毕业论文--土方开挖施工方案

'土方开挖施工方案朱亚秋建工05013班江苏泓建集团有限公司一、施工方案的编制依据1、本工程的《地质勘察报告》；2、现行国家建筑技术规范、施工操作规程及施工验收规范；3、中国中元国际工程公司设计的《兴化市人民医院门急诊医技病房综合楼》施工图、设计中的有关规定；4、设计原则：安全可靠、经济合理、技术可行、施工方便。二、工程概况兴化市人民医院新建门急诊医技病房综合楼工程是兴化市标志性建筑之一，该工程地处江苏省兴化市新区，位于业主新征用地域的东侧，其东临英武南路、南临高兴东公路、西拟建液氧站、营养食堂、感染性疾病门诊病房楼，北临八里铺路。本工程建筑为高层建筑结构，层次为地下一层，地上十四层。其中地下一层占地约为17639m²，东西轴线总长218.6m，南北轴线总宽84.6m。地基基础设计等级为甲级。建筑主要功能：地下室部分平时为设备用房及地下车库，战时为核5级的医疗救治医院和核6B级的人防物资库。本工程设计标高±0.00相当于绝对标高4.5米。工程地下室层高4.8米。工程中基础采用独立承台的梁板筏基，基础梁上反，梁底与承台底、地板板底平。根据《兴化市人民医院门急诊医技病房综合楼岩土工程勘察报告》显示：本工程场区地形起伏不大，属漫滩地貌单元，地下水稳定水位埋深1.01-1.32米，基底土质松散，土层渗水量较大。鉴于以上情况，结合施工经验，为保证基础施工时基坑边坡的稳定，加快工程的施工进度，降低工程生产成本，基础开挖时必须采取切实有效可行且经济适用的防护措施。三、施工部署由于本工程地处城市新区，工程四邻城市道路，周边空旷，建筑物距基坑较远，其中北侧基坑距八里铺路50米，西、南侧基坑边距道路为百米开外，东侧基坑边距道路60米，因此本工程基坑采取大开挖土方的施工方法。根据现场情况，大面积开挖深度不深，局部地区开挖深度较深，但基础土方开挖量和运输量较大，所以将合理安排施工顺序、施工时间、正确选择施工和运输机具作为方案编制的重点。土方开挖的基本原则是：以时空效应原理确定开挖程序，针对不同的土层、土块，选择适宜的挖土方法，解决土方开挖和控制基坑边坡位移的问题。-10- 土方开挖前先做好降水和前期准备工作，将施工场地清理平整，铺好临时道路，布置好临时性排水沟，建筑物位置的轴线、水平控制桩必须经过技术员核实无误后方能开挖，开挖时基坑底边线要控制在基础垫层外侧另加1500mm宽的工作面，以便留设基坑内排水沟和积水井，及作为防止梅雨季节施工期边坡滑坡安全隐患发生的应急处理。四、施工准备工程施工前的准备工作做得好与否，将直接影响到施工工期、质量及施工安全。我们将根据工作内容和现场情况，主要从以下几方面进行施工准备工作：1、技术准备（1）编制及不断优化基础施工方案，对基础施工中可能出现的各种问题进行充分的预计，并制定出相应的预防保障措施。（2）认真学习施工图纸，充分领会设计意图，吃透设计精神。（3）建立健全各项质量、安全管理网络和规章制度，明确岗位责任制。（4）建立完整、可靠的技术交底责任制，进行逐级技术交底。2、劳动力准备本工程基础占地面积广，基础工程量大，为保证工程进度，我们将集中全部力量投入工程，力争最少工期、最快进度、最好质量。3、机械、机具准备4、本工程基础为深基坑基础，土方开挖量大，机械作业内容多，所需机械设备多，为保证工程进度，我们将积极集中公司全部机械及社会闲散机械设备投入工程施工。五、施工工艺机械挖土1范围本工艺标准适用于工业和民用建筑物、构筑物的大型基坑（槽）、管沟以及大面积平整场地等机械挖土。2施工准备2.1主要机具：2.1.1挖土机械有：挖土机、推土机、铲运机、自卸汽车等。2.1.2一般机具有：铁锹（尖、平头两种）、手推车、小白线或20号铅丝和钢卷尺以及坡度尺等。2.2作业条件：2.2.1土方开挖前，应根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。2.2.2-10- 建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线（桩）、标准水平桩及开槽的灰线尺寸，必须经过检验合格；并办完预检手续。2.2.3夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。2.2.4开挖有地下水位的基坑槽、管沟时，应根据当地工程地质资料，采取措施降低地下水位。一般要降至开挖面以下0.5m，然后才能开挖。2.2.5施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设施等，应事先经过检查，必要时要进行加固或加宽等准备工作。2.2.6选择土方机械，应根据施工区域的地形与作业条件、土的类别与厚度、总工程量和工期综合考虑，以能发挥施工机械的效率来确定，编好施工方案。2.2.7施工区域运行路线的布置，应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。2.2.8在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等，均应配备人工进行。2.2.9熟悉图纸，做好技术交底。