地铁车站基坑开挖专家论证方案.docx
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地铁车站基坑开挖专家论证方案
附图：
附图一：
XX站主体围护结构平面图
附图二：
XX站主体结构地质剖面图
附图三：
XX站周边建筑物平面图物平面图
附图四：
XX站现状地下管线图
附图五：
XX站主体结构施工分节图
附图六：
XX站主体结构开挖工况图
附图七：
XX站主体结构施工平面布置图
附图八：
XX站主体结构施工监测点位布置图
第一章编制说明
1.1编制范围
本方案针对西安地铁XX深基坑开挖施工情况编制。
1.2编制依据
1、《危险性较大分部分项工程管理办法》建质【2009】87号文。
2、西安市地铁XX土建施工项目施工设计图纸；
3、国家、部颁现行有关施工及验收规范、标准、规程，以及西安市在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定；
4、西安市地区气候及水文地质情况；
5、本标段现场调查资料、场地影响范围内建、构筑物调查报告；
6、西安市地铁公司编制的《文明施工标准化工地建设标准、（包含临时建筑）》；
7、已批准的实施性施工组织设计；
8、我公司在广州、南京、北京、成都、深圳、昆明、西安等地的地铁施工经验；
9、我公司现有管理人员、技术人员、机械设备等资源配备情况。
1.3遵循的技术标准
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）2003版；
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GBJ50300-2013）；
《工程测量规范》（GB50026-2007）；
《城市轨道交通工程监测技术规程》（GB50911-2013）；
《西安市轨道交通工程监测技术规范》（DBJ61-98-2015）；
《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）；
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；
《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）；
《混凝土强度检验评定标准》（GB/T50107-2010）；
《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2012）；
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）；
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2013）；
《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2010）
《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）；
《钢筋焊接接头试验方法》（JGJ/T27-2014）
《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）；
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001；
相关国家、部颁发的其他规范和标准。
第二章工程概况
2.1工程简介
西安地铁XX站，车站长266.35m，标准段宽21.2m，车站南端盾构扩大段，宽24米，北端扩大段宽26.7米。
芙蓉西路道路坡度在该段南高北低，与车站坡度成顺坡关系，车站中心覆土3.56m，南端基坑深约24米，北端基坑深约16.5米。
本站为地下两层（局部三层）双柱三跨导式车站，南侧接矿山法区间，北侧接盾构区间，北端头设置盾构接收井。
车站主体采用明挖法施工。
工程内容包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、S-Ⅰ、S-Ⅱ五个出入口、一个紧急疏散口及两组风亭。
本车站除Ⅱ、Ⅲ号出入口过街段以暗挖形式通过外，其余均采用明挖法施工。
2.2基坑设计概述
根据工程特性、环境条件和设计原则及标准，主体结构采用明挖顺作法施工，基坑挡土结构采用排桩+内撑的支护方式。
主体基坑深度约16.5~24m。
标准段采用D1000@1400旋挖桩，设三道钢管支撑D1200@1500旋挖桩，局部设置四道钢管支撑；9-16轴第一道设置11根钢筋混凝土支撑。
桩间采用挂钢筋网喷射混凝土挡土。
围护桩嵌固深度分别为7m、8m、9m、12m。
基坑中部设临时立柱，立柱桩基础入土分别是10m和15m。
第一道支撑为D600x14钢支撑，水平间距约6m，冠梁采用钢筋砼结构，截面尺寸为800X1400mm（局部三层段为800X1600）。
