基坑开挖安全专项施工方案

东孚隧道开挖。

工程安全专项施工方案。

编制人。审核人。

批准人。编制时间：年月日。

中交第一公路工程局****。

厦漳公路（厦门段）a6合同段项目部。

东孚隧道开挖。

工程安全专项施工方案。

一。工程概况。

东孚隧道位于厦门市海沧区境内，起讫桩号k14+960―k15+960，总长1000m，隧道开挖面积大，深度约6―19.5m，路线由南向北依次下穿拟建厦深高速铁路高架桥，既有鹰厦铁路，新建东孚铁路区段站及东孚工业园区。据钻探和地质调绘，隧道施工段主要由填筑粉质粘土，冲洪积成因，中粗砂，冲洪积成因粘土和粉质粘土，残积因（qei）残积粘土以及全砂状强风化凝灰岩组成。

工程把地质性质差或较差，开挖时坡体稳定性较差，容易发生坍塌现象，另外，开挖后边坡地下水会渗出，场地水文地之质条件复杂，沿线鱼塘，虾塘等分布较多，地表水和地下水较发育，呈树枝状展布，但均为短距离独立水，直接泄入海中，由于地貌单元不一致，地形高低起伏较大，本区含潜水地层高低错落不一，在水平方向上连续性差，因此，潜水面标高不一致，而且受季节影响，动态变化大，施工准度大。

二。主要编制依据。

1、【基坑土钉支护技术规程】；

2、【建筑基坑支护技术规程】；

3、【建筑基坑工程技术规程】;

4、【建筑施工高处作业安全技术规范】；

5、施工设计图纸。

三、基坑开挖危险源识别与监控。

一）.危险源。

1.影响边坡附近建筑物的安全稳定；

2.基坑周围过多堆放荷载，引起边坡失稳；

3.引起机械事故；

4.基坑周围停放重型机械，使支护荷载增大，引起失稳破坏；

5.土方坍塌直接伤人；

6.对地下水治理不当，导致基坑周边坍塌；

7.深基坑临边防护不及时，不符合要求，致使坠落事故；

8.锚索支护设计不当造成事故；

9.施工不良造成事故；

10.土钉墙的土钉施工砼强度未达到设计强度，进行开挖作业，造成坍塌。

二).监控措施。

1.深基坑施工前，作业人员必须按照设计图纸及施工方案和安全技术交底要求进行挖掘作业；

2.按设计要求逐层开挖，并进行可靠的支护；

3.人工开挖基坑时，操作人员要保持安全距离，一般大于2.5m，2台机械开挖，挖土机下面严禁站人，以防挖土机转动伤人；挖掘机间距应大于10m，操作中要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡角的危险作业；

4.基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意边坡的稳定动向，发现异常情况应及时报告并及时加固处理；

5.雨季深基坑施工中，必须注意排除地面雨水，防止流入基坑，同时注意雨水的渗入，造成基坑边坡坍塌事故；

6.基坑内必须设置明沟和集水井，以排除暴雨突然的而来的明水；

7.严禁在边坡或基坑四周超载堆积材料、设备以及在高边坡危险地带搭建工棚；

8.施工道路与基坑边的距离应满足要求，以免对抗壁产生扰动；

9.深基坑四周必须设置1.2m高的防护围栏，防护围栏应牢固可靠，并搭设安全警示牌，夜间加设红色灯标志；

10.深基坑作业时，必须合理设置上下行人扶梯或其他形式通道，扶梯结构牢固，确保人员上下方便；

11.施工机械一切服从指挥，人员尽量远离施工机械，如有必要，先通知操作人员，待回应后方可接近；

12.基坑内照明必须使用36v以下安全电压，线路搭设符合施工用电规范要求。

四。支坑支护工程安全技术设计。

一）一般规定。

1.设计规定。

a.基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计；

b.基坑支护结构设计应根据表1.选用相应的侧壁安全等级重要性系数；

c.本工程围护结构的安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数y=1.1。

基坑侧壁安全等级及重要性系数表1.

注：有特殊要求的建筑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。

二）构造要求。

根据工程具体情况，从场地工程地质条件，水文地质条件及周边环境条件分析，并充分考虑安全，经济因素，需要进行支护的地段坡面详见部位设计图。本次边坡支护主要是控制边坡变形，确保周边建筑物的安全，正常使用。

1.围护桩支护设计。

基坑围护结构支护采用钻孔直径水下c30砼浇筑，桩间距1.2，为控制基坑开挖变形，避免放坡侧边坡坍塌，沿放坡开挖侧打设一排c32工字钢支护，并在围护桩顶浇注c30冠梁，断面尺寸为1mx0.8m，一次浇注不少于20m，桩间设φ0.

6m双重管高压旋喷桩止水。

2.土钉墙支护设计。

本工程放坡的支护参数，采用1:0.75放坡，基坑深度较深的地段采用放坡挂网施工，钢筋网采用φ8间距15x15cm，喷射10cm厚c20砼，土钉角度30c°采用φ48，t=3.

