开挖设计

开挖设计（共12篇）

开挖设计 篇1

摘要：以大同市廉租住房建设项目为例,针对场地土质勘察状况,从技术准备、施工方法及土方开挖措施等方面出发,阐述了基坑开挖技术方案,并对基坑边坡稳定性进行了计算,以确保施工质量。

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.

[5]土力学与地基基础[M].北京:清华大学出版社,2010.

开挖设计 篇2

浅析山区铁路桥梁墩台开挖边坡支挡结构的优化设计

文章通过对向莆铁路八丘石大桥墩台及梁底开挖边坡的支挡防护设计的介绍,分析了山区铁路特殊地形地貌及桥梁结构约束控制条件下,边坡支挡防护设计的影响因素及应对措施,提出了一种更为优化设计思路.

作 者：代云山 Dai Yunshan  作者单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北,武汉,430063 刊 名：科学之友 英文刊名：FRIEND OF SCIENCE AMATEURS 年，卷(期)： “”(2) 分类号：U442.53 关键词：桥梁墩台   梁底开挖边坡   支挡结构   优化设计  

开挖设计 篇3

【摘要】广东省潮州供水枢纽工程在深厚软基深基坑开挖中采用“减压井+局部封底”的降水减压方案，并在开挖过程中，针对出现的险情，采取扩大封底范围和施打钢板桩等工程措施，确保基坑开挖的安全，保证工期，同时节省投资，效果显著，对类似软基工程项目深基坑开挖有一定的借鉴作用。

【关键词】 软基；深基坑；减压；设计；施工

【Abstract】Guandong province caozhou supply water the vital point engineering is in the deep soft Ji deeply the Ji pit open dig the water decompression project of decline of the adoption"decompression well+ part bottom"， and aim at to appear in open dig the process of insurance feeling， adopt extension bottom scope with give a steel plate stake etc. engineering measure， insure Ji pit to open to dig of safety， assurance work period， in the meantime economical investment， the effect show Zhao， rightness similar soft Ji engineering item deep the Ji pit open to dig to have certain of draw lessons from a function.

【Key words】Soft foundation；Deep foundation pit；Decompression；Design；Construction

1. 工程概况

1.1 潮州供水枢纽工程是合理调配水资源，为城镇及工农业用水创造条件、结合发电、兼顾航运、水环境保护等综合利用的枢纽工程。枢纽主要建筑物有拦河闸、发电厂房、船闸、土坝等。其中西溪厂房置于淤泥、淤泥质土上，地面高程为▽2.0m，建基面为▽-16.35m，基坑开挖最大深度达18.5 m。厂房地质结构（见图1）从上往下为：

①人工填土层（SQ）：主要分布于厂房左侧上游副厂房，主要由素填土组成，以粉土、粉质粘土为主，可塑～硬塑状。厚3.00～5.00m，不均。

②alQ43河流相冲积土层：近代河流冲积而成，主要分布于厂房河床表层及副厂房。成分以中细砂组成，呈松散状，厚0.60～2.00m。

③m+alQ42海陆交互相沉积土层，成分主要为灰黑色淤泥或淤泥质粘土夹淤质粉细砂，总厚约20.00m，层顶面高程为0.50～1.00m。该层总体上土质不均匀，淤泥中夹有较多淤泥质粉细砂和有机质，淤泥呈流塑状，淤泥质粉细砂一般呈松散状。该层地基承载力较低，压缩性高，易产生较大沉降或不均匀沉陷。

④alQ41河流相冲积土层，由粗砂、砾砂、砾石和含卵砾石组成，沉积物从上至下具明显的由细至粗的沉积规律，一般呈中密～密实状，地基承载力较高，变形较小。

1.2 厂房基坑长161.75m，宽38.00m，采用内撑式地下连续墙支护，连续墙厚800mm，内支撑为钢筋混凝土支撑。基坑底部以下3.00～5.00m下卧砂卵石层为承压含水层，与江水有水力联系，基坑底与承压水层水头差达23.00m（基坑布置见图2）。如不采取适当降水减压措施，在如此高的水头作用下，必将发生渗漏、管涌、基底浮托等安全问题。同时，由于厂房外闸坝基础水泥搅拌桩已施工完毕，所采取的抗基底浮托措施必须确保不会引起搅拌桩复合地基产生过大的沉降及不均匀沉降。

2. 降水减压方案的设计

2.1 方案设计。

2.1.1 基于上述的地质条件，基础开挖过程中，地基将面临地下水的渗流而产生渗透变形（流土或管涌）。特别是开挖至基坑底时，承压水水头差达23.00m，可能发生厂房基坑在高水头作用下基底浮托、拦河闸搅拌桩复合地基过大的沉降和不均匀沉降等安全问题，这是设计的焦点。因此，实施的降水减压方案必须满足如下两个基本条件。

（1）条件1：减压井的涌水量控制在施工允许范围内；

（2）条件2：由于设置减压井降低水头引起的相邻已建闸坝搅拌桩复合地基沉降控制在允许的范围内。

2.1.2 经过周密的设计比较，初步形成以下3种方案：

（1）方案1：全封底方案。此方案在左右两道连续墙内根据各部分的开挖深度，用旋喷桩封2.00～4.00m厚的基础。

（2）方案2：强排水方案。此方案在基坑内布置20～30个20～30m深的井，用潜水泵根据所开挖高程强行排水，保证地下水位底于开挖面高程。

（3）方案3：减压井+局部封底方案。此方案即在基坑开挖最深段封底宽31.93m，厚4.00m。并在基坑两侧布置30个减压井。

2.2 方案选择。经比较，各方案的优缺点如下：

（1）方案1：基坑开挖最安全，但费用过高，总投资概算约6000万元，不宜采用。

（2）方案2：费用最低，投资概算约200万元，但强排可能引起相邻已建的闸坝地基产生较大整体沉降和不均匀沉降，也不宜采用。

（3）方案3：在基坑最深处封底，并通过减压井自流释放降低基坑下面承压含水层的水压力，共同解决承压水压力对开挖层的浮托破坏的问题。总费用约为1200万元。此方案费用适中，可操作性强，兼顾了安全、费用与工期的要求。

（4）经广东省水利厅先后多次组织水利专家和有关单位技术人员对设计方案从技术、经济及安全性等多方面进行方案比选、论证，基本同意方案3，即减压井+局部封底方案，并要求设计单位进一步对方案进行校核和完善。

2.3 设计方案的校核。设计单位按照单向开挖和双向开挖两种施工方案，通过抗浮托验算、渗流计算，沉降分析计算，对“减压井+局部封底”方案进行校核。

2.3.1 抗浮验算。根据透水层的有效重度与渗透力之比计算抗浮安全性，各开挖阶段抗浮验算结果， 均能满足抗浮安全要求。计算公式及详细结果见式1及表1。：

2.3.2 渗流计算。渗流计算主要是分析基坑内设减压井后，基坑内部和周围地层水头变化、分布情况以及相应的井出水量，成果包括各开挖时期基坑横、纵向剖面区域等水头线、井口高程与典型坝纵位置承压水头关系曲线、井口高程与井出水量关系曲线等，成果图（略）。根据计算，减压井群发挥作用时，总出水量主要随井口高程降低面增加，单井出水量同时还随井数减少而增加。各阶段计算中，总出水量最大不超过0.35m3/s，单井出水量最大不超过20L/s，渗流计算结果满足要求。在渗流计算中，同时对单、双向开挖施工期累计出水量进行计算，分别为3.67×106m3和3.17×106m3，很明显，双向开挖方案优于单向开挖方案，设计推荐采用。

2.3.3 沉降分析计算。（1）拦河水闸闸板底的标高为▽-1.10m，搅拌桩底的标高▽-21.0m左右，由于水闸下的搅拌桩底已达到砂卵石层，相对于搅拌桩复合地基，砂卵石层的压缩模量较大，变形较小，因此，沉降计算仅考虑搅拌桩复合地基的压缩变形。由于基坑减压时部分水闸已施工完毕，故沉降由两部分组成：第一部分为水闸自身荷载引起的沉降，第二部分为水头降低引起的沉降。

（2）经计算，单向开挖减压结束时水闸近端及远端的沉降分别为176mm及171mm，其中减压引起的沉降分别为29mm及23mm；双向开挖减压结束时水闸近端及远端的沉降分别为172mm及168mm，其中减压引起的沉降分别为25mm及20mm，两种开挖方案减压引起的沉降均在总沉降中所占比例较小，且在减压结束后发生回弹，相当于一个预压的过程，不会加大水闸的永久沉降；单向开挖方案水闸的永久沉降及最大不均匀沉降为148mm及10mm，双向开挖方案水闸的永久沉降及最大不均匀沉降为148mm及8mm，可以满足工程需要（平板钢闸门运行时所允许的最大不均匀沉降为10～20mm）。

2.4 安全监测及应急措施。为了保证施工期间的安全，在坝纵0-020.85～0-022.85、0+025.55～0+038.55、0+069.15～0+071.15三个区域设置侧压管对水头进行监测，在基坑内每侧的地下连续墙边各布置一个，共6个，测压管底部进入强透水层。根据水头的监测结果，通过调整孔口高程控制水头及减压井涌水量。施工过程中，如果发现某处有渗水涌砂现象，可采取堵排结合方法进行处理，即及时对该处实施砂包回填，同时降低该处附近的减压井井口高程。

3. 应用效果

3.1 施工经过。

3.1.1 封底施工。封底施工于2003年8月23日开工，10月15日完工。在坝纵0+016.65m～0+048.53m范围内的基坑底以下打设4.00m厚旋喷桩，桩顶高程为▽-16.20m，集水井处桩顶标高为▽-18.80m。施工设备采用PP120高压注浆泵、GP-1500、5型高喷台车、ZY100型单管旋喷桩机等，旋喷桩间距按照试验结果按行、列均800mm，呈梅花型布置。

3.1.2 减压井施工。减压井施工于2004年9月5日开工，10月4日完工。减压井基本个数为30口，纵向3排，横向10排，布置在坝纵0-029. 5m～0+071m范围，间距8.0m，考虑减压井备用再增加10口井，总井数40口， 备用井大部分位置靠上游，间插于原井位。

3.2 存在问题及处理

3.2.1 局部封底范围外涌水冒沙处理。在进行开挖过程中，原局部封底范围外的上游侧基坑左6#减压井（桩号：0+13.89，高程：▽-5.00m）附近出现多处涌水冒沙现象。鉴于西溪基坑水文地质情况复杂，稍有不慎会危及施工人员设备和周边建筑物安全，广东省水利厅组织有关专家在工程建设现场召开专题技术会议和发包人多次组织召开“四方”会议研究分析，这些冒砂涌水可能是由于钻孔灌注桩施工过程中的空桩与下卧的强透水层发生水力联系造成的局部破坏造成。决定除进一步降低减压井出水口高程外，封底范围位置向上游延伸40.0m，在桩号0+16.65～0-23.35m范围打设厚2.00m的旋喷桩，桩顶高程为▽-14.50m。

3.2.2 进口斜坡段流砂处理。进口斜坡段的施工高程从▽-6.80m～▽-14.35m，坡比为1：5.4，在几乎是流砂的地质条件下，形成1：5.4的坡比是不可能的。为此，经过谨慎的考虑，在34.47m的斜坡段内施打两道钢板桩拦截水平向水流及粉细砂，单桩厚10.0mm，宽400.0mm，桩长9.0m，桩底高程▽-16.0m。桩之间改为水平段开挖，再回填混凝土垫层及粗砂细石反滤层。即通过反滤层集中后，再用两台3KW的抽水机24小时抽水，当底板浇注完毕后，再封管灌浆。

3.2.3 连续墙接缝涌水的处理。在开挖中，桩号0+13.37m处的左侧连续墙高程▽-10.0m处，突然从接缝处大量涌水。经分析，连续墙后面的淤砂层为强透水层，可能与江水连通。当时，围堰外的江面水位为▽3.80m，水头差为13.80m左右。基坑内立刻用75KW的抽水机抽水，避免基坑开挖面被浸没。同时，先在涌水处用砂包堆至▽-4.00m高程，并在连续墙后面灌浆，但效果不明显。最后在连续墙后贴墙面打入三块厚10.0mm，宽400.0mm的钢板桩，打至▽-15.0m，完全解决了涌水。

3.3 应用效果。潮州供水枢纽工程在深厚软基深基坑开挖中采用“减压井+局部封底”的降水减压方案，虽然在开挖过程中，由于土质原因出现了一些变化，但通过采取扩大封底范围和施打钢板桩等工程措施，确保基坑开挖的安全，截至开挖结束， 施工安全监测成果表明拦河水闸累积沉降量最小值为19mm，最大值为65mm，实际沉降量小于设计允许沉降量，同时保证工期、节省投资，效果显著。

4. 结语

4.1 深软基深基坑开挖中，采用“局部封底+减压井”的降水减压措施，费用节约明显。本基坑开挖降水减压总费用约1300万元，比全封底估算费用6000万元，节约了约4700万元。

4.2 深基坑、深软基、高承压含水层基坑开挖的设计处理方案，除了考虑基坑支撑体系的稳定外，还应考虑基坑底的抗浮稳定，即建基面的安全是否满足要求，以及排（降）水对相邻建筑物的安全影响。

