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雅园地下室支护及土方开挖施工方案

地下室支护及土方开挖施工方案

本工程基坑侧壁安全等级为三级。

考虑工程的实际情况，以及以往的施工经验，项目部决定先施工地下车库，待两大地下室回土结束后开挖住宅地下室，地下车库采用一级轻型井点降水。边坡采用钢丝网砼护坡，土方开挖采取1：1自然放坡。土方采用机械大开挖自卸车土方外运。在开挖基坑时要采取防水措施，在基础施工面上，基坑内排水采用盲沟和集水坑的形式，具体做法：在底板的四周布置200X400的排水沟，排水沟的标高要比底板低200，排水沟用砂浆铺好，流向集水井。集水井Ф500设在基坑四角。集水井中设置潜水泵，专人负责看管，确保水位降低到板底500mm以下，基坑外边1.5M范围内采用砂浆硬化，并坡离基坑。

3.1.1按1：1的放坡比例加基底500的工作面向外3.1m处开挖2×2m的井点降水沟，降水沟留出6m宽的车辆进出路口。

3.1.2按＠1500插井点降水立管GTCC-131-2020 机车车辆真空断路器-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则.pdf，立管底标高比底板标高深度不小于1.5米，每40根立管组成一套井点降水系统。

3.1.3降水施工时，安排二人24小时巡检，保证降水设备的正常运行。降水施工一周后，进行土方开挖，土方开挖前先在基础中心东西向做一条8米宽的临时道路，以方便车辆运土。

1）根据施工平面布置图的规划要求，在需开挖的基坑四周做好施工道路，需开挖基坑中间做好临时道路，同现场临时道路连通作为开挖通道，开挖时道路便利。

2）土方开挖前对开挖区域进行维护，并在现场设置专职人员监护。

根据施工组织设计要求，土方开挖时将组织一个施工班组。配备专业测量人员2人。机械指挥人员1人。土方清理人员4人，现场调度，指挥人员1人（由施工员或技术人员担当）。

1）地下车库土方开挖采用2台反铲式挖掘机开挖，臂长4.5米，开挖时挖掘机位置预先取土，确保基底一次性开挖。

2）土方运输采用自卸汽车运输，运输车辆数量根据现场需要在10辆左右，并根据实际情况调整。

1）制定测量方法和确定测量工具。

2）采用自动安平水准仪进行测量，水准点从场内水准点引出，随挖随测量，在基坑底部设置水平木桩，控制基底标高。

3）熟悉施工图、施工组织设计和现场水文条件。

4）跟踪记录天气情况，选择晴好天气开挖基础。

3.2.2挖土施工方法

1）土方开挖过程中应采取可靠的措施控制标高和挖土深度，施工时现场安设一台水准仪进行动态跟踪测量，并根据龙门桩标高随时拉线检查，特别是即将接近管桩桩顶时，更要加强标高测量工作。

2）本工程开挖采用分层开挖法。坑底留有200厚余土由人工开挖铲平。开挖由基础1轴向9轴顺次开挖。

3.2.3土方开挖的质量控制

1）土方开挖时，必须严格按照分层开挖的原则，每次开挖的深度挖制在2米，此次开挖分三层开挖。保证在开挖过程中，不会因局部开挖过深，而使未挖的土向一侧挤压，形成工程桩的偏位；

2）在挖土过程中，严禁用挖机碰撞工程桩和围护桩，以保护工程桩和围护桩在挖土过程中不受损坏；

3）在开挖到筏板底垫层标高时，则开始利用人工清土，配合吊机吊运结合，不得再用机械开挖，以防止超挖；

4）在开挖至基底标高时，如出现超挖现象，不得利用土方回填，必须使用碎石加砂填充；

5）在清土完成后即浇筑砼垫层，不得使基底暴露时间过长，深坑部位更应如此；

3.2.4机械作业安全：

1）施工前应做好地质、水文和地下设施的调查和勘察工作，并熟悉施工方案。

2）开挖作业应从上至下分层进行，禁止超越该机规定的作业高度。

3）挖掘机作业时，禁止铲斗从运土车辆驾驶室顶上越过。

4）挖掘机履带到工作面边缘，最少保持1m以上的安全距离。

5）挖掘机停置或下班后应离开工作面，挖斗须落地放置。

3.4.1土方开挖过程中边开挖边用人工进行边坡铲平修整，距基坑边500MM处设置排水沟，防止雨水浸泡或破坏边坡及以防上部基坑四周的水进入基坑。

3.4.2基坑内排水采用盲沟和集水坑的形式，具体做法：地下室的排水，在底板的四周布置200×400的排水沟，排水沟的标高要比地板低200，排水沟用砂浆铺好，流向集水井。500×500集水井设在基坑四角。集水井中设置潜水泵，专人负责看管，确保水位降低到板底500mm以下。

