中铁二局股份有限公司博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑施工安全专项方案1博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑安全专项方案1编制说明1.1编制依据(1)博爱路悦来南路下穿隧道及博爱路1、2号人行通道基坑支护工程施工图;(2)博爱路悦来南路下穿隧道工程施工图(第一~第三册);(3)博爱路悦来南路下穿隧道工程岩土工程勘察报告(4)《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-97)(5)《建筑基坑监测技术规范》(GB50497-2009)(6)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质【2009】87号文)(7)国家、行业、地方规范、标准及文件;1.2编制范围博爱路悦来南路下穿隧道及博爱路1、2号人行通道的围护结构(包括钻孔桩、搅拌桩、钢板桩);基坑降水、排水;基坑土方开挖;钢支撑架设和拆除、深基坑监测。2、工程概况2.1、工程位置及环境概况下穿隧道位于中山市博爱路与悦来南路交叉口处,沿博爱路大至呈东西走向。隧道四周为居民住宅、商铺、市政街心公园,场地地势平坦,交通方便。博爱路是中山市东西方向的城市主干道,东连广珠高速公路,西连105国道,车流量较大。1号人行通道中心里程K0+144.46,横穿博爱二路。出入口紧邻居民住宅。2号人行通道中心里程K1+125.7,横穿博爱三路。出入口紧邻居民住宅及广卫家私商铺。2.2工程概况下穿地道起于K0+553.991,止于K0+920,总长366.009米,双向6车道设计。下穿隧道共分15段,基中1~5段、11~15段为敞口段,6~10段为暗埋段。敞口段宽为26.8~27.6米,暗埋段宽27.6米。基坑开挖深度2~8.2m,土方数量60000m3。1号人行通道主体采用1-3.8m箱体结构,地道净高3m,人行通道主体箱涵长39.83m。1号人行通道基坑周长180m,开挖深度2-5.2米,基坑土方数量约2100m3。中铁二局股份有限公司博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑施工安全专项方案22号人行通道主体采用1-4.0m箱体结构,地道净高3m,人行通道主体箱涵长31,9m。1号人行通道基坑周长181.7m,开挖深度2-5.2米,基坑土方数量约1213m3。3、工程地质、水文现场环境3.1、地质情况下穿隧道位于中山市博爱路与悦来南路交叉口处,场地地势平坦,场地高程2.8~3.2米。根据勘察院地质资料,在孔深48.0米范围内,主要有填土、淤泥成因的淤泥和淤泥质土、泥炭质土、冲积成因的砂层及粘土和粉质粘土、残积成因的砂质粘性土,下伏基岩为侵入成因的白垩系花岗岩(燕山期)。从上至下各岩层物理指标详见下表:各地层常规物理试验指标地层编号岩土名称状态承载力特片值(Kpa)粘聚力C(kPa)内摩擦角Φ(度)压缩模量(Mpa)1素填土人工土层2淤泥、淤泥质土流~软塑4223中砂、粗砂、砾砂松散0286.54粘土、粉质粘土可塑2002584.55泥炭质土软塑841.56细砂、中砂稍密1400203.57粗砂、砾砂稍密1800303.28粘性土可塑30014253.4岩层厚度及分布详见地质剖面图。3.2、水文情况揭露深度内地下水主要为松软土层中空隙潜水及空隙承压水,以淤泥、淤泥质土层和各砂层为主要含水层,其中各砂层的富水性及透水性较好,淤泥、淤泥质土层较差。主要补给来源以大气降水和地下迳流补给为主,钻探后测得稳定地下水位埋深为0.60~1.06米,地下水水位变化受大气降水影响较大。中铁二局股份有限公司博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑施工安全专项方案33.3、管线情况3.3.1下穿隧道基坑四周管线情况本基坑影响范围内原管线种类较多,开工前经各专业公司迁改后,现状管线基本情况如下:基坑纵向两侧,分布有经迁改后给水管道、燃气管道、排水管道、公用信息管线。现状管线对施工基本无影响。