深基坑土方开挖施工方案(专家论证)

'一、编制依据1、温州市六虹桥路延伸段下穿金温铁路立交工程设计图纸；2、国家建设部、交通部、铁道部现行的有关设计、施工、验收规范、规程、标准等。3、铁道部、上海路局下发的关于营业线施工管理的有效文件；4、《铁路营业线施工安全管理办法》铁道部铁办【2008】190号文；5、《关于公布〈铁路营业线施工安全管理补充办法〉的通知》（铁运〔2010〕51号）6、上海铁路局关于重修公布《上海铁路局营业线施工安全管理实施细则》上铁运发【2012】206号7、《关于公布〈上海铁路局营业线施工安全管理补充实施细则〉的通知》（上铁运发〔2010〕161号）8、建工涵【2009】260号《关于进一步加强临近营业线施工机械安全管理的通知》二、工程概况1、地质情况：面层为1.2米厚的种植土；第二层为28.4米厚的淤泥层，σ0=45Kpa；第三层为3.5米厚的粘土层，σ0=80Kpa2、主体结构立交桥的道路中心里程为K2+994.78，铁路中心里程为金温线K233+917，立交桥中心线与铁路中心线交角为53°21′56″。道路下穿铁路框架桥的规模为8m+8m+8m三孔分离式框架桥，两边箱外侧各埋设1-φ1.5m铪护套管作为高压电力管线及煤气管线穿越铁路之用。第12页共12页 框架桥顶板顶距轨顶最小距离为1.0m，正交长度为15m（包括两侧各正交长度为3m的开口箱子），机动车道通行净空不小于4.5m，人非通行净空不小于2.5m。框架桥的结构净高为6.35m。箱身采用C35铪，抗渗等级不小于P8，箱顶设置TQF-1型防水层，箱身与土接触表面涂聚氨酯涂料防水层两道，箱身内侧涂M1500防水剂一道。3、工作坑支护顶进工作坑设在靠近翠微大道一侧。工作坑原地面标高4.5米，底部标高到-1.5米。顶进工作坑开挖深度约6.0m，设计考虑工作坑靠近线路侧以φ120cm钻孔桩进行围护，其余三侧以φ100cm钻孔桩进行围护，桩长均为33m，钻孔桩顶设置圈梁。钻孔桩外侧卸载2m，并设置5m宽平台，线路侧按1：2进行卸载，其余三侧按1：1进行卸载。为保证卸载边坡的稳定及顺利开挖，土层卸载区域采用φ50cm水泥搅拌桩进行加固，平均桩长5.5m。工作坑周边设置环形排水沟和集水井。钻孔桩外侧设置一排搭接20cm的φ70cm双头水泥搅拌桩作帷幕，帷幕桩长12m。内侧被动区设置搭接20cm的φ70cm双头水泥搅拌桩墙，水泥墙宽度不小于4m，加固深度8m，采用格栅状布置。坑底采用φ50cm水泥搅拌桩进行复合地基处理，加固后复合地基承载力不小于100KPa。水泥搅拌桩采用强度等级为42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入量建议不小于15%，水灰比取0.45～0.6，注浆管分段提升的搭接长度不应小于0.1m。水泥搅拌桩顶设计标高以上部分应进行低掺量水泥回掺，水泥回掺量为7%；以上参数应以现场试验为准。水泥搅拌桩第12页共12页 28d无侧限抗压强度不小于1.0MPa。三、施工准备1、劳动力投入计划计划投入劳动力5人，用于预留土、人工修土及桩间挖土等。2、机械、设备投入计划主要施工机械、设备表序号机械设备名称规格型号数量备注1反铲挖土机C200型2台0.85-1.10m32自卸汽车15T10辆根据运距调整3潜水泵2台4经纬仪ET-021台5水准仪DS322台6夜间照明灯4只四、土方开挖顺序及方法1、土方开挖顺序开挖顺序：定位放线→第一层土方开挖至0.661m(盖梁底)→第二层土方开挖至-1.9m(滑板底)→人工修土2、土方开挖方法（1）土方开挖根据现场实际情况出口运输通道布置在金华侧，因双头水泥搅拌桩施工的影响，并尽量减少运输车对基坑土方及围护支撑梁的重压，将工作坑分为两段，先开挖后背至中心区段，再开挖中心至临近线路围护桩部分为第二个开挖区段，（2）开挖前做好降水及施工道路的铺设及压实工作；第12页共12页 （3）因弃土外运的正规手续无法办理，白天无法外弃，因此土方施工先开挖倒运到现场临时堆放场，在二次倒运到弃土场。