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无支护基坑开挖 作业指导书
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兰新铁路第二双线（新疆段）LXTJ9标段（桥涵工程） 无支护基坑开挖作业指导书
无支护基坑开挖作业指导书
1 适用范围
本作业指导书适用于埋置深度5m以内（地质条件好或放坡开挖不受周围条件限制时，深度可以大于5m）浅基础的基坑开挖施工。因其施工简便，工程措施灵活，施工中普遍采用。
2 作业准备
2．1内业技术准备
2．1．1编制作业指导书、操作规程，组织技术交流、技术培训。 2．1．2根据施工图标的地质、水纹资料并结合现场具体条件确定基坑开挖方按，包括开挖方放坡形机械设备、坑底尺寸以及安全质量措施等。
2．2外业技术准备
2．2．1须做好施工测量，测定桥墩、台的中心桩、基础纵横边中心和临时水准基点，同时还必须做好断面测量，放出基本边桩，经核对无误后。方可施工。
2．2．2按基坑施工要求清楚地面土堆及防碍基坑开挖的障碍物，对受开挖影响的架空线和底下管线，应采取迁改或保护措施。
2．2．3基坑开挖前还必须搞好防水、排水工作，应在基坑顶部边缘外四周挖好防水、排水沟以拦截雨水。若基坑在低凹处或河床中，为可排干积水，必须准备足够的排水机具。
3技术要求
3．1基坑开挖前安排测量人员进行承台放样和标高测量。
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3．2技术人员根据测量人员提供的数据以及现场土质情况确定开挖范围、开挖深支护方按，同时对地下水较丰富、地质条件差的地段，需确定打降水井的位置和深度。
4施工程序与工艺流程
4．1施工程序
施工程序为：施工准备→测量放样→外部引截排水→基坑开挖→坑内排水→基坑清理→基坑检查报告等。
4．2工艺流程
图4.2无支护基坑明挖施工工艺及质量控制流程图
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5施工要求
5．1测量放样
首先利用控制测量网通过全站仪器=或GPS仪器定出墩、台基础的中心位置以及轮廓尺寸，并打上木桩作为标志，桩标必须位于基坑开挖范围以外的可靠地点。
应特别注意在曲线桥梁上墩台的纵向中心与线路中心、两端不等跨时墩的横向中心与梁端缝中心因为施工图预留结构偏心而不重合。
最后，按十字线侧设基坑开挖边线，定出边线在十字线上及交角出的桩点，以确定基坑开挖范围。
5．2引截地表水
基坑开挖之前，应先做好地面排水系统，在级坑顶外缘四周应向外设置排水坡或设置防水梁，在适当距离出设置截水沟，应采取防止水沟渗水的措施，避免影响坑壁稳定。 5．3基坑开挖
5．3．1
基坑底平面开挖尺寸的确定：在旱季无地下水条件下，采用坑壁垂直方法施工时，可按基础地面尺寸，直接利用垂直坑壁作起初混凝土灌筑的外模，需进行基坑排水或安装基础模板时，应按基础底面四周各加宽50-100cm进行工艺设计，具体应结合摸板安装和排水沟、集水坑的设置方式、基底放样布桩和基坑土质情况等因素计算确定。
5．3．2
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基坑坑壁开挖形式的选择：常见的无支护坑壁形式有垂直坑壁、斜坡和阶梯形坑壁、变坡度坑壁的三种
1对于天然湿度接近最佳含水量、构造均匀、不致发生坍滑、移动、松散或不均匀下沉的土质，基坑开挖可采取垂直坑壁的形式。不同土类状态垂直坑壁容许深度表5．3．2-1
表5．3．2-1 无支护开挖垂直坑壁容许深度