局部第一道支撑采用800X800mm钢筋混凝土支撑。
第二道支撑为D600x16钢支撑，水平间距约3m（除标明外）。
腰梁采用2I45C组合钢围檩。
第三道支撑为D600x16钢支撑，水平间距约3m（除标明外）。
腰梁采用2I45C组合钢围檩。
第四道支撑为D600x16钢支撑，水平间距约3m（除标明外）。
腰梁采用2I45C组合钢围檩。
基坑围护结构剖面图见图2.2-1，围护结构平面图见附图一、二。
图2.2-1基坑围护结构剖面图
2.3工程地质与水文地质概况
2.3.1场地条件
拟建车站场地南高北低，地面高程介于428.71～438.14m，最大高差9.43m，地貌单元属三～四级洪积台地。
该场地位于芙蓉西路，雁南一路南侧，交通较繁忙，临近大唐芙蓉园西门，节假日行人车辆较多。
2.3.2岩土分层及特征
地层按“时代从新至老、第四系地层按粒径由细至粗、黏性土依据塑性指数、孔隙比、压缩性及湿陷性等工程特性、砂类土依据密实程度及分布差异等细分为亚层”顺序统一编号。
沿线地层统一编号如下：
①1代表第四系全新统人工填土,1-0代表垃圾土，1-1代表人工填土第一层,依次类推。
②2代表第四系全新统冲积地层。
本标段车站无该层。
③3代表第四系上更新统地层，3-1表示新黄土，亚层按3-1-1依次类推。
3-2层代表古土壤。
④4代表第四系中更新统地层，4-1表示老黄土，亚层按4-1-1依次类推。
4-2层代表古土壤层，亚层按4-2-1依次类推。
本站存在水下软塑状老黄土，其埋深在4-1-2层之上，单独划分为4-1-3层。
地层描述见表2.1-1地层划分及岩性特征表。
表2.1-1XX站地层划分及岩性特征表
地层
编号
地质年代及成因
岩性描述
层厚
（m）
层底深度
（m）
层底高程
（m）
1-1
杂填土：
主要由建筑垃圾、黏性土和零星的生活垃圾构成，含少量的煤渣及砖屑，成份杂乱，疏密不均。
表层为0.4m厚的沥青路面和路基
0.6～2.8
0.6～2.8
427.31～437.26
1-2
素填土：
黄褐色，主要由粘性土构成，含少量碎石土和砖瓦碎屑，成份不均，结构较松散。
0.6～3.2
0.9～3.2
427.79～437.24
3-1-1
新黄土：
褐黄色，大孔、虫孔发育，见蜗牛壳碎片，
，硬塑状态。
，属中偏高压缩性土。
，具湿陷性；实测标贯击数N=7.1击
2.7～7.4
4.1～8.6
422.77～432.44
3-1-2
新黄土：
褐黄色，大孔、虫孔发育，见蜗牛壳碎片，
0，可塑状态。
，属中偏高压缩性土。
饱和土，不具湿陷性；实测标贯击数N=4.9击
0.4～5.7
8.7～11.7
417.37～424.5
3-2-1
古土壤：
红褐色，具针状孔隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部多钙质结核。
，可塑状态。
，属中压缩性土；
，具湿陷性；实测标贯击数N=13.4击
0.5～3.9
7.3～10.10
424.18～428.94
3-2-2
古土壤：
红褐色，具针状孔隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部多钙质结核，局部富集成30cm左右厚的硬层。
，可塑状态。
，属中压缩性土；实测标贯击数N=13.1击
0.6～5.1
9.5～14.8
414.27～425.15
4-1-1
老黄土：
黄褐色，具针状孔隙，含少量白色钙质条纹及结核。
，软塑状态。
，属中压缩性土。
实测标贯击数N=10.1击
0.4～2.3
9.9～11.5
426.04～426.66
4-1-3
老黄土：
黄褐色，具针状孔隙，含少量白色钙质条纹及结核。
，软塑状态。
，属中压缩性土。
实测标贯击数N=10.1击
7.4～11.0
18.2～24.4
404.89～419.24
4-2-2
古土壤：
红褐色，具针状孔隙，含少量白色钙质条纹及结核。
，可塑状态。
，属中压缩性土。
实测标贯击数N=16.0击
3.3～10.8
22.1～50.0
385.99～415.46
4-2-2
老黄土：
黄褐色，具针状孔隙，含少量白色钙质条纹及结核。
，软塑状态。
，属中压缩性土。
实测标贯击数N=13.2击
4.2～9.0
26.3～50.0
387.69～411.26
2.3.3水文地质情况
该车站附近无地表水体，车站工程建设影响范围内为地下潜水。
（1）第四系空隙潜水
钻探揭露的场地地下水属潜水类型，2013年8月车站工程勘察钻孔内量测的稳定水位埋深5.60～9.60m，对应高程422.09～425.16m，南高北低。
勘察期属平水位期，据西安市多年水文观测资料，拟建场地低水位期为7～9月，高水位期为12月至翌年3月，水位年边幅2m左右。
（2）含水层与隔水层分布
该车站场地潜水赋存于上更新统残积古土壤，中更新世风积黄土和残积古土壤中。
该层透水性一般，赋水性较弱。
（3）潜水补给、径流及排泄
潜水补给主要由地下径流及大气降水等补给。
潜水主要流向NW。
