深基坑土方开挖方案

1. 工程概况

本工程为宜昌高新开发区东山园区生物资锅炉供热土方开挖及基坑支护工程，工程地址位于宜昌市东山开发区青岛路9号。

基坑开挖深度挖至持力层中风化粉砂岩，桩基直径600㎜。基坑桩长≥10m绝对标高79.31m以下采后压浆钻孔灌注桩（泥浆和钢管护壁）。 2. 场地工程地质概况

场地地层由第四系覆盖层和基岩两部分组成；第四系覆盖层厚度约36m，自上而下分为人工填土（Ｑｍｌ）、冲洪积粉质粘土及卵石（Q4al+pl）,基岩为白垩系下统五龙组（K1W）粉砂岩夹细砂岩与泥岩；现分述如下：

第1-1层杂填土（Qml）场地均有分布，该土层厚度分布不均匀。杂色，土稍湿，结构松散~稍密。主要由泥质粉砂岩碎屑、粉砂岩碎块石、建筑垃圾、生活垃圾及粘性土等组成，其中碎块石含量占45~55%，其成份为泥质粉砂岩、细砂岩等块石直径一般20~30㎝，少数大于50㎝，中等风化；碎石直径一般小于10㎝，强~中等风化，呈棱角状。均匀性差，人工回填，回填时间10年以上。

第2层粉质粘土（Q4al+pl），场内均有分布，埋深1.10~11.50m，埋深标高67.51~78.03.m，颜色为深灰色、黄褐色，可塑状为主，局部硬塑，局部钻孔含铁锰质成分。刀切面光滑、无摇振反应，干强度中等、韧性中等。 第3层残积粉质粘土（Q4el），埋深3.20~11.30m，埋深标67.51~75.93m。k1，k5，k6，k15，k21，k22钻孔所在局部地段缺失，土体呈红褐色或灰黑色，刀切面较粗糙，手可搓2~3㎝条。土体总体呈可塑状。

第4-1层强风化粉砂岩（K1w），埋深4.40~15.30㎝，埋深63.61~74.70m。场地均有分布。红褐色，风化裂隙发育，岩石的结构构造基本上完全被破坏，矿物风化成粘性土及沙粒，岩芯呈饼状，碎块状，少量短柱状，块体手捏易成粉沫，抵押缩性。

第4-2层中等风化粉砂岩（k1w），埋深5.40~16.30m，埋深标高62.64~73.70m。岩性以粉砂岩为主夹细砂岩。粉砂岩呈主要为长石、石英及黏土矿物组成，泥钙质胶结，粉砂质结构，中厚状构造，单层厚度多数0.10~0.40m；细砂岩为夹层产于粉砂岩中，夹层厚度一般小于0.50m。细砂岩为灰白色，主要为长石、石英组成，钙质胶结。

3.场地水文地质条件

由于地质勘察报告主要服务于工程设计，为设计提供承载力依据，所以，在这份报告中没有见到关于土工试验方面的结果。因此，也不知道土的空隙率（e）、塑性指数（Ip）、饱和容重（rsat）和含水率。

第二章 编制依据

1. 编制原则

在保证基坑工程安全可靠；保证坑内工程桩的安全的前提下，力求经济合理、简便可行、缩短工期。 2. 编制依据

《12万蒸吨生物质成型燃料锅炉集中供热项目地质勘察报告》 《12万蒸吨生物质成型燃料锅炉集中供热项目施工图纸》 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99） 《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ T111—98） 《地基与基础工程施工验收规范》（GB50200—2000）

其全过程监控和反馈动态设计流程如图1所示。

收集相关资料编制施工方案 不可行重新编制 公司内部审批、报业主、监理审批 反馈监测数据 可行 实施降水施工方案 实施土方开挖施工方案 实施基坑支护施工方案 与方案不符 实时监测土方边坡、渗透出水量、周边环境 完成 可行 结 束 图1 信息化动态施工流程

