深基坑开挖施工专项方案

苏北运河贾汪区大吴桥下游航道综合整治

工程驳岸深基坑

施 工 专 项 方 案

编制人： 审核人： 批准人：

编制单位：连云港港务工程建设有限公司

编制时间：2018年9月

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苏北运河贾汪区大吴桥下游航道综合整治工程

驳岸深基坑专项施工方案

一、工程概况：

本工程为苏北运河贾汪区大吴桥下游航道综合整治工程，设计主要内容为：大吴桥下游约1 公里范围航道左岸土方工程、新建驳岸、老驳岸修复整治；解台船闸下游与大吴桥之间约1 公里范围左岸老驳岸修复、新建人行道路、对解台船闸下游右岸导航墙段100m 范围坍塌严重的护坡进行修复整治、解台船闸下游进出远调码头的760m 长的道路进行改扩建。

此次深基坑施工专项方案针对于新建驳岸，新建驳岸长度487.4m，其中驳岸A（大驳岸）长度310.8m，地面高程约30米，需开挖至标高19.9米，涉及深基坑施工。特编制基坑开挖、降水与排水施工方案。

二、A驳岸土质及水位情况 1、土质大致情况：

依据设计单位提供的地质勘探资料，土质（自上而下）情况如下： 杂土层：标高31.99m至30.22m；

粉土层：标高30.22m至28.02m；其垂直渗透系数（cm/s）为1.68E-04～6.77E-04；水平渗透系数（cm/s）为1.19E-04～7.58E-04。 粉质黏土层：标高28.02m至26.62m；其垂直渗透系数（cm/s）为2.21E-06～1.72E-05；水平渗透系数（cm/s）为1.91E-06～1.83E-05。 粉土层：标高26.62m至22.26m；其垂直渗透系数（cm/s）为2.94E-04～

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8.58E-04；水平渗透系数（cm/s）为2.68E-04～9.25E-04。 黏土层：标高22.02m至20.25m；其垂直渗透系数（cm/s）为4.09E-07～1.15E-06；水平渗透系数（cm/s）为1.92E-07～9.82E-07。 含砂姜黏土层：标高20.12m至18.99m，其垂直渗透系数（cm/s）为：6.35E-07～4.38E-06，水平渗透系数（cm/s）为：5.48E-07～6.21E-06。

2、水位大致情况：

依据地质勘查报告及结合现场实际水位测量数天后分析，目前驳岸水位维持在标高26.5m±0.2m。

三、驳岸深基坑开挖、降水总体方案

依据施工图及结合现场实际情况，施工计划如下：

按施工图纸设计要求，为具备干地施工条件，基坑开挖前应设置施工围堰。驳岸施工围堰利用现状河岸开挖形成。根据图纸及现场勘查，新建驳岸前沿线距离现有驳岸后退约18m，现有驳岸基本可作为施工的临时围堰。驳岸所在航道常水位为26.5m左右，围堰顶高程取常水位以上0.5m即27.0m。同时施工时应做好降排水工作。新建驳岸两端部连接段施工时需要进行围堰填筑施工，新建围堰顶高程27.0m，顶宽不小于8.0m，迎水面和背水面的边坡分别为1:3和1:2.5，迎水面用袋装土护面以防水流冲刷。

基坑开挖为分层开挖，驳岸前沿留约4米作临时围挡不开挖，剩余部分第一层开挖至标高27米，在距离新驳岸约9米（距离老驳岸约9~11米）设置前排降水深井，深井间距为20米，深度为10.8米，井直径0.5m。后排深井设置距离新泊位约16米（放坡的上沿口），

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井间距、井深同前排，前后排井为梅花布置。深井布设完成后立即进行降水，在地下水位连续24小时稳定在标高21米以下，进行第二层开挖，第二层开挖均按1:1.5放坡，开挖标高至22米。在地下水稳定在19.4米以下，或虽地下水稳定在21米以下，但开挖后的第二层具备机械作业的承载力要求，则进行第三层开挖至19.9米标高。第三层开挖完成后迅速换填块石，浇筑混凝土底板。

四、施工验算 （一）降水验算

1、深井降水措施计算依据与参考资料：

该计算书主要依据国家行业标准《水运工程地基设计规范》JTS147-2017与姚天强等编写的《基坑降水手册》。

2、计算过程：

2.1、基坑总涌水量计算：

降水影响半径计算：

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K为渗透系数：0.58m/d；（按渗透性最强的4层粉土计算） H为含水层厚度：14.08m；（深度范围内全部计算为含水层） S为基坑水位降深：6.6m； R为降水井影响半径：39m。 基坑涌水量计算：

Q为涌水量；

K为渗透系数:0.58m/d； H为含水层厚度：14.08m； R为降水井影响半径：39m； r0为基坑等效半径：10.95m； b为外边缘到基坑内边缘距离:8m； S为基坑水位降深：6.6m。

