地铁站深基坑安全技术方安.docx

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1、地铁站主体深基坑安全技术方案1工程概况单位工程1.1 基坑设计情况本站为地下二层岛式站台车站，基坑深约18.320.05m。车站长度179.3m；右线长度165.3m。车站标准段宽度19.1m,有效站台中心里程处顶板覆土厚度约5.55mo令根据围护结构设计图纸，一级基坑（约2m）采用放坡开挖，土钉支护；二级基坑（约16.3I8.5m）采用纵向放坡、分段、分层开挖。1.2 基坑支护形式令一级基坑支护采用放坡开挖，土钉支护；土钉为620的钢筋。令二级基坑支护结构采用地下连续墙+钢管支撑型式，钢管采用6609mm,厚度t=16mm,标准段钢支撑水平间距3m,基坑内设置4道支撑，除南段第一道为钢筋混凝

2、土支撑外，其余均为钢管内支撑。第一道支撑支于墙顶冠梁上，其余钢支撑均支撑在钢围囹上。施工墙顶冠梁时应在支撑对应位置预埋钢板以便与支撑连接。钢围囹的制作安装必须保证其稳定、强度、变形的要求。钢围囹与地下连续墙之间间隙采用不低于C20细石混凝土填充。支撑必须在围囹或墙顶冠梁上可靠固定，以免掉落。1.3 地质状况车站范围上覆地层主要为第四系全新统人工填筑土（Q严I）、冲洪积（Q,al+Pl）粉质粘土、及砂层，残积粘性土层（QeI）,下伏基岩为震旦系（PZI）花岗片麻岩。车站范围未见地质构造，地层简单。1.4 周边环境令本站中部有一条横跨基坑的。1000雨水管（埋深约4.3m）需换钢管悬吊保护，一条“

3、300给水管需换钢管悬吊保护，另有一条电力电缆需要悬吊保护。车站南侧紧挨着黄埔雅苑小区翠悠园，其中维多利亚幼儿园基础，距车站基坑最近处仅为3.93m,为确保开挖过程中的安全，沿基础与基坑间设置双排旋喷桩隔断加固，并在南段基坑内进行基底加固，确保建筑物安全。主体基坑南北两端均为盾构井，施工时对其周围土体进行加固处理。2施工方法2.1施工程序本站土方开挖施工顺序如图所示。土方开挖施工工艺图2.2施工方法令基坑降水基坑降水采用管井井点降水法，在地下连续墙围护结构内部进行，井点底部进入全风化岩、强风化岩，设水位观测孔以防意外。降水井钻孔直径6600mm,钢筋笼作为骨架内径400mm,间距约15m,并深

4、24m（或22m）。地面沉降的控制做好基坑内外水位观测，遇异常情况立即停止，并采取回灌及相应的防渗漏措施，以确保周围建筑物的稳定。加强对周边建构筑物的沉降、位移观测，科学分析监测数据并及时向项目领导汇报；当周边建（构）筑物、路面等沉降过大时，必须采取回灌等措施。令排水施工在基坑开挖前，场地内设置地表截水沟及防护围栏，并形成封闭环。在一级基坑四周外侧沿放坡顶面设置挡水墙，确保地表水不流入基坑内。在一级基坑开挖完成后，沿四周设置排水沟（宽20,高30Cm）及集水井，确保一级基坑与二级基坑范围内雨水，得到很好的汇集。并在冠梁上设置防护围栏，防护围栏采用角钢立柱、钢筋横梁、纱网敷设，高1.2米。二级基

5、坑开挖过程中，沿周边设置排水沟及集水坑，再用泵排至基坑外。当基坑开挖到设计深度后，应对排水沟和集水坑进行修整，在沟底填筑砾料,及时设置盲沟。令基坑开挖开挖总体施工方案本车站围护结构分二期进行施工，车站中间部位（15轴位置）采用旋喷桩止水将主体基坑隔离为南北两个相对独立的施工区域；首先进行一期土方开挖，由北端向南进行施工，确保南端的地下连续墙施工不受到影响。基坑土方开挖沿纵向分段分层开挖，每段开挖长度为812m,每开挖段竖向分五层，每开挖段纵向分成6m一小段。一级基坑开挖随着开挖进行护坡，每开挖2m一段即进行支护。此段放坡施工，采用土钉+挂网喷射混凝土进行护坡。土钉筋体采用20螺纹钢筋，钻孔直径

