中石油天津大厦工程深基坑土方开挖及降排水方案.doc

《中石油天津大厦工程深基坑土方开挖及降排水方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中石油天津大厦工程深基坑土方开挖及降排水方案.doc（48页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、目 录第一章 工程概况11.1 基坑设计概况11.2 环境条件21.3 水文概况31.4 地质概况3第二章 降水设计及施工42.1 降水设计概况42.2 降水井施工目标42.3 施工准备工作42.4 降水井施工52.5 降水方案72.6 封井92.7 降水井管保护措施102.8 降水常规管理要求112.9 降水井应急预案11第三章 土方开挖施工123.1 土方开挖概况123.2 土方开挖重难点及对策133.3 土方开挖153.4 土方开挖应急预案与质量保证措施30第四章 基坑监测324.1 基坑开挖监测目的324.2 基坑监测项目334.3 基坑监测方法334.4 基坑监测报警394.5 数据

2、处理与信息反馈404.6 基坑监测质量保证措施41第五章 安全技术措施42第六章 环境保护措施43第七章 雨季施工措施43第八章 防止扰民措施44第九章 组织管理措施45第一章 工程概况1.1 基坑设计概况中国石油天津大厦总承包工程主要有主楼部分、辅楼A、辅楼B以及地下车库出入口A和地下车库出入口B组成。其中，主楼地上23层，地下两层，辅楼地上5层，地下一层。本工程基坑深度不一，其中车库出入口基坑深度为05.85m，围护结构采用SMW工法桩，内侧共用辅楼围护，坡道最深边围护采用灌注桩加双轴搅拌桩，内部设一道混凝土支撑；辅楼地下一层基坑深度6m，采用双排灌注桩加双轴搅拌桩止水帷幕进行围护，另在四

3、角分别设置一道混凝土角撑；主楼基坑深度12.3m，与楼座基坑落差约6.3m。基坑围护结构平面布置见图1.1-1，基坑开挖深度与支护深度关系见图1.1-2、图1.1-3、图1.1-4，图1.1-5。图1.1-1 基坑支护平面图 图1.1-2 1-1剖面图 图1.1-3 2-2 剖面图 图1.1-4 3a剖面图 图1.1-5 3b剖面图基坑深度及围护深度关系统计见下表1.1-1。主体结构基坑工程性质表 表1.1-1 开挖部位开挖深度(m)开挖大沽标高(m)围护底标高(m)车库出土口05.85+3.85-2.00-8.65/-14.65/-14.65/-19.55辅楼6-2.15-19.55主楼6.

4、3-8.45-19.55注：以上开挖深度以设计地面大沽标高+3.850。1.2 环境条件拟建中国石油天津大厦工程位于滨海第二大街与太湖西路交口的西北侧，北侧紧邻发大街，西侧紧邻北海东路。周围建筑物较少，仅北海东路西侧的白云蓝天酒店离本工程场地较近（见图1.2-1），周边地下管线也相对较为简单。图1.2-1 工程位置示意图1.3 水文概况开发区地下水受基底构造、地层岩性和地形、地貌、气象以及海进、海退等综合因素影响，水文地质条件复杂。开发区在自然条件下总的地下水补、径、排水特点：在水平方向上，浅层水和深层水由北向南形成径流，在垂直方向上，下浮含水岩组接受上覆含水岩组的渗透补给。补给：地下水接受大

5、气降水入渗和地表水入渗补给，地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降。径流：由于含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄：排泄方式主要有蒸发、向深层承压水渗透和人工开采。场地内地下水位总体上随季节变化而波动，丰水期水位抬升，枯水季节水位下降，多年波动幅值为1.02.0m。本工程所在场区表层地下水属于孔隙潜水类型，以大气降水补给，蒸发形式排泄为主，地下水位年变化幅度在0.501.00m左右。初见水位埋深1.502.90m，标高0.451.65m；稳定水位埋深0.802.40m，标高0.752.90m。场地地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋，在

