大兴线明挖区间深基坑ppt课件.ppt

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1、,新宫站西红门站区间明挖段深基坑施工方案专家论证会汇报材料,中铁二局大兴线02合同段项目经理部,一、编制依据二、工程概况三、工程重点、难点四、总体施工部署五、主要施工方法六、监控测量七、应急处理措施,一、编制依据,北京地铁大兴线工程施工图纸第二册第二分册区间结构地下段第五部分明挖段结构。国家现行适用于本工程的标准、规范、规程及国家、部委和北京市、轨道交通管理公司现行技术标准、规程和规范，相关法规、政策，特别是环保、安全生产、文明施工方面的法规和政策。地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）2003版。岩土锚杆（索）技术规范（CECS22:2005）基坑土钉支护技术规范（CECS9

2、6:97）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）地下铁道工程监控量测技术规程（DB11/490-2007）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）,DK3+730,DK3+100,新宫站西红门站区间地下明挖段起讫里程DK3+100DK3+730, 全长630m,基坑开挖深度约6.911.7m，宽6.215.4m.基坑围护结构安全等级为二级。,2.1新西区间明挖段平面位置,二、工程概况,2.2支护体系（1）DK3+100DK3+355区段基坑围护结构采用6001000钻孔灌注桩+钢管支撑体系，地面以下桩顶上设置高2m的370mm砖墙护壁；（2）铺轨基地DK3+355400区段基坑围护结构采用

3、8001200钻孔灌注桩+锚索体系，每根锚索采用5束75钢绞线；（3）铺轨基地标段尾DK3+400730区段基坑围护结构采用28层土钉墙支护结构，每根土钉采用HRB33525钢筋。,2.3工程地质及水文条件2.3.1地质条件 本区间段位于永定河冲积扇的中上部，属于平原地貌。区间所在地层分为人工填土、第四系新近沉积土和第四系一般沉积土。本段线路场地地表普遍存在填土层，一般为素填土，厚度约3m,填垫时间一般在10年以上，以粉土和粉质粘土为主，比较密实。 本区间段沿线地形平坦，地面高程相差不大。,:粉土,:粉质粘土,:细砂,1:粉质粘土,:粉土,DK3+100DK3+220,DK3+100DK3+2

4、20区间围护桩顶至桩底依次经过：素填土、粉土、粉质粘土、细砂、粉质粘土及粉土。,（一）DK3+100DK3+220区间段地质（单跨距形）,:素土层,29.64,DK3+220DK3+335,DK3+220DK3+355区间围护桩顶至桩底依次经过：素填土、粉土、粉质粘土、细砂、粉土、细砂及粉土。,:素填土,:粉土,:粉质粘土,x:细砂,:粉土,x:细砂,1:粉土,（二）DK3+220DK3+335区间段地质（双跨距形）,DK3+355DK3+400,DK3+355DK3+400区间为围护桩+锚索支护，由上至下依次为：素填土、粉土、粉砂、粉质粘土、粉土、细砂及粉土。,（三）DK3+335DK3+4

5、00区间段地质,:素填土,:粉土,:粉质粘土,:细砂,:粉土,1:粉土,2:粉砂,DK3+400DK3+730,DK3+400DK3+730区间为土钉支护，由上至下依次为：素填土、粉土、粉砂、粉质粘土、粉土、细砂、粉质粘土、细砂及粉土。,（四）DK3+400DK3+730区间段地质,：素填土,：粉土,2：粉砂,：粉质粘土,1：粉土,x：细砂,x：细砂,3：粉质粘土,：粉土,2.3.2水文条件 本段钻探深度内揭露的地下水为第四系孔隙潜水，主要赋存于卵石层中，稳定水位埋深26.531.0m,稳定水位高程在12.9114.87m。 根据多年在场区勘察所掌握的资料，本段近35年最高地下水位，自北向南标

