1、基坑支护与降水工程

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1、基坑支护与降水工程专项施工方案基坑支护与降水工程专项施工方案1.工程概况新建向塘至莆田铁路三江至福州段JX-4B标段，中铁三局五公司管段起讫里程DK160818.24DK188250，全长27.603km，主要工程：桥梁20座，全长7491.745m，其中特大桥2534.24m/2座（里塘特大桥18-32m，长度为597.92米，西坪特大桥（3-24+48-32m+40+56+40m+40+64+40m）1936.32m，大桥4773m/16座,中桥184.505m/2座；公跨铁5座，涵洞86座；其中框架涵63座；盖板涵10座；圆涵4座；倒虹吸9座；隧道660m/3座；路基正线长度16.9km

2、。本方案主要针对DK160+818.24DK188+250范围内开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)并采用支护结构施工的工程和基坑虽未超过5m，但地质条件和周围环境复杂、地下水位在坑底以上等的工程。DK160+818.24DK188+250段段内明挖扩大基础31个，承台171个，基础设计主要为扩大基础和承台基础，基坑大于5米主要在西坪特大桥10#、11#、20#、21#墩承台开挖，黄署大桥3#、4#墩基础等。一般基坑（开挖深度小于5米）的开挖采用放坡明挖，个别地质条件不好地段根据现场实际情况采用草袋围堰、木板桩防护、钢板桩防护等措施，在工程具体实施时根据工点现场实际情况进行特殊支护的结构稳定

3、检算。2.编制依据新建铁路向莆线施工图及相关设计图纸铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003(TBJ286-2004)客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ203-2008建筑基坑支护技术规程(JGJ 120)混凝土结构设计规范(GB 50010)相关技术规范及安全规程向莆铁路JX-4B标实施性施工组织设计3.基坑支护危险源识别与监控(1)基坑支护工程事故的类型 1)与挡土结构有关的事故挡土结构施工不良挡土结构渗漏水严重，致使挡土结构后面土体流失挡土结构异常变形地面超载引起挡土板结构上侧压力过大各阶段挖土超挖引起挡土结构上侧压力过大未进行支护与土体整体稳定和抗滑移验算或验算错误，导致

4、挡土结构整体垮塌对雨水、周边排水等地表水造成的侧压力增加考虑不足，导致挡土结构垮塌2)与支撑体系有关的事故设计不当造成的事故施工不良造成的事故3)与地下水治理不当有关的事故发生在挡土结构上的事故发生在挡土底部的事故发生在基坑周边的事故未对井点降水进行整体流量均匀性控制，地下水位降低过大、过快导致已有临近建(构)筑物沉降、开裂等事故4)与管理不当有关的事故放坡开挖时坡度过陡，土坡可能丧失其稳定性基坑周围过多堆放荷载，引起边坡失稳挖土施工速度过快，改变了原土层的平衡状态，易造成滑坡基坑周围停放重型机械，使支护荷载增大，引起边垛失稳破坏附近基坑施工对基坑支护的影响引起围护结构破坏基坑暴露时间过长，坑

5、底回弹增大从而影响支护结构稳定性(2)引发事故的主要原因在调查阶段，事前对周围环境调查不够，如临近建筑物的基础情况调查不足、地下设施及地下构筑物情况调查不足、地质勘察不详细、地质资料不足等在设计阶段，选用的土的物理力学性质指标有误，选用的设计方法有误，荷载估计不足等在施工阶段，不适当地增加基坑四周地面上施工荷载、基坑超挖、回填土不密实、支撑结构断面不足、异常降水使墙后侧压力过大等(3)危险源的监控项目支护结构水平位移。周围建筑物、地下管线变化。地下水位。支撑轴力立柱变形土体分层竖向位移。支护结构界上侧向压力。4.安全技术设计方案本方案对开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)并采用支护结构施工的

