深基坑专项施工方案(5)

沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-1-沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案1编制依据（1）沭阳县庙头吕庄水厂工程设计施工图；（2）《岩土工程勘察报告》（勘察编号：HX2015026）；（3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2014；（4）现场调查资料；（5）设计交底会议纪要；（6）ISO9001标准质量保证程序文件及质量手册；（7）相关法律法规；《建筑法》、《工程建设质量管理条例》、《工程建设强制性标准条文》及地方相关文件；（8）同济明启计算软件(V2006)版本号：2007SR04536；（9）国家地方现行相关规范、规程、标准，主要包括：①《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2014）；②《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2014）；③《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002；J220-2002）；④《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；⑤《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）。2工程概况2.1现场情况沭阳县庙头吕庄水厂工程位于沭阳县庙头村吕庄村，已建庙头水厂东侧及南侧，总占地面积84.70亩。吸水井及取水泵房、排水排泥池施工场地为新建厂区。吸水井及取水泵房位于厂区东北角，排水排泥池位于厂区东南角，现场为苗圃地，场地较平坦。具体平面位置见图2.1-1吸水井及取水泵房平面布置图、图2.1-2排水排泥池平面布置图。沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-2-图2.1-1吸水井及取水泵房平面布置图图2.1-2排水排泥池平面布置图本工程±0.000相当于绝对高程6.10m，原地貌标高为绝对高程5.30m，吸水井基坑开挖深度为7.20m，取水泵房基坑开挖深度为6.25m；排水排泥池基坑开挖深度为6.87m，基坑安全等级为二级，地基基础设计等级为丙级。结构重要性系数为1.1。吸水井、取水泵房、排水排泥池设沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-3-计为钢筋混凝土结构，池体平面尺寸分别为：27m×10.1m×7.20m、40.5m×9.4m×6.25m、26.80m×17.8m×6.87m。2.2水文地质条件根据《场地工程地质详细勘察报告》：本工程区域内上层主要为第四系全新统及中、上更新统沉积物，成因以冲洪积为主。根据地质时代、成因类型、岩性及分布埋藏特征，将土层划分为7个工程地质层。各岩土层自上而下如下：①杂填土：层厚0.40～1.10m。灰褐色，稍湿。主要成分粉质粘土。表面有大量植物根系和建筑垃圾。松散状态，土质不均匀，分布不均匀，堆积年代为12个月左右。②粉质粘土：层厚3.00～3.70m。灰黄色，软塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。③粉砂：层厚1.80～2.60m，黄色，稍密～中密，饱和。主要矿物成为为风化石英，长石及云母片等，级配良好。摇振反应迅速，无光泽。④粉质粘土：层厚1.80～2.50m,灰、灰黄色，可塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。局部混有粉砂。⑤中砂：层厚2.00～2.60m。黄色，中密，饱和。主要矿物成分为风化石英，长石及云母片等，级配良好。摇振反应迅速，无光泽。⑥粉质粘土：层厚0.70～1.00m。灰黄色，可塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。⑦中砂：该层未揭穿，最大揭露厚度9.80m。黄色，中密，饱和。主要矿物成分为风化石英，长石及云母片等，级配良好。