地铁车站B、D出入口基坑开挖施工方案

深圳市城市轨道交通7号线BT项目7301-1标

珠光站B、Ｄ号出入口基坑支护及开挖

安全施工专项方案

编制：

审核：

批准：

中国水利水电第十三工程局有限公司

二零一四年八月

目录

1、编制依据 (1)

2、工程概况 (1)

2.1工程概况及周边环境 (1)

2.1.1 D号出入口工程概况 (1)

2.1.2 B号出入口工程概况 (2)

2.2工程、水文地质情况 (2)

2.2.1 D号出入口工程、水文地质情况 (2)

基底、墙底地质情况 (2)

2.2.2 B号出入口工程、水文地质情况 (3)

基底、墙底地质情况 (3)

3、重难点分析 (4)

3.1 工程重难点分析 (4)

3.2工程重、难点应对措施 (5)

4、施工部署 (6)

4.1总体方案 (6)

4.2资源投入 (7)

4.2.1机械设备如下表 (7)

4.2.2人员安排 (8)

5、工期安排 (8)

6、主要施工工艺及方法 (9)

6.1围护结构 (9)

6.1.1测量放线 (9)

6.1.2导墙施工 (9)

6.1.3连续墙施工 (11)

6.2土方开挖 (14)

6.2.1、施工准备 (14)

6.3基坑降、排水施工 (17)

6.3.1基坑降水以管井井点降水为主，排水沟明排为辅。 (17)

6.3.2排水施工 (19)

6.4 冠梁及第一道砼支撑施工 (20)

6.4.1 施工工艺流程 (20)

6.4.2 施工方法 (20)

6.5钢支撑安装 (23)

6.5.1施工准备 (23)

6.5.2钢支撑安装施工 (23)

6.5.3钢支撑的安装施工工艺流程 (25)

6.5.4钢支撑拆除施工 (26)

7、施工监测 (26)

7.1监测组织机构 (26)

7.2监控量测主要项目 (26)

7.3测点埋设及测试方法 (28)

7.3.1围护结构水平位移测孔（测斜管） (28)

7.3.2围护结构顶部水平位移和沉降观测点 (30)

7.3.3支撑轴力监测 (30)

7.3.4坑周水位监测 (31)

7.3.5坑周地表沉降监测 (32)

7.3.6建筑物沉降及倾斜 (33)

7.4监测的数据处理与反馈 (35)

7.4.1数据的分析 (35)

7.4.2监测信息反馈 (35)

7.4.3保证措施 (36)

7.5安全人员巡查巡视措施 (36)

7.6成品保护及应急措施 (37)

8、质量保证措施 (37)

8.1 质量保证体系 (37)

8.2 质量保证措施 (38)

9、安全施工保证措施 (39)

10、雨季施工措施 (40)

11、应急预案 (41)

11.1基坑开挖风险分析及预防措施 (41)

11.1.1支撑失稳 (41)

11.1.2基底隆起及突涌 (41)

11.1.3围护结构渗漏水 (42)

11.2应急组织机构与职责 (43)

11.2.1组织机构 (43)

11.2.2职责 (45)

11.3危险源识别与监控 (47)

11.3.1 基坑支护危险源识别与监控 (47)

11.3.2 基坑降水危险源识别与监控 (48)

11.3.3 土方开挖危险源识别与监控 (49)

11.4应急救援 (50)

11.4.1汇报程序 (50)

11.4.2应急程序 (51)

11.4.3事故现场救援措施 (51)

11.4.4信息发布与公证教育 (52)

11.4.5事故后的恢复程序 (53)

11.5 处置预案 (53)

11.5.1基坑坍塌处理预案 (53)

11.5.2机械伤害、触电事故及交通事故预案 (53)

11.5.3台风、雨季应急预案 (54)

11.5.4管线破裂造成泄漏事故应急预案。 (54)

11.5.5边坡失稳事故应急预案 (54)

11.5.6基底突涌事故应急预案 (55)

11.5.7基坑大幅变形应急措施 (55)

11.5.8 钢支撑失稳的应急措施 (56)

11.5.9 高处坠落事故应急预案 (56)

11.5.10 周边建筑物变形、裂缝应急预案 (57)

