深基坑开挖FLAC数值模拟计算及分析

基坑土方计算公式

基坑土方计算公式 挖基坑Ｖ＝（a+2c+kh)*(b+2c+ｋh)＊ｈ+1/３k2h3 a=长底边?b＝短底边? c=工作面 h=挖土深度?ｋ=放坡系数 条形基础V=L＊(ａh+kh2）?a＝垫层宽+工作面＊2 h=挖土深度 k=放坡系数 四菱台得基坑: 上口长Ａ、宽B 下口长a、宽b?深H??V＝［A＊B+ａ＊b＋（Ａ+a）＊(B＋b)］＊H／６ 分段计算,在高差处分开,但公式就是一样得，如果两个坑得底部没有重合,而上口重合了，您就算二个四棱台得体积再扣去重合部份得三棱台体积就就是了。复杂得您可以用CＡD软件或图形算量软件去计算.如广联达得或清华斯维尔得。 基坑土方量计算公式 公式:Ｖ=1/3h(S上+√（Ｓ下＊S上)＋S下）? S上=140 S下=60 V＝１/3＊3＊（１40+60＋√１40＊60）=291.６5ｍ2 基坑下底长10m,下底宽6ｍ基坑上底长14m ，上底宽１0m 开挖深度3m ,开挖坡率1:0、5 求基坑开挖土方量、?圆柱体：体积＝底面积×高 长方体:体积＝长×宽×高 正方体:体积=棱长×棱长×棱长. 锥体：底面面积×高÷3 ?台体: V=［ S上+√（S上S下）+S下］ｈ÷3 球缺体积公式＝πh2（3R－h）÷3 球体积公式:V＝4πR3/3 棱柱体积公式:V＝S底面×h＝S直截面×l (l为侧棱长,h为高） 棱台体积:V=〔S1+S2＋开根号（S1*S2)〕/3＊h ?注:Ｖ:体积;S1：上表面积;Ｓ2：下表面积；h:高。?几何体得表面积计算公式 圆柱体: 表面积：2πRr+2πRh 体积：πRRh (R为圆柱体上下底圆半径，h为圆柱体高) 圆锥体： 表面积:πＲR＋πR[（ｈh+RＲ）得平方根］体积: πRＲh／3 (ｒ为圆锥体低圆半径，ｈ为其高，平面图形 名称符号周长Ｃ与面积S ?正方形 a-边长 C＝4ａ S=a2 长方形ａ与b-边长Ｃ=２（a+ｂ） S＝ab 三角形 a，b，ｃ—三边长h－ａ边上得高ｓ－周长得一半A,B,C —内角其中? s＝(a+b＋c)/２ S＝ａh/2＝ａb/２?sinC ＝［s(ｓ—a)（ｓ—b）（s－c)］1/2=a2sinBsinＣ/（2sｉnA）四边形 d，Ｄ－对角线长α－对角线夹角 S=dＤ／2?ｓi ｎα平行四边形ａ,b—边长ｈ－a边得高α-两边夹角 S＝aｈ=absinα菱形ａ－边长α－夹角Ｄ—长对角线长d—短对角线长 S＝Ｄd/2=ａ２sinα梯形 a与b－上、下底长ｈ—高ｍ－中位线长 S＝（a+ｂ)h／2=mｈ圆ｒ－半径ｄ－直径 C=πd＝２πr S＝πr2＝πd2／4 扇形ｒ—扇形半径 a—圆心角度数 C=2r+２πr×（a／３６0） S ＝πr2×（ａ／360）弓形 l－弧长Ｓ＝ｒ2/2?(πα/１80-siｎα） b-弦长 =ｒ2aｒcｃos[（r－h）/ｒ］ - (r—h)(2rh-h2）1/2

基坑开挖计算公式

（一）基坑土方量计算 基坑土方量的计算，可近似地按拟柱体体积公式计算（图1—8）。 图1—8基坑土方量计算图1—9基坑土方量计算 V=H*(A'+4A+A'')/6 H ——基坑深度（m）。 A1、A2——基坑上下两底面积（m2）。 A0 ——基坑中截面面积（m2）。 二、计算平整场地土方工程量 ①四棱柱法 A、方格四个角点全部为挖或填方时（图1—16），其挖方或填方体积为： 式中：h1、h2、h3、h4、——方格四个角点挖或填的施工高度，以绝对值带入（m）； a ——方格边长(m)。 图1—16 角点全填或全挖；图1—17角点二填或二挖；图1—18角点一填三挖 B、方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时（图1—17），其挖方或填方体积分别为： C、方格三个角点为挖方，另一个角点为填方时（图1—18）， 其填方体积为： 其挖方体积为： ②三棱柱法 计算时先把方格网顺地形等高线将各个方格划分成三角形（图1—19） 图1—19 按地形方格划分成三角形 每个三角形的三个角点的填挖施工高度，用h1、h2、h3表示。 A、当三角形三个角 点全部为挖或填时（图1—20a）， 其挖填方体积为： 式中：a——方格边长（m）； h1、h2、h3——三角形各角点的施工 高度，用绝对值（m）代入。

