深基坑开挖支护及降水方案Word文档格式.docx

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层为粉质粘土,层底标高7.67~8.45m,层底埋深6.6~7.3m。

本工程挖深超过5m所处地质结构在

~

层之间

由于路线较长，工期较紧，需要做好充足的施工准备。

2.1、施工队伍进场后，必须先进行场地的整理，及时进行测量放样，准确放出管道布置的轴线和沟槽开挖的边线。

2.2、机械设备与材料抓紧落实进场，所需的材料设备必须准备齐全，要满足规范设计要求。

2.3、落实管道供应厂家，进行认真考查和认可，选定供应厂商，在保证质量的前提下，要求其具备足够的日生产能力，保证供应，满足施工进度要求。

2.4、管道施工前进行认真的技术质量安全交底，分工明确，责任到人。

本工程采用分段施工，先降水后挖土，打井、降水、挖土、管道施工流水作业，节约工期。

对于埋深超过5m的污水管道的施工，采用两次开挖，两次放坡成槽的挖土方法，先考虑将表土（杂填土及粉土）挖除一层（3.0m左右），堆土至槽口0.8m以外,有效降低沟槽深度，然后进行深井降水，二次放坡开挖沟槽，沟槽弃土先堆放在预留的工作平台，然后由另一台挖掘机倒土堆放至原地面，因施工现场在公路旁边，多余土方不能侵占公路，需外运至集中弃土点（运距至少3km），待回填时再运回。

沟槽开挖如下图所示：

本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。

参数信息:

条分方法：

瑞典条分法；

条分块数：

14；

考虑地下水位影响；

基坑外侧水位到坑顶的距离（m）：

3.000；

基坑内侧水位到坑顶的距离（m）：

7.500；

放坡参数：

序号放坡高度（m）放坡宽度（m）平台宽度（m）条分块数

13.001.502.500.00

24.503.381.000.00

土层参数：

土名称土厚度（m）坑壁土的重度γ（kN/m3）坑壁土的内摩擦角φ（°

）

杂填土1.3018.0020.00

粉状土0.4018.1017.60

粉质粘土2.7018.1015.20

粉土2.9018.1020.60

粉质粘土1.8518.5016.10

内聚力C（kPa）饱容重（kN/m3）

10.0022.00

9.1022.10

20.4022.10

7.922.10

19.922.50

4.1、计算原理:

根据土坡极限平衡稳定进行计算。

自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。

将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：

1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。

将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>

=1.3的要求。

4.2、计算公式:

式子中：

Fs--土坡稳定安全系数；

c--土层的粘聚力；

li--第i条土条的圆弧长度；

γ--土层的计算重度；

θi--第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；

φ--土层的内摩擦角；

bi--第i条土的宽度；

hi--第i条土的平均高度；

h1i――第i条土水位以上的高度；

h2i――第i条土水位以下的高度；

γ'

――第i条土的平均重度的浮重度；

q――第i条土条土上的均布荷载；

其中，根据几何关系，求得hi为：

r--土坡滑动圆弧的半径；

l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；

α---土坡与水平面的夹角；

h1i的计算公式

当h1i≥hi时，取h1i=hi；

当h1i≤0时，取h1i=0；

h2i的计算公式：

h2i=hi-h1i；

hw――土坡外地下水位深度；

li的几何关系为：

4.3、计算安全系数:

将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：

----------------------------------------------------------------

计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）

第1步2.37631.9971.4043.1083.410

示意图如下：

第2步1.51740.9662.6698.7159.115

计算结论如下：

第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=2.376>

1.30满足要求!

[标高-3.000m]

第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.517>

[标高-7.5000m]

五、深基坑开挖支护施工方案

5.1、污水管道施工工艺流程

测量放线→第一次土方开挖→布置井点降水→沟槽二次开挖→局部土层不稳定部位支设挡土版或土钉支护→管道基础施工→铺设管道→污水井施工→闭水试验→管道坞膀→沟槽回填

5.2、测量放线

根据设计施工图，测设管道中心线和污水井中心位置，设立中心桩。

管道中心线和井中心位置经监理复核后方可在施工中使用。

根据施工管道直径大小，按规定的沟槽宽度测放出边线，开挖前用石灰划线来控制，对于井位置的确定通过在沟槽外两侧设置控制桩来进行控制，并记录两桩至井中心的距离，以备校核。

