上海地铁基坑施工规程.docx
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上海地铁基坑施工规程.docx
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上海地铁基坑施工规程
上海地铁基坑工程施工规程
SpecificationforExcavationinShanghai
MetroConstruction
SZ-08-2000
主编单位上海地铁建设有限公司
参编单位上海隧道股份有限公司
批准部门上海市市政工程管理局
执行日期
上海市市政工程管理局
2000上海
编制说明
随着上海城市建设的蓬勃发展,地铁工程以及邻近地铁的地下工程日益增多。
但由于上海地层软弱复杂,市区又密布建(构)筑物,保护周围环境的问题十分突出。
目前迫切需要一套技术标准来规范地铁基坑工程的施工,以保证地铁建设的顺利进行和已建地铁的正常运营。
在上海地铁一、二号线的车站基坑以及邻近地铁的深基坑工程施工中,曾制定并执行了“地铁车站基坑施工规程22条”,在当时为地铁一、二号线顺利完成和正常运营提供了必要的技术保证,同时又积累了大量宝贵的经验和科研成果。
当前地铁建设和城市地下空间开发的步伐不断加快,地铁基坑工程正朝着“密、深、大”的方向发展,由此带来的技术难题也将越来越多,因此有必要对原施工条例进行修订和完善,以满足待建地铁工程和将来地铁监护的技术要求。
本规程是在原施工条例的基础上,结合近年已有的经验和成果,并参考国内外有关技术规定,经多方面征求意见,反复讨论和修改,审查定稿。
本规程共分四章,主要内容有:
总则、开挖前的准备工作、基坑开挖和信息化施工。
本规程在执行过程中,如有补充和修改意见,请将意见寄至上海市衡山路12号上海地铁建设有限公司总工室,邮编200031。
本规程由上海地铁建设有限公司负责解释。
主编单位:
上海地铁建设有限公司
参编单位:
上海隧道股份有限公司
技术顾问:
:
刘建航、叶可明、程骁、陆忠良
主编人员:
白廷辉、宋博、傅德明、杨国祥、黄海滨、杨国伟
编写组
二○○○年四月
上海地铁基坑工程施工规程(试行)
SpecificationforExcavationinShanghai
MetroConstruction
SZ-08-2000
上海市市政工程管理局
2000上海
目次
1 总 则…………………………………………………………………………………
(2)
2 开挖前的准备工作………………………………………………………………………(3)
2.1 编制施工组织设计……………………………………………………………………(3)
2.2 基坑围护结构施工……………………………………………………………………(3)
2.3 土体加固………………………………………………………………………………(3)
2.4 坑内井点降水…………………………………………………………………………(3)
2.5 支撑体系………………………………………………………………………………(3)
2.6 基坑排水………………………………………………………………………………(3)
2.7 承压水处理……………………………………………………………………………(4)
2.8 出土、运输和弃土……………………………………………………………………(4)
3 基坑开挖…………………………………………………………………………………(5)
3.1 基坑开挖程序…………………………………………………………………………(5)
3.2 支撑……………………………………………………………………………………(6)
3.3 基坑纵向放坡…………………………………………………………………………(6)
3.4 基坑挡墙封堵…………………………………………………………………………(7)
3.5 坑底开挖与底板施工…………………………………………………………………(7)
3.6 拆除支撑及井点………………………………………………………………………(7)
4 信息化施工………………………………………………………………………………(8)
4.1 施工监测………………………………………………………………………………(9)
4.2 地下管线监护…………………………………………………………………………(9)
4.3 建(构)筑物监护……………………………………………………………………(9)
本规程用词说明………………………………………………………………………………(11)
1 总 则
