中铁深基坑开挖安全专项方案

1、深基坑开挖安全专项方案 编制: 复核: 2013年6月目录工程概况：1编制依据4施工计划5施工工序及工艺5施工安全保证措施12劳动力计划24深基坑开挖安全专项施工方案一、工程慨况一、施工概况1、桥旅客列车设计行车速度为200km/h，有砟轨道，跨区间无缝线路，设计活载采用中-活载，桥为为双线桥，线间距：5m 2、桥位地区地震动峰桥位地区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。桥区不良地质为顺层、岩溶；特殊软土为松软土、红黏土。水质侵蚀情况：本桥地表水对混凝土结构无侵蚀性，但桥址区属三叠系茅铺组(T1m)岩溶角砾岩地层，该地层中地下水对混凝土结构具有侵蚀性，侵蚀等级为H1级。二、施工要求1、提出合理的开挖程序及开挖施工参数。这是确保基坑稳定和控制基坑变形符合设计要求的关键，其基本要求为：(1)有支护(锚拉)的基坑要分层开挖，分层数为基坑所设支撑道数加一。每挖一层及时加好一道支撑或设好一道锚杆。当采用土钉墙或喷锚网支扩方案时，应按设计每挖一层土做一层支护、随挖随支护；(2)有内支撑的基坑，每层土的开挖，对同时开挖的部分，其位置和深度，以保持对称为原则，防止基坑支护

2、结构承受偏载；(3)保证支撑、围檩或拉锚的施工质量，科学组织、精心施工；(4)规定施工场地、土方、材料、设备的堆放场地及数量，限定基坑旁边的超载；(5)确保排水、堵水及降水的措施，严防围护墙体发生水土流失而导致基坑失稳；(6)合理确定地基加固的范围、质量要求及检验方法；(7)选择满足出土数量和时间要求的开挖设备、运输车辆及道路和堆放条件；(8)提出监测设计，落实按监测信息指导施工防止事故的方案。2、考虑时空效应的开挖及支撑施工。基坑开挖的几何尺寸(长、宽、高)和挡墙开挖部分的无支撑暴露时间，对基坑围护墙体和坑周地层位移有明显的相关性。这里反映了基坑开挖的时空效应的规律。考虑时空效应的开挖及支撑施工应根据下述诸因素进行：(1)基坑规模、几何尺寸、围护墙体及支撑结构体系的布置；(2)基坑地基加固和施工条件；(3)选择基坑分层、分块、对称、平衡限时开挖和支撑的顺序，并确定各工序的时限。(4)在施工方案中对如下施工参数进行规定：开挖分层的层数，每层分部开挖的数量，分部开挖的时间限制：分部开挖后，完成支撑的时间限制；支撑预加轴力(采用钢支撑时)；当采用盆式开挖时，其贴靠挡土墙的支承土堤的每步开挖

3、宽度和高度；每步开挖所暴露的部分墙体，在开挖卸载后无支撑的暴露时间、暴露的宽度和高度。3、易出现的问题及应变处置措施 （1）围护结构出现渗水、漏泥或开挖面以下出现冒水，应变处置措施：采取止水堵漏措施；发现薄弱环节，及时采取加固措施。（2）土方开挖不均衡，支撑施工不及时致使支护系统受力和变化速率过大，应变处置措施：加快开挖和支撑的施工进度，增加支撑预加轴力的次数；调整开挖及支撑施工次序，减小每步开挖的空间尺寸，使基坑受载均衡。（3）围护结构刚度、强度不足，变形过大，应变处置措施：增加临时斜撑、角撑；对支撑加设预紧力；加强支撑的竖向间距；在坑内堆载或坑周卸载。 （4）基坑隆起过大，应变处置措施：在最下层开挖时，采取分块挖、分块浇筑垫层混凝土，以控制墙体位移；采用中心岛法挖土；超前在坑底进行块凝压力注浆；压载。（5）支撑支柱桩不均匀沉降或上浮，应变处置措施：在支撑上加载或卸载；设置临时拉系构件，以使支撑稳定；设立竖向十字撑；调整立柱上支托支撑的支托构件标高。（6）支撑因截面不足，有压损可能，应变处置措施：在竖向及水平向增设支撑；加固支撑。（7）支撑下垂、挠曲变形，应变处置措施：对杆件进行加固