珠光站B、D号出入口基坑开挖施工方案

1、编制依据

主要依据现有的设计、施工规范，施工图纸以及相关部门的规定等。

（1）《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003年版）；

（2）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；

（3）《地下防水工程施工质量验收规范》（GB50208-2011）；

（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

（5）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）

（6）深圳市城市轨道交通7号线工程施工图设计珠光站地下结构B、D出入口（明挖段）围护结构3/7/D08/S/S04/WOO/QT/070000/A；3/7/D08/S/S04/WOO/QT/090000/A。

（7）深圳市轨道交通工程施工质量验收统一标准；

（8）深圳市轨道交通7号线BT项目7301-1标段施工组织设计；

（9）我单位相关施工经验。

2、工程概况

2.1工程概况及周边环境

2.1.1 D号出入口工程概况

深圳地铁7号线珠光站位于深圳市南山区龙珠大道与龙珠二路交口处，车站为2层地下站，岛式站台，车站中心里程为DK4+271.725，设计起点里程为DK4+125.725，左线设计起点里程为DK4+057.975，终点设计里程为DK4+365.625，车站长239.9m（不含站前渡线）,站前渡线长67.75m。设两风亭及三个出入口，1号、2号风亭及C、D出入口采用明挖法施工，B出入口采用明暗结合法施工。D出入口位于珠光站北侧，标准断面处基坑深度9.92m，集水井处深12.82m。出入口基坑围护结构采用600mm厚地下连续墙加内支撑的围护体系，基坑内降水。连续墙顶设800×800冠梁，冠梁顶标高以上采用240×240mm砖砌体结构。地下连续墙嵌固深度不小于5m，明挖部分共设2道支撑，第一道支撑采用混凝土撑，水平间距6m，第二道撑采用φ609×16mm钢管支撑，支撑水平方向按最大3m间距布置。本工程围护结构安全等级为二级，重要性系数1.0。

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2.1.2 B号出入口工程概况

B出入口位于珠光站南侧，采用明暗结合法施工，标准断面处基坑深度10.381m，集水井处深13.381m。出入口基坑围护结构采用600mm厚地下连续墙加内支撑的围护体系，基坑内降水。连续墙顶设800×800冠梁，冠梁顶标高以上采用240×240mm砖砌体结构。地下连续墙嵌固深度不小于5m，明挖部分共设2道支撑，第一道支撑采用混凝土撑，水平间距6m，第二道撑采用φ609×16mm钢管支撑，支撑水平方向按最大3m间距布置。本工程围护结构安全等级为二级，重要性系数1.0。

图2-1珠光站站位及周边环境图

2.2工程、水文地质情况

2.2.1 D号出入口工程、水文地质情况

D出入口范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、冲洪积层（Q4al+pl）；自上而下主要分布：①1素填土、④5粉质黏土、④10砂、④11砂、⑦1砾质黏性土。

基底、墙底地质情况:

基坑范围内主要以软弱地层为主，底板处基本为④11砂、部分为①1素填土、④5

粉质黏土，地连墙墙底基本为为⑦1砾质黏性土。详见下图

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图2-2基坑地质剖面图

图2-3珠光站D 号出入口平面布置图

2.2.2 B 号出入口工程、水文地质情况

B 出入口范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q 4ml ）、冲洪积层（Q 4al+pl ）；自上而下主要分布：①1素填土、④5粉质黏土、④10砂、④11砂、⑦1砾质黏性土。 基底、墙底地质情况

基坑范围内主要以软弱地层为主，底板处基本为④11砂、部分为①1素填土、④5

4 粉质黏土，地连墙墙底基本为为⑦1砾质黏性土。详见下图

图2-4 B 出入口基坑地质剖面图

图2-5 B 号出入口平面布置图

3、重难点分析

本单位工程施工重难点也是施工中主要管控的风险源。 3.1 工程重难点分析

（1）D 出入口南侧居民小区基本是90年代建筑，为多层居住性房屋，建筑物基础均为摩擦桩，地层失水，极易造成周边建筑物沉降，给施工带来了极大的安全隐患。出入口场地存在密集的电力、电信、雨水、上水、污水、燃气、路灯等地下管线管道，施

