基坑开挖专项施工方案培训资料

基坑开挖专项施工方案培训资料一、编制根据及原则 2二、工程概况 22.1总体概况 22.1.1环城水系框构中桥 22.1.2规划太行大街辅路框构中桥 32.1.3环城水系框构中桥接长 32.2工程地质条件 42.3不良地质、特殊地质 42.4边坡分析 52.4.1环城水系框构中桥 52.4.2规划太行大街辅路框构中桥 52.4.3环城水系框构中桥接长 5三、施工方案 53.1施工准备 53.2环城水系框构中桥开挖方案 63.2.1测量放线 73.2.2土方开挖 73.2.3土方外运 3.2.4土钉墙施工 3.2.5基坑围护 3.2.6验收 3.3规划太行大街框构中桥 3.3.1测量放线 3.3.2防护桩施工 3.3.3土方开挖 3.3.4土方外运 3.3.5基坑围护 3.4环城水系框构中桥接长 3.4.1测量放线 3.4.2防护桩施工 3.4.3拆除与开挖 203.4.4土方外运 223.4.5边坡喷锚 3.4.6基坑围护 223.4.7验收 234.1安全施工措施 234.2文明施工措施 23 23环城水系框构中桥边坡稳固计算书 25环城水系框构中桥土钉墙计算书 29太行大街框构中桥边坡稳固性计算书 环城水系框构桥接长边坡稳固性计算书 40一、编制根据及原则二、工程概况石济客专引入石家庄枢纽工程石家庄东站有三座框构中桥涉及深基坑施工，分别2.1.1环城水系框构中桥石济客专引入石家庄枢纽工程D2K14+448.66环城水系框构中桥为2-12m现浇钢筋混凝土框构桥，轴向长度29.40m,主体宽度11.80m,结构净高8.75m,顶板厚度1.0m,底板厚度1.10m,边墙厚度1.09m,中墙厚度0.98m,最大开挖深度为13.55m,线路方向与框构轴线交叉角0=66.2°,主体使用抗渗性不低于P10,C35混凝土，地基换填深度2.5m,确保深度σo=300Kpa中砂层不小于0.5m,换填分层压实，压实系数不小于0.96,换填完后地基承载力不小于200Kpa。施工安排：计划于2016年7月5日～2016年9月30日完成环城水系框构桥施工。(1)2016年7月5日～2016年7月10日完成围堰导流的施工；(2)2016年7月29日～2016年8月4日主体基坑放线、放坡开挖、土钉墙施工；(3)2016年8月5日～2016年8月11日换填地基处理；(4)2016年8月11日～2016年8月25日碎石垫层、C30混凝土垫层及底板混凝土浇(5)2016年8月25日～2016年9月10日成框构排架搭设及模板支立，完成框构边(6)2016年9月10日～2016年9月19日完成框构翼墙混凝土浇筑；(7)2016年9月18日～2016年9月28日，基坑回填与框构附属设施施工完善；(8)2016年9月27日～2016年9月30日恢复环城水系河道通畅。石济客专引入石家庄枢纽工程改D2K14+540.49规划太行大街辅路框构中桥为2-10m,现浇钢筋混凝土框构桥，主体长度23.23m,宽度11.80m,结构净高5.5m,顶板厚度为0.75m,底板厚度为0.9m、边墙厚度为0.75m,中墙厚度为0.65m,混凝土垫层厚度0.2m,最大开挖深度6.7m,线路方向与框构轴线交叉角θ=,72°18′,人行道顺线路方向4.94m,基础高1.2m,墙高6.0m,帽石高度0.25m。在靠近公路方向，框构置直径1.25m钻孔桩作为公路防护墩，桩顶高于路面1.3m,埋入路面下5.7m。主体使施工安排：计划于2016年7月24日～2016年9月30日完成太行大街辅路框构桥(1)、2016年7月24日～2016年7月25日主体基坑放线。(2)、2016年7月26日～2016年8月1日钻孔防护桩施工。(3)、2016年8月2日～2016年8月5日基坑开挖。(4)、2016年8月5日～2016年8月12日CFG复合地基处理。(5)、2016年8月13日～2016年8月15日CFG桩检测及桩帽施工(6)、2016年8月15日～2016年8月25日碎石垫层、混凝土垫层及底板施工。(7)、2016年8月26日～2016年9月10日支架搭设、框构边、中墙及顶板施工。(8)、2016年9月10日～2016年9月18日完成框构挡墙混凝土浇筑。(9)、2016年9月18日～2016年9月25日基坑回填与框构附属设施施工。(10)、2016年9月25日～2016年9月30日支架拆除及路面恢复石德K14+428.40抢修车通行线框构(既有石德线框构接长)为2-12m现浇混钢筋凝土框构桥，轴向长度29.40m,主体宽度9.9m,结构净高7.2m,顶板厚度1.00m,底板厚度1.00m,边墙厚度1.09m,中墙厚度0.98m,线路方向与框构轴线交叉角0=66.2°。