出入口土方开挖方案最终.docx
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出入口土方开挖方案最终
出入口土方开挖方案
一.工程概况：
顾戴路站附属结构包括1号、2号、3号出入口、西端风井及1个人防连通口，平面布置见下图1.1-01所示。
图1.1-01顾戴路站附属结构平面位置示意图
顾戴路站附属结构均为地下一层，附属结构与车站主体结构设变形缝。
1、2a、2b、3号出入口均采用明挖顺筑法施工，其中2号出入口过街段采用矩形顶管施工，本次方案主要介绍1、2a、2b、3号出入口明挖顺筑法施工，2号出入口过街段矩形顶管施工后期将编制专项施工方案进行阐述。
1号出入口：
基坑围护结构采用SMW工法围护，结构底板厚600mm、顶板厚400mm、侧墙厚600mm。
2a号出入口：
基坑围护结构采用钻孔灌注桩+高压旋喷桩围护，结构底板厚700mm、顶板厚600mm、侧墙厚600mm。
2b号出入口：
基坑围护结构采用钻孔灌注桩+高压旋喷桩围护，结构底板厚800mm/700mm、顶板厚800mm/562mm、侧墙厚800mm/600mm。
3号出入口：
基坑围护结构采用钻孔灌注桩+深层搅拌桩围护，结构底板厚700mm、顶板厚600mm、侧墙厚600mm。
顾戴路站各出入口围护结构形式、基坑开挖深度、围护深度等参数详见表1.1-01，基坑围护图以1号出入口为例，详见图1.1-02和图1.1-03。
表1.1-01顾戴路站附属结构围护表
位置
开挖深度（m）
SMW工法桩
钻孔灌注桩
基坑支撑
桩径/间距（mm）
/深度（m）
桩径/间距（mm）
/深度（m）
1号出入口
6.2~8.9
850@600
19.6、16
/
2-3道
φ609钢支撑
2a号出入口
9~11.5
/
800@900
25、21
3道
φ609钢支撑
2b号出入口
11.6~11.9
/
800@900
25、21
3道
φ609钢支撑
3号出入口
9.1~11.6
/
800@900
25、20.5
3道
φ609钢支撑
顾戴路站出入口坑底进行了局部加固，加固型式为三轴搅拌桩。
另外，在围护结构与主体地下墙围护交界处采用高压旋喷加固，加固平面为半圆形。
二．编制依据
1.2b出入口围护结构施工图纸；
2.《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002；
3.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
4.《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）。
三．工程水文、地质条件
3.1工程地质
根据顾戴路站勘察报告显示，本场地自地表至80.0m深度范围内所揭露的土层均为第四纪松散沉积物，按其成因可分为7层，其中第①、④、⑤、⑦层按其土性及土色差异又可分为若干亚层，所见土层自上而下分述详下表。
表1.2-01土层特性表
层号
岩土名称
地层简述
层厚（m）
层底标高（m）
Kh（cm/s）
重度（KN/m3）
①1
杂填土
地坪、杂物、建筑垃圾等。
0.70～3.90
4.15～1.22
①2
素填土
以粘性土为主，土质不均匀。
0.30～1.00
3.72～3.15
②
褐黄～灰黄色粉质粘土
含铁锰氧化物锈斑，虽深度增加土质变软，颜色渐变成灰黄色。
摇振反应无，土面稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
1.10～2.90
2.00～0.25
1.37×10－7
18.5
③
灰色淤泥质
粉质粘土
含云母，有机质，局部夹粘质粉土。
夹贝壳碎屑，土质不均匀。
摇振反应无，土面稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
3.00～4.20
-1.69～-3.15
1.31×10－7
17.3
④1
灰色淤泥质
粘土
含云母，有机质，夹薄层粉砂，含贝壳碎屑，土质不均匀，摇振反应无，土面光滑，干强度高，韧性高
6.50～8.10
-9.38～-10.59
1.68×10－7
16.7
④2
灰色粉质粘土夹砂质粉土
含云母、贝壳碎屑，局部为粘质粉土，夹粘性土层，土质不均匀。
1.60～4.00
-12.19～-13.45
1.61×10－4
18.0
⑤1
灰色粉质粘土
含云母，有机质，泥钙质结核、半腐烂芦苇根茎，土质均匀，摇振反应无，土面光滑，干强度高，韧性高