工期间基坑周边土体沉降，引起管线沉降，危及管线安全场，基坑开挖引起周边失水极易引起管线沉降和位移，对管线造成极大损坏。

（2）B出入口位于龙珠大道南侧绿化带内，南靠龙辉花园小区，目前尚未进行征地拆迁，由于工程所处位置位于紧邻龙辉花园及龙珠大道，B出入口施工用地规划原则是在施工范围内，尽量减少用地，考虑施工的具体要求，围挡沿东西方向设置，长55m，宽19m。具体设置如下：

B出入口施工用地围挡北墙沿龙珠大道南侧马路牙即马路栏杆设置，距围护桩外缘线5m，围挡西侧作为出入口施工车辆进入通路，沿出入口明挖基坑西边线向西外扩5m；围挡南侧沿出入口明挖基坑外线外扩5m，距离龙辉花园小区4米，预留小区商店通行道路，东侧围挡紧邻现有公交站牌，预留车辆通行大门。测量放线完成后，尽快安排B出入口南侧部分二次交通疏解工作。

该地区地下管线较多，主要管线有直径1650mm的雨水管、直径600mm污水管、直径250的给水管、1000×1000mm的10kV的电力管沟等。管线改迁详见管线改迁设计单位图纸。

（3）场地内普遍存在冲洪积的饱和砂层，富水性大，结构松散，属较不稳定土体，透水性强，施工中砂土可能产生缩孔、坍塌，引起局部地面变形或沉降，地连墙接缝处渗水，且基坑开挖经历雨季，大量的降雨冲刷基坑，增加地层的含水量，对开挖纵坡稳定，地层本身的稳定产生极大的影响；带来极大的安全隐患。

3.2工程重、难点应对措施

为确保基坑开挖的稳定，减少对周边建构筑的影响，严把地连墙施工质量关，在开挖过程中，采取分段、分台阶开挖的模式，及时安装支撑，同时以监测数据指导施工，针对本工程面对的主要风险源拟采取的具体措施如下

周边环境复杂，如何保护建筑物安全是重点也是难点，应对措施如下：

(1）考虑车站开挖与支撑，合理确定施工单元数，根据监测结果不断调整优化施工参数。遵循分段、分层、纵向放坡开挖，并及时施做支撑，及时施工结构，以减小围护结构变形，开挖过程中，按规范要求进行放坡，严禁掏挖。

(2）加强对地下水的处理，采取开挖排水沟，集水井集中抽排的方法疏干地下水。

(3）加强对开挖标高的控制，开挖接近设计标高时，预留30cm厚度土层人工验底，严禁超挖，超挖部位回填夯实，土方开挖面的高差最大不超过1.0m。

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(4）尽量缩短围护结构暴露时间，土方开挖满足混凝土结构施作条件后，立即展开混凝土结构的施工。

(5）施工过程中，避免土方开挖机械对围护结构的碰撞破坏，围护结构角落位置附近的土方开挖由人工配合进行开挖。

(6）施工时加强监测，必要时进行加固。

基坑开挖恰逢雨季，控制基坑开挖面的稳定难度加大，应对措施如下：

(1）严格做好场地内地表水的排放系统，确保基坑外的排水系统畅通。

(2）降水井施工时，加强质量控制，确保降水井的质量，保证各降水井在开挖过程运行良好。

(3）疏通基坑内的地表水收集，外抽；多准备水泵，确保基坑内的水能及时抽往基坑外。

(4）施工过程中，通过网络或者向有关部门探询天气信息，提前安排好工作，提前做好防雨准备工作，确保在大雨来临时，现场排水系统通畅，现场覆盖到位。

地连墙渗漏给施工带来极大的风险，施工过程需高度重视，应对措施如下：

(1）加强围护结构施工质量控制，确保围护结构成形质量，地连墙接缝处迎土侧埋2根通长注浆导管，管径不小于25mm，围护结构施工完成后对接缝进行注浆止水，并在现场备足应急物资。

