地铁工程基坑土方开挖方案

地铁工程基坑土方开挖方案
1施工准备
基坑土方开挖前，应保证施工现场“四通一平”且通过业主、监理验收，地下管线切改完毕，障碍物清除，围护结构施工完毕并通过相关检测，基坑降水满足开挖要求，各监测网点布设到位，相关施工方案通过专家论证并对施工作业人员进行安全技术交底。

⑴现场“四通一平”
根据施工进度安排，合理调整场地布局，现场布置以无锡地铁标准化管理要求为原则，根据施工区域先后顺序、交通疏导情况以及总体流程，场地分阶段、分期布置，施工场地内部设置钢支撑存放区、钢筋存放区、临时土方存放等区域。

基坑周围施工场地全部硬化。

在施工现场布置中对各个生产设施等标识明确，现场水、电、通信、道路规划已经全部布置到位，并已经通过验收，保证了现场的“四通一平”。

⑵障碍物的清除
在基坑开挖前施工围护结构时，已经把影响基坑开挖的管线全部切改完成，顺利完成围护结构的封闭。

⑶检查井点降水效果、地基加固龄期和现场排水
基坑开挖前，进行降水试验检查井点降水效果。

基坑降水按照“按需降水”的原则进行，按照设计要求，基坑开挖前20天须进行基坑内降水，基坑分段分层开挖时，保证基坑内降水井中的水位处于基坑开挖底面标高1m以下。

同时在基坑的内外布置排水沟，排水沟应与三级沉淀池相连，保证污水全部经过三级沉淀池后排入市政污水管道。

⑷布置测量及监测网点
在基坑开挖前，先布置好基坑的测量控制网点，放出各轴线位置及标高。

控制网点都避开建筑物、构筑物，并做好保护措施，防止破坏；对坐标控制点按照要求进行及时复测，以防点位位移。

在向基坑内引测标高时，首先联测高程控制网点，以判断控制网水准点是否被碰动，经联测确认无误后，方可向基坑内引测所需的标高。

在基坑开挖前还应布置完成监测点，并需经过监理及第三方监测单位联合验收合格，验收合格后，需和第三方监测单位共同对监测点初始值进行采
取。

⑸技术、安全交底
在基坑施工前，将开挖分层位置、标高、深度、各道支撑位置等技术指标和质量标准及安全注意事项，向全体施工人员详细进行书面交底，使全体施工人员熟悉并掌握本工程所执行的各项技术措施、技术标准和安全注意事项，并对出土的司机进行外运过程的交底，保证市内出土线路的整洁。

⑹地连墙分级评定
土方开挖前根据围护结构地连墙施工原始资料对地连墙施工情况进行分级评定，制定安全评估报告，以作为开挖参考意见。

2挖土方法
为确保安全，执行专项探水制度，开挖严格遵循“时空效应”的理论，按照“分段、分层、对称、平衡”和“随挖随撑、严禁超挖”的原则进行开挖。

⑴基坑开挖顺序
①基坑开挖平面顺序
贡湖大道站平面顺序由西侧想东侧开挖。

⑵基坑开挖剖面顺序
基坑剖面采用分层挖土方法，以支撑竖向间距作为分层厚度，分层的原则是每道钢支撑设计标高下50cm，混凝土支撑下10cm。

⑶基坑开挖方法
基坑开挖遵循“分层分段，随挖随撑”的施工原则。

基坑开挖主要采用长臂挖机、小挖机配合出土的方法进行开挖。

表层土开挖两个工作面同步进行，挖土厚度约 2.4m，第一层土方的开挖深度为地面至第一道混凝土支撑梁底下方10cm，及时进行混凝土支撑、冠梁的施作。

第一道混凝土支撑全部施工完成且强度达到设计强度后，进行下层土方开挖。

西侧标准段第一、二、三、四层土方开挖深度为相邻两道支撑的竖向距离，分别为3.5m、3.1m、5m、3.4m。

换乘部位第一、二、三、四、五、六层土方竖向开挖距离分别为分别为3.5m、3.1m、5m、4m、3m、3.2m；换乘段部位先进行负三层结构施工，开挖西侧做放坡处理，东侧开挖待换乘部位负三层结构施工完毕后，继续向东侧推进，并与主
体结构施工顺序同步推进。

两个工作面同步进行，均采用120型小挖机配合450型长臂挖机进行出土，小挖机在坑内集土，长臂挖机坐落在施工便道上出土。

开挖过程中坚持随挖随撑的施工原则，并按照图纸要求施加预加轴力，土体的开挖及钢支撑的安装时间不得超过16～20小时。

开挖支撑位置时采用人工配合小型挖掘机给长臂挖机喂土，每层退挖坡角至已完支撑的最大间距不宜超过20m。

挖土挖至坑底以上20～30cm，余下土方采用人工修底方式挖除，减少对坑底土方扰动。

对于在支撑下脚死角部位，用小型挖掘机，同时配合人工进行开挖。

在土方开挖至基坑到底时，集水坑的开挖，用小型挖掘机进行施作，完成后立即进行集水坑及周边垫层的浇筑，使集水坑的四周不会出现塌方的现象。

⑷基坑开挖示意图
图 1 西端第一工作面开挖平面示意图
图 2 换乘处第二工作面开挖平面示意图
图 3 西端表层土开挖示意图图 4 西端第二层开挖示意图图 5 西端第三层开挖示意图
图 6 西端第四层开挖示意图图7 换乘部位表层土开挖示意图图8 换乘部位第二层开挖示意图
图9 换乘部位第三层开挖示意图图10 换乘部位第四层开挖示意图图11 换乘部位第五层开挖示意图
图12 换乘部位第六层开挖示意图
基坑剖面采用分层分段挖土方法，以支撑竖向间距作为分层厚度，分层的原则是每道钢支撑设计标高下50cm，混凝土支撑下10cm。