4.3 在基础稳定的前提下，渗水量大小并不是决定封底的主要因素。采用自流减压结合旋喷桩封底的方法，计算出减压井自流降压允许的基坑开挖高程，是有效解决基坑稳定（抗浮）和排水可能引起相邻建筑物的过量沉降的措施。

4.4 基坑的水位下降对相邻已建成闸坝的沉降影响量不大。通过计算，减压引起的沉降量远小于荷载引起的沉降量。

4.5 采取降水减压措施后，相邻建筑物总沉降量的大小与建筑物稳定情况关系密切。开挖结束拦河水闸累积沉降量最小值为19mm，最大值为65mm，实际沉降量小于设计允许沉降量，且该部分在开挖前累积沉降最大值已达50mm，开挖影响的沉降量小于15mm，主要因为闸坝于2003年6月已浇注完毕，经过三个多月的自然沉降，已基本稳定。在其它工程中应用，必须充分考虑周围建筑物的稳定情况。

4.6基坑开挖的工期尽可能缩短，这对基坑开挖安全十分重要。因为在基坑的开挖过程中，面临的不利因素甚多，如地质条件变化、涌水、冒砂、地下水位上升、洪水等。开挖面暴露的时间越长，产生渗透变形（流土或管涌）可能越大。因此，基坑的支撑体系设计，宜利于大型机械作业，以缩短施工工期。

4.7 加强施工期监测和落实预案，有利于掌握基坑及相邻建筑物变化情况，及时采取应对措施。

参考文献

[1] 广东省水利电力勘测设计研究院《广东省潮州供水枢纽工程西溪厂房深基础开挖及减压方案研究补充报告》2003年7月

[文章编号]1619-2737（2015）09-14-032

深基坑开挖支护设计优选探析 篇4

当前, 我国经济腾飞, 城市建设快速发展, 建筑趋向高层化, 地基基础深度化, 深基坑工程应运而生, 且它常处于建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的密集区, 虽属临时性工程, 但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构, 稍有闪失, 不仅危及基坑本身安全, 而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁及其他地下设施, 造成不可估量的损失和恶劣的社会影响。

一、支护结构设计依据

基坑支护设计应能确保证基坑工程的安全可靠, 保证基坑邻近地面建筑物、地下管线的安全, 保证坑内工程桩的安全。在此前提下, 力求经济合理, 节省造价, 便于主体结构施工, 施工工艺应简便可行, 工期适合短平快。

支护结构的种类很多, 常见的主要有:深层搅拌水泥土挡墙, 钢板桩, 钻孔灌注桩挡墙, 土钉墙, 逆作拱墙及地下连续墙等。

二、实例一

1、工程概况

本工程基坑围护位于上海市卢湾区R医院内, 北靠科研实验楼、锅炉房, 南近干部病房楼, 西邻行政办公楼及六号病房楼, 东靠城市主干道。新建建筑为三幢大楼:20层住院中心楼、6层保障中心楼、4层食堂楼及三层地下室。基坑开挖最深约为17.2m。

2、工程地质条件:

地层自上而下为: (1) 层填土; (2) 层褐黄色粉质粘土; (3) 层灰色淤泥质粉质粘土; (4) 层灰色淤泥质粘土; (5) 层灰色粉土。场地内未发现暗浜, 场地土类型属于软弱场地土, 场地地势基本平坦, 无滑坡等地质灾害。地下水位埋深一般为0.5~1.5m。

3、基坑围护

基坑支护选用“两墙合一”地下连续墙作为围护墙体并在外侧辅以排桩。根据周边环境不同的保护要求及基坑内分区域开挖深度, 地下连续墙采用了A、B、C种不同的槽段形式:A型槽段墙厚800 mm、长50 m, 用于邻近干部病房楼的基坑东南侧围护墙体;B型槽段墙厚800mm、长25 m, 用于基坑东侧城市主干道区域围护墙;C型槽段墙厚600 mm、长19.5 m, 用于基坑西、北侧的地下车库区域围护墙体。

支撑系统采用相互正交的十字对撑布置形式, 并通过设计水泥土搅拌桩及高压旋喷桩加固措施。水平支撑系统的竖向支承构件采用临时钢立柱及柱下钻孔灌注桩组成的立柱桩 (立柱插入钻孔灌注桩中) 。立柱桩结合主体工程桩桩位布置, 尽量利用工程桩作为立柱桩, 无法利用工程桩的位置增打桩径为φ800mm的钻孔灌注桩作为立柱桩。钢格构立柱在穿越底板的范围内设置止水片。

此设计满足建设方的要求, 做到了“优质、高效、安全、低耗、文明”地完成本项目。

三、实例二

1、工程地理位置

本工程位于上海市S医院现址内, 南侧为一期已建外科病房医技综合楼, 北侧为一期已建动力辅助楼, 西侧为家属楼, 东侧为地铁主线。

2、工程地质情况

施工区域内地层自上而下为: (1) 填土, (2) 粉质粘土, (3) 粘质粉土, (4) 淤泥质粘土, (5) 1粉质粘土, (5) 2砂质粉土夹粉质粘土, (5) 3粉质粘土, (6) 粉质粘土, (7) 1砂质粉土, (7) 2粉砂, (8) 1-1粘土, (8) 1-2粉质粘土, (8) 2粉砂与粉质粘土互层, (8) 3粉质粘土夹粉砂, (9) 1粉细砂, (9) 2含砾中粗砂, (10) 粉质粘土 (未钻穿) 。

3、基坑围护

基坑支护局部选用“两墙合一”地下连续墙作为围护墙体并在外侧辅以排桩, 墙厚800mm、长200 m, 用于邻近轨道交通线的基坑东侧围护墙体;其余三面采用排桩作为围护墙体 (辅以压密注浆止水) 并在内侧加打水泥土搅拌桩、高压旋喷桩等加固措施。为减少基坑开挖对周边环境的影响, 对坑内被动区土体进行三轴水泥土搅拌桩加固。

支撑采用十字对撑形式布置, 并通过设计水泥土搅拌桩、高压旋喷桩等加固措施。水平支撑系统的竖向支承构件采用临时钢立柱及柱下钻孔灌注桩组成的立柱桩 (临时钢立柱部分插入钻孔灌注桩中连接) 。立柱桩结合主体工程桩桩位布置, 尽量利用工程桩作为立柱桩, 无法利用工程桩的位置增打桩径为φ800mm的钻孔灌注桩作为立柱桩。

4、治水

采用深井管井降水+重点坡段水泥搅拌桩帷幕侧壁止水并辅以压密注浆处理。钢格构立柱在穿越底板的范围内设置止水片。

实例一、实例二所论工程地层相近, 周围环境相差不多, 就设计而言实例二的设计更为经济适用。

四、实例三

1、工程概况及周边环境

工程位于河南省G市内, 该项目深基坑工程深5~9.2m, 周边环境较为复杂:⑴基坑北侧为益民街紧临基坑, 动荷载较大;距基坑上部开挖边线仅5m左右的距离。⑵基坑南侧为陇海路, 较为开阔, 但动荷载亦较大;⑶基坑西侧距基坑3m远处为七层商住楼, 地基深部处理方式及处理深度未知;⑷基坑东侧紧邻桐木路, 上部动荷载大。

2、工程地质情况

施工区域内地层自上而下为: (1) 杂填土, (2) 粉质粘土, (3) 粘土, (4) 粉质粘土。

3、基坑围护

根据基坑的规模、深度、地质水文条件、周边环境条件和有关技术规定, 基坑支护采用喷锚 (土钉支护) 结构。土钉锚杆设置水平安放角15°`1 5°左右, 采用梅花布置, 钢筋网采用方格网, 规格为φ6.5@250×250, 喷射混凝土为C20细石砼, 厚度80mm, 水泥采用32.5水泥, 水泥:砂:石为1:2:2, 喷射砼内粗骨料最大料径不宜超过15mm, 土钉锚杆为Φ16、Φ18螺纹钢筋, 挂网土钉为1Φ12螺纹钢筋。

由于地区地质条件差异, 本设计根据自身特点比前两实例中的设计更加简洁、经济。

五、实例四

1、工程概况

本工程位于郑州市Y学校院内, 主楼开挖深度H 1=1 3.5 7-1≈1 2.6 m, 裙楼及地下车库开挖深度H 2=6.7-1=5.7 m。基坑东侧为花园路, 距离约4.3m (局部约1.3m) ;北侧约29.5m处为五层住宅楼及花园大酒店;南侧约13m处为七层家属楼;西侧为学校多层住宅和图书馆, 裙楼基坑距图书馆7.4m, 主楼基坑距图书馆仅为4m。

2、工程地质情况

场地属黄河冲积平原, 地势平坦。地下水分为: (1) 潜水:埋藏在19.5m以上, 主要含水层在2m-17m范围内的粉土、粉质粘土层中, 该土层为弱透水层, 综合渗透系数可取0.5m/d。 (2) 承压水:埋藏在32m以上, 主要含水层在19.5m-32m的粉细砂层中, 该砂层透水性强, 具有承压性, 综合渗透系数可取5m/d。弱泥炭质土是两层的隔水层。

3、基坑围护

综合地质、水文条件, 基坑规模、深度以及周边环境, 根据以往施工经验, 本工程选择喷锚网支护止水技术+重点坡段桩锚支护、搅拌桩止水帷幕+管井降水技术相结合的深基坑综合支护治水:⑴南北侧:采用喷锚网支护止水;⑵西侧紧邻图书馆处:地下水位高、开挖范围内主要为敏感性高、易流动、易液化的粉土层, 普通锚杆施工会造成水土流失, 引起地面沉降, 危及楼房安全, 支护采用一次性自进式锚杆并设置一道止水帷幕。裙楼边坡采用一次性锚管+挂网喷射砼+搅拌桩止水帷幕 (深1 4 m) 。主楼边坡采用桩锚支护+搅拌桩止水帷幕 (深14m) 。施工两排长预应力一次性锚管, 避免锚杆施工中的涌水、涌沙现象。⑶东侧:用一次性锚管+挂网喷射砼支护止水, 局部离围墙较近段在开挖、支护及降水施工前先施工一排斜向注浆微型钢管桩对围墙和路边管网实施注浆软托换, 同时形成一道注浆防渗帷幕, 以减小后续支护施工对其的扰动。⑷在基坑南侧及与图书馆间设置回灌井, 若发现建筑物发生不利沉降立即启用, 保持建筑物下水体的原有状态, 控制降水引起的不利影响。

本方案根据以往的施工经验, 综合运用各种技术优势解决了一系列难题并降低了工程造价。

六、结语

如何采取一种在经济技术上都合理的支护类型, 必须充分考虑场地下水和土层条件、周围环境要求、具体开挖深度、工程重要性、工程造价和施工条件、当地的常用施工工艺设备以及经济技术条件以及工程要求并因地制宜地选择。

参考文献

[1]建筑基坑支护技术规程 (JGJ120-99) 及规程应手册

[2]建筑基坑工程技术规范 (YB9258-97)

土方开挖合同 篇5

土方开挖施工承包合同

甲方：XXX股份有限公司

乙方：

按照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规，就本项工程建设有关事项，遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，经双方协商达成如下合同：

一、工程概况：

1、工程名称：XXX项目

2、工程地址：XXX侧

二、承包范围及形式：

承包范围：基础基坑土方开挖工程、坑底基础梁、承台、电梯井、集水井开挖（工作内容包括但不限于：土方开挖、外运、辅助钻孔灌注桩的破除及桩头的外运、采用密闭车辆运输、清扫车的配置、落地土的清理、挖土机及运土车的施工道路铺设、降水井、电线电缆、工程桩的保护、安排小挖机在坑内对基础梁、电梯井、集水井等部位进行开挖、余土运至甲方指定余土堆放区域的平整归堆、回填土运至甲方指定回填土堆放区域的平整归堆、土地平整、路面及坑底铺走道板、场地内外道路清扫等）。

2、承包形式：包人工、包机械、包工期、包质量、包安全的承包方式进行承包。综合单价实行一次性包干单价。

三、工程工期：19#~22#、5B车库:XX月XX日~3月5日，XX#~30#：2月28日~3月3日，159#、17#、18#：3月4日~3月7日。（以上工期已考虑下雨、夜间施工申办情况、暂停等因素）。

四、工程质量：《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)合格标准，由甲方、代建单位、建设单位及监理单位共同验收认定。

五、合同价款：综合单价 14 元／立方米，此综合单价为完成本工程范围

第1页，共5页

所需之全部的费用包括但不限于：施工所需人工费、材料费、机械费、机械进出场费、挖土机及运土车施工铺设道路所需费用、渣土费、环境保护费、夜间施工费用、土方运至甲方指定区域的平整归堆费、乙方管理费、乙方应缴纳的个调税、税金等一切所需费用。承包方在合同履行期间不得再以其他任何名义计取其他费用。如甲方额外需用乙方完成其他工作，大挖机按200元/小时，小挖机按100元/小时。

