基坑开挖施工方案

东圃立交市政化改造工程 基坑开挖支护工程 基坑开挖支护 施 工 技 术 方 案 编制： 审核： 审批： 广州市公路工程公司 东圃立交市政化改造工程项目经理部 2015年8月 目 录 一、工程概述 1 1.1、编制依据 1 1.2、工程概况 1 1.3、施工环境条件 1 二、施工安排 5 2.1、施工设备 5 2.2、人员组织 6 2.3、前期准备 6 三、施工工艺流程 7 3.1、方案确定 7 3.2、基坑开挖流程 8 四、基坑支护施工方案 8 4.1、钢板桩支护施工工艺 10 五、土方施工方法 13 5.1、基坑排水系统 13 5.2、基坑土方开挖 13 5.3 、基坑监测措施 14 六、雨天施工继续措施 15 七、质量保证措施 16 八、安全文明保证措施 16 8.1、安全技术规程 16 8.2、深基坑作业安全保证措施 18 8.3、文明施工保证措施 19 8.4、应急预案 20 附件： 21 一、工程概述 1.1、编制依据 1、东圃立交市政化改造工程一期工程设计图纸及工程设计资料  2、<<建筑地基基础设计规范>>（GB50007-2011） 3、<<建筑地基处理技术规范>>(JGJ79-2012) 4、<<建筑结构荷载规范>>(GB50009-2012) 5、<<东南西环市政化-东圃立交改造工程 岩土工程详细勘察报告>>，日期：2015年03月03日。 1.2、工程概况 广州环城高速公路分为东环、南环、西环及北环4段，东环由广州世界大观附近的黄村立交起，跨过广园快速路、广深铁路、中山大道及黄埔大道，以东圃大桥跨过珠江北帝沙航道至海珠区新洲转入南环。 东圃立交以实现东环高速与中山大道、黄圃大道等市政道路的交通转换设置的立交，位于广园快速以南，黄埔大道以北，车陂路以东，黄村大道以西。在本工程范围内，东环以南北走向。 本工程为东圃立交市政化改造工程（一期工程）雨污配套排水工程改造工程，新建污水管道DN500～1000长度1806m，采用明挖施工；新建雨水管d500～2000总长度2435m，渠箱4.0×2.0m、3.5×2.5m、2.5×2.0m、2.0×2.0m总长892m，明渠1.0×0.8m总长108m，采用明挖施工。 1.3、施工环境条件 1、工程地质条件 （1）区域地质条件 根据区域地质资料，场区上覆为第四系松散堆积层，包括人工填土层（Q4ml）、第四系全新统河流相冲积层（Q4al）、第四系上更新统河流相冲积层（Q3al）和残积层（Qel），下卧基岩为白垩系上统（K2）碎屑岩，岩性主要为粉砂岩、含砾粉砂岩、砂砾岩、砾岩等。 本工程处于天河向斜东部扬起端。天河向斜位于沙河—天河—员村一线，呈北西—东西走向，北西端被广从断裂所切，槽部地层为黄花岗段（K2d2），两翼为三元里段（K2d1）和三水组（K1S）各段，岩层倾角一般10°～30°，东南扬起端及翼部圈闭开阔，其北、东、南三面均被断裂所围限。 （2）地基土（岩）的构成和特征 场区第四系覆盖土层主要为人工填土层（Q4ml）、全新统河流相冲积层（Q4al）、上更新统河流相冲积层（Q3al）及残积层（Qel），下伏基岩为白垩系上统碎屑岩（K2）。根据场地岩土层的成因、岩性和状态，自上而下划分为： ①人工填土层（Q4ml） 杂填土：见于场区大部分地段，呈层状或似层状分布。灰黄色、褐灰色、杂色，稍湿，稍密。主要由碎石，碎砖块等建筑垃圾及粘性土组成，硬质物含量约30%～70%，顶部30cm多为砼路面。该层直接出露于地表，层厚1.20～5.00m，平均2.80m。统计轻型动力触探测试158次，锤击数N10=10.0～73.0击，平均37.0击。 素填土：见于场区部分地段，呈似层状分布。褐灰色、灰黄色，很湿，稍密，主要由粉质粘土、砂土及碎石块组成，顶部30cm多为砼路面。层顶埋深0.00～3.00m，层厚1.20～4.50m，平均2.42m。统计轻型动力触探测试36次，锤击数N10=7.0～65.0击，平均25.2击。 ②第四系全新统河流相冲击层（Q4al） 粉质粘土：见于场区大部分地段，呈层状或似层状分布。灰黄色，浅灰色，灰色，软塑，局部偏可塑状，砂感强烈。层顶埋深1.50～10.00m，层厚0.70～5.50m，平均1.92m。统计标准贯入测试10次，锤击数N=3.0～5.0击，平均3.7击；统计轻型动力触探59次，锤击数N10=10.0～40.0击，平均25.5击。 淤泥、淤泥质粉质粘土：分布范围较小，呈似层状或透镜状分布。深灰色，流塑，含有机质，具臭味，局部夹薄层细砂。层顶埋深1.50～7.80m，层厚0.70～6.50m，平均2.57m。统计标准贯入测试22次，锤击数N=1.0～3.0击，平均1.5击。 细砂、淤泥质细砂：分布范围较小，呈似层状或透镜状分布。灰色，灰黑色，饱和，松散，颗粒较均匀，含少量粘性土或淤泥质。层顶埋深0.70～9.50m，层厚0.70～9.50m，平均2.26m。统计标准贯入测试19次，锤击数N=2.0～5.0击，平均3.6击。 中砂：见于场区部分地段，呈似层状分布。灰色，灰黑色，饱和，松散，颗粒较均匀，含少量粘性土。层顶埋深1.60～8.70m，层厚0.60～4.90m，平均1.98m。统计标准贯入测试17次，锤击数N=4.0～9.0击，平均6.3击；统计轻型动力触探13次，锤击数N10=20.0～45.0击，平均29.8击。 ③第四系上更新统河流相冲积层（Q3al） 粉质粘土：见于场区大部分地段，呈层状分布。褐红色，砖红色，可塑，土质不均，砂感强烈。层顶埋深1.80～12.70m，层厚0.60～9.00m，平均3.32m。统计标准贯入测试45次，锤击数N=5.0～13.0击，平均8.4击；统计轻型动力触探27次，锤击数N10=30.0～60.0击，平均46.0击。 中、粗砂：见于场区部分地段，呈似层状分布。灰白色，饱和，稍密，颗粒不均，含少量石英细砾及粘性土。