5mm﹫150x150cm长度为300cm的钢花管，梅花型设置，钢花管采用水泥浆液进行注浆。

3.锚索支护设计。

基坑深度6至19.5m，根据基坑深度坚向设置两道至五道锚索，（坚向间距和深度按图要求施工），锚索水平间距为1.2m，锚索设置在钢管腰梁上，与围护桩形成共同作用，钢腰梁采用2根32c工字钢焊接而成。

4.基坑排水设计。

1）.坡面截水：在坡角处设截水矮墙，在坡面上设10cm厚c10砼防水砂浆面层，每隔20m左右设置集中排水井。

2）.基坑开挖采取坑内明沟排水法。坑壁周边设置一圈c20砼排水明沟，沟宽40cm，沟深30cm，坡度为0.5%，以保证坑内积水排向集水井。

3）.集水井沿基坑周边设置尺寸为直径80cm深80cm间距为20-30cm设置一个集水井，并用潜水泵抽到基坑四周的排水沟，经沉淀排入市政排水管道。

排水沟大样图。

放坡横断面大样图。

5.基坑开挖设计。

1）.根据设置的内外控制网（主控制和水准基点）和基础平面，进行基坑定位放线，测定开挖基坑的上部边线和基坑底部边线的位置和标高，对基坑设置支护已定出支护的位置线。灰线、标高、轴线经复核，检查验收，方可挖土施工。

2）.本工程基坑开挖坚持“大基础、小开挖”，先支护后挖土、分区、分层、分步、对称，限时进行开挖，严禁超挖的原则。

3）.施工步骤见图1

图1 土方基坑开挖步骤。

4）.基坑开挖方法。

.基坑开挖选用数台反铲挖掘机及人工配合，并配一定数量20t自卸汽车确保土方外运，.先开挖第一层锚索标高以上部分。

第一层以此标高由小桩号往大桩号侧开挖，开挖完成后修整放坡部位进行喷射混凝土支护。挖至本层底安装腰梁，施工预应力锚索。注意在开挖前放坡开挖侧用石灰把第一层开挖边坡底线放出，由开挖底线开始开挖，开挖到第一层锚索位置后，在刷坡。

刷坡完成后及时喷射混凝土。

.第二层至第四层重复第一层开挖步骤，深度达到每层锚索标高处，施作腰梁和预应力锚索。第二层开挖时注意施工便道走向，按照平面布置图中进行。

.在基坑开挖完成后，避免放坡开挖侧边坡塌方，沿放坡开挖侧打设一排工字钢支护。

五。设计计算。

1.土钉抗拉断裂极限状态验算。

在土压力作用下，土钉受抗拉应力。为保证土钉结构内部的稳定性，应使土钉主筋具有一定安全系数的抗拉强度。使用状态下由土体自重和地表均布荷载q引起的每一土钉内力可按侧向土压力分布图用下式求出：

式中——在范围内由地面均布荷载、土体自重和地下水产生的侧压力的平均值。

下图中p1、p2、p3值取为：

对于粉土。对于粘性土。

式中：——水的重度；

——地下水深度；

0.5——经验系数；

——土的重度；

c——土的粘聚力。

根据地勘资料显示本开挖项目土层为粉质粘性土，固按粘性土计算：

侧向土压力p的分布。

土钉极限抗拉力与土钉墙所受的侧压力应满足：

满足要求。在面层土压力作用下，土钉内部可能滑裂面外的有效锚固段需要保证足够的界面粘结力而不被拔出。此时应满足下式：

式中：——第i列单根土钉的有效抗拔力；

p——作用于面积上的土压力。

满足要求。密集的土钉所形成的复合土体类似重力式挡土墙结构，可以按照传统的重力式挡墙理论进行稳定性验算。包括抗滑动稳定和抗倾覆稳定验算。

如上图所示，h为基坑垂直深度，b为墙厚，取(为土钉与水平面的夹角)，计算宽度取土钉水平间距sx。抗滑安全系数满足：

式中 ——假设墙底断面上产生的抗滑合力（kn/m）；由下式计算。

假设墙后的主动土压力，（kn/m）；由下式计算。

满足要求。抗倾覆安全系数满足：

式中抗倾覆力矩；

倾覆力矩。满足要求。

基坑底为全风化凝灰岩及砂土状强风化凝灰岩，故不用计算。

为土钉的倾角，取300，sx 为土钉的水平间距，取1.5m，sy 为土钉的竖向间距，取1.5m。基坑放坡比为1：0.75，坡角为530则破裂面与水平面的夹角为。

取土钉的局部稳定性安全系数土钉在破坏面一侧伸于稳定土体的长度la；

基坑放坡比为1:0.75，坡角为520，而破裂面与水平面的夹角为，破裂面有稳定土面几乎重合，l1=0

故需要土钉长度l=la+l1=7.17m 满足要求。

注：h为基坑深度（m）。

六、基坑开挖工程施工要求。

一）施工准备：

1、勘察现场，清除地面及场地上障碍物，摸清工程实地情况。开挖土层的地质、水纹、人防情况，临近建筑，电缆线路，天然气管道等，以便有针对性地采取安全措施。

2、做好现场排水工作，全面规划场地，平整各部分标高，保证施工场地排水畅通不积水。

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