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土方开挖及基坑支护工程施工方案

土方开挖及基坑支护工程施工方案

十、质量保证措施及检验

用地面积约为75000平方米，总建筑面积约30万平方米，其中住

高度控制在100m以内。另有6层别墅10幢左右，其余配套设施包括

水利工程外观质量评定标准.pdf会所、商场、学校、地下停车库及调压站、变电站等。各塔楼结构型

式为现浇剪力墙结构，采用大跨度单向或双向楼板，局部在二层以下

转为框架—剪力墙结构，并有两层地下室（基坑深9—10m），本建设

群的高层建筑安全等级为一级。本项目工程为第一期住宅发展项目土

方开挖及基坑支护工程。

基坑南北边长85m，东西边长135m，周长约440m，基坑开挖深度

12m。基坑采用锚杆喷射混凝土支护方案，由广东省轻纺工业设计院设

计。东、南边布置锚杆9排，不施加预应力；西、北边布置锚杆10排，

其中第3、5、7排锚杆施加预应力。混凝土面层厚150，局部施加预应

一般呈灰黄，褐红及灰褐色，主要成份为粘性土，属新近堆填土，

该层土体部分地段呈可塑状，部分地段则呈硬塑状。该层土体可

A．可塑状粉质粘土：一般呈褐黄、灰褐及灰色，总体呈可塑状，

B．硬塑状粉质粘土：一般呈褐红、褐黄色及灰褐色，总体呈硬塑

该层土体部分地段呈可塑状，部分地段则呈硬塑状，同样可细分

A．可塑状粘土：一般呈褐红、褐黄及灰色，总体呈可塑状，局部

B．硬塑状粘土：呈褐红及褐黄色，总体呈硬塑状，呈透镜状分布，

顶面埋深分别为1.5、1.0、1.0，层厚分别为3.5m、4.0m、5.2m。

一般呈灰或深灰色，饱和流塑状，其顶面埋深为3.0—6.2m，层厚

一般呈灰或深灰色，饱和流塑状，顶面埋深为2.5—8.0m，层厚

一般呈褐红色,总体呈硬塑状,局部呈坚硬状,局部含少许砾石。

一般呈褐红色,岩石风化剧烈,风化侵蚀锈斑发育,遇水易软化,

一般呈坚硬土状,局部呈半岩半土状,内含岩块手捏易碎,其顶面埋深

呈褐红色，岩石风化剧烈，风蚀锈斑发育，岩质软，遇水易软化，

一般呈坚硬土状，内含岩块手捏易碎。其顶面埋深分别为6.0m、6.0m、

6.0m,层厚分别为1.0m、2.2m、1.7m。

一般呈褐红色，岩石风化强烈，内含大量风蚀锈斑，岩质软，岩

块敲击声哑，手折易断，岩体一般呈半岩半土状，局部呈碎石土状，

一般呈灰褐色，岩石风化强烈，胶结物基本已风化成泥质物，岩

一般呈褐红色，风化裂隙较发育，内含少许风蚀锈斑，岩块敲击

一般呈灰褐色，风化裂隙较发育，内含少许风蚀锈斑，岩块敲击

平均厚度为1.61m。

一般呈褐红色，风化及构造裂隙不发育，岩芯一般呈短柱状—长

柱状，岩块敲击声脆，锤击难断，偶见风蚀锈斑，岩质新鲜、坚硬，

一般灰褐色，局部为褐红色，风化及构造裂隙不发育，岩芯一般

呈短柱状，部分呈长柱状，岩块敲击声脆，锤击难断，偶见风蚀锈斑，

岩质新鲜、坚硬，呈巨厚层状分布，层理不明显，呈整体状结构，其

根据现场实际情况，基坑采用放坡和喷锚支护的明挖法施工，开挖

1)基坑AB、CD段采用喷锚支护施工，喷锚面坡度75o，锚杆角度

15o，布置7排，第二排、第四排施加预应力，锚杆间距1.3m×1.3m，

钢筋混凝土面层厚120，局部施加预应力处厚200，混凝土强度等级C20。

方米支护面积上布置锚杆7.9m。

2)基坑BC段采用喷锚支护施工，喷锚面坡度75o，锚杆角度15o，

布置7排，第二排、第四排施加预应力，锚杆间距1.3m×1.3m，钢筋混

凝土面层厚120，局部施加预应力处厚200，混凝土强度等级C20。喷锚

支护面积上布置锚杆7.9m。

3)基坑AN段采用喷锚支护施工，喷锚面坡度75o，锚杆角度15o，

布置6排，第二排、第四排施加预应力，锚杆间距1.3m×1.3m，钢筋混

凝土面层厚120，局部施加预应力处厚200，混凝土强度等级C20。喷锚

支护面积上布置锚杆7.9m。

4)基坑KN段采用喷锚支护施工，喷锚面坡度90o，锚杆角度15o，

布置3排，锚杆间距1.3m×1.3m，钢筋混凝土面层厚120，局部施加预

