盾构井基坑开挖与支护方案(上报)_图文

盾构井基坑开挖与支护方案(上报)_图文内容摘要：

成分不一，以砂岩、花岗岩为主。 颗粒不均，磨园度较好，亚圆形。 大于 2mm颗粒占总质量的 60～ 65%，一般粒径 2～ 10mm，最大粒径 80mm。 充填混粒砂及少量粘性土。 该层分布不连续，厚度 ～。 圆砾（⑤ 5）：黄褐色，密实，饱和。 母岩成分不一，以砂岩、花岗岩为主，级配良好，磨圆度较好，亚圆形。 大于 2mm砾石 占总质量的 50～ 55%，一般粒径 2～ 20mm，最大粒径 85mm，填充物为中、粗砂及少量粘性土，局部粘性土含量偏高。 该层局部分布，厚度 ～。 粉质粘土（⑤ 51）：黄褐色，可塑，湿。 含少量铁锰质结核，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。 该层仅两孔可见。 粉细砂（⑤ 52）：黄褐色，密实，饱和，矿物成分以石英、长石为主，颗粒较均匀，粘粒含量约 23%。 该层仅一孔可见。 中粗砂（⑤ 53）：黄褐色，密实，饱和。 矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，粘粒含量约 10%。 该层分布不连续，厚 度 ～。 沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 8 砾砂（⑤ 54）：黄褐色，密实 ,饱和，矿物成分以石英、长石为主，混粒结构 ,级配良好。 粘粒含量约 10%。 该层局部分布，层厚 ～。 （ 5）第四系下更新统冰水沉积层（ Q1fgl） 泥砾⑦ 4：黄褐色，密实状态 ,湿。 主要由粘性土、圆砾、混粒砂组成。 颗分结果以砾砂及粗砂为主，含砾石，局部为粉质粘土。 砾石风化严重，具胶结性，含土量较大。 本次勘察最大深度至。 （ 6）前震旦系花岗片麻岩、花岗混合岩层（ AnZ） 花岗片麻岩⑨ 1层：棕红色～灰绿色，全风化，主要矿物成 分为石英、长石。 原岩结构基本破坏。 岩芯呈散状，夹杂少量岩石风化残核，手掰易碎。 花岗片麻岩⑨ 2层：灰绿色，强风化，显晶粒状结构，片麻状构造，岩芯呈碎块状、短柱状及长柱状，一般节长 3～ 5cm，最大节长 30cm，节理裂隙很发育，锤击不易碎。 花岗混合岩⑨ 21层：棕红色，强风化，显晶粒状结构，块状构造，岩芯呈碎块状、短柱状及长柱状，一般节长 3～ 5cm，最大节长 15cm，节理裂隙很发育，锤击不易碎。 地质情况参照图见下图 图 地质情况参照图 本标段各勘探孔在 勘察深度内均遇见地下水，水温 12~15℃，稳定水位埋深约为 ~，沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 9 水位标高 ~，含水层厚度约 20m。 该地下水对混凝土结构微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀性。 场地地下水位以上的土对混凝土结构微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀性。 施工过程中，应注意由于地下管道局部渗透形成的上层滞水。 根据岩土工程勘察报告，含水层渗透性强，渗透系数一般在 30~90m/d之间，水力坡度约 1‰ ~2‰。 抗浮水位标高为 48m。 基坑开挖前应提前做好基坑降水，保持在基底以下 1m，避免土体受水浸泡失稳。 沈阳市属中温带半湿润的季风性气候，同时受海洋、大陆性气候控制。 其特征是冬季漫长寒冷，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽湿润，春秋季短，冬夏季长。 铁路工程气候分区为寒冷地区。 主要气象要素如下： 历年极端最高气温： ℃ 历年极端最低气温： ℃ 累年平均气温： 7~8℃ 累年平均降水量： 累年最大积雪深度： 20cm 累年平均蒸发量： 累年平均相对湿度： 65％ 累年平均雷暴日数： （最多 45 天，最少 17天） 累年平均雾日数： 日 累年雾最多日数： 50日 累年平均风速： 累年最大风速及其风向： ， SW 累年大风最多日数（日）：≥ 6级， 146 次；≥ 8级， 100次 施工条件 管线 围护桩已经施工，基坑周围无管线影响。 地面建筑物 盾构井西侧为果舍添香小区，离基坑约 23m；东侧为新建高架桥，离基坑约 13m。 