(2）在开挖过程，发现渗漏处，必须分析产生的原因，及时封堵。

(3）加强坑外水位观测，发现水位下降，加大频次，若水位下降达到报警值，及时查找原因，分析对策，采取相应的措施。

(4）基坑开挖过程中，加强值班巡视，及时动态掌握基坑状况。

4、施工部署

4.1总体方案

基坑降水完毕进行土方开挖施工，遵循“分段分层先撑后挖”的原则，每段长度20～30m，每层厚度不得大于2m，开挖纵向放坡不大于1:1.5，基坑开挖至冠梁底标高后，凿除墙顶残渣至新鲜混凝土面后施工墙顶冠梁，开挖至每层土方下0.5m及时架设钢支撑并施加预应力，对架设好的钢支撑进行悬吊措施，土方开挖至基底上上30cm处采用人工清底。

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D出入口基坑土方开挖面积349.4㎡，开挖深度总体约9.163m，局部达到12.263m，开挖约3000m3。开挖到基地后及时施工垫层，依次进行防水层施工，附属主体结构施工。

B出入口基坑土方开挖面积270.7㎡，开挖深度总体约10.381m，局部达到13.381m，开挖约2515m3。开挖到基地后及时施工垫层，依次进行防水层施工，附属主体结构施工。

4.2资源投入

4.2.1机械设备如下表

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4.2.2人员安排

管理人员5人，降水井、钢管支撑加工及安装10人，土方开挖15人，合计30人。

5、工期安排

B出入口基坑开挖工期计划为：2014年9月30日～2014年10月22日。

D出入口基坑开挖工期计划为：2014年8月30日～2014年9月19日。

图5-1 B出入口基坑施工进度横道图

图5-2 D出入口基坑施工进度横道图

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6、主要施工工艺及方法

6.1围护结构

6.1.1测量放线

施工前由测量队放出结构中线及边线位置，并放出围护桩位置，基坑开挖时测量人员放出结构中线、控制线，到底时应放出槽底开挖控制线。结构施工时标出底板、边墙、墙顶控制线以便于钢筋绑扎和模板的支立。施工测量应严格执行《工程测量规范》中的有关技术要求。

6.1.2导墙施工

本站导墙结构形式采用“┒┎”型，导墙墙底伸过冠梁底面下100mm，且导墙高度不小于2000mm，以满足其稳定性及施工要求。

图6-1导墙施工工艺流程图

6.1.2.2主要施工方法

1) 沟槽开挖

⑴导墙沟槽采用人工开挖，局部路面混凝土可采用风镐进行破除。

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⑵导墙分段施工，分段长度根据模板长度和规范要求。

⑶导墙开挖前根据测量放样成果、地下连续墙的厚度及外放尺寸，实地放样出导墙的开挖宽度，并洒出白灰线。

⑷开挖工程中如遇坍方或开挖过宽的地方施作120砖墙外模，外侧用土分层回填夯实。

⑸为及时排除坑底积水，在基坑南侧设置一排水沟，在一定距离设置集水坑，用抽水泵外排。

2) 导墙钢筋、模板及砼施工

⑴导墙沟槽开挖后立即将导墙中心线引至沟槽中，及时整平槽底，如遇软基础地质，可采用换填或浇注C15素混凝土垫层，以保证基底密实。

⑵土方开挖到位后，绑扎导墙钢筋，钢筋施工结束并经“三检”合格后，填写隐蔽工程验收单，报监理验收，经验收合格后方可进行下道工序施工。

⑶导墙模板采用组合钢模板或木模板，模板加固采用钢管支撑或10×10cm方木支撑加固，支撑的间距不大于1米，严防跑模，并保证轴线和净空的准确，砼浇注前先检查模板的垂直度和中线以及净距是否符合要求，经“三检”合格后报监理通过方可进行砼浇注。

⑷砼浇注采用商品砼，溜槽入模，砼浇注时两边对称分层交替进行，严防走模。如发生走模，立即停止砼的浇注，重新加固模板，并纠正到设计位置后，再继续进行浇注。

⑸砼的振捣采用插入式振捣器，振捣间距为0.6m 左右，防止振捣不均，同时也要防止在一处过振而发生走模现象。

3) 模板拆除

导墙混凝土达到规范强度要求后开始拆除模板，具体时间由试验确定。拆模后立即再次检查导墙的中心轴线和净空尺寸以及侧墙砼的浇筑质量，如发现侧墙砼侵入净空或墙体出现空洞需及时修凿或封堵，并召集相关人员分析讨论事件发生原因，制定出相应措施，防止类似问题再次发生。