2000。支护面积约1600m2，平均每平方米支护面积上布置锚杆7.9m。

共计布置φ22锚杆2626条，计34008m，φ25预应力锚杆543条，计

10136m，总计锚杆3169条，44144m。具体锚杆布置见设计图及锚杆一

11615φ22811296

21615φ2580811296

31415φ22811134

41415φ25100811134

51015φ2281810

6815φ2581648

7815φ2281648

22215φ2512037

42015φ2512037

11415φ22951330

21215φ25951140

31015φ2295950

41015φ2595950

5815φ2295760

6715φ2295665

11415φ2251714

KN21015φ2251510

3815φ2251408

锚杆主筋除局部预应力锚杆均采用φ25钢筋。预应力锚杆合计

10136m，无预应力钢筋锚杆33894m，另坡顶设垂直摩擦锚杆，长度

1.5m，间距1.5m，合计414m。

锚杆设计施工依据《土层锚杆设计与施工规范CECS22:90》。

喷锚施工与土方开挖交替进行，分层开挖。

基坑DE～JK段采用放坡施工，总长492.5m，坡度为1:1.5，坡面处

理采用土钉挂网、喷50厚的素砼面层，φ16土钉长2m，垂直打入坡面，

见施工总平面布置图（附图一）。

坡面处理采用土钉、挂网及喷素混凝土的方法，其施工工艺流程见

按照设计边坡开挖土方，每次挖深约3m，并留200～300厚的土层

按照设计间距，在修整好的边坡上放样，用钢管打眼，安放制作好

挖土修坡素喷混凝土打土钉

的φ50泄水管，管外用水泥砂浆固定，管口用棉纱封堵。

按照配合比在料斗中装入碎石、砂和水泥，并采用12m3的空压机进

行干喷，在喷射过程中根据喷射效果适当调节水分，喷射厚度为20～

φ16长2500的钢筋插入，同时用铁锤将钢筋打入到设计深度。

钢筋网挂设完毕经检查验收后，进行第二次混凝土喷射，要求喷嘴

离喷射点800～1500mm，喷射面与喷射线的夹角控制在75°～85°，喷

射厚度为5～6cm，喷射完毕疏通泄水管。

喷锚施工采用先锚后喷的施工顺序，具体为：

挖土修坡→预喷50厚混凝土→锚杆施工→挂钢筋网→喷

锚杆施工前应先查明地下管线、地下隐蔽工程和相邻建筑物的基

施工前根据设计要求准备好钢筋、水泥及加工机具等。

①锚孔直径为φ130，锚杆倾角15°。

②锚杆采用100和300型地质钻机成孔，普通斜孔钻进工艺。主要

钻进参数包括：（a）钻杆转速；（b）钻进压力；（c）冲洗液泵量。对

于不同地层，采用不同钻进参数。钻进松散土层时，采用“慢转速、

小压力、小泵量”工艺；钻进密实土层时，采用“慢转速、小压力、

大泵量”工艺；为保证锚孔能达到设计要求，施工时作好钻孔原始记

录。根据钻进速度、冲洗液颜色、孔口返出的岩粉和钻屑成分、钻进

所需压力变化及钻杆钻进时发出的响声等判断地层的变化情况。

①φ22、φ25钢筋锚杆采用20MnSi钢（Ⅱ级钢）。

②插入钻孔的锚杆要求顺直，并应除锈。每隔1.5m设置定位支架，

①灌浆采用425#普通硅酸盐水泥配制的纯水泥浆，水灰比

W/C=0.42，加入0.4%的高效早强减水剂。

②注浆体的立方体强度不得低于20MPa。

③灌浆前应先洗孔，直至孔口返出清水为止。。

④锚杆下入锚孔时，应将灌浆管与之同时放入，杆体插入孔内深

度不应小于设计规定的锚杆长度的95%，注浆管内端应距孔底5～10cm

⑤水泥浆自孔底向外灌注，随着浆液的灌入，应逐步地灌浆管向

外拔出直至孔口，拔管过程中应保证管口始终埋在水泥浆内。待孔口

⑥若发现孔口有漏浆或不饱满时，应及时进行补灌。

①张拉设备采用OVM锚固体系。

②按设计要求安装好支承座及锚垫板，并保证各段平直。

③锚杆的张拉与锁定在注浆后14天进行，锚固体强度应达到设计

④锚杆张拉前至少先施加一级荷载（即1/10的锚拉力），使各部紧

固伏贴和杆体完全平直，保证张拉数据准确。

⑤锚杆张拉荷载分级及观测时间应遵守下表规定：

张拉荷载分级观测时间(min)