图1—20（a）三角棱柱体的体积计算(全挖或全填) B、三角形三个角点有挖有填时 零线将三角形分成两部分，一个是底面为三角形的锥体，一个是底面为四边形的楔体（图1—20b， 图1—20（b）三角棱柱体的体积计算(锥体部分为填方) 其锥体部分的体积为： h1、h2、h3——三角形各角点的施工高度，取绝对值（m），h3指的是锥体顶点的施工高度。 注意：四方棱柱体的计算公式是根据平均中断面的近似公式推导而得的，当方格中地形不平时，误差较大，但计算简单，宜于手工计算。三角棱柱体的计算公式是根据立体几何体积计算公式推导出来的，当三角形顺着等高线进行划分时，精确度较高，但计算繁杂，适宜用计算机计算。 ③断面法 在地形起伏变化较大的地区，或挖填深度较大，断面又不规则的地区，采用断面法比较方便。 方法：沿场地取若干个相互平行的断面（可利用地形图定出或实地测量定出），将所取的每个断面（包括边坡断面），划分为若干个三角形和梯形，如图1—21，则面积： 图1—21 断面法 断面面积求出后，即可计算土方体积，设各断面面积分别为： F1、F2、……Fn相邻两断面间的距离依次为：L1、L2、L 3……Ln，则所求土方体积为： （5）边坡土方量计算 图1—22是场地边坡的平面示意图，从图中可以看出，边坡的土方量可以划分为两种近似的几何形体进行计算，一种为三角形棱锥体（如图中①②③……）另一种为三角棱柱体（如图中的④） A、三角形棱锥体边坡体积 图1-22中①其体积为 式中：L1——边坡①的长度（m）； F1——边坡①的端面积（m2）； h2——角点的挖土高度； m——边坡的坡度系数。 B、三角棱柱体边坡体积 如图中④其体积为 当两端横断面面积相差很大的情况下： L——边坡④的长度（m）； F3、F5、F0——边坡④的两端及中部横短面面积

基坑开挖深度超过3米开挖专项安全方案

目录 1.土方开挖工程概况 2.施工方案 3.施工方法 4.劳动力组织 5.材料设备供应计划 6.工期安排及保证措施 6.1 工期安排 6.2 保证措施 7.质量保证及保证措施 8.安全防护和保护环境措施 9.其他

1.工程概况 本方案为无锡市东泰精细化工有限责任公司镇江分公司21.9万吨/年精细化工产品及配套工程的土方开挖分项工程专项安全方案。 本工程土方开挖具有如下特点： 1.1工程所在施工区域均为回填土区域，回填土层较厚，平均深度约3米，局部回填深度达到9米左右，且土方回填过程均未经过碾压，为自然堆积回填； 1.2 土方含水率大，土质均为黏性黄土，渗水率很低，在基坑开挖深度较深的情况下，容易积水，造成滑坡或塌方； 1.3 单体基础类型繁多，包括独立基础、条形基础等； 1.4 虽然单体分部区域较为分散，但由于个别单体送桩深度较深，土方开挖深度相应增加，导致开挖土方量大幅提升，开挖后的土方堆积及转运是施工过程中必须谨慎考虑及协调的问题； 1.5 由于地基承载力较弱，仓库等部分单体预制桩压桩深度加深1.5米，导致基坑开挖深度加深； 2.施工方案 本工程土方采用机械为主、人工为辅开挖。基坑边距基础梁和承台基础为0.4m，土方机械开挖过程中，机械开挖至基底设计标高以上300mm，再人工清理至基底设计标高，施工中应注意预制桩的保护，禁止在桩头以上100厚范围内进行机械挖土，在施工过程中同时对桩顶标高及平面轴线位置进行复测，保证在其允许误差范围内施工。基础开挖后请业主及监理单位到场一起进行验收，办完各验收资料并经业主及监理单位批复方可进行下道工序施工，确保土方开挖质量。 2.1土方开挖前的准备工作 土方开挖的紧前工序即定位放线测量的工作必须完成并由监理方审核验收后方可进行。 了解开挖范围内的地下管线情况，情况不明，不得开挖。 土方开挖前清除开挖区内的全部堆积物。计算开挖深度，并根据规范要求进行坡比计算。

基坑开挖方法

基坑开挖方法 开挖方法主要有放坡分层挖土、有支撑分层挖土、盆式挖土、中心岛式挖土等几种，应根据基坑面积大小、开挖深度、支护结构形式、环境条件等因素选用。 (1)放坡分层开挖：分层挖土是将基坑按深度分为多层进行逐层开挖，这种开挖方式适合于四周空旷、有足够放坡场地、周围没有建筑设施或地下管线的情况。分层厚度，软土地基应 开挖方法主要有放坡分层挖土、有支撑分层挖土、盆式挖土、中心岛式挖土等几种，应根据基坑面积大小、开挖深度、支护结构形式、环境条件等因素选用。 (1)放坡分层开挖：分层挖土是将基坑按深度分为多层进行逐层开挖，这种开挖方式适合于四周空旷、有足够放坡场地、周围没有建筑设施或地下管线的情况。分层厚度，软土地基应控制在2m以内；硬质土可控制在5m以内为宜。开挖顺序可从基坑的某一边向另一边平行开挖，可从基坑两头对称开挖，或从基坑中间向两边平行对称开挖，也可交替分层开挖，这些均可根据工作面和土质情况决定。 在采用放坡开挖时，要求基坑边坡在施工期间保持稳定。基坑边坡坡度应根据土质、基坑深度、开挖方法、留置时间、边坡荷载、排水情况及场地大小确定。放坡开挖应有降低坑内水位和防止坑外水倒灌的措施。若土质较差且基坑施工时间较长，边坡坡面可采用钢丝网喷浆等措施进行护坡，以保持基坑边坡稳定。在软土地基下，不宜挖深过大，一般控制在6~7m左右，坚硬土层则不受此限制。放坡值应符合规范要求。 放坡开挖施工方便，挖土机作业无障碍，工效高，基础开挖后基础结构作业空间大，施工工期短，经济效益好。但在城市或人口密集地区施工，条件往往不允许采用这种开挖方式。 (2)有支护基坑开挖：有支护的基坑开挖包括有内支撑和无内支撑支护的基坑开挖。无内支撑支护有悬臂式、拉锚式、重力式、土钉墙等，该种支护的土壁

深基坑土方开挖方法

深基坑土方开挖方法 深基坑土方开挖有下列要求： 在深基坑土方开挖前施工前，必须编制土方开挖工程专项施工方案，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范畴的必须组织专家论证并严格按论证通过的方案进行施工。要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。 （1）深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心岛式（也称墩式）挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者无支护结构，后三种皆有支护结构。 （2）土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。 （3）防止深基坑挖土后，土体回弹变形过大： 施工中减少基坑回弹变形的有效措施，是设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水。因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证井点降水正常进行，并在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板。必要时，可对基础结构下部土层进行加固。 （4）防止边坡失稳。 （5）防止桩位移和倾斜： 打桩完毕后基坑开挖，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。 如果打桩后紧接着开挖基坑，由于开挖时的应力释放，再加上挖土高