4、，设置临时拉系构件，以缩短构件的长细比；必要时增设水平向和竖向支撑；地面上对称卸载，坑内堆载。（8）支护体系及土体变化速率突增，基坑有失稳可能，应变处置措施：放水回灌；对基坑进行局部乃至全部回填；在采取以上措施，土体得到临时稳定后；着即进行地基或支撑加固。二、编制依据 1、建筑基坑支护技术规程(JGJ 120)2、混凝土结构设计规范(GB 50010)三、施工计划1、开工时间深基坑计划开工日期2013.7.1；计划完工日期2014.6.30；四、施工工艺技术一、技术参数 1、村双线特大桥4号桥墩为扩大基础，开挖深度约为7米，基底高程为883.024米，地面高程约为890.05米，承台宽度为5.1米，长为11.2米，承台部位岩层为W2（灰岩），墩身部位为松软土。 2、双线特大桥16号桥墩桩基础，开挖深度约为6.11米，基底高程为891.733米，地面高程约为897.845米，承台宽度为5米，长为10.4米，承台部位岩层为W2（灰岩），墩身部位为W2（灰岩）。3、村双线特大桥22号桥墩为扩大基础，开挖深度约为5米，基底高程为885.087米，地面高程约为890.91米，承台宽度为5米，长为

5、10.4米，承台部位岩层为松软土（3-2），墩身部位为松软土（3-2）。4、村双线特大桥26号桥墩为扩大基础，开挖深度约为6米，基底高程为887.96米，地面高程约为894.05米，承台宽度为5.5米，长为10.4米，承台部位岩层为松软土（3-2），墩身部位为松软土（3-2）。二、工艺流程1、开挖原则基坑开挖的总体原则：在基坑开挖过程中应掌握好“分层、分步、平衡、限时”四个要求，遵循“竖向分层、纵向分段、快速封底”的原则，并做好基坑排水，减少基坑暴露时间。”在基坑开挖施工中，通过实际地质情况选择并确定安全合理的基坑边坡坡度，使基坑开挖后的土体依靠自身的强度，在新的平衡状态下取得稳定的边坡并维护整个基坑的稳定。2、开挖形式选择当基坑开挖深度较浅，坑内渗水量较小，周围场地开阔，周围无重要建筑物，只要求稳定，位移控制无严格要求，采用方坡法开挖。但开挖时应严格控制中线和边坡，以免造成挖偏或超挖等，影响沟槽的直顺和沟壁的稳定。当基坑开挖过深,坑壁不易稳定，并有地下水影响或者放坡受限制以及放坡工程量大，可按具体情况，采取支护措施。根据本管段内基坑平面尺寸、开挖深度、挡土、防水、防渗和基坑施工的要求

6、；地基的工程地质情况（包括土层的物质、力学性质及地下水的情况）；对邻近结构物的影响程度；施工设备、技术和材料供应的可能性；我管段内对此类深基坑均采用混凝土护壁支撑的方法开挖。三、施工方法1、放坡开挖法深基坑开挖作业方式以机械作业为主，人工清理为辅。先以挖掘机挖至设计标高以上20cm30cm时停止，然后人工清理至设计标高，以免扰动基底，确保顶面平实。深基坑开挖是结构物基础施工安全工作的重要环节，在基坑开挖施工时,必须抓好各环节的安全工作，根据所采用的不同开挖方法和土质情况，正确的选择开挖断面形式，确定合理的边坡来保证施工安全。为了有利于施工和安全，基坑开挖所放边坡大小要适当，边坡放的太小，就会造成坍塌事故。所以开挖基坑坑壁坡度应根据挖方深度土的物理性质和地下水的实际情况予以确定。基坑坑壁坡度详见下表1所示。表1 基坑坑壁坡度坑壁土类坑壁坡度（高：宽）坡顶无荷载坡顶有静荷坡顶有动载砂类土1：11:1.251:1.5砾类土1：0.751:1.01:1.25粉质土 粉土质砂1:0.671:0.751:1.0粘质土1:0.331:0.51:0.75极软岩1:0.251:0.331:0.67软质岩