6、长期浸水部位具微腐蚀性，场地标准冻结深度为0.6m。1.4 地质概况本工程基坑最深处槽底标高-19.35m，所在场区场地为软弱土，场地类别为类，为抗震不利地段。场区埋深25米范围内土层性质如表1.4-1所示：场区土层性质表 表1.4-1地层编号岩土名称厚度范围（m）土层性质压缩性fak（Kpa）颜色状态1杂填土0.71.2杂松散2素填土0.61.6黄褐色松散黏土1.02.3黄褐色软塑可塑中901粉质粘土3.15.5褐灰灰色软塑高中901淤泥质粘土10.014.7褐灰灰色流塑高802t淤泥透镜体1.29.3灰色流塑高603粉质粘土2.22.5褐灰灰色软塑高中1104粉土3.35.8浅灰色中密中低

7、125粉土3.55.9灰白色密实低150第二章 降水设计及施工2.1 降水设计概况根据设计图纸，场地内基坑水井均采用无砂大口管井，井径700mm，管径400mm。其中在两车库出入口基坑内各布置两口降水井，井深11m；在楼座基坑内布置40口坑内降水井，井深14m；在主楼基坑坑内布置18口，井深20m；另外在基坑外布置13口观测兼集水井，井深8m，共计水井数75口，具体井点位置见图2.1-1。图2.1-1 降水井平面布置图2.2 降水井施工目标按照施工工期部署，本工程降水井计划2012年7月28日开始施工，2012年8月20日前完成降水井施工,确保降水满足土方开挖要求。2.3 施工准备工作1 材料

8、准备降水井采用400无砂砼管，外围针刺无纺布及等粒径滤料，坑底设盲沟，随挖随填，与降水井形成降排水系统，盲沟用编织袋或土工布包等粒径碎石。专人负责进料，工程师核定，确保井管、填料、粘土等材料的质量。2 机械设备准备根据设计工程量及施工现场情况，本工程的主要机械设备配备如表2.3-1。施工主要机械配备表 表2.3-1序号设备名称规格型号数量设备能力1成井钻机QJ-1250型347.5KW/台2泥浆泵3PNL127.5KW/台3电焊机ZXF125.5KW/台4空压机ZV127.5KW/台5潜水泵QDX3-25-1.1621.1KW/台6潜水泵150QJ10-36/4202.2KW/台2.4 降水井

9、施工1 施工工艺流程本工程降水井施工工艺流程见图2.4-1。图2.4-1 降水井施工工艺流程2 降水井施工步骤1）井位测量根据确定无误的点位测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后期施工。若布设井位无法正常施工，及时与设计方沟通、处理，必要时适当调整井位。2）安装钻机安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且，弯曲的钻杆不得下入孔内。3）成井施工施工机械设备降水井选用QJ-1250型工程钻机及其配套设备。成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。（1）钻进成孔钻进时轻压慢转，当钻具全部进

10、入粉质粘土层后，可适当加压，提高转速。成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.051.20，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。（2）清孔换浆钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调低，返出的泥浆内不含泥块为止。（3）下井管按设计井深预先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔，每节井管的两端口要找平。为了保证井管不靠在井壁上和保证填料厚度，在滤水管上下部各加一组扶正器，保证环状填料间隙厚度大于180mm，外包一层30-40目滤网。下管要准确到位。

11、自然落下，稍转动落到位，不可强力压下，以免损坏过滤结构。井管到位后下钻杆泥浆稀释，在稀释泥浆时井管管口应密封，使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间返回地面，稀释泥浆应逐步缓慢进行。（4）回填滤料填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆，使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调低，在降水井和井壁之间填滤料，回填5-10滤料至井口向下1米，井口向下1米回填黏土，并密实，见图2.4-2。图2.4-2 滤料回填4） 洗井在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机抽水洗井，吹出管底沉淤,直到水清不明

12、显含砂为止。空压机洗井原理见图2.4-3。图2.4-3 空压机洗井原理示意图5）试抽水安装泵体要稳，泵轴垂直。泵体安装在过滤管的中部或中部偏下深度处。排水管及电源线路连接完好后，进行试抽水，测定抽水井的流量、水位变化及观测井的水位变化及流量，水位恢复后进行试验性抽水。6）降水施工注意事项针对本降水方案，在进行降水施工时注意以下几点：（1）现场可能影响成井施工的工序须合理安排，保证在成井施工时不受其影响。（2）坑内的降水井，靠近支撑部位的，尽量靠近砼混凝土支撑的格构柱，避免后续基坑开挖过程中的碰撞，也便于后期管理保护，本工程中位于后浇带中的疏干井应加强保护措施。（3）成井深度不得小于设计深度，成

