它障礙物，施工水、電源已由業(yè)主供應(yīng)到點，現(xiàn)場四周水位較高，排水困難，施工區(qū)域內(nèi)場地為由軟弱土層、局部淤泥、腐殖土組成的回填土。擬建建筑物中間有一道明河貫穿，根據(jù)地質(zhì)資料，明河深3.20m，寬約20m，已回填。為確?；A(chǔ)開挖

5、，已在建筑物四周開挖寬1m、深1.2m的排水溝，綜合上述情況，土方開挖涉及的土層粉土較多，該土質(zhì)滲透系數(shù)大，本工程適合采用井點降水。3. 測量坐標、高程控制網(wǎng)情況：根據(jù)泰來測量公司提供的永久性坐標和水準點，按照建筑物的總平面以引測到現(xiàn)場，并在施工區(qū)域設(shè)置測量控制網(wǎng)，包括基線、軸線、水平基準點，以便控制測量和校核（引至開挖點20m以外）。場內(nèi)原始標高已測量確認，準備工作就緒。4. 施工機械、物資及人員準備情況：（1） 施工機械準備：履帶式反鏟挖掘機4臺；履帶式小型反鏟挖掘機1臺；載重量10T自卸汽車：10輛。（2） 物資的準備：護坡砼已定貨；護坡的鋼材已加工；護坡上的安全防護鋼管、上下爬梯已準備

6、；夜間施工照明已準備；抽水水泵配二項電水泵1.5寸口徑4臺，配三項電水泵3寸口徑4臺，留有備用水泵2臺；配全站儀1臺，經(jīng)緯儀1臺，水準儀2臺。（3） 施工人員準備：配備跟機整平、挖集水井、排水溝人員40人；配備軸線定位、平整控制技術(shù)人員4人；配備現(xiàn)場協(xié)調(diào)指揮1人；配備電工2人。三、井點降水方案（一）工程特點本工程建筑平面軸線近似正方形，占地面積比較大，給施工帶來一定的難度，該地下室應(yīng)設(shè)置后澆帶,這樣有利于組織施工流水，待上部荷載達到抗浮要求時按設(shè)計要點進行封閉。根據(jù)地質(zhì)條件及相關(guān)要求施工時應(yīng)采取井點降水措施保證地下室底板完成前地下水位低于基礎(chǔ)底板以下0.5米處。因此，我項目部依據(jù)基坑實際開挖深

7、度和周圍環(huán)境，根據(jù)業(yè)主提供的地質(zhì)資料，場地地下水在勘察深度以內(nèi)主要為潛水，該工程無地下設(shè)施，勘察時測得初見水位標高0.94-1.01m（黃海高程），穩(wěn)定水位標高為1.04-1.11 m，根據(jù)鹽城市地質(zhì)環(huán)境檢測資料，擬建工程場地近3-5年最高地下水位為1.84m，潛水補給主要為大氣降水滲入，排泄以蒸發(fā)為主，水位變化明顯受降水影響，故該工程抗浮設(shè)計按不利因素考慮，則抗浮設(shè)計水位采用建筑物室外標高。人防地下室抗浮計算如下：1、根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)可知上部建筑自重標準值（一層封頂荷載、頂板自重、外墻自重、柱自重）約為22kn/m2；底板自重約3800×25/4000=23.75kn/m2；其它靜荷載

8、標準值（墊層、地梁、磚墻等）約為8.0kn/m2；即地下室抗浮荷載標準值約為Qwk=22+23.75+8.0=53.75kn/m22、地下室抗浮荷載設(shè)計值Qw約=0.9Qwk（一層封頂荷載+頂板自重荷載標準值+外墻自重荷載標準值+柱自重荷載標準值+底板自重荷載標準值+其它自重荷載標準值）=53.75×0.9=48.375kn/m23、地下室水浮力荷載設(shè)計值（地下水最高水位為黃海高程：1.84；地下室底板底標高為黃海高程-2.10）地下室水浮力荷載標準值：Qfk=10×(1.84+2.10)=39.4kn/m2地下室水浮力荷載設(shè)計值的荷載分項系數(shù)取1.2Qf=1.2 Qfk=

