地铁1号线续建工程出入段线明挖段深基坑施工方案Word文档格式.docx

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本车站范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、海积层（Q4m）、海冲积层（Q4m+al）、残积层（Qel），下伏燕山期花岗岩（γ53），主要地层概述如下：

（1）第四系全新统人工堆积杂填土、素填土，海积淤泥，海冲积粉质粘土、粘土、粉土、粉砂、中砂、粗砂，下为残积砂质粘性土、粘性土。

（2）燕山期花岗岩：

中粗粒结构，块状构造，主要成分为石英、长石、云母，按风化程度可分为全风化岩、强风化岩、中等风化岩。

3、场地水文

地下水位埋深0.0～4.0m，水位高程1.44～5.36m，水位变幅0.5～2.0m。

地下水总的径流方向为由东南向西北。

地下水的排泄途径主要是蒸发。

补给来源主要是大气降水。

4、岩土分层及其岩性特征

根据岩土的时代成因及其工程特征，本场地的地层分为5主层17个亚层，各地层分布、接触关系详见地质柱状图、工程地质纵断面图。

（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）

按填土填料成分不同分为①1素填土、①2素填土、①3素填土和①5杂填土4个亚层。

①1素填土：

褐黄色、褐红色、肉红色、灰褐色，主要成分为粘性土，坚硬～可塑，含少量碎石和砖块，偶见块石，厚0.80～6.30m，层底深度1.20～10.70m，层底高程-5.63～3.98m。

分布于场地大部分。

①2素填土：

主要成分为砾砂，灰褐色、褐红色、褐黄色、青灰色，松散，饱和，含少量砖块、碎石和粘性土。

厚2.10～5.90m，层顶高程3.47～4.86m，层底高程-1.48～2.36m。

①3素填土：

主要成分为碎石，灰褐色、黄褐色、杂色，松散，饱和，碎石成分为粗粒花岗岩，一般粒径在20mm～80mm，呈棱角状，充填砂和粘性土。

厚1.30～5.20m，层顶高程1.39～5.44m，层底高程-2.01～1.80m。

①5杂填土：

杂色，稍湿至饱和，松散。

粘性土混碎石、砂、建筑垃圾和生活垃圾。

厚1.00～7.00m，层顶高程0.22～5.36m，层底高程-2.98～3.69m。

（2）第四系全新统海积层（Q4m）

②1淤泥：

深灰、灰色、灰黑色、黑色、灰褐色，流塑，含有机质及少量贝壳，具臭味。

具高压缩性。

厚1.00～7.80m，平均厚度4.56m，层顶埋深0.00～10.70m，层顶高程-5.63～2.49m。

（3）第四系全新统海冲积层（Q4m+al）

按照颗粒级配或塑性指数可分为③4粘土、③5粉质粘土、③6粉土、③7粉砂、③9中砂、③10粗砂和③11砾砂7个亚层。

③4粘土：

褐红色、灰白色、褐红色、褐黄色，软塑～坚硬，含有少量砂。

呈透镜体分布。

厚1.80～4.90m。

层顶高程-5.84～-3.63m，层底高程-9.88～-6.48m。

③5粉质粘土：

深灰色、灰白色、褐红色、褐黄色，软塑～坚硬，含少量砂。

厚0.70～5.80m。

层顶高程-8.94～-2.71m，层底高程-11.59～-5.04m。

③6粉土：

灰白色夹褐红色，稍湿，密实。

厚1.50m。

层顶埋深8.70m，层顶高程-7.86m。

③7粉砂：

褐黄色、灰白色，饱和，稍密。

厚0.50～2.40m。

层顶高程-7.76～-6.48m，层底高程-10.16～-6.98m。

③9中砂：

灰褐色、灰黑色、褐黄色，松散～密实，饱和，含粘性土。

厚0.70～3.20m，层顶高程-7.16～-3.56m，层底高程-9.36～-6.24m。

③10粗砂：

褐黄色、灰白色、灰褐色，稍密～中密，饱和，局部含粘性土，呈透镜体状分布，厚0.60～2.00m，层顶高程-9.14～-5.04m，层底高程-10.74～-5.74m。