5.3、第一次土方开挖

按照测量放出的开挖线，进行第一次开挖，将表层1.5～3.0m厚的杂填土及粉土层开挖，上口宽度按照管径的大小和下一层放坡宽度来确定，一般为13m左右，按照《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）确定开挖边坡坡度为1：

0.5，这样可以有效降低沟槽的深度，挖出的土离槽口0.8m以上，堆土高度宜小于1.5m，或者尽量远离堆放，以减小土压力对沟槽的影响。

5.4、土方二次放坡开挖

在第一次土方开挖的梯形沟槽两侧留置不小于2.5m宽工作平台，然后二次放坡，沟槽深度（第一次开挖底面至沟槽底部）大于2m小于5m,坡度按照地质勘察报告及《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）采用1：

0.75坡度放坡；

因施工现场工作面有限及工艺的特殊性，需两台挖掘机同时施工，一台挖土，一台倒土。

5.5其他工艺说明

对于不能按规定留取工作面，放坡坡度达不到设计和规范要求的线段，为了防止在基坑开挖工作期间，基坑周边发生滑坡及坍塌事故，需采用在边坡上设置单排土钉锚杆支护的施工方案。

对于局部开挖放坡后土层土质不稳定的，需加设挡土板支护（坡度不小于1：

0.5）。

5.5.1土钉支护施工概况

邹平县魏桥镇污水管网一期工程管网深基坑施工采用大口径深井降水，水位降至管线以下2米，土方开挖按二次放坡施工方案组织实施，对于不能按规定留取工作面的线段需采取土钉支护施工方案。

土钉支护设置单排土钉锚杆支护设计方案，土钉直径25mm，深度5m、水平间距2m，锚固体直径不小于10cm，注浆压力0.5～0.7MPa。

土钉支护施工范围内的土体主要为杂填土、粉砂土，水位在地面下1m左右。

施工时先在基坑周边钻孔，孔内放锚杆并注入水泥浆，土钉外露部分不少于150mm，使土体、土钉锚杆及喷浆护坡钢筋网带结合，并做好喷浆护坡喷浆厚度40mm。

5.5.2工艺流程及施工方法

施工应根据土方开挖情况进行。

开挖一段，支护一段，施工前制定监测点，施工期间应连续观测，直至施工完毕。

5.5.2.1、工艺流程

土方开挖→成孔→安装土钉锚杆→注浆→土钉与外喷浆护坡钢筋连接→喷射护坡混凝土→土钉端头砂浆抹平。

5.5.2.2、主要技术参数

（1）锚固体孔径100mm，孔内注浆压力0.5～0.7MPa。

（2）钻孔深度5m，倾角15°

，孔位水平间距2m。

（3）土钉锚杆：

HRB335级热轧带肋钢筋，直径Φ25。

（4）土钉布置形式：

直线形。

5.5.2.3、施工方法

（1）沟槽土方开挖之后人工修整，根据实际情况，分段支护施工。

（2）锚固体定位成孔：

按设计孔深、倾角和间距人工水冲成孔，然后放入土钉。

（3）注浆：

按1:

1的水灰比配比制浆，注浆采用底部注浆法，注浆管应插入距孔底250～500mm处，随浆液的注入缓慢匀速拔出，为保证注浆饱满，孔口宜设止浆塞或止浆袋。

（4）将土钉与喷浆护坡钢筋网焊接牢固，并喷射边坡护浆。

（5）后续处理：

对土钉锚杆位置做好记录并进行保护。

5.5.3施工中应注意的问题

5.5.3.1、成孔时遇砾石、砖块、管网或地下构筑物时，孔位及其下倾角可以适当调整，如遇到砾石层可改用钢管做锚杆。

5.5.3.2、支护施工完毕，应及时进行后序管网施工，同时做好有序排水，防止水浸渗入导墙底下。

5.5.4挡土板的支护

对于局部因工作面等原因不能满足放坡要求且不适宜采用土钉支护的部位（需要支护的位置以施工现场的实际情况而定，影响因素包括土质，工作面，周边环境等，方案仅能说明做法）。

支护方法示意图如下：

5.6对周边建筑物的影响观测

开挖施工时，应对沟槽两遍的高大建筑物及构筑物（特别是挖深超过5m的位置）进行定时定点定人的实时观测，包括沉降及位移等并每天做好观测记录，一旦发现异常状况立马报告，做出应对响应，采取有效措施排除风险隐患。

