深基坑开挖和支撑Word文件下载.docx
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9风险控制和应急抢险51
9.1工程的风险52
9.2风险控制措施52
9.3风险管理55
10安全监理关键控制点56
11照片计划56
12附表57
1工程概况
1.1参建单位
（略）
1.2建筑概况
（要求明确：
地理位置、车站长度、宽度、深度，地下室施工方法等样张如下：
）
本站位于上海市徐汇区乌鲁木齐南路、东安路与肇嘉浜路交叉路口。
本站为7号线与建设中的9号线（R4线）东安路站的T型换乘站，两线相交夹角为71°
。
按同步设计、同步实施的原则进行设计，两线车站均采用岛式车站布局。
7号线（M7线）肇嘉浜路站（地下3层）肇嘉浜路总长172m，车站标准段总宽为19.7m，结构顶板覆土埋深为2.1m，车站南北两端设盾构井。
车站结构标准段底板埋深约21.9m，坐落在⑤1－1灰色粘土层。
车站南端头井底板埋深约23.5m，北端头井底板埋深约24.5m，底板均座落⑤
﹣
灰色粘土层。
9号线东安路站（地下2层）位于肇嘉浜路下跨东安路口设置，呈东西走向。
车站总长229m，总宽19.7m～27.05m。
车站东西两端设盾构井。
结构顶板覆土埋深2.9m，车站标准段底板埋深约16m，盾构井底板埋深约17.8m，底板座落在④
灰色淤泥质粘土层。
7号线主体结构（节点处除外）采用“明挖顺筑法”施工节点处主体结构采用“两明两暗”的盖挖逆作法施工，9号线东安路站采用“两明一暗”盖挖逆作法施工。
1.3结构简述
结构形式、围护形式等样张如下：
1）、肇嘉浜路站：
结构形式：
钢筋混凝土框架结构，主要构件为大底板、顶板、中板、框架柱，围护结构为地下连续墙。
围护结构：
围护结构采用1000㎜厚的地下连续墙，端头井地下连续墙深度为41.6m，车站标准段地下连续墙深度39.1m，最大钢筋笼重50Ｔ。
2）、东安路站：
７号线车站南端头井共25幅，北端头井共25幅，标准段共43幅；
９号线车站共有地墙79幅。
本工程端头井基坑围护结构采用地下连续墙，墙厚为1000mm、800mm两种，其中南端头井墙厚1000mm为15幅，墙深为43.9m；
北端头井墙厚800mm有11幅，墙深为31.79m，墙厚1000mm为5幅，墙深为41.01m，见表1。
1.4土层情况
表1肇嘉浜路站土层性质表
层号
名称
含水量
（W％）
土重度
孔隙比eo
C
（kpa）
φ
渗透系数（cm/sec）
①1
填土
②
褐黄色粉质粘土
36.1
18.1
1.02
18
19
7.46E-006
③
灰色淤泥质粉质粘土
42.9
17.3
1.21
12
19.5
1.46E-005
④1
灰色淤泥质粘土
50.0
16.8
1.41
10.5
8.1E-006
⑤1-1
灰色粘土
39.0
17.6
1.12
16
15
9.83E-006
⑤1-2
灰色粉质粘土
34.8
1.01
13
21.5
1.5E-005
⑤3
灰色粉质粘土夹薄层砂质粉土
30.0
18.4
0.89
⑤4
灰绿色粉质粘土
23.0
19.9
0.66
7.24E-006
⑦1
灰绿～草黄色砂质粉土
23.7
19.4
0.68
0.000399
灰黄～灰色粉砂
25.4
19.2
0.73
0.000488
（1）地层分析：
1）、本工程缺失⑥层土；
2）、本工程缺失④2和⑤2亚层微承压含水层，对深基坑施工有利。