6、工程和基坑虽未超过5m，但地质条件和周围环境复杂、地下水位在坑底以上等的工程优先考虑采用分级分层开挖，其次为草袋围堰，或者两者相结合的方式进行支挡防护，当以上方式不能满足施工要求时进行木板桩、钢管桩、钢板桩等特殊施工措施。当施工现场需要采用钢管桩支护、钢板桩围堰等特殊措施时，编制具体实施操作方案，计算结构受力稳定情况，报送监理工程师审批后方可施工。（1）一般规定和要求1）现场准备学习审查图纸和核对施工现场；勘察现场，了解现场地形、地貌、地上障碍物、临近建设物以外及水电供电供应，运输道路情况，探坑开挖核对地质、地下埋设物，作为计算土方工程量，选择施工方案及组织降水、排水的依据；现场做好施工区域内

7、的三通一平工作；按照设计及施工现场条件，确定基坑采用的开挖方式，根据工点具体情况制定专项方案和支挡护结构的稳定验算；做好现场测量放线工作；依据既定开挖支护方案，提报所需材料计划，相关物资部门做好所有现场使用材料的备料工作。2）施工机械的选择根据工程具体情况，调整开挖工程及支挡护结构施工的各种机械、机具。如挖掘机开挖基坑，自卸汽车土方外运，草袋围堰需草袋、钢管、木桩等物资，以及施工现场人员等。施工机械进场必须经过验收，司机必须持证上岗。3）基坑放坡开挖按既定施工方案所确定的放坡坡率，根据现场放线开挖界限进行分级开挖。为使基底土不受扰动，防止超挖，保证边坡坡度正确，机械开挖至接近设计坑底标高或边坡

8、边界，应预留30cm厚土层。用人工开挖和修坡。挖掘机作业时，施工人员不得进入挖土机作业半径之内，应在作业半径外2m处。挖土时应严格核对现场地质情况，与设计图纸地质情况进行比对，地质变化明显时上报驻地设计师及现场监理，注意检查基坑底是否有古墓、洞穴、暗沟等存在，如发现迹象应迹象应及时汇报，并进行探察处理。基坑挖至设计标高后，应立即通知现场监理和设计部门，经共同验槽确认后，方可进行基础工程施工。做好隐蔽工程地质资料（影像）。4）临边防护四周必须设置牢固的防护栏杆，并挂设防护网，夜间必须设红色标志灯。栏杆的固定方法采用钢管打入地面5070cm，杆间基坑边的距离不应小于150cm。栏杆高度1.2cm，

9、并刷红白相间警示色。5）坑边荷载弃土应及时运出，在基坑边缘上侧不准堆土或堆放材料，施工机械作业时应与基坑边缘保持2m以上的距离，以保证坑边直立壁或边坡的稳定。6）防排水措施基坑防排水采用地面堵截，坑内抽水结合措施，对地下水较发育地区可设置井点抽水，降低地下水位。在基坑周围设一道土堤或挖排水沟，水沟坡度3，沟宽500mm，沟深200 mm（最浅外），防止地面水流入基坑和对基坑边坡冲刷、浸蚀。基坑内四周挖排水沟，设置积水井，水泵随时将积水抽到坑外。见排水措施图。7）上下通道基坑开挖期间，用简易梯子作为人员上下基坑的通道。基坑开挖完毕之后，在基坑角搭设专用的人员上下和材料及料具运输通道，通道两边设置

10、护身栏杆和挡脚板。8）作业环境在基坑内作业要有保证作业人员安全的可靠的立足点和足够安全活动空间。垂直作业上下要设置隔离防护措施。对光线不足的基坑要设置足够的安全照明装置。9）基坑支护变形监测制定基坑支护变形和毗邻建筑物、构筑物、通路、管线的沉降观测方案，设专职人员监控边坡变形情况，发现险情及时采取加固及处理措施，并及时向工地负责人汇报。（2）构造要求不同深度的基坑和作业条件，所采取的支护方式不同。主要施工方案确定为分级放坡开挖，结合草袋围堰及木板、钢板桩围护方式。对特别需进行特殊工艺的支护方式在施工前单独进行方案上报和结构稳定计算。1）分级放坡一般基坑深度小于3m时，可采用一次性放坡。当深度达