1.10～2.10
-13.89～-14.95
1.89×10－7
17.7
⑤2
灰色砂质粉土
含云母、贝壳碎屑，局部为粉砂，夹粘性土层，土质不均月，摇振反应快，土面粗糙，干强度低，韧性低
5.40～7.20
-20.18～-21.92
5.62×10－4
18.5
⑥
暗绿～草黄色粉质粘土
含氧化铁、有机质
2.60～4.70
-23.09～-25.18
1.18×10－7
19.6
⑦1
草黄～灰黄色砂质粉土
含云母，局部以粘质粉土为主
4.70～6.90
-29.68～-31.65
2.35×10－4
18.9
⑦2
草黄～灰色
粉砂
含云母，颗粒成分以长石、石英为主，夹薄层粘性土，局部为细砂，土质较均匀
33.40～33.90
-63.29～-64.54
5.92×10－4
19.1
第③层为淤泥质粉质粘土，流塑，抗剪强度低，对基坑支护结构稳定性不利，③层内夹有薄层粉性土，开挖时局部可能会产生管涌、流砂。
第④层为灰色淤泥质粘土，流塑，抗剪强度低，具流变特性和触变特性，是影响车站基坑支护结构稳定性的主要土层。
根据本工程附属结构及围护结构设计图，各附属结构工程底板位于第④1层，附属工程围护桩底打入第⑤2层。
3..2工程水文
上海地下水类型主要为第四纪松散沉积土层孔隙水。
孔隙水按形成时代、成因和水力特征可划分为潜水含水层、承压含水层，对本工程有影响的地下水类型可分为潜水和承压水。
1潜水
本场地浅部地下水属潜水类型，主要补给来源为大气降水，水位随季节而变化。
潜水水位约在0.3-1.5m。
按上海市对地下水位长期观察资料：
年平均地下水位一般在0.5-0.7m，建议实际应用时，地下水位按不利条件分别取地下水高水位埋深0.5m及低水位埋深1.5m。
⑵承压水
本场区下部第⑤2层为微承压含水层，第⑦层为承压含水层。
根据上海市已有资料，承压水的水位，均低于潜水水位，年呈周期性变化，埋深3.0～11.0m。
勘察期间测得，第⑤2层承压水水位埋深为地下5.8m，该层土的第⑦层土的承压水位为地下8.25m。
经计算，第⑤2、⑦层承压水在出入口开挖深度下无需考虑承压水突涌风险。
四．施工部署
4.1开挖准备
①圈梁施工前需凿除SMW工法桩顶部水泥土（钻孔桩顶部劣质混凝土），支撑安装前，顶圈梁已完成，并达到设计强度；
②旋喷桩加固、深层搅拌桩加固等达到强度要求；
③支撑、围檩材料进场验收合格，经过试拼装，外观、直径、壁厚、平直度、螺栓孔等合格，并预拼若干；
④降水效果达到设计要求（提前20天降水并从观察孔测得水位，确保水位在基坑开挖面以下1～2m）；
⑤地面排水系统完善并在基坑周围底面设置挡水与集水，确保地面水不流入基坑；
⑥在开挖前，施工监测装置到位，并测量初始读数；
⑦挖土设备、预应力施加设备已进场，验收合格，并落实好弃土地点；
⑧应急方案及物资已落实。
4.2基坑开挖
出入口结构基坑土分四层，采取分层分块明挖施工。
基坑开挖根据围护结构的设计工况安排顺序，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。
开挖方法：
由于出入口基坑面积较小，呈狭长型，本次开挖过程中，以支撑标高为层界进行分段逐层“平削”开挖。
①土方开挖时先凿除表层混凝土硬化层，挖至第一道钢支撑底，浇筑钢筋混凝土圈梁，待混凝土达到设计强度后，安装第一道钢支撑；②采用长臂挖掘机立于基坑边进行放坡挖土，土方直接装车，一次开挖到第二道支撑底，以下各层采用坑内小型挖机配合抓斗挖土；③分层、分段放坡开挖，依次完成第二～四道钢管支撑的安装以及垫层和底板混凝土的浇筑。
4.3施工流程图
根据施工图，附属工程围护体系的支撑系统包括顶圈梁施工、钢围檩安装、钢支撑安装、支撑予应力施加等内容。
出入口土方开挖施工流程图
图1.1-021号出入口围护结构及支撑平面图
图1.1-031号出入口剖面图
2b出入口围护结构及支撑平面图
2b出入口刨面图
五．量技术组织措施
建立以项目经理为负责人的质量保证体系。
开工前组织全部进场人员学
习施工方案，熟悉图纸及地质状况，对机械操作手进行技术交底，要求掌握施工的技术要点。
每一道工序开工前，学习规范要求，精心施工。
完工后，进行严格自检，不合格者坚决返工，按国际ISO9002认证标准与要求进行全过程的质量管理。
土方开挖工程质量验收标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值（mm）
检查方法
柱基
基坑
基槽