9、1.2×39.4=47.28 kn/m24、抗浮驗算Qf=47.28kn/m2<Qw=48.375kn/m2根據(jù)驗算可知地下室自重（所有工序完成）抗浮滿足要求，因此施工期間的井點降水必須在地下室上部（一層封頂）荷載達到抗浮要求時方可撤離，以減少水浮力對軸線偏移造成影響。根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗擬建場地地下水位較高，加之年降水量較大，豐水季節(jié)地基土全部浸于水下；為確保擬建場地施工安全，施工前現(xiàn)場應(yīng)配備一定數(shù)量的搶險、堵漏設(shè)備和材料；施工過程中建設(shè)單位應(yīng)委托有資質(zhì)的單位定期做好基坑變形的監(jiān)測工作并做好詳細、全面的監(jiān)測記錄，如四周已建建筑物、道路及地下管線的沉降，地下水位等，并及時反饋檢測結(jié)果。

10、因此，為方便土方開挖，坑內(nèi)采用輕型井點降水及土方開挖后與明溝相結(jié)合的方式排水，保證基坑開挖時每個工作面都應(yīng)及時排水，保持坑內(nèi)干燥；（二）輕型井點降水的工作原理輕型井點降水的工作原理是有大功力離心泵（3BA-9），將真空水箱里的水循環(huán)吸排，而產(chǎn)生的高壓、高速水流經(jīng)射流器帶走井點管內(nèi)的空氣形成真空（負壓），從而使地下水在負壓下吸入井點管，經(jīng)總管進入真空水箱，吸進的地下水水量超出衡量水箱的額定水量時，多余部分經(jīng)水箱排水，剩余部分周而復(fù)始的供離心泵運行產(chǎn)生高壓、高速水流，而達到不間斷的虹吸地下水，使地下水位降至坑底以下，同時使土體產(chǎn)生固結(jié)以方便土方開挖。（一）、基坑用水量計算1、基坑中心處水位降低值，

11、井點管埋設(shè)的最大深度：H H1+h+iL+l=4.8+0.5+1/15×40+1=8.97m(根據(jù)輕型井點降水能達到的最大深度原理應(yīng)考慮二級降水)其中：H1為自然地面到坑底的距離； h為地下水位與坑底的距離約0.5米iL為井點管與基坑中心的短邊距離的1/10L至1/15Ll濾管長度1.0m 基坑開挖約4.80m，考慮施工因素為1.70m（不含承臺深度）。取S=4.80+1.70=6.50m 2、抽水影響半徑RR = 2×SKH=2×6.5×0.129×15 =18.08m經(jīng)過計算抽水影響半徑R不能滿足降水要求，故在基坑中央增加一排井點（18.0

12、8+18.08×2+18.08=72.33）形成落水漏斗方能滿足降水要求，在土方開挖前布置2臺機組,土方開挖到基坑中央增加排井點位置重新布置2臺機組進行抽水以減少水浮力對基礎(chǔ)的影響,確保工程安全 3、含水層深度約H=15m 4、基坑假想半徑r（基坑面積約F=5501.93m2）r = 5501.93/ = 5501.93/3.14 = 41.86m5、基坑涌水Q Q=1.366K×（2H-S）×S/1g（1+R/r） =1.366×0.129×(2×15-6.5) ×6.50/lg（1+18.08/41.86） =172.6

13、5m3/d 6、單管井點管極限涌水量q = 120rl3 K =120×3.14×1.0×0.02×30.129=3.81m3/d 7、極限井點降水管數(shù)量 n = 1.1（Q/q）= 1.1×（172.65/3.81）=45.31根 8、井點管間距D排水周長約320M（含放坡 ） 其中：K：3B層土的滲透系數(shù)1.50×10-4CM/S，換算取值為K=0.129 m /d R：抽水影響半徑 H：含水層厚度15m r：基坑井點管的半徑（0.02m） Q：基坑涌水量 q：單根井根據(jù)基坑涌水量 l：濾管長度1.0m根據(jù)基坑涌水量計算得知：每天