3）、本工程⑤3层较厚，作为不透水层，连续墙墙趾插入该层；
4）、桩基持力层选择：
一般沉降控制桩和钢隔构柱桩选择第⑦层作为持力层，逆筑法之一柱一桩选择第⑨层作为持力层。
（2）不良地质条件：
暗浜：
有物探资料显示，未发现暗浜分布；
但根据有关部门历史资料显示，肇嘉浜路下有一历史河道（肇嘉浜分布区域），局部浜底深度5-6米。
1.5水文地质情况
1）、潜水：
潜水水位深度0.3～1.5m，年平均水位深度0.5～0.7m；
2）、微承压水：
无；
3）、承压水：
⑦1层深部承压水，水头埋深3～11m，通过现场抽水试验测得为9.81m。
1.6周边环境
本工程周边紧临众多市政道路和房屋，故其深部承压水必须按需要降水。
本工程深基坑安全等级为一级。
2监理工作依据
（1）建设监理合同、施工合同及招投标文件
（2）监理规划
（3）车站结构施工图纸、技术说明及设计变更等
（4）经审批的车站结构施工组织设计
（5）执行标准、规范
1）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2002
2）《地下铁道工程施工及验收规范》（2003年版）GB50299－1999
3）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300－2001
4）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202－2002
5）《地下防水工程质量验收规范》GB50208－2002
6）《基坑工程设计规程》DBJ08－61－97
7）《地基基础设计规范》DGJ08－11－1999
8）《市政地下工程施工验收规范》DG/TJ08－236－2006
9）《地下工程防水技术规范》GB50108－2001
10）《建设工程监理规范》GB50319－2000
11）国家和地方政府颁布的强制性条文；
12）设计图纸、技术变更单等质量文件
3基坑设计方案和施工方案（简介）
3.1专家委员会评审
1、《肇嘉浜路站深基坑设计方案》经过上海市基坑专家委员会评审，并对专家意见进行了逐一消项；
2、《肇嘉浜路站深基坑施工方案（评审稿）》经过上海市基坑专家委员会评审，并对专家意见进行了逐一消项。
3.2地基加固
1、9号线基坑（2层地下室）：
坑底加固采用高压旋喷桩加固，掺量18%，加固范围为裙边+抽条，厚度3米。
2、7号线基坑（3层地下室）：
3、南、北端头井：
第四道混凝土支撑下采用高压旋喷桩抽条加固，掺量18%。
3.3工法和工况
此处仅以北端头井工况为例，其余详见《围护施工图》。
1）抽条挖土
2）施工首道混凝土支撑和盖板——第一层挖土；
3）第2道钢支撑——第二层挖土
4）第3道钢支撑——第三层挖土
5）第4道钢支撑——第四层挖土
6）第5道钢支撑——第五层挖土
7）B2板施工------------盖挖顺筑法
8）B1板施工（位于第三、四道钢支撑之间）--------------顺筑法
9）B1、B2板拆模——第六层挖土
10）第6道钢支撑——第七层挖土
11）第7道钢支撑——第八层挖土
12）垫层施工
13）底板施工并养护；
----------逆筑法
14）拆除第7、6、5、4、3道钢支撑；
15）顶板施工并养护；
16）拆除第2道钢支撑。
3.4降水设计
本工程降水分为两个部分，坑内设置疏干井进行潜水和土体内水份疏干，共43口；
坑外设置4口减压井和1口观测备用井。