摇振反应迅速，无光泽。场地勘察深度内地下水类型为浅层潜水和位于③层砂层承压水，对本工程影响到主要为浅层潜水。潜水主要赋存于②层粉质粘土，地下水类型为浅部潜水，水质无色、无味、无杂质，赋水层为粉质粘土，富水性差，水量少，主要由大气降水沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-4-补给地下水，地下径流排泄。勘察表明拟建场地附近未发现有对地表水及地下水可能造成污染的污染源。实测浅层潜水初见水位绝对高程3.37～3.44m左右；稳定水位绝对高程为3.71～3.72m左右。场区浅部浅层地下水受季节影响稍有变化，水位年变幅1.20m左右，近3～5年地下水最高水位绝对高程4.20m，最低水位绝对高程3.00m。承压水主要赋存于③层砂层中，水位变化不大。承压水位于绝对高程3.80m。承压水对本工程影响不大。设计抗浮水位绝对高程为4.80m。3工程重难点分析本工程的重难点主要有两个方面，一是基坑降水，二是基坑开挖施工。3.1基坑降水重难点分析本工程基坑降水拟定为管井降水，且基坑开挖完成后四周设排水沟、集水井明排渗水或雨水。管井降水的重难点为井深、管井直径、管井数量、间距及抽水水泵的功率等参数的确定。通过查阅水厂《岩土工程勘察报告》（勘察编号：HX2015026）；明确地质构造及含水层的分布及水量；结合现场实际调查情况，并根据吸水井及取水泵房、排水排泥池单体的设计深度，确定降水模型；通过验算确定总涌水量、单井出水量、井深、管井直径、管井数量及间距等参数。3.2基坑开挖施工重难点分析基坑开挖施工重难点主要为确定几级开挖、每级边坡坡度及相邻两级边坡的平台宽度等参数的确定。4施工进度计划深基坑工程土方开挖将于3月1日开挖作业于3月26日完成基坑工程，具体施工计划安排见图4.1-1深基坑开挖施工进度计划横道图：沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-5-图4.1-1深基坑开挖施工进度计划横道图5施工工艺技术5.1总体施工方案概述吸水井及取水泵房、排水排泥池基坑开挖前均采用Φ400mm管井降水，管井位于基坑开挖边坡上，基坑开挖前要提前3-5天进行降水，待地下水位降至基坑坑底0.5m后，分三次开挖基坑。5.2施工工艺流程（1）深基坑施工流程管井降水（管径Φ400）→第一级土方开挖（深度2m，放坡系数1：0.5）→第二级土方开挖（深度2.2m，放坡系数1：0.7）→第三级土方开挖（吸水井开挖深度3.0m，排水排泥池开挖深度2.67m。放坡系数1：1）→明排沟、集水坑修筑→垫层浇筑。（2）管井施工流程放线→定井位→挖泥浆坑→挖探坑→钻机就位→凿井→换浆→吊放井管→填滤料→粘土封井→洗井→安装水泵、架设电缆→抽降→水位观测→封井。5.3施工方法5.3.1管井降水沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-6-（1）管井平面布置针对深层土体开挖，地下水位较高等实际情况，确定降水井深度、降水影响半径，基坑涌水量、降水井数量、降水井滤管长度与降水井的布置位置，根据现场实际情况，吸水井及取水泵房设6口Φ400mm深度20m的降水井，排水排泥池设4口Φ400mm深度20m的降水降水井。具体布置位置如下图所示。图5.3-1：吸水井及取水泵房管井平面位置图图5.3-2：排水排泥池管井平面位置图（2）管井制作沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-7-管井降水应在基坑开挖前5天开始，保证基坑开挖时，地下水降至基底以下不少于0.5m。降水管井的具体制作如下：成孔：成井采用旋挖钻机成钻，泥浆护壁，井旁设置泥浆池或泥浆沟，深度1.5m，成孔直径Φ500mm，成孔深度20m。实井管：采用直径为Φ400mm的井管（沉砂管），单管长度为1.5m，井深约20m。滤管：采用直径为Φ400mm的井管（混凝土质，内植钢筋），单管长度为1.5m，滤孔孔径应大于30mm，密度不小于50%；滤网：井管外裹一层网眼为3mm×3mm的钢丝滤网，再在滤网外裹上一层40mm的滤网，实行两层过滤；滤料：井管与井孔间的孔隙填上直径为3mm～8mm的细豆；成孔设备:采用孔径Φ500mm的正旋环钻机成孔；洗井：用空压机吹洗法洗井,要从上至下逐节逐层吹洗，将井底泥砂吹净、洗出清水为止。