XXX超大深基坑施工组织设计.doc

×××超大深基坑施工技术

XXX超大深基坑施工技术

作者：蒲承铭

2008-7-12目 录
第一章 概述 3
第一节 工程概述 3
第二节 场地地质情况简述 4
第二章 基坑施工措施 5
第三章 施工技术措施 6
第一节 基坑围护 6
第三节 土方开挖 8
第四节 边坡监测 9
第四章 结构施工 9
结束语……………………………………………………………………………… 10

论文：XXX超大深基坑施工技术

摘要：XXX地下室深基坑的施工是XXX项目中难度最大的超大深基坑施工。本文通过现场实际和深基坑施工的相关技术要求，对该深基坑的施工技术要求作了详细的阐述，具体包括深基坑的围护（水泥土搅拌桩挡墙、轻型井点降水、基坑及周围建构筑物的监测以及深基坑开挖后结构的快速施工等等）。撰文的目的是总结和积累经验，为今后的类似工程的施工提供相应的参考依据及典范。

关键词：超大深基坑 施工 技术

第一章 概述
第一节 工程概述
XXX主要包括：车间一、车间二、车间三、车间四、车间五、车间六、办公楼、实验中心（两栋）、机研楼、检测楼、科研中心楼、检测线设施等，其中车间四、车间五、车间六属于二期。其中办公楼、实验中心两栋）、机研楼、检测楼、科研中心楼这六栋楼下面就是一个整体性的超大深基坑，该基坑的有效空间大（建筑面积达到11268m2，开挖深度较深（平均开挖深度为5m左右）），周围环境较复杂（东南西北均有相应的建构筑物，东边是紧邻蕴川路中石化加油站、北边是先期施工的车间三、西边是市政污水总干线—西干线，南边则是市政道路练祁路）。基坑的施工难度相对较大。
附件1：地下室周围环境示意图

