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1、 中国矿业大学力学与建筑工程学院20162017 学年度第一学期地下工程施工技术课程设计课程报告学 号 02130531班 级土木地下 13-1班姓 名 张大伟力学与土木工程学院教学管理办公室成 绩评阅人日 期地下工程施工技术课程设计（中国矿业大学力学与土木工程学院地下 13-1 班 姓 名 张大伟）1工程概况1.1、编制依据（1）本工程设计文件，变更设计文件及有关说明等；（2）现场实地情况及施工总平面图； （3）施工总承包合同；（4）建设单位有关指标，条约等；（5）国家、江苏省颁发的有关建设工程的法律、法规，施工及验收标准规范、规程及相关标准图集； （6）建筑业推广应用的新技术、新设备、新工
2、艺及新材料。 1.2、拟使用现行国家、地方规范标准建筑基坑工程支护技术规程 （JGJ120-2012） 地下工程防水技术规范 （GB 50108-2008） 地下防水工程质量验收规范 （GB50208-2015）建筑基坑工程技术规范 （JGJ120-2012）地铁设计规范 （GB 50157-2013） 混凝土结构设计规范 （GB50010-2010）混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2015）建筑结构荷载规范 （GB50009-2012） 建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）混凝土耐久性设计规范 （GB_50476-2008）1.3、编制原则（1）严格遵守施工承包合
3、同，满足建设工期和工程质量目标、符合施工安全、环境保护、水土保持和地质灾害防治等要求；（2）体现科学性、合理性、管理目标明确、指标量化、措施具体、针对性强，确保工程质量和施工安全；（3）积极采用技术先进、经济合理、安全可靠的装备、工艺、材料和施工方法，提高施工机械化水平；统筹安排，做到均衡施工；（4）根据现有初步设计图及咨询图进行初步实施性施工组织编制；（5）充分考虑节约资源和可持续发展要求；（6）统筹布置施工场地，要确保施工安全，方便职工的生产生活。1.4、工程概况无锡地铁 3 号线一期工程土建工程 06 标段，其中金海里站太湖花园站区间采用盾构法施工，进洞竖井部位上覆土地层厚 40m，井底
4、深 48m。竖井为圆筒形内径 22 m、墙厚 1.2 m 的正 22 边形。施工区的地质柱状见下土层性质厚度（m）累深（m）细砂层 10 10砂质淤泥 5 15中砂层（含承压水）15 30粘土层 15 45砂砾 10 55泥岩 5 60砂砾 5 65泥岩细砂岩交互层 10 751.5、施工现场情况（1）周围建筑物情况竖井东侧为哥伦布广场大厦(3/4 层砼结构，有地下室，桩基础，距离车站北端头井基坑约 31.4m)、保利地产（在建砼 2/3 层商铺、砼 34 高层，低层浅基础、高层设有桩基础。在建低层商铺距离车站主体基坑约 29m，高层距离主体 2 倍基坑开挖深度以外） ，西北侧为科金色花园（沿
5、街砼 3 裙房、砼 32 高层有下室，高层下设有桩基础；地下室距离车站主体基坑约 22m。地面房屋距离主体基坑 2 倍基坑开挖深度以外） ，西南侧为万科金域缇香（砼 23 裙房、砼3233 高层 有地下室、临路边地下室下设抗拔桩、高层下设桩基础。（2）周边管线情况沿长江路上受影响的重要地下管线：DN600 污水管(埋深约 4.8m，位于主体基坑东侧，距离主体基坑 6.8m)、DN1200 雨水管(埋深约 1.73.8m，位于主体基坑西侧，距离主体基坑约 2.67.1m)、DN800 给水管(埋深约 1.5m，迁改后位于主体基坑东侧，距离主体基坑约 3.718.8m);DN250 燃气管（埋深约
6、 1.0m，位于主体基坑西侧，距离主体基坑 927.8m） 、DN250 燃气管（埋深约 1.6m，位于主体基坑西侧，距离主体基坑约 8.718.9m）沿长江路上一般地下管线：1000600、1200400 和 1000400 电力管及400200 通讯管线；（3）施工障碍物该车站可能会存在各类管线及管线井以及杂填土的大石块、砖块等。2、施工部署和管理2.1、施工准备2.1.1、组织准备（1）配备较强施工管理能力和协调能力的项目班子，项目经理具有丰富的理论及实践经验，业务能力强，并在类似地下工程担任过项目经理。（1）配备具有类似工程施工经验的专业化施工队伍。通过与业主、监理、设计等相关部门的密
7、切合作，使各种施工资源有机结合，实现工期、质量、安全、效益目标。（3）项目经理部根据业主、监理工程师与总部批准的施工组织设计方案，合理、及时调配和安排物资、资金、人员和设备，在保证安全、质量、工期前提下，优质高效地完成施工任务。2.1.2、施工人员组织为高标准完成本工程，项目部设置项目经理一名、副经理两名、总工程师一名、安全总监一名。下设四部两室，即工程技术部、安质环保部、计划财务部、物资设备部、综合办公室、中心试验室。根据目前城市地铁施工中深基坑施工等风险高、事故频发的严峻现实，为确保施工万无一失，特聘请地铁施工方面专家组成专家顾问组，在重大施工方案制定及关键工序施工等方面提供技术咨询。项目