11、到5m及以上时，采用分级放坡。明挖放坡必须保证边坡的稳定，根据土的类别进行稳定计算确定安全系数。选用合适坡率，进行开挖线放样时考虑基坑底面作业空间和边坡沉降位移因素。2）围堰支护 基坑深度大于5米基坑，除分级放坡开挖外，常规为草袋围堰、钢板桩围堰、草袋围堰与桩支护结合等方式，如西坪10#、11#墩承台设计为草袋围堰，据现场核查情况，11#墩临河，地下水发育，需采用草袋围堰与木桩结合或钢板桩方式进行基坑支护。（3）基坑排水、降水基坑、沟槽开挖时降低地下水位采用排水沟排水和井点降低地下水位两类方法，其中优先采用设明(暗)沟、集水井排水方法，各种井点主要应用于大面积深基坑降水。1）集水坑排水法集水坑

12、排水的特点是设置集水坑和排水沟，根据工程的不同特点具体有以下几种方法：A、明沟与集水井排水B、分层明沟排水C、深层明沟排水D、暗沟排水E、利用工程设施排水基坑排水广泛采用动力水泵，一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.52倍。当基坑涌水量Q60 m3h，多用离心式水泵。隔膜式水泵排水量小，但可排除泥浆水，选择时应按水泵的技术性能选用。当基坑涌水量很小，亦可采用人力提水桶、手摇泵或水龙车等将水排出。2）井点降水法在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，采用一般的明沟排水方法，常会遇到大量地下涌水，难以排干；当遇粉、细砂层时，还会出现严重的

13、翻浆、冒泥、流砂现象，不仅使基坑无法挖深，而且还会造成大量水土流失，使边坡失稳或附近地面出现塌陷，严重时还会影响邻近建筑物的安全。当遇有此种情况出现，一般应采用人工降低地下水位的方法施工。人工降低地下水位，常用的为各种井点排水方法，它是在基坑开挖前，沿开挖基坑的四周、或一侧、二侧埋设一定数量深于坑底的井点滤水管或管井，以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水，使地下水位降落到基坑底0.51.0m以下，以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工，不但可避免大量涌水、冒泥、翻浆，而且在粉细砂、粉土地层中开挖基坑时，采用井点法降低地下水位，可防止流砂现象的发生；同时由于土中水分排除后，动水压力减小或

14、消除，大大提高了边坡的稳定性，边坡可放陡，可减少土方开挖量；此外由于渗流向下，动水压力加强重力，增加土颗粒间的压力使坑底土层更为密实，改善了土的性质；而且，井点降水可大大改善施工操作条件，提高工效加快工程进度。但井点降水设备一次性投资较高，运转费用较大，施工中应合理地布置和适当地安排工期，以减少作业时间，降低排水费用。井点降水方法的种类有：单层轻型井点、多层轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点、无砂混凝土管井点以及小沉井井点等。可根据土的种类，透水层位置，厚度，土层的渗透系数，水的补给源，井点布置形式，要求降水深度，邻近建筑、管线情况，工程特点，场地及设备条件以及施工技术水平等情况

15、，作出技术经济和节能比较后确定，选用一种或两种，或井点与明排综合使用。表1为各种井点适用的土层渗透系数和降水深度情况。施工准备做施工临时围挡及各种警示标志接通施工用临时电路、水管查明地下管线及地下构筑物定 井 位测量放点校 核挖探坑埋设钢护筒、垒砌泥浆池钻机就位、调整钻机对准井位调整水平度、垂直度检查钻头直径钻孔至设计孔深换浆、验孔下井管、填滤料洗井、补滤料、上部封井是否影响交通做地下工作井做地下排水支管水泵安装，试抽水是否降水管井施工工艺流程图表1各种井点的适用范围项次井点类别土层渗透系数（m/d）降低水位深度（m）1单层轻型井点0.5503-62多层轻型井点0.5506-123喷射井点0.