13、孔孔径不得小于设计孔径。（4）洗井时要保证洗出的水不浑浊方为合格。（5）滤料进场后要用水冲洗，保证滤料干净。2.5 降水方案1 排水1）基坑外围排水沿基坑外围设置400400砖砌排水沟，内抹防水水泥砂浆，排水沟上面铺放钢筋篦子。降水、地表水经沉淀池沉淀后排入指定市政管线，靠近坑边的降水井先将水直接排入排水沟，离坑边较远的降水井先将水先排至离坑边较近的降水井，然后再排至排水沟，形成排水接力。基坑外围排水沟做法示意图见图2.5-1所示：图2.5-1 基坑外围排水沟做法示意图2）基坑内排水基坑随深度的加深，应密切注意观察所有降水设备的运行情况，及时排除故障，确保基坑呈现无水状态下作业，基坑底若有局部

14、湿土或地面水及排出水局部影响，采用设置400300排水盲沟及直径1.5m、深1.2m砖砌集水井。排水盲沟内用编织袋或土工布包等径渣石填平，集水井设置在基坑转角部位，用砖砌内抹防水砂浆。排水沟与集水井相通。应迅速用泵排除积水，使基坑始终处于无水状态。排水盲沟、集水井做法见图2.5-2、图2.5-3所示。 图2.5-2 排水盲沟做法图 图2.5-3 集水井做法图2 降水基坑降水要遵循“分层降水、按需降水、动态调整”的原则。基坑降水在开挖过程中加强监测，并对单井抽水量及水质含沙率做好记录。依据观测的水位及环境监测数据，指导降水运行。基坑分层开挖前应进行20天以上全面降水，以保证土方开挖面无明水作业，

15、降水井每次降水水位不得大于基坑分层开挖深度以下2m，开挖至坑底时降水水位保持在坑底标高下0.5m。3 沉降观测在抽水过程中，组织专业测量人员对周边地物进行观测，同时，基坑监测单位对基坑位移、变化进行监测测量。2.6 封井针对降水井，在确定停抽、封井时，应注意以下几点：1 底板砼浇筑完毕并养护一周以上区块周边的降水井方可考虑停止抽水；2 由于底板要分块浇筑，可考虑对分布在已浇筑底板且养护一周以上区域的降水井进行试停抽12天；但试停抽只适用于井内水位不高于当前井口的降水井，以防止井内地下水溢出；试停抽期间降水井内抽水泵不应拔除，且应确保抽水泵可以随时正常开启，根据出水量的大小，在砼底板施工时在此区

16、域分部的降水井可同时封死。3 试停抽期间应观测试停抽降水井内水位以及未浇筑底板或底板未至强度区域的观测井水位，以确保当前降水可以满足未浇筑底板或底板未至强度区域的降水需求；若满足要求，则延长试停抽时间，并继续保持水位观测；若无法满足要求，则必须开启预设降水井已确保基坑抗突涌安全；4 封井应会同设计方确定封井原则并形成相关文件；在满足封井原则提出的相应要求时，提出书面封井指令。收到相应指令或确认文件后，按指令或确认文件停止所有降水井抽水并实施降水井封井；5 小流量降水井封井方案针对坑内疏干井以及后期正常出水量小于6m/h的降压井，在进行封井时，通常采取以下封井方案：1） 封井前预拌足量的C15混

17、凝土；2） 用抽水泵将井内水位抽至井底；3） 迅速拔除抽水泵；4） 灌入混凝土至底板以下1m，捣实混凝土；5） 等待混凝土初凝，并观察井内渗水情况，必要时再次下泵抽出余水；6） 二次浇灌混凝土到底板以下约10cm，捣实混凝土；7） 混凝土初凝后割除剩余井管至底板以下约10cm；8） 采用水泥砂浆抹平井口，至此封井完毕。6 大流量降水井封井方案加工防水钢套管：钢套管采用550mm、高500mm的钢管，钢管外中部焊80mm宽止水环，顶部制作法兰，和预制的盲板用螺栓进行连接，盲板和法兰间连接螺栓不少于8个。方法见图2.6-1所示。 图2.6-1 防水套管示意图具体做法如下：1、首先用加工的钢管紧密套

