基坑开挖安全技术方案.docx

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基坑开挖安全技术方案

基坑开挖安全技术方案

一、编制依据

1、《建筑工程施工安全技术操作规程》（中国建筑工业出版社）

2、《铁路工程施工安全技术规程》（上、下册）（TB10401.2-2003）

3、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）

4、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005经规标准[2005]110号）

5、武广客运专线有限公司下发的桥梁施工图纸。

二、适用范围

武广客运专线XXTJⅢ标一单元桥梁明挖扩大基础和承台

三、工程概况

武广客运专线XXTJⅢ标一单元桥梁共61座含（路改桥数量），明挖基础开挖量非常大，需要防护和注意事项的比较多。

四、基坑开挖

1　基坑开挖前要做好准备的工作：

1）测定基坑中心线、方向、高程。

2）按地质水文资料，结合现场情况，决定开挖坡度和支护方案、开挖范围和防、排水措施。

2　基坑可采用垂直开挖、放坡开挖，支撑加固或其他加固的开挖方法。

在有地面水淹没的基坑，可修筑围堰、改河、改沟、筑坝排开地面水后再开挖基坑。

3　在天然土层上挖基，如深度在5m以内，施工期较短，基坑底处于地下水位以上，土的湿度接近最佳含水量、土层构造均匀时，则基坑坑壁坡度可参照表1选定。

基坑深度大于5m或有其他不利条件时，应将坑壁坡度适当放缓，或加作平台。

如土的湿度过大，能引起坑壁坍塌时，坑壁坡度应采用该湿度下土的天然坡度；

表1　基坑坑壁坡度

坑壁土

坑壁坡度

基坑顶缘无载重

基坑顶缘有静载

基坑顶缘有动载

砂类土

1：

1

1:

1.25

1:

1.5

碎石类土

1:

0.75

1:

1

1:

1.25

黏性土、粉土

1:

0.33

1:

0.5

1:

0.75

极软岩、软岩

1:

0.25

1:

0.33

1:

0.67

较软岩

1:

0

1:

0.1

1:

0.25

极硬岩、硬岩

1:

0

1:

0

1:

0

注：

①挖基通过不同的土层时，边坡可分层选定，并酌留平台；②在山坡上开挖基坑，当地质不良时，应防止滑坍；③在既有建筑物旁开挖基坑时，应按设计文件的要求办理。

4　基坑顶有动载时，坑顶缘与动载间应留有大于1m的护道，如地质、水文条件不良，或动载过大，应进行基坑开挖边坡检算，根据检算结果确定采用增宽护道或其他加固措施。

5　弃土不得妨碍施工。

弃土堆坡脚距坑顶缘的距离不宜小于基坑的深度，且宜弃在下游指定地点，不得淤塞河道，影响泄洪。

6　无水土质基坑底面，宜按基础设计平面尺寸每边放宽不小于50cm。

适宜垂直开挖且不立模板的基坑，基底尺寸应按基础轮廓确定。

有水基坑底面，应满足四周排水沟与汇水井的设置需要，每边放宽不宜小于80cm。

7　基底应避免超挖，松动部分应清除。

使用机械开挖时，不得破坏基底土的结构，可在设计高程以上保留一定厚度由人工开挖。

8　基坑宜在枯水或少雨季节开挖。

基坑开挖不宜间断，达到设计高程经检验合格后，应立即砌筑基础。

如基底暴露过久，则应重新检验。

9　必要时，基坑应进行边坡稳定计算。

五、基坑回填

1　基坑应按设计要求及时回填，应分层夯实。

2　台后、涵洞两侧基坑回填所用的材料和混凝土强度应满足设计要求。

3　台后、涵洞两侧基坑回填应密实、稳定。

若以碎石分层填筑，其压实质量应满足设计要求。

4　台后、涵洞两侧基坑回填顶面高程允许偏差为±50mm。

六、基坑护壁

1　下列基坑开挖后可采用护壁加固：

1）基坑较深，土方数量较大。

2）基坑坡度受场地限制。

3）基坑地质松软或含水量较大，坡度不易保持。

2　挡板支撑，可采用横、竖向挡板与钢（木）框架支撑坑壁。

基坑每层开挖深度，应根据地质情况确定，不宜超过

1.5m，边挖边支。

3　对支撑结构应随时检查，发现变形，及时加固或更换，更换时应先撑后拆。

支撑拆除顺序，应自下而上。

待下层支撑拆除并回填土后，再拆除上层支撑。

4　用吊斗出土，应有防护措施。

吊斗不得碰撞支撑。

5　喷射混凝土护壁适用于稳定性好，渗水量少的基坑。

喷护的基坑深度应按地质条件决定，但不宜超过10m。

6　喷射混凝土厚度可参照表2规定办理。

表2喷射混凝土厚度（cm）

基坑渗水情况

地质类别

无渗水

少量渗水

砂类土

10～15

15

黏性土、粉土

5～8

8～10

碎石类土

3～5

5～8

注：

（1）本表喷射混凝土厚度适用于不大于10m直径的圆形基坑，未考虑基坑顶缘荷载；

（2）每次喷射混凝土厚度，取决于土层和混凝土的粘结力与渗水量的大小；

（3）坑内砂层有少量渗水，可在坑壁打入木桩后再喷混凝土，木桩直径约为5cm、长100cm，向下与坑壁成300角打入，一般间距约为50～100cm。

7　喷射混凝土护壁的坡度根据土质稳定情况与渗水量的大小可采用1：

0.07～1:

0.1。

8所选用的喷射机必须具有良好的密封性且输料均匀。

喷射混凝土应掺入外加剂，其掺量应通过试验确定。

当使用速凝剂时，应满足初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min的要求。

干混合料宜随拌随喷。

按土质与渗水情况，每次下挖

0.5～1m，应即喷护。

对无水或少水坑壁，喷射顺序应由下而上，但对渗水的坑壁，应由上而下。

当一次达不到要求厚度时，可在第一层混凝土终凝后，再喷第二次或第三次直到要求厚度。

续喷前应将混凝土表面污渍、泥块清洗干净。

喷射混凝土终凝2h后，应进行湿润养护。

9基坑开挖前，应在坑口顶缘，采取加固措施，防止土层坍塌。

10　开挖基坑遇有较大渗水时，可采取下列措施：

1）每层开挖深度不大于0.5m，汇水坑应设于基坑中心。

2）开挖进入含水层时，宜扩挖40cm，以石料码砌扩挖部位，并在表面喷射一层5～8cm厚的混凝土。

3）对流砂、淤泥等夹层，除打入小木桩外，并在桩间缠以竹篱等，然后喷射混凝土。

11　混凝土围圈护壁，除流砂及呈流塑状态的黏性土外，适用于各类土的开挖防护。

12　围圈混凝土由上而下逐层浇筑。

顶层应一次整体浇筑，以下各层分段开挖浇筑。

上下层混凝土纵向接缝应相互错开。

分层高度以垂直开挖面不坍塌为原则，顶层高度宜为2m，以下每层高1～1.5m。

13　混凝土围圈的开挖面应均匀分布，对称施工，及时浇筑，无支承总长度不得超过1/2周长。

14　围圈混凝土壁厚和拆模强度应满足承受土压力的要求。

七、基坑围堰

1　围堰工程应符合下列规定：

1）围堰顶面宜高出施工期间可能出现的最高水位0.5m。

2）对河流断面被围堰压缩而引起的冲刷，应有防护措施。

3）围堰应尽量做到防水严密，减少渗漏。

4）堰内面积应满足基础施工的需要。

5）围堰应满足强度、稳定性的要求。

2　土围堰适用于水深在2m以内，流速小于0.3m/s，冲刷作用很小，且河床为渗水性较小的土。

土围堰宜使用黏性土填筑，围堰断面应根据使用的土质、渗水程度及围堰本身在水压力作用下的稳定性而定。

堰顶宽度不应小于1.5m，外侧坡度不陡于1：

2，内侧坡度不陡于1：

1。

填土出水面后应分层夯实。

筑堰引起流速增大，可在外坡面采用草皮、片石或土袋等进行防护。

3　土袋围堰适用于水深不大于3m，流速不大于1.5m/s，河床为渗水性较小的土。

堰顶宽度可为1～2m，外侧边坡为1：

0.5～1:

1，内侧为1:

0.2～1:

0.5。

土袋围堰应用黏土填心。

袋内装入松散黏性土后，袋口应缝合，装填量约为袋容量的60%。

在流速较大处，外侧土袋内可装粗砂或小卵石。

堆码时土袋应平放，其上下层和左右层应互相错缝。

4　土、土袋围堰填筑前，应清理堰底的树根、草皮、石块等杂物。

当有冰块时，必须彻底清除。

填筑时，均应自上游开始至下游合龙。

堰底内侧坡脚距基坑顶缘距离不应小于1m。

5　钢板桩围堰适用于深水基坑，河床为砂类土、黏性土、碎石土以及风化岩等地层。

6　新钢板桩验收时，应备有出厂合格证，机械性能和尺寸符合要求。

经整修或焊接后的钢板桩，应用同类型的钢板桩作锁口通过试验检查。

验收或整修后的钢板桩，应分类、编号、登记存放。

锁口内不得积水。

7　钢板桩堆存、搬运、起吊时，不得损坏锁口损坏和由于自重而引起残余变形。

8　钢板桩接长应以等强度焊接。

9　当吊装设备许可时，应将2～3块钢板桩拼成一组组合桩，组拼后用坚固夹具夹牢。

10　插打钢板桩应符合下列规定：

1）插打前，在锁口内应涂抹防水混合料，组拼桩时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝。

2）插打顺序应按施工组织设计进行，可由上游分两侧插向下游合龙。

3）插打时必须有可靠的导向设备。

宜先将全部钢板桩逐根或逐组插打稳定，然后依次打到设计高程。

4）开始打的几根或几组钢板桩，应检查其平面位置和垂直度。

当发现倾斜时，应即予纠正。

5）当吊桩起重设备高度不够时，可改变吊点位置，但不低于桩顶以下1/3桩长。

6）钢板桩可用锤击、振动、或辅以射水等方法下沉。

但在黏土中，不宜使用射水。

锤击时应使用桩帽。

7）钢板桩因倾斜无法合龙时，应使用特制楔形钢板桩，楔形的上下宽度之差不得超过桩长的2％。

8）钢板桩相邻接头应上下错开不小于2m。

9）围堰将近合龙时，应经常观测四周的冲淤状况，并采取预防上游冲空涌水或下游积淤的措施。

10）同一围堰内，使用不同类型的钢板桩时，应将两种不同类型钢板桩的各一半拼接成异型钢板桩。

11　锁口漏水，可用板条、旧棉絮条等在内侧嵌塞，同时在漏缝外侧水面撒细煤渣与木屑等，使其随水流自行堵塞，必要时可外部堵漏。

较深处的渗漏，可将煤渣等沉送到漏水处堵漏。

12　潮汐地区或河流水位涨落较大地区的围堰，应采取措施防止围堰内水位高于外侧。

13　拔桩前应向围堰内灌水，保持内外水位相等。

拔桩应从下游开始。

14　打钢板桩过程中，当导向设备失效，钢板桩顶达到设计高程时，平面位置允许偏差：

水中打桩为20cm，陆地打桩为10cm。

八、基坑排水

1　明挖基坑，可采用汇水井或井点法排、降水，应保持基坑底不被水淹。

2　粉、细砂土质的基坑，宜用井点法降低水位。

当用汇水井排水时，应采取防止带走泥砂的措施。

3　水下挖基时，抽水能力应为渗水量的1.5～2倍。

4　基坑排出的水应以水管或水槽远引。

5　各类井点法降水的适用范围可按表3确定。

表3各类井点法降水的适用范围

井点名称

土层渗透系数（m/d）

降低水位深度（m）

单层轻型井点

0.1～50

3～6

多层轻型井点

0.1～50

6～12（由井点层数而定）

喷射井点

0.1～1

8～20

电渗井点

<0.1

根据选用的井点确定

管井井点

20～200

3～5

深井井点

10～250

>15

6　井点法降水应符合下列规定：

1）安装井点管，应先造孔后下管，不得将井点管硬打入土内，造孔应垂直，深度宜比滤管底深0．5m左右。

滤管底应低于基底以下1.5m。

2）井点管四周，应以粗砂灌实，距地面0.5～1m深度内，用黏土填塞严密。

3）集水总管与水泵的安装应降低，集水总管向水泵方向宜设有0.25％～0.5％的下坡。

4）井管系统各部件均应安装严密，不得漏气。

5）降水过程中，应加强井点降水系统的维护和检查，保证不断抽水。

6）对水位降低区域建筑物可能产生的沉降，应进行观测，并采取防护措施。

7）拆除多层井点应自底层开始逐层向上进行，在下层井点拆除期间，上部各层井点应继续抽水。

九、基底处理应符合下列规定：

1　岩层基底应清除岩面松碎石块、淤泥、苔藓，凿出新鲜岩面，表面应清洗干净。

倾斜岩层，应将岩面凿平或凿成台阶。

易风化的岩层基底，应按基础尺寸凿除已风化的表面岩层。

在砌筑基础时，应边砌边回填封闭。

2　碎石类及砂类土层基底承重面应修理平整，砌筑基础时，先铺一层水泥砂浆。

3　黏性土层基底整修时，应在天然状态下铲平，不得用回填土夯平。

必要时，可向基底夯入10cm以上厚度的碎石，碎石层顶面不得高于基底设计高程。

4　泉眼可用堵塞或排引的方法处理。

十、基底检验

1　基底应检验下列内容：

1）基底平面位置、尺寸大小和基底高程。

2）基底地质情况和承载力是否与设计资料相符。

3）基底处理和排水情况。

4）检查施工记录及有关试验资料。

2　基坑检验方法按地基土质复杂（如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩等）及结构对地基有无特殊要求，可采用直观或触探方法，必要时钻探（钻深至少

4m）取样做土工试验，或按设计的特殊要求进行荷载试验。

3　基底高程容许误差应符合下列规定：

土质　　　　±50mm

石质　　　　+50mm，-200mm

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