深基坑设计报告
本科生毕业论文（设计）
题 目学 院 专 业 年 级 学 号 姓 名 指导教师职 称开题报告 中唐创意文化基坑支护设计
二○一二年三月五日
一、开题报告前的准备
毕业论文（设计）题目确定后，学生应尽快征求导师意见，讨论题意与整个毕业论文（或设计）的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成：
1、研究（或设计）的目的与意义。应说明此项研究（或设计）在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。
2、国内外同类研究（或同类设计）的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究（或设计）已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。
3、课题研究（或设计）的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。
4、研究（或设计）方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究（或设计）方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。
5、实施计划。要在研究提纲中按研究（或设计）内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。
二、开题报告
1、开题报告可在导师所在院、教研室范围内举行，须适当请有关专家参加，导师必须参加。报告最迟在毕业（生产）实习前完成。
2、本表（页面：a4）在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、导师、所在院部（要原件）各一份。
三、注意事项
1、开题报告的撰写完成，意味着毕业论文（设计）工作已经开始，学生已对整个毕业论文（设计）工作有了周密的思考，是完成毕业论文（设计）关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。
2、无开题报告者不准申请答辩。
3、本表（原件）用钢笔填写，字迹务必清楚。开题报告篇二：深基坑支护开题报告
毕业设计开题报告
设计 题 目: 新纪元世纪广场基坑支护结构 设计
院 系 名 称: 土木与建筑工程学院 专 业 班 级: 土木工程（岩土）08-1班 学 生 姓 名:吉立朋
导 师 姓 名: 杨晓丰曹继民
开 题 时 间:2012年3月7日1.课题研究目的和意义
随着城市的建设基坑支护技术也不断发展，而对于不同的工程环境及条件，采用何种支护形式显得至关重要，同时把是否能保证基坑及周围环境的安全及工程造价作为判断一个支护设计方案是否合理的标准。如果支护结构型式选择合理，就可以做到整个基坑以及整个建筑物的安全可靠，还可以带来可观的经济与社会效益。基坑为房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需开挖的地坑。为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，包括勘察、设计、施工和监测等，称为基坑工程。它是地下基础施工中内容丰富而富于变化的领域，是一项风险工程，是一门古老而具有划时代特点的综合性的新型学科，它涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、土与结构相互作用以及环境岩土工程等多学科问题。基坑工程采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构。基坑支护工程包含挡土、支护、降水、挖土等许多紧密联系的环节，如其中某一环节失效，将会导致整个工程的失败。本课题是一个实际工程支护问题，针对该工程可培养学生综合能力。设计中，不仅要认真学习现有规范和工程中常用及心形的各种施工工艺和施工技术，而且应结合当地工程经验和方法，将这些经验方法与自身所学的科学文化知识相结合。根据土木工程专业（岩土与地下工程方向）的培养目标要求及毕业生的主要服务去向，通过毕业设计，使每个学生把所学过的专业知识综合应用于实际工程设计中，使理论与生产实践相结合提高工程设计能力，能独立进行基坑支护结构设计。通过新纪元世纪广场基坑支护结构设计，使学生在应用现行规范、标准、技术指标与经济指标等方面得到基本训练，达到对所学专业知识进行巩固、综合掌握和灵活运用的目的，提高毕业生分析问题、解决问题的能力。
本项毕业设计选题为新纪元世纪广场基坑支护结构设计，为详细学习和了解与岩土工程相关的知识，巩固以前学习过的（深基坑支护、基础工程、地基处理、土力学、工程地质学等）知识，并按照现行规范，通过对实际情况的分析把它运用到生产实践中去，同时也培养了调查研究、查阅文献、收集资料和整理资料的能力。通过本次设计使自己能够理论联系实际，并为以后的工作和学习打下坚实的基础。2.课题研究现状及分析
2.1我国基坑工程的发展现状 基坑工程在我国出现比较晚，我国70年代国内开挖深度达到10m以上的基坑工程比较少，而且是在较少或者没有相邻建筑物和地下结构物的地区，当时，上海的高层建筑的地下室大多埋深在4m左右。北京在七十年代初建成了深20m的地下铁道区间车站。八十年代后，北京、上海、广东、天津以及其他城市施工的深基坑陆续增加，开挖深度一般在8m左右，少数超过10m。进入九十年代，我国的高层建筑迅猛发展，同时各地还兴建了许多大型地下市政设施、地下商场、地铁车站等，导致多层地下室逐渐增多，基坑开挖深度超过10m的比比皆是。为总结各地积累的深基坑设计和施工的经验，中国土木工程学会和中国建筑学会的土力学和基础工程学会，相继召开过多次全国和地方的深基坑学术会议，并出版有关论文集。为了总结我国深基坑支护设计和施工经验，九十年代后相继在武汉市、广东省及上海市等编制了深基坑支护设计与施工的有关法规，并已编制了国家行业标准的有关法规。但我国贯彻执行改革开放政策以来所形成的开放大市场和与国际接轨的外向型运作，使我国的基坑工程领域的发展形成了东西方模式并存的独特格局，而在技术进步和发展上，又存在着地域上的不平衡。基坑支护技术在我国相对较年轻，无论是设计计算，还是施工监控等方面都处在不断进步和发展的过程中。随着改革开放和经济建设高潮的兴起，许多城市新建和进行改建、扩建，特别是近年在沿海开放城市中高层建筑的大量兴建或地下空间的逐渐开发和利用，基坑工程的设计和施工技术的开发和实践，形成了近年国内岩土工程建设项目的热点。多种形式的围护结构，如排桩挡土、排桩与水泥土复合围护、水泥土搅拌桩支挡、引进的smw工法以及地下连续墙等，已经逐步打破了以前单一的板桩(钢板桩、混凝土板桩等)围护的模式而形成了多样化格局，呈现出前所未有的技术发展与更新的势头。2.2国外基坑工程的发展现状
深基坑工程在国外称为“深开挖工程”（deep excavation），这比称之为“深基坑”更合适。因为为了设置建筑物的地下室需开挖深基坑，这只是深基坑开挖的一种类型。深开挖还包括为了埋设各种地下设施而必须进行的深层开挖。
基坑工程是一项古老的工程技术，又是一门新兴的应用学科。纵观古今，博览中外，作为基坑工程主要内容的工程地质以及岩土力学与基础工程，虽说作为—门单项学科是近六七十年间的事，但它作为一项工程技术早已不自今日始。20世纪20年代，k．terzaghi的《土力学》和《工程地质学》的先后问世，标志着本学科走向系统和成型，带动了各国学者和工程技术人员对本门学科和技术的各个方面的探索、深入与提高。20世纪40年代 terzaghi 和 peck 等人就提出了预估挖土方稳定程度和支撑荷载大小的总应力法。这一理论原理一直沿用至今，只不过有了许多改进和修正。50年代 bjerrum 和 eide 给出了分析深基坑底板隆起的方法。60年代开始在奥斯陆和墨西哥城软黏土深基坑中使用了仪器进行监测，此后的大量实测资料提高了预测的准确性，并从70年代起产生了相应的指导开挖的法规。
随着城市建设的发展，愈益要求开发三维城市空间。目前各类用途的地下空间已在世界各大城市中得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车库、地下街道、地下商场、地下医院、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。国外著名的地下工程有法国巴黎中央商场、美国明尼苏达大学土木工程系的办公大楼和实验室、日本东京八重洲地下街等。