框构桥接长西侧设置7根φ1.5m钻孔桩防护@1.75m长22m;东侧设置9根φ1.5m钻孔桩防护@1.75m长22m,主体使用抗渗性不低于P10,C35混凝土。地基换填深度2.5m,确保深度σo=300Kpa中砂层不小于0.5m,换填分层压实，压实系数不小于0.96,换填完后地基承载力不小于200Kpa。施工安排：计划于2016年9月17日～2016年11月17日完成环城水系框构桥施工。(1)2016年9月17日～2016年9月18日完成围堰导流的施工；(2)2016年9月19日～2016年9月30日人工挖孔桩施工；(3)2016年10月1日～2016年10月10日主体基坑放线、旧桥拆除、放坡开挖、喷(4)2016年10月11日～2016年10月21日换填地基处理、碎石垫层、C30混凝土垫(5)2016年10月22日～2016年11月1日完成框构排架搭设及模板支立，完成框构(6)2016年11月1日～2016年11月8日完成框构翼墙混凝土浇筑；(7)2016年11月9日～2016年11月14日，基坑回填与框构附属设施施工完善；(8)2016年11月14日～2016年11月17日恢复环城水系河道通畅。2.2工程地质条件洪基层(Q)新黄土、粉质粘土、砂类土及第四系上更新统冲洪基层(Q₃)粉质粘本烈度为VI度),土壤最大冻结深度0.54m。规划太行大街辅路框构中桥：地震动峰值加速度：0.05g(地震2.3不良地质、特殊地质杂填土厚1.3m,I级非自重轻湿陷性新黄土厚15m。2.4边坡分析基坑北侧：长度约为31.4m,高差为4.8m,土质为新黄土、粉砂类土。基坑南侧：长度约为31.4m,高差为4.8m,土质为新黄土、粉砂类土。基坑东侧：长度约为13.8m,最大高差为13.55m,土质为新黄土、砂类土。基坑西侧：长度约为13.8m,最大高差为13.55m,土质为新黄土、砂类土。西北侧八字墙南北长10.05m,东西宽7.42m。整个边坡土质要紧为新黄土与砂类土，黄色，可塑性强，干强度与韧性中等。边基坑北侧：长度约为25.26m,高差为6.7m,土质为新黄土。基坑南侧：长度约为25.26m,高差为6.7m,土质为新黄土。基坑东侧：长度约为13.8m,最大高差为6.7m,土质为新黄土。基坑西侧：长度约为13.8m,最大高差为6.7m,土质为新黄土。整个边坡土质要紧为新黄土，黄色，可塑性强，干强度与韧性中等。边坡在自然基坑北侧：长度约为31.4m,高差为4.8m,土质为新黄土、粉砂类土。基坑南侧：长度约为31.4m,高差为4.8m,土质为新黄土、粉砂类土。基坑东侧：长度约为11.9m,最大高差为13.55m,土质为新黄土、砂类土。基坑西侧：长度约为11.9m,最大高差为13.55m,土质为新黄土、砂类土。整个边坡土质要紧为新黄土与砂类土，黄色，可塑性强，干强度与韧性中等。边工顺序、范围、边坡防护措施，与挖土外运，选择适现场安全监护人：丁建朱成明要紧施工使用机械：大型挖掘机2台，小型挖掘机2台，自卸汽车8台。④在施工区域内做好临时性排水设施，场地向排水沟方向做成不小于0.3%的坡工艺流程：测量放线--开挖--土方外运--土3.2.1测量放线④测量组用全站仪导入基坑外30m水准操纵点，用混凝土护保护，每隔7天进行复测，查看高程操纵点是否存在施工震动荷载后造成偏差。3.2.2土方开挖度i=1:1,基坑底部预留1m工作面。配备1台挖掘机，4台运土汽车，从北向南开挖。环城水系框构中桥(2-12m)立面说明：1、环城水系框构与石济左线交叉角度为66.2°,框构主体长度为29,4米，宽度11.8米，结构跨度13.12+13.12m(垂直12+12m),顶部厚度1米，底板厚度1.1米，边墙厚度1.09米(垂直1米),中墙厚度0.98米，(垂直0.9米),结构净高8.75米。2、地面标高为65,底板底标高为54.774,相差10米，暂定开挖坡水博2度为1:1。2、放坡基坑东西侧高程62.624-52.074处土质为新黄土与砂土结合，土质良好，使用两步放坡加土钉墙处理，南北侧主体外1m开始进行1:1放坡；东西两侧主体外1m,使用使用机械配合人工放坡开挖，第一步坡度1:0.8,第二步坡度1:0.5,机械开挖基3.2.3土方外运设定框构外侧5m西北角为出土口，土方开挖从上到下分层、分段依次进行，利用既有道路作为进出道路与出土口相连，施工马道坡度1:2.5,宽度4m。框构主体表层3.2.4土钉墙施工3.2.5基坑围护3.2.5.1基坑排水根据本工程周边地面开阔，根据《石济客专施桥-09》、《正直雨季施工：基坑底部设置排水沟与简易集水井，主体外0.5m设置，每30m设置一个集水井与排水沟相连，排水沟深0.5m,集水井深1.5m,配置污水泵在土围堰后2m范围内设置2m*2m*1.5m集水坑，坑内放置两台污水泵。