深基坑土方开挖、基坑支护、降水方案专家论证版

集团有限公司

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深基坑土方开挖、基坑支护、降水专项方案

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集团有限公司

2011年10月31日

目 录 工 程 概 况

1.岩土地质构造-----------------------------------------------------3-4页 2.含水层分布特征-----------------------------------------------------4页 3.现场及周边环境-----------------------------------------------------4页 4.土方工程概况-------------------------------------------------------5页 5.桩基及基坑支护概况-------------------------------------------------6页 6.降水工程概况-------------------------------------------------------6页

土 方 开 挖

一土方开挖施工部署及施工顺序-----------------------------------------6页 1.土方开挖主要情况-------------------------------------------------6-7页 2.第一阶段土方开挖-------------------------------------------------7-9页 3.第二阶段土方开挖-------------------------------------------------9-15页 4.注意事项--------------------------------------------------------15-18页

基 坑 支 护

一．基坑支护工程概况----------------------------------------------18-19页 二．支护桩、立柱桩施工工艺----------------------------------------19-26页 三、水泥搅拌桩施工------------------------------------------------26-33页 四、打设工字钢桩--------------------------------------------------33-36页 五、土钉墙支护工艺------------------------------------------------36-39页 六、冠梁及内支撑结构施工------------------------------------------39-42页 七、基坑换撑------------------------------------------------------42-47页

基 坑 降 水

一、降水概况------------------------------------------------------47-48页 二、施工准备------------------------------------------------------48-49页 三、降水施工------------------------------------------------------49-53页 四、降水运行保障措施-------------------------------------------------53页 五、降水运行控制--------------------------------------------------53-54页 六、降水运行管理------------------------------ -------------------54-55页 七、封井----------------------------------------------------------55-56页

应 急 抢 险 救 援 预 案

一、应急相应组织管理----------------------------------------------56-59页 二、各种可能紧急情况抢险预案--------------------------------------59-61页 三、土方开挖应急响应处理措施--------------------------------------61-63页 四、土方开挖组织措施----------------------------------------------63-64页 五、环境保护应急响应处理措施-----------------------------------------64页 六、应急警报处理--------------------------------------------------64-66页

安 全 文 明 保 证 措 施

一、现场安全用电--------------------------------------------------66-67页 二、机械安全防护-----------------------------------------------------67页 三、作业人员劳动保护-------------------------------------------------67页 四、安全交底和检查---------------------------------------------------67页

五、文明施工保证措施、降低施工污染措施-------------------------------67页

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六、现场消防保卫措施----------------------------------------------67-68页 附件：基础施工进度计划、基础施工总平面布置图

工 程 概 况

根据业主提供的武汉勘察设计院基坑支护设计文件；中联新华府岩土工程勘察报告；中南设计院建施、结构设计图纸；有关规范、标准编制此施工方案。 工程概况

1、岩土地质构造

岩土层埋藏分布及岩性特征统计表 表1 层号及 土名 成 因 层 厚 （m） 1.40 ～ 4.50 0.80 ～ 5.00 1.80 ～ 7.00 1.20 ～ 6.30 层顶 埋深 （m） 层顶 标高 （m） 20.65 ～ 21.92 16.28 ～ 19.51 14.18 ～ 19.04 10.61 ～ 14.34 7.60 ～ 11.50 -0.27 ～ 5.95 -13.55 ～ -11.07 -21.89 ～ -19.12 -26.12 ～ -22.12 分布 特征 岩性描述 灰褐色、黄褐色，以粘性土为主，含少量碎石、建筑垃圾、腐植物等，松散，堆填期大于10年。局部该层底部含有流塑状态淤泥层，厚度约30～50㎝。 黄褐色、灰褐色，软～可塑。局部夹薄层淤泥质粘土,易钻进，手可搓条。 ① 杂填土 QmL 0 全场 分布 ② Q4al 粉质粘土 ③ Q4l 淤泥质 粉质粘土 ④ 粉土 ⑤ 粉砂 ⑥ 细砂 ⑦ 细砂 Q3al 1.40 ～ 4.50 1.80 ～ 7.00 6.50 ～ 10.60 9.60 ～ 13.30 15.00 ～ 21.00 32.00 ～ 34.50 40.20 ～ 42.80 43.20 ～ 46.80 局部 缺失 灰黑色、灰褐色，流塑，饱和。可见少全场 量腐植物，有腥臭味，钻探时钻孔缩径。 分布 灰褐色，稍密，很湿。局部夹薄层粉细砂或淤泥质土，干强度低，摇振反应明显，易钻进。 灰色、稍密，主要矿物成分为长石、石英、云母等，局部夹薄层粉质粘土或粉土，饱和，具水平层理特征。 全场 分布 全场 分布 3.30 Q3al+pl ～ 10.10 4.10 Q3al+pl ～ 18.6 6.70 Q3al+pl ～ 9.90 1.10 Q3al+pl ～ 5.90 灰色、青灰色，中密，饱和，主要矿物全场 成分为长石、石英、云母等，局部夹薄分布 层粉质粘土及或粉土，具水平层理特征。 灰色、青灰色，中密～密实,饱和，主要矿物成分为长石、石英、云母等，具水平层理特征。 灰色、青灰色，密实，含有少量砾石，其成分主要为石英、硅质岩等，砾径2～50mm，呈次圆状，含量20%左右，局部夹薄层粉土。 全场 分布 ⑧ 砾砂 全场 分布 2.70 ⑨-1强风化含砾泥(K-E)dn ～ 10.3 质粉砂岩 3