目前，随着科技的发展，特别是电子计算机的广泛应用，极大地推动了岩土工程界的发展(其中深基坑工程也不例外)，各种新的设计计算理论和先进的测试技术不断地被用到建筑基坑工程中，室内外的调查和测试正在实现着半自动化和自动化，有效地减轻了劳动，提高了效率；岩土工程中非线性计算和数值分析方法得以具体操作和实现，促进了岩土工程关系和计算从线性向非线性这一质变的过渡；而岩土工程监测技术(包括测试手段、方法与工具)的进步，加速了基坑工程中信息化施工的推行，反过来又迅速提高了人们对基坑工程设计方法和理论的认识，建筑基坑工程的设计原则正从强度破坏极限状态向着变形极限状态控制发展。目前有一部分内容正试行向着概率极限状态(可靠性设计方法)控制的新的方向发展，以便尽早与已经按照可靠性原则进行设计的上部结构设计方法相匹配。近年来，大、重型机械制造技术，特别是美国、日本及欧洲发达国家的大功率、强动力施工机械和大型静动态测试仪器的问世，更加推动了基坑工程理论与技术的迅速发展；而在法国、意大利、日本等国家率先使用的新的基础施工法(如smw工法等)的相继问世，又极大地发展了软土开挖与围护的技术。3.基本内容、拟解决的主要问题 3.1设计内容
本设计选题是广褒中心基坑支护结构设计。学生在对《工程地质》、《土力学》、《岩土工程勘察》、《基础工程》、《地下建筑工程规划与设计》等有关专业基础及专业课程学习的基础上，在教师指导下完成设计任务。本选题的重点是基坑支护结构设计。具体应完成的设计内容如下：
1、设计方案比选：根据基坑周围环境、开挖深度、土质情况、地下水位、高低以及基坑侧壁安全等级进行。拟采用土钉墙，钢板桩，锚杆，地下连续墙等支护结构中的两种或多种。
2、土压力计算：对于碎石和砂土、粘土和粉土分别采用水土分算和水土合算并分别计算静止土压力，主动土压力，被动土压力。
3、支护结构计算： 对于锚撑式围护结构采用静力平衡法立柱内力和锚杆水平分力时，自上而下逐层计算。先对第j层锚杆锚固点取矩,求得入土深度 dj，然后利用水平力的平衡条件，计算第j层锚杆的水平力设计值。从而计算出锚杆水平拉力。对基坑开到底后最下面的一道锚杆位置取矩，可计算桩的最后入土深度dmin。
4、基坑稳定性验算：主要验算有基坑抗隆起稳定性验算，抗滑移定性验算，抗倾覆稳定性验算，基坑的抗管涌稳定性验算。
5、基坑的降水止水设计：水土分算和水土合算。
6、基坑监测方案设计：对基坑的监测应进行基坑沉降监测，水平位移监测，结构及土体侧向位移监测。
3.2拟解决的主要问题
1.支护结构内力和变形计算过程中，由于开挖、排水、支护等施工顺序的先后，支护结构所受工况不同，采取的计算方法也不同。
2.通过受力分析进行支护结构构件的配筋计算。4.技术路线或研究方法 4.1支护方案的对比与优选
根据本次工程中的实际情况综合性的考虑工程造价、支护设备、以及场地的施工条件等各方面的信息选择合理的支护方案。最后对所选的方案进行综合性的了解，以便以后的设计中加以运用。
4.2 土压力计算及支护参数确定
在本次工程中我们采用朗肯土压力计算方法。常计算的内容有墙后主动土压力计算，墙前被动土压力计算。只有确定了土压力的计算，才能确定支撑杆件的截面配筋参数以及桩长、桩间排距等。
4.3支护参数验算问题
支护参数验算内容包括抗剪验算、抗倾覆验算、变形验算等，支护结构的设计要求确保深基坑壁稳定、施工安全。这就要求设计中应对三种承载力极限状态进行验算。此外，还包括对支撑构件的截面承载力进行验算还包括墙体的抗渗验算等。5.进度安排
2月27日～3月02日 收集基坑支护方案材料.3月03日～3月09日 基坑支护方案比选.3月10日～3月13日 查阅有关土压力计算公式.篇三：深基坑支护设计—开题报告 毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目：深圳某深基坑支护设计（a）方案
院（系）
专 业 土木工程
关键词：基坑,方案,技术,边坡
1 工程概况
本工程为大同市廉租住房建设项目，总建筑面积73 000 m2。其中三幢高层住宅建筑面积61 000 m2;商业建筑面积3 100 m2;社区服务综合楼建筑面积900 m2;地下车库建筑面积8 000 m2;建筑高度76 m。
设计结构体系:地下车库采用全现浇框剪结构，基础采用桩基承台，另设防水板。商业用房及社区服务网点采用框架结构，独立柱基。
本工程为丙类抗震设防建筑，抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为Ⅱ类。
工程项目设计地基采用CFG桩复合地基方案。
2 基坑概况
拟建场地地势较平坦，位于大同城区西北部，场地所属地貌单元为大同盆地西北部山前倾斜平原区，未发现全新活动断裂通过及地裂缝，不具有产生砂土液化、地震崩塌及地震滑坡条件，场地稳定性好。场地范围内也未见古河道软弱层和地面沉降等不良地质现象的形成。地基埋深范围内土层在Ⅱ类环境条件下，对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
场地土为不液化土，不考虑软弱土的震陷影响;湿陷性粉土分布在设计基底标高以上，不考虑其湿陷性;场地内地下水位埋深较深，勘察期间，勘探深度范围内未揭露地下水，不考虑地下水对本工程的影响。土质勘察状况表见表1。
3 基坑开挖技术方案
建设项目自然地坪标高为-1.50 m，基坑底标高-6.60 m，根据岩土工程勘察报告，处于粗砂层，基础开挖方式为分层错台放坡开挖。
3.1 技术准备
完成控制基准点的坐标及标高的校核，进行土方开挖的测量定位放线，并经复核无误后，作为施工控制依据，并对轴线控制桩及标高点作好有效保护。
该工程土方量约为6万m3，因工期紧需日夜施工，夜间开挖时，施工现场、道路要有足够的照明，并增设安全警戒线等设施。
在基坑周边2 m处沿基坑周边做300 mm挡水墙，阻止雨水流入基坑，确保施工场地内不积水。
3.2 施工技术方案
根据岩土勘察报告，地下车库基底为第(3)层持力层，而第(3)层属砂石层，由于砂子属于流动性，其自立性差，在开挖过程中会出现流砂现象，甚至会出现塌方，给机械挖土和工人配合修边及清底工作带来不便和不安全因素。在机械开挖过程中对不能进行放坡大开挖部位采取边开挖边做支护进行施工。
根据土质情况，计划采用大放坡开挖。坡度计算见表2，表3。
根据表2，表3可知，地勘报告建议地下车库放坡系数为1∶1。
3.3 土方开挖方法与措施
本工程土方量大，土方开挖采用机械开挖，人工配合清底、修边。机械开挖分两步进行，第一步开挖3 m(标高-4.5 m)，第二步开挖3.6 m(标高-6.6 m)。
4 基坑边坡稳定性计算
采用条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
根据土坡极限平衡稳定来进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧来进行计算。取土坡的土体沿竖直方向第i条(如图1所示)，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着自重，法向反力，切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足不小于1.3的要求。
安全系数计算:
通过循环计算，求得最小的安全系数Fs见表4，表5。
安全性计算简图如图2，图3所示。
计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=3.249>1.30满足要求(标高-3.000 m)。
第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.806>1.30满足要求(标高-6.600 m)。
参考文献
[1]JGJ120-2009,建筑基坑支护技术规程[S].
[2]GB50497-2009,建筑基坑工程监测技术规范[S].
[3]JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范[S].
[4]顾晓鲁.地基与基础[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社,2009.