潜水排泄方式为地下径流及人工开采等。
该车站抗浮设计水位为432.0m，防渗水位为432.0m。
根据地勘报告，XX站主体结构一部分位于地下水位以上，一部分位于地下水位以下，场地水、土对混凝土结构及对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，车站基坑围护桩及抗浮桩等作为永久性结构时，土对砼结构及对钢筋砼结构中钢筋微腐蚀性判定结果进行设计。
2.3.4建筑场地类别及地震动参数
根据勘察报告，本站场地的建筑场地类别为Ⅱ类。
根据《中国地震动参数区划图（1：
400万）》（GB18306-2001），本车站的地震动峰值加速度为0.2g（相当于地震基本烈度为八度），地震动反应谱特征周期为0.35s。
2.3.5特殊岩土和不良地质
（1）湿陷性黄土性质、厚度及分布
场地内湿陷性土层主要为3-1-1层新黄土及3-2-1层古土壤。
湿陷性土层在场地内连续分布。
一般厚4.9～9.5m。
场地属非自重湿陷性黄土场地。
据车站主体底板埋深，车站主体基础置于非湿陷性土层上，主体地基属非湿陷性地基。
地基湿陷等级为Ⅱ级（中等）～Ⅲ级（严重）。
（2）人工填土
人工填土主要为素填土，以粘性土为主杂少量砖石等，均疏密不均。
在场地表层均有分布，厚度达0.6～3.0m。
（3）饱和黄土
车站场地存在2层较弱的饱和黄土，即3-1-2层新黄土及4-1-3层老黄土，为本场地的较软弱土层。
3-1-2层新黄土：
属中偏高压缩性土，软塑；标贯实测击数N=5～7击，属饱和土。
分布于场地北部，层厚0.4～5.7m，层底深度8.7～11.7m。
4-1-3层老黄土：
属中压缩性土，软塑，局部流塑；标贯实测击数N=8～12击，属饱和土。
全场地连续分布，层厚7.4～11.0m，层底深度18.2～24.4m。
（4）地裂缝
据长安大学工程设计院专门地裂缝勘察结果，车站北侧存在f9地裂缝，与该北端车站水平距离大于100m，此外车站勘察中未见地层，特别是标志层异常，该车站无地裂缝通过，可不考虑地裂缝影响。
（4）地震液化
根据场地工程地质条件，场地内地面下40m深度内均为粘性土，按《铁路工程抗震设计规范（2009年版）》（GB50111-2006）判定不具地震液化条件，拟建场地可不考虑地震液化问题。
地质剖面图见附图三
2.4交通状况
XX站位于XX与XX十字路口东北侧地块内，XX现状道路宽15m，为双向四车道，XX现状道路宽30m，为双向四车道+非机动车道。
交通疏解份三期，一期施工围挡车站主体结构，二期施工围挡车站西侧附属，三期施工围挡车站东侧附属，在进行交通疏解不影响车辆及行人通行。
2.5周边建筑物情况
车站周边建筑物较多，车站西侧36m为XX和XX住宅区；东侧与北侧为XX,距离建筑物最近距离为27m；南侧为XX项目，距离分别为57m。
车站主体基坑施工距离临近建筑物较远，对施工影响较小。
XX站附近建筑物图见附图四
序号
建筑名称
与车站位置关系
结构型式
基础型式
建筑年代
1
XX
车站西侧，距主体结构36m。
地上3层，地下1层。
灰土挤密桩
2006年
2
XX
车站东侧，距离主体结构27m，
地上1层，地下1层。
条形基础
2004年
3
XX
车站南侧，距离主体结构57m。
地上3层，地下1层。
柱桩基础
2015年
2.6周边管线情况
XX车站西侧及南侧道路下方管线较多，影响基坑开挖的给水、通信管线已改迁。
车站施工期间无需要悬吊保护的管线。
序号
类别名称
规格
材质
埋深
（m）
距基坑距离（m）
所在象限
备注
与主体平行管线
1
电力管沟
1000*500
管沟
0
3.4
西侧
地面上
2
给水
DN400
铸铁
1
5.2
西侧
3
污水
DN600
混凝土
5.36
6.2
西侧
4
雨水
DN1400
混凝土
5.44
11.5
西侧
5
天然气
DN200
钢/中压
1.5
21.8
西侧
与主体垂直管线
1
污水
DN400
混凝土
5.2
16.94
南侧
2
雨水
DN1200
塑
4.3
22.97
南侧
3
给水
DN400
铸铁
1.49
19.97
南侧
4
天然气
DN200
中压
1.3
30.88
南侧
XX站管线图见附图五
2.7工程重难点及应对措施
序号
重难点
特点
主要对策、措施
1
施工降水对周边建筑和环境的影响
施工降水易引起周边地层产生不均匀沉降，造成地面裂。
①以水位控制为前提，以沉降控制为中心，合理控制抽水量。
②加强监测，及时反馈，采取阶段性降水措施，及时调整降水方案。
③若产生过大地面沉降，及时采注水回灌等应急措施。
④总结区间降水经验，制定科学合理的降水方案。
2
基坑开挖施工
车站基坑明挖，第一层局部设有钢筋混凝土支撑、围护结构分项工程项目多，使用的工法多，施工组织是难点。
①基坑土方开挖采用“纵向分段、竖向分层、中间拉槽、随挖随撑、先撑后挖、主体结构紧跟”的流水作业。
②制定科学合理的基坑开挖方案，指导现场施工。
③现场派专人指挥协调各分项工程，保证施工组织有序。