③11砾砂：

褐色，松散，饱和。

夹粘性土薄层。

厚1.40m。

层顶埋深11.60m，层顶高程-6.19m。

（4）残积层（Qel）

由花岗岩风化残积形成，按照其大于2mm颗粒含量（％）可分为⑥2砂质粘性土及⑥3粘性土2个亚层。

⑥2砂质粘性土：

肉红色、褐黄色、褐红色、灰褐色、黄褐色、灰白色，可塑～坚硬。

厚1.10～17.80m，层顶埋深7.20～31.80m，层顶高程-26.41～-4.71m。

⑥3粘性土：

褐红色、褐黄色、黄褐色、灰白色、灰褐色，可塑～坚硬。

厚1.60～12.90m，层顶埋深10.00～23.70m，层顶高程-18.23～-5.31m。

（5）燕山期花岗岩（γ53）

褐红、褐黄、肉红、浅灰、黄褐、黄色，中粗粒结构，块状构造，主要成分为石英、长石、云母，按风化程度可分为⑦1全风化花岗岩、⑦2强风化花岗岩和⑦3中等风化花岗岩3个亚层，分述如下：

⑦1全风化花岗岩：

岩体呈土状及土夹砂状，除石英外，各种矿物均已经风化为粘土。

厚2.00～13.50m，层顶埋深14.50～28.80m，层顶高程-26.48～-10.24m。

⑦2强风化花岗岩：

岩体呈土夹砂砾、碎块状，长石风化成砂砾状。

厚3.80～11.20m，层顶埋深16.50～31.50m，层顶高程-29.3～-12.74m。

⑦3中等风化花岗岩：

岩体呈块状、短柱状，局部呈土夹砂砾、碎块状。

最大揭示厚度6.6m。

5、工程地质分析

（1）工程地质水文条件复杂，淤泥层厚

本标段位于海积平原，上覆第四系填土、海积淤泥，海冲积粘性土、砂层、残积层，下伏风化花岗岩岩体。

素填土、杂填土、残积土及全、强风化岩土质不均，呈坚硬～流塑状态，有球状风化残留体存在，容易引起不均匀沉陷，施工开挖容易坍塌，属较不稳定土体。

根据踏勘资料和现场实际情况，前海站及鲤～新区间出入线表层为抛石挤淤填筑，许多大石块处于地表杂填土层及淤泥层中，给后序的围护结构施工带来很大的困难。

场地普遍分布有较厚的（2～12m）海积的淤泥，具有孔隙比大，压缩性高，抗剪强度低等特点，具触变性、流变性和不均匀性，属不稳定土体，施工中易产生侧向滑动，导致基坑侧壁围护结构的失稳和位移，淤泥层开挖及钢支撑的及时架设是重点。

场地普遍存在海冲积的饱和砂层，富水性大，结构松散，属较不稳定土体，透水性强，施工中易发生坍塌、涌水、涌砂、管涌、基底涌水等现象。

饱和状态下花岗岩残积土、全风化岩土质不均，属较不稳定土体，受施工扰动，强度骤降，渗透性增大，围护桩施工易发生桩底涌泥、涌砂等危害，也极易造成基坑侧壁失稳，基坑底板隆起变形，翻浆冒泥，涌水等危害。

（2）地下水水位高、水源丰富，潮汐水对工程有较大影响。

本标段地处前海湾填海区，地下水埋深较浅，水源丰富，潮汐水对底下水位有较大影响。

标段范围内的含水层主要是砂层，与双界河河水及海水有水力联系，结构松散，自稳性差，施工中易发生坍塌、涌水、涌砂等现象。

地下水的浸泡会使岩土抗剪强度降低，变形加大，易造成基坑变形、失稳、坍塌。

在施工过程中，随着地下水向基坑的涌出，砂土中细颗粒也随水流失，造成砂层结构更加松散，渗透性加强，地下水和细颗粒土流失加剧，作为透水性差的花岗岩残积土和全风化岩的透水性加强。

基坑开挖后，具承压性的强风化岩中地下水会通过残积土和全风化岩以越流的形式向基坑内渗透，加大基坑出水量，给施工带来困难。

基坑开挖引起基坑内外水头差加大，易引起基坑隆起、管涌等不良现象。

2.2工程简介

本工程包括出入段线右线，里程为LYSK0+412.310~LYSK0+944.543，基坑总长532.233m，基坑宽51m～9m，基坑深约13.5m；

出入段线左线，里程程为LZSK0+780.000~LZSK0+897.224，基坑总长为117.224m，基坑款为51~9m，基坑所处地层条件较差，在填土层下即为淤泥、砂层，另外本基坑地下水位埋深浅，在淤泥层中降、排水难度大。

具体参数详见基坑设计图纸（2/1/D08/B/J08/WOO/QT/00603/B～2/1/D08/B/J08/WOO/QT/00612/B）。

2.3土方开挖实施的重点与难点及对策

2.3.1控制围护体系的稳定及基坑降排水、淤泥开挖是工程施工的一项重点，也是难点

本标段地处海积平原，上覆第四系素填土、人工堆积素填土、海积淤泥较厚（2至14米）、海积粘土、海冲积粗砂、中砂、砾砂，下为花岗岩残积砾质粘性土、砂质粘性土、粘性土，下伏燕山期花岗岩，全风化～微风化。

