无支护式深基坑开挖方案

攻关型QC小组活动成果

推广新工艺、采用新技术、提高管理水平

无支护式深基坑开挖技术

——便道出渣法深基坑开挖

xx高速九合同段便道出渣法深基坑开挖QC小组

二００五年十月

深基坑无支护式便道出渣法开挖

xx高速九合同段便道出渣法基坑开挖QC小组

一、工程概况

xx大桥是xx省xx至xx高速公路中一座特大桥梁，位于xx省xx市xx区xxxx峡谷风景区，跨越xx。主桥采用跨径为352m的中承式钢管混凝土提篮拱桥。该桥桥型新颖，结构复杂，施工工艺先进，科技含量高，为xx高速公路关键的控制工程，其跨径目前在中承式提篮钢管拱桥同类型桥梁中位列“亚洲第一”。其中拱座基础设计为分离式明挖扩大基础。根据地质钻探资料，拱座处基础地质总体情况为：亚粘土→强风化粉砂岩→弱风化粉砂岩→微风化粉砂岩，各分层平均厚度为0～5.65米，5.25～20.15米，5.2～15.85米。其中xx岸拱座基坑平均挖深为24.5m，最大处放坡深度达60m。xx岸拱座基坑平均挖深为24m。两岸挖方工程量共计为178000m3。

二、小组概况

小组名称：xx高速公路九合同段便道出渣法深基坑开挖QC小组

成立时间：2004年9月10日

课题名称：深基坑无支护式便道出渣法开挖

小组类型：现场型

注册号：二处2005-06

小组人数：11人

平均年龄：27岁

活动次数：8次

出勤率：100％

活动时间：2004年12月25日～2005年5月5日

QC小组成员表

三、选题理由。

xx大桥是xx至xx高速公路的控制工程，其工程量大、工期短、质量要求高。主桥拱座基础的施工是xx高速公路第九合同段具有控制性的关键工程之一，而基坑开挖直接影响了基础施工进度和质量。

为了保证基坑开挖的施工质量、安全和进度要求，需要采用最佳的方案施工。本QC 小组目的就是通过分析现场情况，调查常用的基坑开挖施工工艺，通过经济、技术、安全等指标的对比，选择最适合的深基坑开挖施工方法，并通过合理的过程控制措施，保证xx大桥拱座基坑开挖安全、快捷、经济、环保、按时、保质完成。

四、活动目标

确定施工方法

安全、经济、快速

保证质量完成施工任务优化资源配置

安全保障：无安全事故

质量目标：优良

进度保障：120天

分析现状，工艺调查

制图：

五、活动计划

小组活动计划表

六、计划实施情况

（一）、现状分析

xx大桥拱座基础设计为分离式明挖扩大基础。xx岸拱座基坑平均挖深为24.5m，右侧由于山体坡度过陡，放坡后，最大处放坡深度达61m。xx岸拱座基坑平均挖深为24m。经钻孔中地下水位标高与湖水标高相比较，钻孔中地下水位与湖水有密切的水力联系。根据墩台处各钻孔孔内稳定地下水位及墩台附近节理裂缝发育、连通性较好等特征，墩台开挖至98米标高以下，湖水易渗漏至基坑内，多为破碎岩层，但场地内主要为裂缝水。xx岸岩体节理倾角为15°∠75°，向山体内倾，对边坡开挖稳定有利。但受风化程度及水的影响等因素，也有潜在崩塌的可能。xx岸岩层走向为山体外倾，对拱座开挖不利。

经水文调查xx湖面常水位标高为115m，xx岸基坑底面标高为101m，xx岸基坑底面标高为92m，水位与基坑底高差达到14~23米，湖水易通过岩层裂隙渗漏。我项目基坑开始施工时为9月份，旱季施工时水位105~109m，因此必须要利用旱季抓紧施工，并选择正确的施工方法才能保证施工安全、进度和质量要求。

（二）施工方法选择

为选择最合适本项目的施工方法，QC小组对基坑开挖常用的方法进行了技术、安全、经济的对比分析：

现基坑开挖的方式采用人工爆破和机械挖掘互相配合。而如何将深基坑内的弃方运走成为了基坑开挖是否成功的关键。参照公司以往深基坑的开挖经验，基坑的开挖弃方处理有如下方法。

方法一：采用机械和人工互相配合挖掘，大量使用人工挖运。深度较大的用爬坡车、绞车等设备出渣。使用该方法施工进度慢，不适合深基坑大方量的开挖。

方法二：利用传送带运土，将传送带设置在基坑下。将弃土从坑底传送出来。该方法无法使用机械化集群作业，与爆破作业交叉影响大，有安全隐患，进度慢，不适合深基坑大方量的开挖。

方法三：利用吊升机以及各种动臂吊机、摇头扒杆、井上龙门吊、抓斗等设备出渣弃土。此方法速度一般，机械工作效率较低，成本高，在空中吊运作业存在安全隐患。

以上的方法都难以满足施工进度，不同程度上存在安全隐患，而且机械工效低，成本较高。考虑到xx大桥拱座基础平面尺寸大，基坑内有较大的作业场地，基坑外围也有足够的场地供车辆行使，适合机械化作业，所以应以机械作业为主。另外，基础地层结构为强风化或弱风化粉砂岩，如果不受雨水泡浸，稳定性比较好。当前施工季节为旱季，雨水极少，施工时水位为109m，基坑外边缘距离湖边有10~30米，基坑渗水不会很大，若有渗水或雨天施工，通过集水坑抽排应可满足施工。若采用直接开挖，适当放坡，并在基坑周边设置一些碎落台、安全网，可以明显降低破碎岩石滚落的安全隐患。基坑高边坡防护工程可提前施工，以保证基坑作业时无高处落石危险。

若从基坑边开挖一便道直接至基坑底部，挖掘机械和运输车辆开入基坑内协同作业，这将发挥机械最大效能，加快施工进度，并在大幅度减少人工作业的情况下保证施工安全。虽然从基坑边开挖便道会增加一些工程量，但加快施工速度、减少人工作业、减少安全隐患所获得的经济效益远高于增加工程量的成本。经初步分析后决定采用无支护式便道出渣法的开挖方式施工。

基坑施工前在靠湖一侧合理选择便道线路方便机械进出，开挖施工时，先采用小型预裂松动爆破后，xx岸用推土机直接往外推土成堆，装载机装车，自卸汽车运土。xx 岸采用挖掘机直接装车，自卸汽车运走。

（三）、原因分析

经过对现状的分析，找出影响拱座基坑开挖施工的因素(见下图)：