沉井施工的解决方案 (一)

目录

1、方案编制依据.............................-1-

3、施工计划................................-31-

4、顶管井施工...............................-34-

5、安全保证措施.............................-71-

6、应急预案................................-80-

7、施工及质量保证措施.......................-88-

8、雨季施工措施.............................-94-

9、相关计算书...............................-98-

1、方案编制依据

1.1、XXXXXXXXX合同文件。

1.2、XXXXXXX施工图、XXXXXXX顶管(沉井)基坑支护设计施工图。

1.3、市建设科技委对基坑支护设计方案的论证意见。

1.4、《XXXXX勘察详细勘察报告》。

1.5、国家和部委颁布的有关施工、设计规范、规程和标准，以及天

津市有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。

1.6、采用的施工技术标准和规范：

《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008

《天津市市政工程施工技术规范(排水工程部分》DB29-76-2004

《城市排水工程质量检验标准》DB29-52-2003

《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008)

《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)

《建筑基坑工程技术规范》(DB29-202-2010)

《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)

《建筑深基坑工程施工安全技术规范》(JGJ311-2013)

《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)

《给水排水构筑物施工及验收规范》GBJ141-90

《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003

《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)

《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)

方案

《岩土工程技术规范》（DB29-20-2000）

《工程测量规范》（GB50026-2007）

《建设工程施工现场消防安全技术规范》（GB50720-2011）

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2015

《建筑施工企业安全生产管理机构设置及专职安全生产管理人员配

备方法危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办

法》（建质［2004］213号）

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质［2009］87号）

《关于加强深基坑工程建设安全管理的通知》（建质安［201U367号）

《天津市建设工程重大危险源管理办法》（建质安总［2012］11号）

方案

2、工程概况

2.1、工程概述

本工程为XXXXXXXXXXXXXXXX,工程起点为XXXXXX,终点为

XXXXXX,工管道主要为一根DN1200淡化海水球墨铸铁管，与两根

DN1400热力保温钢管同槽施工,本设计为管道下穿XXXX顶管工程，

均为套管使用，设计图纸中需顶进两根D2500mm钢筋混凝土管（用于

淡化海水球墨铸铁管），一根D2000mm钢筋混凝土管（用于热力保温

钢管），顶进长度均为79m,西侧设置一座顶管接收井，东侧布置一

座顶管工作井，均落在绿化带内。

施工范围位置示意图

方案

沉井工作井、接收井及顶管总图

2.2、沉井结构概述

工作井地面绝对标高为2.200m。工作井为四格矩形沉井，净尺

寸为13.4mX34m,坑深9.5m,顶部低于地面0.5m,外壁厚1.0m,

内隔墙厚0.8m。

接收井地面绝对标高为3.790m,接收井为三格矩形沉井，净尺

寸为23mxi6m,坑深11.42m,顶部低于地面0.5m,外壁厚1m,内隔

墙厚0.7mo

工作井及接收井稳定水位深度为地面以下1.0m。

顶管接工作井制做高度为9m,共分二节制作，二次下沉，第一、

二节制作高度分别为6.6m、1.4m；剩余1m（包含顶板）在沉井入位后,

进行浇筑。

顶管接收井制做高度为10.92m,共分二节制作，二次下沉，第

方案

一、二节制作高度分别为6.65m、3.27m；剩余1m（包含顶板）在沉井

入位后，进行浇筑。。

沉井施工采用排水施工（井壁与隔墙同时浇筑下沉），基坑四周

设置止水帷幕，坑底均采用搅拌桩进行地基处理。

方案

工作井构造平面图

方案

工作井构造剖面图

注：±0.000m=2.200m

方案

工作井构造平面图

方案

10.000(3.790)

r

rI

_L

-4770

3Z------

-6.920

-&820

3Z------

-11.420

工作井构造剖面图

注：±0.000m=3.790m

方案

2.3、顶管概述

D2500mm钢筋混凝土管，管内底标高为-4.378m,覆土深度（至

高速路面，标高4.950m）6.578m；

D2000mm钢筋混凝土管，管内底标高为-3.628,覆土深度（至高

速路面,标高4.950m）6.878m。

方案

-0-1C«>

Oi时OHOoMOW4

rTTx

Kz升CZtK+S

++Z++++++

i+iIVI”