如有积水立刻排入环城水系3.2.5.2其他防护3.3规划太行大街框构中桥测量放线--防护桩施工--开挖--土方④测量组用全站仪导入基坑外30m水准操纵点，用混凝土护保护，每隔7天进行复测，查看高程操纵点是否存在施工震动荷载后造成偏差。钻孔防护桩：桩径1.0m,桩长17m,桩间距1.25m,混凝土使用C30。桩顶冠梁：北侧冠梁长24.0m,宽1.4m,厚度1.0m;南侧冠梁长21.3m,宽1.4m,厚度1.0m;混凝土法，钢护筒平面位置与垂直度准确，竖直线倾斜不大于1%,钢护筒周围与护筒底脚应紧2泥浆制备泥浆比重：通常地层1.1～1.2,粉砂、砂层1.2～1.3粘度：通常地层16～22s,松散易坍地层19～22s。胶体率：不小于95%。3钻机就位4旋挖钻成孔不低于钻杆、钻具重量之与的20%,以保证孔位不产生偏差。钻进护筒下列3m能够使用速度为20cm/min;200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min;260Mpa压力下，进尺速度为重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17～20s;浇筑水下混凝土前孔底沉碴厚度，摩擦桩钢筋焊接而成，其外径不小于设计桩径，长度为4～6钢筋笼直径)、测绳(钢丝制作而成)等验孔设备检查孔深、孔径、倾斜度及孔底沉碴厚度，达到设计要求经监理工程师5钢筋笼加工：按特大桥桩钻孔桩基础钢筋笼要求进行，钢筋笼使用在钢筋加工场应力较小处，并错开布置，在接头长度区段内(焊接接头长度区段内是指35d长度范围总截面面积的百分率应不大于50%。钢筋的连接应保证同一条钢筋中心在同一轴线上。保护层设置：在钢筋骨架上应安装操纵钢筋笼与孔壁净距的混凝土垫块7cm,垫得少于4块，以保证桩身混凝土保护层厚度。下放到位后，用型钢穿过吊筋担在护筒外的枕木支座上并固定牢固，吊筋使用4根φ20钻孔桩钢筋骨架同意偏差序号同意偏差钢筋骨架在承台下列长度23主钢筋间距45箍筋间距或者螺旋筋间距6骨架长度1%6混凝土浇筑导管最上端配0.5m与1m长各一节，最下端一节长度为4m,中间分节长度为2m,导管管首次埋深(≥1.0m)与填充导管底部的需要。足够的冲击能量能够把桩底沉碴尽可能淀过厚，混凝土灌注间隔时间不应超过混凝土的初凝时间(混凝土初凝时间根据混凝土的配比由试验确定),以防止顶层混凝土流淌性减小，提升导管困难，增加事故的可能使用机械配合人工两步放坡开挖，坡度1:0.75,1:1,开挖深度约6.2m,然后进行以保证原状地基不受扰动。配备1台挖掘机，4台运土汽车，从东往西开挖。16钢筋，长2m,间距1m,挂钢丝网片，喷射M10水泥砂浆，防止桩间土下落。1.首先将既有地面进行降方，降方高度约2.55m,坡度i=1:0.75。利用既有辅路作2.其次将基坑坡度i=1:1进行放线，开挖深度约3.65m,放坡平台宽度1.0m。利用3.最后使用小型机械配合人工清理复合地基CFG桩预留土层0.5m,支模浇筑桩帽并3.3.4土方外运作为进出道路与出土口相连，施工马道坡度1:2.5,宽度4m。框构主体表层土开挖后，达到预定坡度后，用压路机对路面进行压实，马道3.3.5基坑围护3.3.5.1基坑排水3.3.5.2其他防护特殊3.检查集水井内积水是否抽干。3.4环城水系框构中桥接长3.4.1测量放线3.4.2防护桩施工设置防护桩7根，东侧设置防护桩9根，防护桩长22m,桩径1.5m,桩间距1.75m,防工。防护桩施工时受限于施工条件钢筋笼使用分4节吊放。既有框构东西两侧防护桩施工完成后，在桩顶做冠梁，冠梁高1.5m、宽1.9m,框构西侧部分长12.5m,东侧部分长16m。使用HRB335φ20与HRB335①12钢筋作为骨架支3.4.3拆除与开挖3.4.3.1旧桥拆除既有石德框构上石德上行线线路中心线距离框构边缘直长10m,凿除部分为主体外悬臂部分，直长4.7m(中墙端头)。凿除顺序按先凿除框构主体外挡墙再凿除框构悬臂的基坑开挖，线路前进方向与框构轴线夹角，θ=66.2°主体尺寸为29.40m×9.9m,基坑东西两侧放坡开挖加喷锚防护；基坑南侧放坡开挖，坡度i=1:1,基坑底部预留1m工作面。配备1台挖掘机，4台运土汽车，从南向北开挖。坡度为1:1。2、基坑东西侧高程62.624-52.074处土质为新黄土与砂土结合，土质良好，使用两步放坡加土钉墙施工，南侧主体外1m开始进行1:1放坡；东西两侧主体外1m,使用使用机械配合人工放坡开挖，第一步坡度1:0.8,第二步坡度1:0.5,机械开挖基坑设定框构外侧5m西南角为出土口，土方开挖从上到既有道路作为进出道路与出土口相连，施工马道坡度1:2.5,宽度4m。