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深基坑土方開挖工程施工案例技術分析
基坑工程主要包括基坑支護體系設計與施工和土方開挖，是一項綜合性很強的系統工程。它要求巖土工程和結構工程技術人員密切配合。下面是小編為大家分享深基坑土方開挖工程施工案例技術分析，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、工程概況
南京新都匯廣場工程位于江寧區雙龍大道以西、董村路以北，總建筑面積為59912 ，框架剪力墻結構，地上裙樓4層，上部分為15層酒店式公寓和11層辦公樓兩座雙塔。地下二層，作為車庫及設備用房，地下建筑面積為15272， 地下一層結構面標高為-5.1 5m，底板頂標高為-8.70m。施工場地±0.00相當于絕對標高+9.80m，自然地面相對標高為-0.70m～1.0m。
基坑平面面積約為7670.75n4，基坑長約為105m，寬約為75m，土方開挖量約為67598m ，基坑平面圖及現場布置見附圖1�；油练介_挖深度根據不同區段為8.4m～9.7m
1、基坑安全等級：基坑側壁安全等級為一級。
2、基坑結構形式：
基坑支護工程采用鉆孔灌注樁排樁，止水帷幕在支護樁外側設置三軸深攪樁，局部影響三軸深攪樁無法施工為高壓旋噴樁，東側設暗墩采用雙軸深攪樁�；觾炔捎脙傻冷摻罨炷了街危瑑傻乐沃行臉烁叻謩e為一2.0m和一6.2m。立柱樁下部為為qb900鉆孔灌注樁，上部為鋼格構，支撐平面呈對撐及交撐，東側靠近地鐵一邊加一道連梁。
3、基坑降水：基坑內降水采用管井降水。
4、基坑周邊環境
該工程位于江寧區雙龍大道與董村路交匯處，基坑東邊臨近雙龍大道西邊一號地鐵河定橋站，基坑東北邊距離地鐵支護樁邊17.60m，南邊距離董村路13.199m，西邊距離圍墻邊7.818m，距離西南邊地然地基房屋24.957m，北邊距離歐尚超市30.102m，計劃在西邊設置出土通道，出土口設置在對撐兩側，經董村路外運土方。
5、工程地質概況：本工程基礎底板主要位于3—2、3～2A土層內。
6、地下水情況：
根據地下水的賦存、埋藏條件，勘察揭示的地下水類型為孔隙潛水、微承壓水和基巖裂隙水�？紫稘撍饕x存于淺部填土及新近期沉積的2—2層以淺土層及粉土 L隙中。3-2A層、3-4A層的粉土層中孔隙潛水屬微承壓水，其中3—2A層粉土，富水性較弱，局部基坑開挖對工程影響較大，3-4A層的粉土，富水性一般，但埋深大，對本工程無影響。
二、施工準備
1、圖紙交底：開工前熟悉基坑支護設計圖，地勘報告，項目負責人對施工班組進行技術交底。了解設計意圖和基坑監測方案及地層分布情況。
2、落實土場：開工前，推土機進入倒土場做好準備工作，使之具備進土條件。開工前配合建設單位到江寧區環保局固體廢棄物管理處辦理工程渣土準運證，到區環保局辦理夜間施工許可證;做好鄰近單位、居民等諸方面工作。
3、施工測量：會同業主、監理單位進行圖紙、現場地下管線、控制點、水準點保護等交底工作;會同業主、總包、監理單位共同進行施工場地原始高程測量，辦理有關簽證。
4、施工機械準備：按合同約定，土方挖運機械在進場前做好調試工作，當支護樁全部施_丁完成，總包單位對支護樁頭進行除理，做好基坑土方開挖準備，隨時準備進場。