16、128204电渗井点15注：无砂混凝土管井点、小沉井井点适用于土层渗透系数10-250md，降水深度5-10m。(4)设计计算 根据具体施工工点情况，在需要进行特殊工艺施工工点，进行单独方案确定和方案设计，主要为对结构稳定进行验算分析和细部操作程序确定。5.施工要求要树立安全第一，预防为主的思想，建立安全岗位责任制，设专职安全员，持证上岗，杜绝无证上岗。挖掘要作业半径内严禁施工人员进入。土方施工前，必须查明地下有无埋藏物。如有待相关管理单位拆迁完毕后，方可开挖。开挖基坑，根据设计文件或施工规范放坡、分层开挖。开挖基坑时，严禁掏土开挖。人工挖土，多人操作时相互间应保持安全距离。基坑较深时，设置上

17、下爬梯，供作业人员上下。基坑周围2.0米内，不得堆放土、料和机具设备。距离既有线距离较近时，开挖基坑前应对既有线路进行防护后，方可进行开挖。施工过程中，应设施工防护人员进行监控观察土体和边坡的稳定。提出合理的开挖程序及开挖施工参数。这是确保基坑稳定和控制基坑变形符合设计要求的关键，其基本要求为：(1)有支护的基坑要分层开挖，分层数为基坑所设支撑道数加一。每挖层及时加好一道支撑或设好一道锚杆。当采用土钉墙或喷锚网支护方案时，应按设计每挖一层土做一层支护、随挖随支护；(2)有内支撑的基坑，每层土的开挖，对同时开挖的部分，其位置和深度，以保持对称为原则，防止基坑支护结构承受偏载；(3)保证支撑、围檩

18、或拉锚的施工质量，科学组织、精心施工；(4)规定施工场地、土方、材料、设备的堆放场地及数量，限定基坑旁边的超载；(5)确保排水、堵水及降水的措施，严防围护墙体发生水土流失而导致基坑失稳；(6)合理确定地基加固的范围、质量要求及检验方法；(7)选择满足出土数量和时间要求的开挖设备、运输车辆及道路和堆放条件；(8)提出监测设计，落实按监测信息指导施工防止事故的方案。基坑开挖的几何尺寸(长、宽、高)和边坡开挖部分的无支撑暴露时间，对基坑围护墙体和坑周地层位移有明显的相关性。这里反映了基坑开挖的时空效应的规律。考虑时空效应的开挖及支撑施工应根据下述诸因素进行：(1)基坑规模、几何尺寸、围护墙体及支撑结

19、构体系的布置；(2)基坑地基加固和施工条件；(3)选择基坑分层、分块、对称、平衡限时开挖和支撑的顺序，并确定各工序的时限。(4)在施工方案中对如下施工参数进行规定：开挖分层的层数，每层分部开挖的数量，分部开挖的时间限制；分部开挖后，完成支撑的时间限制；支撑预加轴力(采用钢支撑时)；当采用盆式开挖时，其贴靠挡土墙的支承土堤的每步开挖宽度和高度；每步开挖所暴露的部分墙体，在开挖卸载后无支撑的暴露时间、暴露的宽度和高度。6、质量检查与验收以项目经理部成立的质量控制体系为保证，发挥控制体系作用，严控工程施工质量和安全，确保工程安全、有序进行。一般基坑开挖（开挖深度小于5米）分级放坡施工，施工至设计标高