框构主体表层特殊3.检查集水井内积水是否抽干。1.在工地适当位置设置足够标识牌，在基坑顶部设置围栏，配备专职安全员，并做3.开挖前对施工机械进行检查，完成后对机械进行保护，施工中按安全操作系统进4.施工现场设置施工牌，标明工程项目名称、工程概况、管理人员代表人员姓名、6.保证场内排水系统保持良好的使用状态，保持场地整洁，道路畅通，随时清理生1)违规违章作业、安全防护措施缺陷、基坑发生坍塌滑坡。2)高空坠物。3)雨季施工下雨边坡冲刷，河道上游积水。1)所有施工人员，通过项目部安全培训后，并考核合格后方可进行施工。2)随时关注天气预报，做好人员巡查工作，如有下雨立即停止基坑内所有施工，人3)切断所有机械设备电源。4)基坑上游设置两台抽水泵，基坑内集水井各设置一台抽水泵，把坑内集水井内积5)险情结束后对基坑边坡进行巡查，排除所有问题后方可进行施工。6)下雨时对围堰土坡用塑料布苫盖，防止雨水冲刷土围堰。(1)应急救援领导小组组长：边军生(项目经理)副组长：王金鸣(项目书记)王更福(安全总监)小构成员：段金龙(技术部长)丁建(安质部部长)(2)应急救援领导组职责(3)事故报告程序发生事故后，现场施工人员立即向工区负责人汇报，工区负责人接到报告同时向救(4)报告内容序号类型局布土层层数2面荷载q(kPa)荷载宽度b0(m)基坑边线距离b1(m)1序号土类型土层厚容重饱与容重粘聚力内摩擦角土钉摩阻力锚杆土摩阻力1新黄土分算2分算根据土坡极限平衡稳固进行计算。自然界匀质土坡失去稳固，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将抗剪强度引起的极限抗滑力矩与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。Fs--土坡稳固安全系数；li--第i条土条的圆弧长度；θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；hi--第i条土的平均高度；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：hi=(r2-[(i-0.5)×bi-10]2)1/2-[r+10-(i-0.5)×bi]tana10--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；a--土坡与水平面的夹角；hli的计算公式hli=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+当hli≥hi时，取hli=hi;当hli≤0时，取hli=0;hw--土坡外地下水位深度；li={arccos[((i-1)×bi-10)/r]-arccos[(i×bi-10)/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:计算步数示意图如下：安全系数滑裂角(度)圆心Y(m)半径计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径示意图如下：基坑开挖深度h2(m):5.550;土钉墙计算宽度b’(m):13.8;序号类型面荷载q(kPa)荷载宽度b0(m)基坑边线距离b1(m)土层层数2序号土类型土层厚容重饱与容重粘聚力内摩擦角土钉摩阻力锚杆土摩阻力分算4、土钉墙布置数据：序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)土钉道数6序号水平间距(m)垂直间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)长度(m)配筋二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算：单根土钉受拉承载力计算，根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99,1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按下列公式计算：其中ζ--荷载折减系数eajk--土钉的水平荷载sxj、szj--土钉之间的水平与垂直距离aj--土钉与水平面的夹角ζ=tan[(β-φk)/2](1/(tan((β+φk)/2))-1/ta其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。