车站基坑深度较深，地下水埋深较浅，工程地质水文条件复杂，有特殊土和不良地质，特别是淤泥层较厚，地下水丰富。

含水层主要为砂层，结构松散，自稳性差，透水性强，随着基坑降水的进行。

淤泥层较厚的区段，不但基坑挖泥困难，挖机易下陷，需采取特殊措施。

基坑开挖使用的机械设备是否合理，抽排水措施是否有效、变形控制是否及时等诸多因素是保证明挖结构施工安全的技术核心。

根据我公司多年的经验，在施工中采取以下主要对策：

1、认真做好基坑工程施工过程中地下水的处理

在基坑工程施工过程中对地下水的处理以引导、降排为主。

开挖过程中设置坑底排水沟和集水井，使地下水位降至开挖面以下至少0.5m，然后将沟内积水汇集至抽水点，使用抽水设备将基坑内地下水排走，保证开挖面上无水作业。

4、基坑开挖时采取的措施

基坑开挖阶段，注意避免基底因浸水而导致的地层力学性能的下降及可能产生的软化，基坑开挖时采取预加固措施，注意完善雨季施工时的防水、排水措施，最后一点是尽可能快地封闭基坑底板。

2.3.2测量、监测是本工程的重点

加强监控量测工作，把基坑工程施工过程中其地层和围护结构的动态变化始终纳入可控的管理系统之中。

开挖支撑施工严格按时空理论进行，在施工这些特殊部位时安排专人巡视。

对策：

1、建立施工测量小组。

测量的人员和仪器必须有绝对的保证和相对的稳定。

所有参加测量的人员都必须持证上岗，并且建立各测量人员的岗位负责制。

测量仪器必须定期校核和控制在使用有效期内。

同时加强对测量仪器的管理。

2、高程桩、定位桩必须认真复核，同时与其他专业间的接口测量也必须认真进行。

中线、水平、断面测量达到《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》和《地铁建设工程施工测量技术规定》和设计文件的要求。

隧道实测底板、顶板高程偏差，线路中线两侧实测轮廓尺寸偏差均符合验收标准。

各种工程桩位要采取可靠措施加以保护，要有明显的标致，防止人为损坏。

3、高度重视、加大投入、健全组织、明确分工、落实责任、严格执行“三检制”制度、严肃施工纪律。

4、结合车站和区间地形地质条件、支护类型、施工方法等特点，确定监测项目和使用的监测仪器。

5、车站与明挖段监测项目主要包括：

围护结构水平位移、土体侧向变形、围护结构变形、孔隙水压力、围护结构侧土压力、地面沉降、地下水位、支撑轴力等。

本工程监测项目包括：

水平位移、地面沉降。

2.3.3明挖段施工期间地表水的排放及暴雨的防护是本工程的重点

由于***降暴雨的概率频繁，雨量又较大，本标段车站与明挖段所处地表比较空旷，场地处理无组织排水状态，集水量大。

地表水的疏排对深基坑明挖结构的影响较大，如何在施工现场设置连续、顺畅的排水系统，合理组织排水，确保基坑施工安全是工程的重点。

1、场地地面要控制好标高和平面坡度，做到排水畅通无积水。

排水沟用砖砌，流水面用水泥砂浆抹面。

排水沟穿越道路采用埋管或加盖板。

并现场布设连续、顺畅的排水系统，合理组织排水。

场地出入口处设冲洗槽，所有车辆经冲洗干净后方可驶出。

场地内设沉淀池、化粪池、隔洞池等，做到所有的生活或其他污水必须分别处理后，方可经排水渠排入附近的河道。

根据现场的实际情况进行排水方案设计，计算施工排水量，以便报批。

严格执行***市人民政府1999年第85号文件关于《***经济特区市政排水管理办法》。

2、基坑的周边设置排水（截水沟），作为通常情况下的挡水设施；

配备足够数量的编织袋，及时对基坑周围做围堰，防止地面水大量流入基坑；

配备足够泥浆泵，用于排除积水；

施工现场仓库配备备用的潜水泵、泥浆泵；

及时获取天气信息，预先作好准备工作；

在现场进行平面布置时，考虑适当加大明排系统的能力，并加强管理保持其畅通

3、基坑开挖期间，在车站基坑内做好排水沟、集水井和降水井，并设专人负责及时抽排。

排水方案详见：

《地铁1号线续建工程土建5标段排水专项施工方案》。

第3章土方开挖方案

3.1施工总体部署

3.1.1施工总体部署原则

总体施工以保证安全为前提，加强区间与车站施工的协调，按照“先主体、后附属、平面多工序、立体多层次”的方式组织生产，充分发挥我集团公司在复杂地质条件下修建城市地铁的能力，强化资源配置。