5、出土口道路：設計已在出土口設置鉆孔灌注樁及鋼筋砼板，寬度約6.80M。根據施工場地土質情況，運進建筑垃圾修筑基坑內臨時運土道路。建議總包單位在基坑西面做一條寬10M，厚0.3M，混凝土強度C30，配置雙層雙向鋼筋網(配置中16@150)，路基鋪墊厚0.3M毛石，壓路機壓實，距離基坑邊10M以上，并將出土口延伸并連接到董村路。
6、基坑排水：開工前一周內做好基坑管井排水，將地表儲存水位降低到挖面以下0.5～lm，滿足施l丁現場土方開挖基本條件。
7、沖洗平臺設置：在進出口設一個高壓水沖洗臺，以沖洗車輛泥土，防止污染路面。沖洗臺用C30混凝土澆筑，混凝土厚30em。沖洗臺設1%坡度，坡底設明排水溝與坡頂排水溝相連通，上用{I}25的鋼筋焊成鐵柵，沖洗后的泥漿水經明溝流向沉淀池，經沉淀過濾后的積水排人基坑周邊排水溝。
8、路基箱準備：開前準備路基箱、鋼板鋪墊在支護結構與場地地耐力較差部位。
三、施工方案及技術措施
(一)施工工藝
(二)管井降水施工概述
1、施工場地內管井分布12口，井深21m，基坑觀測井12口，每口管井施工完成后應進行洗井，并試抽水，防止管井濾網被泥漿堵塞，影響排水效果，基坑排水24小時不問斷，派專人值班隨時觀察降水情況，并觀察觀測井地下水位情況。
2、坑內管井水位根據土方開挖深度控制在(低于土方開挖面0.5m～lm)，基坑水位嚴格按照設計要求控制，不得降水過快，影響基坑周邊環境安全，或達不到降水深度，對土方挖運帶來難度，影響工期。
3、土方開挖期間，要對管井做好保護，每口管井做好明顯標志，防止挖運土方車輛破壞管井，對運土道路有管井的，車輛應盡量避開，對確實不能避開的井位應將排水管及電纜線做好保護護，臨時停止降水，當挖運土方不影響管井降水時，立即恢復降水，如不能滿足施工需要，在基坑內挖明溝排水到集水井，沉淀后排入管井。
(三)水平支撐結構施工概述
本工程地下室支護設計為兩道鋼筋混凝土支撐，鋼筋混凝土支撐第一層中心標高一2.00m、第二層為一6.20m，圈梁截面800×1200mm，圍檁截面900×1300ram，支撐截面650 x 700mm，聯系梁截面500×600mm，混凝土強度等級為C30。
支撐施工應與土方施工緊密配合，采取分區施工流水作業。根據設計要求，施工縫只能留置在圈梁位置，結合本工程支撐的設計圖紙，因東北、東南兩個方向的角支撐與橫撐均相連，必須連續澆筑混凝土，故將該部分作為一個整施工區段，西北、西南兩個角支撐各自獨立作為施工區段，分別在圈梁的合適位置設施工縫。
第一層圈梁和支撐按西北、中間、西南的順序施工，待每個區一2.4m以上的土方挖完后開始施工該區段的圈梁和支撐，第一層圈梁和支撐計劃工期24天。
第二層支撐的施Y.)Jbq序與土方施T.N序相同，第二層支撐計劃工期36天天。
(四)土方開挖
該工程基坑面積約7670.75 ，土方總量約67598m ，地下室土方分3次開挖。
第一層挖土標高至-2.40m，深度約1.40～1.70m，便于支撐梁的施工，出土量約11890m ，第一層土方可一次性開挖完成，隨后破支護樁頭，施工支護冠梁及支撐梁。。