灰绿色，具砂砾状结构，层状构造，裂隙较发育，岩石风化较强烈，岩石破碎，全场 质稍软，锤击声哑，钻进较困难。岩石分布 基本质量等级为Ⅴ级。 灰绿色，砾石成分主要为石英、砂岩、硅质岩等，砾径2～50mm，呈次圆状，含量30～７0%之间，具砂砾状结构，层全场 状构造，裂隙较发育，岩石风化较弱，分布 岩石较破碎，质稍硬，锤击声脆，钻进较困难。岩石基本质量等级为Ⅳ级。 ⑨-2中风最大控化含砾泥(K-E)dn 制厚度11.50 质粉砂岩 46.50 ～ 49.80 -29.82 ～ -25.50 2、含水层分布特征

2.1拟建场地附近无大的水体分布，在勘探深度范围内，场地地下水可分为上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水。

2.2上层滞水 赋存于杂填土①层，其水量一般较小、不具承压性。水源来自大气降水补给，水位受季节降雨影响，总体水量小、持续时间不长，采取一般重力式排水措施可避免对施工的影响。勘察期间测得地下水水位埋深0.70～1.70m(相当于绝对标高19.18～20.41m)。

2.3孔隙承压水 赋存于下部砂性土层中，水量丰富，具承压性，据现场抽水试验对抽水井和观测井观测，场地承压水水位埋深约为1.25m，相当于绝对标高为19.76m，年变化幅度3.0～6.0m之间。勘察期间正处于丰水期。

2.4基岩裂隙水 赋存于⑨-1、⑨-2层基岩裂隙中，接受区域迳流补给，水量不大，对基础施工影响较小。其它各土层均为相对隔水层，对基础施工影响不大。

2.5根据场地水文地质条件，本场地地下水类型主要分为上层滞水和承压水两种类型。上层滞水赋存于杂填土层中，水位及水量受大气降水及地表水体影响。承压水主要赋存于④粉土层、⑤粉砂层，⑥细砂层及⑦）细砂层以及⑧砾砂层中，根据K21和K12孔观测结果，承压水地下水位埋深为1.25m，承压含水层顶面埋深为9.6～13.3 m，基坑开挖深度为10.35m-15.5m，已揭穿含水层顶板，基底已坐落在承压水含水层中，承压水地下水位已高于基坑底面10.80m。因此基坑开挖将产生坑底突涌现象，基坑开挖时应采取中深管井抽水对基坑进行疏干降水，抽降水位应低于基坑开挖深度0.50～1.00m。

3.现场及周边环境

该项目位于武汉市汉口新华路和长江日报路交界处。西北侧距离基坑开挖边线2m有1栋8层旧建筑，西北角距离基坑15m有1栋5层旧建筑。东侧距离基坑开挖边线2m有1栋2层旧建筑，其他相关旧建筑距离基坑开挖边线最少距离20m。由于基坑大面积开挖深度约10m，基坑开挖专项监测方案由武汉市勘测设计研究院编制实施。

根据相关资料，开挖场地内无管线。场地外的地下相关管线主要集中在场地西侧，新华路旁，主要是电缆管线。如下图：建设单位已委托武汉勘察设计院编制了专项的基坑监测方案。

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4.土方工程概况

基坑开挖面积约11300平方米。地下室两层，拟从北侧向南侧后退开挖，出土通道设在东南角。本工程±0.000m=21.8m。场地自然地面现状标高为21.00m。土方开挖总量约10万立方米。

基坑开挖深度对照表 结构分区 A1 分区面积 现场实际地面 大面底板垫层2500m2 承台垫层 集水坑垫层 A2 现场实际地面 大面底板垫层3000m2 主楼筏板垫层1800m2 相对标高 -0.8m -10.15m -11.15m -11.15m -0.8m -10.15m -13.25m 开挖深度 0m 9.35m 10.35m 10.35m 0m 9.35m 12.45m 工程量 5

B 承台垫层 主楼电梯井170m2 现场实际地面 大面底板垫层 电梯井 承台垫层 -11.15m -16.3m -0.8m -10.15m -11.65m -11.45m 10.35m 15.5m 0m 9.35m 10.85m 10.65m 土方开挖按照出图顺序及进度安排，遵循分区分块、对称开挖和先撑后挖的原则进行，在土方开挖前需要完成工程桩、基坑支护桩、内支撑立柱桩、井点降水的施工，考虑各区段的开挖条件不可能同时具备，土方开挖根据准备工作的完成情况穿插进行。