18、在降水井管外（做防水前）；2、做防水时，将防水卷材上反至止水片之下，并粘贴牢固；3、浇筑防水保护层；4、绑扎底板钢筋，在绑扎钢筋时要考虑套管的加固（同墙体洞口加固）5、浇筑底板混凝土，浇筑底板混凝土时井管周围预留1.5m1.5m的方坑，坑底随大面积底板浇筑混凝土200mm，即钢管止水片上50mm；6、底板和外墙浇筑完成后对井进行封堵：a，切断水泵电源，取出水泵；b，向井内投放砂石；c，用盲板封堵井口 。7、在确保不渗漏的情况下，浇筑预留坑的混凝土（此混凝土比底板高一个标号，并掺有膨胀剂）图2.6-2 防水套管分割图2.7 降水井管保护措施1 对降水井竖立醒目标志，做好标识工作，弄好夜间施工反光

19、带，加强人工值班保护。抽水运行期间，派专门人员进行看护；2 土方分层开挖完成后，降水井应及时割管及下泵。且降水井应在区域土方开挖完成后方可割管，避免发生后续挖土过程中被土方掩埋的情况。3 为了防止降水井在开挖过程中被施工机械损坏导致降水井井内填充,降水井内加直径300长度为3000衬管,具体做法见图2.7-1所示。图2.7-1 井管内衬管示意图2.8 降水常规管理要求1 降水运行前，降水井应合理布设排水管道并便于接入施工现场排水设施；2 降水运行前应做好降水供电系统，配备独立的电源线；3 所有抽水井应在供电电箱插座、抽水泵电缆插头及排水管上做好对应的标示，并在每次发生变动时进行相应的标示变更，

20、便于抽水运行管理；供电电箱应定期进行检查并备有检查记录；4 正式降水前必须进行试运行，进一步检验供电系统、抽水设备、排水系统及应急预案能否满足降水要求；试运行结果进行记录并备案，根据试运行结果，对于无法满足降水要求的部分进行相应整改；通过试运行熟悉水泵开启、电路切换，以确保降水连续进行。5 降水前各降水井均应测量其井口标高、静止水位并进行相关记录；6 降水应严格根据工况进行降水控制，确保基坑安全并降低对周边环境影响；7 基坑开挖后，降水井割管时应测量井深，及时采取清淤措施；8 抽水过程中各应做好抽水井流量及观测水位观测数据记录；抽水井应选择代表性降水井安装流量表进行流量测量。2.9 降水井应急

21、预案1 用电应急预案1） 双电源保证施工现场应有两路工业用电，降水运行中应保证一路工业用电停电后另一路工业用电能及时使用，保证停电10分钟内（具体根据抽水试验确定）能将确保降压井的电源得到更换，确保在基坑开挖过程中降水不得长时间中断，否则造成的后果无法估量，影响基坑的安全。2） 电源切换流程电源切换时电工、发电机工和降水人员统一指挥，协调操作，各负其责。切换电源时，各位置工作人员职责如下：（1） 发电机操作工：在发电机所在位置，迅速启动发电机，待正常之后立即通知电工切换电源；（2） 电工：位于双向闸刀位置，接到发电机工的指令后，迅速切换电源；（3） 降水班人员：位于各降压井启动箱和分电箱位置，

22、根据启动箱指示灯状态或电表状态随时合上开关并启动指定按钮。以上工作人员必须在断电10分钟内各就各位，确保10分钟内恢复降水运行。3） 其他注意事项（1）切换电源会造成所有水泵停止工作，切换电源时降水人员必须在启动箱旁随时准备启动水泵；（2）若采用发电机，则先发电后切换电源，且须在发电机工作稳定后方可切换；一旦恢复供电，先切换电源，再关闭发电机，且须是在供电工作稳定后方可切换。2 配备降水备用物资降水井在实际运行中，由于各种原因，可能出现机械损坏的情况，而造成降水工程的中断。为了避免出现这种情况，在进行物资配备时，适当考虑配备降水备用物资，在现使用物资出现异常时，及时更换备用物资，确保降水运行的