六、工程结算与结算方式：

1、本合同以四方面进行考核后方可结算。

①、安全生产：应加强安全教育，认真执行安全技术规范，严格遵守安全

制度，落实安全措施，确保施工安全。

②、工程质量：坚持工程质量标准，严格按照设计图纸、施工验收规范、有关技术要求、土方专项方案、技术交底精心组织施工，确保工程质量达到约定的标准。

③、工程工期：按合同约定按期完成施工任务。

④、保洁文明施工：加强现场管理，严格执行建设主管部门及环保、消防、环卫等有关部门对施工现场的管理规定，做到文明施工。

2、工程竣工后，乙方上报结算书，甲方预算员在收到乙方结算书一个月

内算清工程量，结算书经甲方预算员、施工员、安全员、生产经理、项目经理等签字方生效。

3、工程量按实际完成工作量计算。基坑原始地面标高，由施工技术

部门测均匀20点平均标高测得，由甲、乙双方共同确认。

4、所有机械进出场费由乙方承担。

七、付款方式：

1、本工程无预付工程款，完成全部工作且双方确认工作量后，7日

内支付至30%，正负零结构完成建设单位支付进度款后，7日内支付至90%，剩余工程款结构完成十层建设单位支付进度款后，7日内付清。

2、工程款的拨付每次必须填写分包单位结算单，经甲方质检员、安全员、预算员、保管员签字后交项目经理批准后送财务进行拨付。乙方必须开具有效的增值税务发票。

3、由于建设单位资金不到位而造成的风险双方共同承担。

八、甲方工作：

1、甲方派XXX同志为工地代表

2、负责安置施工照明，派专人现场指挥施工，派专人清底、修坡、排水

等，地下、空间有碍施工的水、电、煤等管、线，均应排除以确保乙方施工。

3、会同建设单位办理夜间施工许可证。

4、甲方仅负责出土路口及卸点路口各派两名工日进行清扫，其余路面清

扫均由乙方负责。

4、开工前 2 天，对乙方进行现场交底，并提供经确认用以施工的所有

图纸。

5、施工中及时配合工程检验及设计变更，技术核定校正等事宜。

6、甲方指定余土堆放区及回填土堆放区。

九、乙方工作：

1、乙方派同志为施工工程代表。

2、乙方必须严格执行天津市建设管理委员会建质安〔2009〕273号文件

（关于加强建设工程土方运输管理通知精神）。

3、办理土方外运所需的各种相关程序及报批手续；在开工前10天编制好

基坑土方开挖施工组织设计交由甲方审核，每天向甲方提交已完工程进度统计报表。

4、乙方负责安排小挖机在坑内对基础梁、电梯井、集水井等部位进行开

挖。

5、施工所需机械和材料均由乙方自备，必须确保合同要求工期。

6、按设计图纸、土方专项方案及技术交底要求开挖，允许偏差

控制在施工规范允许范围内，乙方不按合同约定完成各项工作时，应承担由此造成的经济损失。

7、必须服从建设单位、代建单位、监理单位、甲方的指挥。提

供相应的企业资质证书及操作证。

8、乙方不能够及时清理道路的，甲方可安排工人清理，清理所用的人工

按200元/工日计算由乙方承担，在工程结算时扣除，9、在甲方指定的施工现场，按时开工，不得推迟，如有特殊情况变更或

阻碍施工日期及进度时，应由甲乙双方协商解决。

10、乙方按甲方指定地点堆放余土、回填土，所需土方数量由甲方核定，堆放余土、回填土必须按甲方要求归堆、整平。如不按要求归堆、整平，按1元/m3乘总挖土量在工程结算时扣除。

11、乙方须严格按照甲方的挖土顺序进行开挖（塔吊基础优先

开挖）。并负责做好降水井、电线电缆、工程桩的保护工作，若乙方

将降水井、电线电缆、工程桩损坏须原价赔偿，并承担由此造成的一切损失。

12、乙方若不能按照甲方的工期要求施工，罚款2000元/天，并承担由此造成对甲方直接或间接的一切损失。

13、根据国家、天津市有关技术操作规范及工程设计资料，精心施工，安

全施工，文明施工，确保工程质量，完成本合同项目。

14、施工中严格按施工方案施工，禁止基坑底土方超挖。

15、土方车辆出工地大门后的与之相关所有事宜，由乙方负责，一切责任

与甲方无关。

16、工程具备竣工验收条件，乙方按国家和天津市工程竣工有关规定，向

甲方提供竣工资料和竣工验收报告，由甲方3天内组织有关单位进行验收，办理交验手续。

17、在施工操作中或作业环境内如发生意外（或设备）事故和场外道路上

车辆行走发生的事故均由乙方承担全部责任。

十、违约责任：甲、乙双方如有一方不履行本合同规定，所造成的损失，均由违约方承担全部损失。

十一、争议的解决方法：对合同履行过程中的问题，双方协商解决，协商

不成可向人民法院提起诉讼。

十二、其他约定事项：

1、乙方在施工场地涉及危险地区或需要安全防护措施施工时，乙方必须

认真做好安全防护措施，在安全防护到位确保职工人身安全的情况下方可组织

工人进行施工。

2、乙方应允许甲方、监理、业主及其三方中任何一方的项目管理人员在工作时间内，合理进入工程施工场地或土方存放的地点，以及施工场地以外与本合同有关的乙方的任何工作或准备地点，乙方应提供方便。

3、施工质量不符合设计及规范要求，造成停工、罚款及返工的费用均由

乙方承担，工期不予以延长；罚款的所有的费用根据罚款额度甲方直接从乙方的工程款中扣除。

4、乙方必须遵守工程建设安全生产有关法律、法规和天津市的相关规定，严格按照甲方的要求施工，承担由于自身安全措施不力造成事故的责任和因此发生的费用。承担由于自身原因造成的因安全问题引起政府执法部门，业主、监理对甲方的罚款，罚款的所有的费用根据罚款额度甲方直接从乙方的工程款中扣除。

5、乙方全权负责本工程土方开挖期间但不限于：城管、环保、交通等相关

政府执法部门的关系，因乙方原因造成但不限于城管、环保、交通等相关政府执法部门的罚款，其罚款数额由乙方负责，罚款的所有的费用根据罚款额度甲直接从乙方的工程款中扣除。

十三、其他未尽事宜，双方协商解决。

十四、本合同一式四份，甲、乙双方各持二份、双方代表签字、单位盖章

之日起生效，工程结束费用结清后自动终止。甲方（签章）：乙方(签章)：

经办人：经办人 ：

联系地址：联系地址：

联系电话：联系电话：

大型基坑土方开挖施工方法 篇6

关键词：土方开挖 方法 要求 质量 安全

0 引言

土方开挖根据施工情况，满足开挖条件后分段分层开挖，针对本工程工期紧土方量大，结合现有实际情况及施工要求，为保证土方开挖顺利完成，决定采用机械与人工相结合的流水作业方法，土方开挖在现场实际施工过程中也会遇到很多问题，必须进行现场调查并根据现有施工条件制定出切实可行、经济合理的施工方案。土方施工往往具有工程量大、劳动繁重和施工条件复杂等特点，受气候、水文、地质、地下障碍等因素影响较大，不可确定的因素也较多，有时施工条件极为复杂。

1 工程概况

1.1 基坑概况

本工程基坑开挖面积约33990m2，±0.00相对黄海高程4.50m，场地标高-0.5～-0.70m，地下室基础底板板面标高为-5.20m，板厚为400mm，垫层片石厚度为25cm，底板底标高-5.85m，基坑周边承台底标高均为-6.55m，主楼范围内筏板底标高为-6.95m，电梯井坑

底标高为-8.85和-9.45m，基坑开挖深度为-5.2m～

-5.40m，电梯井坑与底板间为3.6m、2.5m、1.9m，挖土方量约20万m3。

1.2 基坑周边环境

基坑东侧为本项目部临时彩钢房，离基坑边5.5m处有条电力管线；基坑东南角为一座110kv变电站，变电站围墙与本工程红线大致重合，基坑距离该侧用地红线2.3m～4.6m；基坑南侧为开发区D河道；基坑西侧为上东路，已建成通车，道路下分布通信管线、污水管、雨水管、给水管；北侧为临时水泥路。

2 土方开挖的施工准备

2.1 机械准备

由于土方开挖量大、工期紧，开挖机械和运输车辆的投入数量是确保工期如期完成的硬件设施，因此项目部决定配备4台0.8m3反铲挖土机挖土，10T自卸车25辆。

2.2 人员准备

施工管理人员：4名施工员轮流跟班，安全员2名轮流跟班，电工2名轮流跟班，修边清底普工40名（20名一班轮流施工），凿桩头石工20名（10名一班轮流施工）。

2.3 材料准备

①准备16mm路基钢板若干，铺设施工道路，确保运土车辆行驶。

②采购φ12（小头直径）松木桩长4～6m若干备用和编织袋3000只，1000只装满黄砂备用。

③袋装水泥10T，黄砂、石子各20m3备用。

2.4 现场准备

①由于机械挖土容易碰压测量点，因此在开挖范围内先将各轴线和水准点引测到施工区域外，并加以保护。

②在现场大门口设洗车台，汽车出场时用高压水枪清洗轮胎及车身，以维护城市清洁。

③配备足够的夜间照明灯具。

3 土方开挖的施工方法和施工顺序

3.1 土方开挖的施工方法

3.1.1 人力开挖。土方量小而不便于机械化施工的地方，用人工开挖比较普遍。

3.1.2 机械开挖。建筑场地和基坑开挖，当面积和土方量较大时，为节约劳力，降低劳动强度，加快工程建设速度，一般采用机械化开挖方式，并采用先进的作业方法。

3.1.3 爆破开挖。爆破是开挖石方最有效的手段，也常用于土石方的松动和抛掷。定向爆破可用来撤除旧的建筑物，在水利工程施工中，通常采用爆破来开挖基坑，开挖地下建筑物所需要的空间，如隧洞开挖，也可用定向爆破建筑大坝。

3.1.4 水力开挖。水力开挖是利用水枪的高速射流交水上土方冲成泥浆或挖泥船的绞刀将水下土方绞成泥浆而后运走或筑坝的土方开挖方法。

3.2 本工程的施工方法

①本工程地下室土方开挖量约20万m3，根据设计要求，项目部决定采取以机械为主、人工为辅的方法开挖。②根据施工情况，满足开挖条件后分段分层开挖，针对本工程工期紧土方量大，结合现有实际情况及施工要求，为保证土方开挖顺利完成，决定采用机械与人工相结合的流水作业方法，同时根据设计、规范要求分三层进行土方开挖。③土方开挖工程需要采用退挖分层进行分段施工，根据土方开挖的走向，向出土口退挖。在施工时，每段端部基坑又将被分为两个作业面进行挖土，每作业面上均配置一台反铲下挖机，一台推土机配合堆土，按流向直接挖至分层面标高，即挖即装车即转运。④相邻基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。挖土应自上而下水平分段分层进行，边挖边检查坑底宽度和轴线，不够时及时修整，每1m左右修边一次，至设计标高，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高，要求坑底凹凸不超过15mm。⑤机械开挖至最后一步时，测量人员随即放出基础承台线，由人工挖除300mm预留土层，并清理整平，及时进行垫层的浇筑，防止基底土水份蒸发损失，导致土体积膨胀。⑥在土方开挖的过程中，应派人对挡土支护结构进行配合监测，如发现挡土支护结构有偏移过大的现象，立即采取回填加固等有效措施进行处理，待加固措施完成后，基坑偏移趋于稳定时才能继续进行开挖。机械挖土过程中，配有经验丰富的施工人员现场指挥，切实保护好桩身、超前钢管及锚杆支护系统不受碰撞，及配以一定的人工挖土。⑦基坑挖至基底标高，应报请监理公司由其会同设计、勘察、建设单位、质量监督等部门，检查基底土质是否符合设计要求；对不符合要求的松软土层、坟坑、孔洞等，应作出地基处理记录，认真进行处理，完全符合设计要求后，参加各方应签证隐蔽工程记录，作为竣工资料保存。

3.3 土方开挖的施工顺序

施工顺序遵循：开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。

第一层卸土开挖从自然地面-0.6m挖至-2.45m，即冠梁底处，此层开挖深度为1.85m→第二层开挖待支撑梁砼强度等级达到80%以上开始开挖至-5.45m，此层开挖深度为3.0m→第三层人工挖除最后400厚的余土及承台、地梁土方。

另留置三角土、支撑梁下电梯基坑土方采取人工挖除塔吊配合吊运至挖土机边装车运出。

根据设计后浇带划分3个施工段，共用沉降后浇带和伸缩后浇带将地下室分为30个施工区（见施工段划分平面示意图）。

■

施工段划分平面示意图

根据后浇带划分施工顺序：

第一层开挖顺序第一施工段、第二施工段由7区开始，由西向东退挖；第三施工段由16区开始，由东向西退挖。此层开挖主要是便于支撑梁施工，所以优先沿基坑边缘和内支撑梁先施工（见第一层土方开挖线路示意图，附后）。

第二层开挖顺序：第一施工段：11区→12区（预留三角土）→19区；第二施工段：7区→8区→14区→9区→6区→5区→10区→4区→3区→15区（预留三角土）→2区→1区；第三施工段：16区→22区→23区→25区→24区→21区→17区→18区→20区→26区→27区→28区（预留三角土）→29区→30区。（见第二、三层土方开挖线路示意图，附后）。