【关键词】深基坑；支护设计；探讨
随着我国经济建设的迅速发展，城市建设步伐也在不断加快，伴随而来的是城市建设用地日益减少，现在已受到政府和社会各界的广泛关注。目前，城市建设的发展越来越重视地下空间的开发和利用，高层建筑地下结构越来越深，坡度越来越陡，并且很多深基坑边坡紧邻现有建筑物，由此而引发诸多的环境岩土工程问题及工程事故，不仅危及工程安全，造成巨大的人员伤亡和经济损失而且影响城市道路交通、供电供气、通讯等，引起社会不安。因此，深基坑的支护设计与施工成为了高层建筑突显的一个技术热点和难点。
1、深基坑工程现状分析
1.1、深基坑设计在城市发展中变得越来越重要
近年来，城市中的建筑密度随着城市现代化的推进而增大，随着高层建筑的不断兴建，深基坑开挖支护问题日益突出，地下空间的利用也变得尤为重要。地铁，是一个城市更进一步的标志性宏伟工程。如今无锡也加入到了地铁的新建中，想要在如此多的高楼大厦中打通时空的便捷的地下通道，不得不为此接受严峻的考验。
1.2、基坑越挖越深
住宅楼旁边“见缝插针”建高楼，开挖的深基坑令不少居民担心已有建筑的安全问题。基坑越挖越深，面积也越来越大，最深的为地下三层，面积达到10万平方米以上。或为了使用方便，或因为地皮昂贵，或为了符合城管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下发展。现在在大城市、沿海地区尤其是特区，地下3～4层已很寻常，5～6层也有。因此基坑深度多在10～16m间，在20m左右的也为数不少。因而深基坑开挖支护及对邻近建筑、道路及设施的影响日益为工程师们所关注，研究开发出许多好的措施。但是基坑开挖深度越来越深，开挖环境日益复杂，设计及施工人员经常遇到新的问题及新的挑战，从而使基坑工程的成功率降低。事故发生率更高。
1.3、基坑周围环境复杂
随着城市化的发展，对深基坑的设计支护要求越来越高，有些在重要高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，对于专业人员的技术要求也更高，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。
1.4、基坑支护方法众多
诸如人工挖孔桩，预制桩，深层搅拌桩，钢板桩，地下连续墙，内支撑，各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，此外还有锚钉墙等。
1.5、基坑工程的风险性大
基坑工程的成功率较低，一旦基坑支护失效，常造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。
2、深基坑支护设计中存在的问题探讨
2.1、支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当
深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，很难准确计算出支护结构的实际受力。在深基坑支护结构设计中，如果对地基土体的物理力学参数取值不准，将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明：内磨擦角值相差5°，其产生的主动土压力不同；原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同，对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。
2.2、基坑土体的取样具有不完全性
在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力学指标，为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内，按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是，地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此，支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。
2.3、基坑开挖存在的空间效应考虑不周
大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生。说明深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设是比较符合实际的，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以，在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适当进行调整，以适应开挖空间效应的要求。
2.4、支护结构设计计算与实际受力不符
目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但有时却发生破坏；有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却满足要求。极限平衡理论是深基坑支護结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。所以，在设计中必须充分考虑到这一点。
3、深基坑支护设计应做到以下几点
（1）充分利用新技术、新理念，具体事物具体分析，不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域，还没有公认的、权威的的计算公式，基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域，要改变传统观念，利用施工监测反馈动的态信息指引设计体系。
（2）重视支护结构理论和材料的试验研究，实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。不过，我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，所以积累了拥有大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，无法形成理论，我们以后一定要重视。
（3）勇于创新，设计支护结构时，开拓思路，多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，各结构相互结合，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。
4、结语：
建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，设计工程地址、水文地质、工程结构、建筑材料等。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。因此，无论是结构设计还是施工组织设计都应从整体出发，将各部分协调好，才能保证它的安全可靠、经济合理。
参考文献：
[1]李纯，潘秀艳. 福建晋江某基坑支护方案设计[J ] . 施工技术，2005 ，34 （1） ：21 - 22.
摘要：建筑工程进行的过程中，深基坑边坡支护设计与施工是最基础的一项工程，深基坑边坡支护能够为地下结构提供安全、稳定的施工环境，使用支撑、加固等措施能够对深基坑侧壁进行保护。深基坑边坡支护工程完成的好坏将会对整体的建筑工程造成直接的影响，因此，建筑企业必须对深基坑边坡支护工程进行科学、合理的施工管理。本论文的主要内容就是对深基坑边坡支护设计进行了简要分析，并且对相应的管理措施进行了探讨。
关键词：深基坑边坡支护;施工管理;支护设计
建筑工程深基坑开挖与边坡支护是一项技术性复杂、危险性高的综合性施工过程，其过程控制的好坏不仅影响本工程的人员与设备安全，更是会对周边既有建(构)筑物的安全使用造成威胁，特别是在软土地区，深基坑开挖工程的施工存在很大的危险性，塌方、倾斜等安全事故常有发生。因此，做好建筑工程深基坑开挖与边坡支护技术的研究与管理，保障人员人身与财产安全，对于我国现代化建设事业的长远发展具有深远的意义。
1对深基坑支护工程相关概念的简要概述
什么是深坑支护工程呢?深坑支护是对整个建筑过程起到保护作用的工程，当建筑工程进行到地下施工的阶段时，建筑单位可以通过挖基坑、降水措施以及对周围坑壁进行围挡，就能对施工环境起到保护作用，在施工的过程中还要对施工环境周围的建筑物、路况以及地下管道进行定期检查以维护，只有这样才能保证建筑工程的安全性、可靠性以及稳定性。[1]深基坑边坡支护工程主要分为对维护体系进行安排以及挖掘两个方面。围护结构属于临时的结构，安全储备不足，并且具有较大的风险性。因此，围护结构必须能够对基坑外界没有开挖的土体起到保护、稳定的作用，确保施工现场周围的建筑物、地下管道不会遭到破坏，最关键的是确保整个施工作业环境处于地下水位之上。[2]深基坑支护工程不仅对边坡的稳定性有着极高的要求，而且其还对边线控制做出了要求。
2对当前深基坑支护设计和施工中存在的问题分析
(1)当前，建筑企业在进行深基坑支护施工过程中，缺乏对整个工程的规划。通常，建筑企业将建筑工程中的深基坑支护工程使用分包设计和管理的.模式，将深基坑支护工程分包给相关的岩土单位，然后再对其进行管理和协调。但是在实际的过程中，建筑企业无法对其进行全面的监督和管理，这种模式不能有效保证深基坑支护工程的施工质量，给后续的建筑工程埋下了安全隐患。
(2)建筑单位没有实行规范的投标机制。目前，进行深基坑支护施工的专业公司主要分为两种，其中一种为规模较大的岩土施工地质勘查企业。另一种为规模较小的私人岩土企业。随着建筑行业的深入发展，建筑单位为了加快施工进度，就导致不能对深基坑支护设计以及施工进行规范、合理的管理，最终对深基坑支护设计与施工造成了严重的影响，给整个建筑工程埋下了隐患。随着建筑市场竞争愈演愈烈，有些建筑单位为了赢得更多的市场，没有对深基坑支护设计和施工单位进行全面的考察，就允许其参与了建筑工程的招投标，这就导致没有合格施工资质的承包商混入其中，为深基坑支护设计与施工带来了一系列的问题。
3深基坑工程施工单位必须对深基坑支护工程进行
严格的施工管理深基坑工程施工单位必须要进行专项施工方案的编制。深基坑工程施工单位必须按照已经制定的设计要求，再根据工程的设计情况进行专项施工方案的编制工作。专项施工方案的主要内容要包括常规的施工内容、执行规则、流程以及在设计方案中已经制定的施工程序和技术手段;土方挖掘、运输方案;维护地面建筑、地表水以及地下水的方法等。深基坑工程施工单位必须要进行专项施工方案的审批。专项施工方案的审批工作主要由建筑单位的技术负责人进行审批，再由总监理负责人进行审查工作，还要建立人数不低于五人的专家组对专项施工方案进行评审，最终上报给相关的安全监督单位。专项施工方案一旦经过相关部门审批通过之后，就不能再私自修改、改变。[3]如果在施工的过程中发现问题，应该立即交由相关的监督、设计、检测单位进行处理，将专项施工方案修改之后还要交由相关的审查部门进行审批。对深基坑边坡支护工程实施阶段的管理。建筑单位必须安排相关的监督部门、监理单位对深基坑边坡支护工程进行质量及安全管理，保证深基坑边坡支护工程的安全性以及稳定性，坚决禁止在不安全的施工环境中进行，对在不具备安全环境进行施工的单位要做出相应的处罚，防止违章施工、盲目施工现象的发生。监督部门、监理单位还要对深基坑边坡支护工程进行定期以及不定期的检查，加大监督力度。工程质量进度部门必须将深基坑边坡支护工程质量管理加入工程质量安全监管程序，只有这样才能有效保证深基坑边坡支护工程的工程质量。建筑单位要注意严禁在基坑深度2倍距离范围之内放置塔吊等大型工程设备，而且不能建造工人宿舍。如果必须在基坑深度2倍距离范围之内安置办公用房、放置生产材料等，必须将由专业的深基坑工程设计单位进行精确的分析计算，再得出相关注意事项之后才能实施;深基坑工程施工单位必须采取有效措施对基坑进行加固，经由专业部门作出加固方案后，才能进行加固工程。深基坑工程施工单位必须预先建立应急处理机制。深基坑工程施工单位必须预先制定紧急事故处理预案。一旦深基坑工程施工过程中出现安全问题时，相关单位、相关负责人必须根据实际情况立即采取事先制定的应急措施，坚决避免更严重的事故发生，还要向有关安全监督部门进行汇报，不能拖延甚至隐瞒不报。深基坑工程施工单位在施工期间必须做好安全监测工作。深基坑工程施工单位必须建立相关的监测单位对施工过程进行监测，监测单位必须具有专业的监测水平。
监测单位要结合监测报告、施工工程环境、地质条件、基坑安全等级等因素制定出更加科学、合理的监测方案。深基坑工程施工单位还要安排专业的监测人员对施工过程以及边坡安全情况进行实时监督，还要做出全面的监测记录。一旦监测采集数据到达了报警接线的时候，就必须通知有关部门，防止问题扩大。
4结语
综上所述，深基坑边坡支护工程能够对建筑工程地下施工阶段提供可靠的安全保障，因此，建筑单位必须对深基坑边坡支护设计与施工管理给予足够的重视。
作者:黄一湛 单位:广东省地质局第三地质大队
参考文献:
[1]高继宏.潘克辉.深基坑支护设计与施工管理[J].云南建筑,.