23、顺利进行。3 成立降水应急抢险队伍组织成立降水应急抢险队伍，对施工过程中降水引发的各种异常及时采取应急抢险措施，相应管理人员、成井队伍、降水物资在5小时内赶赴现场，确保施工安全。第三章 土方开挖施工3.1 土方开挖概况本工程基坑开挖深度不一。其中，汽车坡道基坑深度为05.85m，围护结构采用SMW工法桩，内侧共用辅楼围护，坡道最深边围护采用灌注桩加双轴搅拌桩止水帷幕，内部设一道混凝土支撑；辅楼地下一层基坑深度6m，坑底大面标高-7.1m，采用双排灌注桩加双轴搅拌桩止水帷幕进行围护，另在四角分别设置一道混凝土角撑；主楼基坑大面开挖深度12.3m，坑底大面标高-13.4m，采用单排灌注桩加三轴搅拌

24、桩止水帷幕，另设置一道混凝土支撑，主楼基坑两核心筒各有一个集水井局部深坑，深度18.25m，比临近主楼承台底面深4.35m，比主楼负二层底板深5.95m，标高-19.35m。本工程土方开挖概况统计见表3.1-1。土方开挖概况表 表3.1-1范围基坑占地（）开挖步挖深大面标高（m）大面开挖深度（m）土方量（m3）小计（m3）车库出入口A345撑底以上-4.503.474810092042撑底至坑底-6.9502.45261车库出入口B353撑底以上-4.503.47661033撑底至坑底-6.9503.55267辅楼及主楼负一层23444撑底以上-4.53.471684117360撑底至坑底-7

25、.12.645676主楼负二层3633撑底以上-9.22.1762925877撑底至坑底-13.44.218248合计（m）24142完成-13.412.31452793.2 土方开挖重难点及对策1 土方开挖重难点1）本基坑工程开挖深度大，最深达18.25m，需要降低地下水位的幅度较大。 2）本基坑中负一层土方开挖必须先进行冠梁的施工，冠梁底标高在地面以下3.4m，按设计要求须先对冠梁外土方进行放坡，这样在对坑内土方大规模开挖时，出土车辆不能进入坑内，只能站在冠梁外放坡坡顶，若采用挖机直接将土分步传递坑顶装车，则出土效率较低。3）主楼基坑在楼座基坑中，主楼基坑另设置一道混凝土支撑，其撑下土方开

26、挖需要在楼座基坑开挖完成后进行，此时考虑工期需要，辅楼地下一层开始进行底板施工，主楼剩余土方出土路线需精心设计。4）主楼基坑中，两核心筒位置各包含一个集水井局部深坑，比临近主楼基坑承台处坑底深4.35m，比主楼负二层开挖大面低5.95m，此部分须进行局部支护。5) 现场内场地非常狭小,基坑开挖放坡后场内无法形成环形道路,为后续施工带来很大麻烦。2 对策1）降水对策（1）疏干井在基坑开挖前20天开始疏干降水。（2）除坑内降水井以外，基坑外设置观察井，作业过程中，根据监测到的坑底隆起、回弹等数据，及时启用坑外观察井，保证基坑安全。（3）为防止基坑突涌、基底隆起，首先加强围护结构施工质量检验，其次加

27、强排水管理，基坑开挖前，降水降至开挖面下0.5m1.0m，保持水位稳定。在降排水阶段，加强坑外水位的观测，发现坑外水位下降过快，需尽快查找漏点，堵漏止水。2）地下一层土方开挖对策冠梁采用边挖边做，先开挖基坑南北两边线中点处6m范围内冠梁以上土方并施做该部分冠梁，待全部冠梁施做完成后，最先施做的冠梁达到设计强度，然后在其上回填土，并进行硬化，使之成为基坑外与内部连接通道，出土车辆便可以直接进入基坑内运土，可大大提高出土效率。3）主楼撑下土方开挖对策主楼基坑南侧边线距大基坑围护结构南侧边线9.75m，由此考虑主楼由基坑南侧出土。在该9.75m范围内临时堆土，后由挖机坐在外围基坑支护冠梁及盖板上往坡

28、上出土车辆上装土。4）主楼基坑内局部集水井深坑土方开挖此部分局部深坑深度较深，放坡难以满足要求，考虑进行局部支护，拟采用12m长40b工字钢板桩支护，内加一道钢管支撑，钢管撑与钢板桩间通过一道H4004002413mm型钢腰梁进行连接，具体方案详见3.3。5) 为实现场内形成环形道路，拟将放坡部位改为土钉墙护坡，配置6200X200钢筋网，喷射80mm厚C20混凝土护坡，土钉墙护坡示意图如下图3.2-1、图3.2-2，具体方案详见土钉墙护坡设计方案。图3.2-1 现场东西北三侧剖面示意图图3.2-2 现场南侧剖面示意图3.3 土方开挖1 土方开挖总体思路根据整体施工部署，土方开挖分三个阶段。第

