浅谈建筑基坑工程及其应用V2.docx

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1、大连理2大U网络高等教育本科生毕业论文（设计）题目：浅谈建筑基坑工程及其应用学习中心：层次：专科起点本科专业：年级：年春/秋季学号：学生：指导教师：完成日期：年月日内容摘要目前大量城市建设及地下空间施工采用深基坑工程，这种工程多数位于人流量、车流量较为集中的区域，此类区域土方开挖组织难度大、环境要求高并且土方车辆道路行驶受限制；因此需根据现场施工情况因地制宜采用多种土方开挖方法相结合进行施工。本文阐述了水冲法结合机械开挖在实际项目中的应用和应用中对现场工程桩及维护结构的保护包括施工过程中对质量、安全文明施工的保证措施。关键词：深基坑工程；土方工程；安全施工；工程质量内容摘要I引言11工程概况2

2、2场内地质条件31 .1地形地貌及地层结构32 .2基坑围护设计参数表33 .3地下水情况33施工部署54 .1技术准备53.2水法特点54施工方法84.1 土方开挖施工方案81 .1.1基坑土方开挖步骤84 .1.2土方开挖施工94.2 水冲法土方泵送施工方案125挖土阶段对工程桩（围护桩）、降水井、塔吊基础、型钢立柱的保护措施.136结论14参考文献15引言目前大量城市建设及地下空间施工采用深基坑工程，这种工程多数位于人流量、车流量较为集中的区域，此类区域土方开挖组织难度大、环境要求高并且土方车辆道路行驶受限制；因此需根据现场施工情况因地制宜采用多种土方开挖方法相结合进行施工。本文阐述了水

3、冲法结合机械开挖在实际项目中的应用和应用中对现场工程桩及维护结构的保护包括施工过程中对质量、安全文明施工的保证措施。1工程概况拟建建筑物由13幢高层住宅和1幢2层的红、白事馆及幼儿园等配套用房，地下室二层局部有地下夹层；地下室底板垫层底标高为-9.55m,筏板垫层底标高为-10.30m,地下室开挖深度按底板（筏板）垫层底标高考虑，开挖深度主要为8.08.75m,坑中坑处落深为2.3m、3.6m02场内地质条件2.1 地形地貌及地层结构属于钱塘江冲积平原，场地地势起伏不大，较平坦，拟建场区场地现状大部分为菜地以及苗木地,种植有大量的蔬菜以及树苗;基坑东面上坎离建筑红线25米,红线外为空地及村道便

4、道；基坑西面上坎离建筑红线2.4米，红线外为待建的道路（道路设计宽度30米）；基坑南侧地铁的站点，地铁目前为营运状态，地下室边线已退让地铁50m的控制保护线，围护结构距离最近的车站及区域均大于50mo目前围护方案已同地铁公司运营管理部门进行了对接，同时围护方案也进行了报备；基坑北面上坎离建筑红线9米，红线外为空地待建道路。本工程南侧红线外靠道路有管道分布（具体有DNI200雨水管、DN325燃气管、DN100O给水管、DN100弱电12孔）；基坑北侧红线外3米有一根东西项埋深1.5左右DNIoOO供水管。2.2 基坑围护设计参数表表2-1基坑围护设计参数重度固快三轴(UU)渗透系数层号层名（峰

5、值）YCCKhKVkNm3kPa(O)kPa(O)(cms)(cms)l杂填土(18.3)(6.0)(14.5)2素填土(18.5)(8.0)(12.5)砂质粉土18.98.126.8(12.5)(19.1)2.13E-041.36E-041砂质粉土19.26.528.0(11.0)(18.1)2.44E-041.94E-042砂质粉土混粉砂19.63.130.0(10.0)(19.3)6.58E-045.98E-04淤泥质粘土17.111.98.616.00.85.37E-075.13E-07基坑开挖涉及土层有1层杂填土、2层素填土、层砂质粉土、1层砂质粉土、2层砂质粉土混粉砂、层淤泥质粘土