第三章 土方开挖施工方案

1. 开挖原则

工程经验表明，由于受地下工程不可知的因素影响较多，因此深基坑开挖工程是一项风险较大的工程，即使从已知条件设计出安全、可靠的基坑施工方案，在施工中也要采取信息法施工。由于该工程土质较差，且基坑开挖施工要与基坑排水、基坑支护密切配合，所以基坑开挖要采用安全可靠的措施，严密

组织，科学施工。尤其是要坚持“慎开挖、快支护、勤监测、早处理”的原则，方能确保基坑边坡稳定和基坑工程的安全。

基坑开挖必须与基坑支护和降水方案的实施保持一致，充分考虑土方开挖的前提条件是挖方区域处于无水状态，考虑到基坑支护做到万无一失是开挖顺利进行的保障，考虑到基坑降水是整个开挖乃至基础施工全过程的核心。

基坑开挖应遵循分层、分段、按先后顺序开挖的原则。土方开挖设计应充分考虑时空效应，合理确定土方开挖层数、每层分段数量、分段开挖时间限制及护壁留置的宽度、高度等等；

基坑土方开挖采用机械开挖和人工清挖相配合，开挖顺序按先四周排水沟、后中间挖方区域、先南后北逐层开挖的原则。

基坑开挖机械不得碰撞支护结构、降水系统和监测系统，严禁碰撞、挤压、拖动工程桩。 2. 土方开挖设计

土方开挖前要做好必要的准备工作，如沙袋、木桩、竹片板等排险材料，以备基坑开挖时出现紧急情况之需。

严格按造支护设计深度开挖，并应注意逐层开挖，第一层开挖2米深，然后挖1米的排水沟，排1米的水，挖一米的土；再挖一米的排水沟，再排1米的水，再挖一米的土，直至开挖到设计标高。

基坑开挖时将地面附加荷载减到最小，严禁在坑边堆载或通行重载车。 开挖下层土时，保护上层支护的边坡，不得碰撞排水结构和支护结构。 土方开挖以后及时施工支护结构，尽量减少土体变形，保证基坑安全。 基坑内各区间台阶先放坡机械开挖，再人工修坡到位。

同一层土方开挖施工应分层分段跳挖施工，出现紧急情况时便于回填反压。每次每段开挖长度不大于8米。

及时检查现场的排水系统，做好基坑周围地表水及基坑内积水的排汇和疏导，防止基坑暴露时间过长或被雨水浸泡。 3. 土方开挖施工工艺和方法

基坑的土方施工包括定位放线、土方挖运、验槽与地基的局部处理等。

放线是根据定位确定的轴线位置划出基坑开挖边线。基坑上口尺寸的确定应满足支护方案设计的要求。在第一层土方开挖以后，挖第二层土方以前，仍要进行第二次放线，以此类推，需要放线4—5次。

本工程的土方采用W40-C型挖掘机开挖，自卸汽车运土，人工配合清土的方法。这种作业方式可以减轻劳动强度，加快工程进度。

严格按支护设计深度开挖，并应注意逐层开挖，第一层开挖2米深，然后挖1米的排水沟，排1米的水，挖一米的土；再挖一米的排水沟，再排1米的水，再挖一米的土，直至开挖到设计标高。

基坑土方开挖采用机械开挖和人工清挖相配合，开挖顺序按先四周排水沟、后中间挖方区域、先南后北逐层开挖的原则。

基坑开挖机械不得碰撞支护结构、降水系统和监测系统，严禁碰撞、挤压、拖动工程桩。

4. 土方开挖质量保证措施

开工前要做好各级技术准备和技术底工作。施工技术人员（工长）、测量人员要熟悉图纸，掌握现场测量桩及水准点的位置尺寸，同土建代表办理验桩、验线手续。施工要配备专职测量人员进行质量控制。