6、高为20.022.0m，设计时本段取标高22.00m,本区段底板最低高程为29.64m.,3.1、严格控制支护体系施工，保证基坑稳定是本工程的重点之一 3.2、保证DK3+100DK3+150区间二单洞之间土体的稳定是本工程的重点之一 3.3、DK3+150DK3+220结构施工时倒撑是本工程的重点之一3.4、做好地面及基坑内的排水是工程的重点之一,三、工程重点、难点,3.1严格控制支护体系施工，保证基坑稳定是本工程的重点,分析：1.本结构断面变化多,支护形式多,有灌注桩+锚索、灌注桩+钢支撑和放坡开挖+土钉支护；2.本结构底面高程成坡势不断变化,基坑底高程相应不断变化;3.本结构侧墙带弧度且

7、跨度及结构形式不断变化。4.本明挖段结构施工有：双跨矩形结构、单跨矩形结构、雨水泵站扩大断面结构等多种形式。因此：控制支护体系体系施工，保证基坑的稳定是本工程的重点。,DK3+100DK3+220,（一）DK3+100DK3+220区间剖面示意,此段为明挖法单跨矩形结构，钻孔灌注桩+钢支撑体系。,DK3+220DK3+335,此段为明挖双跨矩形结构，钻孔灌注桩+钢支撑体系。,（二）DK3+220DK3+335区间段剖面示意,DK3+355DK3+400,此段为明挖双跨矩形结构，钻孔灌注桩+锚索支撑体系。,（三）DK3+335DK3+400区间段剖面示意,DK3+400DK3+730,此段为明挖

8、双跨结构，放坡+土钉墙支护。,（四）DK3+400DK3+730区间段剖面示意,（五）DK3+720处雨水泵房剖面示意,此段为明挖多跨基坑扩大结构，上层基坑为放坡+土钉墙支护，雨水泵房下层为钻孔注桩+钢支撑支护体系。,对策：1、认真阅读图纸，把问题发现在前面；2、根据不同的支护形式编制相应的施工方案；3、计算好每个变化点的坐标、高程，施工前进行复核，施工时加强测量管理，必须做到百分之百的正确;4、控制好围护桩的施工质量，保证桩身的垂直度及桩体的质量;5、按图纸严格控制好锚索及土钉的角度和深度;6、对钢支撑及锚索的预加力、土钉的轴向拉力严格按设计值施加;7、做好基坑排水措施，保证基坑内无水;8、

9、做好支撑体系的临控量测。,3.2保证DK3+100DK3+150区间二单洞之间土体的稳定是本工程的重点之一,分析：单洞之间的距离为4.4m2.3m，预加轴力为设计值第一道为131KN，第二道为390KN。由于工期紧，二边土方需同时施工，如二侧桩受力不平衡，有可能导致基坑失稳。,3.2.1 DK3+100DK3+150平面图,4.4,2.3,对策：1.加强围护桩的施工质量,保证桩身的垂直度和强度. 2.二侧对称施工,对称加力.,3.3、DK3+150DK3+220结构施工时倒撑 是本工程的重点之一,分析：1、设计第二道钢支撑的位置，决定了本段的竖向结构需分二层施工。2、设计倒撑位置需在中间隔墙上

10、预留洞口。3、设计倒撑位置影响 了工期。,设计倒撑位置,建议：施工完底板及30cm导墙，把第二道钢支撑倒至顶板以上1m位置，等底板混凝土强度达到80%后，拆除第二道钢支撑。,设计倒撑位置,施工倒撑位置,3.4做好地面及基坑内的排水是工程的重点之一,分析：本区间长约630m，基坑土方开挖正值雨季，为避免基坑被水浸泡而导致基坑失稳，必须做好地面及基坑内的排水措施；,围护桩部分排水沟剖面图,土钉墙部分排水沟剖面图,措施：1、在基坑四周施做一道400*300混凝土排水沟，防止地表水进入基坑内； 2、在基坑底二侧各做一条排水沟600*400，每20m做一个集水坑，把基坑内的水集中在一个地方然后用水泵及时

11、抽出。,4.1流水段划分4.2施工总体顺序4.3计划安排,四、施工总体部署,DK3+730,DK3+100,4.1流水段划分,DK3+400,1.根据支撑体系特点及工期要求，明挖区间分DK3+100DK3+400和DK3+730DK3+400二个大的作业面2.DK3+100DK3+400根据围护结构形式及主体结构变形缝的设置，由东向西依次分为五段;3. DK3+730DK3+400由西向东流水施工,同种结构均按60m分段组织分层土方开挖作业，均按30m组织区间主体结构施工，每个主要工序按15m划分工作面，以便形成流水分段施工，减少设备资源及劳动力配置的浪费。,北,南,东,西,1,2,3,4,5

