无支护基坑开挖作业指导书

无支护基坑开挖作业指导书

1. 适用范围

适用于新建武汉至十堰铁路土建工程基础埋置深度5m以内（地质条件好或放坡开挖不受周围条件限制时，深度可以大于5m)浅基础的基坑无支护开挖施工。因其施工简便，工程措施灵活，施工中普遍采用。

2. 作业准备

2.1 内业技术准备

2.1.1 编制作业指导书、操作规程，组织技术交底、技术培训。

2.1.2 根据施工图标示的地质、水文资料并结合现场具体条件确定基坑开挖方案，包括开挖方法、放坡形式、机械设备、坑底尺寸以及安全质量保证措施等。

2.2 外业技术准备

2.2.1 须做好施工测量，测定桥墩、台的中心桩、基础纵横边线、中线和临时水准基点，同时还必须做好断面测量，放出基坑边桩，经核对无误后，方可施工。

2.2.2 按照基坑施工要求，清除地面堆土及妨碍基坑开挖的障碍物，对受开挖影响的架空线和地下管线，应采取迁改或保护措施。

2.2.3 基坑开挖前还必须搞好防水、排水工作，应在基坑顶部边缘外四周挖好防水、排水沟以拦截雨水。若基坑在低凹处或河床中，为了排干积水，必须准备足够的排水机具。

2.2.4 完成水通、电通、通信通、路通和场地平整的“四通一平”工作，备妥基坑开挖的挖掘机械、运渣汽车等设备。

3. 技术要求

3.1 基坑开挖前安排测量人员进行承台放样和标高测量。

3.2 技术人员根据测量人员提供的数据以及现场土质情况确定开挖范围、开挖深度、开挖坡度，同时对地下水较丰富、地质条件差的地段，需确定打降水井的位置和深度。

4. 施工程序与工艺流程

4.1 施工程序

施工程序为：施工准备→测量放线→外部引截排水→基坑开挖→坑内排水→基坑清理→基坑检查报检等。

4.2工艺流程

图4.1 无支护基坑明挖施工工艺流程图

5. 施工要求

根据测量放样出的基坑开挖边线，采用挖掘机结合人工的方式进行基坑开

挖。基坑开挖时，挖掘机顺着基础长边的方向，向后退着挖。开挖过程中，应注意控制好坑壁坡度，以防止坑壁坍塌，并控制好基坑开挖的深度，先采用机械开挖至离基础底标高20cm左右，接着再人工精确修整至基础底标高。

5.1 测量放线

首先利用控制测量网通过全站仪或GPS仪器定出墩、台基础的中心位置以及轮廓尺寸，并打上木桩作为标志，桩标必须位于基坑开挖范围以外的可靠地点。

应特别注意在曲线桥梁上墩台的纵向中线与线路中线、两端不等跨时墩的横向中线与梁端缝中心因为施工图预留结构偏心而不重合。

最后，按十字线测设基坑开挖边线，定出边线在十字线上及交角处的桩点，以确定基坑开挖范围。

5.2 引截地表水

基坑开挖之前，应先做好地面排水系统，在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡或设置防水梁，在适当距离处设截水沟，应采取防止水沟渗水的措施，避免影响坑壁稳定。

5.3 基坑开挖

5.3.1 基坑底平面开挖尺寸的确定：在旱季地质条件较好且无地下水条件下，采用坑壁垂直方法施工时，可按基础面尺寸，直接利用垂直坑壁作基础混凝土灌筑的外膜，需进行基坑排水或安装基础模板时，应按基础底面四周各加宽50～80㎝进行工艺设计，具体应结合模板安装和排水沟、集水坑的设置方式、基坑放样布桩和基坑土质情况等因素计算确定。