第三层人工挖土与第二层相同顺序进行。

■

4 土方开挖情况的处理

4.1 施工时注意的问题

①做好护坡桩的位移观测：在护坡桩顶上弹出位移观测线，并在基坑外稳固处设置观测点，按开挖进度做好位移观测。②注意检查护坡桩的渗漏水情况，发现渗漏水现象，应立即进行堵塞。③及时做好坑顶的防水堤和防护栏杆。④及时做好坑底的集水、排水工作。

4.2 异常下注意的问题

开挖过程中，施工人员要随时注意观察基坑土质变化及边坡稳定情况，出现异常情况，立即报告。

①场内如有暗浜或软弱夹层，应将於泥全部清除干净，用砂石分层夯实至设计标高。②开挖过程中如遇滑坡迹象，应立即暂停施工，报告业主并主动采取应急措施，在转移工人的同时，将滑坡现场进行封锁；测量人员根据滑坡迹象设置观测点，以便观测坡体平面及竖向位移，为应急措施提供重要的原始资料。

5 土方开挖的施工要求及质量保证措施

5.1 土方开挖的施工要求

①按以上施工段的施工顺序进行第一层土方开挖，按围护设计方案进行冠梁、内支撑梁施工。机械开挖时将废土及时外运，严禁堆放置施工现场。其余施工段按上述相同方法施工。②第一施工段：东南西面，以后浇带过一跨起坡，做1：2梯形自然放坡处理（见下图）。

■

③第二施工段：7区土方按土方开挖示意图分层挖至坑底，组织施工、承台、地梁砖模、垫层、钢筋绑扎，7区底板浇捣换撑带，待7区换撑带砼强度达到80%以后开挖8区土方，按7区施工方法，待8区换撑带砼强度达到80%以后开挖剩余施工区。④在开挖至坑底50cm时，测量人员抄出50cm水平标高用红油漆标记在每根工程桩上，用以控制机械挖土和人工挖土的厚度控制，严禁超挖。⑤机械挖至坑底-5.45m处，留足45cm人工挖除，施工人员随时校核基底标高，并按轴线用石灰放出每个承台的土方开挖边线和每条地梁的土方开挖边线，此时安排足够的清土人员与挖机配合作业，人工将土抛至挖机作业半径内一并挖出，这样有利于工期，能够保证和减少工人劳动强度。⑥待地梁、承台土方开挖完成后，立即进行下道工序施工，即砌筑砖模、浇筑垫层，尽量减少地基土的暴露时间。

5.2 土方开挖的质量保证措施

①开工前要做好各级技术准备和技术交底工作。施工员、测量工要熟悉图纸，掌握现场测量桩及水准点的位置尺寸。②施工中要配备专职测量工程师进行质量控制。要及时复撒灰线，将基坑开挖下口线测放到坑底，及时控制开挖标高。③认真执行开挖样板制，即凡重新开挖边坡坑底时，由操作技术较好的工人开挖一段后，经测量工程师或质检人员检查合格后作为样板，继续开挖。操作者换班时，要交接挖深、边坡、操作方法，以确保开挖质量。④开挖边坡时，尽量采用沟端刀开行，挖土机的开行中心线要对准边坡下口线。要坚持先修坡后挖土的操作方法。⑤机械挖土过程中，土建要配备足够的人工，随时配合清坑修坡，将土送至挖土机开挖半径内。这种方法既可一次交成品，确保工程质量，又可节省劳动力，降低工程成本。⑥底层开挖后即为设计场地面标高，要注意成品保护。

6 总结

本论文根据本工程的情况，为了满足开挖条件后分段分层开挖，针对本工程工期紧土方量大，结合现有实际情况及施工要求，为保证土方开挖顺利完成，决定采用机械与人工相结合的流水作业方法，同时根据设计、规范要求分三层进行土方开挖，能够更加顺利安全的进行土方开挖工作，加速工程进度。

参考文献：

[1]《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300-2001）.

[2]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）.

[3]《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）.

[4]《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）.

[5]《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）.

[6]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）.

[7]《建筑基坑工程检测技术规范》（GB 50497-2009）.

[8]国家、地方现行使用的其他有关规范或规程.

重庆某连接线隧道爆破开挖设计 篇7

1.1地理位置及工程范围。重庆千厮门大桥工程渝中连接隧道全段均位于渝中半岛内, 隧道左线起止里程ZK13+780.506~ ZK14+501.343, 长720.837m;右线起止里程YK13+782~K14+493. 618, 长711.618m。隧道纵面设计为倒人字纵坡, 进出口最大纵坡分别为+4%、-4%。隧道最小埋深为12m, 最大埋深约34m。

其中拟定控制爆破区段是左洞从地铁1号线向东允爆点ZK14+020 ~ZK13+970, 地铁1号线向西允爆点ZK14+070 ~ ZK14+333, 全长313m;右洞从地铁1号线向东允爆点YK14+015~ YK13+970, 地铁1号线向西允爆点YK14+065~YK14+325.6, 全长305.6。隧道在爆破区段上经过了数栋高层建筑物和数目众多的2-7层住宅楼, 建筑物基础形式多为条形基础和独立是基础, 部分基础基底高度距离隧道拱顶非常近, 这就要求设计方案需要把爆破减震放在重要位置上, 通过全面科学的计算, 参考其他类似工程等方法来对隧道爆破进行综合减震。

1.2工程地质概况。拟建工程场地地貌单元分别为:长江冲积阶地地藐和构造剥蚀浅丘地藐。K13+785~K13+980段属长江冲积阶地地藐, 构造剥蚀浅丘地藐存在于隧道全程。岩层呈单斜状产出, 其倾向250~300°, 倾角5~10°。场地基岩中主要发育以下两组裂隙: J1:倾向15~35°, 倾角70~80°, 张性, 裂隙面一般平直, 宽度3~ 5m, 最大延伸长度大于10m, 结合差;J2:倾向290~310°, 倾角70~80°, 压扭性, 裂隙面较直, 宽度2~4m, 局部充填物粘土, 延伸2~5m, 裂隙间距1~5m不等, 结合差。根据地质资料及岩性分析, 爆破区无不良地质现象。

1.3爆破区域主要建筑物特征。爆破段地面两侧高层建筑物林立, 地下管道、人防硐室分布复杂密集, 很多管道线路使用年限已久, 又因为在市中心地下而很少维修和护理, 易受到爆破振动的影响, 甚至破坏。其中对隧道爆破施工影响较大的有:

中国农业银行重庆市分行 (办公楼) :建筑物基础底面到隧道左线拱顶距离为27.73m;筷子街65号:建筑物基础底面到隧道左线拱顶的距离为27.56m;罗汉寺及附属殿宇:建筑物基础底面到隧道左线拱顶距离为17.61m;新华街91号:建筑物基础底面到隧道右线拱顶距离为22.18m;重庆轨道交通一号线:虽然一号线不在爆破开挖区域, 但是其边界到隧道右线爆破开挖区边界最短距离为12.41m, 将会受到爆破振动的影响;重庆市消防一支队:建筑物基础底面到隧道右线拱顶距离为22.25m。

2渝中连接线浅埋隧道爆破设计

2.1开挖方法。隧道爆破一般采用小孔径的钻眼爆破, 爆破的效果和质量在很大程度上取决于钻眼爆破参数的选择。一般先根据经验或定额初选基本参数的取值范围, 根据现场试爆结果, 修正并重新确定钻眼爆破的基本参数。除了掏槽的形式及其基本参数外, 钻眼爆破的主要参数还包括:辅助眼和周边眼的参数设计、钻眼深度、 单位耗药量、炮眼数目、药卷直径和炮眼直径等。确定钻眼爆破参数时, 不仅要参考岩石地址和隧道断面、掘进的条件等, 还要 (转下页) 考虑到各参数间的相互关系已经不同炮眼爆破效果的相互影响和相互作用, 如: 炮眼利用率、岩石破碎度、隧道轮廓平整度、循环进尺长度等[2]。

该爆破工程断面面积为153.382~155.286m2, 属于大断面爆破开挖;隧道围岩等级Ⅳ~Ⅴ, 中等强度岩石; 爆破段上覆建筑物较多, 埋深较浅且振速要求严格, 致使单段最大药量很小。综上所述, 该工程开挖方法选用导洞法分部开挖, 采用小断面导洞掘进, 开挖工程量小, 对加快整个工程进度创造了有利的条件。小断面导洞掘进可以大幅度的降低单段装药量, 减少爆破段数;与此同时会创造出2~3个自由面, 减弱了爆破所产生的夹制力, 提高了炮孔利用率, 减弱了爆破振动对地面建筑物的影响。

2.2掏槽形式及炮孔参数。综合工程条件, 选用“六斜三空”的混合楔形掏槽方法, 掏槽眼直径为42mm, 空眼直径为80mm, 掏槽眼位尽量布置在开挖断面的底部, 以加大掏槽部位爆源至地面建筑物基础底部 (或地面) 的距离, 减小掏槽爆破对周围建筑物的震动影响。

循环进尺为0.5m, 掏槽孔孔口距0.74m, 孔深0.65m, 夹角66°, 空孔直径80mm;循环进尺为1.0m, 掏槽孔孔口距1.30m, 孔深1.40m, 夹角66°, 空孔直径80mm;循环进尺为1.5m, 掏槽孔孔口距1.80m, 孔深1.90m, 夹角66°, 空孔直径80mm。最终设计炮孔参数见表1至表4所示。

3钻爆施工作业

3.1测量。测量是控制开挖轮廓精确度的关键[3]。采用徕卡TCRA1102型全站仪进行自动测量, 并与PC电脑联机进行数据处理, 控制断面开挖采用自动炮孔放样测量系统进行。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。

3.2钻孔。采用钻孔台架配YT-28气腿式风动凿岩机严格按照爆破设计进行钻孔, 在钻孔时要做到:掏槽眼眼口间距误差和底眼间距误差不大于5cm;辅助眼眼口排距、行距误差不大于5cm;周边眼间距误差不大于5cm, 外斜率不大于50mm/m;底眼不超出开挖断面轮廓线10cm, 最大不超过15cm;周边眼与内圈炮眼排距误差不大于5cm;炮眼深度误差不大于5cm;按不同地质条件, 随时调整炮眼数量、深度、用药量及装药结构。

3.3装药。钻完孔后, 用高压风吹孔, 经检查合格后装药。装药分片分组负责, 严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。 爆破网路连接、检查及起爆, 按照爆破设计要求和GB6722-86《爆破安全规程》严格执行[4]。

4微震减震控制措施

本文钻爆施工中将采取如下微震减震控制措施:

掏槽孔采用“六斜三中”混合楔形掏槽方法, 提高炮孔利用率的同时还可以降低爆破振动;

预留了600mm的光爆层最后爆破, 虽然在工序上有所增加, 减缓了施工进度, 但是可以充分保护围岩的完整性和减少超挖、欠挖等爆破问题的发生;

光面爆破时, 每孔间距为250mm, 采用隔空装药, 其他的作为导向孔, 可以达到预切断爆破区和保护区的边界, 诱导爆破裂缝的产生, 阻隔爆破应力波的传播三种目的;

周边孔分成三段起爆, 很大程度上降低了单段起爆药量;

合理的单段炮孔数选择, 在不超过最大段起爆量的同时, 又使全部段号不超过21段;

采用矩形和线性布孔方法, 减少了爆破时夹制作用力, 提高了炸药能量可以充分, 减弱了爆破振动。

5结论

本文以重庆渝中连接线隧道工程为设计背景, 依托微震控制爆破技术, 对隧道上断面的开挖进行了设计。通过建立隧道与地面建筑物的三维空间关系, 测量出被保护建筑物与爆破源的距离, 利用萨道夫斯基公式及其修正公式反算出最大段装药量, 并按照振动速度的要求, 合理科学的分配每段隧道的循环进尺及不同进尺条件下的爆破参数。最后对设计方案再进行振速验算, 在确保满足允许振速的情况下, 优化设计方案, 使施工全过程达到效率最高, 操作简单便于施工, 炮孔利用率较高的目的。

摘要：隧道爆破开挖是一种经济实用且快速有效的施工方法[1]。本文以重庆渝中连接线隧道工程为设计背景, 依托微震控制爆破技术, 对隧道上断面的开挖进行了设计。通过测量出被保护建筑物与爆破源的距离, 利用萨道夫斯基公式反算出最大段装药量, 并按照振动速度的要求, 分配每段隧道的循环进尺及不同进尺条件下的爆破参数, 使施工全过程达到效率最高, 操作简单便于施工, 炮孔利用率较高的目的。

关键词：爆破参数,微震控制爆破技术,掏槽形式

参考文献

[1]张应立著.工程爆破实用技术[M].北京:冶金工艺出版社, 2005:172-191.

[2]韦爱勇著.控制爆破技术[M].成都:电子科技大学出版社, 2009:42-60.

[3]李又云, 李锦华.铜锣山隧道爆破设计与施工技术[J].公路, 2007, 12:222-224.