施工统筹兼顾，资源合理配置，确保质量、工期、安全、文明施工及环境保护等目标的实现。

施工进度。

根据施工重点、难点及关键部位采取相应对策及可靠的技术措施。

3.1.2施工准备工作

1、技术准备

（1）熟悉、审核设计图，参加设计交底和图纸会审。

（2）复测控制桩和水准点，并制定测量方案和监控量测方案。

（3）按监理工程师要求，优化施工组织设计。

（4）做好技术交底和培训，安排好检验试验工作。

2、其他准备工作

（1）编制施工计划和施工程序，协调各工序及各专业间的配合工作。

（2）组建施工管理机构和专业作业队伍，并进行进场前的施工教育培训。

（3）编制材料和设备供应计划并做好供应。

安排好预制构件和非标准件加工以及施工机具设备的维修保养工作。

（4）架设供电线路，接通施工用水管路，确定材料、设备等运输线路。

（5）做好场区的临时排水、车辆、车轮冲洗沟槽设施及场地、道路硬化等及其他全部临时工程。

（6）组织施工机械设备和材料进场。

（7）落实季节性施工措施。

（8）向监理提交安全生产（含消防安全）计划；

落实安全、消防和保安措施，以及文明施工管理措施。

3.2基坑开挖施工组织

3.2.1总体施工部署

出入段线盾构段隧道结构采用四个工作区域同时施工的原则，每个区域长为120~180m，每个区域施工顺序详见附图一。

3.2.2施工组织管理

（1）基坑开挖与基坑防、排、降水等辅助作业同时进行。

基坑开挖顺序、方式方法、以及开挖效率对基坑地层的应力释放有一定影响，开挖中基坑安全控制要求高，对基坑安全影响较大。

为了确保施工安全和质量，加强施工组织管理及工序技术衔接，施工中在落实部门岗位责任制的基础上实行行政领导和主要管理人员工地值班制度和工序技术负责制度。

具体安排如下表：

序号

工序或工作内容

主要责任人

备注

1

施工总负责

项目经理

2

生产总负责

项目副经理

3

安全总负责

4

技术、质量总负责

项目总工

5

施工现场管理及工序组织协调

施技部

出入段线盾构隧道技术负责人，生产管理

项目技术主管、质量控制

质安室

质量、安全、文明管理

综合部

文明施工、后勤管理

财务部

资金管理

施工队

现场全面管理、执行指令

6

施工测量

定位测量、测量管理

7

施工监测

监测点埋设、监测实施、数据处理

8

设备管理

物设部

合理组织原材料的采购、验收和保管；

原材料、机具、设备的合理调配，对工程材料、机电设备的质量和管理负责

9

物资管理

10

质量管理与工序报验

施工质量检查，按合同、设计、规范要求施工；

按三检制、报验程序进行隐蔽工程、各工序检查评定

11

安全管理

施工安全检查、安全培训教育、文明施工、环境保护等工作

12

型钢立柱、降水井施工

生产过程安排、指导、监督检查

13

降水管理及维护

定期和不定期抽水，抽水设施维护，降水井拆除

14

冠梁与第一道钢支撑施工

15

基坑开挖

生产过程安排、指导、监督检查；

包括土方开挖、连续墙面凿平等。

16

防水堵漏

连续墙的渗漏与封堵

17

支撑架设

围檩、支撑架设、预加力、支撑的保护

（2）施工过程中，技术部各工序技术负责人负责现场工序的技术指导、技术监督，并及时处理施工中遇到的技术问题，及时反馈信息；

技术部门对施工计划、建筑物调查与保护等进行管理。

工程部各工序负责人负责现场施工安排与实施情况检查、督促落实，对现场资源配置与调度进行管理，及时处理问题；

安排领工值班。

3.2.3基坑开挖与支护施工顺序与施工步序

本工程基坑共分4个开挖工作区域（面），每个开挖段分为10个小段，每段长度约8~12m，开挖前首先确保基坑定位准确，然后进行基坑内两侧降水从一端向另一端开挖。

明段基坑开挖采用分段放坡开挖，纵向由一端向另一端依次推进，竖向每一段内从上到下分六层开挖，分层开挖示意见下图。

基坑分层开挖示意图

基坑开挖步骤：

基坑两侧降水→第一层土方开挖至第一个台阶→施工A排水沟→土方分层开挖至第二台阶→施工B排水沟→分层土方开挖至基底上30cm处→设置C排水沟→人工突击开挖基底上30cm土方→地基基础验收→铺设混凝土垫层