第二次土方開挖在第一層支護結構混凝土強度滿足設計強度80%后進行，挖土標高至-6.50m，本層深度約4.10m，土方開挖量約31450m 。土方開挖前應在跨越外壁支撐結構上覆土并鋪墊路基箱或鋼板，覆土厚度不應小于1.0m，不得直接在支撐結構上碾壓。在基坑內鋪墊好運土車輛進出循環道路，供運土汽車行駛形成循環的運輸道路，并留有空地范圍做供汽車調頭的臨時場地，能使運土汽車直接進行裝土外運，挖土方向與第一層相反，土方計劃分2層開挖進行，分為清底一中間挖土一上部裝車的施工方法，車輛行駛臨時道路坡比1：4，挖土放坡坡度1：2，第二層土方挖運道路放坡系數1：4，若坡度較陡運土車輛趴度困難，可以增加放坡系數當運土道路回填壓后，車輛可直接進入基坑(-2.4m)進行第二層土方挖運，在車輛坡道滿足運土車輛行駛時，運土車與裝土挖掘機在-2.4m作業在無支撐梁部位由東(雙龍大道)向西分二層挖土標高至-6.50m，用小挖掘機在有支撐梁下倒土到無支撐梁部位裝車外運但挖土速度不宜過快，同時依據基坑安全監測報告提供的數據分析基坑周邊情況，分區分段進行調整。詳見附圖2
挖土對于-6.50m支撐梁施工工作面根據總包單位統一安排，特別是位于雙龍大道(東側)部位圍檁、支撐梁的施工，首先挖出該部位工作面由東向西退挖，確保該工作面同檁、南北水平支撐與東北、東南角撐施工滿足施工縫要求，中間圍檁、對撐與西北、西南角撐同時完成，施工過程中盡量壓縮工期，24小時輪班作業，在最短時間內完成二層圍檁、支撐，在-6.50m形成全封閉的圍檁、支撐，保證基坑安全。
第三次土方開挖在第二層支護結構混凝土強度滿足設計強度80%后進行，挖土標高至一9.40m~10 70m，本層深度約2.90m～4.20m，土方開挖量約24258m3。本次土方開挖難度較大，基坑開挖深度已距離自然地面8.4m～9.70m。挖土方向與第二層相同，土方計劃分2層開挖進行，分為清底一中間挖土一上部裝車的施工方法，車輛行駛臨時道路坡比1：4，挖土放坡坡度1：2，第三層土方挖運道路放坡系數1：4，若坡度較陡運土車輛趴度困難，可以增加放坡系數當運土道路回填壓后，車輛可直接進入基坑(一6.5m)進行第三層土方挖運，在車輛坡道滿足運土車輛行駛時，運土車與裝土挖掘機在一6.5m作業，在無支撐梁部位由東(雙龍大道)向西分二層挖土標高至一9.40m—一10.70m，用小挖掘機在有支撐梁下倒土到無支撐梁部位裝車外運，但挖土速度不宜過快，同時依據基坑安全監測報告提供的數據分析基坑周邊建筑物沉降情況，分區分段進行調整。
基坑承臺土方挖運，依據基坑支護設計圖要求進行。對基坑底標高滿足設計要求時，總包單位應立即做好墊層混凝土的澆筑，并投入足夠施工人員進行基礎承臺的施工。
出土口坡道土方采用垂直運輸方法清運。
(五)土方開挖技術措施
1、土方在開挖前一周應開始降水，降水速度不宜過快，應適度控制，控制降水速度是基坑土方挖關鍵。
2、土方挖運除應滿足基坑開挖時條件外，四周的沉降位移觀測應按設計要求及監測方案進行。
3、土方開挖前基坑監測單位對每個監測點位進行一次原始觀測，提供原始數據，土方開挖時安全觀測每天不少于1次，當基坑發現位移時隨時跟蹤觀測，基坑安全監測單位每天提供一份監測報告，并做出觀測結論及建議。
4、特別是西邊靠近雙龍大道的河定橋地鐵站進出口，來往人流較多，建議加大安全觀測力度。
5、土方開挖分層、分區、對稱放坡進行，每層開挖深度不得超過2.0m，嚴禁超挖，為保證鋼立柱、降水井、工程樁安全，挖土速度不得過快，挖掘機不得碰撞鋼立柱、降水井、工程樁，基底土必須留O.3m土方人工清理，對超出標高的工程樁，在挖土過程中要十分小心，以避免碰撞造成不必要的經濟損失。同時，挖掘機械不得碰撞支撐桿件，防止支撐梁發生變形。