20、后做好相应的防排水措施，由现场施工人员和技术人员进行结构几何尺寸、施工质量的自检，发现问题立即整改，检查合格后报现场安全质量检查工程师进行现场检查，对提出问题进行整改，各项检查指标合格后报现场监理工程师进行验收。 对于需进行特殊支护形式的基坑及降水方案，除正常的质量安全自控体系检查和报检程序检查外，特别需现场施工时报方案制定相关人员进行现场核查，确认方案实施的可行性和安全性，如存在问题时需方案变更或方案优化。第一次实施方案时应通知总监理工程师进行现场方案的确认。7、安全管理1）安全目标 无人身重伤及其以上事故；年负伤频率低于12；无等级火警事故；无机械及行车事故。2）保证安全生产组织措施认真贯

21、彻落实“安全第一，预防为主”的方针，以“安全为了生产、生产必须安全”为指导，严格按照安全技术操作规程和安全规则去组织施工；做好安全生产，对保持职工队伍稳定、解决职工后顾之忧，创造良好的施工生产环境，保证施工生产有序进行至关重要。为实现上述安全目标，标段成立以架子队队长为第一责任者的安全生产组织领导机构，以安全质量监察部为主要职责部门，施工队成立以队长为首的安全生产组织，下设队安检室。安检室设专职安检工程师和安检员，工班设兼职安全员,自上而下形成安全生产监督、保障体系，对施工生产实施全过程安全监控。具体安全保证体系及安全保证制度、安全措施等以安质部具体实施细则进行施工过程监督和检查依据，全过程控

22、制施工安全与质量，确保安全生产。安全管理领导小组： 组 长：田军 副组长：黄立 常剑钊组 员：杜顺利 孙宝忠 朱树坤 李卿 贺利 杨鹏 张云飞 张 弩 刘 钰 赵海明 姚晓旭 张勇 董国林 王华洪 3）确保安全生产措施以架子队安质部为主责单位，建立健全安全检查制度和各项规章制度，确保施工现场人员在上岗前的安全培训和考核，负责工程项目施工的全部安全工作。（1）实行安全生产检查制度，架子队每月由安全生产领导组进行安全生产大检查，专职安检工程师和安全员负责日常安全检查，发现问题及时处理，堵塞漏洞，消除隐患。（2）开展安全教育，上岗前由安检工程师负责组织全体人员，认真学习有关施工安全规则和安全技术操作

23、规程，提高全员的安全生产意识。工班每日由班长和安全员进行班前讲话，提出当天的安全生产具体要求和注意事项，做到预防为主，防治结合。（3）实行各项安全生产岗位责任制，明确责任，把安全工作落实到每个人。（4）施工现场做到布局合理，机械设备安置稳固、材料堆放整齐，用电设施安装触电保护器，场地平整，为安全生产创造良好的环境。施工现场要设有醒目的安全标语和安全警示标志，提示所有施工人员注意安全。施工便道边坡要稳定,并做必要防护,便桥必须详细设计，满足载重及稳定标准。（5）以建设安全标准工地为基础，对重点工程制定安全标准工地的标准及考核办法，并组织实施，逐步实现全标段的安全标准工地建设。切实加强施工“硬件”

24、建设和投入，随时按标准检查控制，使施工安全标准化、规范化，达到有序可控。（6）对高、难、险工程及惯性事故易发的施工工序，制定针对性强、可操作性强、便于检查的安全技术措施，并指定专人负责贯彻落实。日常安全检查对照安全技术措施（监控措施），增加检查频数，发现问题及时纠正、解决，把事故隐患消灭在萌芽状态。（7）施工用钢板桩围堰、土钉墙防护等特殊结构要经设计计算，具备足够的强度和安全系数。（8）所有起重设备、电器设备、运输设备等, 必须加强保养，使其保持良好的工作状态及具有完备的安全装置。所有机具设备的操作人员必须经过严格训练，持证上岗，并严格遵守操作规程，严禁违章作业。（9）深基坑施工，必须配戴安全