差形成一侧卸荷的侧向推力，土体易产生一定的水平位移，使先打设的桩易产生水平位移。软土地区施工，这种事故已屡有发生，值得重视。为此，在群桩基础桩打设后，宜停留一定时间，并用降水设备预抽地下水，待土中由于打桩积聚的应力有所释放、孔隙水压力有所降低、被扰动的土体重新固结后，再开挖基坑土方。而且土方的开挖宜均匀、分层，尽量减少开挖时的土压力差，以保证桩位正确和边坡稳定。 （6）配合深基坑支护结构施工： 挖土方式影响支护结构的荷载，要尽可能使支护结构均匀受力，减少变形。为此，要坚持采用分层、分段、均衡、对称的方式进行挖土。深基坑土方开挖方法： 1、基坑排水在土方开挖施工过程中，当开挖底面标高低于地下水位的基坑(或沟槽)时，由于切断了土的含水层，地下水会不断渗入坑内。基坑内存在地下水，非但造成土方开挖施工困难，费工费时，容易造成边坡塌方，而且会导致地基被水浸泡，地基土被扰动，造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降，造成建筑物破坏或开裂。因此，基坑槽开挖施工中，应根据工程地质和地下水文情况，采取有效地降低地下水位措施，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程质量和工程的顺利进行。 2、边坡防护开挖基坑时，如条件允许可放坡开挖，与用支护结构支挡后垂直开挖比较，在许多情况下放坡开挖比较经济。放坡开挖要正确

基坑开挖数值模拟

7 数值模拟 7.1 数值模拟方法简介 数值模拟技术作为一种研究手段，已经被广泛的应用于各行各业领域的研究中。目前，数值分析方法主要分为二大类：一类是以有限差分法为代表，其特点是直接求解基本方程和相应的定解条件的近似解；另一类数值分析方法是首先建立和原问题基本方程及相应定解条件等效的积分方法，然后据之建立近似解法。 LS-D YNA乍为世界上最著名的通用显示动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维三维非线性结构的高速碰撞，爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热，流体及流固耦合问题，在工程应用如汽车安全设计，武器系统设计，金属成型，跌落仿真等领域被广泛应用。本次采用ANSYS/LS-DYN，A 进行混凝土支撑梁结构爆破拆除数值模拟研究。在ANSYS/LS-DYN环境下，数值模拟的实现总体上分为两个过程：在ANS丫芽建立结构实体模型，完成有限元网格的划分，输出有限元模型信息即输出关键字 文件；编辑关键字文件，在DYNA环境下完成对结构倒塌过程的数值模拟计算。 对结构有限元模型的建立过程，数值模拟中采用的钢筋和混凝土材料模型、接触方式等各种计算控制项进行了阐述。 LS-D YNA程序中主要提供如下几种计算方法： （1）Lagrange 算法 坐标固定在物质上或者说随物质一起运动和变形，处理自由面和物质界面非常直观，由于网格始终对应物质，因此能够精确的跟踪材料边界和描述物质之间的界面，这是Lagrange 算法的主要优点。但是，由于网格随材料流动而变

形，一旦网格变形严重，就会引起数值计算的不稳定，甚至使得计算无法继续进行（如发生负体积或复杂声速等问题）。因此，Lagrange 算法在处理大变形大位移问题时，有其无法克服的弊端。 （2）Euler 算法网格被固定在空间，是不变形的。物质通过网格边界流进流出，物质的大变形不直接影响时间步长的计算。因此，欧拉算法在处理大变形问题方面具有优势。欧拉方法通过输运项计算体积、质量、动量和能量的流动。欧拉计算可以直接通过在离散化格式中包括迁移导数项进行，或通过二步操作完成。二步法操作的第一步主要是拉格朗日计算，第二步输运阶段是重分计算网格相当于回到它的原来状态。 LS-D YNA程序采用后一种方法。欧拉算法的缺点是网格中物质边界不清晰，难以捕捉各物质界面。 （3）ALE方法 吸取了欧拉法和拉格朗日法两种方法的优点。ALE算法能够进行自动重分网格操作。它包括拉格朗日时间步，然后是一个输运步。输运步可以采用三种方法：1. 发生合理的网格变形时空间网格不再重分（拉格朗日）；2. 发生严重的网格变形时重分成原始形状（欧拉）；3. 发生严重的网格变形时重分为合理的形状，因此允许网格拓扑（拉格朗日和欧拉）。 混凝土是土木工程结构中应用极为广泛的材料，其最本质的特点是材料组成的不均匀性，并且存在初始微裂缝。从混凝土受单轴压力时的应力应变关系来看，混凝土卸载时有残余变形，不符合弹性关系；如果对其应用弹塑性本构关系，又很难精确定义屈服条件。此外，混凝土在到达应力顶峰后，其应力-应变关系曲线有一下降段，即存在应变软化现象，所有这些都给建立混凝土的本构关系