3.2.4基坑开挖准备工作

1）按规定的技术标准、地质资料以及周围建筑物和地下管线等的详实资料，严格细致地做好深基坑施工组织设计（包括周围环境的监控措施）和施工操作规程，施工方案按要求组织专家会审。

2、对开挖中可能遇到的渗水、边坡稳定、涌泥流砂等现象进行技术讨论，制定应急措施并提前进行相关的物资储备。

准备好地面排水及基坑内抽排水系统。

3、确保地下连续墙的按时完成，开挖前20天进行基坑降水工作，保证基底以上地层开挖时的稳定，保证开挖施工如期进行。

4、按设计要求租赁、加工备足应急用钢板桩数量，备好出土、运输和弃土条件，确保连续开挖。

5、对基坑周边30m范围内的建筑物进行调查，并对基坑、周围建筑物、地面及地下管线等编制详细的监控和保护方案，预先做好监测点的布设、初始数据的测试和检测仪器的调试工作、检测工作准备就绪

3.2.5基坑开挖主要工序施工方法及技术保证措施

3.2.5.1基坑降水施工

1、基坑降、排水目的

基坑工程降水主要是为了使基坑内地面至基坑底以下一定深度内的土层疏干并排水加固，便于土方开挖，更有助于提高围护结构被动区及基坑内土体的强度和刚度，以确保基坑的顺利开挖和地下结构的施工，其中包括降低浅层潜水的地下水位，降低土体的含水率，提高土体的抗剪强度稳定性，防止发生流砂、管涌和基坑回弹隆起等。

2、降水井施工

降水采用重力降水办法用深井泵抽水，深井降水在土方开挖前20天进行，每口深井配深井泵二台，深井泵抽水不连续进行，有水则抽，断水则停。

按时抽水，最初水位高，水量多，每次抽水出水时间长，间隔时间短，以后随水位下降，每次抽水出水时间短，抽水的间隔时间逐渐放长。

3.2.5.2基坑开挖施工方法与技术措施

1、基坑分层分段开挖顺序及开挖步序

（1）基坑开挖分段开挖，每段根据每个区域采用从一端向另一端开挖或整体开挖；

（2）基坑从上而下分层开挖，随开挖随架设钢支撑；

（3）基坑开挖时纵向放坡由于挖掘机操作工艺的要求而挖成台阶形，台阶长度4m～5m左右。

但总的土坡还是要控制1∶2左右的纵坡。

施工中采用中部超前挖土方式，并充分利用"

时空效应"

以加强土体的稳定。

（4）区域内每段从一端开始开挖时，一次性挖至基坑底。

2、基坑开挖及出土方法

（1）土方开挖方法

土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“降水开槽、先将水后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。

分层开挖的每一层开挖面标高不低于该层排、降水沟的底面或设计基坑底标高。

1）先用挖掘机沿基坑两侧开挖临时排水沟，然后设置降、排水设施及排水点集水坑，最后从横断面中间向两侧开挖。

2）当基坑深达到5米时，需要设置2台挖掘机配合倒挖；

当基坑深度达10米时，采用3台挖掘机进行台阶式倒挖。

3）基底岩层拟采用液压破碎锤破除，人工配合装土，汽车吊与龙门吊提升。

4）基坑开挖时纵向放坡由于挖掘机操作工艺的要求而挖成台阶形，台阶长度4m～5m左右。

但总的土坡还是要控制1∶2左右的纵坡，淤泥较厚段可控制在1∶3左右的纵坡。

5）碴土由挖掘机挖装至自卸汽车，运输至临时弃土场；

6）开挖时每挖一层，及时设置临时排水沟，然后向下继续开挖。

7）基底严格控制最后一次开挖，控制超挖。

8）为确保基坑稳定，垫层施作完7天之内将钢筋砼底板浇筑完毕。

9）开挖过程中设专人及时绘制地质素描图，当基底地层与设计不符时，及时与设计、监理单位沟通、共同处理。

10）设排水沟，渗水及雨水及时泵抽排走。

由于南方天气多变，时有暴雨，备足排水设备，做好预警工作，确保基坑安全。

11）开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，以反馈信息指导施工。

土层开挖及出土方法

基坑开挖及出土方法纵断面示意图

15）基坑开挖允许偏差与检验方法见下表

基坑开挖允许偏差与检验方法

项目

允许偏差（mm）

检验频率

检验方法

范围

点数

坑底高程

+10，-20

每段基坑或