6.1降水工程概况

本工程因局部沟槽必须降水后方能进行下一步施工。

参考现场实际情况，所需降水段总长度约2075m，根据设计高程分析，决定分两次施工，第一次施工包括创业七路桩号k1+860至桩号k2+680，布置深井33口。

齐东六路桩号k0+000至桩号k0+700，布置深井28口。

第二次施工包括齐东六路桩号k0+700至桩号k1+255。

布置深井22口。

6.2地质水位情况

依据地质勘察报告，本工程需降水段土质处于

层粉土层，经降水后土质稍湿，状态良好，可用作地基持力层；

根据地质勘察报告，得知地下稳定水位埋深约5m，年变化幅度为1.5~2.0m。

依据施工现场挖掘测量的实际水位上平约在原地面下3.6m处，并且地下水流量较大，补给来源主要为河道及大气补水，流水方向大致为东南方向。

6.3降水方案的设计及施工

6.3.1.方案的选择

根据本工程地质条件及地下水埋藏条件并结合大开挖施工形式，建议采用大口径深井降水措施。

大开挖明排降水困难大，无法将地下水排尽，造成带水作业，不能保证施工质量；

同时大开挖明排易造成塌方，增加开挖基槽的宽度，增加

成本，同时存在安全隐患，造成危险的不确定因素，所以否定大开挖明排的施工方案。

而深井降水降的是地下水，只有地下水下降，基坑才能干作业以保证质量。

目前局部路段地下水静止水位在原地面下3.6m，槽底位于自然地面下深约达到6m，地下水至少应降至原地面下7.0m，降深达3.4m。

开始降水时，所有水泵需连续24小时不间断工作，方能满足施工要求，保证干作业，确保工程质量。

根据现场实际情况，为保证降水效果的可靠性，确保结构干槽施工，使地下水位降至基底下1m以下，以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工，既可避免大量涌水、冒泥、翻浆和流沙对施工造成的影响，又可由于土中水分排除后，动水压力减小，大大提高边坡的稳定性，减少土方开挖量，综合对比各施工方案后，决定使用深井降水。

6.3.2深井降水施工工艺

深井降水是在深基坑的周边埋置深于基底的井管，使地下水通过设置在井管内的潜水电泵或清水泵将地下水抽出，使地下水水位低于坑底。

本法具有排水量大，降水深，不受吸程限制，排水效果好，井距大，对施工干扰小，较为经济的特点。

深井井点降水施工工艺为：

井点位置放线定位→钻机成孔→清孔、洗井→井管安装→孔壁填砂→水泵安装→检查水质、水量→试抽水→正常抽水→监测

⑴、降水方案设计

基坑内降水：

根据地质勘察资料，本工程基坑底位于微承压水稳定水位以下，为防止管道基础施工期间出现涌水、涌砂现象，在管道基础施工期间需采取降水措施一有效降低地下水位，确保管道安装正常施工。

根据理论计算及地区经验，沿污水管道长度方向每间距25米设置1口管井（计算书附后），需在土方开挖前先打好管井预抽水，使基坑内水位下降至7.0米以下，确保管道正常施工。