12、,DK3+160,DK3+220,DK3+290,DK3+350,DK3+480,DK3+540,DK3+600,DK3+660,4.2 施工总体顺序,围挡施工,围护桩施工,冠梁施工,土方开挖及支护施工,挖探沟,结构施工,回填土,4.2.1围护桩结构段,4.2.2土钉墙围护结构段,围挡施工,土方开挖及土钉墙施工,结构施工(包括底板防水),侧墙防水施工,挖探沟,回填土,4.3工期节点目标,五、主要施工方法5.1围护桩施工5.2土方开挖5.3钢支撑施工5.4锚索施工5.5土钉施工,施工工艺,定位,钻井成孔,提 钻,安放钢筋笼,钻机就位,浇筑混凝土,5.1、围护桩施工(采用CFG钻机干成孔),灌注桩

13、定位,1.定孔位时,根据设计提供的桩位平面图,每一个桩位均要求用全站仪定位,2.设可靠的桩位中心标志，并做好十字栓桩,以校验桩位的准确性。3.顺轴线方向及与其垂直方向做十字栓桩(钢筋橛子）；,钻机就位,调整钻杆左右及前后垂直度，让钻尖对准桩中心位置，空转钻杆，看是否以桩中心位置做同心圆旋转。,1、测出桩位地面标高，计算出孔深，然后在钻机上做出醒目标记，当钻至设计标高桩长时，让动力头底面停留在标记处；2、钻机到达孔底后，需旋转1-2分钟，使孔内尽量没有松散土粒。,钻井成孔,1、反转钻杆，均速慢提钻杆；2、反转提升出的砂土需及时清开，以防止落入孔内，同时减少孔壁的荷载。,提钻,安放钢筋笼,1、计算

14、出垫木至设计笼顶的标高，用12钢筋做成吊筋与钢筋笼主筋焊接，使吊筋长等于垫木至设计钢筋笼顶标高的距离。2、钢筋笼吊放要垂直，下放时，要注意不碰撞孔壁。,下导管及灌注砼,导管底部与混凝土面的高度保持在1.5m以内,以防上混凝土的离析。,5.2、土方开挖,5.2.1围护桩+钢支撑(锚索)部分5.2.2放坡+土钉墙部分,DK3+100DK3+150,(1)DK3+100DK3+220区间段基坑剖面示意,此段为明挖法单跨矩形结构，钻孔灌注桩+钢支撑体系。,6250,6200,11.86,5.2.1围护桩+钢支撑(锚索)部分,DK3+150DK3+335,此段为明挖双跨矩形结构，钻孔灌注桩+钢支撑体系。

15、,(2)DK3+150DK3+335区间段基坑剖面示意,12.41914.694,11.7111.31,DK3+355DK3+400,此段为明挖双跨矩形结构，钻孔灌注桩+锚索支撑体系。,(3)DK3+335DK3+400区间段基坑剖面示意,10.43,12.903,(4)围护桩部分基坑开挖顺序示意图,围护桩支护土方开挖原则:基坑开挖遵循“纵向分段、竖向分层、中间拉槽、先撑后挖”的原则。,0.5m,2m,至第二道支撑下0.5m,至设计标高上0.3m,2m,(5)土方开挖及支撑断面示意,(6)土方开挖横断面图,DK3+400DK3+730,此段为明挖双跨结构，放坡+土钉墙支护。,(1)DK3+40

16、0DK3+730区间段基坑剖面示意,14.32,9.47,5.2.2放坡+土钉墙部分,(2)DK3+720处雨水泵房基坑剖面示意,此段为明挖多跨基坑扩大结构，上层基坑为放坡+土钉墙支护，雨水泵房下层为钻孔注桩+钢支撑支护体系。,7.07,18.09,6.2,4.75,11.82,14.87,3.05,此段宽为14.32m，深度为9.47m。其中雨水泵房处宽为18.09m，深为11.82m。,(3)土钉墙部分挖土顺序示意图,土钉墙支护土方开挖原则：纵向分段，竖向分层，同时要求分段基坑先开挖两侧每层土方，及时施作土钉及坡面网喷砼后，然后才能开挖下层土方。,每层开挖至每道土钉下0.8m处，以便土钉的