6、。2.3 地下水情况施工场地主要分布二层地下水，上层地下水性质属于孔隙潜水，中部地下水性质属于承压水。上部地下水类型属孔隙潜水，潜水埋藏较浅，主要赋存于场地内的层杂填土、砂质粉土中，地下水位埋深1.20m2.50m左右，相当于高程3.08m5.19m,地下水位年变化在1.02.0m之间；中部地下水类型属承压水，主要赋存于下部的1粉砂混粉质粘土和圆砾层中。上部的粘性土是相对隔水层，构成含水层的承压顶板。该层承压水含水层厚度大，透水性良。根据周边场地经验，结合区域地质情况，场地承压水对碎结构具微腐蚀性；对钢筋碎结构中的钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性，在干湿交替条件下具微腐蚀性。根据周边项目资料及经

7、验，承压水对基坑施工影响较小。3施工部署3.1 技术准备1、首先根据基坑支护设计方案，按照有关法律法规和规范要求编制深基坑施工开挖专项方案，并按程序经专家论证后组织实施。2、土方开挖前应对土方施工班组及施工人员进行施工方案、技术、质量、安全和环保交底。对本工程的土方开挖有关注意事项及质量标准作详细介绍，让每个土方施工人员做到对自身工作的质量标准及规定要求心中有底。在机械挖土时,排列好机械行走路线，在机械挖土时及时对挖土班组进行技术交底，专人指挥，严禁超挖，并且对地下支撑构件要有明显的标识，绝对禁止损伤和破坏地下支撑构件。3、项目使用水冲法结合土方开挖，施工必须与地下室施工方案明确的各工种协同作

8、业，以确保施工的顺利进行和保证整个施工总工期的顺利完成。3.2 水冲法特点1、泥浆泵施工，不受外部气候及其他因素限制，可以连续施工。2、采用管道输送，解决渣土车运输面临的交通运输问题，且管道占地较小，管道铺设完成沉入河底，不暴露，不影响市政美观。3、环保：取土、运输及弃土过程中无扬尘污染。4、安全：沿河铺设，工程与沿途的居民行人不产生交叉。3. 3施工计划1、基底以上土方开挖，约41.35万方，2台套吸泥设备，日产量4000方，工期103天。基底以下土方开挖，约1.6万方，6台挖机配合两台套吸泥设备，工期46天。2、在地下室土方施工阶段分为4个阶段施工，每个阶段土方大开分区块作如下划分：图3-

9、3第四阶段土方分区图第一阶段(1.552.55)土方开挖顺序按19顺序开挖；第二阶段(-2.55-4.05)土方开挖顺序按19顺序开挖；第三阶段(-4.05-8.55)土方开挖顺序按19顺序开挖；第四阶段(8.5510.30)土方开挖顺序按120顺序开挖;4施工方法3.1 土方开挖施工方案3.1.1 基坑土方开挖步骤1、先放好灰线，经复测及验收合格后开始开挖。2、按挖土总平面布置图，先铺筑50Cm厚度的塘渣为出土道路垫实基础。3、水冲+机械挖土分段，阶梯式进行，总工期190天。以分层、分段、分步、对称、限时为原则。4、按基坑平面、结构设计后浇带位置划分施工区。第一阶段(1.55255)分为9个

10、施工区，第二阶段(-2.55-4.05)分为9个施工区，第三阶段(-4.05-8.55)分为9个施工区，第四阶段(8.5510.30)分为20个施工区。(1)第一阶段：机械大开挖至-2.55标高，随挖土随修整边坡，做水沟、集水井,及时做好排水工作，碎护坡。第一阶段开挖土方总方量约为53000m3,开挖工期为10个工作日，采用5台PC200挖机开挖，20台15T装载自卸车，日总出土量约为530Om3。(2)、第二阶段：机械+水冲开挖至压顶梁垫层底标高(405),型钢支撑底。随挖土随修整边坡及碎挡土墙，第二阶段开挖土方总量约为8(X)0011?,采用2台PC200挖机开挖基坑内6m范围内土方，基坑

11、内6m范围外采用泥浆泵送系统及管线一组，远距离泵送土方日均为4000m3,开挖工期为29天。(3)、第三阶段：在一个施工段大开挖完成后，马上着手按图纸施工压顶梁。同时按区块施工预应力型钢支撑,每撑一道支撑开挖对应支撑部位土方。第三阶段机械+水冲开挖至-8.55m标高，分3层开挖，开挖土方总量约为238500m3,采用2台PC200挖机开挖基坑内6m范围内土方，基坑内6米范围外采用泥浆泵送系统及管线1组，远距离泵送土方日均为4000m3,开挖工期为60天。(4)、第四阶段：本次土方先开挖至基础底板垫层底标高-9.55m(-10.30m),在一个施工段大开挖完成后，用白灰作线放好并复核好承台、电梯