管井井深15米，成孔直径φ600mm，内置φ400钢筋混凝土井管及无砂混凝土滤水管，管外井壁填砾石，（上部2米填粘土封口）；

井内设深井潜水泵100mm（扬程25米）。

（2）、井位布置方案

①、本工程采用大口径深井降水方法。

②、管井布置方案拟布61口降水井（第一次降水）。

③、井深：

设计井深15米。

（3）、成井工艺及管井技术参数

①、采用回旋钻机钻进，钻井成孔、泥浆护壁工艺，口径600mm，“一种口径，垂直成井、泥浆护壁、及时下管”的成井施工方法施工。

钻孔内下入井管和滤水管，井管必须扶正安装，保证井管位于钻孔正中，以利于填砾厚度均匀。

②、填砾：

为保证抽水井中含砂量少，填砾粒径1.5~3cm，上部可填2~5cm粒径的砾石，以便节约。

③、洗井、用泥浆泵100mm洗井。

④、孔内下入外径为Φ380mm，内径Φ300mm的钢筋混凝土井管与滤水管（无砂混凝土管），滤水管长度7.6m，如遇砂层部位。

（4）、为保证质量，钻井技术要求如下：

1、洗井不少于1次，洗井时间不少于8小时，以增大出水量。

2、出水含砂量不超过1/5000。

3、填砾厚度不小于75mm。

4、滤水管填砾粒径1.5~3.0cm为宜。

5、钻机钻头勤焊，尺寸不小于500mm。

6、井深误差不超过20cm。

（5）、降水井身结构设计

根据滨州地区降水施工经验，在创业七路全长约820米内布置降水井共33口，齐东六路全场700米内布置降水井共28口。

井距25米左右。

钻井井孔口径600~650mm，降水井井管选用内径300mm，每根长度为2.5m的钢筋混凝土井管。

滤管无砂混凝土管，填过滤砾石，内径为300mm，外径380mm，间距3~4mm，孔隙率10%，单管长0.95m。

根据经验，15.0米的井，上部井管2根，长5.0米，其下为滤水管8根，长7.6米，井底下一根沉砂管，长2.5米。

（6）、工艺要求

①、定位

通过测量仪器定出井位，并严格按照设计井位成孔。

钻机就位时必须对准所定孔位，机架水平、正直，井位误差不超过10cm。

②、成孔

采用正循环钻进工艺，成孔直径为600~650mm，钻进过程中，根据不同的地层合理选用钻压、转速、泵量等技术参数，采用自然造浆护壁，成孔垂直度偏差小于1%。

③、清孔

清孔的目的是将成孔后的稠泥浆及孔内的泥浆冲出。

④、下管

下管时所有深井的底部要通过测量控制在一个水平面上：

为了保证井管不靠在井座上和填砾厚度，在井管上加设扶正器（门形钢管架）。

⑤、填砾

填砾高度至孔口2m处，填砾时采用管外返水快投法，封闭井口从管内送入清水，当送入的水从孔中返回时，即可快速均匀的沿着井管四周撒入砾料，如此砾料中的杂质和细砾可顺循环槽排走。

⑥、洗井

洗井工作必须在下管填砾后及时进行，拖延的时间越长，泥浆与砂土、砾料一起凝固后洗井越困难，洗井时必须用清水冲洗，以达到要求。

⑦、安放潜水泵：

用两根8#铁丝固定潜水泵电机位置，测井壁将潜水泵缓缓放入井底滤料上高0．5m，井口横一钢管，通过8#铁丝将潜水泵固定于钢管上。

输水管引至污水排放位置。

⑶、降水技术要求

降水：

潜水泵设置完毕，立即开始降水，要求昼夜专人值班，见水就抽，始终保持井内处于低水位状态。

这样，水才能源源不断地向井管中渗流，降水过程中，要定时测量观察井水位降深，填写降水记录和绘制水位降深曲线。

以便准确掌握降水范围内，地下水位降低情况。

⑷深井井点施工质量保证措施：

①降水井井身圆正、竖直；

②井身直径达到或大于设计直径；

③实际井深与设计井深偏差小于50cm；

④管井顶角的偏斜不得超过0.20m；

⑤下置井管时直立于井中心，其偏斜度小于1％；

⑥井管安装时，滤管采用四道竹片绑扎牢固；

⑦井管安装后，及时沿井管四周均匀连续填入滤料，当发现填入量、深度与计算有较大出入时，需找出原因，加以排除；

⑧降水井填滤料封闭外围后，及时洗井，洗至水清砂尽；

⑨集水总管布置要整齐美观；

6.3.3降水计算书

取单个井段作为计算单位，井段按长L：

25m，宽B：

2.2m计算

单井深度H：

15m

土层渗透系数（参考地质勘察报告）：

K＝3.49×

10-4cm/s=0.302m/d

原静止水位标高：

-3.6m（相对原地面）

降水后水位标高：

-7m

水位降深S=3.4m

基坑面积：

A＝25*2.2=55m2

基坑等效半径：

r0=η（L+B）/4=1.06（25+2.2）/4=7.21m

降水影响半径：

R=2S

=2*3.4*

=56.05m

R0=R+r0=56.05+7.21=63.26m

基坑用水量计算：

Q=1.366K*{[（2H-S）S]/log（1+R/r0）}=1.366*0.302*{[（2*15-3.4）*3.4]/log（1+56.05/7.21）}=39.55m3/d

单口管井极限出水能力

q=24*

=45.345

井段25m降水井数：

1.1×

Q÷

q＝1.1×

39.55÷

45.345≈1口

井间距为25米时,总共需降水井61口

6.3.4降水及排水措施

1、由于现时地下水位在3.6m左右，故应在降水井施工到10口左右并同时抽降一周后，开始基槽的开挖。

2、在抽降水时，

将水集中排放至齐东六路k0+100附近的小桥河流处.