17、施作，顺序向下完成一至八道土钉。,（4）基坑开挖剖面示意图,(5)雨水泵房施工顺序,7.07,18.09,6.2,4.75,11.82,14.87,3.05,(5)雨水泵房施工顺序,5.3钢支撑施工,第一步:施做钻孔灌注桩、桩顶冠梁和砖砌挡墙，开挖土方至第一道钢支撑处，施工第一道钢支撑。,第二步:开挖土方至第二道钢支撑处，施工第二道钢支撑。,第三步:人工开挖剩余土方至基坑开挖设计深度，先后施工混凝土垫层、底板防水层及保护层、结构底板。,钢支撑加力示意图,千斤顶,100t千斤顶,DK3+355DK3+400,第一步:施做钻孔灌注桩、桩顶冠梁和砖砌挡墙，开挖土方至第一道锚索处，施工第一道锚索。,第

18、一道锚索,第一道锚索,第一道锚索L=16米,横2.4米,自由段5.5米,锚固段10.5米,15度角.,5.4锚索施工,DK3+355DK3+400,第二步:开挖土方至第二道锚索处，施工第二锚索。,第一道锚索,第二道锚索,第一道锚索,第二道锚索,第二道锚索L=20米,横2.4米,自由段5米,锚固段15米,15度角.,DK3+355DK3+400,第三步:开挖土方至第三道锚索处，施工第三锚索。,第三道锚索L=18米,横2.4米,自由段5米,锚固段13米, 15度角.,DK3+355DK3+400,第四步:开挖剩余土方至设计深度，先后施工混凝土垫层、底板防水层及保护层、结构底板。（依次向上进行结构施

19、工）,设计基础底标高,第一道锚索,第二道锚索,第三道锚索,第一道锚索,第二道锚索,第三道锚索,锚索施工工艺,钻孔,锚索安放,注浆,锚索张拉,锚索组装,锚索张拉力示意图,5.5土钉墙施工,第二步:按每层2m向下开挖(分五步开挖),及时施做开挖土方以上土钉墙.,2m,第一至四道土钉墙L:1200,横1200;第五至八道土钉墙L:8000,横1200.,2m,2m,2m,第一步:施做坡顶排水沟,防止基坑外水进入基坑内.,1:0.3坡度,土钉轴向拉力,六、监控测量,6 .1施工监控量测表,6 .2监测平面示意图,6.2.1明挖内钢支撑支护测点平面布置示意图,沿基坑两侧每25米布置一组。,6.2.2明挖

20、锚索支护测点平面布置示意图,6.2.3明挖土钉支护测点平面布置示意图,沿基坑两侧每25米布置一组。,6 .3监测剖面示意图,明挖内钢支撑支护测点布置,明挖锚索支护测点布置,明挖土钉墙支护测点布置,量测时间间隔以设计为依据（参见施工监控量测频率表），基坑施工后，如果在某一施工范围内，施工条件已经连续两周的未发生变化且第三周及其以后比较长的一段时间不会变化，且第三周的累积变形量小于前两周累计变形量的1/4，或者变形速率小于前两周平均速率的1/4时，可以将该段（区域）的监测频率降低为前两周平均测量频率的一半。但施工条件发生变化，如开挖该区域下步土方、大雨之后、该区域周围堆放钢材等重物将基坑周围征用为

21、施工道路时，应恢复设计规定的监测频率，出现异常时，应增加观测频率。若最后三个周期观测中每周期沉降量不大于2倍中误差或沉降速度小于0.010.04mm/d时，可以认为进入稳定阶段，停止观测。,7 .5监测量测的允许值和警戒值,注：报警值取允许值的70%,七、应急预案,成立应急抢险领导小组,险情发生后按程序上报，首先由当值班班长、值班技术人员报告经理部（抢险组组长、副组长）及驻地监理，再由经理部通知抢险小组所有成员经简要分析后按预定程序上报。,2.预控措施及应急预案2.1坍塌预控及应急预案 一般塌方：塌方高度小于80cm，且掌子面前方10米范围内的上部无管线及建(构)筑物。重大塌方：塌方高度大于8