8、机构管理组织机构框图详见下图项目机构管理组织机构框2.2、技术准备（1）组织技术与管理人员认真审阅图纸，学习技术规范，组织图纸会审，并在此基础上编制实施性施工组织设计、施工技术措施、项目质量计划、填报项目开工报告，准备好各种技术资料和表格，开工前对技术人员、管理人员及施工人员做好技术交底；(2)进一步调查和掌握工程所在地的各种条件，包括：自然条件调查，如地形地貌、气象气候、地上地下的建筑物和构筑物、地质与水文等；技术经济调查，如附近可能利用的场地、可租用的民房、可利用的材料及供应量，劳动力状况，交通运输工具和能力，临时道、桥涵、码头等的可利用性，水、电、通信情况等；(3)组织测量人员做好接点复
9、测工作，按业主提供的导线、水准点进行全面复核校验，进行井口十字基桩的布设；项目经理项目副经理施工员 安全员 质量员 资料员项目总工程师泥浆制作班钢筋制作班起重吊装班杂工保洁班成槽机操班砼浇筑班组电工机修班测量员 材料员综合管理(4)试验人员尽早进行试验、检验和各种强度砼配合比的试验；(5)根据工期安排，详细列出施工图的供图计划，合同生效后交业主、监理单位，保证工程连续施工；(6)组织技术骨干和生产管理人员，学习施工图纸，领会设计意图，研究施工技术要求高的难点工程，编制切实可行的实施性各单位工程施工组织设计和施工作业规程，并按规定程序审批；2.3、物质准备物质准备要根据需用量计划进行货源落实，分
10、期分批合理组织运输和进场，并按规定地点、方式存储或堆放，以方便使用和管理。应合理采购材料，综合利用资源，尽可能就地取材，利用当地或附近地方的材料。此外，非标准构件和制品的委托加工、运输和进场，应及早安排。2.4、现场准备第一批人员进场后,主要在施工场地范围内，以必须具备开工的基本条件“四通一平”为中心进行的工作。要及时开展准备施工必须的生活、办公卫生、生产等临时设施，工厂临时设施布置，遵循“方便实用、文明施工、节约用地、安全可靠、兼顾环保”的原则。2.4.1、交通运输 建井期间应根据工程布局情况修筑场内临时公路。施工道路利用原场地硬路面，局部硬化，将该道路作为主要的施工干道，作为运输车辆、混凝
11、土车进出通道，以及供 100T 起吊设备组装、拆卸和行走的道路，路一侧设置排水沟，设专人进行围护疏通，污水废水经过沉淀后排入市政排水管道。保证路面的宽度和坡度满足需要，此项工作基本完成。2.4.2、供电由业主在施工区域内提供 1 个 1100KVA 电源，提供场地内的用电需要。施工用电接至井口变压器及配电盘，我方可直接向各施工点及生活区域供电，动力电源从施工变配电所引出，采用橡套电缆供电，沿工地围墙布设电缆主干线。基坑周边每隔 30m 设一只动力配电箱，电源分别从主干线电缆引出，管线采用明埋敷设。照明电源单独从施工变配电所引出，采用橡套电缆供电，沿工地围墙布设照明电缆线，分别通到工地照明配电箱
12、中。2.4.3、供水由业主负责将一根上水 100 总水管引入施工区域内，场内供水由大门处分别向施工区及生活区供应自来水。2.4.4、通讯由业主提供内线电话五部，我方在各施工点及生活区安设实现内部通讯联系。3施工现场平面布置3.1、布置的原则 为保证施工现场布置，紧凑合理，施工平面布置原则如下： （1）施工平面布置按照工程的进度以及业主提供可利用的场地。按可利用情况和实际需用情况综合考虑； （2）按照现场的实际条件以及满足施工的要求布置塔吊、物料提升机、砂浆制作的位置，规划好施工道路和场地，减少运输费用和场内二次搬运； (3)机械设备、附属车间、加工厂应该相对集中，仓库靠近公路，并设有专有公路；
13、（4）布置符合现场卫生、安全防火和环境保护要求；3.2、现场安排 （1）项目部生活区、办公室由业主集中设置，已经完成，布置在东南角，均采用二层彩钢板房搭设。根据招标文件要求，提供 5 间监理现场办公及生活用房，内部配备必要的办公用品、会议室。 （2）钢筋棚、木工棚用钢管搭设上铺彩钢板顶面，地面用 100mm 砼浇捣抹平。 （3）现场修施工临时道路，道路满足 50T 载重汽车通行，两边设明排水沟。（4）现场设置两道大门，以便于场内材料的运输。并在大门处设置不小于15 的现场名称牌及广告牌。 2m（5）生活区、木工棚、配电房及各楼层设置相应的灭火设施。 3.3 现场围护 施工现场围墙采用彩钢板。3
14、.4 生产设施 （1）钢筋加工 钢筋场地分别设在塔吊附近，分成钢筋原材料堆放、钢筋加工棚、工具房、废料临时堆场等，配备 2 套钢筋机械。 （2）模板加工及周转材料堆放场地 本工程采用木夹板、木方和脚手钢管体系、模板制作加工原则放在木工棚进行，木工棚作为木料，板材的堆放加工场地。 （3）钢结构材料堆放场地 钢结构在加工厂制作，采用运输车运至施工现场。现场设拼装焊接场地，进行拼装焊接。3.5 施工总平面布置图见附件一4施工方案4.1 开挖方式比选目前，国内和国外在修建基坑时常用的开挖施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法等。下面将简要分析各施工方法的优缺点：明挖法明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至