层顶埋深4.20～12.00m，层厚0.50～5.10m，平均1.83m。统计标准贯入测试11次，锤击数N=10.0～18.0击，平均11.9击。 ④残积层（Qel） 为白垩系上统碎屑岩风化残积土，呈粉质粘土状，根据其状态可划分为： 可塑粉质粘土：见于场区部分地段，呈似层状分布。暗紫红色，可塑，遇水易软化，土质较均匀。层顶埋深4.80～13.50m，层厚0.70～7.50m，平均3.26m。统计标准贯入测试32次，锤击数N=6.0～13.0击，平均10.0击。 硬塑粉质粘土：见于场区大部分地段，呈层状分布。暗紫红色，硬塑，土质较均匀，遇水易软化。层顶埋深7.70～17.10m，层厚0.50～8.00m，平均3.00m。统计标准贯入测试57次，锤击数N=16.0～29.0击，平均21.7击。 ⑤白垩系上统沉积碎屑岩（K2） 场区的基岩为白垩系上统沉积碎屑岩，岩性组合为粉砂岩、含砾粉砂岩、砂砾岩、砾岩，碎屑状结构，中-厚层状构造，按风化程度可划分为： 全风化带：揭露于场区部分地段，呈似层状分布。暗紫红色，岩石风化剧烈，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化。层顶埋深9.20～19.20m，层厚0.90～4.60m，平均2.58m。统计标准贯入测试21次，锤击数N=29.0～49.0击，平均38.0击。 强风化带：分布范围广泛，呈层状分布。暗紫红色，岩石风化强烈，岩芯呈坚硬土柱状、半岩半土状及碎块状，岩块轻击可碎，遇水易软化，其中常见中风化岩夹层或透镜体，岩质较坚硬。层顶埋深10.10～20.60m，强风化总厚度2.70～19.60m，平均11.74m。统计标准贯入测试46次，锤击数N=50.0～80.0击，平均60.0击。 中风化带：分布范围广泛，呈层状分布。揭露岩性为含砾粉砂岩、粉砂岩和砂砾岩等，暗紫红色，岩石裂隙发育，岩芯呈8-25cm短柱状，岩质较新鲜坚硬。层顶埋深14.80～32.60m，揭露中风化带总厚度1.50～14.70m，平均6.69m。统计中风化粉砂岩、含砾粉砂岩和砂砾岩饱和单轴极限抗压强度50组，frb=3.45～15.30MPa，平均10.10MPa。本岩层带中的强风化夹层比较发育。 微风化带：揭露范围广泛，呈层状分布。揭露岩性主要为含砾粉砂岩、砂砾岩，暗紫红色，约含15-45%砂质岩、硅质砂岩砾，砾径0.5-5cm，泥钙质胶结，岩石裂隙不甚发育，岩芯多呈柱状，节长一般为10-25cm，最长1.0m，岩质较新鲜，致密坚硬，锤击声脆。层顶埋深17.80～48.80m，揭露厚度6.20～14.20m，平均8.62m。统计微风化含砾粉砂岩和砂砾岩饱和单轴极限抗压强度39组，frb=15.60～34.10MPa，平均21.10MPa。本岩层带中的中风化夹层比较发育，亦存在一些强风化夹层。 2、水文地质 （1）地下水类型 场地地下水类型主要有上层滞水、孔隙潜水、承压水和基岩裂隙承压水。 上层滞水：赋存于第四系人工填土层中，但含水量有限，地下水主要接受大气降水的渗入补给，其动态受季节影响显著。 孔隙潜水、承压水：赋存于第四系全新统和上更新统冲积砂层中，分布较广泛，具有一定的厚度，含水量较大。孔隙地下水主要为承压水，局部为潜水，主要接受大气降水的渗入补给和上游地下水迳流的侧向补给。 基岩裂隙承压水：场地碎屑岩强～中风化带裂隙较发育，含裂隙承压水，但含水量一般不大，基岩裂隙水主要接受大气降水和上游地下水迳流的侧向补给。 根据钻孔终孔24小时后观测，场地地下水混合稳定水位埋深一般为0.75～4.50m，标高一般为4.17～8.91m。 （2）地下水腐蚀性 场地的地下水对混凝土结构具微腐蚀性，在长期浸水环境下对混凝土中钢筋具微腐蚀性，在干湿交替环境下对混凝土中钢筋具微～弱腐蚀性。 二、施工安排 2.1、施工设备 现场根据施工进度和工程需要，及时做好材料、机械进场计划，对于新进场的人员及时进行三级安全教育、岗前培训等，并办理相关证件和手续。进场的机械都必须有合格证、年审证等，并进行设备检查，合格的才能投入作业。主要机械设备如下表： 序号 设备名称及工种 数量 单位 规格型号 入场情况 1 长臂挖掘机 1 台 PC320 根据需要入场 2 液压挖掘机 2 台 PC120 根据需要入场 3 液压挖掘机 2 台 PC200 根据需要入场 4 汽车式起重机 1 台 25T 根据需要入场 5 装载机 2 台 ZL40 根据需要入场 6 压路机 1 台 18T 根据需要入场 7 钢板桩机 1 台 根据需要入场 8 装卸卡车 2 台 根据需要入场 9 土方工 4 人 根据需要入场 10 发电机 1 台 75KW 根据需要入场 11 抽水机 4 台 3KW 根据需要入场 表2-1 主要的机械设备 2.2、人员组织 以项目部为管理组，根据本工程规模和有关作业工种，配备足够的技术管理人员。项目部管理以项目经理为核心，配备项目副经理、项目技术负责人、技术员、施工员、质安员及材料试验等专职人员，全面负责该工程的施工、技术、进度、安全、质量、材料、文明施工及消防等工作。主要管理人员如下表： 序号 职务 姓名 技术职称 1 项目经理 张芳 路桥高级工程师；公路、市政工程一级注册建造师 2 项目总工 赖富才 路桥高级工程师 3 试验工程师 李海翔 路桥工程师 4 桥梁工程师 左勇 路桥工程师 5 道路工程师 黄胜明 路桥工程师 6 质检工程师 吴景尧 路桥高级工程师 7 计划工程师 周颂民 路桥工程师 8 测量工程师 朱云雄 路桥工程师 9 财务负责人 黄素芹 会计师 10 专职安全生产管理人员 赵四海 机械工程师 表2-2 人员组织安排表 2.3、前期准备 1、进行技术交底。施工前，由项目部总工对项目部施工管理人员和施工操作人员进行技术交底，使参加施工的人员熟悉设计图纸要求，清楚施工规范和质量验收规范。 