目录
一、工程概况............................................................................................. 1 二、环境条件............................................................................................. 2 三、地质条件............................................................................................. 3 四、施工程序、方法及工艺要求 ............................................................ 4
4.1 测量控制 ......................................................................................... 4 4.2 开挖施工方法 ................................................................................. 4 4.4 应急措施 ....................................................................................... 16 4.5 施工监测 ....................................................................................... 18
五、基坑保护与安全措施 ...................................................................... 19 六、施工安全标志、临时围挡 .............................................................. 19 七、公共设施及邻近建筑物的保护 ...................................................... 19 八、基坑回填........................................................................................... 21
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慈溪污水主干管泵站建设工程
泵站泵房基坑开挖方案
1、工程概况：
北京市市政设计研究总院设计的东2＃、东3＃、东4＃、西5#泵站采用大开挖施工。各开挖施工的泵房基坑侧壁安全等级均为二级，泵房坐落于粉土层上。开挖深度为8.28~11.2米不等，各泵站具体开挖参数详见下表。泵站开挖前必须弄清周围环境，部分泵站构筑物边线与周边建（构）筑物、道路及管线的相互关系见下表和各泵站平面位置示意图（附后）。
泵站开挖参数统计表
泵站编号 东2＃泵站 东3＃泵站 东4＃泵站 西5＃泵站 规模 远期2.22万m3/d，近期1.11万m3/d 远期6.71万m3/d，近期3.36万m3/d 远期8.03万m3/d，近期4.02万m3/d 远期15.26万m3/d，近期5.09万m3/d 开挖最宽处(m) 11.2 16.7 16 21.8 开挖最窄处(m) 3.4 5.2 5.6 7.0 开挖最深处(m) 10.9 11.2 10.18 10.51 开挖最浅处(m) 9.21 9.5 8.28 8.65 备注 地埋式 各泵站周边构筑物距离统计
距周边构筑物距离 泵站名称 周边构筑物名称 最近距离（m） 最远距离（m） 东2＃泵站 东3＃泵站 电缆、公路路基 管道、电缆、公路路基 8 7 备注 1
东4＃泵站 西4＃泵站 西5＃泵站 电缆、公路路基、管道 排水管道和既有公路 高压电杆、排水沟 10 9 12 现以东2#泵站为例谈谈泵站基坑开挖方案。东2#泵站为污水主干线15座泵站其
中的一座，其设计近期规模0.91万m3/d,远期规模1.81万m3/d,建筑面积327.7m2.站内泵房设计采用明挖基础即大开挖施工，基坑侧壁安全等级为二级。泵房基底置于(4)－2层粉土上，基础底面最宽11.2米，最窄3.4米，原地面高程约2.2米，设计池顶高程为4.1米，设计池底最浅处高程为-7.01米，最深处高程为-8.7米。最大开挖深度10.9米，最小开挖深度9.21米。 本方案编制依据及参考图纸：
北京市政设计研究总院《慈溪污水东部主干管泵站工程结构设计图》 江苏省水文地质工程地质勘查院《岩土工程勘测报告》 《建筑施工手册（第四版）》 《建筑地基基础设计规范》 《建筑基坑支护技术规程》 《基坑工程设计规程》
二、环境条件
该工程位于慈溪市，场地地貌属于宁绍冲海积平原区，地形平坦、开阔。地面绝对标高在2.1～2.4m之间。泵房北侧是中横线,本场地地下水主要为松散岩类孔隙水，其类型主要为潜水;主要赋存于上部灰色粉土地层中,埋深在地表下1.3～1.8m左右，其主要受大气降水及地表水补给，地下水对混凝土结构均无腐
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蚀性,对混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性.
