土方工程开挖施工方案(补充)

地下进站厅土方开挖施工方案（补充）

一、工程概况

地下进站大厅基坑南北方向长为187米，宽为54米，北端东、西两侧各有一个外挑耳，宽度均为19.1米，长度分别为18米和27米。整个基坑面积为12000平方米，开挖深度11.184～12.184米，基坑总土方量为18万立方米。基坑支护形式主要为钻孔灌注桩加两道钢筋砼支撑，北侧两外挑耳部位采用钻孔灌注桩加3道钢支撑作为支护体系，钻孔灌注桩外侧为双排水泥搅拌桩止水。基坑第一道钢筋砼桁架支撑顶标高为-0.6米（支撑梁尺寸为600*600），第二道支撑顶标高为-7.0米（支撑梁尺寸为600*800）。冠梁尺寸为1200*1000，腰梁尺寸为1200*1400，临时立柱为格构钢柱（尺寸为600*600）。

二、目前已完成情况

目前基坑第一道钢筋砼支撑已全部施工完成，第二道支撑从北向南已完成三榀支撑。第一步土方从北向南已挖到第六榀支撑部位，第一施工区段第二步土方已完成50%（注：第一步土方指第一道支撑以下到第二道支撑底，第二步土方指从第二道支撑底到基坑底设计标高）。

三、土方开挖过程中的实际情况

１、上下两道支撑及水平支撑中各支撑梁的净距离小（边跨部位为3.884米，中间跨为4.384米，其余部位只有3.384米），挖机的回转、抬高均受到很大的制约。

２、大部分管桩没有压到设计标高（高度偏差为1.5~2.0米左右），需边挖边进行截桩，挖土效率非常低。

３、在-8.0米～－9.5米的土层为粉质粘土,为地震液化型土层,

当挖机在该土层上行走或在同一位置较长时间挖土时,该层土就会液化。

４、由于管桩的长度已穿透承压水层，地下承压水顺管桩的侧壁上涌，更加造成了开挖面的泥泞，影响了开挖速度。

５、由于底层挖出的土多为地震液化型土,土体很难自立成型，对于接力式挖土及出土都很困难。

６、在底板分段浇筑完成后需分段破除第二道支撑，在破除支撑时临时钢格构柱很容易产生水平推力，对第一道支撑的安全不利。

７、支撑施工、支撑间挖土及支撑破除占用总工期时间过长，无法保证工期。

四、方案的优化

结合土方开挖的实际情况及工期要求，并通过讨论决定将第二道支撑进行优化。通过天津建筑设计研究院及上海同济大学对基坑支护体系的反复验算及现场考察，灌注桩具有很高的抗弯强度及刚度，临时钢格构柱刚度也很大，仅在第一道支撑的情况下也足以抵抗土体侧压力及变形，能够保证基坑的安全。

在必须确保南侧临时正线运行及基坑安全的前提下,为了提高挖土效率，中间第二道的4、5、6、7榀支撑取消，同时将第二道第八榀支撑及其两侧的斜向支撑(靠近临时正线部位)进行优化加固。将第八榀斜向支撑拉直与腰梁相交，另外在两侧斜向支撑梁中间各加一条600厚的钢筋砼板带，以形成刚性角撑,以便将基坑南侧土体水平力直接传递到东西两侧灌注桩及土体上，以消弱水平力向北侧的传递。

对于第三榀与腰梁相交部位的斜撑梁进行调直，以保证钢立柱水平受力的平衡。支撑的优化见第五条施工区段划分示意图，第二道支撑优化后的验算附后。

五、土方开挖顺序的调整

为了进一步加大施工安全系数，在第二道支撑优化后土方开挖顺序进行调整。

1、后浇带的划分

根据主基坑后浇带及基坑支护桩的设计图纸并结合现场实际情况，将主基坑以5条后浇带分为6个施工区段，另在主基坑与两侧挑耳相交的灌注桩部位设计成两条后浇带，即整个基坑以7条后浇带分为8个施工区段，如下图所示。

2、开挖顺序

为了加大土方开挖时支护结构的安全性，并结合目前现场的实际情况，对剩余土方采取分段开挖，具体开挖顺序如下：

A、先开挖①区并向②区推进；待第三榀支撑强度达到设计要求后开挖③区，要求③区挖到基底设计标高后及时进行底板钢筋绑扎及混凝土的浇筑；

B、在①、②、③区第二步土开挖期间可以进行⑤、⑥第一步土方的开挖（为了加强对临时正线的保护，第八榀部位的土方暂时不开挖）；

C、③区底板具有一定强度后再挖④区的第二步土方，并及时完成底板混凝土的浇筑；

D、在④区土方开挖及底板施工期间完成⑥区部位第二道第八榀支撑及钢筋混凝土板带；

E、待第八榀支撑及钢筋混凝土板带强度达到设计要求并④区底板具有一定强度后开挖⑤、⑥区第二步土方，并及时完成底板混凝土的浇筑。

3、每一区段土方进度计划安排

①区6月1～6月7日；②区6月4～6月8日；③区6月5～6月7日；④区6月15～6月17日；第二道第八榀支撑6月12～6月15日；⑤、⑥区6月26～6月28日。

六、施工进度及质量保证措施

根据施工现场情况，为了加快施工进度并保证挖土质量，在开挖过程中对基底流塑性土拌制生石灰，以便机械在基坑的行走并方便挖土，提高出土效率。对基底软土部位超挖500，采用3：7灰土进行换填。为使基坑干燥，在未开挖的区段增加管井数量，另外为了使-8.0~-9.5米呈流塑性黏土层的水排出，从-8.0米的位置提前挖1000*1000*2000的土坑，呈梅花型布置，间距3000，内放生石灰。为了阻止地下承压水沿管桩侧壁上渗，在管桩四周撒500宽生石灰。

对高于设计标高600的管桩，随挖土深度分两次截桩，以加快挖土进度，同时也能避免挖机碰撞桩头。

七、安全保证及应急措施

在挖土期间加强基坑的变形监测，监测频率为每天两次，尤其是对基坑南侧的变形更是重中之重，并将监测结果及时上报给相关各方，根据监测结果采取有效措施，确保临时正线的安全及基坑安全。采取的具体措施如下：

1、对第八榀、第三榀支撑优化。将原折向斜梁拉直，使土体侧压力传递更加便利，钢立柱水平受力平衡。尤其是在第八榀支撑两侧斜梁之间各加一钢筋混凝土板带，形成刚性斜撑。

2、土方采取分条开挖（开挖顺序见上），以减少支护体系的变形。

3、在相邻段底板没有完成并具有一定强度前不允许下一段土方开挖。尤其在第⑥区段土方开挖前第⑤区底板混凝土必须具有一定强度，同时第八榀支撑及钢筋混凝土板带达到设计强度要求。

4、为了避免钻孔灌注桩向基坑内侧倾覆，加强止水帷幕渗水堵漏工作。

5、如冠梁水平位移或支撑轴力较大，为避免支撑失稳用直径6的圆钢或钢板带将支撑梁套牢，并与钢格构柱焊接。或准备部分H 型钢顶撑。

6、现场准备部分600的钢管撑，在开挖⑤、⑥区段土方时如变形较大，可以用管撑将④区底板与第二道第八榀支撑及两侧腰梁相连。

7、当冠梁水平位移或支撑轴力过大时，对基坑两侧取土卸载，直至位移或支撑轴力不再加大或减小为止。