15、设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。盖挖法盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺
16、作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。1）盖挖顺作法盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构（包括纵、横梁和路面板）置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。2）盖挖逆作法盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结
17、构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。其优点是：结构本身用来作为支撑，具有相当高的刚度，使挡墙的应力、变形减小、提高了工程的安全性，能有效控制周围土体的变形和地表的沉降，减小了对周边环境的影响；适用于任何不规则形状的平面或大平面的地下工程；可以早期展开地上结构的施工。同时进行地上和地下结构的施工，缩短了工程的施工总
18、工期；不必另外架设开挖工作平台，大大削减支撑和工作平台等大型临时设施，减少费用；由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递给地基，减少了大开挖的时卸载对持力层的影响，减小了基坑内地基回弹量。缺点：设置的中间支撑立柱和立柱桩要承受地下结构及同步施工的上部结构的全部荷载，而且土方开挖引起的土体隆起易产生立柱不均匀沉降，对结构影响不利；所设立柱内钢骨和原设计中的梁主筋、基础梁主筋冲突，致使节点构造复杂，加大施工难度；为搬运开挖出的土方和施工材料，需在顶板多处设置临时施工孔，必须对顶板加强措施；地下工程在楼板的覆盖下进行施工，闭锁的空间使大型的设备难以进场，给施工带来不便；混凝土
19、的浇筑在各阶段都分有先浇和后浇两种，产生交接缝，不仅给施工带来不方便，而且带来结构防水的问题，对施工计划和质量管理提出高的要求。适用性：如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。暗挖法暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括：钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法应用较为广泛，故在此着重介绍浅埋暗挖法。浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束
20、作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的，如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。浅埋暗挖法的施工技术特点：围岩变形波及地表；要求刚性支护或地层改良；通过试验段来指导设计和施工。4.2 开挖方式选择通过从投资、施工三个方面的对比并结合本工程实际情况。考虑本工程在土层中施工，施工场地范围内的人流与车流相对较少，周边建筑物密度小，高层建筑与基坑的距离也相对适中，所以没有必要选择盖挖法，其工期太长且施工难度大，难以保证施工质量
21、和安全。再者本工程对工期、成本和技术有要求，明挖法的投资要少于盖挖法，并且工期短、施工质量高。所以综合来看，最终决定采用明挖法施工。4.3 围护结构比选基坑维护有很多种类型，根据原理和施工方法的不同，大致有：放坡开挖、水泥土搅拌围护墙、高压旋喷桩、槽钢钢板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉墙、SMW 工法等。它们各有特点，分别适用于不同的环境和施工条件，设计时应根据工程的特殊性，具体分析，选择合适的支护类型。放坡开挖时最为经济和快捷的开挖方式，但是由于放坡开挖需满足以下几个条件：（1）其适用于一般年粘性土或粉土、密实碎石和风华岩石等情况；（2）要求场地有可放坡的空间；（3）要求地下水的水位较低，或者采用人工降水的情况。然而本工程地质勘探资料与现场踏勘的条件已知，在城市中施工深基坑。周围有有建筑物、重要管线，虽然距离建筑物距离适中，但是场地达不到放坡的要求，所以本工程必须采用支护开挖的方法。支护开挖型式很多，施工基坑时最常用的围护结构有：4.3.1 地下连续墙（普适）适用各种软弱地层。以淤泥类软土、饱和砂层为主的地层及周围有重要建筑物的情况。地下连续墙的优点