三、地质条件
根据江苏省水文地质工程地质勘查院提供的《岩土工程勘测报告》，在基坑开挖深度及其影响深度范围内的土层分布自上而下的描述如下：
第一层（②－1）层：粉质粘土，灰黄色，可塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等，无摇振反应,见少量褐黄色斑点,为硬壳层,表层覆盖约20cm耕植土,含植物根系,层厚2.15m；
第二层（③－1）层：淤泥质粉质粘土夹粉土，灰色，流塑，夹粉土薄层，厚度10mm左右，具层理，稍有光滑，干强度中等,韧性中等，无摇振反应，层厚1.9m；
第三层（③－2）层：粉土，灰色～深灰色，湿～很湿,中密～密实，局部夹粉砂薄层，无光泽反应，干强度低,韧性低，摇振反应迅速，含云母碎片，层厚12.25m；
第四层（④-1）层：粉砂夹粉土,浅灰色夹灰黄色，湿～很湿,中密，夹大量粉沙，局部夹软塑状的粉质粘土薄层，含云母碎屑以及少量腐植物质碎屑，层厚2.65m;
第五层（④-3）层：粉土，浅灰色夹灰黄色，湿，密实，夹粉沙，局部夹软塑状的粉质粘土薄层粉砂薄层，主要成份为石英、长石、云母，局部未揭穿，揭露层厚2.48m；
基坑开挖深度及影响范围内各土层主要物理力学指标详见下表：
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天然重度土层 土名 序号 （g/cm3） 1 2－1粉质粘土 ○3－1粉质粘土夹粉土○2 （淤泥质） 3 3－2粉土 ○1.94 1.85 1.87 （γ） 粘聚力 内摩擦角（C）（φ）度 KPa 32 9.4 28.5 11.0×10-7 120 ω% (KV)cm/s 力（KPa） 含水量 渗透系数 地基承载25 11.5 35.9 80 15 28.2 27.5 177×10-7 130 四、施工程序、方法及工艺要求
4.1 测量控制
根据勘测单位提供的控制桩，采用全站仪放设基坑的中心控制线和开挖边线，同时在开挖坡顶做好各控制桩。 4.2 开挖施工方法
→测量放线
→坡顶截水明沟施工，坑顶轻型井点布设，坑顶平台喷混覆盖。
→开挖第一层（深度3m），边坡坡率为：1：1.25。开挖坑底部分积水采用集水明排，坡面以喷浆护坡、整理平台。
→在一层平台上布置井点降水设备，试抽满足要求后开始降水。
→降水达到效果后，开挖第二层（深度3.5m），坡面以喷锚支护、整理三层平台。
→在二层平台上布置井点降水设备，试抽满足要求后开始降水。 →降水达到效果后，开挖第三层（格栅间深度为2.7米,泵房为4.4米）。
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→第三层坡面以喷锚支护。
→底部格栅间与泵房间1.7米高差喷锚支护。 →泵房间基底部分开挖，按照设计高程严禁超挖。 →开挖到位。
开挖平面及剖面图附后 4.2.2开挖及支护：
本次土石方开挖最深处约10.9米，根据泵房深度需要采用有效的支护措施以稳定基坑壁，确保基坑施工的安全，根据场地地质资料，基坑开挖上层3米高度采用放坡开挖喷浆护坡，二、三层边坡开挖采用喷锚支护方案。一层边坡开挖坡率为1：1.25,二、三层边坡开挖坡率为1：0.6，平台宽度1.5米。根据地质报告工程所处位置地下水位较高，同时开挖时间在雨季，施工时需进行降水作业，降水采用轻型井点降水与集水明排相结合的方式，井点降水分二级，一层布置在一层平台，一层为布置在第二层平台的轻型井点。 4.2.2.1基坑排水
此基坑采用二级轻型井点降水,开挖深度3m平台位置设置一组，开挖深度6.5m平台位置设置一组，坑内其余的地方可以采用常规排水沟结合集水井排水。现场应双路供电并配发电机，以便停电过程中能尽快恢复供电，确保井点管正常抽水，基坑底排水沟严禁沿基坑下坎线开挖，基坑外侧地表排水沟用于防止地表水流入基坑，影响施工，如果水位降深难以满足施工要求则需根据实际情况增加降水措施。
轻型井点降水