1.0.1 为确保上海地铁基坑工程的质量和安全,根据安全可靠、经济合理、技术先进的原则,特制定本规程。
1.0.2 基坑工程安全应包括:
1)基坑本体安全;
2)主体结构地基及桩基安全;
3)环境安全,包括相邻地面道路和建(构)筑物、地下管线等设施的安全。
1.0.3 上海软土地层中的地铁基坑工程及在地铁安全保护区范围内的基坑工程必须执行本规程。
1.0.4 上海地铁基坑工程应按坑周不同环境条件分段划分基坑等级,如表1.1所示,但相邻段的等级最多相差1级。
基坑等级标准表1.1
基坑等级
地面最大沉降量及围护墙水平位移控制要求
环境保护要求
一级
1.地面最大沉降量≤0.1%H
2.围护墙最大水平位移≤0.14%H
3.Ks≥2.2
基坑周边以外0.7H范围内有地铁、共同沟、煤气管、大型压力总水管等重要建筑或设施,必须确保安全
二级
1.地面最大沉降量≤0.2%H
2.围护墙最大水平位移≤0.3%H
3.Ks≥2.0
离基坑周边H~2H范围内有重要管线或大型的在使用的建(构)筑物
三级
1.地面最大沉降量≤0.5%H
2.围护墙最大水平位移≤0.7%H
3.Ks≥1.5
离基坑周围2H范围内没有重要或较重要的管线、建(构)筑物
注:
H为基坑开挖深度,Ks为抗隆起安全系数,按圆弧滑动公式计算。
1.0.5 基坑工程施工前必须按照设计要求、环境和地质条件以及施工条件优选基坑的具体开挖方式、步序、施工参数以及地基加固方法和加固施工参数,编制施工组织设计。
1.0.6 地铁基坑工程施工中必须严格进行施工监控,实行信息化施工。
1.0.7 本规程中未作规定的内容,应按国家和上海市相关规程执行。
2 开挖前的准备工作
2.1 编制施工组织设计
2.1.1 应按照设计规定的基坑等级编制施工组织设计,其主要内容应包括降水及地基加固的施工设计、挖土与支撑施工工艺、安全质量技术保证措施、进度计划、机械劳力组织等,应明确提出围护结构、地基加固、土方开挖、支撑的施工步序和施工参数及其实施措施。
2.1.2 对一级和二级基坑,应在施工组织设计中明确施工阶段对邻近管线及周围建(构)筑物的监护措施。
2.2 基坑围护结构施工
2.2.1 围护结构应采用地下连续墙、加筋水泥土搅拌墙或钻孔灌注桩,按上海市有关规程进行施工和验收。
一级或二级基坑在围护结构施工期间应进行施工监测,采取以优化施工参数为主的施工措施,控制由围护结构施工所引起的地层位移对周围环境产生的影响。
2.3 土体加固
2.3.1 基坑开挖前应按设计要求和环境条件确定土体加固的项目、方法和要求。
2.3.2 主要的加固项目应包括:
地下连续墙墙底注浆加固;土坡稳定加固;被动区加固;基坑防水帷幕;基坑挡墙转角处外侧因斜撑作用而形成的大抗力被动区的土体加固;以及在砂性地层中为确保成槽过程中的槽壁稳定而在槽壁两侧进行的土体加固等。
2.3.3 土体加固方法可采用:
水泥搅拌桩、旋喷注浆、单液或双液分层注浆或超前降水等。
2.3.4 在开挖前必须进行加固效果检测,达到设计要求后方可开挖。
2.3.5 对一级或二级基坑,在采用水泥搅拌桩、注浆等加固方法时,应制定相应的监控措施,以控制地层位移,达到环境保护要求。
2.4 坑内井点降水
2.4.1 坑内井点降水应在开挖前20天进行,降水深度应达到设计要求,并不得少于坑底以下1m。
2.4.2 降水期间应按设计要求布置水位观测孔,对基坑内外的地下水位变化及邻近的建(构)筑物、地下管线的沉降进行监控,当建(构)筑物、地下管线的变形速率或变形量超过警戒值时,可用回灌水法或隔水法来控制降水对周围环境的有害影响。
2.4.3 对一级基坑,应在降水期间监测由于土体固结所引起的基坑挡墙向坑内的位移及相应的坑外地面沉降,必要时可根据监测反馈资料沿挡墙内侧进行适量的双液注浆,以控制挡墙向基坑内的移动。
2.5 支撑体系
2.5.1 开挖前必须备齐经检验合格的钢支撑、围檩、预应力设备、支撑配件以及支撑轴力量测组件等所需的器材和设备,对一级基坑,必须准备好复加预应力的装置。
2.5.2 必须按设计要求打设稳定支撑的立柱桩,立柱的垂直度偏差应小于1/300。
2.5.3 立柱与支撑的连接构造应对支撑有三维约束作用而又不影响施加支撑预应力。
2.6 基坑排水
2.6.1 必须在开挖前准备好排水设备,以保证开挖后开挖面不浸水,基坑周边必须有防止地面水流入的措施。
2.6.2 必须查明并排除基坑开挖范围的贮水体、废旧水管等内的积水。
2.7 承压水处理
2.7.1 当坑底以下有承压水时,必须采取坑底地基加固或降低承压水头等必要的治理措施。
2.8 出土、运输和弃土
2.8.1 为满足挖土进度,必须备好:
垂直吊运设备、各层支撑下的挖土机具及劳动力、运土车辆、运土路线、弃土场地及卸土机具和劳动力。
3 基坑开挖
3.1基坑开挖程序
3.1.1 对撑的长条形深基坑:
必须按设计要求分段开挖和浇筑底板,每段开挖中又分层、分小段,并限时完成每小段的开挖和支撑(图3.1.1)。
开挖参数应由设计规定,通常取值范围为:
分段长度:
L≤25m
每小段宽度:
Bi=3~6m
每层厚度:
hi=3~4m
每小段开挖支撑时限:
Tr=8~24h
L、Bi、hi、Tr在施工时可根据监测数据进行适当调整,但必须经过设计同意。
图3.1.1
3.1.2 大宽度、不规则基坑:
应分层开挖,每层的开挖步骤应符合如图3.1.2的顺序:
图3.1.2
1)在有保护对象侧预留土堤,挖除中间部分无保护对象侧的土方,并及时安装其间支撑。
2)当支撑一侧有保护对象时,应将预留土堤限时分段开挖并架设支撑;当支撑两侧有保护对象时,应依次将每根支撑两端的土堤限时、对称挖除并架设支撑。
3)将该层剩余土方挖除。
3.1.3 车站端头井:
如图3.1.3所示,首先撑好标准段内的2根对撑,再挖斜撑范围内的土方,最后挖除坑内的其余土方。
斜撑范围内的土方,应自基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分层、分段、限时地开挖并架设支撑。
对长度大于20m的斜撑,应先挖中间再挖两端。
3.1.4逆筑法施工的地铁车站基坑:
在顶板和中楼板之间、中楼板和底板之间的土层开挖中,可将上道支撑随下面土层逐段开挖而拆下并安装于下道支撑位置,每段开挖和支撑施工必须按设计要求限时完成(图3.1.4)。
6
(2)~(5)在限定时间内完成
图3.1.3图3.1.4
3.1.5 严禁超挖,分层开挖中每一层开挖底面标高不得低于下一道支撑的顶面或设计基坑底标高。
3.2支撑
3.2.1 钢支撑安装必须确保支撑端头与地下连续墙或围檩均匀接触,并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施,支撑的安装允许偏差应符合以下规定:
1)钢支撑轴线竖向偏差:
30mm
2)支撑轴线水平向偏差:
30mm
3)支撑两端的标高差和水平面偏差:
不大于20mm和支撑长度的1/600
4)支撑的挠曲度:
不大于1/1000
5)支撑与立柱的偏差:
50mm
3.2.2 支撑就位后应及时准确地施加预应力。
3.2.3 对一级基坑,尚应按以下要求复加支撑预应力:
1)在第一次加预应力后12小时内观测预应力损失及墙体水平位移,并复加预应力至设计值。
2)当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时,应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。
3)墙体水平位移速率超过警戒值时,可适量增加支撑轴力以控制变形,但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全度要求;
4)当采用被动区注浆控制挡墙位移时,应在注浆后1~2h内在注浆范围复加预应力至设计值,以减少挡墙外移所造成的预应力损失。
3.2.4 斜支撑和地下连续墙(或围檩)的连接构造必须满足抗剪要求。
3.2.5 在开挖过程中应按监测方案定时测量立柱的回弹,并及时调节立柱与支撑拉紧装置上的木楔,以释放桩回弹后作用于支撑的向上顶力。
3.2.6 钢筋混凝土支撑应按设计要求分段、限时施工,其余施工要点可按《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)第11.5~11.6条执行。
3.3 基坑纵向放坡
3.3.1 基坑纵向放坡不得大于安全坡度,必须进行人工修坡,并应对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用坡面保护措施,严防纵向滑坡。
3.3.2 若坑外有需要保护的重要地下管线或建(构)筑物,应适当减缓其附近的纵向土坡的坡度。
3.4 基坑挡墙封堵
3.4.1开挖过程中应及时封堵地下连续墙接缝或墙体上的渗漏点。
3.4.2 采用地下连续墙作为支护结构的基坑,遇地下障碍物而局部以灌注桩或树根桩加注浆施工时,应在该局部挡墙内侧限时施加密封钢板,以利在发生水土流失时能快速而可靠地进行封堵。
3.5 坑底开挖与底板施工
3.5.1 对设计坑底标高以上30cm的土方,应采用人工开挖,局部洼坑应用砾石砂填实至设计标高。