3
工期
车站北端头为盾构接收端，工期压力大，组织施工是重点
1优化施工方案，合理组织各工序施工。
2现场派专人指挥协调各分项工程，保证施工组织有序。
3经常检查维修保养机械，确保正常使用。
4
施工监测
基坑附近管线是本工程监测重点。
①建立施工监测组织机构及程序，成立专门的监测小组。
②对车站一定范围的管线位置、埋深进行详细摸底，联系相关单位，确定相关参数和基本情况；结合本工程特点制定详细的监测方案；
③按方案制定的频率进行监测，当地面管线等变化速率较大时，增加监控量测频率。
④及时分析与反馈量测数据，用于修正设计参数和指导施工。
⑤当监测数据持续报警，应加强监测频率，停止施工，及时通知相关单位，组织各方共同研究处理方案。
⑥编制和认真落实防止基坑坍塌、地面沉陷的施工方案，并制定相应应急预案。
5
施工安全和质量
本工程施工项目较多，工序繁杂，确保本工程施工安全及质量是重点。
①建立安全、质量保证体系和领导小组，制定安全、质量目标和方针。
②实行安全质量一票否决制度。
③结合本工程特点编制安全、质量保证措施。
④编制应急预案，并进行演练；
⑤制定奖罚措施。
6
文明施工和环境保护
①本工程周围是景区；工程规模大，施工周期长，土方、设备噪音、等污染源多，对外干扰大；
②治污减霾工作要求高
③工程地处西安，文物保护是重点。
①成立由项目经理为组长的环保小组，接受社会监督，共建文明工地。
②施工场地从规划到建设严格按“省级达标”工地要求，做到高标准、高要求。
③进出场地的运送土方、泥浆的车辆必须封闭，外箱及轮胎必须清洗干净才能驶出场地；场内每天保洁洒水；渣土、沙石等洒水覆盖。
④严格控制高噪声设备作业时间，因工艺原因必须使用的采取临时性隔音措施。
⑤设立环境监测点，动态掌握环境状况，及时采取改进措施。
⑥采取多种方式开展宣传，征得周边居民和过往行人的理解。
⑦建立文物保护领导小组和文物保护报告机制。
第三章施工总体部署
3.1项目管理目标
1、工期目标
严格按节点工期和总工期要求，争取提前完成。
2、安全目标
严格执行西安市和西安地铁公司工地安全生产管理的有关规定，实现“六无一控制”的安全生产目标：
无员工因工重伤及死亡事故、无重大机械伤害事故、无交通责任事故、无基坑及隧道坍塌事故、无火灾事故、无员工集体食物中毒事故，员工年轻伤频率控制在5.0‰以下。
3、质量目标
分部分项工程质量验收合格率100%，单位工程一次验收合格率100%，质量一次达标，严格控制不合格产品发生，确保合同范围内工程质量全部达到设计要求和合同规定的合格标准。
4、文明施工目标
在施工过程中严格按照国家、部、陕西省和西安市有关主管部门颁布的相关法律、法规及西安市地下铁道有限责任公司下发的安全文明施工的最新管理办法的要求进行安全文明施工管理，督促全体工作人员自觉遵纪守法和做好文明施工。
争创陕西省文明样板工地。
5、环境保护目标
严格执行西安市环境保护的法规和相关规定，严格控制施工废水、粉尘、噪声的产生，建筑垃圾按照规定处理达标后排放，杜绝环境污染事件的发生。
严格执行“治污减霾”工作各种要求。
3.2施工组织结构
成立项目经理部，实行项目经理负责制。
项目经理部主要行使计划、组织、指挥、协调、控制、监督六项基本职能，并全面履行与业主签定的施工合同。
项目管理部严格按照标准体系运作，形成以全面质量管理为中心环节，以专业管理和计算机辅助管理相结合的科学管理体制，本着科学管理、优质高速、开拓敬业的原则，确保本工程实现各管理目标，实现对业主承诺。
3.3总体施工方案
3.3.1施工阶段及开挖工况
1、施工节段的划分
土方开挖根据主体结构分节，分13节进行（详见XX站主体结构施工分节图附图六），开挖过程中，随开挖随对围护面进行挂钢筋网喷砼及支撑架设。
2、基坑土体开挖工况
根据各层支撑标高，将基坑土体竖向分为三层，局部四层。
每层开挖时可各分多个小层开挖，每小层开挖高度不大于2m。
XX站主体结构开挖工况图附图七
3.3.2总体施工方案
车站所在场地南高北低，北端头设盾构吊出井，基坑局部第一道支撑设有钢筋混凝土支撑。
目前现场施工进度为：
主体围护结构已全部施工完成，冠梁挡土墙施工完成195米，预计2015年12月6日全部完成。
本车站属于标准车站，所以综合车站长度、宽度、基坑深度等因素，制定基坑顺序开挖的主体思路，开挖采用“纵向分段、竖向分层、中间拉槽、阶梯开挖、及时支撑、加强监测”的原则进行土方施工。
根据以上条件，制定基坑土方开挖总体顺序为由两端向中间开挖，北侧基坑先行开挖。
具体步骤如下：
1、XX站北侧为盾构吊出井，根据节点工期情况，先开挖基坑北侧土方，从8、9节修筑出基坑道路。
2、在基坑南侧土方开挖前，需先行施做车站中部的钢筋砼支撑，待砼强度达到80%时，回填支撑间空隙，在支撑上修成出土道路。
砼支撑净间距5.2米，能够满足机械挖土要求空间。
待基坑冠梁全部施工完成后，基坑南北侧土方同时开挖，从第7、8、9节修基坑道路，基坑整体由南门出土。
3.4施工进度计划