基坑土方计算公式汇总

基坑土方计算公式 挖基坑V=(a+2c+kh)*(b+2c+kh)*h+1/3k2h3 a=长底边 b=短底边 c=工作面 h=挖土深度 k=放坡系数 条形基础V=L*(ah+kh2) a=垫层宽+工作面*2 h=挖土深度 k=放坡系数 四菱台的基坑： 上口长A、宽B 下口长a、宽b 深H V=[A*B+a*b+(A+a)*(B+b)]*H/6 分段计算，在高差处分开，但公式是一样的，如果两个坑的底部没有重合，而上口重合了，你就算二个四棱台的体积再扣去重合部份的三棱台体积就是了。复杂的你可以用CAD软件或图形算量软件去计算。如广联达的或清华斯维尔的。 基坑土方量计算公式 公式：V=1/3h(S上+√(S下*S上)+S下) S上=140 S下=60 V=1/3*3*（140+60+√140*60）=291.65m2 基坑下底长10m，下底宽6m 基坑上底长14m ，上底宽10m 开挖深度3m ，开 挖坡率1：0.5 求基坑开挖土方量、 圆柱体：体积=底面积×高 长方体：体积=长×宽×高 正方体：体积＝棱长×棱长×棱长． 锥体: 底面面积×高÷3 台体: V=[ S上+√(S上S下)+S下]h÷3 球缺体积公式＝πh2(3R-h)÷3 球体积公式：V＝4πR3/3 棱柱体积公式：V＝S底面×h＝S直截面×l （l为侧棱长,h为高) 棱台体积：V=〔S1＋S2＋开根号（S1*S2）〕／3*h 注：V：体积；S1：上表面积；S2：下表面积；h：高。 几何体的表面积计算公式 圆柱体:

表面积:2πRr+2πRh 体积:πRRh (R为圆柱体上下底圆半径,h为圆柱体高) 圆锥 体: 表面积:πRR+πR[(hh+RR)的平方根] 体积: πRRh/3 (r为圆锥体低圆半径,h为其 高, 平面图形 名称符号周长C和面积S 正方形 a—边长 C＝4a S＝a2 长方形 a和b－边长 C＝2(a+b) S＝ab 三角形 a,b,c－三边长h－a边上的高s－周长的一半A,B,C－内角其中 s＝(a+b+c)/2 S＝ah/2＝ab/2?sinC ＝[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2＝a2sinBsinC/(2sinA) 四边形 d,D－对角线长α－对角线夹角 S＝dD/2?sinα平行四边形 a,b－边长h－a边的高α－两边夹角 S＝ah＝absinα菱形 a－边长α－夹角D－长对角线长d－短对角线长 S＝Dd/2＝a2sinα梯形 a和b－上、下底长h－高m－中位线长 S＝(a+b)h/2＝mh 圆 r－半径 d－直径 C＝πd＝2πr S＝πr2＝πd2/4 扇形 r—扇形半径 a—圆心角度数 C＝2r＋2πr×(a/360) S＝πr2×(a/360) 弓形 l－弧长 S＝r2/2?(πα/180-sinα) b－弦长＝r2arccos[(r-h)/r] - (r-h)(2rh-h2)1/2 h－矢高＝παr2/360 - b/2?[r2-(b/2)2]1/2 r－半径＝r(l-b)/2 + bh/2 α－圆心角的度数≈2bh/3 圆环 R－外圆半径 S＝π(R2-r2) r－内圆半径＝π(D2-d2)/4 D－外圆直径 d－内圆直径椭圆 D－长轴 S＝πDd/4 d－短轴 平整场地: 建筑物场地厚度在±30cm以内的挖、填、运、找平. 1、平整场地计算规则 （1）清单规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 （2）定额规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 2、平整场地计算方法 （1）清单规则的平整场地面积：清单规则的平整场地面积＝首层建筑面积 （2）定额规则的平整场地面积：定额规则的平整场地面积＝首层建筑面积 3、注意事项 （1）、有的地区定额规则的平整场地面积：按外墙外皮线外放2米计算。计算时按外墙外边线外放2米的图形分块计算，然后与底层建筑面积合并计算；或者按“外放2米的中心线×2=外放2米面积”与底层建筑面积合并计算。这样的话计算时会 出现如下难点： ①、划分块比较麻烦，弧线部分不好处理，容易出现误差。 ②、2米的中心线计算起来较麻烦，不好计算。 ③、外放2米后可能出现重叠部分，到底应该扣除多少不好计算。（2）、清单环境下投标人报价时候可能需要根据现场的实际情况计算平整场地的 工程量，每边外放的长度不一样。 大开挖土方 1、开挖土方计算规则 （1）、清单规则：挖基础土方按设计图示尺寸以基础垫层底面积乘挖土深度计算。（2）、定额规则：人工或机械挖土方的体积应按槽底面积乘以挖土深度计算。槽底面积应以槽底的长乘以槽底的宽，槽底长和宽是指混凝土垫层外边线加工作面，如有排水沟者应算至排水沟外边线。排水沟的体积应纳入总土方量内。当需要放坡

深基坑工程土方开挖

一、深基坑工程土方开挖 （一）开挖平面及出图方向示意图 为保证3号楼工期，计划先集中开挖3号楼基坑，后向西侧推挖。在基坑西侧设置两个出土口。

（二）方案编制依据 1、编制说明 根据《天津市建设工程基坑降水及土方开挖方案论证文件编制标准》要求并结合本工程实际情况，本方案内容包括：方案编制依据与工程概况、土方开挖方案、降水方案、监测专项方案、应急专项方案、季节施工措施、质量保证措施及安全生产、文明施工、环境保护保证措施等。 按照《基坑降水及土方工程施工方案报件标准》要求，方案含盖范围为：自工程桩、围护结构、止水帷幕完成后开始，至土方挖完、垫层浇筑完成期间的施工内容。包括降水井施工及降水运行、土方开挖施工等内容。 2、编制依据 <1>本工程基础结构施工图纸 <2>本工程基坑支护设计图纸 <3>地质勘察报告 <4>有关国家及地方的规范、规程 <4.1>《建筑基坑工程技术规程》（DB29-202-2010） <4.2>《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） <4.3>《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009） <4.4>《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012） <4.5>《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） <4.6>《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2011） <4.7>《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

<4.8>《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012） <4.9>《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008） <4.10>《地下防水工程质量验收规范》（GB502082011） <4.11>《工程测量规范》(GB50026-2007) <4.12>《城市测量规范》(CJJ/T8-2011) <4.13>《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006 <4.14>《城市地下水动态观测规程》(CJJ/T76-2012) <4.15>《建筑变形测量规范》(JGJ8-2008) <4.16>《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011 <4.17>《天津市建设工程施工现场安全管理规程》DB29-113-2011 （三）3号楼深基坑土方开挖方法 1、表层土方开挖 支撑及冠梁部位表层土方挖土，开挖深度为地面至第一道混凝土支撑梁底标高。表层土方开挖采用反铲式挖掘机，配合自卸汽车出土，开挖至第一道混凝土支撑底部标高时，夯实地基铺设模板做为地模，然后进行第一道钢筋混凝土支撑施工，待强度满足要求后再开挖下一步土方。