要及时复撒灰线，将基坑开挖下口线测放到基坑底。及时控制开挖土标高、做到挖土工作面内，标高白灰点不少于2个。

认真执行开挖样板制，即凡重新开挖边坡坑底时，有操作技术较好的工人开挖一段后，经测量人员或质检人员检查合格后作为样板，继续开挖。施工人员换班时，要交接挖深、边坡、操作方法，以确保开挖质量。

开挖边坡时，尽量采用沟端开行，挖土机的开行中心线要对准边下口线。要坚持先修坡后挖土的操作方法。

土方开挖后，及时跟进浇筑砼垫层，并要注意成品的保护工作。 认真执行项目部制定的技术、质量管理制度。施工中要积累技术资料，如施工日记、设计变更洽商、验桩、验线记录等。

土方工程竣工后要绘制竣工图，业主方土建代表和质量检查人员共同检查评定工程质量等级。 2.施工现场准备：

基坑开挖前应按施工平面布置图的要求做好施工区域的供水、供电、排水系统、施工道路、基坑内挖土临时坡道、施工设施、材料堆场及生活设施等的布置安排。

坑开挖前应复核测量基准线、水准点，基准线、水准点应设在不受基坑开挖影响区域内，并应注意在施工过程中的保护工作。

基坑开挖前2～3周应对开挖区域内土体进行预降水，以加快土体干燥，便于开挖期间坑内施工人员作业和加快土方挖运。基坑开挖前降水曲线宜在坑底以下0．5～1m，设计对降水深度有特殊需要的应满足设计要求。

基坑开挖前应对基坑周围地下管线、构筑物进行调查，请专业管线单位对基坑影响范围内管线情况进行交底，并办理好绿卡等相关手续。

根据需保护对象离基坑的远近、重要程度，相对应地制定监测、保护措施，做好监测控制点，并记录下原始数据备案。 根据工程所处环境特点、土质情况、支撑形式，应合理选择挖土杌械及运输数量，合理配备挖土机械。

基坑开挖前应对基坑开挖条件进行检查，检查内容包括围护结构强度、降水深、地基加固强度等需满足设计及规范的要求。

应变计、轴力计、孔隙水压力计、土压力计等各类传感器在埋设安装之前都应进行标定。

水准仪、经纬仪、全站仪、测斜仪除精度须满足设计要求外，应通过国家法定计量单位检验、校正，并在出具的合格证有效期内使用。

3.挖土施工：

基坑开挖时应遵循“分层开挖、先排水后开挖、严禁超挖”的原则，其挖土方法和排水顺序应与设计工况相一致。

对面积较大的基坑，土方宜采用分区、对称开挖和分区分块排水的施工方法，应充分重视控制基坑变形，尽量加快支撑施工进程，减少基坑在无支撑情况下的暴露时间。

严格控制土方开挖相邻区的土体高差（高差一般不大于2米）放坡在粘性土层中可采用１：1．5（垂直：水平），基坑开挖较深时，应防止挖土过快、边坡过陡，造成卸载过速而引起土体失稳、基底涌土、桩身倾斜等严重后果。

除支护设计允许外，挖土机械和车辆不得直接在坡上行走操作，严禁挖土机械碰撞排水沟、工程桩、围护墙和护壁。

机械挖土至坑底标高以上20cm左右的土方应采用人工修土，以保证原状土的完好，基坑开挖至设计标高后，应清除浮土，经验槽合格后，方可进行下一工序的施工。

认真做好基坑降水及明排水工作，确保基坑干燥，加快施工进度，坑内可采用明沟和集水井排水，基坑周围的地面排水沟必须保持畅通，并防止坑内排出的水和地面雨水倒流、回渗坑内。