采用二级轻型井点降水系统，每级降水深度约为5.0m，降水曲线在所在开
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挖层基坑底面以下1.0m，井点采用主管φ125mm、支管φ50＠1200、1000、0.8分布、一级采用二台、二级采用一台，一个泵站备用二台。
基坑明降水
在开挖过程中，有部分需要明降水配合才能更有效的进行基坑开挖，在开挖坑四角挖集水坑，与井点降水相结合配置足够数量潜水泵进行明降水。
井点降水见基坑降水平面布置图 4.2.2.2坡顶截水明沟施工
第一层土方开挖前，应在坡顶开挖边线外3米周圈开挖圆弧截水明沟，沟宽0.5米，排水沟坡度为3/1000，截水明沟至开挖线段喷射10cm厚C15混凝土覆盖，确保坡顶雨水不进入基坑内，而且不得渗入坡面，造成塌方，同时，截水明沟可作为基础坑排水明渠。截水明沟做法如下图；
5005001500喷射100厚15混凝土喷浆护坡面
4.2.2.3基坑开挖施工
本工程标高按绝对标高计，地面标高按黄海标高3.17米计，基坑周边10米范围内堆载不得超过15KPа，台面上严禁堆载。土方开挖应在无水时方可进行。土方实际挖深应按结构施工图进行。挖土应分层开挖，并立即打上当层土钉，并注意超挖不得大于40Cm，不能一次性或局部开挖过深。挖到设计标高时应及时封底，使垫层对围护结构形成一个刚性支点，这样能有效的防止基坑侧壁的变
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形，严禁暴露时间过长。
坡顶截水明沟施工后，在坡顶布设井点设备，试抽满足要求后开始开挖第一层，开挖深度为3m，坡度为1：1.25，采用两台反铲挖掘机，由泵站的大头向缩小端退挖（即由基坑较深端向较浅端），同时现场做好基坑排水措施，坡面采用机械配合人工的方法进行修整，要求坡度准确、平整，表面不留松土，当第二层开挖面、开挖台阶形成后，组织坡面及台阶面喷浆覆盖和台阶面雨水排水沟施工，在一层降水平台上布设井点设备。井点抽水达到效果后开挖第三层，坡面采用喷锚支护。当挖至三层格栅及泵房间底部时，格栅间与泵房间高差1.7米处采取喷锚支护，机械开挖后预留土由人工清理平整，避免对基底进行扰动，整个开挖过程需不间断降水，确保开挖过程基坑保持干燥。 4．3基坑二、三级边坡支护方案设计 4.3.1支护方案选择
综合场地的地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境条件，本基坑具有如下特点：
1、基坑开挖深度有变化，浅坑最浅9.2米，深坑最深开挖深度10.9米; 2、基坑开挖面积均较小；
3、基坑开挖深度范围内主要为粉质粘土和砂质粉土，其中砂质粉土位于坑底附近；
4、场地地下水较高，做好降水工作是深基坑开挖成败的关键。 5、本工程周围环境条件尚可。
结合本工程的上述特点，根据“技术可行、经济合理、方便施工”的原则，结合已有的工程经验，本设计采用土钉墙的支护形式，局部采用放坡，结合地质报
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告，局部深坑采用井点降水的方式降水。 4.3.2 设计分析计算
1、支护结构分析计算采用北京《理正深基坑支护结构设计软件》V4.3版。 2、设计基本参数取值
地面超载取20KPa,基坑侧壁重要性系数取1.1。 3、计算分区
根据基坑开挖深度及周围土层情况必须分多个区段进行设计计算才能较 好的体现基坑的实际受力情况，详见支护结构剖面图。 4、设计计算结果
1-1剖面计算书
原——始——数——据
支护类型 基坑重要性系数 基坑深度 地下水位 墙面坡角（度） 土钉墙 1.10 10.9 0.52 51 土层号 厚度 重度 粘聚力 内摩擦角 摩阻力标准值 （m） （KN/m3） (KPa) (度) （KPa） 1 2.15 18.7 32 9.4 13 2 1.90 18.5 25 11.5 15 3 12.25 19.4 15 28.2 17 4 2.65 18.9 12 29.2 16