25、帽，基坑边设置安全防护网，设立明显安全警示标志。（10）在完善实施性施工组织设计的同时，编制详细的安全操作规程、细则，制定切实可行的安全技术措施，经有关部门审核后遵照执行。4）防汛措施（1）认真贯彻中华人民共和国防汛条例，以“预防为主，以消为辅”为指导思想。结合本工程的实际情况，部署、落实好各施工项目的防汛安全工作，制定防汛计划，确保施工期间安全渡汛。（2）成立防洪保证体系和防洪抗洪抢险队，负责本单位的防洪工作。防洪物资及机具准备充分，专人保管。组 长： 田军副组长： 黄立 杜顺利 孙宝忠 朱树坤 组 员： 刘裕 贺利 杜转强 胡志明 常启祥 （3）汛期雨季之前，对本单位驻地、工地、料库、料场

26、进行全面检查，了解水情和排水情况，查看有无水害隐患。对于破坏路基原有植被、护坡、挡墙和排水系统等影响路基稳定和侵占河道、阻碍排洪的工程，会同有关部门进行现场联合检查，共同确定必须处理的项目，发现易受水害的隐患，限期解决。（4）在汛期中，施工用的机具、材料、设备等，放置在不易被水淹没的高处。因施工需要或地形限制， 必须设在河滩和山谷低凹地时，采取措施，防止被水淹和洪水冲走。（5）汛期要与当地气象部门加强联系，了解近期气象预报，掌握雨汛情况，做到心中有数，一旦遇有灾害性天气和水情，能及时作出部署,确保人身安全和财产不受损失。（6）防汛期间，领导干部二十四小时轮流值班。防汛重点施工项目要设专用通讯工

27、具，以便及时了解现场情况。汛期准备充足的器材、运输工具及劳力等，以备应急抢险。（7）雨季施工，必须制定周密的防汛措施，保证基坑、工作坑排水畅通，遇大暴雨天，派专人日夜监护，并做好抢险准备。8、应急预案及易出现的问题应变处置措施成立安全应急预案小组，实施以安全质量监察部为主责部门的安全应急救援预案实施细则，发挥应急预案小组职责，有效控制和降低事故发生。组 长： 田军 副组长： 黄立 成 员：杜顺利 孙宝忠 朱树坤 李 卿 贺 利 刘 钰 赵海明 姚晓旭 张 勇 董国林 王华洪 张 弩 杨 鹏 张云飞1）围护结构出现渗水、漏泥或开挖面以下出现冒水：应变处置措施：采取止水堵漏措施；发现薄弱环节，及时

28、采取加固措施。2）土方开挖不均衡，支撑施工不及时致使支护系统受力和变化速率过大：应变处置措施：加快开挖和支撑的施工进度，增加支撑预加轴力的次数；调整开挖及支撑施工次序，减小每步开挖的空间尺寸，使基坑受载均衡。3）围护结构刚度、强度不足，变形过大：应变处置措施：增加临时斜撑、角撑；对支撑加设预紧力；加强支撑的竖向间距；在坑内堆载或坑周卸载。4）基坑隆起过大应变处置措施：在最下层开挖时,采取分块挖、分块浇筑垫层混凝土，以控制墙体位移；采用中心岛法挖土；超前在坑底进行块凝压力注浆；压载。5）支撑支柱桩不均匀沉降或上浮应变处置措施：在支撑上加载或卸载；设置临时拉系构件，以使支撑稳定；设立竖向十字撑；调整立柱上支托支撑的支托构件标高。6）支撑因截面不足，有压损可能应变处置措施：在竖向及水平向增设支撑；加固支撑。7)支撑下垂、挠曲变形：应变处置措施：对杆件进行加固，设置临时拉系构件，以缩短构件的长细比；必要时增设水平向和竖向支撑；地面上对称卸载，坑内堆载。8)支护体系及土体变化速率突增，基坑有失稳可能应变处置措施： 放水回灌；对基坑进行局部乃至全部回填；在采取以上措施，土体得到临时稳定后；着即进行地基或支撑加固。中铁三局五公司向莆JX-4B标经理部 2009年1月10日- 19 -中铁三局五公司向莆铁路JX-4B标