深基坑土方开挖方案.doc

深基坑土方开挖方案
一、编制依据：
（1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2023）；
(2) 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2023）；
(3) 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2023)；
（4）《高层建筑岩土工程勘察规范》（JGJ87-92）；
(5) 设计图纸及规范；
二、工程概况：
　　本工程为“金鼎国际公寓”楼，位于张家口市赐儿山街与西坝岗路交叉口西北侧，北侧毗邻金鼎世纪城。楼占地面积1615m2，总建筑面积16000m2。基础采用混凝土筏板基础。高程控制点，±0.000相称于绝对高程785.25。 基坑开挖尺寸：长99.00米，宽19.60米，深8.00米，开挖土方工程量12090m3。基坑土方开挖依据现场情况，计划采用基坑放边坡解决，其放坡系数为1：0.2。计划基础开挖回填工程50天时间完毕。
三、施工条件：
　　1、岩土工程勘察工作已经完毕，测量定位已完毕。　
　2、现场临设施工完毕，能正常使用。
　　3、施工道路基本畅通，施工用临时用水、电已连接。
　　4、机械、劳动力已完毕调配，现已进入施工现场。
　四、施工准备：
　　1、技术准备：
1）标高水准点依据建设单位给定的高程点已引入施工区。
2）熟悉施工图纸及地质情况，埋设好轴线控制桩，了解地下管线情况，检查挖土及运送机械的准备情况，进行施工前技术质量和安全交底工作。
　　2、现场准备：
　　1）进行定位放线，放出基坑开挖线和边坡线。
　　2）贯彻基坑支护队伍，以便开挖与支护同时进行。
3、机械准备：
采用2台挖掘机，1台装载机，8辆自卸汽车配合外运。
五、土方开挖：
　　1）施工工艺：
测量定位→机械进场→土方开挖→边坡修护→基底平整→验槽
　　2）施工流向：基坑分两次开完到基底，自西向东，自上而下依次开挖，依据施工开挖线进行开挖。
3）放坡：依据现场土质和周边环境情况计划坡比，进行放坡。
以保证边坡稳定和施工操作安全。基坑挖方安全边坡按以下方法计算。
a、参数信息
坑壁土类型：粉土
坑壁土的重度γ(kN/m3)：19.25
坑壁土的内摩擦角φ(°)：25.0
坑壁土粘聚力c(kN/m2)：18.5
坑顶护道上均布荷载q(kN/m2)：4.5
基坑开挖深度h (m)：9.0

b、挖方安全边坡计算:
挖方安全边坡按以下公式计算 ：

其中 θ- -土方边坡角度(°)
h - -土方开挖深度（m）
γ - -坑壁土的重度(kN / m3)
φ - -坑壁土的内摩擦角(°)
c - -坑壁土粘聚力(kN / m2)
θ= 76.445°
坡度：1 / tanθ =0.2
本工程的基坑壁土方坡度为1：0.2(垂直：水平)。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的反复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了反复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
c、参数信息:
条分方法：瑞典条分法；
不考虑地下水位影响；
放坡参数：
序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数
0 9.00 2.00 0.10 0.00
荷载参数：
序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离(m) 宽度(m)
1 满布 10.00 0.00 0.00
土层参数：
序号 土名称 土厚度(m) 坑壁土的重度γ(kN/m3) 坑壁土的内摩擦角φ(°) 内聚力C(kPa) 计算类型 饱容重(kN/m3)
1 粉土 10.00 18.00 25.00 18.50 1.00

d、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向提成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》规定，安全系数要满足>=1.3的规定。

将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》规定，安全系数要满足>=1.3的规定。
e、计算公式:

式子中：
Fs --土坡稳定安全系数；
c --土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
γ --土层的计算重度；
θi --第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；
φ --土层的内摩擦角；
bi --第i条土的宽度；
hi --第i条土的平均高度；
h1i ――第i条土水位以上的高度；
h2i ――第i条土水位以下的高度；
γ' ――第i条土的平均重度的浮重度；
q ――第i条土条土上的均布荷载；

其中，根据几何关系，求得hi为：

式子中：
r --土坡滑动圆弧的半径；
l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；
α ---土坡与水平面的夹角；
h1i的计算公式

当h1i ≥ hi 时，取h1i = hi；
当h1i ≤0时，取h1i = 0；
h2i的计算公式：
h2i = hi-h1i；
hw ――土坡外地下水位深度；
li 的几何关系为：

f、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：
-----

计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
第1步 1.444 29.405 -4.329 14.269 14.911
示意图如下：

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计算结论如下：
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.444>1.30 满足规定! [标高 -9.000 m]

4）基坑支护：本工程设有地下室，开挖深度至-8.3米，北侧紧靠金鼎世纪城基础墙，东、西、南、侧通过以上安全计算，开挖内部整体稳定性安全系数满足规定。南侧临时道路需要回填边坡采用水泥袋装土整齐码放并用钢筋木方锚固压入临时路面做挡土墙。基坑四周设立扣件钢管栏杆，并绑密目网，设立警示牌，防止人员及物体坠落。采用扣件和钢管搭设爬梯，供施工人员上、下基坑。
5）、验槽：基坑施工完毕后，会同勘察、设计、建设、监理等相关单位进行验槽，在相关单位人员签字盖章后方可进行下道工序的施工。
六、质量保证措施：
　　1、土方工程施工中，应经常测量和校正其平面位置、水平标高和边坡坡度。平面控制桩和水准控制点采用可靠的保护措施，定期进行复测和检查，保证其对的性。
　　2、基坑开挖过程中应对土质情况、地下水位和标高等变化情况经常检查，做好原始记录，若发现地基土质与设计不符时，需经有关人员研究解决并做好隐蔽工程记录，保证基坑工程质量。
3、现场用钎探的方法检查持力层的均匀性。钎探要采用梅花形布置并做好钎探记录。
七、安全施工措施：
　　1、土方工程施工过程中必须遵循国家、省、市及公司的安全施工法规、制度，严格执行各专业操作规程。
　　2、对施工人员进行安全教育、施工前进行安全技术交底。
　　3、土方工程的边坡坡度、必须按审批后的施工方案执行，保证边坡支护的稳定和基坑的施工安全。
　　4、机械前后行走时必须看清楚前后方是否有人或障碍物，机械回转时必须看清楚360度回转半径内是否有车辆和行人。且机械施工至围墙处时必须有专人配合指挥挖掘机驾驶员，防止由于驾驶员的距离错觉导致对围墙的碰撞而导致事故的发生。
　　5、拟定地下管线的位置，开挖及运送过程中有专人看守，防止对地下管线导致破坏。
　　6、土方开挖需要使用的机械应具有国家法定检测机构检测合格属正常使用范围内的机械。
　　7、工地各专职安全员进行防止及检查工作，发现隐患及时解决保证施工安全。