7、1:01:0.11”0.25硬质岩1:01:01:0注：坑壁有不同土层时，可分层选用，并酌设平台；基坑深度大于5m时，坑壁坡度可适当放缓或加设平台；当基坑有地下水时，地下水位以上部分可放坡开挖；地下水以上部分，若土质坍塌或水位在基坑以上较深时，应加固开挖。2、混凝土护壁支撑开挖法（1）护壁（包括锁口）为了给基坑井口提供操作平台及保护井内开挖施工，基坑采用垂直下挖的方式，钢筋混凝土及时跟进。在井口向外做30cm，向下做30cm，厚度为20cm的C20钢筋砼锁口护壁。锁口的宽度为0.5m，高度为0.3m，锁口坡度2%。锁口示意图如下图所示，单位以厘米计。护壁钢筋布置：护壁采用8钢筋网片，网格间距为20cm20cm，每1.2m设一环圈梁。如下图所示，单位以厘米计。锁口、护壁采用C20现浇砼，护壁采用分节支护，砼集中拌和，由砼罐车运至现场。（2）基坑开挖开挖施工应尽量安排在旱季，护壁及时跟进。土质基础采用挖掘机配合人工开挖，靠近基坑四周的软岩（或土）采用人工手持风镐（或羊镐）开挖。挖到硬岩石时，可根据具体情况采用人工手持风镐或爆破方式开挖。土质基础挖井应采用分节开挖，每节高度控制在1 米，挖一

8、节支护一节。当遇不良土质时，缩短每循环的开挖深度，增加护壁配筋率，情况严重时采用钢套筒法处理。开挖至硬岩，整体稳定性好的地层时，采用人工手持风镐爆破方式进行开挖，开挖后人工手持风镐修整基坑侧壁，保证不超挖、不欠挖，可不进行护壁支护。爆破开挖爆破开挖采用楔形掏槽，孔深1.2m的松动爆破，周边眼采用控制爆破。为减轻爆破震动的影响，采用塑料导爆管非电雷管微差起爆系统，井内延期起爆方法。无水时用2号岩石硝铵炸药，有水时用防水乳化炸药，井内采用非电毫秒微差延期雷管，井外采用瞬发雷管连接起爆系统。炮眼直径3538mm,装药采用不偶合连续装药结构，掏槽眼及主爆区井底部采用32mm或35mm的药卷。炮眼间簇联，整个开挖断面的炮眼间并联，击发装置采用电容式起爆器起爆瞬发电雷管。钻孔机具用气腿式风动凿岩机。每循环开挖进尺为1.0m，钻眼深度为1.2m，周边眼炮眼堵塞长度不小于20cm，其它炮眼的堵塞长度不小于1/2炮孔深。掏槽眼眼底间距离不小于20cm，各类炮眼的眼底必须位于同一水平面上。炮孔直径：32，炮眼深度：0.81.5m以内，起爆：电雷管，炸药：2#RJ乳胶炸药，装药集中度：0.120.15kg/m，爆破震速控制：2cm/s。装药：在装药以前首先把炮眼内及炮眼口周围的石粉、泥浆除净。然后按爆破设计装入起爆药卷，注意区分雷管段位。堵塞炮孔：堵塞时，用一分粘土和三分粗砂混合而成。混合料含水不应过湿，过干也不好。在捣实中注意不捣坏导爆管。起爆网络联结：非电起爆系统微差起爆方法采用孔内延期方式。同一段位的非电雷管簇联，整个爆破断面并联。击发装置采用电容式起爆器起爆瞬发电雷管。如果基坑地下水丰富，先进行抽排水，在基坑内挖集水井，设潜水泵将水排至场地排水沟内，集水井随挖土加深而加深。当水量大时，应及时报告设计院采取其他措施处理。3、人工挖土人工挖土应遵守以下安全要求：基坑内施工人员必须戴好安全帽，施工现场禁止穿拖鞋、高跟鞋或赤脚。施工期

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