【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 成分不一，以砂巖、花崗巖為主。顆粒不均，磨園度較好，亞圓形。大于 2mm顆粒占總質(zhì)量的 60～ 65%，一般粒徑 2～ 10mm，最大粒徑 80mm。充填混粒砂及少量粘性土。該層分布不連續(xù)，厚度 ～ 。 圓礫（⑤ 5）：黃褐色，密實(shí)，飽和。母巖成分不一，以砂巖、花崗巖為主，級(jí)配良好，磨圓度較好，亞圓形。大于 2mm礫石 占總質(zhì)量的 50～ 55%，一般粒徑 2～ 20mm，最大粒徑 85mm，填充物為中、粗砂及少量粘性土，局部粘性土含量偏高。該層局部分布，厚度 ～ 。 粉質(zhì)粘土（⑤ 51）：黃褐色，可塑，濕。含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核，稍有光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。該層僅兩孔可見。 粉細(xì)砂（⑤ 52）：黃褐色，密實(shí)，飽和，礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，顆粒較均勻，粘粒含量約 23%。該層僅一孔可見。 中粗砂（⑤ 53）：黃褐色，密實(shí)，飽和。礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，混粒結(jié)構(gòu)，粘粒含量約 10%。該層分布不連續(xù)，厚 度 ～ 。 沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 8 礫砂（⑤ 54）：黃褐色，密實(shí) ,飽和，礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，混粒結(jié)構(gòu) ,級(jí)配良好。粘粒含量約 10%。該層局部分布，層厚 ～ 。 （ 5）第四系下更新統(tǒng)冰水沉積層（ Q1fgl） 泥礫⑦ 4：黃褐色，密實(shí)狀態(tài) ,濕。主要由粘性土、圓礫、混粒砂組成。顆分結(jié)果以礫砂及粗砂為主，含礫石，局部為粉質(zhì)粘土。礫石風(fēng)化嚴(yán)重，具膠結(jié)性，含土量較大。本次勘察最大深度至 。 （ 6）前震旦系花崗片麻巖、花崗混合巖層（ AnZ） 花崗片麻巖⑨ 1層：棕紅色～灰綠色，全風(fēng)化，主要礦物成 分為石英、長(zhǎng)石。原巖結(jié)構(gòu)基本破壞。巖芯呈散狀，夾雜少量巖石風(fēng)化殘核，手掰易碎。 花崗片麻巖⑨ 2層：灰綠色，強(qiáng)風(fēng)化，顯晶粒狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，巖芯呈碎塊狀、短柱狀及長(zhǎng)柱狀，一般節(jié)長(zhǎng) 3～ 5cm，最大節(jié)長(zhǎng) 30cm，節(jié)理裂隙很發(fā)育，錘擊不易碎。 花崗混合巖⑨ 21層：棕紅色，強(qiáng)風(fēng)化，顯晶粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖芯呈碎塊狀、短柱狀及長(zhǎng)柱狀，一般節(jié)長(zhǎng) 3～ 5cm，最大節(jié)長(zhǎng) 15cm，節(jié)理裂隙很發(fā)育，錘擊不易碎。 地質(zhì)情況參照?qǐng)D見下圖 圖 地質(zhì)情況參照?qǐng)D 本標(biāo)段各勘探孔在 勘察深度內(nèi)均遇見地下水，水溫 12~15℃，穩(wěn)定水位埋深約為 ~，沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 9 水位標(biāo)高 ~，含水層厚度約 20m。該地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)微腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。場(chǎng)地地下水位以上的土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)微腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。施工過程中，應(yīng)注意由于地下管道局部滲透形成的上層滯水。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，含水層滲透性強(qiáng)，滲透系數(shù)一般在 30~90m/d之間，水力坡度約 1‰ ~2‰。抗浮水位標(biāo)高為 48m。 基坑開挖前應(yīng)提前做好基坑降水，保持在基底以下 1m，避免土體受水浸泡失穩(wěn)。 