5、桩基及基坑支护概况

5.1 本工程基础形式设计为桩承台基础，全部采用钻孔灌注桩。其中主楼桩基形式为Φ1200钻孔灌注桩，桩长大于44m。裙楼及地下车库桩基形式为Φ800钻孔灌注桩，桩长大于35.5m。

5.2本工程基坑支护主要采用单排灌注桩+混凝土内支撑+喷射混凝土的支护形式，主楼基础板与地下室底板交界处采用搅拌桩支护。上层滞水采用喷射混凝土止水，承压地下水采用搅拌桩止水帷幕+中深管井降水。由于场地大部分地表下15.5m范围内从上至下分别为①杂填土（0m~1.8m）→②粉质粘土（1.4m~4.5m）→③淤泥质粉质粘土（1.8m~7m）→④粉土（6.5m~10.6m）→⑤粉砂（9.6m~13.3m）→⑥细砂（15m~21.0m）。基坑大面开挖深度为10~11米，主楼筏板电梯井最深处达15.5米。

6、降水工程概况

本基坑开挖深度在大面积在10.35m。主楼筏板开挖深度12.45m，主楼局部电梯井坑开挖深度15.5m。已揭露第④层粉土、第⑤层粉砂（主楼电梯井坑揭露第⑥层细砂0.3m左右）。第④层粉土、第⑤层粉砂、第⑥层细砂含有大量承压水。本基坑支护拟采用的地下水处理方法为周边侧向帷幕止水、中部中型井点降水。基坑内共布置17口降水井，2口观测井。其中A区基坑11口，B区基坑6口。 降水井设计深度为35m，观测井深30m。顶标高21.00m，滤管长度19m，沉淀管1m；成孔直径为600mm，管径为300mm。粘土封口为地面下13m。单井出水量要求均能达到70T/H。井点降水通过架设支管主管和基坑外排水沟引排至市政管网。

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土 方 开 挖

一、土方开挖施工部署及施工顺序

1.土方开挖主要情况

1.1基坑开挖必须遵守“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。机械开挖严禁损坏工程桩、支护结构、降水设施等。基坑周边支护排桩、搅拌桩止水帷幕，主楼与地下室底板交界高差处3排粉喷搅拌桩，工程桩、立柱桩，基坑内降水井和观测井（且已持续降水一段时间）相关施工内容已全部完成。土方开挖拟分两个阶段进行。

1.2土方开挖主要施工顺序简介。自然地面标高-0.8m。基坑分阶段分层开挖，第一阶段开挖至冠梁及内支撑底面标高（相对标高-3.7m），开挖深度2.9m；第二阶段第一层利用支撑下运土坡道，支撑淘挖法施工；开挖至（相对标高-9m），开挖深度5.3m。第二阶段第二层开挖至（底板垫层底相对标高-10.15m，承台底相对标高-11.15m），开挖深度1.15或2.15m，承台及电梯井随最后一次开挖成功，浇筑垫层，开始基础施工。分级倒土开挖筏板（-13.25m），开挖深度3.1m，主楼电梯基坑（-16.3m），开挖深度3.05m。

1.3 从A区往B区后退施工，分阶段分层开挖。施工顺序为：开挖A区基坑周边（B区出口通道硬化同时施工）→A区冠梁及土钉墙施工→A区中间岛无支撑土方放坡开挖至-7.5m→A区内支撑梁施工→B区基坑周边→B区冠梁及土钉墙施工→B区中间无支撑土方开挖至-3.7m→B区运土通道土方开挖、B区基坑内加工场地硬化→A区内支撑梁下施工通道土方开挖→A区底板、承台、主楼筏板土方开挖→B区东侧底板、承台土方开挖→B区加工场地范围土方开挖→B区西侧底板、承台土方开挖→B区运土通道及出口通道土方开挖。

2.第一阶段土方开挖

2.1 最先开挖B区出口运土通道，挖至-3.70m，施工B区出口运土通道范围内支撑梁。B区运土通道范围内支撑梁混凝土浇筑完成→养护5天→回填0.5m厚砖渣路基，并碾压→运土通道浇筑0.22m厚C30砼→B区出口运土通道路面混凝土强度达到75%→运土车辆通行。即可以利用出口通道进行坑内运输道路的土方开挖及支撑底的淘土施工。

2.2 从A区北侧开始进行土方开挖。先开挖A区基坑周边土方，随即进行冠梁及护坡土钉墙施工。第一阶段土方从自然地面约-0.8m开挖至内支撑底标高-3.7以下。开挖深度2.9m范围是杂填土或粉质粘土，按照基坑支护设计图纸，放坡坡体设置C20混凝土面层，厚度5cm-8cm，采用Φ6.5@250钢筋进行铺设，并打设1.0m长Φ16@2m土钉或采用喷锚施工。如下图：

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2.3 A区中间岛无支撑处土方按照1：1.5放坡开挖至-7.5m。由于边坡放置时间较长，-7.5m深度处靠近基坑周边一侧的1:1.5边坡采用C20土钉墙喷射混凝土，钢筋网片Φ6.5@250，厚度50-80mm。如下图：

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A区无内支撑土方开挖完成，立即进行A区内支撑梁按设计要求、按规范要求进行施工。