基坑开挖深度超过3米开挖专项安全方案

商丘市金居宜安住宅小区6#～11#楼 土 方 开 挖 方 案 施工单位：河南金居建设有限公司

目录 1.土方开挖工程概况 2.施工方案 3.施工方法 4.劳动力组织 5.材料设备供应计划 6.工期安排及保证措施 7.质量保证及保证措施 8.安全防护和保护环境措施 9.其他

1.工程概况 金居·宜安住宅小区位于商丘文化路与华夏路交叉口北200米。 金居·宜安住宅小区6#、7#、8#、9#、10#、11#楼，工程建筑总面积42136.11m2，本建筑物为二类高层住宅楼，建筑耐火等级为二级。框剪结构，抗震等级为四级，抗震设防烈度为六度，设计使用年限为五十年。 序号项目内容 1 设计单位河南省朝阳建筑设计有限公司 2 地理位置商丘文化路与华夏路交叉口北200米 3 工程名称金居·宜安住宅小区6#、7#、8#、9#、10#、11#楼 4 建设规模建筑总面积42136.11m2* 5 承包方式施工总承包，包工包料。 6 质量标准优良 预计开工日期为2013 年9 月20日，2014年11 7 工期要求 月10 日竣工，施工总工期315日历天 8 建设性质新建 9 施工场地施工现场四通一平已具备 1.2地质条件 根据《岩土工程勘察报告》，拟建工程基坑范围内地层主要为坡积与冲积地层，主要土层共分三层，描述如下： ①层填土层：层厚约0.8m—1.0m. ②1层褐黄色粉质粘土，属中压缩性土，天然含水量28.8%，孔隙比0.82，

渗透系数2.00E—6cm/s，埋深0.8—1.5m。 ②2层，灰黄色粉质粘土，天然含水量35.4%，孔隙比1.00，渗透系数3.50E —6cm/s，埋深1.5—3.0m。 ③1层，灰色淤泥质粉质捏粘土，属高压缩性，天然含水量39.9%，孔隙比 1.12，渗透系数5.00E—6cm/s，埋深3.0—4.0m。基坑坑底位于本土层。 ③2层，灰色砂质粘土，中等压缩性土层，含水量28.8%，孔隙比0.81，渗透系数2.00E—4cm/s，埋深4.0—7.0m，渗透性好，井点滤水管埋设于该土层较为合理。 ③3层，灰色淤泥质粉质粘土，属高压缩性土，含水量42.4%，孔隙比1.19，渗透系数3.00E—6cm/s，含水量高但汽透性差，若将滤水管埋于此土层，，降水效果不甚明显。 2.施工方案 本工程土方采用机械为主、人工为辅开挖。基坑边距基础梁和承台基础为0.4m，土方机械开挖过程中，机械开挖至基底设计标高以上300mm，再人工清理至基底设计标高，施工中应注意预制桩的保护，禁止在桩头以上100厚范围内进行机械挖土，在施工过程中同时对桩顶标高及平面轴线位置进行复测，保证在其允许误差范围内施工。基础开挖后请业主及监理单位到场一起进行验收，办完各验收资料并经业主及监理单位批复方可进行下道工序施工，确保土方开挖质量。 2.1土方开挖前的准备工作 土方开挖的紧前工序即定位放线测量的工作必须完成并由监理方审核验收后方可进行。 了解开挖范围内的地下管线情况，情况不明，不得开挖。 土方开挖前清除开挖区内的全部堆积物。计算开挖深度，并根据规范要求进行坡比计算。 针对本工程的土质情况，开挖深度在1米以上的基坑就必须进行放坡，我部拟定放坡坡比如下： 开挖深度在1米以内的基坑不用进行放坡； 开挖深度在1米至1.5米范围内（包括1米）进行3：1坡比进行放坡；

基坑开挖数值模拟

7数值模拟 7.1数值模拟方法简介 数值模拟技术作为一种研究手段，已经被广泛的应用于各行各业领域的研究中。目前，数值分析方法主要分为二大类：一类是以有限差分法为代表，其特点是直接求解基本方程和相应的定解条件的近似解；另一类数值分析方法是首先建立和原问题基本方程及相应定解条件等效的积分方法，然后据之建立近似解法。 LS-DYNA作为世界上最著名的通用显示动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维三维非线性结构的高速碰撞，爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热，流体及流固耦合问题，在工程应用如汽车安全设计，武器系统设计，金属成型，跌落仿真等领域被广泛应用。本次采用ANSYS/LS-DYNA，进行混凝土支撑梁结构爆破拆除数值模拟研究。在ANSYS/LS-DYNA环境下，数值模拟的实现总体上分为两个过程：在ANSYS中建立结构实体模型，完成有限元网格的划分，输出有限元模型信息即输出关键字文件；编辑关键字文件，在DYNA环境下完成对结构倒塌过程的数值模拟计算。 对结构有限元模型的建立过程，数值模拟中采用的钢筋和混凝土材料模型、接触方式等各种计算控制项进行了阐述。 LS-DYNA程序中主要提供如下几种计算方法： （1）Lagrange算法