车站主体结构需开挖土方量为11.2万方，按每月出土25天，一侧出土时每天出土60车（10方/车）计算，两侧出土时每天出土100车（10方/车）以此制定挖土计划。
总工期7个月。
预计2015年12月6日冠梁全部施工完成。
各施工节挖土工期安排如下：
●第十三节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成1、2、3、4、5、7、10共七个工况，挖出土方约15000方，需要30天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要6天。
故第十三节基坑见底需要35天时间。
●第十二节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成6、8、10共三工况，挖出土方约6000方，需要12天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要6天。
故第十二节基坑见底需要18天时间。
此时冠梁、钢筋混凝土支撑已全部施工完成，基坑南北两侧同时开挖。
●第一节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成47、48、49、50、51、42、43、44、45、37、38、39、32共十三工况，挖出土方约29000方，需要50天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设2~3根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要20天。
故第一节基坑见底需要70天时间。
●第十一节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成9、11、13共三工况，挖出土方约7000方，需要18天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要8天。
故第十一节基坑见底需要26天时间。
●第二节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成46、40、33、27、28、23、19共七工况，挖出土方约20000方，需要33天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要10天。
故第二节基坑见底需要43天时间。
●第十节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成12、14共二工况，挖出土方约4200方，需要11天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要5天。
故第十节基坑见底需要16天时间。
●第三节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成41、35、29、24共四工况，挖出土方约7300方，需要13天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要4天。
故第三节基坑见底需要17天时间。
●第九节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成15共一工况，垂直吊土，吊出土方约1800方，需要6天。
故第九节基坑见底需要6天时间。
●第四节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成36、30共二工况，挖出土方约4200方，需要7天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要3天。
故第四节基坑见底需要10天时间。
●第五节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成31、25、20共三工况，挖出土方约5500方，需要10天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要5天。
故第五节基坑见底需要15天时间。
●第六节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成26、21、16共三工况，挖出土方约6500方，需要12天。
支撑结构：
格构柱及支撑紧随开挖进度，按每天出土量计算，每天需架设1~2根支撑，综合考虑边坡喷射砼时间，共需要5天。
故第六节基坑见底需要17天时间。
●第七、八节开挖工期：
土方开挖：
共需要完成22、17、18共三工况，挖出土方约5500方，每天垂直吊出300方，需要21天。
支
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