2.4 B区自然地面标高-0.8m，第一阶段开挖至-3.7m（内支撑梁底标高），开挖深度2.9m。首先开挖B区基坑周边土方，按支护设计要求进行冠梁、喷射混凝土支护、工字钢的支护施工，将基坑周边的冠梁、土钉墙贯通成一整体。 B区无内支撑土方全部开挖至-3.7m，跟随土方施工进度进行B区内支撑梁的施工。

2.5 注意事项

2.5.1 本次开挖出的立柱桩顶、支护桩顶，桩顶300mm范围、桩侧500mm范围内须人工清土。随开挖出的支护桩，随清除支护桩桩顶杂质、浮浆至桩顶设计标高。桩头必须敲凿到位（敲至混凝土密实部位），并清理干净。

2.5.2土方在大面积开挖的同时，及时插入支护体系钢筋砼支撑、支护桩压顶冠梁、立柱桩桩顶结点施工等，即施工流水段挖土施工基本完毕，具备钢筋砼支撑的施工条件时，随即展开水平支护体系施工。每组钢筋砼支撑应同相连的冠梁压顶、立柱桩顶同时施工。

2.5.3支撑底部应超挖100mm，将松土清除，满铺竹笆，并在水平支撑梁底部浇筑100厚C15混凝土垫层作为梁底模，垫层每边宽出支撑梁100mm，面铺硬质塑料薄膜，用以保证钢筋砼支撑底面的平整度，以及底模与混凝土构件完全脱离。

2.5.4土方开挖到围护桩与挖土边线一段时,随土方开挖一片即插入卸载平台、土钉墙的施工。卸载平台、土钉墙施工中须将平台上排水明沟以及挡水坎一并做出，土钉墙坡顶与施工场地地表排水沟间须进行硬化处理。随护坡的

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开挖将出土口上出车坡道一并挖出，出土口上坡道按通车道路施工（硬化处理），坡度不大于1：8（高宽比）。

2.5.5本次出土量约为4万立方；能展开机械大面积开挖，每日平均出土量按0.3万立方估算，净15天完成；每台挖机每天挖土1000立方，至少配置3台挖土机；按每台挖机配置20辆运土车，需配置60辆运土车辆。（运土车辆数量根据弃土运距的长短调节）

2.5.6整个土方开挖遵循对称、分层、信息化施工的原则。本阶段开挖部位为杂填土和淤泥质粘土，土质状况较差，开挖中按照1：1或1：1.5放坡。

3 第二阶段土方开挖

3.1 支撑下运土坡道的开挖 由于内支撑梁上无法行走载重汽车及土方开挖机械的行驶。所以A区内支撑梁下土方只能采取内支撑梁下运土坡道运出。

3.1.1 B区运土通道放坡开挖，为便于运土汽车能顺利爬坡，运土坡道1；8。坡道顶标高为-3.7m，坡底标高-9m，斜长40m。由于运土坡道时间较长，估计要使用1个月。考虑运土通道两侧临时边坡稳定性，运土通道两侧放坡1：1.5，并挂设钢筋网片Φ6.5@250，喷射50-80mm厚混凝土，设土钉，做临时边坡支护。B区运土坡道采用大反铲开挖。

3.1.2 开挖B区运土通道的同时，浇筑B区西侧的基坑内临时加工场地C30混凝土地面。加工场地面标高-3.7m，与内支撑梁底标高一致。临时场地主要作用为A区主楼提供钢柱吊装卸货场地、钢筋加工、模板加工、临时仓库等。

B区运土通道及B区临时加工堆场平面图如下图。

B区运土通道纵断面图如下;

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3.2 A区内支撑梁强度达到设计强度，即开始A区运土通道范围的支撑下淘土开挖。运土通道垫0.5m厚砖渣，面标高-9.0m。基坑内支撑梁下土方采用2-3台小反铲接力倒出土方，大反铲 在支撑外将土方装上自卸汽车，如下图。

运土通道断面图如下图：

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整个运土通道的位置及剖面图、断面图如下图：

3.3 整个坑内运土通道贯通后。先从A区坑底运土通道开始，反铲前进挖土，开挖A区北侧坑底运土通道-9m至支撑底部土方（-3.7m）。利用坑底运土通道不断向周围扩散挖土，扩大工作面，便于汽车、反铲能回转。无支撑部位的土方先挖，有支撑部位土方后挖。先将A区北侧无支撑处土方用大反铲全

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部开挖至-9m。然后利用2-3台小反铲接力方式淘挖内支撑下部土方。底板垫层上部预留1.15m厚土方，以免挖机及汽车运输机械行驶扰动基槽土方。平面图如下图：

3.4 A区北侧所有土方全部开挖至-9m厚。小反铲采用退挖方式，直接见底板垫层底及承台底，预留0.2m厚土方，人工清理。小反铲能挖到基坑底承台以上200mm的土方（含部分桩间土），余土人工清运，抛至小反铲工作面及时带走。2台小反铲接力传土方式，逐步退挖至支撑投影外；大反铲装土上车，退挖至运土通道附近。最后开挖运土通道。开挖一片，立即进行封底浇筑垫层混凝土。严禁反铲重新回到已开挖成功的基槽上。