29、一阶段进行辅楼冠梁以上土方，（见图3.3-1），然后施工该部分冠梁及支撑；第二阶段进行辅楼地下一层以及主楼混凝土支撑撑底以上土方，以及汽车坡道土方开挖（见图3.3-2），然后施工主楼冠梁和支撑；第三阶段进行主楼钢筋混凝土支撑下负二层土方开挖（见图3.3-3）。图3.3-1 第一阶段土方开挖范围图3.3-2 第二阶段土方开挖范围图3.3-3第三阶段土方开挖范围2 土方开挖施工组织1）施工区段划分根据施工整体部署，土方开挖分三个阶段进行，每个阶段分别进行施工分区。第一阶段土方开挖分为四个区，见图3.3-4：图3.3-4 第一阶段土方开挖分区图第二阶段土方开挖分为3个区，见图3.3-5。图3.3-5

30、 第二阶段土方分区图第三阶段土方开挖分为两个区，见图3.3-6：图3.3-6 第三阶段土方开挖分段图2） 施工组织（1）第一阶段土方开挖第一阶段进行边跨冠梁底标高以上两侧土体开挖。采用由内向外退挖，在冠梁处开挖深度3.4m。退挖时注意在冠梁内外留坡，其中外侧坡高2.58m，坡宽4m，另外冠梁与外侧坡脚间留出4m宽平台，在平台上施做盖板；内侧坡高3.4m，坡宽6m，土方量21750m，开挖顺序由基坑南北两边线中点处向基坑东西两边线中点处逐步推进，I-1段采取由左向右分层退挖，I-2段则由右向左分层退挖。挖深03.4m，土方量1514 m。具体施工组织见图3.3-7、3.3-8。图3.3-7 第一

31、阶段总体施工平面图图3.3-8 1-1剖面图（2）第二阶段土方开挖第一阶段土方开完完成后，进行第一阶段土方开挖范围内冠梁及支撑的施工，然后在基坑南北边线处回填出三个6m道路，使坑外自然地坪与坑内土方连成一个整体，然后进行第二阶段土方开挖。A区由南向北侧出土口处退挖，B区由北向南侧出土口处退挖，C区基坑分别由深部向浅部退挖。其中楼座基坑范围内挖至坑底，挖深2.6m，中部主楼基坑范围挖至其冠梁与支撑底部，挖深4.7m，土方总量104753m。车库出入口分层退挖至坑底，挖深02.45m，土方量528 m。具体见图3.3-9、图3.3-10。图3.3-9 第二阶段土方开挖平面图图3.3-10 2-2剖

32、面图(3) 第三阶段土方开挖第二阶段土方开挖施工结束后，主楼已挖至其支撑底，施做主楼支护冠梁及支撑结束后即开始第三阶段土方开挖。第三步土方开挖是在主楼范围内，为主楼支撑底至坑底。主楼基坑分为两个区段，每段均由北向南分层退挖，挖深4.2m，土方量18248m，土方由挖机分层传递至坑顶出土车辆上。见图3.3-11、图3.3-12所示。图3.3-11 第三阶段土方开挖平面图图3.3-12 3-3剖面图3 主楼集水井处局部深坑支护方案1）概况主楼两核心筒部位各有一个集水井，分别位于主楼ZCT7承台与ZCT7A内部。两承台土方开挖深度13.9m，而该集水井土方开挖深度18.25m，比该承台处土方开挖深度

33、深4.25m，该集水井北侧边线与负二层底板相连，界面高差5.95m。集水井局部深坑长度12.176m，宽度8.75m。其具体位置及示意见图3.3-13、图3.3-14、图3.3-15、图3.3-16所示。图3.3-13 局部深坑位置示意图图3.3-14 集水井局部深坑平面图图3.3-15 1-1剖面图图3.3-16 2-2剖面图2）支护方案设计拟在局部深坑周边连续插入40b工字钢板进行支护，内部沿长边每4m设一道直径350mm，壁厚6mm的钢管撑，钢管撑与钢板桩之间通过一道H4004002413mm型钢腰梁进行连接，具体加固图见图2.3-16、图2.3-17、图2.3-18。图2.3-17 局