桥梁深基坑开挖支护的设计与施工 篇8

厦门市快速公交系统 (BRT) QA标154#～164#墩共计11个桥墩地处火车站前的厦禾路上, 桥梁上部结构为预应力砼现浇箱梁, 下部采用桩基承台接墩柱结构, 最大墩高约21.5 m, 地面以上采用矩形板式花瓶墩, 地面以下采用矩形实体墩柱, 采用群桩结构, 每个承台设有4或6根桩基。承台尺寸有:9.7×5.7×3.0 m、11.3×5.7×3.5 m、11.1×5.7×3.0 m三种形式。受正在施工的火车站地下商业街的影响, 桥墩承台必须设置在商业街底面以下, 由此造成桩基础及承台埋深较大, 上述11个承台开挖深度在12.5 m～14.0 m之间。由于该段地处繁华的厦禾路, 为减少对地面交通的影响, 不可能采用放坡开挖的形式进行承台施工, 因此基坑开挖必须采取垂直开挖形式。

2 建设条件

2.1 施工条件

本段位于既有的厦禾路, 交通条件较好, 能够满足人员、设备、机械、材料的进场要求。厦禾路在火车站段车流量、人流量最大, 为满足施工需要在原有的八车道封闭了四个车道 (12.6 m宽) 范围作为施工区域, 增加了该段交通压力。桥梁基坑支护开挖施工均在围挡内进行, 基坑开挖支护的稳定对道路影响较大, 设备进出场、土方运输及砼施工受交通影响较大。

2.2 土层地质分布情况

场地内土层分布从上而下为:①填筑土、①-a抛石、②中塑性亚粘土、②-1粗砂、③中塑性残积亚粘土、④全风化花岗岩、⑤散体状强风化花岗岩、⑥碎裂状强风化花岗岩、⑦弱风化花岗岩、⑧微风化花岗岩。

2.3 水文地质条件

场地内水文地质条件较复杂, 主要有四种类型地下水:上层滞水、松散岩类孔隙潜水、风化带网状孔隙裂隙潜水～微承压水及基岩裂隙承压水。

上层滞水赋存于①杂填土层的孔隙中, 属弱～中等透水层;松散岩类孔隙潜水主要分布于冲洪积二级阶地中, 含水层为②-1粗砂层, 属强透水含水层;风化带网状孔隙裂隙潜水～微承压水含水层由③中塑性残积亚粘土、④全风化花岗岩、及⑤散体状强风化花岗岩组成, 均属弱透水层, 水量较贫乏;基岩裂隙承压水含水层为⑥碎裂状强风化花岗岩、⑦弱风化花岗岩及⑧微风化花岗岩, 透水性为中等～强, 地下水量较丰富, 其地下水水位总体埋藏较深。地下水主要接受大气降水和地下水的侧向补给。

3 支护方案的确定

根据上述墩位的工程地质和水文地质情况, 以及所处的环境要求和工期要求, 基坑支护方案主要考虑了排桩支护、钢板桩和倒挂井壁等三种方案。综合比较三种方案:钢板桩方案有施工速度快、工期短的优点, 但钢板桩在进入亚粘土层后很难打入, 而且在遇到孤石时处理困难, 难以形成闭合的竖向支撑结构;倒挂井壁方案是采用边开挖边支护, 及时形成封闭的钢筋混凝土框架, 其竖向支护刚度较小, 且支撑较密, 不利于开挖施工;排桩方案是采用桩基加3道支撑结构, 可形成较大的竖向支撑刚度, 支撑较少, 便于开挖施工。

经综合分析比较, 结合该地段周边建筑深基坑的施工经验, 基坑支护结构设计采用“冲 (钻) 孔桩+3道内支撑”的形式。

支护桩沿承台周边形成矩形围护结构, 采用桩径800 m m冲孔桩, 间距1.2 m～1.5 m, 桩长入承台底部2 m以上, 未进入坑底的地段桩底嵌入中风化50 cm, 桩顶采用冠梁将围护桩连成整体, 冠梁截面为0.8×0.5 m, 桩基砼等级为C25, 冠梁砼等级为C30。内支撑体系采用围檩加角撑、对撑结构, 支撑竖向间距为3 m～4 m, 围檩和对撑采用HU350c型钢 (350×350×12×19) , 角撑采用HU300c型钢 (300×300×15×15) ;桩间采用喷射砼护面, 喷射C20砼面层厚80, 锚筋采用ϕ16钢筋、长度不小于1.5 m间距1 500×2 000 mm, 钢筋网片采用双向筋ϕ6@200×200绑扎。支护结构设计详见图1。

4 土方开挖方案

本工程基坑面积较小, 基坑开挖面积较承台宽度每侧宽50 cm, 最大开挖尺寸为12.3×10.7 m。单个基坑土方开挖量除161、162#墩为1 700 m3外, 其他基坑土方约为1 000 m3。分四层开挖, 第一层开挖量220 m3～400 m3, 第二层开挖量220 m3～530 m3, 第三层开挖量220 m3～400 m3, 第四层开挖量280 m3～400 m3。开挖厚度分别为3 m、3 m～4 m、3 m和4 m。开挖时采用逐层开挖, 每层不超过1 m。

4.1 开挖施工平面布置

土方开挖深度在5 m以内采用普通挖掘机开挖, 开挖深度大于5 m采用长臂挖掘机开挖, 基坑边角人工配合挖除, 挖掘机直接装车运至弃土场。挖掘机在基坑的东侧或西侧区域内的砼路面上作业, 反铲挖斗作业方向平行于线路方向。运土卡车停放在两基坑间的空地上装土, 从两基坑间临时拆除的围挡位置进出场, 禁止在围挡内的基坑边行驶。详见图2。

4.2 开挖施工流程基坑共分四层开挖, 即

(1) 表层土方全部挖除, 包括破碎砼路面, 挖土至第一道支撑底标高。

(2) 第一道钢支撑安装施工。

(3) 第二层土方开挖, 左右侧均匀对称开挖, 开挖顺序为Ⅰ区→Ⅱ区→Ⅲ区, 如图3所示, 挖至第二道支撑的底标高。

(4) 安装第二道钢支撑。

重复第3、4施工, 依次开挖第三、四层土方, 并安装撑, 直至挖至设计坑底标高。

4.3 降排水措施

坑外排水采用在基坑顶部设截水墙, 沿冠梁四周砖砌30c m高的截水墙, 防止地表水流入坑内;坑内排水采用明排, 在坑底四周设置排水沟和集水井, 坑底水通过排水沟汇集到集水井, 在坑壁上如果发现有较大的渗水点时, 打设泄水孔, 安装ϕ25的泄水钢管, 将水引至井底的集水井内, 用水泵抽到坑外市政排水管网。

5 主要施工工艺及方法

5.1 施工顺序

施工顺序为:桥梁工程桩施工→支护桩冲孔→支护桩灌注砼成桩→冠梁施工→开挖土方至各道支撑处→喷射砼施工→安装钢支撑→开挖至坑底→浇注砼垫层→承台施工→承台周边回填→墩身施工→基坑回填。

5.2 支护桩施工 (施工方法同桥梁桩基施工, 不作叙述)

5.3 冠梁施工

凿毛处理桩芯顶面混凝土, 清除桩顶浮碴、杂物和积水, 对桩顶锚固钢筋进行除锈处理, 并校正。要求处理后桩芯混凝土顶面标高不超过理论桩顶标高。按设计绑扎冠梁钢筋, 主筋应与桩顶锚固筋焊接, 以保证结构的整体性。冠梁钢筋绑扎完毕后, 支立冠梁模板, 架设时应确保钢模板的牢固、可靠, 然后一次性浇筑混凝土至设计标高。

5.4 土方开挖

待支护桩及冠梁砼强度达到设计值的70%以上, 即可进行土方开挖。开挖深度在5 m以内采用普通挖掘机开挖, 开挖深度大于5 m采用长臂挖掘机开挖, 直接装车运至弃土场。

土方开挖施工控制要点:

(1) 开挖应分层均匀对称开挖, 每层厚度不超过1 m, 开挖至每道支撑底标高后停止开挖, 进行安装内支撑, 严格遵守“分层开挖、先撑后挖”的原则。

(2) 当发现地下水位较高、水量较大或流泥严重, 立即停止开挖, 待采取有效降水措施后方可继续开挖。

(3) 注意挖掘机开挖时不得碰撞支护结构及钢支撑。

(4) 土方开挖接近设计标高时, 由专人测定坑底标高, 并设置标高控制木桩, 再引至挖土控制标桩。

5.5 内支撑施工

支撑施工与土方开挖相互交叉搭接进行, 施工中必须坚持“先撑后挖”的原则。第一层土方开挖至第一道支撑底后, 进行钢支撑安装, 随后进行第二层土方开挖, 挖至第二道支撑底后进行第二道支撑安装, 依次施工至第三道支撑。

钢支撑安装要求如下:

(1) 支撑的拼接方法:钢构件长度的拼接、支撑与围檩间均采用焊接, 拼接点的强度不低于构件的截面强度, 且拼接点应设置在支撑的交汇点附近。

(2) 节点处理:支撑体系的连接节点应力集中、受力复杂, 应仔细检查每个节点, 确保节点钢构件间填实并焊接牢固。

(3) 质量验收:对每个构件及连接节点电焊质量逐个检查、逐点验收。支撑安装的容许偏差应符合以下规定:

支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差:±30 mm;

支撑两端的标高差:不大于20 mm及支撑长度的1/600;

支撑挠曲度:不大于支撑长度的1/1 000;

支撑水平轴线偏差:不大于30 mm。

5.6 支护桩间土喷射砼护面

支护桩间土采用喷射砼护面, 喷射砼应随挖随喷。喷射施工顺序及施工要求:

(1) 每步开挖后, 若坑壁土质较差, 即对修整后的坑壁立即喷上一层薄砼或砂浆, 尽量缩短坑壁土体的裸露时间。

(2) 按设计要求间距打设ϕ16锚筋。

(3) 绑扎ϕ6钢筋网, 并与锚筋连接牢固, 确保保护层厚度符合设计要求。

(4) 埋设ϕ80PVC泄水管, 将水引至坑内排水沟。

(5) 喷射砼施工

喷射采用干喷, 80 mm厚一次喷射完成。配合比通过试验确定, 粗骨料最大粒径不宜大于12 mm, 水灰比不宜大于0.45。

B在坑壁上隔3 m距离打入垂直短钢筋作为喷射砼厚度标志, 喷射砼的射距保持在0.8 m～1.5 m范围内, 并使射流垂直于壁面。喷射砼的路线从壁面开挖层底部逐渐向上进行, 但底部钢筋网搭接长度范围以内先不喷砼, 待与下层钢筋网搭接绑扎之后再与下层壁面同时喷射砼。砼接缝在继续喷射砼之前应清除浮浆碎屑。

喷射砼终凝后2 h采取喷水养护措施。

5.7 浇注垫层砼

挖至垫层底标高, 在基坑四周挖排水沟, 降水引至集水井, 用潜水泵进行抽排, 浇注封底C20砼300 mm。

5.8 支撑拆除

随着基础结构向上逐步施工, 支护结构的钢支撑需逐层拆除, 以保证墩身的正常施工。承台施工完成后, 在承台周边回填并砂灌水密实。按设计位置在承台周边浇注C20砼传力带与支护桩顶紧, 待传力带砼强度达到设计的75%后, 拆除第三道钢支撑, 进行墩身施工。待墩身施工完成后, 分层回填砂灌水密实, 浇筑传力带, 依次拆除第二道、第一道支撑。

支撑拆除方法:采用氧乙炔气割拆除水平支撑与钢围檩的连接节点, 使连接节点应力释放并解体, 割断时需用吊车吊索将其吊紧。解开连接后, 用吊车吊出地面。

6 基坑开挖监测

本基坑侧壁安全等级为一级, 施工时按动态设计、信息化施工, 加强监测及信息反馈制度。基坑开挖之前, 结合实际情况, 编制监测专项方案, 确定监测内容、使用的仪器、监测频率、警戒值、监测点布置、精度要求。

本工程基坑监测项目主要包括:支护桩顶部水平位移监测、坑外水平位移和地表沉降观测、临近地下管线沉降与位移监测、道路监测、临近建筑物监测。监控预警指标为:①支护结构的最大水平位移已大于基坑开挖深度的1/300, 或水平位移速率已连续三日大于3 mm/d;②基坑支护结构的喷锚部分中有个别构件出现应力骤增、断裂的迹象;③煤气管道沉降或水平位移日变量均不得超过3 mm, 或累计10 mm;④周围建筑物的不均匀沉降已大于现行建筑地基基础设计规范规定的允许值, 或建筑物倾斜速率已连续三日大于0.0001H/d。监测频率为:土方开挖过程中, 基坑水平位移和沉降每周观测一～二次;承台浇注后, 每周观测一次;遇到暴雨或位移较大等异常情况时, 适当加密观测次数。

7 结语

(1) 位于繁华闹市区的深基坑围护结构安全对周围环境的影响重大, 必须选择合适的围护结构。

(2) 深基坑施工应以监控量测作为围护和支撑体系安全的重要控制手段, 实行动态设计、信息化施工。

摘要：厦门快速公交系统 (BRT) QA标高架桥位于厦禾路上, 其中火车站前段桥梁基坑开挖深度为12.5m～14m, 本文详细介绍了深基坑开挖支护的设计与施工, 对今后类似工程的施工提供借鉴经验。

关键词：深基坑,开挖,排桩支护,设计,施工

参考文献

[1]JGJ120-99, 建筑基坑支护技术规程[S].