eajk按根据土力学按照下式计算：2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算其中dnj--土钉的直径。γs--土钉的抗拉力分项系数，取1.3qsik--土与土钉的摩擦阻力。li土钉在直线破裂面外穿越稳固土体内的长度。23456有效长度抗拉承载力(KN)受拉荷载标准值(KN)0初算长度(m)安全性满足满足满足满足满足满足第1号土钉钢筋的直径ds至少应取：0.000mm;第2号土钉钢筋的直径ds至少应取：11.397mm;第3号土钉钢筋的直径ds至少应取：13.643mm;第4号土钉钢筋的直径ds至少应取：15.435mm;第5号土钉钢筋的直径ds至少应取：17.347mm;第6号土钉钢筋的直径ds至少应取：19.037mm;三、土钉墙整体稳固性的计算：土钉墙应根据施工期间不一致开挖深度及基坑底面下列可能滑动面使用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整体稳固性验算：γk--滑动体分项系数，取1.3;γ0--基坑侧壁重要系数；wi--第i条土重；cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值；φik--第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值；0i--第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角；aj--土钉与水平面之间的夹角；Li--第i条土滑裂面的弧s--计算滑动体单元厚度；Tnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力，按下式计算。lnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳固土体内的长度把各参数代入上面的公式，进行计算计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径计算步数安全系数滑裂角(度)半径R(m)计算步数安全系数滑裂角(度)滑裂角(度)半径R(m)第1步开挖内部整体稳固性安全系数第2步开挖内部整体稳固性安全系数第3步开挖内部整体稳固性安全系数第4步开挖内部整体稳固性安全系数满足要求!满足要求!满足要求!满足要求![标高-1.950m][标高-5.000m][标高-7.300m][标高-10.550m]四、抗滑动及抗倾覆稳固性验算(1)抗滑动稳固性验算抗滑动安全系数按下式计算：式中，Eah为主动土压力的水平分量(kN);f’为墙底的抗滑阻力(kN),由下式计算求得：W为所计算土体自重(kN)q为坡顶面荷载(kN/m2);Ba为荷载长度；Sv为计算墙体的厚度，取土钉的一个水平间距进行计算1h为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾0水平面的垂直距离。太行大街框构中桥边坡稳固性计算书条分方法：瑞典条分法；不考虑地下水位影响；基坑内侧水位到坑顶的距离(m):6.200;序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离b1(m)宽度b0(m)2满布3.00序号3土名称新黄土土厚度(m)土的重度γ(kN/m3)土的内摩擦角φ(°)粘聚力C(kPa)极限摩擦阻力(kPa)饱与重度γsat(kN/m3)根据土坡极限平衡稳固进行计算。自然界匀质土坡失去稳固，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将抗剪强度引起的极限抗滑力矩与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。γ--土层的计算重度；其中，根据几何关系，求得hi为：ahi=(r2-[(i-0.5)×bi-10]2)1/2-[r+10-(i-0.5)×bar--土坡滑动圆弧的半径；10--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；a--土坡与水平面的夹角；hli的计算公式h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+时，取hli=hi;时，取hli=0;h2i=hi-hli;hw--土坡外地下水位深度；li={arccos[((i-1)×bi-10)/r]-arccos