3、由于本工程挖土工程量大，并且土方都要外运，根据工程实际现状和施工部署中施工段划分的原则，计划配备2台挖土机，自卸汽车10辆。4、测量放样先根据已经复核好的基准平面控制网，测出工作坑中心线及两侧边线，在各主要点位置上定好桩位。然后进行桩位加密。用水准仪测出各桩号的原始高程。复测原地面、纵横断面与设计图进行比较，并核对土方数量。5、基坑土方的开挖施工时工作坑两边按1:1放坡，靠铁路按1:1.5放坡，工作坑顶边铁路中心5m。工作坑方向与箱涵顶进方向一致，工作坑两侧各比底板大1m，前端边距开槽坡脚1m，后端距后背3m。工作坑做到夯实、平整。土方的开挖时自上而下分层进行，施工时以机械施工为主，人工施工为辅。在进行开挖时，注意边坡与设计边坡一致，不乱挖、超挖，同时也要禁止欠挖。用挖掘机装上自卸汽车运至弃土点，决不乱弃。在基坑土方开挖过程中，将路基边坡按规定进行刷坡，保持边坡稳定。根据施工程序先后，结合场地运输线路，尽量减少场内重复运输，同时，为机械施工设备的操作转移提供有利条件。第12页共12页 （1）工作坑开挖前，支护结构、坑内土体加固均应达到设计和施工要求；（2）工作坑采用盆式开挖，开挖应按照分层、分段、分块、对称、平衡、限时的要求进行；其周边20～30cm范围内土方应采用人工挖除。（3）开挖的土方不应在邻近建筑及工作坑周边影响范围内堆放，并应及时外运；（4）坑底以上20cm范围内的土方应采用人工修底的方式挖除，放坡的工作坑边坡应采用人工修坡方式挖除，严禁超挖。开挖至坑底标高后应及时进行垫层及工作坑底板浇筑，底板应浇筑到围护边墙；（5）机械挖土应避免对工程桩产生不利影响，挖土机械不得在工程桩顶部行走，其周边20cm范围内的土方应采用人工挖除。工作坑四周施工荷载不得大于15KPa。6、基坑排水通常在基坑坡脚做成集水沟，使沟中的水流向集水坑，再用集水泵将水抽出。7、其它需要注意的事项：上下台阶不得同时开挖。为使地基土不受破坏，应在基底标高以上预留一层20cm厚的土层用人工清理（工作坑位置处可不预留）。落实好弃土地点，保证弃土线路畅通。第12页共12页 工作坑要防止出现超挖现象，特别是在靠近既有线路一侧的边坡，开挖时要派专人观察边坡的变化情况，一旦出现问题，必须立即停止挖基施工，采用加固措施，确保既有线的行车安全。五、保证质量措施1、三级验收制：实施公司建立的质量三级验收制度，特别强调做好班组自检和互检。每道工序必须严格按照操作规程、质量要求施工。做好谁操作，谁负责施工质量。2、严格施工放线工作，把好工程定位，控制轴线标高，施工前对测量仪器及钢尺进行认真检查，符合规定要求方可施工，确定放线及测量方案，并由专职技术人员负责测量工作，主要轴线及标高应由现场施工员负责复核。3、基坑开挖中，对整个围护体系和永久性结构都不得损伤，包括直接碰撞和超载。特别是支撑构件的承受竖向超载和侧向荷载的能力很弱，保护显得更为重要。4、挖土工程中，应随时做好降水、排水工作：（1）基坑外明水处理：根据基坑围护方法，在基坑边沿四边布置临时集水井，采用污水泵抽排的方式排到明。（2）预留20㎝土方采用人工开挖，以免超挖和干扰基底土。