模板拆除后立即架设木支撑，支撑上下各一道，呈梅花型布置，水平间距1.0m。经检查合格后报监理验收，验收后立即回填，防止导墙内挤。

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6.1.3连续墙施工

本站基坑围护结构均采用600mm厚地下连续墙，标准幅宽4m。

6.1.3.1 施工工艺流程

图6-2连续墙施工工艺流程图

⑵施工步骤

工字钢

补浆

工字钢

( e)

工字钢

(f) (g)

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图6-3 连续墙施工步骤图

6.1.3.2地连墙施工塌槽事故的防范措施

针对车站工区砂层较厚，地连墙施工中容易造成塌孔事故，项目部出台了具体措施，安排地连墙施工成槽过程中的监测和预防工作，并制定了地连墙防塌孔事故的应急预案。所采取的具体措施如下：

(1) 改善泥浆性能：在泥浆中加入适量重晶石粉和CMC，以增大泥浆比重和提高泥浆粘度，增大槽内泥浆压力和形成泥皮的能力，从而达到更好的护壁和防塌效果。(2)成槽施工时谨慎小心，降低作业机械对槽孔的影响：在成槽时，抓斗每次下放和提升都缓慢匀速进行，减少抓斗对槽壁的碰撞和引起的泥浆振荡；施工中防止泥浆漏失及时补浆，始终维持稳定槽段所必须的液位高度，保证泥浆液面比地下水位高；雨天地下水位上升时加大泥浆比重和粘度，雨量较大时暂停挖槽并封盖槽口；施工过程中控制地面的重载，避免土壁受到附近施工荷载作用影响而造成的槽壁塌方，确保墙身光洁度；安放钢筋笼做到稳、准、平，防止因钢筋笼上下移动而引起槽壁塌方；优化各工序施工方案，加强工序间的衔接，尽量缩短槽壁的暴漏时间。

（3）成槽过程中加强对周围建筑物的沉降和位移以及地面的沉降监测，及时反馈监测信息，根据监测信息制定相应措施。

结合施工情况看，以上措施有效保证了地连墙施工中的成槽质量，塌孔事故时有发生但总体可控，地连墙施工在安全有序进行中。

6.1.3.3连续墙接头防渗

连续墙接头是极其重要的施工环节，施工难度大，处理不好，将会给主体开挖及结构施工带来很多麻烦和困难，也会给主体结构留下长期质量隐患。为加强连续墙接头防水质量，出入口围护结构连续墙间接头均采用工字钢接头。

接头工字钢采用10mm厚钢板焊接而成，施工现场加工制作，钢板原材料根据施工进度采用汽车集中运输至施工现场进行焊接拼装，工字钢一侧与雌接头钢筋笼焊接牢固，施工中要保证钢筋笼与工字钢的垂直度，相邻墙段钢筋笼之际插入一序槽段工字钢内。

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6.2土方开挖

基坑土方开挖拟采用机械开挖，采取垂直开挖方法，由吊车向外吊土。

6.2.1、施工准备

1）技术准备

根据出入口和风道设计图画出土方开挖图，包括开挖段分区及开挖总顺序图、开挖工况图。

依据方案，编写技术交底，对土方队、钢支撑安装队进行技术交底，交待清楚标高、每层开挖深度、开挖线、出车路线、开挖顺序。

对引入场内的水准点、平面控制桩逐个进行校核，并进行重点保护。

对测量人员进行技术交底，对基底标高、平面尺寸、局部加深部位，进行重点监测，随时控制，每天做好测量施工记录。

2）现场准备

现场“三通一平”工作在开挖前完成，施工机械准备就绪。

基坑围护结构达到设计强度，降水进展符合开挖要求。

工程定位放线工作完成，经过了监理验线复测，场区内的坐标控制网和高程控制网设立完毕。监测控制点设置完毕并已测取初始值。

3）各种抢险应急物资、设备、人员已经进场到位。组织完成安全应急演练。

本站土方开挖施工顺序如图所示。

图6-4 基坑降水及土方开挖施工工艺流程

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图6-5 基坑分段分层开挖示意图土石方开挖及钢支撑架设施工顺序图

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