[2]GB50017-2003, 钢结构设计规范[S].

[3]JTJ041-2000, 公路桥涵施工技术规范[S].

开挖设计 篇9

人工沟渠的修建, 不仅会改变水文的功能, 也会改变水在不同水体或陆地的汇流路径与停留时间, 进而也会影响整个流域的水循环。修建的人工沟渠可以重新分配降水, 改变降水的蒸发与入渗情况。沟渠具备一定的宽度与深度, 当发生暴雨的时候, 沟渠也可以运用植被的缓冲蓄水作用与自身容积的特性, 将地表径流进行阻滞。沟渠系统可以改变水的路径, 通过纵向与侧向径流将雨水进行分散储存与收集。沟渠的存在可以将降水快速流入沟渠中, 同时沟渠作为输水系统可将洪水快速排出。沟渠仿佛像一个大的漏斗一样, 可以降低洪水在沟渠中停留的时间, 因此, 沟渠在河道整治中的作用十分巨大。现今, 沟渠的修建不能仅仅考虑沟渠的储水与排水的功能, 而应将生态环境的效应考虑进去。沟渠通过合理的设计, 发挥沟渠的整体生态环境的效应。

1 沟渠开挖的原则

1.1 经济性

沟渠建设的过程中, 应使用先进的工程技术方法与高效、经济的传统技术。同时采取因地制宜的方式, 合理的布置岸坡的植被, 同时寻找满足区域发展的经济的处理污染的措施。最终实现经济性与景观性的融合, 创建生态沟渠。

1.2 力争功能的多样化

沟渠在进行规划布置的时候, 应进行多方面的考虑。在保证安全、灌溉的基础上, 也应考虑沟渠的储水排水功效、生物栖息、净化污染的作用。力争使沟渠的建设接近自然, 沟渠与生态相统一, 实现经济效益与社会效益的双赢。

1.3 生物多样性

沟渠在修建的过程中, 应注意保护生物的多样性。沟渠修建在满足防洪排水的条件下, 应注意保护沟渠的自然状态, 保护生物原有物种的生存环境, 同时也要创建新的生物的生存环境。

1.4 自然原则

沟渠在进行开挖的过程中, 应注意保护生态系统, 尽可能地降低生态系统的破坏性。在进行作业的时候, 应注意表土的处理措施。应在某一地段存放开挖的表土, 在施工结束后进行回填。表土是植被生长的基础, 内部中含有大量的微生物群体, 因此, 应避免在施工中采取简单清除的方法, 保护乡土的种植物, 尽量减少对生态系统的不能挽回的伤害。

1.5 生态原则

沟渠的建设中, 应充分考虑沟渠的原有功能与结构, 减少与改善流域的生态退化问题。应注重坡岸的植被建设, 控制河堤的水土流失, 大力种植水生植物与动物, 提高水的自净能力。实现局域气候的改善, 提高生物多样性, 进而有效控制污染物。

2 施工方法受到河流地质形式的影响

沟渠开挖的线路受到河流的地形、地质条件、水文条件与施工设备、场地的影响。

1) 穿越点处地层主要为岩石成分, 不能进行开挖导流沟, 在施工中就需要采取围堰导水的方法。

2) 对于冬季不能断流的河流, 施工中主要采取围堰导流渠———导流的方法。

3) 对于已经断流, 但是还有大量积水的沟渠、水塘与河流, 在施工中就需要采用围堰截流排水方法。

4) 对于已经干涸的河流、水塘与人工干渠都直接采取大开挖的形式。

3 沟渠开挖的主要工序与施工措施

在沟渠开挖中, 我们主要介绍围堰导流大开挖方式, 如图1。

3.1 施工流程

3.2 施工前的准备

在进行施工之前, 都要进行工程的审批, 在得到允许后, 按照具体的施工方案进行准备。首先, 购买施工需要的材料, 并运送到现场;其次, 准备施工的设备、用具;第三, 办理施工临时用地的征用手续;第四, 完成施工导流渠、堆放场地、施工作业带等区域的测量放线工作。

3.3 混凝土配重块预制

在管沟开挖之前, 就需要进行混凝土压重块的预制。在管道埋深与防腐的检测之后, 再安装压重块。对于石方的地段, 需要进行细土的回填, 待检漏等工作完成后, 即刻进行压重块的安装。在完成压重块的安装后, 在管沟沟底、配重块底部之间运用土工布袋装土进行填实, 避免对管道的伤害。

3.4 导流、围堰

1) 导流。在进行施工前, 需要在荒地处开挖导流渠, 同时依据河流的水流量确定导流渠的宽度。导流渠的开挖应依据就近原则, 由上游向下游开挖, 同时将挖出的土放在渠边当做护堤。导流渠开挖要确保顺直, 防止出现“S”弯。同时也要避开滑坡与容易塌方的地段, 在土质稳定的地段进行作业。

2) 围堰。下游围堰直接就近取土填筑, 上游围堰也可用此方法。但是, 当河水流量较大时, 就需要增设支护木桩。支护木桩主要是沿上游围堰迎水面打一排木桩。在进行围堰后, 要注意防止围堰出现渗漏情况。当发生渗漏时, 就需要在围堰外面, 加设一层防水土工布。

3.5 开挖与排水

首先, 在管沟开挖之前, 应进行测量放线。分别设置管沟边界线桩、管道中心线桩, 以便随时对管沟边界线、管道中心线进行进线控制。其次, 可以采用挖掘机与推土机进行管沟开挖作业。挖掘机将推土机铲出的土, 放在地面的堆土区。第三, 在开挖的过程中, 开挖的同时也需要在边侧修筑集水坑, 运用水泵将水抽出, 并将水排到下游50 m河流中, 尽量减少水的回流量。开挖出去的土, 应尽量堆放在上部的围堰边侧, 起到挡水的功能。

3.6 管道安装

沟渠开挖完成, 就可以在沟下进行管道安装与焊接。同时也需要进行管道试压、防腐与检测。沟下作业容易引发塌方, 因此, 我们应设置防塌方棚。

3.7 回填管沟与地貌的恢复

首先, 回填管沟应借助挖掘机进行, 对于岩质段管沟在进行回填的时候, 应加入稳定基岩。同时应按照需求修建护岸与挡土墙。对于河床不稳的地段, 护岸的形式应采用石笼基础与草袋结构相结合。其次, 沟渠管道完工后, 需要进行工程地貌的恢复。在河床、沟、渠地貌的恢复过程中, 应注重生态效应, 尽量保持岸坡的自然状态。在河床上不能出现干扰排泄洪水的物体, 以避免出现对水土保持不利的因素。护岸的边缘与原河岸之间的连接尽量平滑, 在沟渠的护岸上可以种植一些稳固堤岸的水生植物, 以确保沟渠的生态平衡。

4 结语

伴随着人们对于生存环境、生态环境需求的提高, 近些年来, 围绕城乡地区河道整治的问题逐渐被人们所关注。现今的河道整治中, 沟渠的施工设计对于河道的综合治理起着至关重要的作用。沟渠的施工作业具有较强的阶段性, 因此, 在每一个阶段都应严格按照施工的标准进行控制, 同时也应依据施工中的具体情况, 采取适当的施工技术, 保证各个施工阶段与关键环节的施工质量。最终使沟渠的建造不仅符合基本的储水与排洪的作用, 同时也应满足生态沟渠的功效。

摘要：伴随着人们对于生存环境、生态环境需求的提高, 近些年来, 围绕城乡地区河道整治的问题逐渐被人们所关注。现今的河道整治中, 沟渠的施工设计对于河道的综合治理起着至关重要的作用。沟渠的施工作业具有较强的阶段性, 因此, 在每一个阶段都应严格按照施工的标准进行控制, 同时也应依据施工中的具体情况, 采取适当的施工技术, 保证各个施工阶段与关键环节的施工质量。沟渠通过合理的设计, 发挥沟渠的储水与排洪作用、维持生态环境的效果。

关键词：河道整治,沟渠,线路优化

参考文献

[1]李秀娜.农村水利工程施工技术的分析探讨[J].农民致富之友, 2014, 58 (5) :122.

[2]宋朝辉.提高水利施工技术确保工程质量[J].科技致富向导, 2013, 21 (4) :25-26.

[3]张文研.水利施工技术现状及改进措施[J].黑龙江科学, 2013 (12) :115-116.

[4]徐立玲.河道整治存在的问题及解决方法[J].水土保持应用技术, 2013, 33 (3) :29-30.

[5]童晓玲.河道整治中存在的问题及对策浅论[J].中国水运:下半月, 2012, 5 (6) :155-156, 183.

开挖设计 篇10

顶管施工工艺是指利用定推机械将管道推进至设计位置。牵引管施工工艺是指利用牵引机械,经多次扩孔后将管道牵引至设计位置。

这两种工艺在市政工程,尤其是旧城改造、已建道路下雨污水管道工程中应用得非常广泛。然而,相应的设计、规范却不尽完善,除了有部分地方规范(规定)外,国家尚无针对性的标准和规范。

特别要指出的是,设计文件仅对施工工艺简单地指明了,但具体的构造做法往往不够仔细,导致的后果不容忽视,小则影响到工程最后的决算造价,大则影响到工程施工质量,甚至造成质量事故。

1 现状

非开挖管道进出口井洞的构造是设计中容易忽略的问题。在一般的施工及验收技术规范中,往往只提及要采取措施,却无具体方法。如《排水管道定向钻进敷设施工及验收技术规范(试行)》(2006.08上海)中,“管道进出洞口的措施”一节,提出的降水及注浆的方案在实施上存在着可行性问题。

设计管道进出洞口,为便于施工,通常大于管道外径10～20 cm。这看似很小的洞口封堵细节处理,往往被经验不够丰富的施工单位忽视。结果施工时洞口土体的流失严重,井内泥浆横流,工人操作难度大;检查井周边地面下沉,严重时导致周边建(构筑物及已建管线的沉降,或发生更不利的情况。补救工艺施工时间长,投资大,影响工程建设的进度。

例如浙江省慈溪市某工程D800污水管道过现状河道,位于现状桥梁边线外侧10 m,采用顶管施工工艺,顶管管材为F管。顶管埋深约10 m,位于淤泥质土层下的黏质粉土层内,层厚约10 m,力学性质较好。

检查井施工完毕,井内顶管机械已架设完毕并已启动,当管道2节顶出工作井时,洞口泥浆开始不断地往井内流动,顶管机械下部浸没在泥浆中。施工单位虽自行进行井内排浆,但井外地面开始下沉,直接影响到桥梁、道路及管道的安全。

为了保证安全,只得在井外布置了围护及止水帷幕结构,并且河道断流,强行降水后,才避免了事故的发生。可是工期已远远超过了预期的时间,且大大增加了工程费用,造成了恶劣的影响。

2 设计方案

在经过多个非开挖工程的设计以及现场跟踪后,对于洞口细节问题提出了设计上的改进措施。

2.1 顶管施工

对于顶管管道进出口处,提出了环形橡胶板的方案。利用钢压板将内径小于管道外径10 cm的环形橡胶板固定在井壁上。管道进出洞口时,环形橡胶板发生变形,阻止了洞口外侧土体向井内的流失。

杭州市某D2200污水压力主干管采用顶管施工,工程全长4.4 km,管材为RCCP管(钢筒混凝土管)。该污水管道沿城市主干道设置,位于人行道外侧绿化带内,埋深约7 m,在砂质粉土层内。砂质粉土层厚度约20 m,力学性质均较好。土层水平及竖向渗透系数约为5.0×10-5 cm/s,地下水位于地面以下1 m左右。施工时,单仓顶距350～420 m,采用泥水平衡法顶进。

井壁为管道进出预留洞口,工作井预留洞口尺寸为D2900,D2200管道外径为D2640,设计为施工期间的误差预留空间。洞口处井壁内侧安装圆形橡胶板止水,利用钢压板将其固定,见图1、图2。

采用上述方案后,水土流失得到很好控制。顶管过程中,洞口无任何不良情况发生,保证了工程安全建设及按期竣工。

2.2 牵引管施工

对于牵引管施工,可以沿用类似的设计思路。考虑到牵引管多采用柔性管道,环形橡胶板内径小于管道外径5 cm左右,利用钢压板将其固定在井壁上。另外针对牵引工艺的特点,为减小牵引对路面的影响,在不同范围内采用不同方式注浆处理。

例如杭州东部某D600污水管道采用牵引施工,管材为PE实壁管,牵引管全长约2.0 km。该污水管道位于道路中央3 m绿化带下,埋深约7 m,在砂质粉土层内,土层水平及竖向渗透系数约为6.5×10-5 cm/s,地下水位于地面以下1 m左右。

该牵引管工程,单仓牵引长度约160 m,管道外进行注浆减摩;牵引检查井均为沉井。沉井施工完成后实施管道的牵引施工。根据牵引工艺及施工单位能力,D600管需扩孔至D900,孔内采用泥浆护壁。

管道进出洞口时的封堵问题尤为重要,若不妥善处置,护壁泥浆将直接流入两侧牵引井内,护壁泥浆流失时,也将带动沿线孔壁外的土体流失。一方面,需不断补充护壁泥浆,增加工程建设费用;另一方面,管道沿线水土流失,造成地面沉降,给工程建设带来极不利的影响。