14、滲透在基坑四周的水約172.65立方米，而每根井點管的極限涌水量（真空度）為3.81m3/d，即 極限涌水量時每臺泵插管在45.31根左右，因此每臺泵插管按46根計算，將管間距布設(shè)為1.1m，基坑四周及中間布管為（368+322+92）根左右，施工現(xiàn)場設(shè)（8+7+2）臺泵，同時,因基礎(chǔ)基坑較寬，降水影響半徑不能使基坑中央的水位在地板下0.5米處,為確保降水效果,在土方開挖前布置2臺機組,土方開挖后，在中央井點部位布置2臺機組進行抽水以減少水浮力對基礎(chǔ)的影響,確保工程安全,如入口坡道與基礎(chǔ)不同步進行施工時,入口坡道單獨布置井點管以方便施工.因此我項目部按現(xiàn)場的基坑圍護平面布置布設(shè)井點管進行降水，

15、并留有出土車道。（2）、設(shè)備、人員配置 根據(jù)鹽城工學(xué)院新校區(qū)圖書館地下工程施工現(xiàn)場的具體情況，現(xiàn)確定配置如下設(shè)備：設(shè)備3BA-9（臺）射流器（臺）回水管（根）井點管（根）觀測井（個）數(shù)量8+7+28+7+2368+322+92人員配置：工種電工機械工普工數(shù)量1110（3）、井點降水施工工藝 1、根據(jù)施工平面圖放出總吸管位置線，安裝好插井點管的水泵。2、在自射式插管器上裝好高壓膠管與高壓水泵連接，利用水泵的高壓水徑為250的插管器沖刷土層，沉孔到設(shè)計深度-6.5米，取出插管器。 3、井點管插入井孔約6.0米處后在孔壁與井點管之間填入粗砂至井口1-1.5米時在用粘性泥漿封好井口以防漏氣。 4、分別

16、將所布782根井點管與總吸管聯(lián)接，并檢查有無漏水、漏氣、淤塞等現(xiàn)象。5、根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況安裝好水泵和射流設(shè)備，接好排水管道，接通電源調(diào)試運行，接通知后正式施工。（4）、降水質(zhì)量保證措施 1、井點管保證在一條直線。 2、必須24小時有人值班，出現(xiàn)故障及時排除，保證降水設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。 3、現(xiàn)場若需停電，及時聯(lián)系，作好善后工作，以防地下水位升高。 4、井點間距按要求均勻布置，并深要滿足方案。5、施工質(zhì)量標準：按國家規(guī)范、標準要求進行施工，井點管安裝完畢后，需進行試抽，以檢查有無漏氣現(xiàn)象。施工時應(yīng)連續(xù)抽水，以免引起濾管堵塞和邊坡塌方等事故，一般在抽水2到5天后水位基本穩(wěn)定，本工程提前10天進行井

17、點降水，確保10天后具備土方正常開挖條件。正常出水規(guī)定是“先大后小，先混后清，”否則應(yīng)進行檢查，找出原因，及時糾正，隨時接受和配合甲方管理人員、監(jiān)理和上級主管部門的檢查和驗收。 6、電梯井及機房的基礎(chǔ)比其他部位要深，有可能地下水會影響到施工，在這些特殊地方另行根據(jù)現(xiàn)場情況布置井點機組進行二級井點降水，配合土建施工要求，確保施工正常。（5）、安全保證措施 1、井點成孔和下井點管時確保準確無誤，嚴密注意行人安全。 2、機電設(shè)備應(yīng)有專人監(jiān)護，24小時有人值班，水泵和部件檢修時必須切斷電源，嚴禁帶電工作。 3、配置專用漏電保護裝置，設(shè)備接地電阻值應(yīng)小于0.5，確保用電安全。 4、在土建配合施工過程中如

18、遇特殊情況，采取特殊措施。 5、土方開挖和基礎(chǔ)施工時如遇到雨天，應(yīng)提前及時做好300*300的簡易明溝，將雨水及時排至1000*1000的集水井中用井點機組派出，再進行下道工序施工。 四、降水布置圖（附后） 四、基坑土方開挖方案根據(jù)施工現(xiàn)場情況和業(yè)主要求：土方積存在建筑物圍墻西側(cè)，土方為回填地下室周邊場地預(yù)留，約需土方6000m³，其他土方按照業(yè)主指定地點外運，費用另議。基坑土方開挖方案如下：1. 示圖：3、根據(jù)圖紙設(shè)計絕對標高3.15m，地下室開挖深度為-4.74m，地下室的放坡系數(shù)為1：1.5，根據(jù)地質(zhì)勘察報告，明河回填土部位放坡根據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整，坡度系數(shù)為1：1.