[2]高继宏.蒋荣.潘克辉.深基坑支护技术在实际工程中的应用[J].企业科技与发展,2015(21).
深基坑工程技术方案
中山市祥实水利建筑工程有限公司 台山市斗山镇横江涝区综合整治工程项目部
2018年1月
深基坑工程技术方案
第一章 编制说明与编制依据
1.1 编制说明
1.1.1 我公司坚持为用户服务的思想，编制施工组织设计着重在提高工程质量，加快施工进度，抓好安全文明生产，提供有利的保障。为客户酝造一个良好的环境。树立良好的社会形象。
1.1.2 我公司高度重视本施工方案设计的编写，由公司技术负责人组织对工程的重点、难点及关键特殊过程进行攻克。在仔细研究图纸，明确工程特点、充分了解施工环境、准确把握业主要求的前提下，成立编制专题小组，集思广议、博采众长，力求本方案重点突出，切合工程实际，思路先进，可操作性和针对性强。1.2 编制依据
1.2.1 根据《中华人民共和国安全生产法》，加强对建筑工程中危险点源的控制，避免重、特大事故的发生。
1.2.2 根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002
第二章 工程概况及工程特点
2.1 场地位置及地形地貌
2.1.1 工程建设地点位于台山市斗山镇横江村，场地较为开阔，“三通一平”完成，道路交通便利，满足施工条件。
2.1.2整个施工施现场内无车辆及行人的干扰，本工程四周实施封闭施工。2.1.3 本工程地势平坦，障碍物全部清理干净，基本利于施工。
2.1.4本工程开挖深度在4.4m。施工有一定难度，必须采取有效措施保证施工质量和安全。
第三章 安全施工方案
3.1开挖方法
（1）基础放线经检查合格后，采取人工与机械相配合的开挖方法，首先采用单斗挖掘机在坑缘上挖土至机械开挖范围底面高程，装车，将土渣运送到指定的弃土场。当超过机械开挖深度时，改用人工开挖，弃土采用搭设脚手架操作平台，通过卷扬机垂直吊运，手推车转运出基坑。
（2）基坑开挖自上而下水平分层进行，每层0.3~0.5m左右，边挖边检查坑底宽度，不够时及时修整，每3m左右修一次坡，至设计标高后，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高。施工时注意观察坑缘顶面上有无裂缝，坑壁有无松散坍落现象发生并采取 必要的措施，确保安全施工。
（3）在开挖过程中，随时检查开挖尺寸、位置、并严密注意地质情况变化，随时修正基坑尺寸和开挖坡度。
（4）基坑开挖应连续不间断进行，开挖至设计标高后应立即进行基坑检查验收，不能长时间暴露。
（5）基坑顶有动载时，坑缘边留有护道，静载距坑缘不少于0.5m，动载距坑缘不少于1.0m。
3.2基坑排水、降水
基坑开挖对于有渗水或基底软弱时，一般采用明沟法排水。沿基础边缘四周范围以外，挖排水沟和集水坑，在施工时将边坡上及基坑底的水流引入集水坑，然后用水泵排出坑外。从地下水位以上50cm开始，每一层开挖，均首先开挖集水沟和集水井，随时抽水，保持坑底不积水，并使排水沟和集水坑底低于本层基坑开挖底面深度，保证排水通畅。
沿基底四周基础范围以外挖集水沟和集水坑，使坑壁渗水沿四周排水沟汇合于集水坑，然后用水泵排出坑外。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，底宽应不小于0.3m，纵坡为1%～5%,并保证排水畅通；如排水时间较长或土质较差时，沟壁可用木板或荆笆支撑支护。集水坑一般设在下游位置，设一个或数个集水坑，集水坑深度一般应大于0.7m或大于进水了龙头的高度。集水坑可用荆笆、编框或木笼围护，以防止泥沙堵塞吸水龙头。水泵抽水能力应为渗水量的1.5倍～2.0倍。基坑排出的水用水管或水槽远引。3.3基坑清理
基坑开挖后，采用人工清除坑底松土，铲平凸起部分，修正边坡。以铲为主，不得补填。3.4基坑检查
基坑开挖到施工图标示基础底高程后，必须进行基底检验，方可进行基础垮工施工。基坑检验合格后，应随即施工基础，尽量缩短暴露时间。
利用测量控制系统，对基底进行放样，测设基础底面中心十字线、轮廓线和基坑底高程。桩点应设置牢固，并挂线以备检查。基坑开挖并检查地质是否与设计相符，经核对无误后，方可施工。3.5坑壁及基底处理
对于坑壁和基底地质情况较差的基坑，需采取防护措施进行开挖，具体的防护措施如下；
（1）基坑按照边坡的地质情况先进行放坡开挖，开挖至设计标高后，视地质情况在 需要进行防护的坑壁底部边缘打入木桩，木桩的直径为10cm，木桩要求深入基底底面1～2m。
（2）木桩打入之后，沿需要防护的基坑边缘，堆码沙袋。沙袋中可装入开挖出来的碎石类土、黏性土或粉土，沙袋不得装满，每袋最多总容量的装入2/3，按照一丁一顺或一丁二顺的堆码顺序进行堆码并注意压实，堆码时要求沙袋与打入的木桩楔紧。有必要时在木桩后用竹排制作挡土板，并带挡开挖。
（3）对于基底软弱的基坑，必须对基底进行处理，按照有水基坑的开挖设置有关排水措施后，采用基底抛石挤淤的方法基底处理：基坑按照比设计标高低25～30cm的控制标高进行开挖，对于超挖部分采用抛填片石挤淤的方法进行处理，处理时注意抛填片石必须夯紧密实，在片石顶面用碎石铺垫5cm，作为垫层，垫层顶面不得高于基低设计标高。
第四章 危险源识别、分析与对策
4.1深基坑开挖存在的危险源如下：
(1)影响边坡附近建筑物的安全和稳定；(2)引起机械事故；(3)边坡土堆放材料倾落；(4)土方塌落直接伤人；(5)人员坠落。4.2产生危险源的主要原因
（1)开挖较深，放坡不够；或通过不同土层时，没有根据土的特性分别确定不同的放坡坡度，致使边坡失去稳定而造成塌方。
（2)在有地表水、地下水作用的土层开挖时，未采取有效的降、排水措施，土层受到地表水和地下水的影响而湿化，内聚力降低，在重力作用下失去稳定而引起塌方和滑坡。
（3)边坡顶部堆载过大，或受外力振动影响，使坡体内剪切应力增大，土体失去稳定而塌方。
（4)土质松软，开挖次序、方法不当而造成塌方。4.3控制危险源方法
（1）基坑土方应严格按分块分层要求开挖。
（2）应备用一些应急措施的材料，包括钢管、木桩、砂袋等材料，随时对付各种可能发生的险情。
（3）在开挖过程中，如遇土体特别薄弱时，应先进行土体加固，如压密注浆等，待土体稳定后方可继续施工。
（4）开挖过程中若出现围护体变形过大或变形发展速率过快，应立即停止相应范围 的土方开挖，必要时采取回填措施或在坑底设一排松木桩以控制围护体的变形发展。
（5)在基坑(槽)边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时，应与挖方边缘保持一定距离，以保证边坡和直立坑壁的稳定。当土质良好时，堆土或材料应距边坡边缘0.8m以外，高度不超过1.5m。
（6）加快挖土进度，尽量减少土体暴光时间。
（7）在基坑中施工的人员必须按要求系好安全带，悬挂好安全绳。（8）备用发电机一台，以确保基坑井点降水安全。