3.5.2 应设集水坑以及时排除坑底积水。
集水坑距基坑挡墙内侧应大于1/4基坑宽度。
3.5.3 挖至设计坑底标高后,应立即定时量测坑底的土体回弹情况,并确定为保证浇筑底板达到设计标高所需额外开挖的土方量。
3.5.4 在开挖到底后,必须在设计规定时间内浇筑混凝土垫层(包括砼垫层以下的砾石砂垫层或倒滤层)。
垫层所用混凝土的强度以及达到强度的时间必须满足设计要求。
3.5.5 必须在设计规定的时间内浇筑钢筋混凝土底板。
3.6 拆除支撑及井点
3.6.1 在底板、中楼板和顶板的施工过程中,应按设计规定的步序和时间拆除各道支撑。
3.6.2 基坑井点降水必须在结构满足设计抗浮要求后才能停止,井点管拆除后的封口必须满足底板防水要求。
4 信息化施工
4.1 施工监测
4.1.1 基坑监测应按基坑等级、开挖步序和参数等确定监测项目、监测仪器及精度、测点布置、监测频率及变形速率为主的报警值等。
监测项目选择原则见表4.1,测点布置原则见表4.2,监测频率制定原则见表4.3。
各级基坑工程的监测项目选择表表4.1
基坑
等级
周边地下管线位移
坑周地表沉降
周围建筑物沉降
周围建筑物倾斜
墙体水平位移
支撑轴力
地下水位
墙顶
沉降
立柱隆沉
土压力
孔隙水压力
坑底隆起
土体分层沉降
一级
二级
三级
注:
为必测项目,为选测项目,可按设计要求选择。
监测点位布置表表4.2
监测项目
布设范围
埋设深度
地下管线位移
参见本规程第4.2.1条及条文说明
建筑物沉降
参见本规程第4.3.1条及条文说明
坑周地表沉降
不小于2倍基坑开挖深度范围内
墙体水平位移
每20~30米布设一个测斜孔为宜,并保证基坑每边上都有监测点。
与围护墙体同深
墙顶沉降
1.与测斜孔同点;2.局部重要部位加密
-
立柱隆沉
沿基坑纵向每开挖段(约25m)1个
-
支撑轴力
沿基坑纵向每2个开挖段(约50m)1组,环境要求较高时可适当加密。
-
土压力
按设计要求定
按围护墙体深度埋设土压力传感器
地下水位
沿基坑长边布置,每边至少2个,环境要求较高时可适当加密。
不低于降水深度
坑底隆起
按设计要求定
埋设深度宜为基坑开挖深度两倍
深层土体沉降
按设计要求定
埋设深度宜为基坑开挖深度两倍
现场监测时间间隔表表4.3
基坑等级
施工工况
一级
二级
三级
施工前
至少测2次初值
至少测2次初值
至少测2次初值
桩基施工
3d
7d
7d
围护结构施工
1d
2d
7d
地基加固和降水
3d
7d
7d
续表4.3
基坑等级
施工工况
一级
二级
三级
开挖0~5m
1d
2d
2d
开挖5~10m
1d
1d
1d
开挖10~15m
1d
1d
1d
开挖>15m~浇垫层
0.5d
0.5d
1d
浇好垫层~
浇好底板
1d
2d
3d
浇好底板后7d内
1d
2d
3d
浇好底板后7d~30d内
2d
7d
15d
浇好底板30d~180d
7d
15d
-
注:
1)“d”表示“天”。
2)本表宜用于制定坑周建(构)筑物变形、邻近管线变形、坑周地表沉降以及基坑挡墙水平位移的监测频率。
对其余监测项目的监测频率,尚应根据设计要求和现场实际情况选定。
3)若施工中出现变形速率超过警戒值的情况,应进一步加强监测,缩短监测时间间隔,为改进施工参数和实施变形控制措施提供必要的实测数据。
4.1.2 应根据监测方案在施工前布置好各监测点,必须落实监测点的保护工作,重要测点破坏后应及时修复。
4.1.3 必须紧跟每步工况进行监测,并建立迅速有效的信息反馈制度。
应及时整理当天监测数据,发现观测值超过警戒值时,应及时改进施工参数或实施备用的变形控制措施。
4.2 地下管线监护
4.2.1 应根据基坑挡墙外侧地下管线的功能、管材、接头型式、埋深等条件,在开挖前布设好管线的沉降观测点。
4.2.2 对于重点保护的管线,应在开挖前设计并敷设好跟踪注浆管及注浆设备,备好所有注浆材料,以根据监测数据跟踪注浆,调整管线变形曲率。
4.2.3 应对地铁车站两端附近的地下管线加强监测和跟踪注浆。
4.3 建(构)筑物监护
4.3.1 在基坑开挖前必须按设计要求对坑周需保护的建(构)筑物设置水平位移、垂直位移和倾斜的观测点。
4.3.2 应根据设计提出的环境保护措施,切实制定跟踪注浆等监护方法的施工组织设计,并在开挖前完成敷设注浆管、隔离桩等必要的施工措施,并备足相应的设备、材料,以便在变形观测值大于警戒值时,及时采取措施以将坑周建(构)筑物的变形控制在允许范围内。
本规程用词说明
1、为便于在执行本规程条文时区别对待,对于要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词采用“可”。