设计过程中进行了以下细节处理:

1)在洞口处均采用了环形橡胶板的封堵方案。该部分构造同顶管处,但橡胶板与管道重叠部分较顶管处小,为5 cm。牵引时,管壁与橡胶板结合紧密,成功地解决了管道进出洞口的水土流失问题。

2)牵引完成后,管道沿线采取注浆处理。牵引管沿线,管壁外泥浆采用水泥浆液置换。在管道牵引时,注浆管随设计管道一起牵引至设计位置,牵引完成后,采用水泥浆液置换护壁泥浆。

牵引井外沿管道方向5 m范围内,采用双液注浆处理,以解决洞口封堵时的水土流失问题。

造斜段采用水泥砂浆(1∶1)注浆处理,避免造斜段内的泥浆流失导致的路面沉降。造斜段注浆范围见图3。

施工过程中检查井内干燥,保证工程进行顺利,道路交通正常。

3 结语

碳市场：等待开挖的巨大金矿 篇11

气候变化已经成为一个国际社会普遍关心的重大全球性社会问题。气候变化既是一个环境问题，也是一个发展问题，更是一个人类生存的政治经济问题。气候变化从一个热点话题，已发展成为了一个全球高度关注的人类危机问题。中国在严峻的国际经济环境中，有成绩，有挑战，也面临着难得的发展契机。

一、中国的“气候变化”

主题市场构成

根据联合国统计数据，目前中国提供的碳减排量已占到全球市场的1／3左右，居全球第二(仅次于印度)。到2012年，中国将占联合国发放的全部碳排放信用交易的41％，成为全球第一大供应国。通过发展“气候变化”主题市场的建设，我们不仅可以更加有效地减少日益增长的环境威胁，还可以借此市场机制创造更多的价值。未来中国在此领域的市场构成，主要为：

（一）碳交易市场

全球碳交易市场由气候变化及相关应对政策催生而来。随着CDM机制的逐步完善，国际上已经形成了一个以减排废气（包括CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs、SF6 等六种温室气体）为商品的新兴国际碳汇交易市场。伦敦国际金融服务局公布的“碳市场与排放交易”报告称，全球碳交易市场发展迅速，2006年全球碳交易成交量为16.36亿吨，同比翻了两倍多。在这一过程中，据联合国和世界银行预测，全球碳交易市场潜力巨大，预计2008～2012年间，全球碳交易市场规模每年可达600亿美元，2012年全球碳交易市场将达到1500亿美元，有望超过石油市场成为世界第一大市场。在此背景下，世界范围内的主要国家和地区竞相成立碳交易所，准备在碳交易领域大显身手。

目前，全球已注册的CDM项目共有1108个。欧盟在探索全球碳交易方面发挥着主导作用，在交易规模、融资途径、环保技术和交易制度创新等方面都处于领先地位。欧盟碳交易机制最为成熟，为欧盟与其他国家机制接轨、推动全球碳交易市场融合创造了有利条件。据了解，欧洲气候交易所、北方电力交易所、未来电力交易所、欧洲能源交易所和法国的Powernext Carbon等纷纷参与碳交易，交易量和交易额均居全球首位。2005年，欧盟碳市场交易量已达3.21亿吨，碳交易金额为79亿美元；2006年，欧盟碳市场交易量快速上升为11亿吨，世界银行发布的《碳市场现状与趋势》报告显示，该年全球碳交易总额300亿美元，欧洲排放权交易就占到了244亿美元。

美洲地区的进展也比较快。作为全球第一家自愿性参与温室气体减排量和对减排量承担法律約束力的先驱组织和市场交易平台，芝加哥气候交易所（CCX）致力于在全球范围内“用市场机制来解决环境问题”。CCX目前发展会员近200个，主要来自航空、汽车、电力、环境、交通等数十个行业。并且已经拥有了5家来自中国的交易会员。交易产品涉及二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化物、六氟化硫等6种产品。近日，加拿大首家二氧化碳排放配额交易机构——蒙特利尔气候交易所也正式开市。

亚洲地区的碳交易起步较晚，但正在呈现出迎头赶上的迹象。其中，港交所已经开始研发排放权相关产品，筹备温室气体排放权场内交易。得到香港交易所资质认可的部分顾问公司已向其提交温室气体排放权相关产品的可行性方案。

可以预见的是，随着国内企业对CDM了解的加深，中国碳交易也将得到越来越多的重视。2007年初，有报道称，联合国开发计划署、中国科技部和发改委达成的一项碳金融举措的一部分就是成立北京碳交易所。北京产权交易所总裁熊焰曾在多个场合表示，“全国第一家碳排放交易中心将落户北京”，交易系统正在搭建中，公开交易有望改变过去国内碳排放交易价格只相当于国际平均价格一半的问题。援引此前媒体的报道，芝加哥气候交易所去年12月就与中石油集团旗下中石油资产管理公司签订谅解备忘录，拟组建合营公司，共同在中国拓展排放交易平台。日前，该合作已经有了初步成果，全国首家排放权交易市场将在天津滨海新区设立，天津已经锁定中石油和美国芝加哥气候交易所作为合资方。此外，湖北省也正在酝酿把排污权交易引入产权交易市场，探索将主要污染物二氧化硫等的排放权引入交易平台，并通过电子竞价的方式进行交易。而在“深港金融特区”筹备中，建立碳交易所也是其建设内容之一。

（二）碳基金市场

碳基金作为应对全球气候变暖的主要金融工具之一，近年来在国际上广泛流行。碳基金是碳汇基金的简称，英文即carbon(c) fund，缩称cf。国际上通常指投融资于“清洁发展机制”下温室气体排放权交易的专门基金。

近年来，发达国家将有近500亿美元的投资通过CDM渠道资助发展中国家。不少国家的政府机构和金融部门纷纷设立碳基金，以参与国际碳汇市场的交易。截至2005年底，投入碳基金的资金已达30亿欧元，其中2/3作为政府的采购工具，而其余的则为私营碳基金。致力于全球发展的世界银行也特设了碳金融业务部门，即：Carbon Finance Business Unit。还发起了总额达10亿美元的8个碳基金，以主持全球的环保项目。

碳基金按资金来源的不同具体分类为：国家碳基金、企业碳基金、银行碳基金、碳汇投资基金(我国目前的政策条件下实操时可称节能投资基金或公募节能基金)等。

目前中国碳基金市场的主导者是国际碳基金。在未来5～10间，中国培育和发展的本土碳基金应为：公募节能基金和碳汇投资基金。中国碳基金的公募节能基金属于5年期长期投资。其弥补了国内短线资金偏多、投机性偏强的资本供给的结构。由于重点投资不是新股而是节能减排基础产业题材的“原始股”，有可能成为与股市媲美的下一个经济热点。碳汇投资基金的通常期限为5年期，基金可能更多介入的阶段是企业创建阶段和企业扩展阶段。碳汇投资基金以大规模的项目投资为主，中小项目投资为辅。条件成熟碳汇投资基金(公募节能投资基金)可以向证券交易所申请上市。

（三）碳融资市场

中国目前尚没有一个碳汇交易的系统和平台，大多数的中国企业也不知道如何在国际市场上进行碳汇买卖，因而大大降低了中国企业的温室气体减排效率。在国际碳基金和知名商业银行的引领下，能效融资业务如火如荼。把能效融资引入中国的是兴业银行。2005年8月，作为世界银行下属的国际金融公司（IFC）计划开发适合中国的能效融资项目，并寻找中国的商业银行合作伙伴。兴业银行立即行动，并于2006年5月双方签署了《能源效率融资项目（CHUEE）合作协议》，从而成为中国首家推出“能效贷款”产品的商业银行。

兴业银行与IFC的合作模式为：兴业银行在获得IFC提供的首期2亿元人民币的本金损失分担后，可开展高达融资规模为4.6亿元人民币的效能贷款；若此范围内的贷款发生亏损，IFC将共同承担损失。在IFC首期中国能效融资项目中，可以向企业提供5年以内的中长期贷款，其担保条件可降低，并可根据企业现金流情况，采取灵活的分期还贷方式。

中国境内的其他商业银行也在积极投入到能效融资市场中。2007年6月1日，北京银行成功与IFC签署协议，成为中国第二家国际合作开展能效贷款的银行。据报道，浦发银行与IFC的谈判基本完成；而工行、建行、国家开发银行和招行等也已开始了同IFC的谈判工作。

目前，中国的能效融资项目的发放模式主要有以下六种：1、节能技术改造项目直接贷款模式；2、节能服务商或能源合同管理公司融资模式；3、设备供应模式；4、公共事业服务商模式；5、能效设备供应商增产模式；6、融资租赁模式。

统计截至2008年4月22日，中国已获能效贷款的省市有：江苏、福建、浙江、天津、北京、四川和山东。其中贷款规模最大的江苏省，13个项目于2007年12月共获得超过3亿元的能效贷款。

（四）碳理财市场

中国银行和深发展积极探索以金融创新来服务于环保。两家银行分别推出了“挂钩二氧化碳排放额度期货价格”的理财产品。

深发展正式推出中国境内第一只“二氧化碳挂钩型”本外币理财产品，挂钩在欧洲气候交易所上市，目前交易非常活跃的“欧盟第二承诺期的二氧化碳排放权期货合约(2008年12月合约)”，以满足投资者参与国际金融创新市场、分散国内投资风险，追求全球市场理财丰厚收益的需求。该产品投资期限仅12个月，而且提供100%到期保本，可以人民币和美元进行投资，根据不同投资币种，预期最高年收益率分别达到7.8%(人民币)和15%(美元)。

同时，中国银行上海分行也推出新一款美元1年期“挂钩二氧化碳排放额度期货价格”产品，除了高达15%的预期最高年收益率颇具竞争力以外，该产品系国内首个注入“控制全球变暖和温室气体排放”概念的结构性理财产品，为保本浮动收益类产品，投资期限1年，投资实际收益将取决于二氧化碳排放额度期货价格月度平均表现，预期最高年收益率可达15%。

随着中国碳交易市场的发展和成熟，投资者对碳交易认识和环保意识的提高，中国境内的碳理财市场将大有作为。

（五）气候衍生品市场

1、碳期货和期权

为了方便排放量交易买卖方进行碳价格风险的管理，碳衍生品市场应运而生。海外减排量买家已逐渐利用二氧化碳减排量期货或期权动态管理合同中的碳价格波动风险。我们也将二氧化碳减排量期货或期权简称为：碳期货或期权。

2005年2月《京都议定书》正式生效时，欧洲气候交易所（ECX）上市了碳期货，并声称：一旦二氧化碳排放配额交易在期货期权市场展开，仅欧洲市场每年的规模就将达到580亿美元。上市碳期货的欧洲市场还有：欧洲能源交易所(EEE)和法国“电力第二”交易所。

目前在ECX进行交易的很多是海外知名的能源企业和其他温室气体排放权的需求大户，以及部分并没有产业背景的二氧化碳排放配额贸易商。而配额卖方在ECX却很少出现，中国的卖家更是没有。在期货市场上最为活跃的非皇家壳牌石油公司莫属。这个能源巨头声称，排放配额交易将有助于公司减少污染控制方面的投资，因为公司在某一时期会确定还是买卖排放配额更有效。

除ECX外，美洲市场的碳期货和期权的主要交易所有：芝加哥气候期货交易所（CCFE）、洲际交易所（ICE）和纽约商业交易所（NYMEX）。以NYMEX的碳期货和期权合约为例，我们可以了解一下碳期货的基本知识。作为NYMEX中Green Exchange计划的一部分，他们于2008年3月17日，正式推出了碳期货及期权的首批产品，分别为：欧盟排放配额（EUA）期货和期权；经核证的减排量（CER）期货；季节性氮氧化物排放额度合约；年度氮氧化物排放额度期货和二氧化硫排放额度期权合约。这些期货合约的交易平台为：CMEGlobex电子交易平台；而期权合约则在NYMEX的交易大厅交易。所有合约将由NYMEX Clearport进行结算。EUR期货合约（代码：RC）和CER期货合约（代码：VA）将在UK Emissions Trading Registry上进行实物交割。EUA期货合约的合约大小为1000吨的二氧化碳，相当于1000EUA，最小价格波幅为每EUA0.01欧元。EUA期货期权合约（代码：AV）是欧式期权，其将于EUA期货合约推出前3个交易日期满，其10个点定约价间的增量波幅为0.5欧元以上和平价行权价格以下。NYMEX提供的2009～2012年的季节性和年度氮氧化物排放额度期货合约，将在美国环保署（EPA）的NATS上进行实物交割。该合约的大小为10公吨，最小的价格波幅为每吨25美元。

碳期货价格主要决定因素为：天气、购买者的参与情况和市场投机力量。市场普遍认同欧洲大部分地区已进入一个炎热和干旱的夏季气候，目前南欧国家与巴尔干地区尤为明显。炎热与干旱将引发更多能源需求，进而引发更多排放要求，最终将推动价格上涨。此外，需要海水起冷卻作用的核电站会使水温上升，在高温天气条件下其供能活动必将受限，然而对能源的需求将促使那些需通过二氧化碳排放来供能的企业购买更多的额度。碳期货同其他金融衍生品一样，市场中的投机力量是碳期货价格中非常重要的一个决定因素。