19、7。開挖沿放坡線按基坑開挖圖由四角分層開挖，在邊坡上留置一層臺階，深約2.69m、寬1.0m，示圖：（1）邊坡臺階的開挖：邊坡開挖時，嚴格按照放坡系數(shù)做成一定坡勢，以利泄水，邊坡下部設(shè)300×300盲溝，在四角設(shè)1000*1000集水井，做好臨時性排水措施，邊坡上部設(shè)300×300鋼筋砼排水溝，防止下雨沖刷到邊坡，并設(shè)一道高1.2m的安全護欄，開挖的程序是：井點降排水 測量放線 切線分層開挖 修坡平整 留足預(yù)留土層，遵循先深后淺，同時進行的施工程序。（2）臺階以下整體開挖：二級坡以下土層的開挖應(yīng)充分保證工程樁的安全，最后樁頂上預(yù)留50cm土方人工開挖，承臺及地梁等局部深處也

20、采用人工挖土，對于少數(shù)未達設(shè)計標高的樁及試樁加長樁在開挖過程中采用插小紅旗作標記。開挖方向及出土方向見基坑開挖圖，并配合小型挖機，對集水井、明溝、電梯井一次性取土開挖，開挖時，水平分段分層進行，邊挖邊檢查坑底寬度和坡度，不夠時及時修整，確?？拥装纪共怀^2.0cm。（3）深基坑的開挖：在筏板基礎(chǔ)5.35m以下的電梯井、集水井標高：a、電梯井土方開挖層的標高：6.65m；b、集水井土方開挖層的標高：7.65m。根據(jù)地質(zhì)資料B3土質(zhì)情況，按圖紙中電梯井、集水井所標識的垂直開挖不能保證邊坡土層的穩(wěn)定，更不能保證安全系數(shù)，經(jīng)我部認真研究決定：采用以45º角的坡度進行放坡，確保土層的穩(wěn)定，并砌

21、筑490mm厚磚胎膜。因此處土層已被擾動，不宜用土回填，我部決定放坡部分用1：1砂石回填至底板墊層底面。.示圖如下： （4）基坑開挖軸線控制：根據(jù)業(yè)主提供的四角坐標點，分引20m以外固定永久點，并打好龍門樁，開挖是以控制基坑軸線和放坡軸線控制，水準點已引入現(xiàn)場，根據(jù)圖紙基坑平面位置，水平標高，邊坡坡度，落實專人復(fù)測檢查。（5）基坑邊坡保護：本工程根據(jù)勘查報告，該土質(zhì)第1層為素填土，第2層粘質(zhì)粉土（空隙率大、滲透系數(shù)高），第3A層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（透水性低、為微透水層）；第3B層粘質(zhì)粉土（含水率、滲透系數(shù)較高）。就上述情況，基坑邊坡保護采用：<1>在坡面垂直楔入直徑10mm長500mm

22、插筋，縱橫間距1m；<2>在坡面鋪Ø4mm200mm鋼筋網(wǎng)片；<3>采用50mm厚C20細石砼施工，表面壓光，或采用同條件施工工藝噴漿。基坑邊坡護面方法示圖：4、土坡穩(wěn)定性計算書本計算書參照建筑施工計算手冊江正榮 編著 中國建筑工業(yè)出版社、實用土木工程手冊第三版 楊文淵 編著 人民教同出版社、地基與基礎(chǔ)第三版 中國建筑工業(yè)出版社、土力學(xué)等相關(guān)文獻進行編制。計算土坡穩(wěn)定性采用圓弧條分法進行分析計算，由于該計算過程是大量的重復(fù)計算，故本計算書只列出相應(yīng)的計算公式和計算結(jié)果，省略了重復(fù)計算過程。本計算書采用瑞典條分法進行分析計算，假定滑動面為圓柱面及滑動土體為不變形