坐标固定在物质上或者说随物质一起运动和变形，处理自由面和物质界面非常直观，由于网格始终对应物质，因此能够精确的跟踪材料边界和描述物质之间的界面，这是Lagrange算法的主要优点。但是，由于网格随材料流动而变形，一旦网格变形严重，就会引起数值计算的不稳定，甚至使得计算无法继续进行（如发生负体积或复杂声速等问题）。因此，Lagrange算法在处理大变形大位移问题时，有其无法克服的弊端。 （2）Euler算法 网格被固定在空间，是不变形的。物质通过网格边界流进流出，物质的大变形不直接影响时间步长的计算。因此，欧拉算法在处理大变形问题方面具有优势。欧拉方法通过输运项计算体积、质量、动量和能量的流动。欧拉计算可以直接通过在离散化格式中包括迁移导数项进行，或通过二步操作完成。二步法操作的第一步主要是拉格朗日计算，第二步输运阶段是重分计算网格相当于回到它的原来状态。LS-DYNA程序采用后一种方法。欧拉算法的缺点是网格中物质边界不清晰，难以捕捉各物质界面。 （3）ALE方法 吸取了欧拉法和拉格朗日法两种方法的优点。ALE算法能够进行自动重分网格操作。它包括拉格朗日时间步，然后是一个输运步。输运步可以采用三种方法：1. 发生合理的网格变形时空间网格不再重分（拉格朗日）；2. 发生严重的网格变形时重分成原始形状（欧拉）； 3. 发生严重的网格变形时重分为合理的形状，因此允许网格拓扑（拉

基坑土方开挖施工工艺

5.6 基坑土方开挖施工工艺 根据总体施工顺序，土方开挖分区分段开挖，详见附图 1.基坑设计深度 本基坑设计分成12个不同深度的区域，基本设计深度考虑局部深度及坑底排水沟深度影响，尺寸有限且相距较大的承台对基坑的影响一般不考虑，但对尺寸较大或相距较密的承台，设计深度考虑到承台垫层底。 2.地下室周边环境条件 场地位于南宁市北湖路和明秀路交叉口，属邕江Ⅱ级阶地地貌。部分场地原为味精厂，既有建筑物部分拆除，局部尚未拆除，现状地面高程为73.83m～76.66m，场地较平坦。无不良地貌现象。场地西侧为北湖路，南侧为二期用地和明秀东路，东侧和北侧为小区建筑，西北侧为废弃厂房。 地下管线资料：根据场地周边管线调查，西侧北湖路慢车道下埋设有雨水管和通信光缆，人行道下埋设有燃气管道，明秀东路人行道下埋设有供水管和高压电缆沟，慢车道下埋设有污水管。 3.管理目标 （1）实施目标 结合本工程特点和我公司在基坑工程、边坡工程等方面的施工经验，发挥人才优势和科学经营管理手段、设备优势，科学地组织各个专业的施工和各工种的交叉作业，统筹安排，精心组织，严格履行合同，并确保实现如下目标：

1、工期目标 根据投标文件要求的工作日，在充分分析本工程难度、施工条件、我司施工设备、人力资源、施工管理优势的前提下，经研究，认为我司完成基坑支护、土方开挖的总工期为120天。 2、安全施工目标 采取有效安全措施，杜绝重大安全事故，要求全体员工提高安全意识，尽量避免现场各种事故发生。 3、文明施工目标 确保文明施工，达到“文明施工”标准 4、过程控制目标 运用施工进度网络计划图进行施工组织管理和工程质量、进度控制，确保成功。 （2）服务目标 信守合同，严格履行合同条款；认真协调与各有关方面的关系；虚心接受建设单位和质检单位、监理单位等有关部门对工程质量、工程进度、计划协调、现场管理与监督；做好工程回访及维修工作。 4.施工准备 （1）准备要求 1、组织施工管理人员深入现场踏勘，进一步了解现场的自然环境条件、供水供电情况、施工条件、交通情况。 2、组织参加本工程的领导和技术管理人员进行专题讨论，并进行纵向和横向分解，优化施工方案，科学地、有计划地、合理地组织

基坑开挖(1)复习过程

一、编制说明： 1、为预防施工现场土方坍塌事故的发生，保证施工安全，依据《建筑法》、《安全生产法》及《建筑施工安全检查标准》的要求，特编制此专项方案，以指导现场安全作业。 2、本工程基坑开挖深度达9.850m，土方开挖及基坑支护专项施工方案必须组织专家审查，方案通过专家审查后方可实施。 3、本专项方案是单位工程《施工组织设计》的补充性文件，方案编制完成后须经公司主管部门负责人、总工程师及总监理公程师审批签字后，方可作业。 二、编制依据： 1、《中华人民共和国建筑法》； 2、《中华人民共和国安全生产法》； 3、《建设工程安全全生产管理条例》； 4、《建筑施工安全检查标准》； 7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002； 8、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001； 11、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002； 12、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99； 13、《基坑土钉支护技术规程》CECS96:97；

5、《株洲铝厂高层住宅楼（A）塔楼、（B）塔楼工程施工图纸》； 6、《株洲铝厂高层住宅楼（A）塔楼、（B）塔楼工程地质勘察报告》； 9、《株洲铝厂高层住宅楼（A）塔楼、（B）塔楼工程施工组织设计》； 10、湖南三建企业质量、职业健康安全、环境管理体系文件。 三、工程概况 1、工程建设地点及设计概况 株洲铝厂高层住宅楼（A）塔楼、（B）塔楼位于株洲铝厂福利一区。（A）、（B）塔楼均为地上三十层，地下二层，建筑总高度96m，钢筋砼剪力墙结构，总建筑面积约38000m2。（A）、（B）塔楼地下二层为人防层，地下一层为车库，工程为一类建筑，建筑使用年限50年。 2、工程地质及水文概况： 根据湖南土木科学院2006年8月所做：株洲铝厂职工集资住宅楼《工程地质勘察报告》，本建筑场地地层自上而下依次为： ①杂填土：主要由黄土、砂、砾石及生活垃圾和建筑垃圾组成，层底标高：－1.20～－2.90m。（± 0.000相对应的绝对标高为1570.800m，自然地坪的绝对标高平均值为1570.200m）。 ②黄土状粉土（第一层）：褐黄色，坚硬～硬塑，稍湿。局部含有少量的中、细砂及卵石透晶体。属Ⅲ级自重湿陷性场地，层底标高：－14.50～－18.30m。 ③黄土状粉土（第二层）：褐黄色，饱和、软塑、局部流塑，不具湿陷性，层底标高：－23.30～－29.80m。