杜号*IvVI*lflVIv¥*I

6aHRR&&&S££

自幺研标盘(m)ri•-<M<4ciCMG-♦K*»*

用RN科司Q8发司裳R

设胧眯*(m)72Zc<iCMc4.•”f*4•»

"0KSfR号qGStH

M£士(m)«»»•一——CK、ad9«i

〜»2n»222jn*onjjo)

t-iHriHri与riHririK,

设计管悯标酊m)11111111111

R1志SSHS这JtS；

rl•5TririXHTKrt

管踊*扁1(m)llIIIlII

0(%)JtO(m)Q-----------------------------------------------------------l"00ii^a

髀及麟•1200Mt>M“g

fitA〃31288

顶管纵断面示意图

方案

2.2、周围环境情况介绍

本工程现地位于天津市滨保高速大神堂西互通立交以北约400m

高速的两侧，工作井井壁距离滨保高速最近处约18.5m,沉井接收井

井壁距离滨保高速最近处约17.0m,在工作井西侧垂直于管道轴线约

8.6m处有一道DN1500mm输水管道,覆土深度约2m,管道材质为铸铁。

其他侧施工场地宽裕，其余位置无重要构筑物需保护，无重要邻

近管线。详见如下图。

2.3、基坑支护设计概述

2.3.1、工作井

工作井为四格矩形沉井，净尺寸为13.4mX34m,最大井格净尺

寸为11.4mX12.4m,最小格净尺寸为11.4mX12.4m,最大格净尺

寸为54mx9.5m,井高度9m,基坑深9.5m,顶部低于地面0.5m,

壁厚1.0m。

方案

混凝土的强度等级为C45S6,二节为C50S6,抗冻F250。

工作井工程现场现地坪高程为相对高程土0.000m（即绝对高程

2.200m）,进行沉井制作的地基加固、止水帷幕、降水施，完成后进

行挖土，第一步土方开挖至-2.000m,挖深2m,在此标高进行沉井制

作的地基加固，先满铺一层30cm厚粗砂，并在刃角位置浇筑一层0.3m

厚、1.5m宽C20混凝土。

工作井制作高度为9m,共分二节制作，二次下沉，第一、二节

制作高度分别为6.6m、1.4m,其余部分在沉井后制作完成。

外围设置双排双轴水泥土搅拌桩帷幕，直径750mm,间距500mm,

桩长11m,下沉前，水泥搅拌桩进行地基处理，搅拌桩呈三角形布置,

桩中心间距1.1m,直径500mm,桩长5.0m。双排双轴水泥土搅拌桩

帷幕采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量15%,水灰比

0.45~0.55o

水泥搅拌地基加固桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量

12%,水灰比0.60。

基坑采用直径大口井进行降水，成井井径800mm,井管直径

500mm,（大口井井深为坑深+1.0m）,保证坑内地下水位降至开挖面

标IWJ以下0.5m。

在沉井内设置4口降水井（每个格内各一口），在工作井的止水

帷幕外侧顶进方向设置一口大口井，以备在顶管机进洞时，顶管注浆

前临时抽水之用，同时降水井兼观测井之用。

沉井基坑顶部四周设置环形截水墙，墙宽240mm,高300mm。防止

方案

地表水径流进入基坑。基坑开挖至坑底标高时沿内井壁周边作碎石盲

沟，盲沟要求随挖随填，形成宽300mm,深400mm的盲沟，与降水井

相连，形成排水系统。

方案

工作井平面图CQI

方案

㊉㊉©㊉㊉㊉㊀

㊉㊉

㊉

)©)㊉)㊉)㊉)©^㊉

©

㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉

©©㊉

㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉©

©©

㊉㊉㊉㊉©㊉

㊉㊉㊉㊉©

©©

㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉

㊉©㊉

㊉

GD6D6BB

ecDcDeDBcD

666a6㊉9-

cD©cDc<DGD

666hG6㊉

6D<6cDGDGB

6h6666㊉

GD©26Bcpn6B

66666㊉

GD<G6Dc1B6D

GhaG66

h<acBGD㊉

㊉

6D6D6DBG、

®c©e口

㊉

6DGD6D扭6g

⑥6D66GBGDJ

6D6D6DnB6、㊉

㊉G投GGcGBbl

、

p，

6D6执6DD6

P1㊉

㊉GBGacBGB\」

cDGD6DD6

㊀cD666B6BL1㊉

㊉

㊉㊉

令/BBVnB

/eD®6M、

命㊉knG^nD㊉

Up-^一pD6

/eGC6Gu、

冷㊉kBDknD㊉

j

t.pc6

V-㊉e6?G67D

$㊉MBDkBDRI

j

JC.6

㊉e6G76D1-/I㊉

DJ「

㊉-GUkBGBBcG

㊉e6GB

D㊉

/㊉BBVB

e6UDJ

^㊉066投D6㊉

\/㊉ecUkBpnpnGGn、㊉

㊉6eBD

、

令㊉kBDVn

elT

U6UpJ

㊉eeCDDG㊉

一

、

令㊉GkBDB

e6「

-aU，

㊉cCBG

D㊉

、

令㊉KBDB

eUcC6a

丁6cB

T

\©ekBDBGH/㊉

elaUGcD\

/k

BGD-n

1

-.p

ffil^

减

©二㊉㊉

一

「

一

积

工作井A-A剖面图

方案

工作井B-B剖面图

方案

2.3.2、接收井

接收井为三格矩形沉井，净尺寸为23mxi6m,最大井格净尺寸

为7.3mX14m,最小格净尺寸为5.5mX14m,井高度10.92m,基坑

深11.42m,顶部低于地面0.5m,壁厚1.0m。

混凝土的强度等级为C45S6,二节为C50S6,工作井抗冻F250。

接收井工程现场现地坪高程为相对高程±0.000m（即绝对高程

3.790m）,设计规定第一步土方开挖至-2.000m,挖深2m,在此标高

进行沉井制作的地基加固，铺设在基础底上面浇筑一层0.3m厚、

1.5m宽C20混凝土。

接收井制作高度为10.92m,共分二节制作，二次下沉，第一、

二节制作高度分别为6.65m、2.27m、其余部分在沉井后制作完成。

外围设置双排双轴水泥土搅拌桩帷幕，直径7501nln,间距500mm,

桩长14m,下沉前，水泥搅拌桩进行地基处理，搅拌桩呈三角形布置,

桩中心间距L1m,直径500mm,桩长5.0m。双排双轴水泥土搅拌桩

帷幕采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量15%,水灰比

0.45-0.55o

水泥搅拌地基加固桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量

12%,水灰比0.60。

基坑采用直径大口井进行降水，成井井径800mm,井管直径

500mm,（大口井井深为坑深+1.0m）,保证坑内地下水位降至开挖面

标高以下0.5mo

在沉井内设置3口降水井（每个格内各一口）。

方案

沉井基坑顶部四周设置环形截水墙，墙宽240mm,图300mm。防止

地表水径流进入基坑。基坑开挖至坑底标高时沿内井壁周边作碎石盲

沟，盲沟要求随挖随填，形成宽300mm,深400mm的盲沟，与降水井

相连，形成排水系统。

-A

接收井平面图

方案

㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉

e任

㊉(出MqGGQGG、

B⑦⑦⑦中W⑦⑦⑦⑦⑦⑦e

㊉-7V\I<T>T7TsG-3\-/5S~~a

ekU\l_zkUkt/\i/\J>\Jy\tz\Jy\Jykl>'