本工程全面进行疏干深井降水，其中南、北端头井设置减压井，主要参数如下：
分段
疏干井
减压井
数量
深度
孔径
管径
滤管长度
安全
承压水位
封堵
要求
7号线北井
5
29
600
273
4（其中1口备用兼观测井）
54m
10m
11．90m
在38～42米深度管外优质粘土封堵
7号线标准段
27
7号线南井
2
1
12．73m
9号线东段
21
9号线西段
降水效果要求：
疏干井水位降至坑底1米以下；
北端头井承压水位降至11．90m以下，南端头井承压水位降至12．73m以下。
封井时机：
在施工至结构重量+覆土压力与下伏承压含水层的顶托力平衡后方可终止降水。
封井时机需设计确认。
4专业工程特点
4.1工程的难点、重点
1、超深基坑风险高：
本工程7号线车站和南、北端头井均为3层地下室，开挖深度最大达到23米，属于超深基坑，施工风险高。
监理对策：
全过程精心监控如下内容：
1）、确保工况：
严格控制施工工况与设计和方案相符，严禁超挖，严禁随意更改工况（一旦需要更改工况，必须先由设计认可）；
2）、遵循时空效应规律：
重点监督挖土施工必须遵循分层、分段、临时放坡、严禁超挖、随挖随撑等原则；
3）、落实责任：
总监办必须每天对井点运行、施工流程、工况、变形、渗漏明水等进行全面监控、分析，并指导施工。
2、9号线采用盖挖法施工：
为确保施工期间市政道路通行和解决施工场地狭小问题，9号线采用盖挖法和半逆筑法施工，工艺难度加大。
3、附近房屋管线复杂，需要重点保护：
南端头井东侧3栋民房，最近距离约3米；
其西侧紧临基坑为临时翻交的市政道路，其下存在众多的市政管线。
该房屋、管线，在身基坑施工期间必须全面保护，控制沉降、水平位移和裂缝等。
1）督促落实房屋、管线情况摸底，并督促制定和落实保护措施；
2）督促落实监测；
3）每天进行监测分析，出现异常及时进行工况和施工调整；
督促施工单位编制应急预案，并配备相应的材设备和物质、队伍准备，一旦出现险情，立即启动抢险预案。
4.2工程基坑特点
1、一级基坑变形要求高：
由于附近道路、管线、房屋等保护要求高，本工程为一级基坑，变形控制要求高。
2、基坑空间形状：
为满足盾构施工进度要求，本工程端头井要求先行提交，故将本工程基坑分为：
四个端头井和3个标准段进行施工。
1）方形端头井：
端头井属于方形狭小基坑（30米*25米），施工空间很小，基本无法按照“分块、对称、抽条”等原则展开挖土；
2）狭长标准段：
标准段属于狭长基坑（宽度约20米，长度达到60-100米），需要进行纵向放坡施工。
3、局部需降承压水：
1）本工程南、北端头井开挖深度达到23米，需设置减压井以降低承压水水头；
2）7号线标准段开挖深度约21米，承压水处于临界状态，是否设置减压井需要经过抽水试验和慎重计算确定。
3）按需降水：
由于周边道路、房屋、管线分布较多，要求必须按照“按需降水”的原则控制。
4、坑内采用深井疏干：
由于连续墙隔断坑内外水土，因此在坑内设置降水深井疏干坑内土体。
但为了控制周边环境沉降和位移，强调要求按照“分层降水、按需降水”的原则进行控制。
5、安全控制难度大：
由于场地、空间狭小，对安全造成诸多不利。
1）督促落实坑边防护栏杆，并进行密目网封闭；
2）督促及时落实上下爬梯，并避免爬梯放置在支撑上；
3）临边指挥必须落实安全带；
4）严禁人员在支撑上高空行走；
5）严格控制坑边堆载；
6）督促落实支撑吊装安全；
7）支撑上泥土必须及时清理；