12、井等基坑样后,用一台PC200型挖机及一台PC120型挖机两台挖机配合开始开挖承台、坑中坑、电梯井、集水井等基坑土方，挖出土方转至冲洗区，再用水冲管道输送至指定堆场。第四阶段开挖土方总方量约为95000m3,开挖工期为26个工作日，日总出土量约为3700m3O出土口为场地的东侧,基坑开挖车辆行走线路进行放坡,纵向放坡系数为1:8,横向放坡系数为1:2,满足车辆行走要求。见下图出土坡道示意图。图47出土坡道示意图3.1.2 土方开挖施工第一阶段土方根据地勘报告属于杂填土，深度约1米左右，富含植物根系，无法用水冲法施工，采用机械挖除。本阶段挖土标高为-1.552.55米，开挖过程中随挖土随修整边坡

13、，做水沟、集水井,及时做好降排水及硅护坡工作。施工顺序按下图第一阶段土方开挖施工平面顺序图进行示3*EI福二植1图4-2第一阶段土方开挖施工平面顺序图根据施工要求先开槽施工喷射碎（或做挡土墙）后开挖有支撑梁部位,标高为2.55m-4.05m:有支撑梁部位开挖至垫层底,接着开挖后的土层面用人工夯实后,施工混凝土垫层；在垫层完成后,铺设油毡隔离层,随即绑扎压顶梁和碎三角钢筋,安装梁和三角部位模板,浇筑混凝土,其施工方法同普通钢筋混凝土结构。施工顺序按下图第二阶段土方开挖施工平面顺序图进行。附图六-2：基坑土方大开挖耐图图4-3第二阶段土方开挖施工平面顺序图二255典型当百（1 一 1刑百）附因七：

14、基坑分层开挖工兑示京图（二）图4-4基坑分层开挖示意图随着第二层土方开挖完成，压顶梁碎达到设计要及钢支撑安装完成。第三阶段土方开挖到-4.05-8.55m,按阶梯式分三层开挖。严格执行，分层、分段、分步、对称、限时的土方开挖原则。严格控制放坡开挖的土坡高差及坡度，防止基坑土体滑坡，每层土方开挖应做好降排水工作。施工顺序按下图第三阶段土方开挖施工平面顺序图进行。B.附图六-3：基坑土方大开挖顺序图图4-5第三阶段土方开挖施工平面顺序图第四阶段坑底留土1米以下土方开挖随着第三层土方开挖完成，即第四阶段土方开挖到8.559.55m(-10.30m)设计标高(坑中坑除外)，土方开挖机械设备严禁碰撞支撑

15、。严格控制放坡开挖的土坡高差、坡度，严格控制机械开挖深度，防止超挖及基坑土体滑坡，坑底留置30Cm人工修土，同时做好降排水工作。施工顺序按下图第四阶段土方开挖施工平面顺序图进行。Bi附图六T：基坑坑底留土1米以下大开挖顺序图图4-6第四阶段土方开挖施工平面顺序图4. 2水冲法土方泵送施工方案在项目现场基坑坑内布置一处蓄水池（为节约施工场地亦可直接由河道通过管道取水或安置蓄水箱，本工程拟直接河道取水，不设清水池），利用泥浆泵将水由蓄水池（或河道）输送至取土现场，水流由高压泵产生压力，经输水软管输送，通过水枪喷射出密集的高压、高速柱状水流，对要开挖的土体进行切割、粉碎，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥

16、块的混合液，其施工原理是模拟自然界的水流冲刷现象，借水力的作用来完成土方工程的施工作业。土体遇水制配成泥浆后，待挖区泥浆坑放置抽浆泵，对泥浆进行增压，基坑外铺设泥浆管至卸土点，泥浆在泥浆泵增压下通过铺设管道输送至下一个增压泵，完成场内土方外运工作，再由增压泵及其输泥管输送到弃土区进行沉积，从而完成了土方工程挖、装、运、卸的各道施工工序。考虑卸土点距离项目距离较远，为保证泥浆增压稳定，每3-4公里位置设置1台增压泵。根据本方法每组泥浆泵送系统泥浆输送量可达到：每日24小时施工，日出土量可达4000m3组，保证了土方外运施工强度，同时无扬尘产生，符合绿色环保要求,本项目拟投入泥浆泵送系统及管线一组