基坑边不宜堆置土方或其他设备和材料，以尽量减少地面荷载。 基坑开挖过程中应加强对围护结构的检查工作，发现有渗漏现象应及时封堵。

加强基坑及周边地下管线的监测工作，土方、支护、降水等施工应服从统一指挥，做好信息化施工，并根据监测信息及时调整施工方案。

基坑支护体系必须与主体结构设计相匹配，确保主体结构在施工期间的围护变形、不均匀沉降满足设计要求。

挖土应满足如下要求：

基坑开挖后要采取措施预防基坑被浸泡，以免引起坍塌和滑坡事故的发生。在制定土方施工方案时就应考虑以下几个问题：土方开挖及地下工程要尽可能避开雨季施工，当地下水位较高、基坑较深时，应在枯水期施工，避免在地下水位以下进行土方施工；为防止基坑浸泡，除做好排水沟外，要在坑四周做挡水堤，防止地面水流人坑内，坑内要做排水沟、集水井以便抽水；开挖低于地下水位的基坑(槽)、管沟和其他土方时，应根据当地工程地质资料和挖方的深度和尺寸选用集水坑或集水井。 4.测量放线及测量桩点的保护

在基坑开挖之前，场内所有的红线桩及建筑物的定位桩，全部经市规划部门测量核准。明确在桩基施工阶段红线及定位桩是否产生位移，若有移位应会合规划部门、设计单位、建设单位研究处理方案。

对场边道路及场内的临时设施做好定位标记，以备观测。

在基坑开挖前，要根据施工图纸、基坑开挖放坡坡度及核准的轴线桩测放基坑开挖上下口的白灰线。

因此，在基坑开挖前，基坑开挖范围内的所有轴线桩和水准点都要引出施工活动区域以外，用大方木桩深打后钉上铁钉并加以保护。

所有的测量木桩、红线点一经核实后，项目部就应落实专人对其进行定期检查复核，以确保红线的准确性。 5.确保质量的组织措施

施工前应组织有关人员熟悉工程图纸和工程地质资料，参加设计交底。了解施工现场情况以及对周围道路、地下管线、邻近建筑情况进行调查，掌握第一手资料。

基坑工程的施工组织设计或施工方案应根据工程结构形式，基础实际挖深、地质条件、施工方法、周围环境保护要求、工期、气候和地面荷载等有关资料编制，内容应包括降水设计与计算、挖土支撑、环境保护措施、监测、风险防范等方案，施工方案必须具有针对性和可行性。

基坑监测方案应包括监测目的、检测项目、监测方法与精度要求、测点布置、监测仪器、报警指标、观测频率、观测资料分析及监测结果反馈制度等。

施工单位安全技术部门及总工必须对施工方案进行会审，并对组织设计给予明确批复意见。

针对安全技术部门及总工提出的问题应进行方案优化，确定最终基坑开挖施工方案。施工方案不得随意变更，任何变更应办妥相关的变更和审批手续。

施工方案确定后应分阶段逐级进行分部、分项施工安全技术交底。

第四章 安全文明施工措施

1. 边坡稳定及支护

基坑开挖后，其边坡失稳坍塌的实质是边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度。而土体的抗剪强度又是来源于土体的内摩阻力和内聚力。因此，凡是能影响土体剪应中力、内摩阻力和内聚力的，如土的类别、土的湿化程度、气候的影响、基坑边坡上面附加荷载或外力等，都能影响边坡的稳定。 为了防止坍方，保证施工安全，当土方挖到一定深度时，边坡均应做成一定的坡度。土方边坡的坡度是指其高度与底宽度之比，即土方边坡坡度的大小与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、排水情况、附近堆积荷载等有关。开挖的深度愈深，留置时间越长，边坡应设计得平缓一些，反之则可陡一些。

当土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，其挖方边坡可做成直立壁不加支撑，挖方深度应根据土质确定，采用直立壁挖土的基坑(槽)或管沟挖好后，应及时进行地下结构和安装工程施工，在施工过程中，应经常检查坑壁的稳定情况。

在基坑或管沟开挖时，常因受场地的限制不能放坡，或者为了减少挖填的土方量，缩短工期以及防止地下水渗入基坑等要求，可采用设置支撑与护壁桩的方法。 2.土方开挖及安全措施