3.4.3基坑外边1.5M范围内采用砂浆硬化，并采用3%反坡水坡离基坑。

3.5.2在降水施工期间，在每个基坑井点管位置各布置一个临时观测孔，每天做好降水降深情况记录。

4.1施工方案审批后，才进行施工的实施操作，以保证方案的可行性

4.2土方开挖时，安排专人进行监护，发现情况及时汇报，经确认安全后或处理后才能继续进行土方的开挖工作。土方开挖后，本工程边坡上6.6米内以及护堤上不得堆放施工物资，防止塌方。

4.3土方挖好后，及时做好边坡围护工作。在其四周1.5m处打一排钢管，间隔为4m,水平方向60cm和120cm处设二道水平钢管。留出下基坑的人行通道口。人员上下基坑，设专用爬梯；夜间基坑周边布置数量足够的临时照明及安全警示灯；做好边坡的安全监测工作。

4.4作好季节性的施工措施。

4.5及时收听天气预报，如果有雨应提前准备水泵、彩条布等物资，以便于及时进行抽水及覆盖。

4.6开挖时严禁靠近边坡或在开挖的土方，以防塌方。同时严禁站在挖机的手臂范围内，防止机械伤害。

Ⅰ地下室土方边坡稳定性计算书：

本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社等相关文献进行编制。

本工程基坑壁需进行放坡，以保证边坡稳定和施工操作安全。基坑挖方安全边坡按以下方法计算。

坑壁土的重度γ(kN/m3)：17.40

坑壁土的内摩擦角φ(°)：8.5

坑壁土粘聚力c(kN/m2)：13.0

基坑开挖深度h(m)：4.7

二、挖方安全边坡计算:

挖方安全边坡按以下公式计算：

解得，sinθ=0.969

则，θ=75.663°>φ=8.50°，为陡坡

坡度：1/tanθ=0.3

本工程的基坑壁最大土方坡度为1：0.3(垂直：水平)。本工程采取1：1放坡开挖。

本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。

计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。

本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。

条分方法：瑞典条分法；

基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：0.700；

基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：5.180；

序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)条分块数

12.002.000.500.00

22.702.7010.000.00

序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离b0(m)宽度b1(m)

序号土名称土厚度坑壁土的重度γ坑壁土的内摩擦角φ内聚力C饱容重

(m)(kN/m3)(°)(kPa)(kN/m3)

1杂填土7.0018.0020.0010.0022.00

2淤泥质粉质粘土16.9017.408.5013.0013.47

根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：

1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。

将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.3的要求。

Fs=∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi

其中，根据几何关系，求得hi为：

当h1i≥hi时，取h1i=hi；

当h1i≤0时，取h1i=0；

将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：

计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)

第1步2.35537.9240.3903.1383.162

计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)