基坑土方开挖各施工方式

基坑土方开挖 基坑工程开挖常用的方法有直接分层开挖、有内支撑分层开挖、盆式开挖、岛式开挖及逆作法开挖等，工程中可根据具体条件选用。在无内支撑的基坑中，土方开挖中应遵循“土方分层开挖、垫层随挖随浇”的原则；在有支撑的基坑中，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，垫层也应随挖随浇。此外，土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致。基坑(槽)土方开挖时应对支护结构、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正常后方可继续施工。 1直接分层开挖 直接分层开挖包括放坡开挖及无支撑的基坑开挖。放坡开挖适合于基坑四周空旷、有足够的放坡场地，周围没有建筑设施或地下管线的情况，在软弱地基条件下，不宜挖深过大，一般控制在6~7m左右，在坚硬土中，则不受此限制。 放坡开挖施工方便，挖土机作业时没有障碍，工效高，可根据设计要求分层开挖或一次挖至坑底；基坑开挖后主体结构施工作业空间大，施工工期短。 无内支撑支护可分为悬臂式（图1-42a）、拉锚式（图1-42b、c）、重力式（图1-42d）、土钉墙（图1-42e）等几种。无内支撑支护的土壁可垂直向下开挖，因此，不需在基坑边留出很大的场地，便于在基坑边较狭小、土质又较差的条件下施工。同时，在地下结构完成后，其坑边回填土方工作量小。 a）悬臂式；b）拉锚式；c）土锚杆；d）重力式；e）土钉墙 图1-42无内支撑支护的基坑开挖 2有内支撑支护的基坑开挖 在基坑较深、土质较差的情况下，一般支护结构需在基坑内设置支撑。有内支撑支护的基坑土方开挖比较困难，其土方分层开挖主要考虑与支撑施工相协调。图1-43是一个2道支撑的基坑工程土方开挖及支撑设置的施工过程示意图，从中可见在有内支撑支护的基坑中进行土方开挖，其施工较复杂。

关于深度超过3米开挖专项安全方案

东风本田汽车有限公司生产能力扩建项目综合动力站房工程 开挖深度大于3米土方开挖 安全专项方案 编制人： 审核人： 审批人： 湖北惠坤建设有限公司 二0一七年十月二十六日

目录 1、工程概况 (3) 2、施工方案 (4) 3、施工方法 (5) 4、劳动力组织 (6) 5、材料设备供应计划 (6) 6、质量标准及保证措施 (6) 7、安全防护和保护环境措施 (7)

1、工程概况 工程名称：东风本田汽车有限公司生产能力扩建项目-综合动力站房 建设地点：本项目位于武汉经济技术开发区东临枫树五路，北临珠山湖大道。 占地面积：4761.15m（含水池）总建筑面积：5110m 建筑层数：主体为单层建筑，辅房局部为二层建筑。 建筑高度：主体10.550m，局部二层辅房建筑高度：9.220m建筑室外地面至其檐口与屋脊的平均高度 结构类型：主体结构形式为门式钢架结构，贴建辅房为钢筋混凝土框架结构，设计合理使用年限为50年。 本工程基础类型分独立基础为预应力管桩承台基础，承台分单桩、两桩、三桩承台，承台顶标高均为-0.500，基坑开挖最大深度底标高为-3.6m，自然地面标为-0.30，承台相关尺寸数据见下表：

基础梁参数表： 2、施工方案 本工程土方采用机械为主、人工为辅开挖。基坑边距基础梁和承台基础为0.4m，土方机械开挖过程中，机械开挖至基底设计标高以上300mm，再人工清理至基底设计标高，施工中应注意预制桩的保护，禁止在桩头以上100厚范围内进行机械挖土，在施工过程中同时对桩顶标高及平面轴线位置进行复测，保证在其允许误差范围内施工。基础开挖后请业主及监理单位到场一起进行验收，办完各验收资料并经业主及监理单位批复方可进行下道工序施工，确保土方开挖质量。 承台土方开挖按照下表中的放坡系数和放坡宽度进行逐层开挖，土方开挖深度至垫层底。 独立基础承台放坡表

基坑开挖公式

基坑开挖公式

三）、基坑、基槽土方量计算公式 基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算 (如图1-1所示).即： V =(F下+ 4F中+ F上)H/6 式中 H ——基坑深度,m； F上、F下——基坑上、下底的面积，m2； F中—基坑中截面的面积，m2. 图 1-1 基坑开挖土方量计算

图1-2 基槽开挖土方量计算 基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(如图1-2所示 )： 沿长度方向分段计算Vi,再V = ∑ Vi 断面尺寸不变的槽段：Vi =Fi×Li 断面尺寸变化的槽段：Vi =(Fi上+4Fi中+Fi 下)Li/6 基坑开挖土方计算时，下列2个公式有什么区别，到底应该用哪个？ 1、按菱台体积计算上口长A、宽B ，下口长

a、宽b ，深H V=[A*B+a*b+(A+a)*(B+b)]*H/6 2、基坑开挖计算公式A——长B——宽C——工作面K——放坡系数H——深度 V=(A+2C+KH)*(B+2C+KH)*H+1/3*K平方*H 立方 这两个公式是相通的，对于一般的开挖，如果没有给具体的上下口长和宽，在开挖时为了安全和方便操作，在定额里一般都规定了一个放坡系数。此时用第二个公式比较方便。 但是如果是雨水收集池那样的给了具体上下口长和宽的基坑，此时根据具体数值，基坑的坡度也就知道了，这时的放坡系数为已知，便可以直接用棱台公式计算。其实第二个公式就是由棱台计算式推导出来的。插入了一张图片，或者你可以直接百度方形放坡底坑示意图，自己推导一下过程就清楚了 向左转|向右转