㊉

®⑦GG⑦<⑦h⑦<h小中小典G⑦G⑦G⑦<⑦hG⑦G⑦e

㊉/T\工e出

<IM>rkrt\?<rLr7\kt?<Lh7।M7।r<Lh7gBeMygBg它BWe

㊉

/T\/T\⑦/T\/中T\中出/躯h>/⑦T\B⑦44⑦G①G⑦e

e।।

㊉GGGGI/T\Irv\Q<r\rT\rv\<r\<U任

ekUM>\_Lz\jy<1/\J_JM>\Jy\Zt7kj>\J_/vt/i

㊉GGGGGfh小GGGGGG

WWWWWWwWu?<L/W\17<L7e

㊉e

<T\GG/T\/□>/T\/L/T\4/T\ZT\

㊉⑦⑦⑦⑦⑦甲、e它⑦⑦w⑦e

e㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉任

㊉㊉㊉㊉㊉与《冷Q

-©e⑦G⑦G⑦G⑦⑦任-

㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉e

k㊉㊉㊉㊉中《

㊉<r\4<r\4g

eWWMYtt/M>e

㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉a

㊉㊉㊉㊉㊉3d

㊉e<hG<T>G任

㊉e

GG<T><n出/ir\<n<r\g<r\/T\ZT\

㊉ee

ZT\G/T\/T\GQ冷<r\4T\ZT\<r\/T\ZT\

㊉<L7⑦kPMyIM7Ikt?M7⑦U7⑦⑦⑦

IIIIe

㊉⑦中W⑦⑦B9⑦B任

<T\GG<h<hGGG<hGG

©M7kPM7MyIkPIM7B<MMYkP\J7

ie।।।e

|rr\<r\g<n<r\<t\(ir\<r\公公<r\zn><r\

㊉

I㊉㊉㊉㊉㊉I㊉I㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉Ie

㊉任

㊉-------------------------------------------------------任

㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉㊉

接收井地基加固平面图

方案

接收井A-A剖面图

方案

2.4、工程地质、水文条件

2.4.1工程地质条件

根据本次勘察资料和《天津市地基土层序划分技术规程》

（DB/T29-191-2009）,该场地埋深约20.00m深度范围内，现自上而下

分述之：

现自上而下分述之：

1、人工填土层（Qml）

全场地均有分布，厚度3.80~5.60m,底板标高为0.37—2.41m,

该层从上而下可分为2个亚层。

第一亚层，杂填土（地层编号①1）：厚度为0.50〜3.20m,呈杂

色，松散状态，由碎石、砖块、废土等组成。其中在8、27、30、37、

39、40号孔附近缺失该层。

第二亚层，素填土（地层编号①2）：厚度为2.10〜5.30m,呈褐

色，可塑状态为主，黏土、粉质黏土质夹石子，土质欠均匀，结构性

差，属高压缩性土。

人工填土填垫年限小于十年。

2、全新统中组海相沉积层（Q：m）

厚度15.70〜18.80m,顶板标高为0.37〜-2.4hn,该层从上而下

可分为3个亚层。

第一亚层，粉质黏土（地层编号⑥D：厚度为2.40〜5.70m,呈

灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹黏土、淤

泥质粉质黏土、淤泥质黏土透镜体。

方案

第二亚层，粉土（地层编号⑥Q：厚度为0.70〜5.30m,呈灰

色，湿、稍密〜中密状态，无层理，含贝壳，属中（偏低）压缩性土。

局部夹粉质黏土透镜体。

第三亚层，淤泥质粉质黏土、粉质黏土（地层编号⑥2）：厚度

一般为6.70~10.30m,呈灰色，流塑状态为主，有层理，含贝壳，

属高压缩性土。局部夹黏土、淤泥质黏土透镜体。因淤泥质粉质黏土、

粉质黏土物理力学性质相近，故剖面上统一按淤泥质粉质黏土表示。

第四亚层，粉质黏土（地层编号⑥D：厚度一般为4.70~6.00m,

呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属高压缩性土。局部夹粉土、

黏土透镜体。

本层土水平方向上土质尚均匀，分布尚稳定。

典型土层剖面图

依据参考勘察报告，具体场地土层参数如下表:

方案

土层物理力学性质统计表

厚度厚度2Wrc(Pc'9，

土层4II(0)(0)

1(m)(%)(kN/m3)(kPa)(kPa)

1-1杂

2.51.2(18.0)(8.00)(6.00)

填

1-2素

2.12.934.518.418.10.71(8.00)(6.00)(10.00)(8.00)

填

6-1粉

质黏1.2/31.518.813.40.9410.2314.9012.8715.12

±

6-lt

2.83.424.619.88.40.637.0427.827.9128.80

粉土

6-2淤

泥质

粉质

0.93.9242.818.215.41.146.624.5412.149.51

黏土、

粉质

黏土

注：（1）土层厚度1为勘探孔#口4（工作井）、土层厚度2为勘探孔

#D2（接收井）。

（2）剪切指标为标准值,其余指标均为平均值,括号中为经验值。

2.4.2水文地质条件：

勘察期间测得场地地下潜水水位如下：

初见水位埋深1.20-2.50m,相当于标高2.65~2.31m。

静止水位埋深0.60-1.90m,相当于标高3.13-2.81m。

拟建场地浅层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发

形式排泄，水位随季节有所变化，年变幅一般为0.50〜1.00m。

根据勘察报告提供基坑深度影响范围内土层渗透系数及其渗透

性评价如下表。

方案

地基土渗透系数表

垂直鎏透系水平逐透系

地号编岩性数渗透性

Kv(cm/s)KH(cm/s)

①2素填土1.00X1071.00X107极微透水

(6)1粉质黏土2.50XIO'63.00X106微透水

⑥It粉土5.03X10、6.68X105弱透水

淤泥质粉质黏土、粉

⑥21.77X1065.58X106微透水

质黏土

⑥4粉质黏土2.65X1063.53X106微透水

⑦粉质黏土2.00X1063.92XIO-6微透水

⑧1粉质黏土1.63X1068.62X106微透水

2.4.3地基土承载力特征值:

根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),结合《天津

市岩土工程勘察规范》(DB/T29-247-2017),按层位提供地基土承载

力特征值电如表2.5：

地基土承载力特征值一览表

地层编号岩性fak(kPa)

⑥।粉质黏土90

粉土110

⑥2淤泥质粉质黏土、粉质85

⑥1粉质黏土100

方案

⑦粉质黏土130

⑧】粉质黏土140

(9)1粉质黏土150

⑩1粉质黏土160

2.4.4不良地质作用

本场地位于天津市滨海新区，根据区域地质资料，场地内不良地

质作用主要为地面沉降及粉土轻微液化。

该区域自1985-2016年以来累计沉降量为800-1200mm,2016

年平均地面沉降量20〜30mll1,设计时应引起注意。

场地埋深20.0m以上⑥“层饱和粉土属轻微液化土层，该场地属

轻微液化场地。管道设计及施工时应根据相应的规范要求，采取相应

的抗液化措施。

在本工程拟建场地范围内，除地面沉降及场地粉土轻微液化外，

不存在其它影响拟建场地整体稳定性的不良地质作用。

2.4.5特殊土

本场地特殊性岩土为人工填土和软土。

人工填土层（Qml）之杂填土（地层编号①1：厚度为0.50-3.20m,

呈杂色，松散状态，其中在8、27、30、37、39、40号孔附近缺失该

层，分布不稳定；素填土（地层编号①2）：厚度为2.10〜5.30m,呈

褐黄色，可塑状态为主，黏土、粉质黏土质夹石子，属高压缩性土。

人工填土填垫年限小于十年，设计及施工时应考虑填土对本工程的