钢筋混凝土支撑平均间距为9m，布置一台普通挖机，逐层放坡开挖并掏挖混凝土支撑下土方，最终沿车站方向形成为1:1的开挖坡面。

待开挖出相应层段水平工作平台4~6m后施作钢管支撑。

第一层土方开挖至小挖机于现有土方开挖层面向下开挖，同时在地面上设置一台长臂挖机配合出土，以地面长臂挖机装土外运。

以下所有层面土方水平方向土方均按上述分层分段的开挖方式开挖；采用放坡开挖和分层后退开挖相结合，直到开挖至基坑底面以上0.3m的位置，此过程开挖一次完成开挖，纵向采取1:1及1:1.5放坡系数。

3基坑开挖技术措施
⑴每层土方开挖前进行专项探水作业
专项探水是指在基坑大面积开挖前，先在拟开挖区域内的围护结构（地下连续墙、钻孔桩）接缝处，用洛阳铲在围护结构薄弱部位开挖探孔，检查本次开挖深度范围内地下连续墙、钻孔桩接缝是否有漏水情况。

如本次开挖深度范围内所有地下连续墙、钻孔桩接缝均无漏水情况，即达到大面积开挖条件；如有漏水情况，处理完毕再次探测无漏水情况后方可开挖。

开挖过程中采用φ100洛阳铲实施探水，配备1m、1.5m、2m、2.5m~4.5m 长度不等的洛阳铲以便现场使用。

在土方开挖前对围护结构接缝和其他可能出现渗漏部位提前勘察。

探水作业时，袋装水泥等应急物资应放置在探孔开挖作业面周边，满足应急处理要求，避免在探水过程中出现突涌水现象发生。

⑵土方开挖施工应与测量监测紧密结合，一旦地连墙、钻孔桩倾斜速率加快，水位井水位变化速率较大，接近报警值时加密监测频率，出现报警值，立即停止施工且通知监理、设计与业主研究对策，隐患处理完毕后方可继续施工。

⑶施工期间，基坑周边严禁大量堆载，基坑边上一倍基坑深度范围内堆载≤20kPa。

⑷基坑开挖时严禁机械碰撞支撑、立柱、排水设施、围护墙等工程设施，挖土时先掏空立柱四周，避免立柱承受不均匀的侧向土压力。

⑸基坑开挖时坑底预留20cm厚土层，由人工挖除整平，以便防止坑底扰动。

⑹在雨天，调整开挖坡度至1：2.5，开挖面做好明沟排水和集水井，将基坑开挖过程中的坑内汇水引入集水井，用水泵抽排出基坑，防止雨水浸泡基坑。

⑺土方开挖完成后尽快清底验槽，接地网施工、浇好垫层，封闭基坑，防止水浸和暴露，无垫层坑底最大面积不大于200m2，垫层必须在基坑见底后24小时内浇筑完成，并及时进行地下结构施工。

4开挖渗漏处理方法
⑴地连墙接缝渗流处理
在基坑开挖过程中，如地下连续墙缝出现渗流现象，不具有明显水压力，可以注聚氨酯进行封堵，或对地下连续墙面进行剔凿清理，然后用堵漏灵或快硬水泥封堵。

⑵地连墙接缝轻微渗漏处理
在基坑开挖过程中，如地下连续墙缝出现渗漏，具有较明显的水压力，可以用以下图示方法处理：剔凿清理漏水点（满足设置导流管和粘连封堵材料即可），插设导流管，涂抹封堵材料（堵漏灵、快硬水泥），封堵导流管（关闸阀），在地下连续墙外侧注浆处理或在地下连续墙内侧漏水点下方水平注浆处理。

⑶地连墙接缝严重渗漏处理
如开挖过程中，地下连续墙接缝出现严重的渗漏现象，且水压较大。

采取下述方法进行封堵处理：
①如地下连续墙面有较明显突出不平现象，简单进行剔凿处理。

②把预先加工好的封堵钢板贴置于地下连续墙面上，漏水点与导流钢管正对，水流通畅。

提前塞入棉花减少涌砂。

③打入膨胀螺栓，使封堵钢板固定牢固。

④用棉纱拌合油脂材料（粘状油脂）作为封边材料，用扁状钢钎沿封堵钢板四周缝隙打入，使封堵钢板与地下连续墙之间缝隙填充密实，然后用堵漏灵或块硬水泥封堵钢板周边。

⑤关闭阀门。

⑥在地下连续墙外侧注浆处理，或在地下连续墙内侧漏水点下方1米左右位置处水平注浆处理。

图13 地连墙接缝发生严重渗漏处理方法。