第二节 场地地质情况简述
根据地质勘探资料显示，场地内除上部普遍分布一层杂填土外，其下主要由第四纪全新世（Q4）滨海-河口相、滨海-浅海相、沼泽相、弱谷相地层；上更新世（Q3）河口-滨海相、滨海-浅海相地层，共分6大层11个亚相，具体分布及特性描述如下：
①1杂填土，上部由碎石、建筑垃圾、煤渣夹粘性土等组成，下部有粘性土夹少量碎石组成，局部地段上部有少量20cm混凝土路面。呈湿～饱和、松散状态。土层厚度1.51 m，层底标高3.50~1.83m；
①2浜土，主要由淤泥夹少量杂质等组成，含有机质及腐殖质，分布于暗浜区域。土层厚度1.3m，层底标高1.04m；
②粘土粉质，灰黄~褐黄色，含氧化铁及铁錳结核，自上而下状态逐渐变软。呈湿～饱和、可塑～软塑状态。土层厚度1.61m，层底标高1.84~0.26m；
③2-1粘质粉土，灰色，含云母，夹薄层淤泥质粉质粘土、沙质粘土及粉砂，土质不均，局部地段砂性较重。土层厚度1.07m，层底标高1.26~-1.47m；
③2-2砂质粉土，灰色，含云母，夹薄层淤泥质粉质粘土、粘质粉土及粉砂。土层厚度3.59m，层底标高-2.22~-4.47m；
③3淤泥质粉质粘土，灰色，含少量腐殖质及贝壳碎片，夹薄层粉土鸡粉细砂。
④淤泥质粘土，含少量腐植物及贝壳碎片，夹薄层粉土及粉砂，土质均匀、手感细腻，局部地段底部富集贝壳碎石。呈饱和、流塑状态。土层厚度10.40m，层底标高-14.81~-17.04m；
⑤1粉质粘土，含云母、有机物，及钙质结核，夹微薄层粉土及粉土。呈湿～饱和、软塑～可塑状态。土层厚度19.03m，层底标高-33.57~-35.97m；
⑤3粉质粘土，含有机质及钙质结核，夹粉土及粉砂，局部砂性较重，呈“千层饼状”。呈湿～饱和、软塑～可塑状态。土层厚度3.19m, 层底标高-37.12~-39.27m；
⑦1砂质粉土，含云母及腐殖质，夹薄层粘质粉土及粉砂。呈饱和、中密～密实状态。未钻穿。
从地质资料显示土方开挖的深度位于③2-1粘质粉土层，地质年代Q42。浅部地基土①1杂填土，①2浜土开挖时容易产生掉块、坍塌现象；③2粘质粉土层易产生流砂。③3淤泥质粉质粘土和④淤泥质粘土具有触变和蠕动不良特性等失稳现象。所以从地质资料显示基坑边坡的稳定性及安全性是决定该工程成功的关键环节。
第二章 基坑施工措施
由于基坑周围的环境相对较复杂（东侧是加油站，与我们的建筑红线相差1m，基坑开挖后距离我们的建筑边坡只有3m左右的距离。北侧是先行施工的车间三及其附跨的三层框架结构，土方边坡与其轴线距离只有5.75m的距离。西侧的西干线，土方开挖后边坡顶超出西干线的安全影响距离，要求的安全影响距离为12m，边坡开挖后只有9.36m。），因此为了确保办公区域地下室施工的安全，我们在考虑该部分的施工时必须采取一定的施工措施：其一、对于基坑区域实行封闭式的轻型井点管进行降水，基坑的坡面采用1:1放坡开挖。其二、在基坑周围情况复杂的部位（东侧的加油站、西侧的市政污水管线——西干线）设置围护系统，初步设想采用搅拌桩，理由是：搅拌桩它本身具有一定的强度，对边坡具有一定的加固作用，同时也是最为重要的是，搅拌桩具有阻水作用。其三、在基坑四周的边坡周围的建构筑上设置变形监测点，随时掌握基坑边坡的变位情况。
在基坑的施工上就是确保尽量缩短基坑外露的时间，土方开挖采用6台1.2m3的挖机平行开挖，确保在最短的时间内开挖完成，同时组织强有力的施工队进行24小时快速施工，争取在最短的时间内完成底板砼的浇筑。
第三章 施工技术措施
第一节 基坑围护
（1）情况说明：由于地下室周围的环境情况相对较复杂（基坑南侧靠近练祁路、北侧是要先于地下室施工的车间三、东侧是正在使用的加油站、西侧是市政污水管道——西干线），基坑在降水开挖过程中可能对基坑周围的建构筑物造成影响，因此我们在进行地下室施工的同时将对基坑周围的部分区段采取加固措施，以确保工程的顺利施工。
（2）加固部位：主要加固的区域考虑在北侧、东侧和西侧。北侧的重点是车间三、东侧的重点是加油站、西侧主要是靠近西北角的西干线。
（3）加固方法：加固方法采用搅拌桩进行加固，搅拌桩均采用双排，规格φ700＠500，深度H=9m，主要意图是阻水，确保降水时不对加固区的建构筑物造成影响。具体见基坑周围加固示意图。搅拌桩施工完成后要确保一定的养护时间，通常情况下采用40天左右的养护时间，然后再进行开挖。开挖时要注意不要破坏搅拌桩。

附图1：基坑加固示意图
第二节 土方降水
（1）降水管布置
办公区域地下室基坑面积大，土方采用大开挖形式，开口较宽，降水工程采用封闭式一级降水。轻型井点分两部分，其中第一部分主要是基坑四周封闭式布置一圈井点，然后在基坑内部南北向布置三条纵向井点管。具体见地下室降水平面布置示意图。井点管规格：L=7.200米@1.500米布置。基坑内部的降水管在基坑开挖时可以先行拆除。
附图2：基坑轻型井点管降水平面布置图

