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短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司1北海粉煤灰综合利用项目（北区）原料系统短路上料工程的土方开挖与边坡支护工程施工方案建设单位：滨州北海新材料有限公司设计单位：东北大学设计研究院（有限公司）监理单位：中国二十冶集团有限公司施工单位：北海粉煤灰综合利用项目经理部编制人：审核人：批准人：批准日期：2013年3月20日目录1、前言2、工程概况短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司23、工程重点和工程难点分析4、针对深基坑施工难点的专项方案5、具体施工方法6、质量保证措施7、安全施工保证措施8、文明施工、消防管理措施1、前言根据进度计划要求，滨州北海粉煤灰综合利用项目（北区）原料系统短路上料工程将在2013年4月10日开工，为了确保本工程安全、质量及总体施工进度，特编制此专项施工方案。2、工程概况短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司3序号项目内容1工程名称北海粉煤灰项目（北区）原料系统石灰消化车间2工程地址滨州北海新区3建设单位北海新材料有限公司4设计单位东北大学设计研究院（有限公司）5监理单位6施工单位中国二十冶集团有限公司7基本情况工期质量目标120天合格短路上料系统由卸矿站、通廊和转运站组成。卸矿站的平面轴线尺寸32米*9.8米，底板底标高为▽-9.700米，其中集水井底标高为▽-11.300米；由卸矿站通往转运站的通廊平面轴线尺寸50米*7.8米，此段通廊大部分在地下，最深处的底板底标高为▽-9.300米；转运站的平面轴线尺寸10米*9米，底板底标高为▽-6.300米；由卸矿转运站通往原料磨转运站的通廊平面轴线尺寸150米*7.5米，其中在地下部分的通廊长38.35米，最深处的底板底标高为▽-6.300米。卸矿站、地下部分通廊和转运站为现浇钢筋砼结构，砼强度等级：垫层为C20防腐蚀，地下部分为C35S10，其余均为C35。本地区地下水位高，地表下1m内就见地下水。深基础的土质为粉砂层。因此，降水及深基础土方开挖安全防护是关键。卸矿站到转运站距离91.50m，转运站到2#通廊地下部分长48.35米，这两段全部需要降水和深基坑边坡防护。3、工程重点和工程难点分析短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司43.1、现场地质情况：根据淄博市岩土城乡勘察测绘院2011年9月提供的北海新区粉煤灰综合利用循环经济示范项目北区岩土工程勘察报告，拟建场地自上而下的工程地质特征如下：①淤泥质冲填土：褐色，湿，稍密。含水率高，主要由淤泥质粘性土组成；②粉质粘土：黄褐色，软塑-可塑。土质不均匀，局部夹粉土薄层。③粉砂：黑灰色，湿，松散。砂质主要由长石、石英等组成。④粉质粘土：灰色，可塑，局部软塑。④-1粉土：灰黄色，湿，密实。土质不均匀。⑤粉砂：黑灰色-灰黄色，湿，中密。砂质主要由长石、石英等组成。⑤-1粉质粘土：褐黄色，可塑。土质较均匀。⑥粉土：褐黄色-黄色，湿，中密-密实。根据勘察报告地下稳定水位，埋深在0.3-0.45m之间。3.2、施工顺序本工程深基础的施工顺序主要为：深井降水→深基础上层（▽-4.000米）土方开挖→墙高1.2m钢筋混凝土板墙（加斜铆拉）围护结构施工→上部钢丝网片土钉墙边坡支护→深基础中层（▽-7.200米）土方开挖→墙高1.2m钢筋混凝土板墙（加斜铆拉）围护结构施工→上部钢丝网片土钉墙边坡支护→深基础底层（▽-10.300米）土方开挖→墙高1.2m钢筋混凝土板墙（加斜铆拉）围护结构施工→上部钢丝网片土钉墙边坡支护→级配碎石换填→基坑明排水→垫层浇筑→钢筋绑扎→模板支撑→砼浇筑和养护→地下砼防腐→基础土方回填。3.3、施工难点短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司53.3.1、深基坑的降水排水根据地质勘探报告以及现场观察，本工程地下水含量大，地下水主要赋存于①层素填土、②层粘土、③层粘性粉砂土和④层粘土质中砂，深为0.50米见地下水米，该地下水属于强透水层，主要来源于大气降水和海水侧向渗透。