第五章 安全保障措施
（1）所有施工人员进入施工现场必须遵守安全文明施工的有关规定，严格按照安全技术操作规程进行操作。
（2）施工前必须对施工作业人员进行入场三级教育，经考核合格后，方准许进场施工。
（3）开挖过程中应遵守安全操作规程，高度超过两米时操作人员必须系好安全带，保险扣必须扣在安全可靠处，做到高挂低用。
（4）做好地面排水和降低地下水位的工作
（5）用吊车吊运弃土时，必须由起重工指挥，严格遵守相关安全操作规（6）基坑开挖时严禁立体交叉作业。
（7）作业人员不得随意抛撒施工垃圾和排放污水等人为造成环境的污染。
（8）作业人员除必须执行作业时间限制以外，在作业过程中应自觉减少和消除噪音。（9）施工现场设安全标志。危险作业区悬挂“危险”或者“禁止通行”、“严禁烟火”等标志，夜间设红灯示警。
（10）雨、雷、强风天气停止基坑施工作业。
（11）作业人员要坚持文明施工，个人行为要适应形象管理要求。（12）工地布置符合防洪、防火、防雷击等有关安全规则及环卫要求。
第六章 应急准备与响应
（1）当基坑发生以下事故或事故前兆时应启动应急救援预案：
①边坡坍塌；
②地下水上涌；
③停水停电；
④机械故障；
⑤地质情况突变；
（2）当发生突发情况时，应第一时间联系最近的医院救护伤员；及时拨打地方火警 电话，寻求帮组；及时向应急救援领导小组如实报告情况。
（3）应急预案启动后，发生一般及以上生产安全事故时由组长或委托副组长及时开展应急救援、抢险工作。领导小组应迅速确定应急救援方案并组织实施，及时查明原因和危害。
（4）紧急疏散危险地带人员到安全地带，做好伤病员的救护和善后工作，采取措施，防止灾情扩大，及时向上级报告有关情况。
（5）应急预案实施后，在确认引起事故危险源得到控制或消除，所有参加应急救援人员全部撤离的情况下，由现场应急指挥长宣布应急救援终止。
（6）应急预案实施终止后，保护事故现场，移动现场物品应做出标记或书面记录，妥善保管有关证物，为事故调查分析提供依据。
（7）对事故过程中造成的人员伤亡和财产损失进行统计、分析，形成文件，为进一步处理事故提供资料。
（8）对应急救援预案实施的全过程认真进行总结，完善预案中的不足和缺陷，为以后的应急救援提供经验和技术支持。
第七章 深基坑施工应急预案
深基坑施工时，为确保安全，必须成立深基坑施工突发情况应急小组，做好现场突发情况的处理工作，确保现场施工安全、可控。
深基坑施工应急小组成员：抢险应急小组组长由项目部生产副经理担任并总体负责，成员包括项目部管理人员和架子队施工人员。
深基坑施工应急小组机械设备、材料：主要包括挖掘机、装载机、铁锹、临时救治设备等。
深基坑明排水方案
重庆市经开区同景片区、机电院片区雨污管网工程箱涵处排水
专项施工方案
编 制：
审 核：
审 批：
编制时间：
编制单位：四川大地春色园林绿化工程有限公司 重庆市经开区同景片区雨污管网综合整治工程
深基坑明排水方案
目 录
一、工程概况 …………………………………………………3
二、编制依据 …………………………………………………3
三、基坑特点………………… ………………………………3
四、人员组织及协调管理 ……………………………………3
五、施工方案………………………………………………… 4
六、成品保护 …………………………………………………5
七、应注意的质量问题 ………………………………………5
八、安全措施 …………………………………………………6
九、安全及文明施工 …………………………………………6
十、应急措施及注意事项 ……………………………………6 重庆市经开区同景片区雨污管网综合整治工程
深基坑明排水方案
深基坑明排水施工方案
一、工程概况
本工程地基基础采用筏板基础。箱涵长85m, 宽3.6m。箱涵基础开挖深度2.5m-5.8m,采用梯形放坡开挖，因原有涵洞堵塞，雨水从涵洞内侧洞排走，渗漏严重，加上苦溪河水水位高出基槽底标高，河水倒灌，因此采用积水明排结合人工井点降水措施。把基坑内水位降至施工面下-0.5m处，以便施工。
二、编制依据
《重庆市经开区同景片区雨污管网整治工程设计图纸》 《重庆市经开区同景片区雨污管网整治工程勘察报告》
三、基坑特点
基础坑四周为开挖放坡2.5-5.8m，属深基坑，基底标高多种，地下水丰富。
由于本工程基坑深，地下水丰富,光靠管井降水不能完全解决基坑内地下水问题。基坑内地下水积水长期浸泡基岩，会使基岩软，降低基岩的承载力。
经研究决定采用明排水+井点降水方案，解决坑内积水问题。
四、人员组织及协调管理
明沟排水施工由项目部负责，合理配备人员、机械，确保各项工作的顺利进行。施工员做好测量放线，控制好边坡的稳定，由专职安全员组织人员及时检查安全情况、边坡稳定情况，由专业技术人员 重庆市经开区同景片区雨污管网综合整治工程
深基坑明排水方案
全天候跟踪监测，并及时汇报监测结果。施工工长负责现场指挥，排水沟、集水坑开挖和其他施工任务。
五、施工方案
工艺流程：确定开挖的顺序和坡度→分段开挖→挖排水沟→挖集水坑→下泵架水管及接线→抽水
该项目基础结构复杂，施工周期长，该明排水方案主要在基础施工阶段使用。
方案见平面图及剖面图。重庆市经开区同景片区雨污管网综合整治工程
深基坑明排水方案
在长方形基坑内，沿坑壁筏板下做排水明沟，排水明沟为尺寸600mmX600mm人工开挖，集水坑采用机械开挖结合人工修整。为便于集水、抽水，集水坑为明坑，不设在筏板下，具体位置在附图。每个集水坑各设水泵一台，功率1.5KW，扬程30m，直接排至附近沟渠。排水沟总长约170m。
遇雨水天气，基坑周围排水沟明排水与集水坑明排水配合进行，达到降水目的。
排水沟底标高低于基础垫层标高，垫层施工时向排水沟略带坡度，以保垫层的干燥，便水防水层的施工。
现场昼夜安排专人值班，遇有积水即时抽走，以保证基岩不被浸泡,有良好的作业面。
六、成品保护
对定位标准桩、轴线引桩、标准水准点等，挖运土时不得撞碰。并应经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求。定位标准桩和标准水准点也应定期复测和检查是否正确。
七、应注意的质量问题
l 超挖：开挖集水坑、排水沟不得超过要求标高。2 开挖后保护：开挖后尽量减少对坑边土的扰动。施工顺序：应严格按施工方案规定的施工顺序进行施工。4 开挖尺寸不足，边坡过陡：基坑（槽）或管沟底部的开挖宽度和坡度，除应考虑结构尺寸要求外，应根据施工需要增加工作面宽度，如排水设施、支撑结构等所需的宽度。重庆市经开区同景片区雨污管网综合整治工程
深基坑明排水方案
八、安全措施
为保证施工的绝对安全，开挖时必须随时注意边坡情况，一旦发现异常情况，随时调整开挖措施，绝对保证边坡的稳定。
坑边设警示牌。
基坑防护栏搭设完毕，沿防护栏四周悬挂警示牌。