六、安全、文明施工措施1、贯彻“安全第一，预防为主”的方针，以项目负责人为第一安全负责人，全员遵守各项安全操作规程和有关安全法规，杜绝违章作业、违章指挥。2、工人进场后，进行安全教育，进入现场后施工人员必须执行安全第12页共12页 管理制度和安全生产责任制，遵守安全六大纪律，定期召开安全工作会议，进行安全检查活动。3、进入工地须戴安全帽，操作人员须穿戴好相应的安全防护用品。4、土方开挖过程中挖掘机要有专人指挥，严禁挖土机碰撞工程桩和围护桩，挖土过程中特别要保持水平。垂直支撑，机械进出口通道要适当安全防护。5、在基坑开挖过程中，应根据监测信息及时与有关各方进行协商调整挖土顺序。6、挖掘机械设备进入铁路30米范围内施工时，要严格遵守“一机一人”的防护制度。七、基坑监测工作坑开挖期间应由第三方对工作坑围护结构进行全天候监测。线路侧钻孔桩最大水平位移不大于10mm，累计基坑变形值为2～3mm/天且不收敛时，其余三侧钻孔桩最大水平位移不大于30mm，变化速率不大于4～5mm/且不收敛时；基坑外侧最大沉降不大于15mm，变化速率不大于3mm/天。当工作坑支护结构水平位移或基坑外侧沉降超过上述指标时，应立即停止施工，查明原因并采取妥善防护措施后方可继续施工。由第三方编制专项的监测方案。八、应急预案1、应急组织机构项目经理：在应急救援工作中全面负责，为应急救援总指挥。项目队长：负责现场组织、指挥应急救援工作，为救援现场人力、物力、财力资源的总调度；组织应急救援技术方案的具体实施。第12页共12页 技术主管：负责组织本部门人员制订应急救援技术方案和负责现场指导、监督方案的实施运行。安质主管：负责组织本部门人员参与应急救援技术方案的编制并现场指导实施；为应急救援工作提供安全技术指导及保障工作。财务主管：负责确保提供应急救援工作顺利进行的资金支持。物资设备主管：负责保证本部门对应急救援过程中所需物资、设备的供给、配备、维护和提供使用。应急救援队：由施工队长负责，负责直接参与或配合地方专业抢险队伍参与抢险救援。2、应急救援资源配备情况⑴资金的配备项目部财务部必须保证10万元的应急救援备用金，以备紧急事件发生时，有足够的财力支持应急救援工作。⑵应急救援物资、设备设施的配备(见下表)应急救援物资、设备设施的配备表主要抢险设备序号名称数量位置负责人1急救车1辆项目部办公室2物资运输车1辆框架桥施工队物资设备主管3挖掘机1辆框架桥施工队物资设备主管4铲车2辆框架桥施工队物资设备主管5医药箱、药品1套项目部综合办6扩音喇叭1支项目部综合办7车辆2部项目部综合办8应急联络电话数部见应急联络第12页共12页 主要抢险物资序号材料名称单位数量备注1编织袋只2000自购备用2水泥T50自购备用3片石立方500双潮站碎石立方500温州西站4钢板桩T20租用（3）、社会资源：在发生突发性铁路行车紧急事故时，充分利用社会资源，根据实际需要与工程所在地地方政府机构或部门请求支援，如请求119、120、110、122支援等。（4）、与设备管理单位联动机制在发生突发性铁路行车紧急事故时，要及时与设备管理单位进行汇报，请求组织人员进行支援。