34、部深坑支护平面图（加钢腰梁）图2.3-18 1-1剖面图2.3-19 2-2剖面3）支护验算书（1）场地地质条件和计算参数见表3.3-1。地下水位标高为坑底以下1m。验算时，考虑坑外附加荷载为10KPa。场地地质情况表 表3.3-1土层层底标高(m)层厚(m)重度(kN/m3)j()c(kPa)m(kN/m4)淤泥-2.82.816.56121320粉质粘土-5.32.519.210.4182923.2粉土-10.45.120.500粉质粘土-154.620.129.1814826.2 -15m/-19.35m界面支护验算（此处仅验算1-1剖面中的悬臂工字钢支护，2-2剖面中相对1-1剖面多了

35、一道横撑，其支护相对更为安全）该界面采用工字钢板悬臂加固，钢板桩插入后，土方一次开挖到底，剖面见图3.3-19所示。 图3.3-20 剖面示意图基坑安全验算结果见图3.3-21。图3.3-21 基坑安全验算结果 -16.2m/-19.35m界面验算采用同上一界面，因其开挖深度小1.2m，其支护一致，故本界面不必验算。 -13.4m/-19.35m界面验算该界面采用工字钢板桩加钢管撑支护，钢管撑与钢板桩之间通过一道H型钢腰梁连接，其开挖工况分为三步，第一步挖至撑底，挖深2.10m，第二步加撑，第三步挖至坑底，总挖深5.95m。示意见图3.3-22：图3.3-22 剖面示意图a 基坑安全验算结果见

36、图3.3-23： 图3.3-23 基坑安全验算结果b 钢管支撑验算如下：钢管支撑为直径350mm，壁厚12mm，长度8.75m，按压弯构件计算。绕任意轴X弯曲:长细比:=73.18轴心受压构件截面分类（按受压特性）: a类轴心受压整体稳定系数: x=0.823荷载按1.4的安全系数，且每四米一道支撑，故计算荷载N=1.42434=1166.4.6KN绕X轴最不利位置稳定应力按钢结构规范公式(5.1.2-1)该荷载小于钢材强度210N/mm2，故钢管支撑安全。c H型钢腰梁验算如下：钢腰梁按两端简支的三跨连续梁计算，每跨跨长4m，钢腰梁采用4004002413mmH型钢，由理正软件计算，计算简图

37、如图3.3-24：图3.3-24 H型钢腰梁验算见图各跨计算结果如表2.3-2：钢腰梁各跨验算结果 表2.3-2跨号抗弯强度抗剪强度安全状态11.2791.417安全21.2791.417安全31.2791.448安全4 土方开挖机械选择1） 第一阶段土方开挖机械选择根据施工进度计划安排，本阶段挖土持续时间为6天，土方总量21750m3，每天的开挖量约为3625m，拟采用CAT320B型挖掘机（斗容量1.6m），反铲时最大挖深6.6米，台班产量450550m。计算挖土机需用数量：N1=Q/PdTmKt其中：N1挖土机需用台数；Q土方量（m）；Pd挖土机台班产量，取500m；T工期；m每天工作班

38、数，取三班制；Kt时间利用系数，一般为0.80.85，取0.80；N1=21750/500630.80=3.1(台)，取4台；计算自卸车(20m)需用数量：自卸汽车生产率按下式计算：PJ=60qkekchksu/T式中：PJ自卸汽车每小时生产率：m/ hq汽车车箱容积：20m3 ke可松系数：1/1.53kch汽车装满系数，考虑施工道路为土路，不宜装的太满，取0.85ksu运输损耗系数：一般为0.941.0，取0.94T汽车一次循环时间T=tz + ty + tx +tdtz装车时间n/n0+tr ty行车时间（60L/Vz+60L/Vk）Ktx卸车时间：1 mintd调车、等车时间：5min

39、n汽车需装铲斗数：12n0每分钟挖掘斗数：6043.2=1.4tr汽车进入装位时间：0.5minL运距：5公里以内。Vz重车行车速度：取为30Km/h。Vk空车行车速度：取为40Km/h。PJ=31.34q/45m/h，则20m自卸汽车生产率为15m/小时辆。经计算得：20m自卸汽车台班生产率为：120m/台班辆日生产率如下（3班制）：20m自卸汽车：P=360 m/天辆本工程每日土方运输量为3625m，36251.2/360=12.08辆，考虑汽车行走时装载不宜太多，取0.8系数，为保证土方开挖连续性，每台车辆至少配置共需配置20m自卸汽车16辆，可满足施工要求。 综上所述，第一步明挖施工期