利用碳金融衍生品的套期保值功能，碳交易市场中的交易商可以借助碳期货或碳期权进行相关的风险控制工作。以碳卖方为例，在签订出售协议前就在期货市场上建立空头头寸，在正式签约时对冲平仓，这样可以对冲这段时间排放权价格下跌的风险。一旦签订了未来几年的出售协议后，卖方可以在期货市场上建立多头头寸，以防止排放权价格上涨而流失的利润，并且头寸可以随着合同期的延续而不断展期。

中国的碳市场正处于起步期，其碳期货期权市场更是一个空白。对国内从事CDM项目的企业而言，即使希望参与ECX或CCX的排放权套期保值也并不容易。因为目前符合《国有企业境外期货套期保值业务管理办法》条件的公司仅31家，且多为资源类企业。除非从事CDM项目的公司在海外有具备独立法人资格的子公司，否则在海外市场进行碳套期保值还有法律障碍。若中国设立有碳期货交易所，国内CDM项目企业和国际碳交易商则可以积极参与碳期货或碳期权的交易，从而更加主动地对碳价格进行风险控制。碳期货交易所的建立和发展，也是中国掌控碳价格国际说话权的一个重要市场机制。

2、天气指数期货与期权

天气风险管理是针对天气风险而产生的一种全新的资本管理方式，与天气风险管理相关的天气衍生品合约最初由美国能源企业在1996年推出，并以场外交易(OTC)的方式开展起来，逐渐吸引了保险业、零售业、农业、建筑业和管理基金的广泛参与。随着天气衍生品合约在OTC市场的日益发展和成熟，期货交易所开始引入天气指数的期货和期权交易。芝加哥商业交易所(CME)从1999年开始交易天气指数期货，这是第一个与气温有关的天气衍生品。

目前，全球共有两家期货交易所提供天气期货合约的交易产品，分别是：芝加哥商品交易所（CME）和伦敦国际金融期货期权交易所（LIFFE）。所有的天气衍生品均是以指数的方式进行设计的。

CME的天气指数期货包括：制热日指数期货（HDD期货）、制冷日指数期货（CDD期货）、制冷季节指数期货（HDDSS期货）和制热季节指数期货（CDDSS期货）四种。HDD期货和CDD期货是在规定的期货交易日买卖HDD和CDD指数价值的一张合约；均采用现金交割方式；其合约的名义合约价值是100美元乘以HCC或CDD指数值；合约的报价方式是HDD或CDD的指数点，最小的报价波幅为1.00HDD或1.00CDD。在任意交易时间段，分别有7个连续月份的HDD期货合同和CDD期货合同，以及5个连续月份的HDD期权合同和CDD期权合同上市交易。目前其城市的选择已经达到42家。每一月份合约的结算价格依据地球卫星有限公司公布的HDD和CDD指数值而得出。其交易平台为:Globex电子交易系统。HDDSS期货和CDDSS期货则是日温度指数的一种延伸。季节性天气期货的合约时间长度为5个月，夏季合约从5月到9月，冬季合约从11月到3月。合用交易的平台为Globex电子交易系统。CME还研究提供以42个城市气温总和为基础的天气期货合约，包括美国24个城市、欧洲10个城市、加拿大6个城市和日本2个城市。CME并已推出用于对冲飓风和风雪相关风险的衍生产品，如：月/季节霜日指数期货、降雪指数期货和飓风指数期货等。

LIFFE的天气指数期货则是以日平均温度中的月度指数和冬季指数为标的期货合约。合约报价单位是摄氏度，其大小是3000英镑或欧元乘以月度指数或冬季指数（伦敦温度以英镑计价，而巴黎和柏林温度以欧元计价）。月度指数期货的合约月份包括全年的12个月；冬季指数期货的合约月份则是从当年的11月份到次年的3月份。其最小的价格波动幅度是：0.01摄氏度，最小波动价值是30英镑或欧元。其交易的平台是LIFFE CONNECT系统。

中国应早日推出天气指数期货的，以帮助中国农业、电力、建筑、旅游、运输、金融服务和投资理财等部门的企业可以通过天气指数期货进行风险管理。目前，大连商品交易所和国家气象中心合作开发的温度指数期货合约上市申请已报中国证监会。此外，大商所与东京金融期货交易所(TFX)签署了合作谅解备忘录，将合作研发和推广天气衍生产品。而在今年11月份，香港特区政府及港交所也开始开展相关调研工作，研究推出气候期货(包括温度指数、降雪指数及霜冻日数的期货合约)的可行性。

二、应对策略

（一）加大气候经济的政策扶持力度，积极宣传和推广碳文化、碳经济、碳金融、气候衍生品及其市场契机。中国碳减排交易市场的快速发展和国际机构对中国碳市场的快速扩张，要求各级政府部门加大相关政策和办法的研究工作，及时出台在财政和税收等领域的扶持政策；同时，政府、大学和相关学术机构积极合作，加大对国民和企业对环保理念、低碳经济和气候市场商业契机的宣传推广工作，推动中国市场环境、人才和市场机制的国际对接进度。

（二）广泛开展国际合作，积极开展气候领域的引智工作。欧美等国在碳市场和气候衍生品领域已積累了可贵的开发与发展经验，并对中国的有关市场表现出极大兴趣，中国应在项目合作、市场建设和人才培训等领域，广泛开展国际合作。建立健全人才激励机制，加大国际人才的引智工作。

（三）加快碳现货市场的交易平台搭建工作，保障市场交易的公开、公平和公正。做好市场调查和建设规划，加快中国统一碳现货交易所——中国碳交易所的设立工作，以高标准、现代化的交易系统为市场创造一个公开、公平和公正的运作环境。

（四）建设和发展多层次的气候金融市场体系，活跃碳市场，监管气候期货市场。在有效建设碳市场的同时，配套提供其市场参与者的风险管理与控制工具。在碳融资、碳基金、碳理财和碳期货等不同层面，配套相关市场机制，服务与活跃碳市场的可持续发展；加快中国绿色概念的金融衍生品市场——中国气候期货交易所的设立工作，为中国各行业的气候风险规避者提供风险管理工具，为广大投资者创造一个新的投资市场。

统一行业管理，规范行业标准，积极培育市场的中介力量。发起并设立“中国气候变化行业协会”，加强气候行业的发展规划，统一制定行业标准，自觉管理，合作发展。重点支持和鼓励气候类技术咨询机构和金融机构的服务工作，积极培育气候经济的中介力量。

开挖设计 篇12

国内聂庆科, 胡建敏等人对双排桩支护结构上的截面弯矩、变形和土压力分布特征进行了研究, 并对基坑开挖的空间效应、冠梁刚度对土压力的影响、支护结构变形与土压力分布的关系、双排桩支护结构与土的相互作用机制等进行了分析[1]。王晓楠, 王建良介绍了深基坑支护结构内力与变形的国内外研究现状, 阐述了支护结构与岩土体相互作用、支护结构内力与变形计算方法和支护结构内力与变形监测研究进展, 对目前深基坑支护结构存在的一些问题进行了探讨, 并提出以后的发展方向[2];王伟, 于志军等人应用ANSYS有限元程序对双排桩支护体系进行有限元分析, 不仅有效地分析了双排桩土压力分配问题, 还准确的模拟基坑开挖的施工过程;而且能够获得基坑周边桩、土体应力场、变形场等更为丰富的信息, 为双排桩设计、施工提供了一定的参考依据[3]。卫建军, 孙利亚分析了双排桩支护结构内力及变形的影响因素, 阐述了在深基坑支护中所体现的优良性能, 提出了控制基坑变形的方法。并且针对双排桩支护结构在某高铁线基坑工程中的实际应用, 说明双排桩的支护设计方法和施工方便、不用设置横向支点、挡土结构受力条件好、保持基坑稳定、施工安全的优点, 并取得了良好的经济效益[4]。程知言, 裘慰伦等人对目前较常用的两种双排桩计算模型及其受力机理分析与探讨的基础上, 提出了以后排桩桩后土体作为研究对象的新的计算方法[5]。苏光涛结合具体工程实例, 从力学的角度分析了双排桩支护系统的力学特性, 其中考虑了土压力空间效应以及双排桩中冠梁的约束作用。对计算结果和实测进行了对比分析, 结果表明该计算方法能得到比较有效的结果, 同时, 也证明了矩形双排桩深基坑支护系统的优越性[6]。本文对实际工程进行双排桩支护设计, 满足了工程实际要求, 可作为相似工程设计施工的依据。

1 工程实例

1.1 工程概况

深基坑开挖深度为31 m, 嵌入深度为13.5 m, 放坡级数为0级, 基坑安全等级为一级, 基坑重要性系数为1.1, 采用灌注桩围护结构围护, 应用弹性支点法依据规范及标准[7,8]进行分析研究。

1.2 地质条件

深基坑地质条件复杂, 分为10类土层, 具体场地地质条件及计算所需参数如表1所示。

1.3 支护结构布置

前排桩采用圆形灌注桩, 桩直径为1 m, 混凝土材料等级为C35, 桩间距为1 m, 双排桩排距为2 m。

后排桩采用圆形灌注桩, 桩直径为1 m, 混凝土材料等级为C35, 桩间距为1 m。

连梁宽为1 m, 高为0.8 m, 材料等级为C35。

1.4 内支撑布置

深基坑设置3道内支撑, 3道支撑水平间距均为2.5 m, 竖向深度依次为2 m, 12 m, 22 m, 布置角度、预加作用力及材料抗力均为零, 水平刚度系数取8.82e+006 k N/m。

1.5 外部荷载作用

外部荷载以堆载的形式, 均布荷载为20 k N/m2。

2 施工阶段

2.1 开挖步骤

施工步骤分7个阶段, 依次为:开挖2.5 m~生成第一道支撑~开挖12.5 m~生成第二道支撑~开挖22.5 m~生成第三道支撑~开挖31 m。

2.2 施工段内力值最值

施工阶段土压力最大值均为233.33 k N/m;位移最大值徘徊在0 m~0.01 m之间。剪力最大值及弯矩最大值如图1, 图2所示。

2.3 施工段主要方法

1) 桩位复核, 根据基准点桩位复测, 保证桩位偏差满足设计要求。

2) 桩机就位、制备泥浆, 准确控制钻孔深度, 泥浆使用预拌优质高塑性粘土。

3) 钻孔, 需根据土层具体情况控制钻孔深度;钻孔至设计要求深度时, 测量孔深, 保证成孔质量;钻进过程中若发生异常情况, 需采取有效措施后方可继续钻进。

4) 钢筋笼制作及安放, 主筋与箍筋节点处应绑扎牢固, 安放时缓慢、匀速, 防止碰撞孔壁。

5) 浇筑混凝土, 首次灌入应有足够的混凝土存贮量, 导管应埋入混凝土液面1 m以下;浇筑的混凝土应有良好的和易性, 坍落度控制在16 cm~22 cm;应留置足够量的混凝土试块, 送至试验室标准养护。

3 结构设计结果

3.1 嵌固深度设计

嵌固深度设计图见图3。

基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力的标准值分别为3 859.009 k N, 12 944.779 k N;满足公式:

得出嵌固稳定安全系数为1.703大于嵌固稳定安全系数标准值1.250, 故嵌固深度设计满足深基坑的设计安全要求。

3.2 降水单井流量设计

降水示意图如图4所示, 降水设计表见表2。

计算得到基坑涌水量:Q=1 972.17 m3/d。

单井设计流量:q=1.1Q/n=1.1×1 972.17/15=144.63 m3/d, 根据计算得到的用水量确定取水设施、净水设施、储水构筑物及配水管管网等供水降水系统。

3.3 稳定验算结果

3.3.1 突涌验算

计算简图见图5。

计算公式:

其中, D为承压含水层顶面至坑底的土层厚度, m;γ为承压含水层顶面至坑底土层的天然重度, k N/m3;hw为承压水含水层顶面的压力水头高度, m;γw为水的重度, k N/m3;Kh为突涌稳定安全系数。

验算结果:水头差hw=5.000 m, 承压含水层顶面至坑底厚D=5.000 m, 突涌稳定安全系数Kh为1.950远大于突涌稳定安全系数标准值1.100, 结果满足降水要求。

3.3.2 降水沉降验算

在计算域范围内:最小沉降量为2.64 mm;最大沉降量为17.71 mm。

基坑周围底面沉降在基坑轮廓图内沉降较大, 基坑中部沉降在10.00 mm左右。

4 结语

1) 根据突涌、抗倾覆及降水沉降验算, 得出此深大基坑可以使用上述双排桩方法支护, 并很好的解决了地下水问题, 为以后类似深基坑工程提供参考。

2) 设计过程考虑到了土层情况、附近建筑物、地下管线等一些实际工程中的具体情况, 使计算结果及方案更接近实际, 更能满足深基坑工程的需要;此设计方法未全面考虑到桩与土之间的相互作用对整个深基坑的影响, 还需进一步试验研究。

摘要：通过双排桩支护体系对某深基坑进行支护, 对土压力、降水沉降、突涌验算等主要参数作了计算, 得出重要指标偏差量均在允许范围内, 不仅可满足本工程要求, 而且可指导类似工程的设计及施工作业。

关键词：双排桩支护体系,深基坑,结构设计,工程降水

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