1.1～1.20Nt15

⑥锚杆张拉锁定后，若发现有明显的预应力损失时，应进行补偿

①钢筋使用前清除污锈，钢筋网在钻孔灌浆完成后立即铺设。

①喷射前，应对机械设备、水管、电线等进行全面检查及试运转，

喷射作业应分片依次进行，喷射顺序应自下而上。

②喷射作业应配合锚杆施工进行，混凝土应两次喷成，后一层喷

射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝1小时后再进行喷射，应先

③喷头应与受喷面垂直，宜保持0.6～1.0m的距离。

④开始喷射时，应减小喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，

以保证钢筋与坡面之间砼的密实性；

⑤喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，

无干斑或滑移流淌现象。

⑥输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并有良好的耐磨性能。

⑦喷射机的工作风压，应满足喷头处的压力在0.1MPa左右。

⑧喷射中如有脱落的砼被钢筋网架住，应及时清除。

⑨喷射作业完毕或因故中断喷射时，必须将喷射机和输料管内的

喷射混凝土施工的工艺流程如下图：

→合→动→→→射→料→

本标段工程地下室外周长约650m，面积约20000m2，采用防坡明挖法施工，

按照基坑边坡设计，基坑顶面积25000m2。基坑开挖深度10m，西侧152.125m、北

侧m部分按750放坡，边坡采用锚杆+喷射混凝土支护；其他部分均采用1：1放

坡坡面采用喷锚护坡。土石方开挖总量约225000m3，其中石方约4500m3。

土方开挖时，做好标高标识，保证开挖底线控制的准确。

土方开挖与喷锚和锚杆施工按分层交叉进行。

二、施工部署与施工安排

为加快土方开挖速度，土方开挖总体上分两部分进行：第一部分基坑中部（离

基坑顶边线8000mm），按照1：1.5的边坡，分二个作业区，由二个出入口一次开

挖到基坑底标高（见《基坑土方工况图1》）；第二部分基坑修坡，在预留的边坡土

台上，用挖掘机结合喷锚、锚杆施工进度分层修坡，剩余土方转移到基坑底，转移

到第一部分的作业部位装车外运（见《基坑土方工况图2》）。留东南角的车道直到

第一部分土方，每个工作面往两端分层退挖。每一工作面安排两组反铲挖掘机

同时作业出土。每组用3台反铲挖掘机挖土并以“接力退挖”形式转运至地面装入

石方开挖采用油压爆机进行凿岩，根据石方量和工期要求，安排二台油压爆机

根据现场施工条件，土方外运实行三班作业，加快出土速度。前期施工时日平

均出土量为5000m3/天，高峰期达到9000m3/天；后期日平均出土量为1500m3/天。

前期投入30台15t自卸汽车，三班出土，可满足计划要求。后期外运压力稍小，

投入10台15t自卸汽车可以达到计划要求。

第二部分土方安排二台挖掘机随锚杆和喷锚施工进行，开挖一层安装一道，每

层土方开挖至设计锚杆底500mm处，严禁超挖。

保证锚杆和喷锚施工与土方开挖形成流水交叉作业。