40、间，机械总需用量汇总为：CAT320B-7（斗容量1.6m3型挖掘机4台，20m自卸车16辆。2）第二阶段土方开挖需用机械量计算（1）地下车库出入口本阶段C区地下车库出入口处土方总量约600m，工期计划6天，计划安排一台CAT320B挖机和两辆20m负责本部分土方开挖。（2）楼座基坑本阶段基坑内土方开挖总量104753m，分两个施工段分别进行两层退台接力开挖，根据工期计划，本阶段工期为21天，每天土方量4988m，计划采用CAT320B型挖机（斗容量1.6m），最大反铲挖掘深度7.6m，台班产量405550m。计算挖土机需用数量：N1=Q/PdTmKt其中：N1挖土机需用台数；Q土方量（m）；

41、Pd挖土机台班产量，取500m；T工期；m每天工作班数，取三班制；Kt时间利用系数，一般为0.80.85，取0.80；N1=104753/5002130.80=4.2(台)，因按前土方开挖部署考虑，本阶段土方分两个施工区段，由四个方向退台收土，每个区段取2台，共取8台；另外每区拟布设4台进行土方导运，共需12台。计算自卸车(20m)需用数量：20m自卸汽车台班生产率为：120m/台班辆日生产率如下（3班制）：20m自卸汽车：P=360 m/天辆本工程每日土方运输量为4988m，49881.2/360=16.63辆，考虑汽车行走时装载不宜太多，取0.8系数，共需配置20m自卸汽车21辆，可满足施

42、工要求。综上所述，第二部土方盖挖期间，机械总需用量汇总为：CAT320B(斗容量1.6m3)型挖掘机12台，20m自卸翻斗车21辆。（3）第三阶段土方开挖（负二层顶板以下至混凝土撑底）需用机械量计算：本阶段为主楼负二层混凝土撑底以下土方开挖，主楼分为两个区段，开挖深度约为4.2m，土方开挖量约为13248m。该阶段土方开挖工期计划为18天，根据经验，拟计划每个区段布置1台长臂挖机CAT320B（斗容量0.8m），负一层坑底各布置一台CAT320B（斗容量1.2m）挖机进行由负二层坑底向负一层临时堆土区上倒土。负二层坑底另布置3台CAT200（斗容量1.2m）挖机进行坑底内横向退挖土方，另需布置

43、3台PC80-7（斗容量0.3m3），负责支撑下掏土。另外每个区段布置4辆自卸翻斗车进行土方外运。综上所述，本阶段共需布置2台长臂挖机CAT320B（斗容量0.8m3），5台CAT320B（斗容量1.2m）挖机，3台PC80-7(斗容量0.3m3)挖机，自卸式翻斗车8辆。5 土方开挖质量控制要点1）超大基坑开挖应注意基坑内的边坡稳定，开挖时应充分利用“时空效应”作用，基坑开挖应分层、分块、对称进行，其放坡应结合地质、环境条件确定安全坡度，每步开挖暴露的支护桩体宽度控制在36m，每层开挖深度不大于5m，严禁在一个工况条件下过量超挖。且在未完成相应层的结构前严禁开挖下层土方。2）支撑及底板底面下2

44、030cm范围内应采用人工开挖整平、夯填密实，作为构件地膜，地膜高程允许偏差为+10mm，平整度允许偏差10mm。3）支承桩柱两侧土体应尽量对称开挖，高差应控制在0.5m以内。施工中严禁机械碰撞立柱、井点管、围护桩，施工过程中设专人进行监护，并且在降水井位置插小旗作为警示。4）土方开挖的同时，应加强对基坑支撑体系水平位移的监测、加强坑底回弹和隆起量的监测、加强支撑体系裂缝变形的监测、加强工程桩移位的监测，确保基坑及周边环境的稳定与安全。5）尽量缩短围护结构暴露时间，采取措施加快地下结构部分施工速度。土方开挖满足混凝土垫层施工条件后，即展开混凝土工程的施工，尽量缩短基坑晾槽时间。6）合理安排开挖时间及顺序，确