6、150mm。土钉钢筋通过18水平拉通钢筋网焊接固定到面层钢筋网上,再在土钉钢筋端部两侧分别沿长度方向焊上Ioomm长的18锁定筋。土钉体注浆材料采用水泥净浆,强度为20MPa,采用一次注浆,注浆压力为0.4MPao二级基坑开挖待I期一级基坑开挖完成及冠梁完成后，即进行I期二级基坑开挖，二级基坑采用分段分层开挖。同样待H期一级基坑开挖完成后，方可进行H期二级基坑开挖。基坑开挖时在沿围护结构两侧各留2m宽平台，平台距基槽底部保持2m高度，避免挖掘机在基槽作业时碰撞架设的钢支撑；而且可以充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，又可利用此平台进行钢围橡及钢支撑施工和人工修理侧壁。每小段的开挖长度不应超过

7、2道撑的范围，在钢支撑架设完后，进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。每小分层开挖厚度不超过2m,开挖至距坑底部50Cm时，采用人工清底。车站主体及附属结构基坑均采用明挖法施工。基坑开挖严格按照“时空效应”理论，采用分段、分层、分块、对称、均衡、限时开挖；土方开挖顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、随撑随挖、严禁超挖”的原则，尽可能减少基坑开挖面上围护结构无支撑暴露时间及变形。基坑土方开挖注意事项实行信息化施工，即在整个基坑开挖过程中，要紧跟每层开挖支撑的进展，对地下连续墙变形和土体及水位变化、钢支撑轴力等进行监测，根据每个开挖段、每层开挖中的监测反馈资料，及时进行数理

8、分析，判断安全状态，以便及时采取措施,改进施工，控制变形。每分块土方开挖时，先开挖中部再开挖两端支撑位置土体，以缩短连续墙无支撑暴露时间。在土方开挖中配足人员进行墙脚土方清理，支撑端面处理和连续墙表面处理，做好支撑前准备工作，并及时施做支撑（确保在12小时以内），否则不准挖土，以防意外。地下墙的漏水处理随着开挖及时进行，并视漏水程度不同采取相应措施。在有微量漏水时，可采用防水砂浆修补；漏水较严重时，用水玻璃或化学灌浆封住；漏水成洞眼，有可能产生大量土砂涌入，需及时采用土袋堵住，然后进行引流和化学灌浆处理。当某开挖段做好内部结构后，纵向边坡要保留较长时间时，特别注意采取护坡措施，如放缓边坡，做好

9、排水设施等，以防止暴雨及地面水流冲刷边坡而引起边坡坍滑冲断支撑甚至导致基坑支护结构坍垮。基坑土方开挖与支撑方式结合量测分析，及时进行修正，以确定合理的无支撑暴露空间、时间，以利用土体时空效应，方便施工。令钢管支撑安装令钢管支撑安装明挖基坑土石方开挖后，结构钢筋混凝土施作前，采用内支撑体系维护基坑的稳定，钢支撑体系由钢围囹、水平及斜向钢管支撑和钢牛腿四部分组成。在跨度较大支撑设置中间立柱，钢管支撑及钢围囹主要从深圳建筑市场租赁，就近运输到施工现场。支撑由活动端、固定端和中间标准节管节三部分组成，管节之间采用法兰盘高强螺栓连接。钢围囹采用型钢、工字钢等组合加工而成。钢围囹在现场加工场焊接成形后运至

10、基坑附近，起重机吊运至基坑内安装就位。钢支撑整体拼接吊装采用一台25T吊车吊装安装。钢管支撑安装就位后，用一台200T液压千斤顶在钢管支撑活动端预加分级施加轴力，并进行锁定。腰梁与桩之间的间隙采用C20细石混凝土充填密实，钢管与围囹之间的缝隙采用插打钢楔形块及浇灌填缝速凝砂浆。钢支撑施工注意事项（1）基坑需分层开挖，并遵循先支撑、后开挖的原则，支撑的安装应与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装并发挥支撑作用。（2）钢管横撑按每节6m的标准长度进行分节，同时配备部分长度不同的短节钢管，以适应基坑断面的变化。管节间用法兰、高强螺栓栓接，同时每根横撑两端分别配活动端和固定端；支撑安