调查情沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 10 况见下表。 深基坑开挖时，按照设计监测要求进行布点、监测。 地面建筑物 表 建筑物名称 离基坑方位 距基坑距离（ m） 层数 建筑年限 结构类型 基础类型 现况建筑物情况 备注 果舍添香 西侧 23 30 5 框剪 桩基 未发现裂缝、倾斜 高架桥 东侧 13 3 桩基 未发现裂缝、倾斜 周边其他环境 道路：盾构井位于北海街与工农路交叉路口，北海街为双向六车道，工农路为双向四车道。 其他构筑物：深基坑周围将采用 ，周围无其他构筑物。 主要工程数量 盾构井深基坑工程主要工程数量如下表。 表 盾构井深基坑主要工程数量 序号 工程细目 单位 工程数量 备注 1 围护桩 根 46 2 钢筋 t 475 3 主体砼 m3 1200 4 土方开挖及外运 m3 4084 5 土方回填 m3 沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 11 6 防水卷材 m3 1400 7 钢支撑 t 28 7 降水井 口 7 建设相关单位 建设单位：沈阳地铁集团有限公司 设计单位：中铁工程设计咨询集团有限公司 勘察单位：辽宁地质工程勘察事故集团勘察研究院 监理单位：华铁工程咨询有限公司 第三方监测单位：中铁隧道勘察研究有限公司 施工单位：中铁四局集团有限公司 工程重难点分析及对策 地表水的排放及暴雨的防护是本工程的重点 由于沈阳历年平均降水天数为 106 天，多集中在 6～ 9月份，年平均降水量为 720 毫米。 多年平均降水量 ，最大降水量 （ 1995 年），日最大降水量 ，本标段盾构井所处地表比较空旷，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，确保基坑及其围护结构的施工安全是工程的重点。 对策： 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。 现场布设连续、顺畅的排水系统，合理组织排水。 基坑的周边砌筑防淹挡墙，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。 基坑开挖期间，在基坑内做好排水沟、集水井，并设专人负责及时抽排。 盾构井基底位于砾砂层，易出现涌水涌砂 基坑底位于砾砂层，含水量丰富，容易出现基底隆起和涌水涌砂，引起围护结构失稳，施沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 12 工风险大。 对策： ，检查降水效果，确保地下水达到预计降水指标后方可进行开挖。 ，支护紧跟开挖进度，严禁开挖面出现裸露时间过长的情况发生。 ，随时观察基坑侧壁是否存在渗漏水情况，以及基底地下水情况， 及时采取措施。 ，坚持信息化施工。 基坑降水是本工程重点 本工程地下水位高，基坑降水是深基坑开挖的前提和保证。 由于本工程采取坑外降水，桩间锚喷应及时有效，必要时采用旋喷桩止水，保证工程质量。 确保降水井数量和管井施工质量，严格控制管井深度和滤料施工质量，在深基坑开挖前 20天完成基坑降水。 并配备一定数量的备用井点和发电机，作为紧急降水。 做好基坑降水的记录，确保将水位降至基坑底板以下 1m。 做好基坑开挖过程中的堵漏和水位观测，发现水位过高，及时组织降水。 砂层开挖控制是深基坑开挖的难点 由于砂层为透水层，应提前完成降水，土体固结，可提高开挖的安全性。 严格按照分层、放坡开挖的施工方案组织开挖，保证每层土体的高度和坡度，以维持土体稳定，施工过程中应及时刷坡。 充分考虑深 基坑土体的时空效应，及时完成支撑，保证安全。 施工进度计划 进度计划 根据施工总进度计划安排以及实际施工组织，盾构井深基坑的施工进度如下表。 