8）督促落实坑内临时脚手架（凿毛、堵漏用）安全检查。
6、预应力变化：
随着挖土和下部支撑的落实，将造成上部支撑轴力的变化和螺栓的松动。
1）要求进行轴力监测和分析，及时补加预应力；
2）要求经常进行螺栓检查，松动螺栓及时紧固。
5地铁车站深基坑分析和控制
5.1典型车站基坑体系组成要素
以典型地下连续墙作为外围护结构的深基坑为例，构成深基坑的组成要素包括：
地下连续墙支护之基坑构造
1、外围护结构：
地下连续墙（一般兼作结构外墙）；
2、竖向支撑体系：
钢立柱（包括型钢立柱、钢格构柱、钢管柱等）和外围护结构地下连续墙共同构成竖向支撑体系。
3、水平支撑体系：
由围墙和架设在立柱和连续墙上的各层水平梁、板构成水平支撑体系，属于水平传力构件。
支撑主要分为混凝土支撑、钢支撑、逆筑法结构梁板三种形式（钢支撑以预应力钢支撑为主），根据支撑部位可分为角撑、对撑、斜撑、环撑等。
1）钢支撑：
目前上海以ф609*16钢管预应力支撑为主。
2）混凝土支撑：
以混凝土支撑梁为主。
3）逆筑法结构梁板：
逆筑法的水平支撑由各层梁板替代。
4）补充支撑：
混凝土支撑下部地基加固、坑底地基加固（裙边+抽条形式）和垫层及加强垫层实际属于最下一道水平支撑。
4、地基加固：
按照加固作用和加固目的，可综合分为如下三种类型：
1）坑外抗变形类地基加固：
选用三轴搅拌桩、双轴搅拌桩、高压旋喷桩、压密注浆、劈裂注浆、树根桩等形式。
2）坑内支撑类地基加固：
坑内地基加固主要作为支撑（见上述补充支撑），一般部位在坑底和混凝土支撑下部。
3）止水帷幕：
一般采用深层搅拌桩或高压旋喷桩的形式进行施工。
5、桩基：
桩基的主要作用是提供承载力、抗拔力或控制上部结构沉降。
对于基坑起到作用的桩基主要为临时立柱下混凝土灌注桩。
6、降、排水系统
根据水的来源确定不同的降、排水方法：
1）地表水和开挖面表面积水：
明沟+集水坑组成排水系统，采用水泵抽水。
2）基坑水降水：
一般采用井点降水的形式。
井点按类型主要分轻井和深井，按功能和目的可以分为疏干井、观测井、降压井。
7、施工辅助系统：
为顺利开展地下室施工，还必须落实如下施工辅助系统：
1）垂直运输、交通系统：
包括塔吊、栈桥、爬梯等；
2）水平运输系统：
包括栈桥、施工道路等；
3）通风系统：
主要针对暗挖逆筑法，必须落实通风系统；
8、工程监测系统：
为控制基坑变形和坑外管线、建筑变形，必须落实工程监测系统，进行信息化施工
5.2深基坑控制原理
5.2.1深基坑施工的动态平衡实质——“换撑”：
整个基坑和地下室的所有施工过程“抽条挖土——首道支撑——土方开挖和支撑交替进行，直至坑底——垫层施工——底板施工——拆撑、结构回筑交替，直至完成顶板”实质上就是“换撑”过程：
1）开挖、支撑阶段的“换撑”：
以钢或钢砼支撑替换“土撑”；
2）补充支撑：
第四道混凝土支撑下的地基加固、坑底加固、垫层也属于支撑范畴；
3）结构回筑阶段“换撑”：
以结构梁板替换钢或钢砼支撑；
4）“先撑后挖（拆）”原则：
整个施工过程始终贯彻“先撑后挖（拆）”的原则。
5.2.2基坑平衡和基坑失衡（基坑风险）因素分析：
1）基坑平衡：
①、侧向平衡：
变形控制在允许范围内的连续墙+水平支撑——坑外土压力
②、竖向平衡：
疏干井疏干的土体+减压井——坑内外水土压力差+深部承压水
2）基坑失衡：
①、连续墙墙缝渗漏；
②、侧向失衡：
③、竖向失衡：
5.2.3每层“支撑——挖土”单循环的工况特征分析：
1）“先撑后挖（拆）”的原则：