11、装前应先拼装，拼装后两端支点中心线偏心不应大于20mm。安装后总偏心量不应大于50mm。（3）支撑安装位置允许偏差为：高程50mm,水平间距100mm。（4）内支撑体系必须严格遵守先撑后挖的原则，开挖至支撑设计标高下0.5m时应及时施做支撑系统，然后继续开挖。支撑安装完毕后应及时检查各节点连接状况，经确认后方可施加预加力。预加力应分级施加，重复进行，加至设计值时应再检查各节点连接状况，必要时对节点进行加固。待预加力稳定后锁定。施工中应注意对临时支撑系统的保护。（5）钢管对称确保两端同步，与钢围楝正交，斜撑要确保剪力块角度与斜置角度一致，钢管横撑安装后应及时施加预应力。（6）组合千斤顶预加力必须

12、对称同步，并分级加载，为确保对称加载，可通过同一个液压泵站外接T形阀门，分别接至组合千斤顶。（7）为防止钢管支撑端头压变形，要求活动端、固定端端承板采用厚4cm的特种钢板。（8）车站采用钢管斜撑处，施作时必须小心谨慎，严格按设计要求加工制作和安装，支撑头设计安装时必须确保支撑轴向受力，不产生偏心，以免支撑失稳。（9）临时型钢梁与钢支撑间设30厚橡胶垫块，以备基坑开挖期间由于临时立柱桩隆沉时调整之用，当临时立柱桩隆沉量超过设计要求时，应调整橡胶垫的厚度或取消橡胶垫，避免支撑承受差异沉降引起的附加荷载，保证基坑安全。（10）要求专人检查钢管支撑楔子，一有松动，及时进行重新加荷打楔子。专人检查钢管支

13、撑时，由于高空作业，需系安全绳。（11）钢管支撑、钢围楝为钢构件，一定要确保焊缝质量，使用前需进行无损伤焊缝检测。支撑保护措施（I）基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳，造成事故。为确保挖装机作业时不挤压、不碰撞钢支撑，作业时注意以下几点：a、钢支撑顶面以下LOm范围内挖装机直接挖装。机械作业时派人前后左右引导司机作业。这一高度挖装机的左右不至于碰钢支撑。b、以下部分先用人力在基坑一侧挖一个底部长宽尺寸为4.5mX3.0m的工作坑,坑底离钢支撑底面3.0m3.5m。将挖装机吊运至工作坑内往另一头开挖，此时机器的摆动在钢支撑之下，不致引起碰撞。（2）施工过程中加强监测，钢支撑表

14、面粘贴电阻式应变片，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近允许值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。（3）加强支撑端部悬吊和斜撑防滑措施。（4）在主体施工中支架、模板等严禁将支撑做受力点，且不作为人行栈道。（5）支撑体系的拆除施工应特别注意以下两点：（6）拆除时应分级释放轴力，避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂，同时对围护桩的桩顶位移、桩心侧压力进行监测。（7）换撑时把拆下来的支撑安装到换撑的位置，并施加预加力。利用主体结构换撑时，主体结构的碎强度应达到设计要求的强度值。（8）支撑的规格及支撑的安装顺序

15、必须满足设计的要求（9）钢支撑安装必须确保支撑端头与围椽均匀接触,并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施，支撑的安装允许偏差应符合以下规定：a）钢支撑轴线竖向偏差：30mmb）支撑轴线水平向偏差：30mmc）支撑两端的标高差和水平面偏差：不大于20mm和支撑长度的1/600。d）支撑的挠曲度：不大于1/1000（IO）支撑就位后应及时准确地按设计要求施加预应力。当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值；围护桩体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力必须满足设计安全度要求。（三）在底板、顶板的施工过程中，应按设计规定的步序拆除各道支撑。(12)钢支撑拆除时，先用三角架将钢支撑托起，用千斤顶顶紧支撑，让锁紧片轻动，然后拆除锁紧片，拆解钢支撑，起吊场外堆放。(13)拆除钢围囹，悬吊钢筋及钢牛腿，将围护桩表面按设计进行处理，以满足铺设柔性防水层要求。(14)钢支撑体系拆除与碎结构的施工协调。3安全监控措施在基坑开挖过程中，土体应力状态的改变将导致基坑围护结构产生位移和变形，主要包括基坑内土体隆起，基坑结构及周围土体的侧向位移和竖向沉降。这些位移超出一定范围，必然对基坑围护结构产生破坏。为保证本车站基坑开挖施工期间基坑的安全，全过程追踪基坑周边的变形情况，分析、判断、预测施工中可能