2、编制施工进度计划、材料进场计划、劳动力需用量计划以及机械设备需用量计划。 3、施工便道的平整、清理，确定施工顺序后，务必使施工地段的施工便道畅通。 4、施工测量： （1）在施工之前，场内所有的红线桩及建筑物的定位桩，全部经规划部门测量核准。 （2）所用的测量器具均经计量检验合格后才使用，并对经纬仪、水准仪作简易校核。 （3）对设计部门提供的控制点和水准点进行复核，复核结果符合设计规范要求后，报监理工程师认可，然后才进行施工放样测量。 （4）所有测量放线均做好测量施工记录，并将结果及时报告监理工程师，得到其认可后即开始下一道工序的施工。 （5）在场边道路及场内的临时设施上做好定位标记，以备观测。 （6）在基坑开挖前，根据施工图纸坐标位置放出土方开挖边线。 （7）所有的测量桩、红线点一经核实后，项目部就落实专人对其进行定期检查复核，以确保红线点的准确性。 5、作业条件： （1）土方开挖前，应摸清地下管线等障碍物，并应根据施工方案的要求，将施工区域内的地上、地下障碍物清除和处理完毕。 （2）建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线（桩），标准水平桩及基槽的灰线尺寸，必须经过检验合格，并办完预检手续。 （3）场地表面要清理平整，基坑开挖工程应做好排水坡度，在施工区域内，要挖临时性排水沟。 （5）夜间施工时，应合理安排工序。施工场地应根据需要安装照明设施，在危险地段应设置明显标志。 三、施工工艺流程 3.1、方案确定 根据本工程现场地质情况及基坑开挖安全要求，对基坑支护的方案确定如下：基坑开挖深度小于2.5m时采用放坡开挖处理，当基坑开挖深度大于2.5m时，采用拉森钢板桩或槽钢加内支撑支护结构，钢板桩长度根据管坑不同深度采用6、9、12米,采用静力压入。具体要求见表3-1。 表3-1 管坑支护参数表 本工程中IK0+100~IK0+200段按设计要求开挖深度超过5m，施工时采用于开挖宽度范围内两侧各加宽2m的原地面开挖1m，降低原地面标高，再采用B型支护。 3.2、基坑开挖流程 施工准备 打桩定位放线 施打钢板桩 土方开挖 安装支撑 安装管道 回填土方 拆支撑 拔钢板桩 钢板桩土孔处理 降土 图3-2 基坑开挖流程图 四、基坑支护施工方案 根据地质及水文情况，不超过2.5m位置将采用放坡开挖；基坑开挖深度超过2.5m将采用拉森钢板桩或槽钢加内支撑的支护结构。拉森Ⅲ型钢板桩的规格：400×125×13，每延米重150kg/m2，每延米截面面积为191cm2；每延米惯性矩16800cm4；每延米抗弯模量1340cm³；拉森Ⅳ型钢板桩的规格：400×170×15.5,每延米重190kg/m2，每延米截面面积为242.5cm2；每延米惯性矩38600cm4；每延米抗弯模量2270cm³。 拉森Ⅲ钢板桩支护施工，钢板桩长度分为6、9、12m三种规格，拉森Ⅳ钢板桩支护施工，钢板桩长度均为12m。钢板桩之间每隔3m设置一根横撑，采用2×工字钢36c+2×钢管进行连接。钢腰梁通长设置，并与钢板桩机支撑焊牢，转角必须设置专用构件。采用直径φ380×10的钢管进行内支撑。钢板桩打入深度根据支护段深度决定。 管坑支护剖面如下： 图4-1 A、B型管坑支护剖面 管坑支护平面图如下： 图4-2 A、B型管坑支护平面 4.1、钢板桩支护施工工艺 1、钢板桩施工的一般要求 （1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。 （2）基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。 （3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 2、钢板桩施工的顺序 钢板桩准备→测量放样→钢板桩打设→偏差纠正→对撑安装→拆对撑→拔桩。 3、钢板桩的检验、吊装、堆放 （1）钢板桩的检验 对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。 外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。 （2）钢板桩吊运 装卸板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。 （3）钢板桩堆放：钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意： ① 堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便； ② 钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； ③ 钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5 根，各层间要垫枕木，垫木间距。一般为3～4 米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2 米。 4、钢板桩施打 （1）钢板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。 （2）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通钢板桩，不合格者待修整后才可使用。 （3）打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，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）钢板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使钢板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10～20 根钢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钢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钢板桩高度打入。 屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对钢板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、钢板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是钢板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的钢板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端钢板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当钢板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。 钢板桩打设的公差标准如下表所示： 项目 允许公差 钢板桩轴线偏差 ±10cm 桩顶标高 ±10cm 钢板桩垂直度 1% 表4-3 钢板桩打设公差标准 （6）密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。 （7）打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。 5、钢板桩的拔除 基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，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 本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢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 ① 拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，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，可先用振动锤将钢板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的钢板桩可先用柴油锤将桩振下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。 ③ 起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。 ④ 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2～2.0倍。 ⑤ 对引拔阻力较大的钢板桩 ，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。 6、钢板桩土孔处理 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、土方施工方法 5.1、基坑排水系统 根据本工程的特点及现场地质情况，基坑采用地面截水与基坑底排水、围护结构止水相结合，形成完善的排水网络系统。 1、地面截水 施工前，在场地四周距坡顶2m处设置30cm×30cm排水沟，排水沟设集水井60cm×60cm通过水泵排至现有河道中。 2、基底排水 沿基坑底挖设排水沟及集水井，基坑内水通过集水井抽排至坑顶排水沟。 5.2、基坑土方开挖 1、施工资源配置 每个作业面配备一般挖掘机1台、小型挖掘机（带内支撑工点使用）1台、装载机1台、自卸汽车2台。 土方开挖速度按每台自卸汽车150～200m3天，并按结构的施工流速控制。挖出的土方进行外运弃置。 2、土方开挖施工方法 （1）基坑开挖在支护完成后开始。 （2）严格控制每层的开挖深度，杜绝超挖。 （3）由于土方开挖分层进行，每层开挖深度有限，采用支撑支护时，下层土方必须在支撑安装施工后一定时间内进行。局部基坑土方开挖与支护必须紧凑衔接。 （4）基坑开挖总体顺序为：在基坑横断面上，在纵向上采用后退式开挖，坑底留30cm的土层采用人工开挖修整，以便尽量减小对坡面和坑底的扰动。 （5）深基坑采用挖掘机进行开挖，土方开挖由专人指挥，采取分层对称开挖。 5.3 、基坑监测措施 1、基准网的建立 为了科学地预测基坑支护的稳定和周边环境的变化，及时预报和提供准确可靠的变形数据，因此建立基坑支护施工变形与沉降观测网，定期进行变形沉降观测。 2、基坑支护变形观测 （1）基坑支护水平位移观测 在基坑边坡顶上布置基线（每基坑边一条），每条基线上设1～3个变形观测点，同时又作为沉降观测点。 （2）基坑支护沉降观测 利用远离场区的城市高程系水准控制点或独立水准点作为沉降观测的起算点，与以上点联测，构成基坑支护沉降观测网。 四面围墙周边附近各布置四个沉降观测点，与基坑周边浅埋基础建（构）筑物、重要管线监测点一起构成监测周边环境的沉降观测网。 3、观测方法 （1）水平位移观测 分别在基线点四个角上设站，观测四边网的水平角度(四边形内角)，并与城市的大地控制网三角点联测水平夹角，检查基线点是否发生位移，在基线点正确无误的情况下，同时在四角测端上分别以对应的相邻角点定向，并观测定向基线上各预埋点的水平位移量初始读数。 （2）沉降观测 对基坑边上的各点及周边点建立的沉降观测网的测量方法为：首先自远离基坑的城市水准控制点开始观测，引测至基坑周围后，按编定的各点观测次序依次观测，最后测至另一水准控制点符合。 4、监测要求如下表： 表4-4 监测数字表 六、雨天施工继续措施 根据施工进度计划，为保证雨天基坑施工的施工质量和施工安全，在施工前必须认真编制好雨天施工的技术和安全措施，并制定层层落实的具体办法和定期检查制度。雨天基坑工程施工技术措施如下： 1、注意各种媒体提供的天气预报，根据天气的情况合理安排生产；避免在雨天进行基坑开挖施工，尽量利用晴好天气投入充裕的人员及挖掘机、自卸车等施工机械进行施工，确保按计划完成土方量。 2、暴雨、台风等恶劣天气前后，现场安全小组专门检查临设、棚架、支顶、围护、设备、电器的安全，发现隐患立即整改。 3、做好基坑防、排水措施，基坑四周设置排水边沟排水，基坑底设置排水边沟及集水井集水，配置足够的抽水机。暴雨天气设置专门班组，对所有排水管沟、井口进行24小时巡查，及时疏通，确保施工现场排水顺畅。 4、若挖出的淤泥或淤泥砂质土等，无法直接运输，将其堆放在临时堆土场内，做晾晒后再外运土方。 5、施工现场的大型临时设施，在下雨前应修整加固完毕，保护不漏、不塌、不倒、周围不积水；施工现场的机电设备（配电箱、电焊机等）设有可靠的防护装置；经常检查照明和动力线有无混线、漏电，埋设是否牢靠等，保证下雨天正常供电；不能受台风暴雨袭击的原材料、构件和设备等，应放入室内或设置坚实的基础堆放在较高处，或用棚布遮盖严密。 6、成立防洪抗险小组，由项目经理任组长，负责暴雨天气可能会出现险情的抢救组织工作。 7、加强基坑监测，随时注意基坑的变形及基坑支撑体系应变等情况，如出现异常情况及时处理。 七、质量保证措施 1、严格遵守和执行有关的施工质量规范。 2、根据ISO9001标准要求，推行全面质量管理，建立质量保证体系，提高全员质量意识，确保质量管理惯彻整个施工过程。坚持质量自检、互检、交接检“三检”制。 3、实行质量管理项目部负责制，配置专职质检员，具体负责质量管理工作。严格按项目部管理体系进行施工管理。 4、钢板桩施打前必须进行选材，对有变形的进行矫正。 5、钢板桩统一为拉森式（U）型，施工时，每支之间必须扣好企口，防止漏水。 八、安全文明保证措施 8.1、安全技术规程 1、机械挖土安全技术规程 （1）机械开挖时应严格控制中线和边坡。 （2）机械挖土时，必须严格遵守挖土机械的安全技术操作规程，挖土前，应先发出信号，在挖土机臂杆回转半径范围内，不得进行其它工作。 （3）机械挖土分层进行，合理放坡，防止塌方、溜坡等造成机械倾翻、淹埋等事故。用推土机回填，铲刀不得超出坡沿，以防倾覆。陡坡地段堆土设专人指挥，严禁在陡坡上转弯。推土机陷车时，用钢丝绳缓缓拖出，不得用另一台推土机直接推出。 （4）多台挖掘机在同一作业面机械开挖，挖掘机间距应大于10m；多台挖掘机械在不同台阶同时开挖，应验算边坡稳定，挖掘机离下部边坡有一定的安全距离，以防造成翻车事故。 （5）机械施工区域禁止无关人员进人场地内。挖掘机工作回转半径内不得站人或进行其他作业。挖掘机、装载机卸土，应待整机停稳后进行，不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过；装土时人都不得停留在装土车上。 （6）挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥； 所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶，防止撞车。 （7）有地下设施地段开挖时，应先向司机进行设施位置、走向等交底并一边开挖，一边派人指挥。 （8）当用机械开挖土方时,保留20cm土用人工清槽,不得超挖。 （9）机械在挖土过程中，跟机修坡清底的人员应距铲斗保持—定安全距离，必要时应先停机再操作。同时视深度、边坡情况采取支撑措施。 2、 深基坑作业安全技术规程 （1）凡开挖前应依据图纸及地质资料对地下设施进行勘测，制定地下设施保护方案。 （2）挖坑应从上而下分层开挖，视土质的性质、湿度和深度设置边坡或支顶。 （3）坑内应设排水坑集水，抽水机必须不漏电，操作时，应严格执行其安全操作规程，每台抽水机应有良好接零并设置漏电保护开关，一机一电制，并设专人看管。 （4）坑边3m范围内不准堆放土方、材料、机具，堆土应离坑边3m外，且堆土高度不超过1.5m，且不得靠近危墙、单圩墙堆放，同时堆土不准覆盖、堵塞排水沟渠井、测量标志等。 （5）机械挖土时，挖泥机应严格执行机械安全操作规程，坑内禁止站人，且挖泥机悬杆半径内禁止从事他项工作。 （6）坑内人工挖土时，工人间距不少于2.5m，坑深超过1.5m时，应利用台阶分级送上(台阶宽度不少60厘米)，不准往上抛掷，施工中随时注意坑旁建筑物，支撑挡板的松动情况。 （7）凡上、下坑应设置梯子，禁止踩踏支撑及攀爬上、下。 （8）凡经坑内送物料时，应用传递方式，禁止随意往下抛掷。 （9）各种支撑拆除应经施工人员批准，从下而上逐步拆除，且先填土夯实后再拆顶。 8.2、深基坑作业安全保证措施 1、开挖施工现场的安全措施 （1）为保证基坑的稳定,防止塌方,滑坡,禁止在基坑附近弃土,要挖多少,运走多少。 （2）施工及暴雨期间应做好管坑临时排水措施。 （3）基坑四周做1.2m高的防护围栏，并用密目网封闭，并张挂安全警示牌，1m以内不得堆土堆料。夜间设红色警示标志。 （4）按施工平面布置图规定位置安放施工机械和堆放材料。 （5）施工区域与高压电线等的距离要符合安全距离要求。 （6）各危险部位、项目的警告标志齐全。 （7）安全守则、安全管理规定、安全生产责任及文明施工宣传标语、张贴、张挂于显眼或人员集中处。 