基坑横向方向,由于部分原状管线暂时没有迁改,只能在施工时加以保护。K0+692处有一条DN600给水管横穿;K0+628、K0+682、K0+770、K0+910四处有公用信息管线横穿隧道;K0+730、K0+755、K0+762各有一处高压电力电缆横穿隧道。管线与隧道关系详见下穿隧道基坑与房屋管线位置关系图。3.3.21号人行通道基坑四周管线情况人行通道北半侧:1根DN600排水管横穿通道,计划搅拌桩施工后迁移。人行通道南半侧:1根DN300排水管横穿人行通道,计划搅拌桩施工后迁移;1#人行通道管线情况详见1#、2#人行通道基坑与房屋管线位置关系图3.3.32号人行通道基坑四周管线情况人行通道北半侧:1根DN1000排水管横穿通道,计划搅拌桩施工后迁移;人行通道南半侧:1根DN500排水管横穿人行通道,计划搅拌桩施工后迁移;2#人行通道管线情况详见1#、2#人行通道基坑与房屋管线位置关系图3.4、周围临近建筑下穿隧道周围重要建筑物较少,博爱二路北侧为中山社会福利院及奔域健身中心,距隧道边墙距离最近11米,南侧为住宅旧楼及市政公园,距隧道边墙距离最近约18.7米。博爱三路北侧为市政公园,南侧为市政公园及信辉印材,距隧道边墙距离最近约15.4米。1号人行通道北侧出入口有居民住宅,距人行通道出入口边墙约7.6m左右。南侧出入口紧邻中山市农村电力公司大楼,距离4.8m左右。2号人行通道北侧出入口有居民住宅、商铺,距人行通道出入口边墙约3.8m左右。南侧出入口边墙紧邻广卫家私商铺,距离2.7m左右。周围临近建筑与工程关系详见下穿隧道基坑与房屋管线位置关系图、1#、2#人行通道基坑与房屋管线位置关系图。中铁二局股份有限公司博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑施工安全专项方案44、设计情况4.1设计概况4.1.1下穿隧道设计概况下穿隧道总长366米,共分15段。基坑分不同区段采用不同的支护设计,总体采用桩撑支护型式,基坑截水帷幕采用水泥搅拌桩止水型式。(1)其中第1段、第15段采用放坡开挖;(2)第2~14段按1:1放坡开挖1米,边坡挂φ6钢筋网@200X200mm,喷射50mm厚C20细石砼护面;(3)第2、14段采用双排D600@450搅拌桩支护,桩长4~8米;(4)第3~4段、第12~13段采用拉森IV型钢板桩,桩长9~12米;(5)第5~11段采用D800@1000混凝土灌注桩支护;(6)钢板桩与砼灌注桩背后设单排D600@400搅拌桩止水帷幕;(7)砼灌注桩上设冠梁,冠梁采用1000*800mmC30钢筋混凝土结构。钢板桩上设2145C刚围檩与钢板桩焊接,间距1.5米,下焊三角托架L0.3×0.3,厚10mm,间距2米。中立柱采用D600,L=20M(25),灌注桩作立柱。(8)内支撑体系分两种,钢板桩采用采用比较安全可靠、可重复使用、较经济的D609,t=12钢管内支撑方案,设一道钢管支撑。砼灌注桩采用一道砼内支撑,设在桩项冠梁处。4.1.21号人行通道设计概况(1)钢板桩:除西北侧出入口端约3.2米,东北侧出入口端2.8米,南侧出入口端约2.8米段外,基坑均设拉森IV型@400钢板桩,钢板桩长度6-12米。(2)搅拌桩:西北侧出入口端约3.2米,东北侧出入口端2.8米,南侧出入口端约2.8米段采用搅拌桩支护,出入口段基坑靠房子侧设单排搅拌桩止水帷幕。(3)内支撑:钢板桩内支撑采用D609,t=12钢管,间距3.5米。4.1.32号人行通道设计概况(1)钢板桩:除西北侧出入口端约3.7米,东北侧出入口端4.8米,南侧出入口端约4米段外,基坑均设拉森IV型@400钢板桩,钢板桩长度6-12米。(2)搅拌桩:西北侧出入口端约3.7米,东北侧出入口端4.8米,南侧出入口端约4米段采用搅拌桩支护,出入口段基坑靠房子侧设单排搅拌桩止水帷幕。中铁二局股份有限公司博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑施工安全专项方案5(3)内支撑:钢板桩内支撑采用D609,t=12钢管,间距3.5米。4.2、围护结构计算根据《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-97),本基坑设计隧道基坑深度暂按2m~8.0m,周边地面相对平整。