沈陽(yáng)市屬中溫帶半濕潤(rùn)的季風(fēng)性氣候，同時(shí)受海洋、大陸性氣候控制。其特征是冬季漫長(zhǎng)寒冷，春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季涼爽濕潤(rùn)，春秋季短，冬夏季長(zhǎng)。鐵路工程氣候分區(qū)為寒冷地區(qū)。主要?dú)庀笠厝缦拢? 歷年極端最高氣溫： ℃ 歷年極端最低氣溫： ℃ 累年平均氣溫： 7~8℃ 累年平均降水量： 累年最大積雪深度： 20cm 累年平均蒸發(fā)量： 累年平均相對(duì)濕度： 65％ 累年平均雷暴日數(shù)： （最多 45 天，最少 17天） 累年平均霧日數(shù)： 日 累年霧最多日數(shù)： 50日 累年平均風(fēng)速： 累年最大風(fēng)速及其風(fēng)向： ， SW 累年大風(fēng)最多日數(shù)（日）：≥ 6級(jí)， 146 次；≥ 8級(jí)， 100次 施工條件 管線 圍護(hù)樁已經(jīng)施工，基坑周圍無(wú)管線影響。 地面建筑物 盾構(gòu)井西側(cè)為果舍添香小區(qū)，離基坑約 23m；東側(cè)為新建高架橋，離基坑約 13m。調(diào)查情沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 10 況見下表 。深基坑開挖時(shí)，按照設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)要求進(jìn)行布點(diǎn)、監(jiān)測(cè)。 地面建筑物 表 建筑物名稱 離基坑方位 距基坑距離（ m） 層數(shù) 建筑年限 結(jié)構(gòu)類型 基礎(chǔ)類型 現(xiàn)況建筑物情況 備注 果舍添香 西側(cè) 23 30 5 框剪 樁基 未發(fā)現(xiàn)裂縫、傾斜 高架橋 東側(cè) 13 3 樁基 未發(fā)現(xiàn)裂縫、傾斜 周邊其他環(huán)境 道路：盾構(gòu)井位于北海街與工農(nóng)路交叉路口，北海街為雙向六車道，工農(nóng)路為雙向四車道。 其他構(gòu)筑物：深基坑周圍將采用 ，周圍無(wú)其他構(gòu)筑物。 主要工程數(shù)量 盾構(gòu)井深基坑工程主要工程數(shù)量如下表 。 表 盾構(gòu)井深基坑主要工程數(shù)量 序號(hào) 工程細(xì)目 單位 工程數(shù)量 備注 1 圍護(hù)樁 根 46 2 鋼筋 t 475 3 主體砼 m3 1200 4 土方開挖及外運(yùn) m3 4084 5 土方回填 m3 沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 11 6 防水卷材 m3 1400 7 鋼支撐 t 28 7 降水井 口 7 建設(shè)相關(guān)單位 建設(shè)單位：沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司 設(shè)計(jì)單位：中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司 勘察單位：遼寧地質(zhì)工程勘察事故集團(tuán)勘察研究院 監(jiān)理單位：華鐵工程咨詢有限公司 第三方監(jiān)測(cè)單位：中鐵隧道勘察研究有限公司 施工單位：中鐵四局集團(tuán)有限公司 工程重難點(diǎn)分析及對(duì)策 地表水的排放及暴雨的防護(hù)是本工程的重點(diǎn) 由于沈陽(yáng)歷年平均降水天數(shù)為 106 天，多集中在 6～ 9月份，年平均降水量為 720 毫米。多年平均降水量 ，最大降水量 （ 1995 年），日最大降水量 ，本標(biāo)段盾構(gòu)井所處地表比較空曠，集水量大。地表水的疏排對(duì)深基坑明挖結(jié)構(gòu)的影響較大，如何在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置連續(xù)、順暢的排水系統(tǒng)，合理組織排水，確?；蛹捌鋰o(hù)結(jié)構(gòu)的施工安全是工程的重點(diǎn)。 對(duì)策： 場(chǎng)地地面要控制好標(biāo)高和平面坡度，做到排水暢通無(wú)積水。排水溝用磚砌，流水面用水泥砂漿抹面，排水溝穿 越道路采用埋管或加蓋板?，F(xiàn)場(chǎng)布設(shè)連續(xù)、順暢的排水系統(tǒng)，合理組織排水。 基坑的周邊砌筑防淹擋墻，作為通常情況下的擋水設(shè)施；配備足夠數(shù)量的編織袋，及時(shí)對(duì)基坑周圍做圍堰，防止地面水大量流入基坑；配備足夠泥漿泵，用于排除積水；施工現(xiàn)場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)配備備用的潛水泵、泥漿泵；及時(shí)獲取天氣信息，預(yù)先作好準(zhǔn)備工作。 