九、安全及文明施工 对现场施工人员必须进行安全和技术交底，并持证上岗，挂牌负责，定机定人操作。所有进场机械，必须进行严格检查，保证机械设备性能完好。3 夜间施工配备足够照明。加强监测，发现问题及时汇报项目部，并会同维护人员做好应急处理。尽量降低施工噪音及周边环境的影响。
十、应急措施及注意事项 应急措施
现场指挥做好随时应付突发情况准备。在施工期间，项目安全员负责检查基坑的稳定情况上下午各一次，发现异常情况停止开挖，立即汇报现场指挥。现场指挥接到报告，立即相关人员处理险情。2 基坑边缘保护
基坑边缘不准堆积土方，边缘2m内不准堆放建筑材料、机械等重物，不准行驶车辆，基坑边缘上部荷载不得大于15Kpa。3 防雨措施 重庆市经开区同景片区雨污管网综合整治工程
深基坑明排水方案
1 工程概况
某工程为解决由于外江潮水顶托, 在外江高水位时内涌涝水无法通过水闸自排的问题, 需新建排涝泵站。
泵站设计防洪标准为200年一遇洪水位, 排涝标准为20年一遇24小时不成灾。进水池控制内水位为5.80m, 设计流量18.7m3/s。设计安装4台1400QZB-125型潜水轴流泵, 单台电机355KW, 总装机容量1420k W, 泵站规模中型。
2 泵站深基坑施工难点
本泵站深基坑工程因其地理位置, 施工要求及时间的限制使得施工难度较大, 其主要难点有: (1) 本工程泵站与现有水闸为紧挨布置, 位于水闸与水闸管理房之间一块空地。泵站进水池端现状存在一高压电线塔, 泵站泵房主体建筑物距离现有水闸及管理房较近, 施工场地狭窄, 基坑开挖较深, 最深处达到10.22m, 基坑 (西侧) 边缘紧贴水闸结构边墙, 基坑东侧离管理房仅6m, 基坑布置在满足开挖安全情况下, 须尽量避免对现有建筑物安全造成影响。 (2) 导流及交通疏导方案, 对工程布置影响较大。 (2) 主体施工时间短, 水下结构须在枯水期完工并拆除围堰。
3 基坑支护方案比选
在工程施工前, 经过现场勘测, 得知该工程边缘用地到水闸和建筑之间的距离较小, 外江出水箱涵需破除外江堤防沉箱结构及上部人行道, 为减少对外江堤防破坏影响, 应尽量减少破堤长度。因此, 为确保基坑开挖时不影响现有建筑物的安全, 并尽量减少对周边建筑物影响, 泵站进水池、主泵房及出口箱涵采取垂直支护措施进行开挖, 以减少用地, 并保证开挖安全。本泵站深基坑工程进水池与内涌衔接段基面高程为0.90m;进水前池基面高程为0.90~-2.06m;泵室段基面高程为-2.06m, 出水池、出水箱涵衔接段及外江挡潮闸段开挖基面为2.3m。基坑顶地面高程为8.40m, 基坑开挖深度约6.30~10.22m。
根据地质资料, 内涌进水池段及外江出水箱涵段揭露地层为: (1) 人工填土层、 (2) -1冲淤积含淤质砂、含砾砂层、 (2) -3冲淤积淤泥质粘土层及泥质砂岩、砂砾岩;泵房段揭露地层有: (1) 人工填土层、 (2) -1冲淤积含淤质砂、含砾砂层、 (2) -3冲淤积淤泥质粘土层、 (2) -4冲积含泥细砂、含砾中粗砂层及泥质砂岩、砂砾岩。上述土层中 (2) -3冲淤积淤泥质粘土层为高压缩性土, 属软弱层, 揭露厚度约为1.0~4.6m。
通过对地质资料的分析, 拟定了以下两种泵站深基坑支护结构设计方案进行比较选择: (1) 方案1———冲孔灌注桩支护加旋喷桩围护方案。在基坑外侧采用冲孔灌注桩作基坑支护结构, 桩间采用旋喷桩止水防渗。从地面约8.4m高程开始以1∶2.5放坡开挖至6.0m~6.50高程, 6.0m~-2.06m高程到基坑底采用灌注桩垂直支护。冲孔灌注桩直径为1.0m, 桩中心间距为1.20m, 桩顶设计高程为6.0m~6.50m, 单桩长为12m~21m, 旋喷桩直径为0.6m, 桩中心间距为1.20m, 单桩长为12m。 (2) 方案2———重力式格构式搅拌桩挡土墙支护方案。从地面约8.4高程开始以1∶2.5放坡开挖至6.00m~6.50m高程, 6.0m~-2.06m高程到基坑底采用重力式格构式搅拌桩挡土墙垂直支护。挡土墙厚4.0m, 由格构式布置的直径0.5m, 中心间距为0.35m的水泥搅拌桩与桩间土体组成。
上述两种方案施工技术均成熟可行, 详细的工程量及投资比较见表1所示。
方案1的优点是支护方案安全可靠, 施工技术成熟, 可应对不同地质情况, 但造价较高。方案2可以满足工程支护深度要求, 工程造价低廉。其缺点亦相对明显, 重力式格构式搅拌桩挡墙厚度达4m, 本工程用地有限, 布置较为困难;其与强风化岩无嵌固作用, 不能承受侧向剪力, 搅拌桩工程量巨大, 龄期较长, 施工工期较长。从工程应用方面考虑, 两种方案均能满足工程需求, 综合工程造价、安全可靠性及施工工期用地等因素, 推荐采用直径1.0m的冲孔灌注桩支护加旋喷桩围护方案。
4 基坑支护设计
本工程冲孔灌注桩支护范围为内涌与泵站进水池衔接段至泵站出水箱涵与外江衔接箱涵段, 支护纵向长约90m, 桩中心间距1.20m, 共布置72条, 各部位的灌注桩桩顶高程及桩长列于表2所示。为进一步保证基坑安全, 减少灌注桩桩顶水平位移, 在灌注桩桩顶这是冠梁, 宽×高为1.2m×0.6m, 每隔4m设置φ500, 壁厚12mm的钢管内撑。为保护开挖边坡不受雨水冲刷, 采用0.1m厚的C20喷射砼对基坑开挖边坡进行护面。
摘取基坑开挖深度最深的泵房泵室段及出水池段两个典型断面支护计算结果如下:
5 基坑安全监测
为确保基坑开挖和周边房屋安全, 需对泵站南侧基坑进行监测。监测项目包括支护结构水平及竖向位移、坡顶水平及竖向位移、周边建筑物变形、地下水位等。具体布置如下:在基坑东侧边坡顶部设置4个水平及竖向位移监测点, 监测点间距约20m;在灌注桩桩顶联系梁上设置5个水平及竖向位移监测点, 监测点间距约20m;在灌注桩桩体内埋设测斜管, 共埋设3支, 每支间距约30m, 用于监测桩体的深层水平位移;在泵站基坑周边内外侧共埋设3支测压管, 用于监测基坑开挖过程中地下水位变化情况。
在基坑与东侧管理房间设沉降、位移观测水准点, 共3个, 用于观测该部位土体变形情况。以上各项监测的时间间隔根据施工进程确定, 当监测结果变化速率较大时, 应加密观测次数。
6 结语
综上所述, 深基坑支护结构的施工是一个综合性很强的问题, 因为其复杂多变, 受环境影响较大, 所以如果采取的设计方案不合理, 极易导致突发问题发生, 给财产和人员安全带来较大的威胁。有关人员应该从深基坑支护的客观实际要求出发, 研究制定最为符合实际的设计方案。文中介绍的工程实例所采用的设计方案在该泵站深基坑支护结构施工中取得预期的深基坑支护结构施工效果, 可供类似环境的工程施工参考。
摘要：深基坑支护结构具有安全、经济和能提供宽阔的施工空间等特点。本文结合泵站深基坑工程实例, 详细介绍了泵站深基坑支护结构的设计, 并对深基坑支护方案选择及安全监测措施进行了分析, 为类似工程提供参考借鉴。
关键词：泵站,深基坑,支护结构,设计,安全监测
参考文献
[1]胡汝兰.泵站深基坑支护结构设计及施工[J].城市道桥与防洪, 2013 (05) .