（3）排水系统的安装采用流量1m³的Φ110潜水泵抽水，并根据实际情况更换工作能力大的水泵。水泵采用胶皮软管引至东侧沐新河，应根据出水量及降深调整水泵的位置。要边打井、接着洗井、装泵、试抽水、水泵一旦启动即要24小时连续运转，争取早日将水位降到设计要求，定时通过水位观测孔观测水位，以确定水泵的停与用，必要时配备专用发电机。（4）水位观测井1）钻孔成井：观测井均采用钻机钻孔成井，孔径Φ100mm，孔深：潜水观测井进入第一层隔水层0.5m左右，不揭穿。钻孔终孔后立即用清水冲洗，初步洗净孔内的泥浆和孔内的粘土、粉土。沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-8-2）过滤器与含水层隔离①过滤管与填砾：观测井过滤器采用Φ75mm的PVC管，管壁沿径向四等分开Φ8mm孔，纵距80mm，孔眼分部呈梅花状，外包2层60mm尼龙丝网作为过滤层。过滤管长度不小于含水层厚度的1/2。填砾为粗砂，半均匀状态。②止水填料与含水层隔离：观测井采用PVC管为井管，止水材料为海带和泥球。钻孔完成冲洗干净后，立即下滤管和套管，各级管接头部位进行良好密封。井管下好后，首先填好滤水填砾，填至含水层的上界面。接着填入海带粘土混合物70cm后，填入黄泥球3m左右，其余部分填入粘土。③水位观测：在井口设置标高控制点，测量人员每天间隔测量三次水位位置，并记录数据。如水位变化异常，及时上报。（5）封井在主体结构出±0.00回填土完成后，及时用粘土或混凝土封井。5.3.2土方开挖吸水井及取水泵房、排水排泥池基坑开挖前均采用Φ400mm管井降水，管井位于基坑开挖边坡上，基坑开挖前要提前3-5天进行降水，待地下水位降至基坑坑底0.5m后，分三次开挖基坑：第一级边坡土方，开挖深度2.0m。放坡系数为1：0.5，预留1.5m宽平台；开挖第二级边坡土方，开挖深度2.2m，边坡系数为1：0.7，预留1.5m宽平台；开挖第三级边坡土方，吸水井及取水泵房开挖深度3.0m，排水排泥池开挖深度2.67m，边坡系数均为1：1。基坑采用两台EX220反铲挖掘机垂直开挖施工为主，基坑底预留沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-9-200mm厚土层不挖，采用人工开挖，以免扰动基底土质，与此同时人工沿基坑四周修筑排水沟及集水坑。土方开挖平面、剖面图如下：图5.3-3:取水泵房及吸水井基坑开挖平面图图5.3-4:取水泵房及吸水井基坑开挖平面图沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-10-图5.3-5：排水排泥池开挖平面图图5.3-6：排水排泥池开挖剖面图反铲挖土机开挖基坑作业中，挖土机从基坑的端头以倒退行驶的方法沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁四局集团有限公司-11-进行开挖。自卸汽车配置在挖土机的两侧装运土。土方开挖从上到下分层分段开挖，最后从下往上退出依次进行。开挖面形成一定坡势，以利泄水。在开挖过程中，应随时检查边坡的状态。深度大于1.5m时，根据土质变化情况，应做好基坑的支撑准备，以防塌陷。在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。5.3.3边坡防护为防止人员的坠落，基坑开挖施工过程中，及时在坑顶边沿安装防护栏杆。防护栏杆高1.5m，立杆间距2m，设3道水平杆，第一道离地200mm，每隔3m设一道斜撑，并做出醒目的标志，同时沿基坑周边砌20cm挡水线。防护栏杆布置详见图5.3-7。图5.3-7：防护栏杆布置图5.3.4排水沟及集水坑（1）基坑排水①沿基坑上口5.0m距离四周设排水明沟300mm×500mm，间隔30m设集水井500mm×500mm×800mm，集中通过排水管排入东侧沐新河内。避免地表水冲刷边坡，以增强边坡的稳定。②土方开挖后在坑内设置盲沟和集水井排水，基坑底设置排水盲沟300mm×500mm，基坑底设置二个500mm×500mm×800mm集水井。③排水沟及一定数量的集水井周边地面采用C15素砼80mm厚进行硬化处理。基坑待监理工程师验槽合格后，浇筑混凝土垫层。拟采用二台污沭阳县庙头吕庄水厂工程深基坑专项施工方案中国中铁