5 2.48 19.6 15 31.3 10
放坡级数 坡度系数 坡高（m） 坡脚台宽（m） 2 0.60 7.9 1.5
8 超载序号 超载类型 超载值(KPa) 距坑边距离（m） 作用宽度（m） 1 1 20.00
土钉道号 竖向间 水平间 入射角度 超挖深度 钻孔直径 土钉长度 距（m） 距（m） (度) （m） （m） （m） 1 1.20 1.2O 15.00 0.40 110 12.00 2 1.20 1.20 15.00 0.40 110 10.00 3 1.30 1.2O 15.00 0.40 110 7.00 4 1.30 1.20 15.00 0.40 110 7.00 5 1.20 1.20 15.00 0.40 110 6.00 6 1.20 1.20 15.00 0.40 110 6.00 土钉钢筋级别： 2
计——算——结——果
计算方法：抗拉验算
计算步数 破裂面角（度） 土钉号 安全系数 验算长度（m） 1 35.0 - - - 2 35.0 1 99.90 12.00 3 34.6 1 99.90 12.00 2 23.17 10.00 4 34.4 1 99.90 12.00 9
内力设计值（KN） - 0.00 0.00 2.58 0.00
2 25.48 10.00 2.60 3 99.90 7.00 0.00 5 34.4 1 99.90 12.00 0.00 2 24.06 10.00 2.50 3 2.75 7.00 28.94 4 16.15 7.00 6.98 6 36.2 1 99.90 12.00 0.00 2 22.45 10.00 2.42 3 2.68 7.00 28.04 4 15.96 7.00 6.76 5 3.26 6.00 37.01 7 36.4 1 99.90 12.00 0.00 2 22.06 10.00 2.40 3 2.65 7.00 27.80 4 15.87 7.00 6.71 5 3.20 6.00 36.69 6 1.95 6.00 65.44
计算方法：稳定验算
计算步数 安全系数 破裂面角（度） 滑裂面：深度（m） X坐标（m） Y坐标 （m） 半径（m） 1 1.83 35 2.6 3.85 3.01 6.06
10
土钉号 验算长度（m）
1
12.00
计算步数 安全系数 破裂面角（度） 滑裂面：深度（m） X坐标（m） Y坐标（m） 半径（m） 2 1.37 34.6 3.8 4.0 2.26 6.30 土钉号 验算长度（m）
1 12.00 2
10.00
计算步数 安全系数 破裂面角（度） 滑裂面：深度（m） X坐标（m） 3 1.27 34.4 5.10 4.13 土钉号 验算长度（m）
1 12.00 2 10.00 3 7.00
计算步数 安全系数 破裂面角（度） 滑裂面：深度（m） X坐标（m） 4 1.70 34.4 5.20 5.06 土钉号 验算长度（m）
1 12.00 2 10.00 3 7.00 4 6.00
计算步数 安全系数 破裂面角（度） 滑裂面：深度（m） X坐标（m） 5 1.42 35.4 6.30 7.28 11
Y坐标（m） 半径（m） 3.58 8.73 Y坐标（m） 半径（m） 3.59 8.79 Y坐标（m） 半径（m） 5.37 11.78
土钉号 验算长度（m）
1 12.00 2 10.00 3 7.00 4 6.00
计算步数 安全系数 破裂面角（度） 滑裂面：深度（m） X坐标（m） Y坐标（m） 半径（m） 6 1.39 36.2 7.50 10.24 7.45 15.42 土钉号 验算长度（m）
1 12.00 2 10.00 3 7.00 4 6.00 5 6.00
计算步数 安全系数 破裂面角（度） 滑裂面：深度（m） X坐标（m） Y坐标（m） 半径（m） 7 1.58 36.4 7.90 11.99 8.64 17.35 土钉号 验算长度（m）