三、基坑开挖前的准备工作

1、做好土方开挖前的道路设置，根据开挖及出土工作面的安排相应设置路口，

《基坑施工平面布置图》。

3、沿基坑外四周设排水沟，保证场外地表水不流入基坑。

4、按工程监测要求，开挖前先布置各种类型的观测点，并测定初始数据。

四、基坑土方开挖施工方法

（一）土石方施工总流程

见《基坑土石方施工流程图》：

（二）土石方开挖方法和外运

1、土方开挖至风化岩，挖土机无法挖掘时，拟采用凿岩机进行施工。

2、土方开挖施工与降（排）水施工同时进行。

3、挖掘机无法直接转运的土方采用起重机垂直运输至地面归堆，装车运走。

4、外运土方的车辆应优先利用场内施工道路行走，以缓解交通疏导的压力。

5、为保证城市道路清洁，防止车辆漏、掉泥土，运输车采用广州市散体物料

6、泥土、泥浆不得混装，车厢顶用帆布覆盖。车辆出场前，用高压水冲洗，

使车辆干净上路，车轮清洁不污染路面。

7、运输车辆进出施工现场路口时，设专人防护，统一指挥，及时疏导行人及

（三）基坑开挖的其他事项

1、严格按设计要求防坡、留设土台，禁止基坑顶边坡上堆土。

2、基坑开挖采用机械纵向分段分层开挖，随挖随刷坡。设计基底标高以上20cm

的土层，采用人工开挖、清底、平整，严禁超挖。

3、基坑开挖过程中，不同土岩面标高须报驻地监理、业主确认并做好记录。

当基底土层与设计不符合时或地基承载力要求达不到设计要求时，及时通知设计、

五、土石方开挖机械设备使用计划

3自卸汽车SX36030台载重15t

管理人员10人修理工3人

杂工10人吊机指挥3人

汽车司机60人起重工6人

吊机司机3人测量工3人

说明：因工期紧，人员按三班编制。

施工第一部分的大面积土方，估算开挖土方量约180000m3（其中石方约40000

m3），需要施工时间52天。

施工第二部分的坡道及边角土方，估算开挖土方量约45000m3（其中石方约

17000m3），需要施工时间28天。

合计土方工期：80天。

（一）质量技术保证措施

（1）、土方开挖标高控制准确，与支撑安装紧密配合，不能随意超挖造

（2）、基坑底部换填土据地质实际情况确定，不符合要求的土要换填，

符合要求的地基土不能超挖。

（3）基底留0.2m深，由人工修挖至设计标高。

（4）喷锚和锚杆要做到随挖随做，要紧紧跟随土方施工的进度。

DB50／T 867.14-2020 安全生产技术规范 第14部分：星级饭店.pdf（二）安全施工保证措施

（1）、使用时间较长的临时性挖方，土坡坡度根据工程地质和土坡高度，

结合同类土体的稳定坡度值确定；

（2）、土方开挖从上到下分层分段依次进行，并随时做成一定的坡势以

利泄水，且不应在影响边坡的稳定的范围内积水；

（3）、开挖过程中，如发现滑坡迹象（如裂缝、滑动等）时，暂停施工，

所有人员和机械要撤至安全地点HJ 15-2019 超声波明渠污水流量计技术要求及检测方法.pdf，再挖除滑坡处土方。

（4）、用挖土机施工时，挖土机的工作范围内，不进行其他工作。

（1）、如出现开挖时工期拖延，即采取增加挖运设备措施，确保工期。