（2）降水施工质量控制
冲孔控制：冲孔时吊机钢丝绳收紧，冲墙保持悬垂状态，遇硬土层时，用吊钩带动冲枪上下冲击，不能用人工摇晃冲枪。
冲孔深度控制：冲孔深度=井点管深度+500mm。冲孔时，根据地面高程、井点深度在冲枪杆上用油漆做好明显的标志，防止冲孔时深度不足或超深。
洗孔质量控制：冲孔至要求标高后进行洗孔。洗孔时，将冲枪提起500mm左右（以水流冲不到孔底土为准），洗孔时，可以将水压调低。洗孔时均不低于3分钟，并观察孔口上返的水质，待水质不明显浑浊时，停止洗孔。
下井点管质量控制：洗孔后，立即拔出冲枪，下放井点管，井点管下放过程中注意井点管下放是否流畅，如果井点管下放不畅，孔底有较厚的沉渣。如果管砂时，滤头被沉渣包死，影响出水，须再次清孔。再次清孔用井点管进行，在井点管上接胶管，用多级泵将孔底的沉渣抽出空口。
灌砂高度：井点管下放就位，并确保孔底滤头部位未被淤泥包裹时，立即开始管砂，管砂至孔口以下1米。井点管下放后立即开始管砂，停歇时间不超过2分钟。灌砂以实测高度控制，灌砂量作参考指标，防止因孔壁塌方，灌砂量达到设计标高时，灌砂高度不足。
封堵孔口：管砂后，将降水沟内明水排除，用粘性土将空口封闭。降水运行过程中经常检查孔口密封性，如果井点管周围下陷且明水很快渗漏，说明此根井点管孔口封闭不严，用粘性土将井点管周围填实。
降水运行过程：降水运行24小时不停人看护设备，每30分钟检查一次设备运行情况及井点系统真空度。尽可能做到每台泵有一台备用泵，如果做不到，现场必须有3～4台完好的备用泵，8～10台完好的备用电机。降水泵停歇时间不得超过40分。降水设备尽可能采用双回路电源，确保不因电网停电造成设备长时间停止运转。
在土方开挖过程中如果发现局部降水不理想，可以采用卫星井点进行补降水，确保降水达到理想效果后再进行土方开挖，以确保基坑的开挖安全。
第三节 土方开挖
由于基坑面积较大，开挖深度较深（平均4.2m，承台基础部位开挖达到4.6m），为防止边坡塌方，基坑四周设置截水沟，确保基坑外围的雨水不进入基坑内。
土方开挖从南向北进行，6台挖机同时并排进行施工，一次开挖到位。土方及时运至指定地点堆放，现场不得堆放土方。具体见土方开挖示意图。
土方开挖及基础施工期间应随时排除基坑内积水，确保基坑干燥，土方开挖至设计标高附近时，预留200厚度土层人工清除，保护好桩头，防止挖机随意碰动桩头。
土方开挖过程中形成的坡度不得小于1:1，土方开挖前现对基坑四周的构建筑物进行沉降观测点的布置，在开挖开始后随时对观测点进行观测，发现问题后立即进行报告，并立即停止继续开挖，待问题得到彻底处理后方可继续进行开挖。
开挖至设计标高时应及时检测桩位，桩顶标高，并按规定进行桩基测试工作，并及时灌砼垫层。
第四节 边坡监测
本工程的监测部位主要集中在基坑的东、北、西三面。这三面也是基坑围护的重点，其目的是监测基坑边坡的稳定性以及基坑边坡附近的建构筑物的位移情况。东侧是紧邻基坑边坡中石化加油站，地下油库就埋在基坑的边坡附近，边坡的稳定将直接影响油库的安全，因此在该部位的监测重点将主要围绕油库展开，在该区域主要围绕油库区布置四个位移监测点。北侧主要是监测新建车间三的厂房的安全与稳定，在该区域车间三的五列柱基和柱子上布置相应的观测点。西侧主要是市政污水管线—西干线，该管线的安全保护距离是12m，而管中心距基坑边坡只有9.39m，基坑的开挖可能对西干线构成影响，因此西侧的监测重点是西干线的位移，在该区域沿西干线每3m布置一个监测点，计布置20个监测点用于观测西干线的变化情况。
基坑的监测时间从基坑降水开始，直到基坑回填后结束。
第四章 结构施工
基坑的稳定性除了采取切实可行的围护方法外，还有一个重点就是在基坑开挖后再最短的时间之内将基坑回填掉。为了尽量缩短基坑的外露时间，我们采取边开挖边施工的方法进行施工，为此我们将基础底板分为12块，在开挖时，由南向北进行，每出现一块底板就立即进行施工，确保每一块底板均要在5天之内完成，在队伍的选择上我们选择能够快速反应的队伍，确保在基坑出现不安全的影响时能够迅速的组织实施抢险,最终确保基坑的稳定。
附图4：地下室底板分块示意图
结束语
超大深基坑的施工在上海这样的软土地基具有其自有的特殊性，施工难度相对较大，我们在处理这个项目时，充分考虑了项目本身的特点和地基土的特性，具有针对性的采取了相应的措施，切实有效的克服了施工中可能存在的问题，确保了工程的顺利施工。
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