根据周边环境条件、地层及基坑开挖深度,下穿隧道1-4段、12-15段基坑按二级设计,下穿隧道5-11段基坑按一级设计。1号人行通道基坑深度为2.0~5.52m;2号人行通道基坑深度按2.0~5.2m考虑,两个人行通道基坑按一级基坑设计。4.2.1.围护桩计算本工程围护结构计算按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)附录B弹性支点法,采用《理正深基坑支护结构设计软件F-SPWV6.01》软件,模拟各施工工况挖土、加撑、结构施工、回填等全部工序,按增量法原理进行计算与验算,完成了排桩的入土深度、稳定性、位移、受力及配筋计算,从而保证所采用的施工方案满足已有建(构)筑物、管线等对位移的要求。4.2.2计算结果及分析1.下穿隧道3-4段、12-13段围护结构整体稳定计算采用瑞典条分法,应力状态为总应力法,条分法中的土条宽度为0.4m。计算最大水平位移8.05mm,最大弯矩值2275.9kN.m,支撑最大轴力4618.9kN,计算最大水平位移内力包络图见下图,计算结果详见下图。中铁二局股份有限公司博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑施工安全专项方案6采用拉森IV型钢板桩@400,桩长9-12米,桩顶下60cm设置一道Q235钢的Φ609mm、壁厚t=12mm的钢管支撑,支撑水平间距按4m。整体稳定安全系数ks=1.694,抗倾覆安全系数Ks=2.029=1.2,经过计算并验算计算结果,围护结构、内支撑的内力及变形均满足要求,基坑满足稳定要求。2.下穿隧道5-11段围护结构整体稳定计算采用瑞典条分法,应力状态为总应力法,条分法中的土条宽度为1.0m。计算最大水平位移38.34mm,最大弯矩值6766.84kN.m,支撑最大轴力8279.4kN,计算最大水平位移内力包络图见下图,计算结果详见下图。本段采用D800@1000钻孔桩,桩长12-15m。钻孔桩最大配筋:22Φ28。内支撑采用砼支撑。基坑整体稳定安全系数ks=1.883,抗倾覆安全系数Ks=1.223=1.2。经过计算并验算计算结果,围护结构、内支撑的内力及变形均满足要求,基坑满足稳定要求。3.1#人行地道围护结构整体稳定计算采用瑞典条分法,应力状态为总应力法,条分法中的土条宽度为0.4m。计算最大水平位移5.31mm,最大弯矩值2405.1kN.m,支撑最大轴力5934.9kN,计算最大水平位移内力包络图见下图,计算结果详见下图。中铁二局股份有限公司博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑施工安全专项方案7本段采用拉森IV型钢板桩@400,桩长6-12米,桩顶下60cm设置一道Q235钢的Φ609mm、壁厚t=12mm的钢管支撑。基坑整体稳定安全系数ks=2.621,抗倾覆安全系数Ks=2.467=1.2。经过计算并验算计算结果,围护结构、内支撑的内力及变形均满足要求,基坑满足稳定要求。4.2#人行地道围护结构整体稳定计算采用瑞典条分法,应力状态为总应力法,条分法中的土条宽度为0.4m。计算最大水平位移15.49mm,最大弯矩值2080.94kN.m,支撑最大轴力11634.9kN,计算最大水平位移内力包络图见下图,计算结果详见下图。中铁二局股份有限公司博爱路悦来南路下穿隧道及1号、2号人行通道深基坑施工安全专项方案8采用拉森IV型钢板桩@400,桩长6-12米,桩顶下60cm设置一道Q235钢的Φ609mm、壁厚t=12mm的钢管支撑。基坑整体稳定安全系数ks=1.615,抗倾覆安全系数Ks=5.591=1.2。经过计算并验算计算结果,围护结构、内支撑的内力及变形均满足要求,基坑满足稳定要求。5、施工总体布署5.1施工平面布置为合理使用场地,科学、文明地组织施工,保证现场道路、给排水系统畅通、消防达到要求,避免安全事故的发生,美化施工环境,建立良好的施工生产秩序,总平面布置时,结合现场的情况具体布置如下:5.1.1办公及生活设施布置由于本工程处于中山繁华市