关键词 长大深基坑 基坑降水 砂层 渗透系数
一、工程概况
1.设计概况。其中国际港务区车辆段出入段线及三号线延长线其区间总长为1 064.227 m；三号线正线延长线长度为725.401 m，其中部分正线和出入线重合。本标段场地位于灞河以东约2.5 km，渭河以南约4 km的冲积平原上，地貌单元属渭河Ⅰ级阶地，地势较平坦，地形起伏不大，地面高程介于367.04 m～370.56 m，相对高差不超过3.6 m。
出入段线及三号线延长线区间为地下一层结构，覆土厚度1.1 m～10 m，为单跨、双跨及四跨结构，区间北段为敞口段。结构沿线场地开阔，施工条件较好，地质条件相对较差，基地以下多为中、粗砂，采用明挖顺筑法施工，围护结构采用排桩+内支撑、放坡开挖相结合。
此降水工程起始于三号线右线延伸线起始历程左线YDK50+119.5，结束于RCK0+753，降水段落基坑长836.67 m，基坑宽10.7 m～53 m，基坑最大开挖深度为17.2 m，属于长大深基坑。
2.工程地质及水文地质情况。本标段出入段线钻探深度内地层自上至下为：人工填土、黄土状土、细砂、中砂、粗砂；上更新统冲积粉质黏土，细砂、中砂、粗砂层，场地地层自上而下划分为9层。
地下水属潜水类型，埋深9.85 m～10.11 m，相对高程358.59 m～359.49 m。水位年变幅0.5 m～2 m。地下水补给主要来自大气降水、侧向径流及农田灌溉等，地下土的腐蚀性评价排泄方式主要为径流排泄、人工开采、潜水越流排泄等。地下水径流方向与区域总体地形趋势一致。地下水主要赋予砂层中。该层水属孔隙潜水，具可研阶段勘察资料含水层厚度30 m～40 m。岩土工程勘察报告经过试验和分析，综合渗透系数建议值为45 m/d。结合我单位在西安地区施工降水设计和施工的经验，此工程降水设计综合渗透系数值为37 m/d。
3.工程特点。（1）技术要求。国际港务区车辆段出入段线主要地层为全新统地层。主要有杂填土、黄土状土、粉质黏土、细砂、中砂、粗砂。其地下水位埋藏较浅，水量丰富，降水强度大，因此施工技术要求较高。
（2）工程延续性强。降水工程需配合国际港务区车辆段出入段线施工结束，不能因故停止或间断降排水，从基坑开挖前15天开始降水至完成结构回填周期初步估计近18个月。
（3）降水施工难度大。由于施工的里程较长，结构最大埋深17.2 m，降水范围广，降水深度大，工程量大。且施工前内部需协调场地位置、时间安排、用水用电等，外部需与有关部门、村镇等协调，需用设备及人员较多，协调配合、管理难度大。
二、降水的设计
根据地下埋藏条件并结合此工程主体基础形式，采用管井井点降水措施。布井方式采用平行于基坑围护桩沿线路方向布置，采取在基坑内和基坑外同时布井的方案。
1.基坑降水计算。详见表1。
（1）基坑工程条件。
①基坑全长b： 836.67 m、降水宽度a： 14.3 m～57.53 m；
②地下水埋深：9.7 m～10.3 m。
布井方式采用平行于基坑围护桩沿线路方向布置，采取在基坑内和基坑外同时布井的方案，以基坑外降水为主，基坑内根据需要布设观测井。
（2）基坑降水计算。第一，基坑降水计算基本参数。
①基坑全长b： 836.67m、宽度a： 11.5 m～22.6 m；
②地下水埋深：9.7 m～10.3 m。
分区段：原则上根据基坑宽度及降水深度分段。
分段1：起止里程DK50+119.599-DK50+1 202.816，
L=83.22 m，B=11.5 m
1）基坑中心降水深度S1：
S1=基坑深-地下水深+1.5=11.0-10.3+1.5=2.2 m
2）降水井水位降深：
S=S1+水力坡度=2.2+1.43=3.63 m
3）含水层渗透系数K-依据地勘报告建议和当地经验值取37 m/d
4）降水井深度：
Z0= 基坑深+S+水泵调节深度+沉砂管长度
=11+3.63+3.5+5=23.13 m取24 m
5）含水层深度：H=井深-地下水深=24-10.3=13.7 m
6）基坑等效半径：r0=A/=0.29（83.22+11.5）m=27.47 m
7）降水井外径：rω=d0/2= 0.25 m
8）降水影响半径：R=2S（HK）1/2=2×3.63×（13.7×37）1/2=163.45 m
9）井点系统影响半径：R0=r0+R=27.47+163.45=190.92 m
第二，基坑降水计算。①基坑涌水量计算。
1）计算公式：（用地铁工程勘察规范条形基坑计算公式）
Q=LK（2H-S）S÷R0+
=83.22×37（2×13.7-3.63）×3.63÷163.45+1.366×37×（2×13.7-3.63）×3.63÷〔log190.92-log11.5÷2）〕
=4 460.56 m3/d
其中：Q──基坑涌水量；
k──渗透系数， 37.00 m/d；
H──潜水含水层厚度， 13.7 m；
S──降水井水位降深， 3.63 m；
R0──井点降水系统影响半径，190.92 m；
B──基坑宽度，11.5 m；
L──基坑长度， 83.22 m。
2）计算结果：基坑涌水量 Q=4 492.68 m3/d
②降水井数量计算。
1）基坑类型：基坑属于均质含水层澘水完整井基坑，且基坑远离边界。
2）单井出水量计算q：
q= = =342.87 m3
其中：l‘——滤管水浸段长度=2 m
d——滤管外径 =500 mm
a——与含水层渗透有关的经验系数，取50
根据本地区经验及水泵出水能力（20 m3/h），单井出水量按照400 m3/d考虑。
3）降水井数量计算结果：n=Q÷q×1.1=12.35（取12口井）
③基坑中心点水位降深计算。
1）基坑类型： 基坑条形基坑，且属于澘水完整井稳定流。
2）计算公式：S1=H-〔H2-n×q÷1.366×K×log（R0÷r0）〕1/2
=13.7-〔13.72-12×400÷（1.366×37×log（190.92÷27.47））〕1/2
=5.02 m
其中 r0── 基坑的等效半径。r0=27.47 m；
H──澘水含水层厚度，H=13.7 m；
k──渗透系数，k=37.00；
R0──井点降水系统影响半径，R0=190.92 m；
Q──基坑涌水量，Q=4 492.68 m3/d；
n──降水井的数量，n=10；
q──单井出水量，Q=400 m3/d。
3）计算结果：基坑中心点水位降深 S=7.1m
4）基坑中心点水位降深验算
S=7.1 m>2.23 m，其他各段计算详见表1。
④排水管管径计算。将降水全部里程分为八段分别进行计算，各段涌水详见后附表，均采用在基坑两侧铺设排水管道两侧排水分方案。
1）第一段基坑每秒涌水量Q÷24÷3 600×1 000=51.63（L/S）。每路排水管涌水量：Q1=Q÷4=51.63÷4=12.91（L/S），沿基坑外侧各分两路排水管排水。同理计算：第二段基坑每路排水管涌水量：Q1=12.57（L/S）；第三段基坑每路排水管涌水量：Q1=16.81（L/S）； 第四段基坑每路排水管涌水量：Q1=45.95（L/S）；第五段基坑每路排水管涌水量：Q1=19.28（L/S）； 第六段基坑每路排水管涌水量：Q1=27.24（L/S）；第七段基坑每路排水管涌水量：Q1=15.72（L/S）；第八段基坑每路排水管涌水量：Q1=15.56（L/S）。
2）每路排水管管径计算。第一段基坑每路排水管管径。
D={（4Q1/π×V）×1 000}1/2={（4×12.57/3.14×2）×1 000}1/2 =90.65 mm
排水管管径（：D ≥90.65÷0.9=100.72 mm（采用PVC管）；V（流量）：金属管取4 m/s，陶瓷管、PVC管取2 m/s。同理计算：第二段基坑每路排水管管经：D ≥99.39 mm；第三段基坑每路排水管管经：D ≥114.95 mm；第四段基坑每路排水管管经：D ≥190.04 m；第五段基坑每路排水管管经：D ≥123.11 mm；第六段基坑每路排水管管经：D ≥146.31 mm；第七段基坑每路排水管管经：D ≥111.17 mm；第八段基坑每路排水管管经：D ≥110.92 mm。
三、降水井结构设计与平面布设
1.降水井结构。根据该区地质特性和我单位在该地区的降水施工经验，降水井施工面放在自然地面标高。设计井深在25 m～39 m之间，降水井间距12 m～14 m。考虑到地面施工设备和周边临时设施等因素的影响，井位可适当调整。基坑外布置123口降水井；降水井距基坑边1.0 m～1.8 m布置；基坑内在基坑中心线上布置，避开结构隔墙和变形缝。降水井裸孔直径700 mm，井管选用Φ500 mm无砂砼滤水管，滤层选用级配砾石。砼井管接缝处采用两层宽度30 cm的塑料编织布缠绕，并用14#铁丝绑扎4道，以防漏砂。滤管连接采用四条4 cm宽竹条、在接口上下20 cm出缠绕2道，并绑牢。井口在连续降水一周后，井侧滤料不再下沉时，用C10砼作降水检查井基础，上覆预制盖板封闭。见图1.