支撑和挖土施工遵循“先撑后挖（拆）”的原则。
2）“支撑——挖土”单循环示意图：
5.2.4基坑变形因素和特征
由于开挖造成的坑内外水土压力差，形成基坑的3种主要变形：
基坑侧向变形、基坑竖向变形、坑外土体沉降和位移。
因此基坑控制的就是变形控制。
1）、连续墙侧向变形特征：
在坑外水土压力和内部水平支撑的作用下将连续墙变形控制在允许的安全范围内。
A.连续墙的侧向变形与多跨连续梁的变形图形状接近，基本以每跨中点为峰值，但由于水土压力随深度而变大，且每层土作为支撑的刚度不足，致使其峰值下移，每层挖土和支撑完成后，连续墙水平位移峰值出现在挖土面上部。
B.当基坑垫层完成后，连续墙侧向最大水平位移在坑底以下3-4米深度范围。
2）、基坑竖向变形特征：
A.造成竖向变形的因素：
上部土体挖除后造成下部土体恢复性回弹；
坑内外水土压力差造成坑内土体上浮；
减压井效果不足造成土体上浮；
疏干降水效果不足造成土体上浮。
B.竖向变形的直观形式：
垫层隆起、立柱抬升。
C.竖向变形的曲线特征：
坑底土体隆起曲面波形基本与降水曲线一致，但又有自身特点：
峰值出现在降水井间，最大值在基坑中心带。
3）、坑外土体变形：
基坑变形造成坑外土体变形。
其特征如下：
A.坑外土体变形影响范围：
坑外土体变形影响范围为2倍开挖深度的水平距离范围，但1倍开挖深度的水距离范围内影响明显。
B.沉降变形特征：
坑外土体沉降基本呈现“倒三角形”，距离越远沉降越小。
C.水平位移特征：
基本由沉降连带引起，一般引起地面裂缝，与上述倒三角形共同构成“下凹曲面”。
5.2.5挖土与支撑控制原则
由变形分析，可以到导出如下结论：
（1）支撑控制原则
由点线支撑（钢支撑和砼支撑）和下部土撑取代满樘面支撑（土撑）形成空间跨度，连续墙变形，直到下道点线支撑（钢支撑和砼支撑）完成（由于下部土撑的刚度不足），达到稳定。
因此支撑控制原则：
1）及时支撑:
经过多次变形数据分析显示，连续墙变形主要在挖土过程中完成，要控制和减少此变形，势必要减少土撑单独发挥支撑作用的时间（即尽早落实下道点线支撑）。
2）支撑为主、挖土为辅：
按照支撑施工能力、进度等进行挖土。
3）支撑控制属于围护体系安全的关键：
一切影响支撑有效发挥作用的的不利因素均应解决。
（2）挖土控制原则
实际上，本工程土撑是随分皮挖土、分块挖土而逐步下移（空间跨度逐步加大），经过多次变形数据分析显示，连续墙变形主要在挖土过程中完成，要控制和减少此变形，势必减少土撑单独发挥支撑作用的时间（即尽早落实下道点线支撑），因此在条件许可的情况下，应采用抽槽挖土以施工支撑。
挖土过程即是拆除土撑和卸载的过程，该过程应该逐步进行，以缓慢释放应力，并且在条件许可的情况下，应进行局部留土（实际上，留土也利于垂直竖向控制）。
于是，提出如下控制原则：
1）挖土为支撑服务，按需挖土；
2）落实工况控制，严禁超挖；
3）严格贯彻“分层、分块、对称、限时”原则；
4）尽量留土（留下土撑）：
严格按照中心岛挖土、盆式挖土、抽条挖土、抽槽挖土等针对性的方案控制。
留土措施不仅利于侧向变形控制，更有利于竖向变形控制。
5.3深基坑监控原则
（1）动态控制，确保基坑正常运转
所谓基坑正常运行系指“在维持降水井点正常运转、确保围护体系在主动土和被动土的作用下，处于允许的变形状态，坑底处于水土平衡状态”。
于是，强调：
1）井点必须正常运转，确保至少降水至每层开挖面以下1米，确保土质干燥；
2）明水必须及时排干；