2、规程中指定应按有关规程、规范执行时,写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。
上海地铁基坑工程施工规程
条文说明
SZ-08-2000
上海市市政工程管理局
2000上海
目次
1 总 则…………………………………………………………………………………
(2)
2 开挖前的准备工作………………………………………………………………………(3)
2.1 编制施工组织设计……………………………………………………………………(3)
2.2 基坑围护结构施工……………………………………………………………………(3)
2.3 土体加固………………………………………………………………………………(3)
2.4 坑内井点降水…………………………………………………………………………(4)
2.5 支撑体系………………………………………………………………………………(5)
2.6 基坑排水………………………………………………………………………………(5)
2.7 承压水处理……………………………………………………………………………(6)
2.8 出土、运输和弃土……………………………………………………………………(6)
3 基坑开挖………………………………………………………………………………(7)
3.1基坑开挖程序…………………………………………………………………………(7)
3.2支撑……………………………………………………………………………………(10)
3.3 基坑纵向放坡…………………………………………………………………………(11)
3.4 基坑挡墙封堵…………………………………………………………………………(12)
3.5 坑底开挖与底板施工…………………………………………………………………(12)
3.6 拆除支撑及井点………………………………………………………………………(13)
4 信息化施工………………………………………………………………………………(14)
4.1 施工监测………………………………………………………………………………(14)
4.2 地下管线监护…………………………………………………………………………(15)
4.3 建(构)筑物监护……………………………………………………………………(16)
1 总 则
1.0.1 在建筑物密集、地下管线繁多的上海市区修建地铁车站,常会碰到深基坑施工中的周围环境保护的风险性问题。
在上海地铁一、二号线建设中,针对上海流变性软土的特征,参考国内外深基坑工程理论和经验,并通过大量现场量测资料的反馈分析,建立了一套考虑时空效应规律的控制基坑变形的设计和施工方法,并运用在地铁一、二号线车站深基坑和十余个邻近正在运行的地铁隧道的深基坑工程中(如新世界大厦、香港广场等),均达到了的控制基坑变形、保护周围环境的要求,取得了良好的社会效益和经济效益。
为确保今后上海地铁基坑的质量与安全,避免因基坑施工不当而造成周围环境损坏,现制定本规程,以便施工和监理等部门掌握和应用。
1.0.2为了更好的与其他规范和标准相衔接,本规程中将基坑等级划分为一级、二级和三级,与《市政地下工程施工及验收规范》(DGJ08-236-1999)中基坑等级:
特级、一级、二级和三级相对应。
根据上海地铁一、二号线工程量测和实践经验,凡基坑挡墙最大水平位移δh≥0.5%H(H为基坑开挖深度)的车站基坑,均出现后期差异沉降大、漏水较多的现象,故在本规程中将《市政地下工程施工及验收规范》中的三级标准取消,以保证车站结构防水的工程质量。
在分段划分开挖段时,每段最短20m,以保证基坑外纵向不均匀沉降在允许范围内。
1.0.3本规程特别强调信息化施工,这是根据国内外成熟的施工经验、特别是上海地铁二号线风险较大的几个车站深基坑施工经验而提出的。
在规程中要求对施工中的基坑及其周围环境的变形速率进行全过程监控,及时按反馈信息调整和优化施工措施,以有效控制变形,防险情于萌芽状态,不允许出现急救抢险的情况。
2 开挖前的准备工作
2.1 编制施工组织设计
2.1.1 施工步序和参数是对开挖顺序每步开挖的空间尺寸、开挖时限、支撑时限、支撑预应力等各工序的定量施工管理指标,是控制基坑及其周围环境变形的重要技术参数。
在施工组织设计中必须根据设计要求和环境条件,按照可行、可靠、合理的原则予以选定。
实践证明:
合理选
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