2、吊装、起重作业 （1）起重安装作业前须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性，并进行试运行；钢丝绳的安全系数应符合规定。 （2）起吊作业时指派专人统一指挥，参加起重安装的起重工要掌握作业的安全要求，其余人员应分工明确。 （3）汽车吊作业地面应坚实平整，支脚支垫牢靠。作业时严禁回转半径范围内的吊臂下站人，严禁起吊的重物自由下落。 3、夜间作业 （1）注意安排好工作计划，劳逸结合。 （2）夜间施工时，施工现场必须有足够的照明。 （3）用于上下攀登的通道必须设有足够的照明灯具。 4、安全用电 （1）严格遵守建设部《施工现场临时用电安全技术规范》（JTJ46-2012）的规定，搞好本段工程的用电安全工作。 （2）工地供电采用TN--S系统三相五线制系统。用电线路采用高架或埋地铺设。场内架设电线应绝缘良好，悬挂高度及线间距应符合电业部门的安全规定。 （3）各种电器设备，符合一机一箱一闸一保的用电要求。 （4）现场接灯照明时，凡危险场所及潮湿环境应使用安全电压；灯安装在工作时触碰不着的地方；保持一灯一开关且有防雨装置。 （5）各种电气设备的检查维修，一般应停电维修，并挂上警示牌。严禁在施工现场使用金属体代替保险丝。 （6）工地安装的变压器符合电业部门的要求，并设专人管理。变配电设备处，配专用灭火设备和高压安全用具。非电工人员严禁接近带电设备。 （7）移动式电气机具设备应用橡胶电缆供电。 （8）电工人员应持证上岗。 8.3、文明施工保证措施 1、现场办公室及各种临设布置合理、方便、整齐、划一，工程一开工，文明施工的宣传标语要同步进场。 2、严格控制施工范围、搭设临设、停放机具、材料不乱占施工范围外的道路场地。 3、材料、机具管理 （1）材料进场后进行分类堆放，并按照ISO9001：2000文件要求进行标识。在运输和储存施工材料时，采 取可靠措施防止漏失。 （2）施工机具统一在确定场所内摆放，并用标识牌标明每一类机具摆放地点。所有施工机具都必须保持整洁机容，每天进行例行保养。 （3）工地一切材料和机具设备不得堆放在文明施工围蔽外，必须在场内离开围蔽分类堆放整齐，保证施工现场道路畅通，场地整洁。 4、散体物料的管理 所有运输散体物料的车辆均符合广州市对散体运输车的规定，保证车容整洁，不污染四周道路。余泥运至指定地点堆放，不得将泥浆随处卸弃而污染当地环境。 8.4、应急预案 制定安全事故应急预案，在应急预案中阐明应急准备与响应小组机构及其职责、事故报告基本程序、制定常见事故应急预案（准备采取的紧急排险、避险和逃生措施、紧急事故处理措施）、紧急救援措施等，并根据实际情况在必要时组织演习，以便于在发生安全事故时能够在最段时间内作出相应的反应并尽量将事故损失降低最低程度。 土方开挖过程中，一旦发生土方坍塌或滑移，采取以下应急方案： 1、在不影响边坡稳定的情况下，将坍塌的土方进行挖除。 2、对坍方部位进行加固处理，加固围护，以防止土方再次坍塌。 3、加强基坑排水工作，对于地下水丰富处，采用引留的方法将水导入排水沟，进入集水井，然后用水泵将水直接抽除。 附件： 本工程实际分析及计算 本工程市政道路排水基坑开挖，具体工程情况和详细计算过程如下。基坑开挖示意图如图4所示。 图1管坑支护图 1.1 A型支护 图1.1.1 A型管坑支护图 1、设计资料 （1）桩顶高程H1：7.982m。 （2）地面标高H0：7.982m；开挖基坑底面标高H3：4.482；开挖深度约为H=3.5m。 （3）坑内、外土的天然容重加全平均值，均为：20KN/m3；内摩擦角加全平均值Φ：20°；粘聚力加全平均值c：15； 孔隙比e：0.89。 （4）地面超载q=20.0kN/m2。 （5）基坑开挖宽b=2.26m。 （6）拟设置单层支撑，撑杆每隔3m一道。 2、钢板桩内力计算 作用于板桩上的土压力强度及压力分布图： 图1.1.2 钢板桩土压力分布图 Ka=tg2（45o-φ/2）= tg2（45o-20o/2）=0.49 Kpi=tg2（45o+φ/2）=1.6tg2（45o+20o/2）=3.26 板桩外侧均布荷载换算填土高度h0， h0=q/r=20.0/20=1.0m。 根据式（1）： y=γ2KaHγ1Kpi-γ2Ka =20×0.49×1.0+3.520×3.26-20×0.49 =0.796m （3）按简支梁计算上部钢板桩，其受力简图如图6所示。 图1.1.3 钢板桩受力分布图 由Mb=0得： Ra×(3+0.796)=0.5×44.1-9.8×3.5×3.53+0.796 +9.8×3.5×3.52+0.796+0.5×44.1×0.796×2/3×0.796， 解得：Ra=56.5kN/m 由Qb=0得： Qb=(9.8+44.1) ×3.52+44.1×0.7962-56.5=55.4kN/m 设最大弯矩处距桩顶距离为x，则有: Ra=9.8x+(44.1-9.8)x2/3.5/2 解得：x=2.540m 所以Mmax=Ra（x-0.5)-9.8x2/2-0.5×(43.1-9.8) x3/3.5/3 =56.5×(2.540-0.5)-9.8×2.5402/2-0.5×(43.1-9.8) ×2.5403/3.5/3 =57.66kN/m （4）计算钢板桩的最小入土深度： 根据式（2）得： x=√6Qb(γ1Kpi-γ2Ka)=√6×55.420×(3.26-0.49)=1.133m 由式（3）得：t0=y+x=0.796+1.133=1.929m 最小入土深度t=1.2t0=1.2×1.929=2.315m 板桩总长L=h+t=3.5+2.315 =5.815m，取6m 3、支撑系统计算 （1）围檩 因本工程为单层支撑，围檩所受荷载qk=Ra=56.5kN/m。 （2）撑杆 由式（6）得：R=0.5×56.5×（3+3）=169.5kN 4、稳定性验算 （1）整体稳定性分析 因本工程设置了支撑，故未进行整体性验算。 （2）抗倾覆稳定性 内侧土压力对支撑点的力矩： MRC=0.5γ1Kpit2(3+t)=0.5×20×3.26×2.315×(3+2.315×2/3) = 2766.2kN·m 外侧土压力对支撑点的力矩： M0C=14.7×（3.0+2.315）2 /2+{0.49×20（1+3.5+2.315）-14.7}× （1+3.5+2.315）2/3=1936.1 kN·m 由式（8）得： KQ=2766.2/1936.1=1.429＞1.2，满足规范要求。 （3）基底抗隆起稳定性分析。 由式（10）得： Nq=eπtgφ tg2（45 º+20/2）=eπtg20 tg2（45 º+20/2）=6.399 Nc=（Nq-1）tgφ=（6.399-1）tg20=14.834 Ks=γ2tNq+cNcγ1H+t+q=20×6.399×3.894+15×14.83420×3.5+3.894+20=4.294>1.7，满足规范要求 5、变形估算 本工程按一般底层，根据式（12）和α系数表得最大变形： δv=1×1%×3.5=0.035m，满足规范要求。 6、构件设计 （1）钢板桩设计 采用拉森Ⅲ型钢板桩，W=1340×103mm3，折减系数去β=0.7， 由式（13）得， δmax=Mmax/βW=57.66×106/0.7×1340×103=61.4<[f]=200Mpa （2）围檩设计 选用I36c钢腰梁通长设置。 （3）支撑设计 选用φ380×10焊接钢管。 1.2 B型支护 图1.2.1 B型管坑支护图 1、设计资料 （1）桩顶高程H1：8.596m。 （2）地面标高H0：8.596m；开挖基坑底面标高H3：4.096；开挖深度约为H=4.5m。 （3）坑内、外土的天然容重加全平均值，均为：20KN/m3；内摩擦角加全平均值Φ：20°；粘聚力加全平均值c：15； 孔隙比e：0.89。 （4）地面超载q=20.0kN/m2。 （5）基坑开挖宽b=2.26m。 （6）拟设置单层支撑，撑杆每隔3m一道。 2、钢板桩内力计算 作用于板桩上的土压力强度及压力分布图： 图1.2.2 钢板桩土压力分布图 Ka=tg2（45o-φ/2）= tg2（45o-20o/2）=0.49 Kpi=tg2（45o+φ/2）=1.6 tg2（45o+20o/2）=3.26 板桩外侧均布荷载换算填土高度h0， h0=q/r=20.0/20=1.0m。 根据式（1）： y=γ2KaHγ1Kpi-γ2Ka =20×0.49×1.0+4.520×3.26-20×0.49 =0.973m （3）按简支梁计算上部钢板桩，其受力简图如图6所示。 图1.2.3 钢板桩受力分布图 由Mb=0得： Ra×(4+0.973)=0.5×53.9-9.8×4.5×4.53+0.973 +9.8×4.5×4.52+0.973+0.5×53.9×0.973×2/3×0.973， 解得：Ra=81.3kN/m 由Qb=0得： Qb=(9.8+53.9) ×4.52+53.9×0.9732-81.3=88.2kN/m 设最大弯矩处距桩顶距离为x，则有: Ra=9.8x+(53.9-9.8)x2/4.5/2 解得：x=3.194m 所以Mmax=Ra（x-0.5)-9.8x2/2-0.5×(53.9-9.8) x3/4.5/3 =81.3×(3.194-0.5)-9.8×3.1942/2-0.5×(53.9-9.8) ×3.1943/4.5/3 =115.8kN/m （4）计算钢板桩的最小入土深度： 根据式（2）得： x=√6Qb(γ1Kpi-γ2Ka)=√6×88.220×(3.26-0.49)=2.507m 由式（3）得：t0=y+x=2.507+0.973=3.480m 最小入土深度t=1.2t0=1.2×3.480=4.176m 板桩总长L=h+t=4.5+4.176=8.676m，取9m 3、支撑系统计算 （1）围檩 因本工程为单层支撑，围檩所受荷载qk=Ra=81.3kN/m。 （2）撑杆 由式（6）得：R=0.5×81.3×（3+3）=243.9kN 4、稳定性验算 （1）整体稳定性分析 因本工程设置了支撑，故未进行整体性验算。 （2）抗倾覆稳定性 内侧土压力对支撑点的力矩： MRC=0.5γ1Kpit2(4+t)=0.5×20×3.26×4.1762×(4+4.176×2/3) = 5619.8kN·m 外侧土压力对支撑点的力矩： M0C=14.7× (4+4.176)2/2+{0.49×20（1+4.5+4.176）-14.7}× （1+4.5+4.876）2/3=3700.1 kN·m 由式（8）得： KQ=5619.8/3700.1=1.519＞1.2，满足规范要求。 （3）基底抗隆起稳定性分析。 由式（10）得： Nq=eπtgφ tg2（45 º+20/2）=eπtg20 tg2（45 º+20/2）=6.399 Nc=（Nq-1）tgφ=（6.399-1）tg20=14.834 Ks=γ2tNq+cNcγ1H+t+q=20×6.399×4.876+15×14.83420×4.5+4.876+20=4.079>1.7，满足规范要求 5、变形估算 本工程按一般底层，根据式（12）和α系数表得最大变形： δv=1×1%×4.5=0.045m，满足规范要求。 6、构件设计 （1）钢板桩设计 采用拉森Ⅲ型钢板桩，W=1340×103mm3，折减系数去β=0.7， 由式（13）得， δmax=Mmax/βW=115.8×106/0.7×1340×103=123.5<[f]=200Mpa （2）围檩设计 选用I36c钢腰梁通长设置。 （3）支撑设计 选用φ380×10焊接钢管。 1.3 C型支护 图1.3.1 C型管坑支护图 1、设计资料 （1）桩顶高程H1：8.596m。 （2）地面标高H0：8.596m；开挖基坑底面标高H3：3.096；开挖深度约为H=5.5m。 （3）坑内、外土的天然容重加全平均值，均为：20KN/m3；内摩擦角加全平均值Φ：20°；粘聚力加全平均值c：15； 孔隙比e：0.89。 （4）地面超载q=20.0kN/m2。 （5）基坑开挖宽b=2.26m。 （6）拟设置单层支撑，撑杆每隔3m一道。 2、钢板桩内力计算 作用于板桩上的土压力强度及压力分布图： 图1.3.2 钢板桩土压力分布图 Ka=tg2（45o-φ/2）= tg2（45o-20o/2）=0.49 Kpi=tg2（45o+φ/2）=1.6 tg2（45o+20o/2）=3.26 板桩外侧均布荷载换算填土高度h0， h0=q/r=20.0/20=1.0m。 根据式（1）： y=γ2KaHγ1Kpi-γ2Ka =20×0.49×1.0+5.520×3.26-20×0.49 =1.150m （3）按简支梁计算上部钢板桩，其受力简图如图6所示。 图1.3.3 钢板桩受力分布图 由（Kp-Ka）t2-KaHt-KaHL3=0得： （2.04-0.49）t2-0.49×5.5t-0.49×5.5×2.5=0 解得t=3.128 板桩总长L=h+t=5.5+3.128=8.628m，取12m 由Mb=0得： Ra×(5+1.150)+ Rc×2.5+1.150=0.5×63.7-9.8 ×5.5×5.53+1.150+9.8×5.5×5.52+1.150+0.5 ×63.7×1.150×2/3×1.150， 由Ma=0得： 0.5×14.7-9.8×0.5×0.53+9.8×0.5×0.5×0.5=0.5×(63.7-14.7) ×5×2/3×5+14.7×5×5/2+0.5×63.7×1.150×(1.150/3+5) -Rc×2.5-Qb×(5+1.150)， 由Q=0得： Ra+Rc+Qb=0.5×63.7×1.150+0.5×(9.8+63.7) ×5.5， 解得：Ra=121.7kN/m Rc=71.3kN/m Qb=45.8kN/m 设最大弯矩处距桩顶距离为x，则有: Ra+Rc=9.8x+(63.7-9.8)x2/5.5/2 解得：x=3.237m 所以Mmax=Rax-0.5+Rc（x-3）-9.8x2/2-0.5×(63.7-9.8) x3/5.5/3 =121.7×(3.237-0.5)+71.3×(3.237-3)-9.8×3.1942/2 -0.5×(63.7-9.8) ×3.2373/5.5/3 =137.8kN/m 3、支撑系统计算 （1）围檩 因本工程为双层支撑，围檩所受荷载qk=1/2Ra=60.85kN/m。 （2）撑杆 由式（6）得：R=0.5×60.85×（3+3）=182.55kN 4、稳定性验算 （1）整体稳定性分析 因本工程设置了支撑，故未进行整体性验算。 （2）抗倾覆稳定性 内侧土压力对支撑点的力矩： MRC=0.5γ1Kpit2(4+t)=0.5×20×3.26×3.1282×(4+3.128) = 2273.6kN·m 外侧土压力对支撑点的力矩： M0C=14.7×（4+3.128）2 /2+{0.49×20（1+5.5+3.128）-14.7}× （1+5.5+3.128）2/3=2834.7 kN·m 由式（8）得： KQ=2834.7/2273.6=1.247＞1.2，满足规范要求。 （3）基底抗隆起稳定性分析。 由式（10）得： Nq=eπtgφ tg2（45 º+20/2）=eπtg20 tg2（45 º+20/2）=6.399 Nc=（Nq-1）tgφ=（6.399-1）tg20=14.834 Ks=γ2tNq+cNcγ1H+t+q=20×6.399×4.876+15×14.83420×5.5+3.128+20=4.396>1.7，满足规范要求 5、变形估算 本工程按一般底层，根据式（12）和α系数表得最大变形： δv=1×1%×5.5=0.055m，满足规范要求。 6、构件设计 （1）钢板桩设计 采用拉森Ⅲ型钢板桩，W=1340×103mm3，折减系数去β=0.7， 由式（13）得， δmax=Mmax/βW=137.8×106/0.7×1340×103=146.9<[f]=200Mpa （2）围檩设计 选用I36c钢腰梁通长设置。 （3）支撑设计 选用φ380×10焊接钢管。 1.4 D型支护 图1.4.1 D型管坑支护图 1、设计资料 （1）桩顶高程H1：8.596m。 （2）地面标高H0：9.596m；开挖基坑底面标高H3：3.096；开挖深度约为H=6.5m。 （3）坑内、外土的天然容重加全平均值，均为：20KN/m3；内摩擦角加全平均值Φ：20°；粘聚力加全平均值c：15； 孔隙比e：0.89。 （4）地面超载q=20.0kN/m2。 （5）基坑开挖宽b=2.26m。 （6）拟设置单层支撑，撑杆每隔3m一道。 2、钢板桩内力计算 作用于板桩上的土压力强度及压力分布图： 图1.4.2 钢板桩土压力分布图 Ka=tg2（45o-φ/2）= tg2（45o-20o/2）=0.49 Kpi=tg2（45o+φ/2）=1.6 tg2（45o+20o/2）=3.26 板桩外侧均布荷载换算填土高度h0， h0=q/r=20.0/20=1.0m。 根据式（1）： y=γ2KaHγ1Kpi-γ2Ka =20×0.49×1.0+6.520×3.26-20×0.49 =1.327m （3）按简支梁计算上部钢板桩，其受力简图如图6所示。 图1.4.3 钢板桩受力分布图 由（Kp-Ka）t2-KaHt-KaHL3=0得： （2.04-0.49）t2-0.49×6.5t-0.49×6.5×3=0 解得t=3.714 板桩总长L=h+t=6.5+3.714=10.214m，取12m 由