设备管理单位联系名单序号联系部门联系人联系电话备注1工电部调度孙志忠路电897752工电部线路室李国苗13566197100线路主办3工电部路桥室刘明13968818479桥隧主办4工电部路桥室靳朝阳13506508180路基主办5工电部安道室张忠13819978567安全主办6工电部信号室林柄富13857779132信号主办7工电部通信室付乐民13957799365通信主办8工电部电力室郑九丹13706669080电力主办9工电部材料室郑庆寿13957759606材料主办10轨道车金丽东13646799571工长11温州工务作业区李春光15888905130作业长12温州西工务工区刘伟卫13587639234工长13桥隧作业区朱贵富13588668691作业长第12页共12页 14青田桥隧工区李建有13567601992工长15信号作业区李志勇13605892851作业长16温州西信号工区徐军15258625760工长17通信作业区朱为民13905797305作业长18温州西通信工区刘军路电88316工长19电力作业区金进权13735679407作业长20温州西供电所赵国庆13587638969工长3、危险源识别序号危险源名称危险源级别预防措施应急措施1基坑坍塌重大危险源监测动态分析、及时处理安全隐患详见应急措施2基底隆起重大危险源及时封闭基底详见应急措施3围护结构水平位移重大危险源随挖随撑，减少无暴露时间详见应急措施4、应急措施4.1基坑坍塌基坑坍塌主要由于地质、管理过程中失误、工程质量等原因引起。基坑坍塌事故主要以预防为主，在施工中应采取以下措施：提高管理者安全意、时时动态分析监测数据、确保工程质量。在施工过程中及时消灭隐患。基坑坍塌直接原因是支撑系统失稳导致，引起支撑失稳原因很多。但都可以通过监测数据分析出基坑坍塌前的危险预兆，因此在施工过程中应根据监测数据分析查找危害基坑安全的因素，将安全隐患消灭在萌芽中。基坑如果发生坍塌应立即启动应急预案。采取以下措施⑴事故发生应立即对受伤人员进行抢救。⑵挖掘被掩埋伤员，及时脱离危险区。⑶清除伤员口、鼻内泥沙、凝血块、呕吐物等，对昏迷伤员将舌拉出以防窒息。第12页共12页 ⑷进行简易的包扎、止血或简易固定骨折。⑸有呼吸、心跳停止的伤员予以心脏复苏。⑹尽快与120中心取得联系，详细说明事故地点、严重程度，并派人到路口接应。⑺对基坑塌的施救。⑻塌方施救。⑼加强排水、降水措施。加强支护如支持、加桩板等，对边坡薄弱环节进行加固处理。⑽如塌方由坑（槽）边弃土、堆料或其他机械设备作用所致，则应迅速运走弃土，材料或机械设备。⑾减缓边坡坡度4.2基底隆起的应急措施基底为淤泥质土，深基坑开挖后，地基卸载，土体中压力减少，土的弹性效应将使基坑底面产生一定的回弹变形（隆起）。回弹变形量的大小与土的种类、是否浸水、基坑深度、基坑面积、暴露时间及挖土顺序等因素有关。如基坑积水，粘性土因吸水使土的体积增加，不但抗剪强度降低，回弹变形亦增大，所以对于软土地基更应主意土体的回弹变形。基坑采用机械挖土，坑底应保留200mm厚基土，用人工清理整平，防止坑底土扰动。要严格按结构施工段分层施工，紧紧地抓住“三快”，要一鼓作气快速连续的挖和撑。20cm层人工挖土和素混凝土垫层要在24h内完，随即抓紧浇注底板，底板混凝土在垫层浇筑完后的最短时间内完成。密切关注天气变化，尽量避开在雷雨天气下开挖基坑最下层土；若正在挖这20cm土时遇下雨，更要抢，要挖一小段，浇一小段垫层，不能停。如造成垫层标高不符合要求，则待雨停后，再凿去重浇垫层，以保证坑底土不被软化，避免因此而引起基底隆起。4.3围护结构侧向位移第12页共12页 基坑开挖后，支护结构发生一定的位移要满足路局文件规定的要求，但如果位移过大，或者位移发展速度过快，则往往会造成较严重的后果。如发生这种情况，应针对不同的支护结构采取相应的应急措施。具体措施：⑴增加钢支撑减小基坑变形。⑵根据监测数据实时动态分析，检查支撑轴力，给需要再次施压的支撑施加压力。⑶及时封闭基底，开挖至设计标高后立即浇筑垫层封闭基底，及时浇筑地板。减小基底围护结构变形。第12页共12页'