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北京某个工程基坑排水、土方开挖及支护工程设计方案及施工方案

基坑护坡区域的具体划分及平面布置详见“基坑支护平面图”。

该区域为基坑的北侧和西侧，支护深度15.0m，考虑总包后期施工空间，采用上部挡土墙结合锚拉护坡桩支护方案。

护坡桩：桩顶为地面下2.0m，桩径800mm，桩间距1.6m，桩长17.0mGB／T 5170.19-2018标准下载，嵌固深度4.0m，共计96根。

该区域为基坑的南侧，支护深度15.0m，距离拟建物基础边线为7.5～11.0m为一栋6层居民楼，基础埋深1.5m，考虑居民楼的安全和总包后期施工空间，采用上部挡土墙结合锚拉护坡桩支护方案。

护坡桩：桩顶为地面下2.0m，桩径800mm，桩间距1.6m，桩长17.0m，嵌固深度4.0m，共计60根。

该区域为基坑的东侧的北段，支护深度15.0m，距离拟建物基础边线8.3m为联想园区C座，地上17层，基础埋深14.0m，C座原基坑采用1:0.2放坡土钉墙支护。距离拟建物基础边线5.0m、6.5m和6.8m分别埋有电力管线、热力管线和雨水管线。考虑管线及C座安全，采用双排桩结合锚拉护坡桩支护方案。

护坡桩：首排桩桩顶为地面下1.5m，桩径800mm，桩间距1.5m，桩长17.5m，嵌固深度4.5m，共计21根。后排桩距离首排桩间距为2.8m，桩顶为地面下1.5m，桩径800mm，桩间距3.0m，桩长17.5m，嵌固深度4.5m，共计11根。

该区域为基坑的东侧的南段，支护深度15.0m，距离拟建物基础边线8.3m为联想园区C座，地上17层，基础埋深11.5m，C座原基坑采用1:0.2放坡土钉墙支护。距离拟建物基础边线5.0m、6.5m和6.8m分别埋有电力管线、热力管线和雨水管线。考虑管线及C座安全，采用双排桩结合锚拉护坡桩支护方案。

护坡桩：首排桩桩顶为地面下1.5m，桩径800mm，桩间距1.5m，桩长17.5m，嵌固深度4.5m，共计26根。后排桩距离首排桩间距为2.8m，桩顶为地面下1.5m，桩径800mm，桩间距3.0m，桩长17.5m，嵌固深度4.5m，共计14根。

钢筋笼和冠梁配筋见附图。

2.3基坑支护其他说明

1)本基坑按一级基坑设计，使用年限为1年。

2)基坑坡顶2.0m范围内严禁堆载，2.0m范围以外堆载不超过20kPa。

3)基坑周边应做好地面硬化和排水系统，以防地表水下渗。

4)塔吊的位置确定后，此部位的支护方案另行进行调整。

5)施工图纸及现场条件变化应及时和设计人员联系进行基坑支护设计的更改。

6)锚杆腰梁拆卸条件，肥槽回填在能够满足规范要求的前提下（用2:8灰土分步回填并夯实），随着回填高度达到腰梁位置时，拆掉该处腰梁，并能有效防止锚具迸射、腰梁坠落，满足安全施工要求；当肥槽回填不能够满足规范要时，必须在基础结构能提供有效的水平支撑前提下再拆掉该处腰梁，水平支撑力的大小，不得小于锚杆拉力的设计值；如不能满足以上条件，不得拆除锚杆。

3.1土方施工难点及施工总体思路

3.1.1土方施工难点

本土方工程呈现以下三大难点

（1）开挖较深，场地狭窄

基坑开挖约15米，施工场地狭窄局促，整体呈长方形；南北方向开挖最宽处不超过58米，东西方向不超过76米，在东侧偏南位置联通部位开挖宽度仅为10米左右；场地外侧紧邻马路，没有条件预留马道的距离和位置；这些都给土方开挖及场内平面及垂直运输带来难度。

挖掘机的布置开挖方向和顺序及运输车辆的循环，马道的设置和收尾，这些将是该土方挖运快慢的关键因素。

（2）交通压力大，环保要求高

施工现场位于北京市中关村科学院南路东侧，地处北四环内，受繁华的中关村核心地带辐射影响，周边交通流量大，白天车辆无法集中运输；与已建成并使用的融科咨询中心C座紧邻，南侧与6层居民楼距离过近，造成施工中对噪音、粉尘等环保要求较高,这些对土方运输造成很大的制约。

故如何合理协调出土时间与外部的交通高峰时间，避免对周边道路构成影响，避免增加对附近道路的交通压力，尽量减小施工噪音对居住居民造成影响是本工程土方工作的突出的矛盾及难点。

（3）立体交叉作业多，受支护施工制约大

该工程周边环境复杂，故支护施工亦复杂，支护形式多施工工艺工序多。由此造成土方施工在第一步土方开挖后即无法快速大面积施工。为挡土墙，护坡桩，冒梁，预应力锚杆等工序创造工作面，预留足够的时间，影响了土方施工的连续性。