23、剛體，還假定不考慮土條兩側(cè)上的作用力。（一）、參數(shù)信息:2、邊坡穩(wěn)定性驗算：（1）基本信息： 規(guī)范與規(guī)程：建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ120-99 基坑等級：二級 基坑側(cè)壁安全重要性系數(shù)：1.00 基坑深度H（m）：4.74 放坡級數(shù)：2 超載個數(shù)：1（2）放坡信息： 坡號：1，臺寬:1.00m，坡高：2.69m，坡度系數(shù)：1.50 坡號：1，臺寬:1.00m，坡高：2.69m，坡度系數(shù)：1.50（3）超載信息： 超載值：10KN/m（4）土層信息： 土層數(shù)：6； 坑內(nèi)加固土：否； 內(nèi)側(cè)降水最終深度（m）：4.7m； 外測水位深度（m）：1.000（5）土層參數(shù)：層號 土類名稱 層厚（m） 重度

24、（KN/m³） 浮重力（kPa） 粘聚力 內(nèi)摩擦角（度） 粘聚力（水下kPa） 內(nèi)摩擦角（水下度） 1 素填土 0.48 18.5 15.00 6.00 2 粘性土 0.87 18.9 8.8 14.70 22.00 14.70 22.003 淤泥質(zhì)土 3.43 17.1 7.1 11.20 8.80 11.20 8.804 粉土 3.17 18 8.0 10.00 15.005 粉土 1.66 18 8.0 10.00 15.006 粉土 1.89 18 8.0 10.00 15.00（二）、計算原理:根據(jù)土坡極限平衡穩(wěn)定進行計算。自然界勻質(zhì)土坡失去穩(wěn)定，滑動面呈曲面，通?；瑒用娼?/p>

25、近圓弧，可將滑裂面近似成圓弧計算。將土坡的土體沿豎直方向分成若干個土條，從土條中任意取出第i條，不考慮其側(cè)面上的作用力時，該土條上存在著：1、土條自重，2、作用于土條弧面上的法向反力，3、作用于土條圓弧面上的切向阻力。將抗剪強度引起的極限抗滑力矩和滑動力矩的比值作為安全系數(shù)，考慮安全儲備的大小，按照規(guī)范要求，安全系數(shù)要滿足>=1.5的要求。 將抗剪強度引起的極限抗滑力矩和滑動力矩的比值作為安全系數(shù)，考慮安全儲備的大小，按照規(guī)范要求，安全系數(shù)要滿足>=1.5的要求。三、計算公式: 式子中：Fs -土坡穩(wěn)定安全系數(shù)；c -土層的粘聚力；li-第i條土條的圓弧長度； -土層的計算重度；i

26、 -第i條土到滑動圓弧圓心與豎直方向的夾角； -土層的內(nèi)摩擦角；bi -第i條土的寬度；hi -第i條土的平均高度；h1i 第i條土水位以上的高度；h2i 第i條土水位以下的高度；' 第i條土的平均重度的浮重度；q第i條土條土上的均布荷載； 其中，根據(jù)幾何關(guān)系，求得hi為： 式子中：r -土坡滑動圓弧的半徑；l0 -坡角距圓心垂線與坡角地坪線交點長度； -土坡與水平面的夾角；h1i的計算公式 當h1i hi 時，取h1i = hi； 當h1i 0時，取h1i = 0；h2i的計算公式： h2i = hi-h1i；hw 土坡外地下水位深度；li 的幾何關(guān)系為： 四、計算安全系數(shù):將數(shù)據(jù)各參數(shù)代入上面的公式，通過循環(huán)計算，求得最小的安全系數(shù)Fs：計算步數(shù) 安全系數(shù) 滑裂角(度) 圓心X(m) 圓心Y(m) 半徑R(m) 第1步 2.972 28.415 1.311 2.943 3.222 示意圖如下：計算步數(shù) 安全系數(shù) 滑裂角(度) 圓心X(m) 圓心Y(m) 半徑R(m) 第2步 1.722 38.231 2.590 7.969 8.379 示意圖如下：-計算結(jié)論如下：第 1