挖方场地平整
管内
地（路）面基层
人工
机械
主控项目
1
标高
-50
±30
±50
-50
-50
水准仪检查
2
长度、宽度
+200
-50
+300
-100
+500
-150
+100
-
经纬仪、钢尺
3
边坡
设计要求
观察、坡度尺
一般项目
1
表面平整度
20
20
50
20
20
用2m靠尺和楔形塞尺
2
基低土性
设计要求
观察或土样分析
注：
地（路）面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地（路）面的基层。
六．基坑堵漏处理
由于SMW工法或钻孔桩围护结构的整体性较差，因此对基坑围护结构的渗漏的处理需特别注意。
渗漏处以应根据渗漏位置、渗漏点大小、是否发生流沙等情况，采取相应堵漏措施。
⑴SMW工法主体的围护结构，基坑开挖后，出现局部渗漏。
由于水泥土的强度低、胶结性能差，使用瞬凝混凝土加导流管堵漏法，堵漏难度较大。
而采用疏堵结合的物理“膨胀材料堵漏法”，方法简单易行，效果较好。
1）堵漏材料。
堵漏材料十分简单，包括吸水膨胀材料、材料袋等。
①吸水膨胀材料：
常用的有价格低廉的干海带，根据其干湿程度，体积膨胀率可以达到100%～500%。
②材料袋：
常用塑料编织袋或布袋等。
配套铁丝若干。
2）堵漏施工工艺。
堵漏工艺流程：
修挖渗漏缝隙→材料准备→充填缝隙空洞→顶撑膨胀材料→膨胀材料吸水膨胀。
①修挖渗漏缝隙，修挖时有意识地把渗漏点挖成“里大外小”的洞隙，便于安装膨胀材料。
②根据经修挖的渗漏缝隙空间情况，把膨胀材料装入材料袋，在材料袋定向膨胀方向用美工刀划出几道口子，以便膨胀材料吸水膨胀。
③安装膨胀材料，膨胀材料要塞紧渗漏缝隙，不留空隙。
④有时因为渗漏缝隙空间过大，必要时还要对膨胀材料进行顶撑固定。
⑤膨胀材料需要数十分钟，甚至数小时吸水后物理膨胀，充盈缝隙，达到堵塞缝隙，阻止流沙流泥。
⑵钻孔灌注桩作围护结构时堵漏方法：
基坑开挖后，如出现局部缝隙渗漏，可以充分利用钢筋混凝土强度高、胶结性能良好的特性，进行堵漏。
针对这类渗漏，我们采用的堵漏方案是先疏后堵。
即在渗漏处预埋导流水管，将渗漏出来的水疏导出去；然后在缝隙间使用瞬凝（钢筋）混凝土封堵，待混凝土达到一定强度后，最后封堵导流管。
⑶当出现较严重的涌水涌砂，以及开挖面以下“暗漏”现象时，采用的注浆法堵漏。
即使用水泥浆—水玻璃浆液作为注浆材料，将水泥、水玻璃分别配成两种浆液，并按一定的比例，用2台注浆泵，通过同一注浆管，在渗漏的地基土中同一深度交替注入两种浆液（即“单管双液”注浆法），自下而上分层注浆堵漏。
七．应急预案
（一）土方坍塌的预防和监控措施
施工前，项目技术负责人或施工员应向作业班组进行技术、质量、安全交底，分工明确，责任落实到人。
土方开挖时，必须有专人在现场统一指挥，按既定方案和程序施工。
对于挖出的泥土，要及时运走或按规定放置，不得随意堆放。
施工中应严格控制建筑材料、模板、施工机械、机具或其他物料在坑边堆放，以避免产生过大的附加荷载，造成基坑边坡失稳造成土方坍塌。
深基坑开挖完后，应尽量缩短暴露的时间，以防其他不可预见的因素造成基坑边坡失稳造成土方坍塌。
基坑开挖过程中，自始至终应作好监测。
根据具体周边环境设置监测控制点，按规定每日监测并作好记录，当发现监测数据超标准应及时报告并采取有效措施，防止基坑边坡土方坍塌。
（二）基坑土方坍塌现场应急措施
当边坡变形过大，变形速率过快，周边环境出现开列等险情时应立即停止施工，根据险情原因采取如下应急措施
坡脚被动区临时压重——将原预备好的砂包抛（堆）至基坑坡脚；
坡顶地面主动区域卸土减载，并严格控制卸载程序；
作好排水、封面处理；
对险情段加强监测。
应急设备，材料储备
序号
名称
单位
数量
1
草包
只
400
2
脚手管及配套扣件
m
450
3
黄砂
t
10
4
20mm钢板
m2
10
5
609钢支撑
m
70
6
水溶性聚氨酯
Kg
70
7
水玻璃
Kg
150
8
普硅（P32.5）水泥
袋
50
9
双快水泥
袋
15
10
大功率泥浆泵
台
2
11
大功率潜水泵
台
4
12
50T履带吊
台
1
13
挖掘机
台
1
14
振管注浆设备
套
1
15
手电筒
只
10
16
小型发电机
台
1
17
对讲机
台
2
上海市第一市政工程有限公司
轨道交通12号线1B标顾戴路站
2011年11月23日
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