基坑開挖期間，在基坑內(nèi)做好排水溝、集水井，并設(shè)專人負(fù)責(zé)及時(shí)抽排。 盾構(gòu)井基底位于礫砂層，易出現(xiàn)涌水涌砂 基坑底位于礫砂層，含水量豐富，容易出現(xiàn)基底隆起和涌水涌砂，引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，施沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 12 工風(fēng)險(xiǎn)大。 對(duì)策： ，檢查降水效果，確保地下水達(dá)到預(yù)計(jì)降水指標(biāo)后方可進(jìn)行開挖。 ，支護(hù)緊跟開挖進(jìn)度，嚴(yán)禁開挖面出現(xiàn)裸露時(shí)間過長(zhǎng)的情況發(fā)生。 ，隨時(shí)觀察基坑側(cè)壁是否存在滲漏水情況，以及基底地下水情況， 及時(shí)采取措施。 ，堅(jiān)持信息化施工。 基坑降水是本工程重點(diǎn) 本工程地下水位高，基坑降水是深基坑開挖的前提和保證。 由于本工程采取坑外降水，樁間錨噴應(yīng)及時(shí)有效，必要時(shí)采用旋噴樁止水，保證工程質(zhì)量。 確保降水井?dāng)?shù)量和管井施工質(zhì)量，嚴(yán)格控制管井深度和濾料施工質(zhì)量，在深基坑開挖前 20天完成基坑降水。并配備一定數(shù)量的備用井點(diǎn)和發(fā)電機(jī)，作為緊急降水。 做好基坑降水的記錄，確保將水位降至基坑底板以下 1m。 做好基坑開挖過程中的堵漏和水位觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)水位過高，及時(shí)組織降水。 砂層開挖控制是深基坑開挖的難點(diǎn) 由于砂層為透水層，應(yīng)提前完成降水，土體固結(jié)，可提高開挖的安全性。 嚴(yán)格按照分層、放坡開挖的施工方案組織開挖，保證每層土體的高度和坡度，以維持土體穩(wěn)定，施工過程中應(yīng)及時(shí)刷坡。 充分考慮深 基坑土體的時(shí)空效應(yīng)，及時(shí)完成支撐，保證安全。 施工進(jìn)度計(jì)劃 進(jìn)度計(jì)劃 根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃安排以及實(shí)際施工組織，盾構(gòu)井深基坑的施工進(jìn)度如下表 。 施工進(jìn)度表 工程名稱 工期 開始時(shí)間 結(jié)束時(shí)間 備注 圍護(hù)樁施工 30 2020年 7 月 12日 2020年 8 月 10日 降水井施工 4 2020年 8 月 11日 2020年 8 月 14日 沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 13 第一層土方開挖 2 2020年 8 月 20日 2020年 8 月 21日 墻頂鑿除 5 2020年 8 月 22日 2020年 8 月 26日 冠梁施工 3 2020年 8 月 27日 2020年 8 月 29日 第一道鋼支撐架設(shè) 1 2020年 8 月 30日 2020年 8 月 30日 第二層土方開挖 5 2020年 8 月 31日 2020年 9 月 4 日 第二道鋼支撐架設(shè) 1 2020年 9 月 5 日 2020年 9 月 5 日 第三層土方開挖 4 2020年 9 月 6 日 2020年 9 月 9 日 第三道支撐架設(shè) 1 2020年 9 月 10日 2020年 9 月 10日 第四層土方開挖 4 2020年 9 月 11日 2020年 9 月 14日 第四道鋼支撐架設(shè) 1 2020年 9 月 15日 2020年 9 月 15日 第五層土方開挖 4 2020年 9 月 16日 2020年 9 月 19日 進(jìn)度計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)分析及措施 通過對(duì)本項(xiàng)目深基坑施工組織及周圍環(huán)境影響分析，影響進(jìn)度計(jì)劃的主要風(fēng)險(xiǎn)因素如下： 渣土外運(yùn)僅允許晚上運(yùn)輸，且受下雨或特殊日期的影響，一旦土方暫停外運(yùn)，深基坑開挖將受到影響。 施工對(duì)周圍環(huán)境的影響，容易造成對(duì)周圍居民的影響（果舍添香）引起阻工現(xiàn)場(chǎng)，影響深基坑開挖時(shí)間。 針對(duì)上述主要風(fēng)險(xiǎn)采取的措施如下： 在基坑西側(cè)設(shè)置臨時(shí)存土場(chǎng)，作為應(yīng)急存土場(chǎng)，保證基坑開挖連續(xù)進(jìn)行。 掌握每天天氣情況，并合理安排施工，充分利用晴天時(shí)段，組織基坑開挖。 