由于场地临近海水，最近处约200米，因此，该地下水与海水的水位联系密切，受气候变化和潮水的涨退所制约。根据调查，该场地地下水升降波动幅度为1.3米左右，且整个地区土层均为淤泥充填土，湿性极强，基础开挖后，周边的地下水会全部汇集于此基础，为此在基础开挖前必须制订详细的降水排水的技术措施。3.3.2、工期紧本工程基础施工要求时间紧，要求在雨季来临前完工（2013年7月），工程土方量大，开挖采用反铲式挖掘机进行土方大开挖，利用机械与人工相结合的办法进行修整修边。3.3.3、深基坑的安全防护本工程深基坑挖土基本大部达到▽-9.80米以上，开挖后土方基本为淤泥冲填土、粉砂、粉质粘土，再加上地下水含量丰富，极其容易导致边坡坍塌，因此，本工程基坑开挖前必须进行边坡支护，采用钢筋砼板墙围挡与土钉墙等组合使用的支护办法，保证基坑内可以正常施工。4、针对水池深基坑施工难点的专项方案4.1、基坑降水方案根据地质勘察报告显示，本工程基础拟建位置地下水量丰富，属上层滞水，由降水及邻近海水渗流补给，埋深在0.5～4.75米这一层且为淤泥充填土，基主要成份为粒径细，较松散，较饱和，流动性大的粘土。极短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司6易随地下水向基坑流动而塌方。需要制定切实可行的降水、基坑开挖、边坡支护的施工方案将有效地指导施工，保障工程的安全、质量和工期按顺序进行。4.1.1、深井降水平面布置该工程地下水深于地表下0.50米～0.75米，水位降至基础底面0.5米以下，因此地下水位降深须大于12.0米。采用深井降水，滤管内径400mm。根据在该区域降水施工经验场地水文地质条件及基础开挖深度要求，为缩短降水施工工期，井间距采用12.0m.4.1.2、降水施工（1）施工顺序井点测量定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫→洗井→吊放井管→回填过滤层→井内下设水泵、安装控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井（2）施工过程及方法打井：用SPJ-300型钻机成孔，钻孔直径700mm，成孔后，先破泥浆护壁再用潜水泵洗井清孔后快速下放混凝土井管，在混凝土井点管周围回填石子。安放井管时逐节沉入混凝土井管，外壁绑长竹片导向，使接头对正。回填石子时，要保证井点管周围均匀投放，填至井点管口下0.5m处，用粘土封堵口。成孔时，要保证成孔的垂直度和孔径，孔径控制在700～800mm。成井后，及时用潜水泵洗井，直到井底沉渣洗净。每井内吊放潜水泵一台，用铁丝吊放牢固，固定井口。潜水泵在安装短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司7前，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，确认无误后方可安装。安装完毕进行试抽水，满足要求后转入正常工作。抽水作业时，三班轮流，昼夜值班，水泵故障及时检修或更换。潜水泵在运行过程中每2小时观测一次水位，检查电缆线是否和井壁相碰，检查密封的可靠性，以保证水泵正常运转。井管使用完毕后及时封井。4.2、基坑排水方案4.2.1、基坑明排水布置：为防止深井降水处理不彻底而地下出水及下雨等现象使水池深基坑表面存水，决定在每个（卸矿站、地下通廊、转运站及2#通廊）深基坑四周采用挖集水坑（红砖砌筑）进行强排，集水坑位置及数量：根据施工现场分析，4口集水坑分别分布在四个角，集水井坑一方面排去拟建构筑物范围内的地表水，使整个工作面处干枯状态，以利操作，并确保砼的浇筑质量，排水采用24小时间断排水，派专人看守水泵，保证地下水不上满至基础施工部位。4.2.2、水泵的配置及操作：根据水量的大小，先配置4台2寸污水泵24小时不间断抽水，待基坑开挖后，若施工作业面内仍有积水，再在集水坑加设大口径污水泵，直至将泥水全部排干，排出的水必须全部排入周边道路边的泄洪水道内，免得做无效功，待基础砼达到足够强度开始回填时才可以拆除排水系统。