第2步1.45744.6090.4517.8637.876

一、计算依据及参考资料

二、计算依据及参考资料

1、井点吸水高度计算：

根据所选施工机械设备的参数，井点管的最大吸水高度计算如下：

HV为抽水装置所产生的真空度(kPa)；

△h为管路水头损失(取0.3～0.5m)；

sw+D=0.5+4.68=5.18m；

根据计算得H1>=sw+D，故该设备满足降水施工要求！

(1)、基坑等效半径的确定：

A为基坑面积(m2)；

r0为基坑等效半径(m)；

(2)、井点系统影响半径的确定：

R为降水井影响半径(m)；

r0为基坑等效半径(m)。

S为基坑中心处设计水位降深(m)；

dw为地下静水位埋深(m)；

sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)。

H为含水层厚度(m)；

k为渗透系数(m/d)。

通过计算得到R0=112.472m；

3、基坑总涌水量计算：

根据基坑边界条件选用以下公式计算：

Q为基坑涌水量(m3)；

k为渗透系数(m/d)；

H为含水层厚度(m)；

R为降水井影响半径(m)；

r0为基坑等效半径(m)；

S为基坑水位降深(m)；

D为基坑开挖深度(m)；

dw为地下静水位埋深(m)；

sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)；

通过以上计算得基坑总涌水量为1400.659m3。

4、每根井点允许最大出水量计算：

q为单井允许最大出水量(m3/d)；

rv为过滤器半径(m)；

l为过滤器进水部分长度(m)；

k为含水层渗透系数(m/d)。

通过计算得每根井点允许最大出水量为14.748m3/d。

5、井点数及每根井点实际出水量计算：

通过计算得到井点管数量为105个

6、基坑中心水位降深计算：

S1为基坑中心处地下水位降深；

ri为各井距离基坑中心的距离。

根据计算得S1=6.843m>=S=4.48m，故该井点布置方案满足施工降水要求！

D为基坑开挖深度(m)；

dw为地下静水位埋深(m)；

sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)。

hd为井点管顶部离地面的距离(m)。

根据计算井点管长度为5.776m。

Q为流入每根管井的流量；

ne为滤管孔隙率，一般为2%～5%；

v为地下水进入滤管的速度；由经验公式v=k1/2/15求得；

根据计算滤管长度为155.217m。

(2)、滤网孔隙控制，要求dc>2d50

dc为滤网孔隙(mm)；

d50为含水层颗粒50％的直径(mm)，d50=6.059mm。

(3)、填料颗粒的控制

砂滤层颗粒尺寸应控制在5d50≤D50≤10d50并且建议D50=(6～7)d50，其中D50为填料粒径(mm)。

故降水设备布置符合要求

基坑安全生产事故应急救援预案

本工程基础为大开挖基础，开挖深度为4.680m，结合本工程的特点、重点、难点，特设应预案，具体措施如下：

.成立应急预案抢险工作小组

组员：徐金祥周富林朱永发沙红军

本工程地处南丰镇，一旦发生基坑事故其直接损失和社会影响将远大于一般的土建工程，因此我们将在管理中采取风险管理的科学方法，全过程、全方位地分析、监督、控制、处置各种风险因素，确保工程安全。为此，特编制本工程的围护结构施工、基坑开挖施工的应急内容如下：

3）基坑纵向边坡失稳滑坡；

5）基坑围护结构位移过大；

6）基坑周边建筑物沉降位移值超过预警值

针对可能产生上述现象的因素，按预案进行处理。

（2）回填土方压住流砂

（3）分析原因，制定进一步对策

a．采取坑内降水补救措施，降低地下水位，阻止流砂的发生。

b．将板桩紧贴围护结构打入坑底。增大围护结构入土深度，减小动水压力，阻止流砂发生。

（1）停止开挖基坑，加强基坑内排水。

（2）采取坑内降承压水补救措施，降低承压水压力，阻止突涌发生。

（3）采用快凝压力注浆或灌注快凝混凝土堵住涌口。

.基坑内纵向边坡失稳滑坡

（1）如边坡坡度太陡，修复边坡时应放缓边坡。

（2）加强基坑周边地面明排水，采取有效措施阻止地面水侵入基坑。

（3）采取边坡内、外降水的补救措施。

（4）修复塌方或滑坡的边坡前，先在坡脚外做临时支护，再按安全坡度放坡修复边坡，并做好护坡工作。

（1）加设基坑外沉降监测点。

（2）坑内加载或坑内沿周边插入板桩防止外土向坑内挤压，坑底土体降水处理。

（3）坑内按实际情况作坑底地基土加固，然后挖至标高。

.基坑围护结构位移过大

（1）立即停止开挖，在薄弱部位紧贴土面设置临时支撑，控制围护结构继续位移。

（2）根据监测报告和位移情况，找出围护结构位移原因，制定具体对策。

a．等到坑内井点预降水达到降水深度城市综合管廊-BIM技术应用.pdf，坑内外地基加固土体达到令期或设计强度时再开挖基坑。

b．严格执行分段、分层、分块、限时开挖要求，限时支撑到位的基坑开挖原则。

.基坑周边建筑物沉降位移值超过预警值

（1）立即停止开挖或施工

（2）采取有效措施后再行施工。

（2）为防止突发事故引起的危害，施工前必须准备好紧急联络一览表（便于同有关方面及时联系），如发生事故，值班人员应立即按紧急联络一览表与相关方面取得联系，并根据情况采取相关措施，在第一时间及时控制事态。

（4）工程施工前配备足够的应急物资设备，加强应急设备管理、保养、明确专人（应急设备物资专管员）负责。确保危险期正常使用。应急物资设备严禁挪作他用。

（5）库房钥匙分别由值班人员和料库保管员保管，并放于明显处做好标记。并进行定期检查，清点器材，做好保养措施。

（6）项目组除正常值班外，要安排防汛期、关键施工期的警戒值班某35kv新建送电线路施工组织设计，遇到高水位、暴雨，组长上岗值班。