如下图：

A区其他部位土方开挖同以上方式。

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3.5 开挖主楼筏板如下图：汽车依旧停留在-9m土面平台上，主楼电梯基坑最深处-16.35m。开挖深度7.35m。长臂反铲就一次就可以施工到底(如长臂反铲施工困难)，可以采用如下分层分级倒土开挖，如下图

3.6 在A区土方开挖完成后，即开始B区东侧支撑下土方开挖、无支撑土方开挖。

3.7 待A区北侧地下室平±0.000m或-1F层顶板混凝土浇筑完成后，B区西侧加工场地开始破除硬化混凝土。开始开挖有支撑土、无支撑土方。

3.8 最后进行基坑出口通道土方开挖。出口通道周围形成1：1.5的放坡。以保持内支护桩的稳定性，土方不扰动。由于基坑内出土通道要经常行驶载重车辆，所以此范围支撑梁上部设0.5m砖渣缓冲层，砖渣上进行220mm混凝土硬化。为防止运土通道对内支撑系统的扰动及增强运土通道的整体性，根据内支撑底部土方的实际情况，运土通道路面可增设钢筋网片。

3.8.1 基坑内收土至出口通道范围，停止开挖。如下图：

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3.8.2 停止开挖，先破除①#、2#内支撑梁处的混凝土路面，然后进行挖土施工。小反铲把土传递至阴影区域，大反铲取土装车运走。严禁反铲机械碰撞支撑。 如下图：

3.8.3 1#、2#支撑区域土方开挖完成后，破除3#、4#内支撑梁处混凝土路面，进行挖土施工。小反铲倒土至阴影范围，长臂大反铲取土装车运走。如下图：

3.8.4 3#、4#支撑区域土方开挖完成后，破除5#、6#、7#内支撑梁处

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混凝土路面，进行挖土施工。小反铲支撑下倒土至下图阴影部分，大反铲装车运走。

4.注意事项

4.1 桩与支撑节点处余300mm、桩侧余500mm人工清土。余土及挖机挖不到的地方由配合人员尽快挖除，并及时抛至挖机的工作面内，以便把余土全部带出。

随本开挖土层的施工及时修筑出本层底基坑内排水系统，基坑内排水采用排水沟加集水井抽水的形式。

土方挖至基底，基底满铺竹笆，挖机挖不到的地方由配合人员尽快挖除，并及时抛至挖机的工作面内，以便把余土全部带出，尽量做到挖一块、清一块、浇一块，当日清出的基底应当日浇筑垫层，不得隔日浇筑，未浇筑垫层的基底暴露面积不大于100平方米。

紧跟着进行工程桩的验收，按照设计的施工后浇带位置将底板划分为若干块，具备施工条件及时进行底板的施工。

本阶段考虑挖土机械连续作业，按每日晚上连续8小时出土进行估算。，应适当考虑武汉市节假日期间禁运，给工程施工带来的不利因素；每日应单独抽出挖机进行当天坑内排水沟系统的修筑、坡体的修整、运土道路的修整等工作。白天禁运，可进行支撑下淘土作业，将土方集中堆放在无支撑，靠近坑底运土通道附近，夜晚直接长臂反铲装车运走。支撑间土方开挖，先以深基坑中运土通道向挖土边线进行挖土，边退边挖边转运给长臂挖机，长臂挖机站在出土口处取土装车。

随本层见底，小型挖掘机下至坑底穿插进行支撑下掏土，多层挖机同时作业，转递给长臂挖机，长臂挖机将土取走装车。小挖机深入支撑下，将土料转运至支撑投影外，单独配置挖机进行转运。

挖土最后在出土口位置收尾，人工配合长臂挖机将出土口处支护桩侧、

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基坑底土方全部清出装车。

严禁挖机再次回到已成型的土层面，对原土层产生扰动，产生橡皮土。 按后浇带划分施工区域，分块施工基础承台、底板及底板换撑结构。 挖土必须分层放坡，防止土方滑移带动工程桩、支撑桩、支护桩偏位。 本工程均为斜面取土，分层开挖，斜面按临时性挖土边坡取定，边坡值不大于1：2（高：宽），每层取土厚度1m，不得超挖，挖土高差不大于2m。

若土方车辆需要在坑内行驶时，行驶路线及坑内回转范围须铺设500mm砖渣。

本次出土量约为6万立方；基坑内运土通道形成后，可机械大面积开挖，且白天小反铲可倒土至支撑投影外。故每日出土量按0.2万立方估算，净30天完成，考虑到后期挖至坑底，挖土效率进一步降低，出土量按0.15万立方，故实际净40天完成；每台小型挖机每天出土300立方，至少需配置5台挖土机；按每台挖机配置10辆运土车，需配置50辆运土车辆（运土车辆随弃土运距长短增加）。