土方开挖的准备工作包括：勘查现场，清除地面及地上障碍物；做好施工场地防洪排水工作，场地周围设置必要的截水沟、排水沟；保护测量基准桩，以保证土方开挖标高位置与尺寸准确无误；备好施工用电、用水、道路及其他设施；对于深基坑，要先做好挡土桩。

土方开挖前，要根据土方开挖的深度和工程量的大小，选择机械和人工挖土或机械挖土的方案。如开挖的基坑(槽)比邻近建筑物基础深时，开挖应保持一定的距离和坡度，以免在施工时影响邻近建筑物的稳定，如不能满足要求，应采取边坡支撑加固措施。并在施工中进行沉降和位移观测。弃土应及时运出如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡脚至坑边距离应按挖坑深度、边坡坡度和土的类别确定，在边坡支护设计时应考虑堆土附加的侧压力。为防止基坑底的土被扰动，基坑挖好后要尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工。如不能立即进行下一道工序，要预留15～30cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。

土方开挖时要做好的安全准备工作。人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于2．5m；多台机械开挖，挖土机间距应大于10m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。挖土方前对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。

3.挖土注意事项：

a基坑土方开挖必须严格按施工方案进行，严禁超挖。 b基坑四周不得任意堆放材料。

c挖土过程中如出现土体较大位移，应立即停止挖土，分析原因，采取有效措施。

d坑周围的地表水应及时排除。

e开挖土方时应有足够的照明，电工应日夜值班。

4.夜间施工照明的准备 基坑开挖期间，夜间照明用电：

a所有用电均可以从现场配备的配电箱内接引通过手提小电箱架空至土方开挖区域。

b整个施工现场的夜间照明通过用钢管架子架高安置的2个5000W大太阳灯照明。

C施工范围内的夜间照明采用活动灯架，每个灯架安装1000W小碘钨灯，每两个基坑配置一个灯架。

d现场上，放坡位置均视情况放置一定数量的照明灯及散光灯和警戒灯。 5. 特殊情况处理

在特殊情况中，最主要的影响是地表水。该工程中的地表水具有连续不断、流量大小不一、随时变化起伏等特点。该工程中的地表水对明挖排水施工及护坡设计方案提出了挑战，本工程应及时采用以下方法进行弥补： (1)明泵排水。对于渗水量较小的孔采用污水泵集水井内明抽，边抽边挖，采用此法很见成效；

(2)沟内堵水。对于有小股集中流水、断管流水，采用明排无法排干的，改为在沟内采用水泥掺加水玻璃速凝剂、黄泥口袋、破布堵缝等方式堵截水源，待渗漏水量相对较小后再用水泵进行井内排水；

(3)沟外堵截。对于大股集中流水、水压高、沟内无法堵截的，采用染色剂、探槽查找水源，另外开槽灌混凝土堵水；

(4)集水疏导。对于水源情况复杂、无法确定水源方向的桩孔，采用机械开挖集水坑，集中抽排的办法处理；

(5)表面降水井。对于水源情况复杂，而场地又无挖集水坑条件时，采用打浅层降水井，专门抽排地表水的方法处理。 需要综合利用上述各种办法方可取得成功。

6.土方开挖安全要求和安全保证措施

开工前要做好各级安全交底工作。根据本工程施工机械多，配合工作多，土质条件差以及运土路线复杂等特点，制定安全措施，组织职工贯彻落实，并定期开展安全活动。

b每天检查挡土设施是否完好，并及时行修复。 c下雨期间进行挖土时，做好防滑措施。

d工地全封闭施工，大门口设水龙头、排水沟、集水池，出场时必须冲洗干净，方准离开工地，不准将污泥带出门外，影响市容。

e夜间挖土施工时，应配置足够的灯光照明。

f为预防边坡塌方，一般禁止在边坡上侧堆土，当在边坡一侧放置材料时，应距离边坡上边缘1.0m以外,材料堆置高度不得超过去时1.5m。

g提前准备好编织袋、草袋、木桩等物，若边坡局部塌方，则可将坡脚塌方清除。

h若边坡经上述措施之后，仍有失稳现象，则应征得设计单位与临理单位同意，采用加大边坡坡度或用压密注浆加固土体等方法，以确保基坑施工的安全。

i阴雨天气，在边坡上应加盖塑料薄膜，以防止边坡上的土体流失。 7.安全施工的关键

在地下水位较高的地区开挖深基坑，由于含水层被切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象，因此，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降水和排水措施。