優(yōu)化機(jī)械選型和選擇合適的施工時(shí)間，減少和降低振動(dòng)、噪音的影響。 加強(qiáng)環(huán)境衛(wèi)生管理，加強(qiáng)防廢、防毒、防火和用水管理，創(chuàng)造良好環(huán)境。 積極與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門處好關(guān)系，遇到阻工現(xiàn)象及時(shí)跟進(jìn)處理。 施工工藝技術(shù) 經(jīng)濟(jì)比選 盾構(gòu)井基坑土方開挖可采用以下兩 種方案進(jìn)行施工。盾構(gòu)井尺寸為 *，開挖深度為 ，土方量為 4000m3。 沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 14 方案一：采用長(zhǎng)臂挖機(jī)與挖機(jī)接力方式出土。優(yōu)點(diǎn)：投入施工時(shí)間快， 10m 深度范圍內(nèi)出土效率高。缺點(diǎn)：要求施工場(chǎng)地大， 10m 深度范圍外出土效率低，長(zhǎng)臂挖機(jī)使用局限只能用于基坑出土，不能封閉施工安全性不高。長(zhǎng)臂挖機(jī)出土需要 個(gè)月產(chǎn)生機(jī)械費(fèi)用約為 60萬(wàn)。 方案二：采用提升架與小挖機(jī)結(jié)合的方式出土。優(yōu)點(diǎn)：出土效率高，提升架出土采取封閉施工安全性高，基坑深淺對(duì)提升架出土效率影響不大，提升架還可用于暗挖出土，在基坑上方作業(yè)不受場(chǎng)地制約。缺點(diǎn)：投入使用時(shí)間長(zhǎng)需要設(shè)計(jì)及組裝，拆除退場(chǎng)時(shí)間長(zhǎng)。提升架出土需要 2 個(gè)月產(chǎn)生機(jī)械費(fèi)我 45 萬(wàn)，提升架還可作為暗挖區(qū)間出土使用。 序號(hào) 項(xiàng)目 提升架 長(zhǎng)臂挖機(jī) 備注 1 需要人員 3~4人 5~6人 同等工程量為 4000m3 2 需要工期 60天 75天 3 協(xié)助機(jī)械 1 臺(tái)小挖機(jī) 3 臺(tái)小挖機(jī) 4 經(jīng)濟(jì)對(duì)比 45萬(wàn) 60萬(wàn) 5 結(jié)論 從安全、經(jīng)濟(jì)、可操作性三方面得出采用提升架的方式出土 結(jié)論：盾構(gòu)井開挖深度 ，基坑不能采用放坡，盾構(gòu)井施工場(chǎng)地受限，故采用方案二進(jìn)行盾構(gòu)井基坑土方開挖施工。 施工準(zhǔn)備 (1)熟悉并整理相關(guān)技術(shù)資料。 (2)編制詳細(xì)的安全、技術(shù)交底，按規(guī)定程序進(jìn)行交底。 (3)提前報(bào)送相關(guān)資料，做好材料送檢和設(shè)備報(bào)驗(yàn)等。 (4)編制專項(xiàng)方案，并組織專家論證，嚴(yán)格按照審批的方案組織施工。 本項(xiàng)目配置一臺(tái)徠卡 TS06全站儀和一臺(tái) DS05精密水準(zhǔn)儀，可以滿足盾構(gòu)井測(cè)量精度要求。為防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)侵限，所有圍護(hù)樁均外放 50mm，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)不侵入結(jié)構(gòu)限界。 在基坑開挖過程中，嚴(yán)格控制每層土方標(biāo)高、尺寸大小以及支撐、基底的位置和標(biāo)高。 沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 15 、材料、機(jī)械準(zhǔn)備 施工前，應(yīng)完成作業(yè)人員和管理人員的技術(shù)教育培訓(xùn)，針對(duì)深基坑施工技術(shù)及安全要求進(jìn)行全面培訓(xùn)。同時(shí)配足各道 工序施工人數(shù)。 做好材料和設(shè)備進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，大型設(shè)備應(yīng)完善進(jìn)場(chǎng)和備案手續(xù)。 各人員、材料、機(jī)械設(shè)備的資源需求計(jì)劃詳見 6章節(jié)。 施工平面布置 做好施工前的三通一平，合理布置施工場(chǎng)地，施工平面布置圖詳見附圖 1。 總體施工部署 深基坑施工主要包含基坑降水、冠梁施工、鋼支撐安裝、土方開挖等施工內(nèi)容，其工藝流程見下圖 。 圖 深基坑施工工藝流程圖 施工方法 沈陽(yáng)地鐵十號(hào)線土建 14 標(biāo)東 ~滂區(qū)間盾構(gòu)井基坑開挖與支護(hù) 16