土 类 密实、中密的砂类石土个砾类土（充填物为砾类土） 硬塑、软塑的低液限粉土、低液限黏土 硬塑、软塑的高液限黏土、高液限黏质土夹砂砾土 坚硬的高液限黏土 容许深度（m） 1．00 1．25 1．50 2．00 2对邻近无重要构筑设施、底下管线及施工场地许可的地区，基坑深度在5m以内，土的湿度正常、土层构造均匀，基坑坑壁坡度可参考表5．3．2-2，采取斜坡开挖或按响应斜坡高、宽比值挖成阶梯坑壁，每梯高度以0．5-1．0m为宜。阶梯可兼作人工运土的台阶
表5．3．2-2 无支护开挖垂直坑壁容许深度
坑壁土类 砂类土 碎石类土 黏性土、软岩石 极软图、软岩 较软岩 极硬岩、硬岩 坑壁坡度 坡顶无荷载 1：1 1：0．75 1：0．33 1：0．25 1：0 1：0 坡顶有静荷载 1：1．25 1：1 1：0．5 1：0．33 1：0．1 1：0 坡顶有动荷载 1：1．5 1：1．25 1：0．75 1：0．67 1：0．25 1：0．25 3基坑顶有动载时，坑顶缘与动载间应留有1m的护道，如地质、水文条
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件不良，或动载过大，应进行基坑开挖边坡验算，根据检算结果确定采用增宽护道或其他加固措施。、
4基坑穿过不同土层时，坑壁边坡可按各层采用不同坡度。当下层土质为密实黏质土或岩石时，下层可采用垂直坑壁。在坑壁坡度变化处可视需要设不小于0．5m宽的平台。在既有建筑物旁边开挖基坑时。应符合施工图和工艺设计的规定。
5．3．3 基坑开挖应根据地质情况采用人力或机械开挖，并在开挖过程中，随时检查开挖尺寸、位置，严密注意地质情况变化，随时修正基坑尺寸和开挖坡度。
5．3．4 采用机械开挖时，砌底应留20-30cm土层，改为人工开挖，避免机械施工是扰动基底土层
5．3．5人工开挖机械施工时留置的20-30cm土层，应勤测量、勤检查，以避免基坑深度超挖。当基坑深度超挖时，应通过变更设计采取降低基础、加厚基础等措施，不的随意回填。
5．3．6 采取先施工复合地基后开挖时，如果地基处理可能产生孔隙水压力和侧向挤压应力，则基坑开挖应该在地基处理完至少2周后进行，并在开挖前采取降水先出孔隙压力的措施，基坑一次开挖的深度不宜大于2m。开挖过程中应对基坑边坡实施位移观测。 5．4基坑排水、降水 5．4．1基坑排水
1 开挖基抗渗水，一般采用明沟法排水，沿坑底四周基础范围以外排水沟和集水坑，汇集基坑渗水，然后用水泵排除坑外。
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2 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坑，并使排水沟和集水坑底低与本层基坑开挖底面深度，保证排水通畅 3 排水沟、集水坑的大小，主根据渗水量的大小而定。排水沟深0．5m，底宽应小与0．3m，纵坡为1%-5%，如排水时间较长或土质较差时，沟壁可用木板或荆笆支撑防护。集水坑一般设在下游位置，一个或数个，最小边长0．6m深度一般应大与0．7m或低与进水笼头的高度，集水坑可以荆笆、编筐或木笼围护，以防止泥沙堵塞吸水笼头。抽水能力应为渗水量的1．5-2．0倍。基坑排出的水要以水管或水槽远引。 5．4．2井点降水
在砂土层中开挖基坑，地层降水法是在基坑周围设渗水井点管，配置抽水设备，通过不间断的抽水，使基坑范围内的地下水降低至基坑底以下深度。井点法防水使用于各种不同几何形状的基坑，具有克服流砂、稳定边坡的优势，创造基坑的无水作业条件，有利机械化施工，缩短工期，保证工程质量与安全。 5．5基坑清理
基坑开挖后，采用人工清楚坑底松土，铲平凸起部分，修正边坡。以铲为主，不的补填。 5．6基坑检查
5．6．1 基坑开挖到施工图标示基础底高程后，必须进行基底检验，方可进行基础圬工施工。基坑检验合格后，应随即施工基础，尽量缩短暴露时间。
5．6．2 利用测量控制系统，对基底进行放样，测设基础底面中心