施工进度表 工程名称 工期 开始时间 结束时间 备注 围护桩施工 30 2020年 7 月 12日 2020年 8 月 10日 降水井施工 4 2020年 8 月 11日 2020年 8 月 14日 沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 13 第一层土方开挖 2 2020年 8 月 20日 2020年 8 月 21日 墙顶凿除 5 2020年 8 月 22日 2020年 8 月 26日 冠梁施工 3 2020年 8 月 27日 2020年 8 月 29日 第一道钢支撑架设 1 2020年 8 月 30日 2020年 8 月 30日 第二层土方开挖 5 2020年 8 月 31日 2020年 9 月 4 日 第二道钢支撑架设 1 2020年 9 月 5 日 2020年 9 月 5 日 第三层土方开挖 4 2020年 9 月 6 日 2020年 9 月 9 日 第三道支撑架设 1 2020年 9 月 10日 2020年 9 月 10日 第四层土方开挖 4 2020年 9 月 11日 2020年 9 月 14日 第四道钢支撑架设 1 2020年 9 月 15日 2020年 9 月 15日 第五层土方开挖 4 2020年 9 月 16日 2020年 9 月 19日 进度计划风险分析及措施 通过对本项目深基坑施工组织及周围环境影响分析，影响进度计划的主要风险因素如下： 渣土外运仅允许晚上运输，且受下雨或特殊日期的影响，一旦土方暂停外运，深基坑开挖将受到影响。 施工对周围环境的影响，容易造成对周围居民的影响（果舍添香）引起阻工现场，影响深基坑开挖时间。 针对上述主要风险采取的措施如下： 在基坑西侧设置临时存土场，作为应急存土场，保证基坑开挖连续进行。 掌握每天天气情况，并合理安排施工，充分利用晴天时段，组织基坑开挖。 优化机械选型和选择合适的施工时间，减少和降低振动、噪音的影响。 加强环境卫生管理，加强防废、防毒、防火和用水管理，创造良好环境。 积极与当地相关部门处好关系，遇到阻工现象及时跟进处理。 施工工艺技术 经济比选 盾构井基坑土方开挖可采用以下两 种方案进行施工。 盾构井尺寸为 *，开挖深度为 ，土方量为 4000m3。 沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 14 方案一：采用长臂挖机与挖机接力方式出土。 优点：投入施工时间快， 10m 深度范围内出土效率高。 缺点：要求施工场地大， 10m 深度范围外出土效率低，长臂挖机使用局限只能用于基坑出土，不能封闭施工安全性不高。 长臂挖机出土需要 个月产生机械费用约为 60万。 方案二：采用提升架与小挖机结合的方式出土。 优点：出土效率高，提升架出土采取封闭施工安全性高，基坑深浅对提升架出土效率影响不大，提升架还可用于暗挖出土，在基坑上方作业不受场地制约。 缺点：投入使用时间长需要设计及组装，拆除退场时间长。 提升架出土需要 2 个月产生机械费我 45 万，提升架还可作为暗挖区间出土使用。 序号 项目 提升架 长臂挖机 备注 1 需要人员 3~4人 5~6人 同等工程量为 4000m3 2 需要工期 60天 75天 3 协助机械 1 台小挖机 3 台小挖机 4 经济对比 45万 60万 5 结论 从安全、经济、可操作性三方面得出采用提升架的方式出土 结论：盾构井开挖深度 ，基坑不能采用放坡，盾构井施工场地受限，故采用方案二进行盾构井基坑土方开挖施工。 施工准备 (1)熟悉并整理相关技术资料。 (2)编制详细的安全、技术交底，按规定程序进行交底。 (3)提前报送相关资料，做好材料送检和设备报验等。 (4)编制专项方案，并组织专家论证，严格按照审批的方案组织施工。 本项目配置一台徕卡 TS06全站仪和一台 DS05精密水准仪，可以满足盾构井测量精度要求。 为防止围护结构侵限，所有围护桩均外放 50mm，确保围护结构不侵入结构限界。 在基坑开挖过程中，严格控制每层土方标高、尺寸大小以及支撑、基底的位置和标高。 沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 15 、材料、机械准备 施工前，应完成作业人员和管理人员的技术教育培训，针对深基坑施工技术及安全要求进行全面培训。 同时配足各道 工序施工人数。 做好材料和设备进场检验，大型设备应完善进场和备案手续。 各人员、材料、机械设备的资源需求计划详见 6章节。 施工平面布置 做好施工前的三通一平，合理布置施工场地，施工平面布置图详见附图 1。 总体施工部署 深基坑施工主要包含基坑降水、冠梁施工、钢支撑安装、土方开挖等施工内容，其工艺流程见下图。 图 深基坑施工工艺流程图 施工方法 沈阳地铁十号线土建 14 标东 ~滂区间盾构井基坑开挖与支护 16。