1 12.00 2 10.00 3 7.00 4 7.00 5 6.00 6 6.00
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2—2剖面计算书
原———始———数———据
支护类型 基坑侧壁重要性系数 基坑深度（m） 地下水位（m） 墙面坡角（度） 土钉墙 1.10 9.2 0.52 51
土层号 厚度 重度 粘聚力 内摩擦角 摩阻力标 (m) (KN/m 3 ) (kpa) (度) 准值(kpa) 1 2.15 18.7 32 9.4 13 2 1.90 18.5 25 11.5 15 3 12.25 19.4 15 28.2 17 4 2.65 18.9 12 29.2 16 5 2.48 19.6 15 31.3 10
放坡级数 坡度系数 坡高(m) 坡脚台宽(m) 1 0.60 6.20 1.50
超载序号 超载类型 超载值(kpa) 距坑边距离(m) 作用宽度(m) 距地面深度(m) 1 1 20.00
土钉道号 竖向间 水平间 入射角度 超挖深度 钻孔直径 土钉长度 距(m) 距(m) (度) (m) (mm) (m)
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1 1.20 1.20 15.00 0.40 110 12.00 2 1.20 1.20 15.00 0.40 110 9.00 3 1.20 1.20 15.00 0.40 110 7.00 4 1.20 1.20 15.00 0.40 110 6.00 5 1.10 1.20 15.00 0.40 110 6.00
土钉钢筋级别: 2
计————算————结————果
计算方法:抗拉验算
计算步数 破裂面角(度) 土钉号 安全系数 验算长度(m) 内力设计值(KN) 1 39.5 - - - - 2 39.5 1 99.90 12.00 0.00 3 39.1 1 99.90 12.00 0.00 2 16.56 9.00 5.11 4 38.9 1 99.90 12.00 0.00 2 16.33 9.00 5.14 3 2.20 7.00 56.22 5 39.9 1 99.90 12.00 0.00 2 15.54 9.00 5.02
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3 2.16 7.00 54.90 4 12.00 6.00 10.21
6 39.9 1 99.90 12.00 0.00 2 15.54 9.00 5.02 3 2.16 7.00 54.90 4 12.00 6.00 10.21 5 3.64 6.00 35.71 4.3.3
基坑支护结构施工
1、支护结构施工顺序
降水—土方按层开挖—打当层土钉—土方按层开挖—打当层土钉… 2、土钉成梅花形布置，采用Ф20二级钢筋和48×2.5钢管作抗拉材料(具体见剖面布置图),为保证钢管的侧摩阻力钢管渗浆眼间距为0.50米,成梅花型布置。严禁土钉施工时破坏周边地下构筑物、管线及工程桩。
3、土钉成孔直径为110mm，注浆配比为水泥：砂：水=1：0.2:0.5(或纯水泥浆代替),注浆压力不小于0.5MаP,须慢速进行,确保注浆充盈系数≥1.1。
4、面层形式
面层采用喷射混凝土与钢筋网组成钢筋混凝土板结构：喷射混凝土采用细石混凝土，配比为水泥：砂：石＝1：2：2，水泥为P.O.32.5水泥，喷射混凝土强度等级C20，喷射混凝土支护面层80mm;钢筋网采用Ф6＠200×200钢筋绑扎而成，为了增加面板的整体强度，纵、横向设1Ф16Ⅱ级加强钢筋，纵、横向加强钢筋与锚杆焊牢，布设详见剖面布置图。
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