4.2.3、其它方面：a、一旦排水系统开始作业，就不能发生停电等现象，如若发生长时间停电而不能及时降水，那可能造成大面积的坍塌。短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司8b、集水坑壁的渗透性必须掌握好，太大了会造成大量砂粒涌进，沉井积砂，水泵卡死。太小，则水不容易排干，造成时排时停，解决的方法为坑壁砌筑时留洞宜大，洞口用竹筐和滤网进行挡砂，若发现渗透性能较差，除去网片。c、必须及时清出坑内积泥砂，以利把水降到最低点，便于作业，及保证集水坑底板等的砼质量。4.3、土方开挖及边坡支护方案：施工前在建设单位，监理单位的组织下，测量室外原地坪标高并对基础进行放样，对原土标高及基坑范围进行测量放线，报监理及业主复查，签证后开始挖土。4.3.1、施工测量：按区内固定坐标及标高，用经纬仪和水准仪进行测算、图示位置和标高，用木方加混凝土定轴线控制桩、高程桩，并测设临时水准点，临时水准点和轴线控制桩的设置，便于观测，一定要牢固，并采取保护措施。4.3.2、基坑开挖：基坑底部的开挖宽度可按下式计算：B＝B1＋2b1+b2式中B基坑底部开挖长或宽B1垫层宽度或长度b1每侧工作面宽b2可变数（设临时排水或需设挡土板宽度）边坡坡度按粉质粘土类，放坡系数为1：1.1计算，现根据现场实际情况和反铲性能，分三次挖到设计标高以上200mm时止，以后用人工挖短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司9除至设计标高。1）先清理基坑范围内的材料堆物及平整场地，基坑放坡为1:1.1放坡。先挖去表层土方（第一层土▽-4.000米）深约3.5m～3.8m，四周各边多留出1m宽的安全水平环带，在安全环带的边坡底部起，沿边坡面浇筑1.2m高的Φ16@200钢筋砼板墙，墙厚200mm，在安全环带的边坡底部埋深300mm。此段的钢筋砼板墙只作为边坡下部的刚性支护，板墙的上方的土坡面用Φ8@500围罩100mm厚的土钉墙。2）上述工序完毕后，才能再一次性挖土至第二层土▽-7.200米，四周各边多留出1m宽的安全水平环带，在安全环带的边坡底部起，沿边坡面浇筑1.2m高的Φ16@200钢筋砼板墙，墙厚200mm，在安全环带的边坡底部埋深300mm。此段的钢筋砼板墙只作为边坡下部的刚性支护，板墙的上方的土坡面用Φ8@500围罩100mm厚的土钉墙。3）上述工序再次完毕后，才能再一次性挖土至基底▽-10.300米（集水坑处▽-11.800米），沿边坡面浇筑1.2m高的Φ16@200钢筋砼板墙，墙厚200mm，在边坡底部埋深300mm，作为边坡下部的刚性支护。板墙的上方的土坡面用Φ8@500围罩100mm厚的土钉墙。4）基坑挖好后立即做500mm厚级配碎石垫层及混凝土垫层，并在周边挖排水沟，设置集水坑，用4台排污泵不间断排水。及时清理表面的积水并使地基土保持相对无水状态，以便能顺利施工和保证施工质量。土方开挖采用3台200反铲式挖掘机，由北向南方向开挖，土方用土方自卸车短距离运至空场处。土方车的运输斜道铺6m宽、0.8m厚的碎砖路。土方开挖采用机械人工并用，在机械开挖至基底上0.200米时，用人短路上料深基坑的土方开挖与边坡支护施工方案中国二十冶集团有限公司10工进行修整挖土机械垂直运输，以免扰动原状土，土方将全部转运至基坑外空场处存放。基坑挖土时要着重做好基坑边坡支护工作，基坑开挖至图纸标高，因地下水位较高，基坑土方为粉质淤泥土，因此基坑土方基本为流泥状态，为防止流泥流入基坑内，在基坑表面铺500mm厚碎石垫层，地下水通过碎石垫层流入集水井。在碎石垫层上砌600mm高的24砖墙围出砼垫层轮廓，在砖框内浇垫层，同时挡住地下水和流泥。这样深基坑内有两道安全防护措施来减轻地下水涌出及因此有可能造成的土方塌陷所带来的不安全因素。基坑开挖后及时通知业主、监理等有关人员及时验槽，合格后，浇筑满堂整浇垫层。土方开挖期间，组织专人负责及现场指挥，密切注意土体变化情况，以防事故发生，同时严格控制标高和挖土区域。基坑边坡、基底面层修整配备3～5个工人作业，为防止降水和地下水渗透，导致基