17、，远距离泵送土方日均为4000m3,符合土方开挖施工强度要求。5挖土阶段对工程桩（围护桩）、降水井、塔吊基础、型钢立柱的保护措施挖土过程，机械、车辆操作频繁、工序交叉作业较多，另外桩基施工存在了一定数量的高位桩。所以必须采取合理的开挖方法和施工措施，对其他施工成品主要是工程桩、测量控制点等进行保护，对此拟定了以下的施工方法和措施：1、开挖时，应注意保护测量控制定位柱、轴线桩、水准基桩，防止被挖土和运土机械设备碰撞、行驶破坏。2、开挖机械、车辆行走严格按规划的路线，合理避开工程桩工程桩、型钢立柱、格构柱，在临时道路铺筑30Cm厚的塘渣，必要时采用路基箱。3、土方开挖过程中，高位桩等其顶端会逐个露

18、出，在开挖前平整场地后，测定该类构件位置，用方木或毛竹片围成一个3X3m的围栏，涂刷黄色油漆，该区域限制挖机操作及车辆通行。4、当挖土方时，在塔吊基础部位，必须分层对称开挖，对塔吊基础预埋节周边50CM范围内采用人工开挖。5、当挖土至型钢立柱、工程桩部位时，周边50cm范围采用人工开挖。当土方挖至标高后，必须立即做好坑底碎板，以加强的整体稳定。6、降水井派专人负责看守，当挖土至降水井部位时，降水井周边采用人工开挖，井口做好封盖措施，防止泥沙进人井内。边挖边将多余的波纹板截除，水管电线及时给予架空。7、坑内工程桩，由于地质原因工程桩部分未能进入设计标高，对该部分高位桩，土方开挖前应先分段切割高位

19、桩，挖土时桩边应留一定数量土体，避免高位桩应挖机碰撞，造成断桩质量事故发生。8、为保护工程桩，对地梁承台部位的开挖用PC60小型挖机和人工挖土相结合，禁止野蛮开挖，工程桩周边对称同步开挖，挖土落差不得大于50cm。9、基坑四周应设排水沟、集水井，场地应有一定坡度，以防雨水浸泡基坑和场地。10、在基坑两个出土口位置以及基坑周边车载位置，铺设路基板或浇筑20Cm混凝土硬化地坪，以避免土方运输对桩造成影响。11、挖土阶段坑边堆载严格控制在设计容许荷载范围之内，基坑周边IOm范围内荷载不允许超过20kPa.6结论随着国内深基坑工程应用越来越广泛，尤其在大型城市内，人流量、车流量较为集中，造成项目土方运

20、输场地组织难度大、环境要求高、土方车辆道路行驶受限制，仅采用传统土方开挖道路运输的方案较难满足工期及施工进度要求且城市施工环境要求愈加严格，因此采用泥浆泵送土方外运技术结合普通土方开挖道路运输进行外运，可以较好地解决土方外运面临问题。参考文献1混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20152建筑基坑支护技术规程JGJ120-20123建筑地基基础设计规范GB50007-20114基础边坡工程技术规范GB50330-20135基坑工程装备式型钢组合支撑应用技术规程DB33/T1142-20176基坑土钉支护技术规程CECS-96：977建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-2013

21、8建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20189建筑基坑工程监测技术标准GB50497-201910建筑结构荷载规范GB50009-201211建筑施工安全检查标准JGJ59-201112混凝土结构工程施工规范GB50666-201113混凝土结构设计规范GB50010-201014建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-201315建筑变形测量规程JGJ/T8-200716建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012)17建筑桩基技术规范JGJ94-200818建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-201319建筑地基处理技术规范JGJ79-201220建筑地基基础设计规范DB33/1001-200321建筑基坑工程技术规程DB33/T1096-201422建筑施工安全管理规范DB33/1116-201523危险性较大的分部分项工程安全管理规定(住建部令第37号)；24危险性较大的分部分项工程安全管理规定(建质办【2018】31号)25杭州市危险性较大的分部分项工程专项施工方案编制参考意见(2012.7)