2.排水管的布设。由于施工现场条件的限制，降水井内的潜水泵排水软管排入沉砂池；沉砂池与检查井之间埋设PVC排水管；基坑两侧各分两路排入就近排入基坑外的排水管道中。由于线路较长采取分段降水的措施，每段分段长度为300 m，具体做法详见图2。
图2 基坑降水系统详图
四、降水施工与降水运行管理
1.管井施工。施工准备有。（1）提前做好施工场地围闭、排水设施的建设和排水线路的选择。（2）调查场地周围排水设施分布状况，布置排水管线和供电线路。（3）组织施工人员进行安全、技术交底，并详细制定施工中各种材料计划和供应计划。
2.施工方法。（1）测放井位，根据降水井点平面布置图测放井位，核准各种设施位置予以避让，在施放好的井位上人工挖探井直至见原状土，经开挖探井在确认无地下管线及地下构筑物后下入护筒护筒外侧填黏土封隔好表层杂填土层，以防止钻井施工用水大量漏失及塌孔。
（2）挖（围）泥浆池，根据场地条件在距降水井3 m左右处挖（围）泥浆池，在拆迁场地可“挖”可“围”，一般每2口井共用一个泥浆池。
（3）凿井，为确保降水效果和成井质量，减小洗井难度，所有管井采用反循环钻机成孔，严禁泥浆钻进，保证清水成孔，并且成孔后必须及时、认真置换泥浆，井径、孔深不小于于设计值，井身应保持圆正垂直。
（4）下管，井管采用无砂砼滤水管，在预制混凝土管靴上放置井管，同时水位以下砼井管接缝处采用两层宽度30 cm的塑料编织布缠绕，并用14#铁丝绑扎4道，以防漏砂。缓缓下放，每节管身采用全管包裹一层尼龙纱网（60目/m2），当管口与井口相差200 mm时，接上节井管，接头处用竖向用4条40 mm宽、长2 m～3 m的竹条用3道铅丝固定井管。为防止上下节错位，在下管前将井管依井方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面不小于200 mm，并加盖或捆绑防水雨布临时保护。
（5）填砾料，井管下入后立即填入砾料，砾料应保持连续沿井管外四周均匀填入。填砾料时，应随填随测砾料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因。不得用装载机或手推车直接填料，应用铁锹填料，以防不均匀或冲击井壁，如遇蓬堵可用水冲。填砾完成后在洗井过程中，如砾料下沉量过大，应补填至井口下1 m处，1 m以上部分在洗井完成后衬砌人井时处理，砾料为φ3-7 mm的天然园砾。
（6）洗井，用空压机由上而下分段洗井，重点在上段潜水层的中、下部，直至上下含水层串通（形成混合水位）且水清砂净；洗井装备要用同心式或并列式的钢管洗井，禁止使用软管洗井；洗井过程中应观测水位及出水量变化情况。
（7）水泵安装，潜水泵及泵管安装吊放，置于距井底以上2.0 m～3.5 m处。安装并接通电源，做到单井单控电路，并检查水位继电制动抽水装置和漏电保护系统。
（8）抽降，联网统一抽降后应连续抽水，不应中途间断，需要维修更换水泵时，应逐一进行。开始抽降时要间隔的逐一启动水泵，抽水开始后，应逐一检查排水管道是否畅通，有无渗漏现象，如接头处或排水管渗漏应返工或维修。测量单井出水量、出水含砂量，当含砂量过大，可将水泵上提，如含砂量仍然较大，应重新洗井。
排水管铺设。排水方向设置1～2‰的坡度，根据现场实际情况采用明设布置。排水方式由井内泵管排入沉砂池后排入既有或者新建的管网。
2.降水过程中的维护。（1）降水运行前应做好降水供电系统，配备独立电源线，并备有双电源，当发生停电时，应及时更换电源，最好设置有自动切换装置，以缩短因断电而停止抽水的时间间隔，备用发电机保持良好，要随时处于准备发动状态。
（2）定时巡视降排水系统的运行情况，及时发现和处理系统运行的故障和隐患，如水泵抽水出水情况，是否需要检修换泵；供电线路是否正常；排放水的含砂情况及排水联络管道是否畅通；掌握水泵安全合理的下入深度，以防埋泵。
（3）注意对井口的防护、检查，防止杂物、行人掉入井内，随时到土建结构施工的工作面，了解开挖遇到的水情，发现基坑出水、涌砂，应立即查明原因及时处理。
（4）按设计要求建立地下水动态监测网，选定降水井总数的10%作为观测井降水井，抽水开始后，水位未达到设计降深之前（一般为前15天），每天观测1次水位、水量；当水位达到设计降深后，每5天观测1次。对监测记录应及时整理，绘制Q～t与s～t的过程曲线，分析水位下降趋势，并根据水位变化情况调整开泵地段和开泵数量，在保证基坑无水状态作业的同时，减少地下水资源无谓排放。
五、结束语
以前基坑降水基本为地铁车站，基坑长度200 m左右，最大宽度不超过30 m，基坑深度17 m～18 m，降水井可以沿基坑四周进行布置，降水范围有限便于调整和控制，而此类基坑长达约830 m，基坑宽10.7 m～53 m，其降水设计和施工时需综合考虑施工安排及基坑条件等因素，可从基坑最大降深处开始，在砂层地质中由于良好的渗透性，深层降水段落将水位降下去后可以减少浅层段落的降水（在降水系统影响范围内），能够大大节约降水成本，因此应将降水设计和施工与现场总体施工部署结合起来进行。
参考文献
[1]西安市地铁三号线国际港务区车辆段出入段线施工图设计.
[2]西安市地铁三号线一期工程国际港务区车辆段出入段线岩土工程勘察报告.
[3]基坑工程降水案例.北京：人民交通出版社.
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