4.2.掏土作业方法

掏土作业，在支撑下挖土作业时，首先支撑必须已达到设计要求强度，其次必须对支撑加以保护。如支撑上确实需要行驶挖土机械，支撑上铺填1m厚级配碎石并上铺走道板，再次只能小型挖掘机在支撑上操作，大型运土车不得在支撑上行驶。在掏土前必须明确掏土范围内支撑位置、立柱桩的位置、有无异常的工程桩存在；支撑下掏土作业时，首先必须明确立柱桩位置、有无异常工程桩，其次明确挖机操作半径内有无碰撞桩的可能再次先掏取本开挖土层顶土体，避免土方塌陷，损伤人员或损坏机械设备，接着采用斜面分层向前掏取，小型挖掘机在支撑下操作，不能直接装车时，土方采用挖机接力传土的形式，转运到支撑投影面积外，单配挖掘机再行装车，避免大型车辆碰撞结构的可能性。挖机操作时，应注意不得碰撞立柱桩。在掏土作业时，操作人员必须精心操作，避免事故的发生。

4.3.桩的控制

在土方开挖施工阶段，往往在挖土后出现工程桩偏位、歪斜、断裂等现象，其主要原因在于挖土工程中，挖土高差太大或坡度太陡而导致局部土体出现坍塌或临时边坡出现滑移，使得工程桩在土体的不均匀侧压力下产生偏位、歪斜、断裂等质量缺陷。故在实际挖土工程中必须加以重视。

在每层开挖前，按桩基施工记录，标明工程桩、支护桩的位置，特别是异常工程桩（工程桩作为支撑桩、内钢构支撑桩、）上必须插有显著的红旗，以警示。开挖到异常桩时，必须分层水平均匀开挖，并应随挖随时将露出土体的工程截除，避免由于不均匀的土体侧压力造成质量缺陷，甚至是事故。

在挖土过程中时刻注意对工程桩的保护，严禁挖土机械或其它器械重击露

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出的工程桩。

夜间施工，立柱桩应在人视觉范围刷红白条形油漆（必须具有荧光、反光作用），以示警示，避免机械碰到立柱桩。

车辆（包括土方运输车、挖机等）在基坑内行驶、操作时必须避让异常工程桩。

建设单位和总承包单位应保持与质检部门的联系，及时分区对工程桩进行验收工作。

4.4.基底平整度控制

本工程地下室较长，基础施工阶段底面平整度控制难度大。现采用高程控制网的形式进行控制，即预开挖基底前，插入布设基底高程控制网，高程控制网以纵横距均为10m进行布设。机械大面积挖土将至基底时，将高程控制点精确的布置到围护桩或塔吊上，人工清土前按10m×10m撒出滑石粉白线，交叉点打入木桩，木桩顶钉入铁钉，逐个精确测量出钉顶高程，并在木桩上用红色油漆作以标记，作为标高控制的依据，清土时不应碰撞木桩，被碰撞过的木桩应进行复核并重新标记。清土完毕后，逐片复测基底标高，无误后，拔出影响分段施工区域的木桩。垫层模板支设完毕后，应进行垫层模板顶的复测，无误后方可浇筑垫层砼。

基底测量期间必须使用固定的、经过校核检验过的水准仪进行高程测量，不得使用未经检验的测量仪器。

4.5.坑中坑作业方法

集水坑、电梯井等坑中坑，待大面积垫层施工完毕，单独配备小型挖机进行开挖。坑内余土人工清理并修整，人工清出余土抛至挖机的工作范围内，以便把余土全部带出。挖出的坑中坑立即浇筑垫层，砌筑周边砖模并抹面，随后进行与大面积基底垫层的连接，坑中坑内配置水泵，以防雨水等浸泡裸露的原状土。

4.6.挖土异常情况处理

如果地基中有地下暗浜，则将暗浜内淤泥挖净，至基底老土，经监理、设计、勘察、业主验证后。按设计、勘察确定的施工方案进行处理。

4.7.开挖连续施工保障措施

根据各工况条件，动态的调整设备与人员的投入，以使工程平衡的连续展开。

人操作区域满铺竹笆，以防不利操作及沉陷在淤泥质土中，竹笆需要绑扎搭接。

基坑内临时通道及坡道顶部铺填至少500mm厚建筑垃圾或碎石，并铺设走道板，确保运土车量不发生沉陷。坑底运土通道两侧设置混凝土护坡、排水沟集水。

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4.8.机械准备

落实机械设备数量并提前租赁或采购、提前进行保养，有序的组织机械设备进场。

土方开挖机械需用计划表（计划用量，可根据实际情况进行调整）： 序号 机械名称 机械型号 数量

1 大型挖掘机 日制小松 PC300 斗容2方 4台

2 小型挖掘机 日制小松 PC200 斗容0.4方 5～8台 3 长臂挖掘机 W1001 臂长15m 2台

4 土方运输车 大型卡车 自卸 15T 40辆～80辆 5 钢板 6×1.5m，3cm厚 1200平方米

备注 机械配置情况根据施工需要调整，根据开挖实际情况调整。

所用机械型号可根据施工具体情况进行调整，以满足使用要求为标准。

基 坑 支 护 施 工

一、基坑支护设计概况：本基坑采用排桩+1道钢筋混凝土支撑支护的支护型式，采用中深管井降水+搅拌桩止水帷幕止水的地下水处理措施。主楼基础板与地下室底板交界处采用水泥土搅拌桩挡土、止水。 主要材料：