6、土方開挖時基坑周圍10m范圍內嚴禁堆放重量大于20kN/m平方的任何材料、土方或物體、重載車輛在基坑周邊行駛，減輕基坑外部荷載對支護結構的附加荷載。
7、基坑開挖過程中，若挖土局部不對稱，可用局部堆載或在基坑外部挖土卸載的方法使應力釋放均衡。
8、基坑開挖過程中，防止應力釋放不均衡，基坑局部變形過大，支護結構位移超過安全值時，應立即停止土方開挖，用土回填堆載或用砂袋堆壓，施工現場搶險指揮部立即分析原因，按照應急預案搶險。
9、基坑開挖時若發生管涌現象及側壁漏水現象則立即停止開挖，用高標號防水混凝土、水泥、防水材料進行封堵，請基坑支護施 【：單位與設計聯系共同制定解決措施，并及時向業主、監理單位匯報。
10、土方開挖接近支撐梁底標高或承臺底標高時，進行標高測量，距支撐梁底留0.10m～0.2m，距基礎墊層底留0 3m厚土(包括電梯井、集水坑、承臺及梁)，由總包施工單位立即組織人員進行清理基坑底部土方工作，并采取24小時輪流施工作業，進行承臺工序施工，混凝土墊層澆筑到支護樁邊，形成坑底支撐。并要求保證基坑暴露在最短時間內，完成基礎部分施工。
四、本工程重點、難點及處理措施措施
(一)本工程的重點、特殊部位的處理
1、混凝土支撐、工程樁、立柱樁、降水井的保護措施
(1)、每臺挖機派專人指揮，管井、立柱樁周邊土用人工清除，嚴禁挖機碰撞。
(2)、挖土必須從樁的四周均勻開挖，以免在一邊開挖后，另一邊側向土壓力造成工程樁受損。
土方開挖中加強對工程樁的保護，在工程樁間掏土時，應派有經驗的駕駛員進行施工，開挖中禁止挖斗碰撞支撐梁，車輛行駛避開支護結構的支撐梁、鋼立柱，以免對支護結構產生影響，人為造成安全隱患。特別是在臨近兩個出土道路附近的鋼立柱，車輛行駛對道路的碾壓可能產生主動土壓力，為了防止土體擠壓對鋼立柱質量產生影響，在鋼立柱附近挖一條寬0.5一lm深1—4m的阻力溝，并在運土道路邊用木樁或qb48×3.5鋼管@500—1000打人土中，并用木工板圍擋成擋土墻肪止道路坍塌，并起到保護鋼立柱的作用。
2、施工中做好與工程樁施工單位的配合，基坑挖至相應設計標高后，支撐結構施工、基礎結構施工應及時跟上，做：~l124tJ',時不間斷施工，我公司將積極做好配合和服務工作，確保支撐施工、基礎施工安全順利進行。
(二)本工程的難點及處理措施
土方工程施工難點主要反映在雨季施工等方面。
1、在支撐結構間、工程樁間掏土時，挖機應小心輕挖。
2、雨季施工遇下雨坑內積水較多，用集水井集中排水。確保坑內無明顯積水。
3、本工程垂直挖土深度較大達9.70m。在做好上下層接力翻土的同時，注意上下挖機位置錯開，根據現場土質，上下層土按1：2的坡度放坡。
4、支撐梁底0.10m 0.20m，基礎坑底0.3mtJ,,型挖機不能挖到位的情況下，采用人工清土的辦法處理。
此外，最后收尾余土普通挖機已不能發揮作用，此時考慮用2臺長臂挖掘機挖土，基坑內用2～4臺小挖掘機配合翻土，當長臂挖掘機無法施工時，采用垂直運輸方法，用塔吊吊籃運輸土方并裝車外運，最后用50噸吊車將小挖掘機吊出基坑。
五、基坑安全性措施及搶險應急措施
(一)對相鄰建筑物的保護措施
1、建設單位委托有資質的監測單位對周圍建筑物進行調查，主要了解地面建筑物的結構型式、基礎形式、建筑物層數和層高、平立面形狀經及建筑物對不同沉降差的反應。同時對各個不同時期的建筑物裂縫進行現場踏勘;在基坑施工前，對老的裂縫進行統一編號、測繪、照像，對裂縫變化的日期、部位、長度、寬度等進行詳細記錄。