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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。
5．6．3 基底的触探实验包括静力触探和动力触探两种。根据基底土质条件、工程要求和操作经验，可采用不同的触探类型、探头规格和方法。
5．6．4 静力触探是利用机械或液压装置将带有一定规格的圆锥形探头的触探杆，按一定速率压入土层，用电阻应变以测量护士基对探头贯入的阻力，与已经荷载试验测得的地基土容许承载力，形容模量和压缩模量的数据拟订触关系式，从而确定触探地基的容许承载力个压缩形变工程特性。静力触探是一种原位测试技术，适用与流塑壮黏质土、一般黏质土和砂类土及类似地层，对含有砾卵石、密实的砂土层、漂石类和岩石层难以贯入而 适用。
5．6．5 动力触探是利用一定的落锤能量，将与探杆相连的一定规格的锥形触探头打入勘的土层中，根据大入的难以程度（贯入度）得到每贯入一定深度的锤击数，以此判定土的性质一种原为勘探、测试方法。它适用与砂类土、黏质土、黄土、较松散的突然女工填土和颗粒较小的砾类土。但对含有快石、漂石的黏质土不适用。
5．6．6 了鉴定地基土的形变性和承载力，可甚至准备检验的地基上以一定尺寸的平板做荷载试验。
5．7基底处理
5．7．1 当基底以下地质不符合要求时，应通过变更设计采取处理措施，处理方法随地基土质不同而异。如遇到地基软硬不均、溶洞、裂
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隙、泉眼等特殊情况，应采用换土法、土桩法、砂桩法、重锤夯实法、强夯法、旋喷法、塑料排水法、振动水冲法、化学液体加固法等特殊的处理方法。
5．7．2 大于10m深度的饱和黏质土二号有机质土基底，可采用粉体喷射搅拌桩，可利用压缩空气。将水泥、生石灰等固化材料，通过专用深层搅拌机空心钻杆的喷灰口喷出，喷射于地基深出已被螺旋翼强制切削和搅动的天然湿度地基上，使材料与地基土发生一系列物理、化学反映，并在反映过程中吸水、膨胀，使搅拌均匀的灰土硬结，形成具有整体性，水稳性和强度较高的基底。
5．7．3 对于粉质土、黄土、砂土、小粒径等基底，也可采用旋喷桩。利用旋喷钻机把带有特殊喷嘴的灌浆管钻进土层的预定位置后，用高压泥浆泵等高压发生装置，使浆液或水成为20Mpa左右的高压喷射流，从灌浆管底部侧面的喷嘴喷出，同时钻杆以一定速度徐徐旋转提升，不断以强力冲击切削体，除一部分细小粒随浆液冒出水面外，其余在喷射力有效作用范围内从土体剥落下来的土粒与浆液充分搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律重新排列。浆液经一定时间凝结后即在土中形成一个柱状固体。 5．8质量控制措施
5．8．1 基坑开挖、采用水平桩严格控制基底的高程，标桩间的距离≤3m，以防基底超挖。
5．8．2 在软土地层开挖桩基承台基坑时，应按工程桩上午顺序流水作业，以保证桩身强度到达70%以上时才开挖基底。挖方要对称进行，
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高差不应超过0．8m，防软土滑陷而发生桩身位移。
5．8．3 在地下水位以上挖土，必须有措施、有方案。地质资料反映有细砂粉土、中粗砂层的工程项目，必须有截水、降水等有效防止流砂的措施。 5．9操作要点
根据测量放样的基坑开挖边线，采用挖掘机结合人工的方式进行基
坑开挖。基坑开挖时，挖掘机顺着基础长边的方向，向后退着挖/开挖过程中，以注意控制好坑壁坡度，一防止坑壁坍塌，并控制好基坑开挖的深度，先采用机械开挖至基础底标高处，接着再人工精确休整至基础底标高。 5．10注意事项
5．10．1 基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏，防止人员坠落。 5．10．2 靠近道路及便道侧，基坑边增加多一道卸荷措施，保证行车的安全距离。