3）连续墙渗漏必须及时封堵；
4）变形监测数据进行分析，出现异常或报警必须采取有效措施。
（2）工况控制为变形控制和基坑安全的根本；
1）确保工况与设计、方案一致，严禁超挖、乱挖，严禁随意改变工况；
2）严禁超过挖；
3）控制坑边堆载；
4）拆撑不容忽视；
（3）严格执行支撑、挖土控制原则；
（4）动态控制：
随着挖土深度的加大和后续支撑的预应力施加，各层支撑轴力将出现变化，螺栓出现松动，因此必须根据轴力监测数据变化情况，及时落实预应力复加；
降雨、明水、坑边堆载等都将对基坑水土平衡产生影响，要进行密切注视。
密切注视监测数据，并及时分析，做到信息化施工和监理。
（5）落实风险管理措施。
6挖土、支撑监理工作流程
7控制要点和目标值
7.1事前控制
（1）开挖前关键工序验收：
事前控制的核心就是围绕“开挖前关键工序验收”进行开展。
（2）事前控制内容详见下表：
类型
控制要点
目标值
巡视、旁站控制点
备注
事前控制
设计交底
检查施工图纸的有效性；
督促总、分包单位提出阅图意见；
提出书面《监理阅图意见》；
参加设计交底会，编写会议纪要并予签认。
总包单位管理体系审查
质量管理体系；
技术管理体系；
质量保证体系；
安保体系。
检查其组织结构、管理制度、人员上岗证等。
分包单位资质审查
详见《分包单位资格审批管理办法》
施工组织设计审批
结合工程实际，从“人、机、物、法、环”诸要素着手，审查施工组织设计中关于质量、进度、安全文明施工等方面的人员、组织体系、措施等是否完善。
检查总、分包单位审批手续是否齐全。
审查施工顺序和检测手段。
提出书面《监理审批意见》。
机械设备控制
设备型号、数量应与施工组织设计相符；
检查检修记录、合格证、操作证等。
人员控制
检查各分包单位管理人员、特殊工种操作人员上岗证。
场地布置检查
应合理布局，与施工组织设计相符；
水、电、交通、硬地坪应满足施工要求。
巡视检查
材料质量控制
1、钢筋、焊条质保书应齐全，钢筋见证取样复试；
2、审查商品砼拌站资质（商品砼准用证、营业执照、实验室资质量），搅拌现场进行考察。
见证送检和材料报审
测量监理复核
1、检查专职测量员上岗证和测量设备检定证书；
2、复核控制桩、平面控制网、高程控制网。
专业测量监理复核
开挖条件验收
1、关键工序验收：
基坑围护、地基处理、降水
现场检查并编制《监理评估报告》，参加四方验收，编写会议纪要，整改单及回复闭合。
2、基坑围护设计和施工方案：
通过专家评审，并落实了书面回复。
3、设计、勘察交底：
落实勘查交底、围护结构设计交底；
4、基坑围护结构：
基坑围护结构按设计完成，圈梁设计强度C30（设计要求开挖前达到75%）。
5、围护结构施工遗留问题：
已按要求解决，并制定了相应措施（开挖过程中对于出现的内凸砼将进行凿修，对于连续墙渗漏将及时封堵）。
6、立柱桩、降水井：
无立柱桩；
降水井（疏干井）已完成，降水深度需达到设计要求。
7、周围构筑物、管线保护：
煤气管距基坑最近约为40m已采取监测措施，离基坑较远的上水管、电缆线等市政管线都采取了监测措施。
8、各分包单位资质审查：
支撑分包、土方分包、劳务队伍资质审查，并应符合有关规定。
9、周围环境及基坑监测控制点：
3处连续墙测斜点堵塞，在落实补孔，其余监测布点均按检测方案设置好，并落实了初始值的测试。
10、风险控制：
对本工程潜在的风险已经进行辨
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