3、为清洁排水，须设置沉砂池；

勤掏淤砂，避免堵塞河道或下水道。

4、为保证施工期间降水顺利进行，保证顺利施工，现场配备备用发电机组，确保连续降水。

5、抽降水采取三班倒，组成抽水小组，以便及时排除故障，连续降水。

7.1、现场安全管理的相关措施

⑴临时用电措施

①建立健全现场临时用电管理制度，电工值班巡查制度，落实临电管理人员，明确其职责。

②搞好临电施工组织设计及安全技术交底，并做好记录。

③所有电动机具、机械、电气设备必须由专职电工或持证的操作手进行操作和维修，非电工或操作手不得随意动用机电设备。

④电工要做好值班及维修日记。

⑤工地使用的所有电器必须保证质量合格。

⑵机械管理措施

①建立健全现场机械管理制度，落实机械管理人员，明确其职责。

②所有机械必须由专职操作手操作和维修，按操作规程操作。

严禁非操作人员随意动用机械。

③机械管理人员必须对机手做安全技术交底，并做好记录。

④所有机械做好使用及维修保养记录，必须每天检查,确保机械设备的安全使用。

操作人员做好交接班记录。

⑶保卫消防措施

①建立健全现场保卫消防管理制度，落实管理人员，明确其职责。

工地成立消防保卫小组，工长任组长，各队长任组员，设专职安全消防员，定期和不定期检查，发现隐患及时处理。

②对现场所有施工人员进行保卫消防教育，并做好记录。

③现场要认真执行“三坚持”，即坚持防火安全交底制度、坚持用火申请制度和坚持特殊工种持证上岗制度。

④现场临时用电、用水管路埋地敷设和临明消防设备设施有明显标志。

⑷料具管理措施

①建立健全现场管理制度，落实料具管理人员，明确其职责。

②制定材料节约措施，并做好材料节约台帐、报表。

③各种材料的进出场手续、领退料手续必须齐全。

④每道工序完工必须做到活完料净地清，按指定的地方码放好。

⑸安全防护措施

①现场要有健全的安全领导小组和安全管理制度及措施。

②施工前进行技术安全交底，施工中应分工，统一指挥，设专人负责。

③施工现场用电严格按照照明安全管理规定，加强电源管理，预防发生电器火灾。

④操作人员认真执行各工种的安全操作规程及有关规定。

⑤多工种同时作业时要安排好流水段，以免互相干扰，严禁立体交叉作业。

7.2、文明施工措施

⑴建立文明施工及环境保护体系。

⑵文明施工做到组织落实、责任落实、形成网络，项目部定期进行文明施工检查，将文明施工管理列入生产活动议事日程当中，做到常抓不懈。

⑶加强施工现况地下管线的保护工作，开工前走访各专业管线用户，取得他们的支持和配合，设专人负责现况管线的保护和维护工作，施工前必须对施工人员进行现场交底。

⑷现场成立专职的文明施工小分队，建立文明施工管理制度，文明施工小分队由专职安全员带领，10人组成，负责全线文明施工的管理工作。

⑸合理组织流水施工，合理组织材料的进场，减少现场材料的堆放量，对已进场的各种材料、机械设备，停放到位，施工过程中做到活完料净脚下清。

⑹为减少环境、空气污染，施工现场的土堆和易飞扬的料堆使用高密网进行苫盖。

⑺施工人员进场前进行文明安全施工教育，培训、利用各种形式、板报、快讯、宣传表扬文明施工的先进人物，努力提高职工文明施工的意识和自身素质。

⑻减少噪音扰民，原则上每晚22点至次日6点不得使用空压机等噪音大的设备，如必须使用需采用隔音棚降噪。

⑼在施工现场如发现有价值的物品和具有考古价值的遗迹时，立即停止该部位的施工，并派专人对现场进行保护，防止发生哄抢。

同时及时通知文物部门、公安机关及业主，防止文物的损坏和流失。

7.3、冬季施工措施

凡在连续5天昼夜间的室外平均气温低于+50C或最低温度低于—30C时，即进入冬期施工。

本工程根据施工计划将进入冬期施工。

7.3.1冬期施工采取的措施

（1）混凝土工程的施工，应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》规定。

混凝土在浇注前，应清除模板和钢筋上的冰雪及污垢