1.混凝土强度等级： 喷射混凝土C20

垫层及地下室周边混凝土C15

支护桩、立柱桩、冠梁、支撑梁C35 2．钢材 HPB235钢筋（原I级钢），HRB335钢筋（原II级钢），HRB400钢筋（原III级钢）。型钢及钢板：Q235（钢格构立柱用角钢及钢板）

3.基坑支护主要施工顺序：支护桩、立柱桩、粉喷桩施工→部分支护段1排Ⅰ20#工字钢压入土中，土方开挖第一层→土钉喷射混凝土、冠梁、内支撑施工→冠梁、内支撑养护，强度增长→土方开挖第二层→地下室底板施工→地下室底板与支护桩间空隙回填C15素混凝土→施工-1F楼板及地下室外墙→-1F楼板处采用Φ325×9钢管换撑（BC段及AB段部分采用C15素混凝土回填至-1F楼板顶，AB段环形车道设置临时支撑）→回填的素混凝土、-1F楼板混凝土养护至75%设计强度→拆辅撑、拆主撑。对支护桩100%进行低压变检测。对水泥土搅拌桩、高压旋喷桩进行抽芯检测，合格后方可开挖土方。 二、支护桩、立柱桩施工工艺

1.支护设计简介:

1.1根据基坑支护设计，基坑周边1排支护桩，中间采用钢构立柱桩。支护桩、立柱桩平面图如下图：

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1.2.支护桩设计参数如下图：

1.3.基坑内立柱桩共86根，其中10根由立柱桩由工程桩兼作。立柱桩详图如下：

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木间距。

4、导架的安装

在工字钢打设施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止工字钢的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。

导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导架时应注意以下几点：

（1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

（2）导梁的高度要适宜，要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。 （3）导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。 （4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与板桩碰撞。 5、工字钢施打

（1）工字钢用大反铲斗压打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，施工场地内基坑周边无地下室管线。认真放出准确的支护桩中线。

（2）打桩前，对工字钢桩逐根检查，剔除锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。

（3）打桩前，工字钢顶部应焊接吊环，以方便打入拔出。 （4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

（5）工字钢桩施打可采用屏风式打入法施工。打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将30～50 根板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3 或1/2板桩高度打入。 6、工字钢桩的拔除

基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。 （1）拔桩方法

由于本工程工字钢入密实土深度仅为3m，且土质为粉质粘土、淤泥质粉质粘土，本工程拔桩采用吊车或大反铲拔桩：利用吊车或大反铲的铲斗左右拉力，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

（2）拔桩时应注意事项

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① 拔桩起点和顺序：拔桩起点应离开角桩5 根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。 ② 振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将工字钢桩振活以减小土的粘附，然后边振边拔。

7、工字钢桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。

五、土钉墙支护工艺

根据设计，支护冠梁上部土钉墙采用Φ6@250钢筋网片，喷射C20混凝土。冠梁下部支护桩间采用钢板网，喷射C20混凝土。

1.施工工艺顺序 施工准备工作→开挖→清理边坡→孔位布点→成孔→安设土钉钢筋→注浆→铺设钢筋网（钢板网）→喷射混凝土面层→开挖下一步。 2.施工工艺 （1）准备工作

1）认真学习规范，熟悉设计图纸。了解工程的质量要求以及施工中的监控内容，编写施工方案。

2）施工前应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在设置后加以妥善保护。

3）组织项目管理小组及专业施工队伍，对施工人员进行班前技术、安全交底，并完成上报审批程序。

4）按照施工方案选择施工机具与工艺，并检查设备运转情况，安排现场水、电、照明及施工工作面，材料进场后做好原材料的检验与混凝土、水泥浆的试配。

（2）开挖

1）土钉墙支护应按施工方案规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土以前，不得进行下一层深度的开挖。

2）当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动，当基坑边线较长，可分段开挖，开挖长度10-20m。

3）支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。应尽量缩短边壁土体的裸露时间，对于自稳能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。

4）为防止基坑边坡的裸露土体发生塌陷，对于易坍塌的土体因地制宜采用相应措施。

5）开挖过程中如遇到土质与原设计有异常情况时应及时进行反馈设计。

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（3）清理边坡。

基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，以达到设计规定的坡度。

（4）孔位布点。土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并作出标记编号。孔位的允许偏差不大于150mm。

（5）成孔。根据经验及现场试验，一般采用人工洛阳铲成孔，孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准，其误差符合《基坑土钉支护技术规程》的要求。如出现边坡土体含水量较大，杂填土较厚，松散砂层等情况不宜进行人工成孔时，可采用钢管代替钢筋，利用机械打入土层，钢管上可每隔300mm 钻直径8-10mm 的出浆孔，梅花形布置，并以∠30 角钢呈倒刺状焊于孔边，以防打管时散落土粒堵塞出浆孔，同时增加其抗拔力，钢管前端宜作成锥形，以减少打入时的摩擦阻力。成孔过程中如遇障碍物需调整孔位时，不得影响支护安全，成孔后要进行清孔检查，对塌孔处应及时处理。 （6）置钉及注浆