D为基坑开挖深度：6.9m； dw为地下静水位埋深：0.8m；

sw为基坑中心处水位与基坑设计面开挖距离：0.5m； 通过以上公式计算可得出基坑总涌水量：121.23m³。

2.2、降水井数量确定： 单井降水量计算：

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降水井数量计算：

n=Q/q（因此工程在河边，故取保险系数为1.5）

q为单井允许最大进水量99.20m³/d： rs为过滤器半径：0.0022m； L为过滤器进水部位长度：5.4m； K为渗透系数：0.58m/d；

通过上述计算得出R（降水井影响半径）39m范围内，降水井数量n为：2个。

基坑中心水位降深计算：

S1为基坑中心水位降深：4.22m； ri为各井到基坑中心距离：10.95m；

根据计算得出S1=4.22m＜S=6.6m。故该井点布置方案满足排水要求。

2.3、管井选择：

根据上述计算结果，结合施工图设计文件与现场实际情况，在距离新驳岸约9米（距离老驳岸约9~11米）设置前排降水深井，深井间距为20米，深度为10.8米，井直径0.5m。后排深井设置距离新泊位约16米（放坡开挖的上沿口），井间距、井深同前排，前后排井为梅花布置。井内配置2.0KW高压潜水泵进行抽水进行降水；因施工

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区域东西纵深较长，降水井分布较分散，故我项目部为节省工期，拟采用边钻井边排水的方式（成型降水井后，即刻进行排水作业），待东西纵向40m以上具备开挖条件时，即可开挖，开挖长度30m，以此类推。

2.4、降水井施工

2.4.1、根据施工图及现场定位情况确定好降水井，降水井尽量靠近基坑以保证降水效果，保证工期顺利。

2.4.2、深井施工选择有经验的专业人员、管井生产商进行施工，管井选择为Ф500，深度为10.8m，管井四周用绿豆沙填实，管口与管口连接及管壁四周应有滤网包裹，用铅丝扎牢，摆放时应扶正，确保管井垂直度。

2.4.3、管井管径为50cm，钻70cm的井孔，采用QZ-1250型潜水电钻正循环成孔，管井周围用粗砂作滤料灌填。井深度为10.8m。上标高为26.8米，井外露0.5m。

2.4.4、南侧井内水直接抽到邻边河内、北侧井内水利用连接软管排至南侧河内。

2.4.5、机械及用电：根据临时用电规范，降水用2.0KW潜水泵，进行24小时不间断排水，并安排专人值班。在抽水过程中应根据观察井中水位，一旦水位低于基底标高，立即停泵，防止水泵空转出现烧泵等情况；在施工中每天有专人进行水位观察及记录，检查水泵运转情况。

（二）围堰（老驳岸）验算

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老驳岸作为施工围堰，含有砌石护岸、杂填土、粉土等多种材质，其中粉土为围堰质量最差一部分，故本方案验算是按全部粉土计算。 计算依据：

《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007

《海港水文规范》JTG 213-98中华人民共和国交通部发布 《碾压式土石坝设计规范》DLT 5395-2007 1、基本参数：

围堰顶部宽度B（m） 8 围堰土堤高度H（m） 围堰内侧坡角α（°） 5 33 3 围堰外侧水深hw（m） 4.8 围堰外侧坡角β（°） 90 围堰顶部均布荷载q（kn/㎡） 围堰底面地基土类型 填土名称 粉土 基础底面与基土摩擦系数μ 0.3 粉土 填土的重度 γ（kn/m³） 14.9 填土的粘聚力c（kpa） 12 填土的内摩擦角Ψ（°） 20 2、围堰土堤稳定性验算：

（1）围堰土堤边坡按直线滑动法验算稳定性 Kmin1=(W1×cosα1×tanφ+c×L1)/(W1×sinα1)

=（322×0.95×0.36+12×16.27）/（322×0.31） =3.06＞1.25（安全系数）

Kmin2=(W2×cosα2×tanφ+c×L2)/(W2×sinα2)

=（552.95×0.98×0.36+12×15.78）/（552.95×0.19） =3.66＞1.25（安全系数）

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其中：W1--滑动面上的土体重和围堰顶所受荷载（滑移土层重量+围堰顶部荷载）。