5．10．3 基坑开挖完成后，可在基坑边坡上设置两个爬梯方便人员进出基坑。
5．10．4 应及时做好抽水工作，随时注意基坑壁变化防止坍塌事故发生。
5．11 成平保护要求
5．11．1 对定位桩、水准点等注意保护好，挖运土时不的碰撞，并应定期复测，检查其可靠性。
5．11．2 基坑（槽）、管沟的直立坡，在开挖后应有措施，避免坍
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塌。
5．11．3 挖土需要的支护结构，不得任意损坏或拆除。
6劳动组织
6．1 劳动力组织方式：采用架子对组织模式。
6．2 施工人员应根据施工任务量的大小确定上场队伍的数量，并应保证不同工种和人员的合理分配，并割据工期要求选择合理的资源配置。每个承台作业工班配备见表6．2
工班长 技术人员 安全人员 挖掘机司机 普工 1人 1人 1人 2人 8人 工班长、技术人员、专兼职安全人烟必须由施工企业正式职工担任，施工过程中可以根据作业面情况适当配备若干劳务人员。
7设备机具配置
7．1 只要机械：AF220挖掘机1台，卡车2部。 7．2 辅助机械：全站仪1台，水准仪1台。
8 质量控制及检验
基坑质量标准及检验方法见表8
项目 基本要求 质量标准和检验方法 基坑开挖不的扰动基底土壤，防止挖超，严禁用土回填 边坡坡度符合工艺设计要求，平整，局部超挖嵌补牢固，无开裂 基底不的得浸水或冰冻 基底上的淤泥必须清楚干净。其他符合施工图要求的杂物和旧桩必须清楚 小桥的基底承载力检验，可采用直观或触探方法，必要时可进行土质试验，11
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中大桥一般采用触探或钻探（钻探至少4m）取样做土工试验或静载试验 基坑挖开 允许偏差 检查部位 坑底高程 允许偏差（mm） ±50（±）+50，-200（石） 50 不小于施工图标示值 检查频率 范围 每座蹲、台 点数 5 2 用水准仪测量 用经纬仪测量，纵横各测一点 用尺量，没边各测一点 检验方法 纵横轴线 基坑尺寸 4 表8 基坑质量标准及检验方法
9安全及环保要求
9．1 安全要求
9．1．1 弃土位置应统一规划，不的随意弃土。临时堆放，应距槽沟边缘0．8m，一高度不宜超过1．5m。
9．1．2 选择弃土位置的注意事项：不得防碍施工；弃土堆放坡脚距坑顶边缘的距离不小于基坑的深度；距离桥位附近时，应弃在桥位下游方向；不得弃于河道
或河岸滩，淤塞河道，不能影响泻洪。
9．1．3 基坑用尽量安排在少雨的季节施工。雨季施工时，除基坑周围设置排水设施外，应架设雨棚，防止基坑淋水。基坑抽水应引入既有排水系统，不得直接排入农田，必要时建国过滤或沉淀后达标排放。
9．1．4 在施工工程中应注意观察坑缘顶面有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象。
9．1．5 在土放开挖后，应保持降低地下水位在基坑底500mm以下，防止底下水扰动基底土。在降水过程中，应方防止相邻及附近已有的建
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筑物或构建物、道路、管线等发生下沉或变形，必要时与设计、建设单位协商，对原建筑物地基采取回灌技术等防护措施。湿陷性黄土区基坑开挖，不宜采用井点法开挖。
9．1．6抽水设备的电器部分必须做好防止漏电的保护措施，严格执行接地、接零和使用漏电开关三项要求。施工现场电线用架空拉设，用三相五线制。 9．2 环保要求
9．2．1 按规定处理弃土，不污染环境。 9．2．2 按照要求进行维护和安全标示。
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