一般情况下，在进行深基坑开挖施工时应具备如下条件： 1)基坑在开挖期间保持干燥状态； 2)保持基坑边坡的稳定和基坑底板的稳定； 3)不影响邻近建筑物及地下管线的正常使用。

第五章 周边环境变形监测方案

1. 监测的目的和原则

施工监测是深基坑施工信息化的一项重要内容，现场施工中，要求通过适当的监测手段，随时掌握周边环境的变化以及基坑内部情况与设计模型之间的差异，以及支护土体的稳定状态和安全程度、基坑渗透水量的大小等等，及时反馈信息，现场工程师根据信息反馈情况及时修改施工方案，改善施工工艺。此时现场工程师的施工经验和临场应变能力对预防事故的发生显得尤为重要，同时监测资料还可以作为检验和评价支护结构稳定性的依据。 2. 监测内容

对周边房屋的沉降观测，初步确定为每一天进行一次，待土方开挖全部完成以后每2天观测一次。待基坑回填完成以后不再观测。观测范围是周围50米以内的建筑物。

对道路、地下管线的观测初步确定为每5天进行一次，待土方开挖全部完成以后每10天观测一次。待基坑回填完成以后不再观测。主要是沿河路的观测。

对支护结构的观测每天进行两次，并一直坚持到土方回填以前。 对土体渗透的观测每天进行四次，一直坚持到基础混凝土浇筑完成。 3. 监测方法

目测巡视监测 目测巡视监测具有监测实施快捷方便、信息反馈及时简明、宏观判断准确等特点，并可以和其他监测数据相互应证。目测监测有着其他监测方法不可替代的作用。在基坑施工期间应设专人负责对基坑支护体系的位移、变形、渗漏；基坑底部地下水、涌砂；基坑周边环境异常情况（如地面、房屋出现裂缝等）进行不间断巡视检查，并做好专门纪录，拍照，提供书面报告等。

变形监测 护坡水平位移和沉降是基坑监测的主要项目，支护体系水平位移一般采用视准线法，采用高精度经纬仪配合刻度尺观测，选取远处一个基本不动的物体作为参照物，或埋设观测参照点，再在基坑四周设置观测点测出各点与视准线之间的距离。测量时用刻度尺一段对准测点，另一端用经纬仪读数，计算出测点与视准线之间的距离，不同次测量的距离差既为位移量。也可采用测角度的方法。共计设置各点

沉降观测 沉降水准观测，采用Ni004型水准仪施测，基准水准点布设不少于3个，按一等水准测量要求施测，观测点按二等水准要求施测，各观测点应组成环形或符合水准线路。观测工作贯穿整个开挖施工过程。每栋房屋设置4个点。道路设置一个点，基坑设置4个点。

渗透水量检测 对排水沟以及积水井每小时出水量进行观测，采用钢卷尺、秒表等进行观测，并提供出每分钟水位升高（降低）值，日平均水位的高度。

4. 资料整理及信息反馈 使用工整划一的监测记录表格。

每次观测的成果将对基坑的发展趋势作出评价，当发现异常情况或接近报警值时应及时通报业主、监理、施工方。 5. 监测设备

J2经纬仪 一台 Ni003水准仪 一台 NT-352全站仪 一台 50米钢卷尺 一把 5米钢卷尺 5把 秒表 1个

湖北良信建筑安装有限公司

2014年9月10日