故满足要求！

3、围堰土堤抗倾覆稳定验算：

由于此围堰由老驳岸和土堤组合而成，故不需要验算其抗倾覆稳定性。

4、围堰土堤整体滑移稳定验算：

KC=μ×∑Pi/∑Ti=0.3×9.38/10×4.8=5.62＞1.3（安全系数） 其中∑Pi为围堰土堤对地基土层的竖向作用力总和

∑Ti为围堰土堤各水平力总和。 满足要求！

5、围堰土堤断面抗剪强度计算：

土和块石围堰的抗剪切能力来自于土体断面上的摩擦力，其强度为Hγμ1应大于剪应力：

围堰填土土面间的摩擦系数：μ1=tanφ=0.36 剪切力强度：Hγμ1=5×14.9×0.36=26.82KN/㎡

剪应力：T=3/2（H2 /2/B）=2.34KN/㎡ Hγμ1＞T，故满足要求。

6、经综合验算，老护岸上口预留不少于8米宽，内坡1:1.5放坡，能作为施工期间的围堰使用，满足要求。

五、施工过程控制 1、基坑监测

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井点降水过程中及降水范围内作业时，对地下水位每天监测不得少于3次，对于已施工完成区域，每天不得少于1次监测。工况发生变化、当环境条件变化时，即时增加监测。

在前后排降水井轴线上设置沉降、位移观测点，观测点间距20米，施工过程中每日进行观测。

2、细部控制

开挖后的基坑边缘及北侧护坡上部设置排水明沟、集水井，及时将雨水或其他地表水排出。

六、应急防范措施

1、必须在每层水位降低到要求标高后方可进行土层开挖，开挖过程中做好观测、观察工作，开挖后的基坑坡面上不得有漏水、渗水现象发生，若开挖过程中发现了漏水现象应立即回填，发生渗水情况，根据渗水速度决定是立即回填还是迅速施工完毕立即回填。

2、若发现深井内水长时间维持在一定高度（打不到施工要求高度），则应停止降水查找原因。

3、现场备有一定数量杂填土，作为开挖土质置换（以防出现淤泥）、老驳岸后方若需要设置防水截幕墙、及端部施工土石围堰施工。

4、在驳岸施工完毕，达到要求强度后立即按设计要求进行墙后回填，墙前每30~50米回填一处，起到隔水、支护墙前老驳岸土方效果。

5、基坑降水工程有不可预见性的突发事故隐患，为了能更好的应对突发事件，建立应急领导小组，如遇突发事故，立即投入抢险；

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6、如果边坡发生了滑裂崩塌等险情，应马上让人员设备撤离危险区域，防止伤亡事故的发生。

七、保证措施 1、组织保证措施

建立岗位责任制和质量监督制，明确分工责任，落实施工质量控制责任制，各岗位各行其职。

2、技术保证措施

2.1、安装管井质量是降水效果能否达到要求的前提条件，选派有丰富经验的施工员及质检员严格控制质量，尤其是关键环节，如成孔直径、滤料投入量等。

2.2、派责任心强的施工员全场巡视设备运行情况，不允许有丝毫松懈，发现问题及时抢修或更换备用设备，以确保降水质量。

2.3、各施工小组密切配合，保证降水设备正常运转。加快施工进度，尽量缩短降水周期，避免长期降水加剧对环境的影响。

2.4、设置上下通道，材料、设备不得堆放在坡面上。 3、安全保证措施

3.1、在钻井施工过程中，在钻机旁设泥浆池，并派人及时清理。 3.2钻井施工时钻机旁要有人看守值班，并防止意外事故发生。 3.3 在降水过程中，现场设专人24小时看护，巡视每个水泵查看水位变化情况，防止水泵干抽发生事故。

3.4 降水施工时，施工区域内管井应同时工作，使水位差控制在同一面上，基本保证土层中的裂隙水不进入基坑。

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3.5从深井内抽出的水一律排出坑外，及时修复损坏的排水管，不应让抽出的水流回坑内。

3.6及时做好机械的保养和维护工作，及时遮盖露天运转机械，防止马达等设备因雨天受潮漏电等不安全因素的出现，保证设备安全运转。

3.7经常检查降水系统的管路连接是否严密，有无渗水现象，在施工排水过程中不得间断排水，并对排水系统经常维护。

3.8降水过程中注意用电安全，施工用电必须采取TN-S接零保护系统（即三相五线制），实行一机一箱一闸一漏电保护。经常检查线路有无磨损，发现电缆有破损应及时修补或更换电缆。发现问题及时处理，严禁带病运行。

3.9管井应有护栏或井盖防止人物掉入井内，基坑周边设置围挡，配置足够数量的警示、标识牌

3.10、作业区域做好封闭措施，在显眼处树立安全警示牌。进入作业区域人员务必佩戴安全帽、水上作业穿救生衣；

3.11、加强安全监控，在基坑周边设沉降观测点。每天早晚各观测一次，以观测数据指导和控制降水，确保周边环境的安全。

4、设备运行保证措施

4.1施工现场应准备2台备用水泵，发现有损坏水泵立即更换，换下的水泵立即检修或更新。

4.2现场配备一台燃油发电机组，确保施工降水正常，防止停泵时间过长造成损失。

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4.3、 机械开挖时应离边坡3至5m处作业并配备指挥手； 4.4、 排水电缆做防漏电处理并派专人看护，防止漏电；

连云港港务工程建设有限公司 2018年9月10日

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