施工工序多，且平面、立体交叉作业次数多，这都需要土方施工进行配合，因此土方运输是整个工程的重中之重，也是影响施工工期的主线，合理安排好土方作业是确保工期的重要环节。

3.1.2土方施工总体思路

综合该工程的实际情况，结合周边环境及后续的结构施工、总体工期等要求，进行土方挖运施工时选择在夜间进行，并在平面施工上总的出土方向为由南向北，由东向西倒退式进行，最终马道在基坑西北侧进行土方收尾。在立面上施工分四个阶段，分别为挡土墙，护坡桩，预应力锚杆预留时间。

其中平面和立面要合理结合，立面施工顺序为主，平面为辅，合理的穿插流水，安排好施工位置及工序，为总体的施工流畅和工期创造条件。

我们设计的施工方案归结为：一条主线，两个方向，四个阶段，分步分块流水进行。

一条主线：即夜间施工为主，白天施工为辅的施工思路。

两个方向：南向北，东向西倒退式出土。（见“土方施工平面图”）。

3.2.1机械设备的投入及运输能力的分析

该工程计划配置铲斗容量1.5m3液压反铲挖掘机2台，18吨自卸车25台。

挖掘机：选用合肥日立挖掘机有限公司生产的SE280型挖掘机或同类型挖掘机。单斗容量1.5m3。

自卸汽车：选用中国重汽生产的斯太尔自卸车。

Q=qnKmKb/Ks=1.4×120×1.25×0.8/1.25=135（m3/h）

N=W/（QT）=2000/（135×10×0.8）≈1.85（台）

W—计划工期内挖掘机完成工作总量（m3），平均每天出土2000m3

Q—挖掘机生产率（m3/h）

T—计划工期内挖掘机的有效工作时间

考虑机械故障和配合护坡施工，选用2台挖掘机。

每台挖掘机需配置自卸运输车辆数：

每台挖机配运土汽车：N=Ts/t1=80/7≈12（辆）

式中Ts——自卸汽车每一工作循环延续时间（min）

Ts=t1+2l/vc+t2+t3=7+60×2×20/35+1+3=80（min）

t1——自卸汽车每次装车时间（min），7min

l——运土距离（m），取20km

vc——重车与空车的平均速度（m/min），取35（Km/h）

t2——卸车时间，取1min

t3——操纵时间（包括停放待装、等车、让车等），取3min

根据计算，每台反铲挖掘机需配备12辆自卸汽车进行土方运输，3台挖掘机则共需要24辆土方运输车辆，取25辆。

3.2.2运输道路及其它准备工作

施工场区内根据现场条件及要求，增设临时行走车道，为了避免雨天车辆轮胎夹泥、晴天车辆行走引起扬尘，设置洗车池。并在小区内设专人进行清扫。合理布置现场的临时道路，且不可形成死角，以防延误各区段土方的自身开挖速度和影响其它工序的施工。

土方销纳地点的选择及运输行驶道路

北京昌平区沙河镇七里渠北村卸土地点，距离施工现场21公里。行驶路线：出口经科学院南路右拐，进四环主路，经八达岭高速北安河出口，沿定泗路至卸土地点。

土方施工前其它准备工作

认真做好实地踏勘工作，根据现场实际情况，为了控制好周边道路的车辆流量，在基坑内布置土方车停车场地，车辆进行施工现场的调配，了解周边环境，着手开展内外协调工作。施工车辆进出场车流方向统一、有计划，保证不占用周边道路。

尽快组织车辆进场，以保证土方开挖的要求。

依方案合理安排机械设备。对所有将进现场的施工设备做一次检修，保证开工期间的机械正常运转。

配合甲方，办理夜间施工手续，渣土销纳手续，以便土方施工顺利进行。

落实好土方销纳地点，勘察规划好行车路线，并协调运输途中经过交通，城管等相关政府部门。

（1）第一阶段土方挖运

施工布置及设计见第一阶段土方施工平面图。

需配备的挖土机：2（台）

需配运土车：20（辆）

（2）第二阶段土方挖运

需配备的挖土机：2（台）

需配运土车：20（辆）

需配运土车：25（辆）

需配备的挖土机：3（台）。

需配运土车：25（辆）土方后期施工为接力传递式土方出土。

进行基底土方开挖及马道收尾土方开挖，。马道收土采用挖土机接力倒土，并尽量加大马道土方的收土。剩余土方量，采用长臂挖土机装车外运。最后基坑内挖掘机用吊车吊出。

土方开挖至距离基底0.3m位置时要结合主体施工的基底清槽，不得破坏基底原状土，因此基坑开挖时要严格控制基坑最后一步开挖的标高，且不可超挖和少挖。由现场专职测量员用水平仪将水准标高引测至坑底。形成标高控制网，以准确开挖至预定标高。