5.3.2 基坑坑壁开挖形式的选择：常见的无支护坑壁形式有垂直坑壁、斜坡和阶梯形坑壁、变坡度坑壁等三种，如图5.1。

图5.1 基坑开挖形式示意图

（1）对于天然湿度接近最佳含水量、构造均匀、不致发生坍滑、移动、松散或不均匀下沉的土质，基坑开挖可采取垂直坑壁的形式。不同土类状态垂直坑壁容许深度见表5.1。

表5.1无支护开挖垂直坑壁容许深度

土类容许深度（m)

密实、中密的砂类土和砾类土（充填物为砂类土） 1.00 硬塑、软塑的低液限粉土、低液限黏土 1.25

硬塑、软塑的高液限黏土、高液限黏质土夹砂砾土 1.50

坚硬的高液限黏土 2.00

（2）对邻近无重要构筑设施、地下管线及施工场地许可的地区，基坑深度在5m 以内，土的湿度正常、土层构造均匀，基坑坑壁坡度可参考表5.2采取斜坡开挖或按相应斜坡高、宽比值挖成阶梯坑壁，每梯高度以0.5～1.0m为宜。阶梯可兼作人工运土的台阶。

表5.2基坑坑壁坡度

坑壁土类

坑壁坡度

坡顶无荷载坡顶有静荷载坡顶有动荷载

砂类土1:1 1:1.25 1:1.5

碎石类土1:0.75 1:1 1:1.25 黏性土、粉土1:0.33 1:0.5 1:0.75

极软岩、软岩1:0.25 1:0.33 1:0.67 较硬岩1:0 1:0.1 1:0.25 极硬岩、硬岩1:0 1:0 1:0.25

（3）基坑顶有动载时，坑顶边缘与动载间应留有大于1m的护道，如地质、水文条件不良，或动载过大，应进行基坑开挖边坡验算，根据检算结果确定采用增宽护道或其他加固措施。

（4）基坑穿过不同土层时，坑壁边坡可按各层土质采用不同坡度。当下层土质为密实黏质土或岩石时，下层可采用垂直坑壁。在坑壁坡度变化处可视需要设不小于0.5 m宽的平台。在既有建筑物旁边开挖基坑时，应符合施工图和工艺

设计的规定。

5.3.3 基坑开挖应根据地质情况选择采用人力或机械开挖，并在开挖过程中，随时检查开挖尺寸、位置，严密注意地质情况变化，随时修正基坑尺寸和开挖坡度。

5.3.4 采用机械开挖时，基底应留置20 ～30㎝土层，改为人工开挖，避免机械施工时扰动基底土层。

5.3.5 人工开挖机械施工时留置的20～ 30㎝土层，应勤测量、勤检查，以避免基坑深度超挖。当基坑深度超挖时，应通知现场监理工程师采取其他措施补救，不得随意回填。

5.3.6 采取先施工复合地基后开挖时，如果地基处理可能产生孔隙水压力和侧向挤压应力，则基坑开挖应要地基处理完成至少2周后进行，并在开挖前采取降水消除孔隙水压力的措施，基坑一次开挖的深度不宜大于2m。开挖过程中应对基坑边坡实施位移观测。

5.4 基坑排水、降水

5.4.1 基坑排水

（1）开挖基坑渗水，一般采用明沟法排水，沿坑底四周基础范围以外设排水沟和集水坑，汇集基坑渗水，然后用少泵排出坑外。

（2）从地下水位以上50㎝开始，每一层开挖，均首先开挖集水沟和集水坑，并使排水沟底和集水坑底低于本层基坑开挖底面深度，保证排水通畅。

（3）排水沟、集水坑的大小，主要根据渗水量的大小而定。排水沟深0.5m，底宽应小于0.3m，纵坡为1%～5%，如排水时间较长或土质较差时，沟壁可用木板荆笆支撑。集水坑一般设在下游位置，一个或数个，边长0.6m，深度一般应大于0.7m或低于进水笼头的高度，集水坑可以荆笆、编筐或木笼围护，以防止泥沙堵塞吸水笼头。抽水能力应为渗水量的1.5～2.0倍。基坑排出的水要以水管或水槽远引。基坑分层开挖的排水、抽水方式见图5.2。