基坑土方量计算公式 公式：V=1/3h(S上+√(S下*S上)+S下) S上=140 S下=60 V=1/3*3*（140+60+√140*60）=291.65m2 基坑下底长10m，下底宽6m 基坑上底长 14m ，上底宽10m 开挖深度3m ，开挖坡率1：0.5 求基坑开挖土方量、 圆柱体：体积=底面积×高 长方体：体积=长×宽×高 正方体：体积＝棱长×棱长×棱长． 锥体: 底面面积×高÷3 台体: V=[ S上+√(S上S下)+S下]h÷3 球缺体积公式＝πh2(3R-h)÷3 球体积公式：V＝4πR3/3 棱柱体积公式：V＝S底面×h＝S直截面×l （l

基坑开挖安全技术措施

基坑开挖安全技术措施 一、一般规定 1、非施工作业人员,不得进入施工现场,在作业场所四周应设置警戒线,安设警示标识； 2、夜间施工必须保证施工现场照明充足，临时用电必须确保一机、一箱、一闸、一漏，供电线路必须架空敷设。 3、国家规定的特种作业人员,以及在劳动过程中容易发生伤亡事故的有关作业人员,必须经专业培训和考核合格取得特种作业操作证后,方准上岗。班组不得安排未经安全教育的人员上岗，不得安排非熟练工或身体不健康的人员从事相关工种作业。 二、基本规定 1、基坑开挖前应对地面积水进行疏排，不得在临近基坑四周设过水沟或蓄水坑。应再次勘察有无其它地下管线从开挖范围内通过。对基坑旁的电线杆柱、拉线及其它构筑物要提前采取加固等保护措施，保留2米的土台。 2、基坑配置上下人员用的爬梯。 3、基坑必须采用放坡开挖，基坑开挖深度大于5米时，对坑壁必须采取支护或增设台阶开挖。开挖深度小于5米的开挖坡度见下表

坑壁土 坑壁坡度 基坑顶缘无载重基坑顶缘有静载

基坑顶缘有动载黏性土、粉土1：0.33 1：0.5 1：0.75 砂卵石土

1：0.75 1：1 1：1.25 砂类土1：1 1：1.25 1：1.5

4、基坑四周必须设钢管栏杆围护，栏杆应由上下两道横杆及栏杆柱构成。横杆离地高度为上杆1.0米，下杆0.5米，栏杆立柱间距2米，打入地面0.5米，栏杆统一涂刷0.4米长红白相间的油漆。靠便道侧栏杆挂设安全网。栏杆安设位置：便道侧距基坑顶边缘1.0米，其余三方距基坑顶边缘0.5米。 5、弃土不得妨碍施工。弃土堆坡脚距坑顶缘的距离不宜小于基坑的深度。 7、基坑内根据地下水出露情况设置排水沟、集水坑，配置必要的抽水设备。 8、当放坡开挖条件受限时，必须设置挡土板和水平支撑杆进行坑壁支护加固。 6、在便道侧挂设安全警示牌：禁止车辆靠近、当心坍塌、禁止抛物、当心坠落。 8、基坑开挖弃土及时运到指定弃土场地，在施工现场临时存放时，必须修边造型，不得任意堆放。

基坑土方开挖施工方案

中信香水湾项目－酒店工程 土方开挖工程 专项施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 编制单位：海南金盛建筑工程有限公司 日期：年月日

目录 第1章施工方案编制说明 (1) 第2章工程概况及土方挖土设计 (1) 第3章施工组织部署 (2) 第4章施工方案 (6) 第5章质量保证体系及措施 (14) 第6章雨季施工措施 (16) 第7章地下管线及其他地上地下设施的保护措施 (16) 第8章安全文明管理目标及施工措施 (17) 第9章减少扰民、降低环境污染和噪音的措施 (19)

第1章施工方案编制说明 1.1 施工方案编制依据 1、岩土工程勘察报告； 2、建筑、结构设计图纸等资料； 3、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50204-2002）； 4、其他相关资料。 1.2 施工方案编制原则 1、充分按照设计图纸，严格执行技术规范和标准； 2、实事求是，突出重点，施工组织实际可行； 3、严格执行本公司的质量管理体系； 4、推行标准化管理，达到安全、文明、整洁、高效的目的。 第2章工程概况及土方挖土设计 2.1 工程概况 (一)基本概况 1.工程名称：中信香水湾项目－酒店工程 2.场地位置：位于海南陵水黎族自治县香水湾 3.建设单位：海南弘海旅业有限公司 4.设计单位：上海新外建工程设计与顾问有限公司 5.本工程主体结构概况 由海南弘海旅业有限公司投资兴建的“中信.香水湾项目-酒店”项目，建设用地面积35127.296平方米，总建筑面积为51519平方米，其中地上建筑

面积37954平方米，地下建筑面积13565平方米。地上建筑包括：12层高四星级酒店及12层高公寓式酒店、1层会议中心。 (二) 基坑规模 1.基坑面积约：35127.296㎡。 2.基坑挖深：基坑开挖深度约为 m， 3.挖土方量：约 m3。 2.2 工程地质、水文地质条件 工程地质详见：岩土工程详细勘察报告 第3章施工组织部署 为确保质量目标、安全文明现场管理目标，完成本工程建设任务，将从施工组织、施工管理、技术管理、质量管理和安全管理等方面进行保证，在财力、物力和人力等方面投入向本工程倾斜。经分析研究，特作如下部署： 3.1施工程序 1．准备工作 立即组织有关人员进驻现场，先行做好内业和外业各项准备工作，以保证工程如期正式开工，并有条不紊地开展工作。 2．遵守基建程序，合理安排施工工序流程 总体施工顺序安排如下：土方分层分段开挖施工，由于现场条件限制，所有挖土土方均外运至业主指定处堆放，但完成±0。00以下结构工程时确保混泥土强度再将土方内运回填。 3.2基坑土方开挖施工机械与劳动力计划 根据施工安排，劳动力在各个施工阶段不很均衡，均采取混合作业的形