（6）土方坡道留置及车辆行驶线路

土方开始施工时，坡道根据现场道路和出入口的位置设置，如联想路可以走空载车辆的情况下则从东北角设临时马道，空车经联想路驶入，从西北角满载车辆驶出。在第三四阶段时在西北角位置设置内马道，坡道宽为5～8m，坡度为1：6。收尾坡道为单向坡道，坡道的两侧选择1：0.6的自然放坡方式。祥见土方开挖阶段平面示意图。

3.4与护坡桩及锚杆施工的配合

当土方开挖到设计锚杆端头以下50cm位置，随后施工锚杆。土方开挖时，应严格控制土方开挖深度，防止超挖。土方开挖应通过挖槽和留台等方式力求方便锚杆施工并确保土方施工的连续性。锚杆施工作业面的槽形宽度不小于12m，锚杆张拉留台宽度不小于6m。土方开挖过程中，应注意避免碰撞锚杆端头，防止引起锚杆松动及预应力损失。对土体开挖到护坡桩位置时，应防止桩体冠梁及桩身受到破坏。

3.5土方施工过程中应急处理措施

在土方开挖过程中，出现特殊情况，应立即采取下列措施：

（1）如出现滑坡迹象（如裂缝、滑动等）时，暂停施工，所有人员迅速离开基坑，必要时，迅速采取处理措施，如用挖掘机在坡脚迅速回填。根据滑动迹象设置观测点，观测滑坡体平面位移和沉降变化，并做好记录。

（2）如果在开挖过程中出现滞水，可设置滞水排水管，采取明排措施。滞水排水管采用1寸塑料花管，外面包裹窗纱。滞水排水管伸入土中0.6米，外露300mm。排水孔采用人工洛阳铲成孔，排水管和排水孔之间用碎石填充，外口用粘土封堵，然后喷锚封闭。排水管的布置根据现场情况而定。

（3）在砂层中开挖时，如果裸露时间较长，极易失去水分，受到扰动会使砂层成片剥落。为减少对砂层扰动机会，缩短清坡到喷射砼时间，将开挖分段长度减到8～15m一段，清坡后，立即挂网并喷射混凝土。

（4）在整个施工开挖过程中，应连续观察邻近地表、地物的开裂、变形情况。一般情况下，地表发生细小裂缝在变形允许范围内可以视作正常，但必须密切追踪发展趋势并及时采取特殊处理措施。当裂缝出现不断加速发展并延伸时，必须停止原定施工过程，并立即挖土回填稳定坡脚。当基坑顶部的侧向位移与当时开挖深度之比超过3‰时，应密切加强观察并及时对支护采取加固措施，必要时增用其它支护方法（土钉墙增加预应力锚杆，预应力补偿张拉、排桩支护等）。雨后出现的地表裂缝，如果经过观察，不发生继续增大，必须及时灌注水泥净浆，以尽最大可能地封堵地下和近地表处的裂缝。

下述临边防护等措施为总承包单位负责进行施工，如果总承包单位不能提前进场，可由土方单位负责。

临边防护栏杆采用钢管栏杆及栏杆柱均采用Φ48*3.5mm的管材，以扣件固定。防护栏杆由二道横杆及栏杆柱组成，上横杆离地高度为1.2米，下横杆杆离地高度为0.6米，立杆总长度1.7米，埋入地下0.5米，立杆间距2米。防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭。所有护栏用红白油漆刷上醒目的警示色，钢管红白油漆间距为20CM。

4.2地面硬化及排水措施

为防止地表水向地下渗透，对基坑边坡产生不利影响T／CAOE 20.3-2020 海岸带生态系统现状调查与评估技术导则 第3部分：红树林.pdf，对基坑周边地面应进行硬化处理。地面硬化采用150mm厚标号C15混凝土。

基槽四周设置挡水台，挡水台高200mm，台外自然排水，防止雨水流入基坑。并设一道排水沟，尺寸为200×300mm，通道设单向坡将水排至排水沟，排水沟坡度至少3‰。排水沟保持通畅并设集水井，集水井设置挡泥土设施，定期进行清理,地面水经沉淀汇集排水沟后,排至排污井点,再由排污井点统一排至市政排水系统.现场水排出现场前，通过沉淀处理，以不阻塞市政排水系统为准。

首先在工程施工前，加强对施工区域管线的调查工作，将工作做在前面，防患于未然。

（1）从技术上引起重视：项目部技术负责人在制定施工组织设计方案时，首先从现状管线保护角度考虑方案的可操作性和安全性，从方案上保证管线无事。

（2）从施工过程引起重视：在施工前，首先根据管线图，摸清各管线的管位和走向，确认其埋深和走向，在管线转角处，须找到转角位置，明确角度变化后管线的走向。并插小木牌，小木牌标明管线名称、走向、埋深等。在用挖掘机进行沟槽开挖时，管线保护员、施工员随时监测，并指挥操作。在整个开挖过程中，各岗位均要有人到位，严禁擅自离岗。挖掘机驾驶员须有较高的业务水平，并有良好的配合意识，能坚决服从指挥。

（3）如在施工路段有现状管线，则根据不同的管线性质，各管道材料情况，分别采取行之有效的保护措施GB50755-2012钢结构工程施工规范.pdf，确保管线安全无事故。