2、根據周圍建筑物的調查情況，確定監測點布置部位和數量，在基坑開挖期間按要求進行建筑物沉降、傾斜、裂縫觀測。
3、對臨近建筑物加強監測，如出現沉降超過警戒值等情況可采用壓密注漿等加固措施。
(二)對地面堆我、地表水、地下水的控制措施
1、嚴格控制地面堆載，施工期間基坑周圍1O米范圍內嚴禁大量堆載，地面允許堆載小于20KPa。
2、在基坑上部邊坡頂部設置截水溝，防止地表水流人基坑內和沖刷邊坡。
3、基坑內采用“明溝加集水井”進行疏干排水;排水溝每隔20m左右均勻布置，排水溝寬300mm，深300mmmm，排水溝坡度1%;集水井縱橫向20m左右均勻布置，集水井截面為500mm X 500ram×600ram，井壁用鋼筋籠尼龍網等簡易支撐加固�；觾鹊牡叵滤浥潘疁蠀R集于集水井內，用水泵排出坑外(也可以排人降水井)。
(三)地下管線及其他地上地下設施的加固措施
1、施工前完全查明基坑外圍的地下管線和其他地上地下設施的分布和現狀。對位移比較敏感的地下管線要進行開挖懸掛、開挖隔離溝與土體脫離的加固措施或將管線移走。
2、基坑開挖時必須進基坑周圍安全信息化監測，做好土方開挖和搶險應急措施。
(四)、基坑周圍安全監測
施工前應對周邊建筑物地基進行沉降監測。根據我公司以往的施工經驗，在軟土(高壓縮性土)區挖土施工應防止周邊建筑地基沉降的發生�；友鼐�有較多管線、民用建筑，基坑的安全穩定性至關重要。因此基坑監測是指導正確施工避免事故發生的必要措施，應由有資質的監測單位制定詳細的沉降、位移等監測方案，施工過程應嚴格按照設計要求做好監測監控工作�；颖O測應由有監測資質的單位嚴格按本設計要求制定詳盡基坑監測方案，并報設計單位和質監站審定確認后方可實施。
(五)搶險應急措施
在基坑開挖過程中，有可能出現支護樁體及地面沉降過大，引起周圍建筑物的開裂、地下管線的破損、基坑滲水過多等意外險情，應事先做好防范應急措施，一旦出事故苗頭，根據事故苗頭出現的原因，分別采取不同的應急措施。
1、基坑開挖期間，一定要做好施工監測工作，如出現上述險情或沉降、位移值超過設計值和控制要求，應立即控制挖土速度(嚴重時及時回填土方待設計處理)，會同有關各方面商討處理辦法。
2、準備好搶險器材，如草包、鋼板樁、水泥、鋼材、鋼管等，如發現險隋及時搶修。
3、如樁側位移變形過大，宜采取如下措施：(1)、立即回填土，平衡側向壓力;(2)、坑外主動土體內采用雙液注漿;(3)、坑外土體一定程度地卸載;(4)、打臨時陛鋼板樁。(5)、增加鋼管支撐等。
4、如果基坑漏水則及時采用棉絮加水泥封堵并加引流管等措施。
5、按照施工技術措施中的要求，加強坑內、外地表水、地下水的排水工作，同時采取坑內側樁問土防雨水沖刷措施。
6、險情如發生并采取措施后，要繼續加強監測，以便及時分析整理，采取有效措施，加以控制。
六、結語
深基坑土方開挖必須結合現場實際場地情況安排好出土口和出圖線路，在基坑監測數據安全的前提下，使土方開挖工程與支撐結構工程、基礎結構工程合理組織，隊伍之間緊密穿插配合，達到最佳的統籌調配結果，開挖過程中特別注意分層厚度、運土道路坡度、對支撐梁、立柱樁、降水井、排樁等的保護，為及早地安全地施作地下結構創造條件。
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