1）置钉。在直径18～32mm 的Ⅱ级或Ⅲ级钢筋上设置定位架，保证钢筋处于孔中心部位，支架沿钉长的间距为2～3m 左右，支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动。 2）注浆。成孔后应及时将土钉钢筋置入孔中，可采用重力、低压（0.4-0.6MPa）或高压（1-2MPa）方法按配比将水泥浆或砂浆注入孔内。重力注浆以满孔为止，但需1～2 次补浆；压力注浆采用二次注浆法，并在钻孔口设置止浆塞和排气孔；注浆导管应先插入孔底，以低压注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出。导管离孔口0.5～lm 时高压注满，并保持高压3-5min；采用钢管时应使用高压注浆，注满后及时封堵，让压力缓慢扩散；注浆时需加入早强剂和膨胀剂以提高注

浆体早期强度和增大其与孔壁土体的摩擦力。 （7）铺设钢筋网片及钢板网

钢筋网片可用直径6.5mm 盘条钢筋焊接或绑扎而成，网格尺寸250mm。在喷射混凝土之前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度。钢筋网片可用插人土中的钢筋固定，在混凝土喷射下应不出现振动。

（8）喷射混凝土面层

1）喷射混凝土时喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8-1.5m 范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位应先喷钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。也可在铺设钢筋网片之前初喷一次，铺设网片之后再进行复喷，一次喷射厚度不宜小于40mm，喷射混凝土前应先向

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边壁土层喷水润湿；喷射时应加入速凝剂以提高混凝土的凝结速度，防止混凝土塌落。

2）为保证喷射混凝土的厚度，可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。每次喷射厚度宜为50-70mm。继续进行下步喷射混凝土作业时，应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之潮湿，为使施工缝搭接方便，每层下部300mm 可喷成45°的斜面形状。

3）喷射混凝土终凝后2h，应根据当地条件，采取连续喷水养护5-7d。

4）土钉墙支护最下一步的喷混凝土面层宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑顶部也宜设置宽度为1-2m 的喷混凝土护顶。 （9）排水系统

1）土钉墙支护宜在排除地下水的条件下施工，应采取的排水措施包括地表排水，支护内部排水，以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。

2）基坑顶部四周可做散水和排水沟，坑内应设置排水沟和集水坑，并与边壁保留0.5- 1m的距离，集水坑内积水应及时抽出。

3）如基坑侧壁水压较大时可在支护面层背部插入长度为400-600mm，直径不小于40mm的水平导水管，外端伸出支护面层，间距1.5～2m，以便将混凝土面层后积水排出。 3、原材料

水泥：采用强度等级为32.5MPa 的普通硅酸盐、矿渣硅酸盐水泥。

砂、石子：采用细度模数不小于2.3 的中砂和粒径不大于12mm 的细石，砂含泥量不大于3％，石子含泥量不大于2％。

钢筋、钢管：Ⅱ级或Ⅲ级钢筋，直径16mm；盘条钢筋6-8mm，直径48mm 的钢管。

外加剂：采用符合有关规范要求的早强剂。膨胀剂和速凝剂，在冬季施工时喷射混凝土中应加入防冻剂。 4、施工机械设备（见下表） 设备名称 型号 数量 用途 空压机 9m3/min 1 台 喷射混凝土及机械锤击打管用 注浆机 1.8m3/h 1 台 土钉注浆用 喷混凝土机 5m3/h 1 台 喷射混凝土用 切割机 普通 1 台 喷射混凝土用 经纬仪、水普通 2 台 放线、监测用 准仪 洛阳铲 直径5 把 土钉墙支护人工成孔用 39

7-10cm 锤击器 自制 1台 土钉墙支护机械成孔用 电焊机 普通 2 台 钢筋焊接，加工土钉钢筋用 搅拌机 普通 1 台 搅拌水泥浆用 六、冠梁及内支撑结构施工 概况;随第一层土方开挖，及时插入冠梁及内支撑施工，以便于内支撑尽早达到设计强度，进行支撑下土方开挖。开挖一段，施工一段冠梁及支撑。

1.冠梁施工顺序：反铲开挖第一层土方至冠梁底→（喷射混凝土）凿支护桩至设计标高→清扫桩顶、绑扎钢筋→支冠梁侧边模板→浇筑C35商品混凝土。 钢筋砼冠梁梁施工。沿围护桩轴线开挖沟槽，凿除桩顶浮浆，调直围护桩钢筋，安装绑扎钢筋，再立内侧模板，经监理验收合格后，即可浇捣混凝土。

2.支撑结构施工顺序：反铲开挖至第一层土方至内支撑垫层标高→人工清理、平整、压实支撑部位的地基，浇筑混凝土垫层→铺设塑料薄膜、绑扎支撑钢筋→支设支撑侧边木模→浇筑C35商品混凝土→养护。

3.施工详图重点：冠梁、支撑钢筋绑扎节点详图及立柱与支撑的节点详图，如下图：

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