22、0cm且掌子面有渗水现象，或塌方影响到周围地下管线及建(构)筑物的安全。,2.2基坑坍塌预控措施 严格按照分层开挖原则施工，控制地面沉降在允许范围。 严格控制围护结构支撑体系和锚杆的施工质量。 加强量测，发现收敛值、地面沉降值异常，立即反馈,指导施工。,2.3 基坑坍塌应急处理2.3.1一般塌方应急处理：（1）、塌方段有渗流水时，埋设PVC管，把水引流至排水沟处，以防止水软化塌方土体，引起连续塌方。（2）、用方木、工字钢、钢管支撑塌方掌子面，及时挂网喷射混凝土封闭塌方土体，喷混凝土时在塌方段埋设40PVC管，梅花型布置间距0.5m；对距离掌子面5米范围采用工字钢支撑进行加固，横向支撑及立柱临时

23、支撑间距0.5m。,（3）、根据塌方深度在深度方向按0.3m间距安装8钢筋网片，分层安装分层喷射混凝土，直至喷平塌方凹处。（4）、在40PVC管内打设长3米32注浆小导管，并进行注浆,确保塌方段支护后面的土体密实，注意打设小导管时避开地下管线。（5）、塌方处理后加强塌方处的监测，每天观测频率3次以上并及时上报监测情况，当地层变形稳定后方可继续施工。,（6）、在报告的同时，立即组织向事故现场调配所备用的抢险机械设备、抢险物资及人员，以配合专业队伍进行抢险工作。当险情危及重大设备、车辆、建（构）筑物及人生安全时，人员、设备尽快撤离危险区。（7）、塌方稳定后，如塌方段有渗水时，采用PVC管对渗水进行

24、引流处理，防止渗水软化塌方土体，引起连续塌方事故。（8）、用方木、工字钢支撑塌方处，及时挂网喷射混凝土封闭塌方土体，并对距离掌子面10米范围支护采用工字钢支撑进行加固，横向支撑及立柱临时支撑间距0.5m。,（9）、同时对受影响构筑物、管线架设临时支撑，防止构筑物、管线继续受破坏，对受影响的地下管线采取导流等措施防止其产生更大灾害。（10）、清理塌方，安装密排工字钢拱架，立底模，浇筑C30砼；预埋32小导管，长度随塌方高度调整。（11）、砼达到设计强度后进行墙后注浆，浆液为水泥砂浆，浆液要完全注满塌方空洞方可停止注浆。（12）、如塌方高度较大，应从地面钻孔进行注浆以填充塌方处的空洞。（13）、清

25、理塌方，安装密排工字钢支架，立底模，浇筑C30砼；预埋32小导管。,2.3.2重大塌方应急处理:（1）、当重大塌方出现后当班工班长、现场值班技术人员必须立即向项目经理、副经理、总工程师、驻地监理工程师汇报，并派人对塌方段上方道路进行交通疏散，严禁车辆、行人从塌方地段上方通过；接到报告后，有关人员立即赶往现场，组织人员采取应急措施，防止塌方进一步扩大。（2）、项目经理部在接到报告后立即向业主及上级管理部门报告，总工程师会同相关专家进行原因分析，提出处理方案。,（3）涉及到地下管线、建筑物时立即向相关产权单位报告，相关产权单位在接到事故报告后，尽快组织专业抢修队伍到达出事现场进行原因分析，共同组织抢修。（4）塌方处理的全过程，抢险人员都要随时观察塌方情况，防止塌方伤人。必须确保通讯信息畅通，并对处理情况、围岩变化情况、人员及机械设备状况等及时上报，在抢险有困难或需要救援时，及时向有关单位请求救助。,基坑坍塌上报和应急处理程序框图,发生坍塌事故（当班班长、现场值班技术人员）,汇报结束,谢谢,