3操作工艺3.1工艺流程：确定开挖的顺序和坡度→分段分层平均下挖→修边和清底3.2坡度的确定：3.2.1在天然湿度的土中，开挖基础坑（槽）、管沟时，当挖土深度不超过下列数值规定时，可不放坡，不加支撑。3.2.1.1密实、中密的砂土和碎石类土（充填物为砂土）一1.0rn。3.2.1.2硬塑、可塑的粘质粉土及粉质粘土一1.25m。3.2.1.3硬塑、可塑的粘土和碎石类土（充填物为粘性土）—1.5m。3.2.1.4坚硬性粘土一2.0m。3.2.2超过上述规定深度，在5m以内时，当土具有天然湿度、构造均匀、水文地质条件好，且无地下水，不加支撑的基坑（槽）和管沟，必须放坡。边坡最陡坡度应符合表l-3的规定。各类土的边坡坡度表1-3边坡坡度(高∶宽)坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载1中密的砂土1∶1.001∶1.251∶1.502中密的碎石类土(充填物为砂土)1∶0.751∶1.001∶1.25-10- 3硬塑的轻亚粘土1∶0.671∶0.751∶1.004中密的碎石类土(充填物为粘性土)1∶0.501∶0.671∶0.755硬塑的亚粘土、粘土1∶0.331∶0.501∶0.676老黄土1∶0.101∶0.251∶0.337软土(经井点降水后)1∶1.00——注：当有成熟经验时，可不受本表限制。3.2.3使用时间较长的临时性挖方边坡坡度，应根据工程地质和边坡高度，结合当地同类土体的稳定坡度值确定。如地质条件好，土（岩）质较均匀，高度在10m以内的临时性挖方边坡坡度应按表1-4确定：各类土的挖方边坡坡度表1-4项次土的类别边坡坡度(高∶宽)1砂土(不包括细砂、粉砂)1∶1.25～1∶1.152坚硬1∶0.75～1∶1.00硬塑1∶1.0～1∶1.25充填坚硬、硬塑性粘土1∶0.5～1∶1.00充填砂土1∶1.00～1∶1.50注：当有成熟经验时，可不受本表限制。3.2.4挖方经过不同类别土（岩）层或深度超过10m时，其边坡可做成折线形或台阶形。3.2.5城市挖方因邻近建筑物限制，而采用护坡桩时，可以不放坡，但要有护坡桩的施工方案。3.3开挖基坑（槽）或管沟时，应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度。3.3.1采用推土机开挖大型基坑（槽）时，一般应从两端或顶端开始（纵向）推土，把土推向中部或顶端，暂时堆积，然后再横向将土推离基坑（槽）的两侧。3.3.2采用铲运机开挖大型基坑（槽）时，应纵向分行、分层按照坡度线向下铲挖，但每层的中心线地段应比两边稍高一些，以防积水。3.3.3采用反铲、拉铲挖土机开挖基坑（槽）或管沟时，其施工方法有两种；3.3.3.1端头挖土法：挖土机从基坑（槽）或管沟的端头以倒退行驶的方法进行开挖。自卸汽车配置在挖土机的两侧装运土。3.3.3.2侧向挖土法：挖土机一面沿着基坑（槽）或管沟的一侧移动，自卸汽车在另一侧装运土。3.3.4挖土机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑（槽）或管沟深度的1/2。如挖土深度超过5m时，应按专业性施工方案来确定。-10- 3.4土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。随时作成一定坡势，以利泄水。3.4.l在开挖过程中，应随时检查槽壁和边坡的状态。深度大于1.5m时，根据土质变化情况，应做好基坑（槽）或管沟的支撑准备，以防坍陷。3.4.2开挖基坑（槽）和管沟，不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计基底标高时，可在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在抄平后，由人工挖出。暂留土层：一般铲运机、推土机挖土时，为20cm左右；挖土机用反铲、正铲和拉铲挖土时，为30cm左右为宜。3.4.3在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。3.5修帮和清底。在距槽底设计标高50cm槽帮处，抄出水平线，钉上小木撅，然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅丝），检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此修整槽边。最后清除槽底土方。3.5.1槽底修理铲平后，进行质量检查验收。3.5.2开挖基坑（槽）的土方，在场地有条件堆放时，一定留足回填需用的好土；多余的土方，应一次运走，避免二次搬运。3.6雨、冬期施工：3.6.1土方开挖一般不宜在雨季进行，否则工作面不宜过大，应逐段、逐片分期完成。3.6.2雨期施工在开挖基坑（槽）或管沟时，应注意边坡稳定。必要时可适当放缓边坡坡度，或设置支撑。同时应在坑（槽）外侧围以土堤或开挖水沟，防止地面水流入。经常对边坡、支撑、土堤进行检查，发现问题要及时处理。3.6.3土方开挖不宜在冬期施工。如必须在冬期施工时，其施工方法应按冬施方案进行。3.6.4采用防止冻结法开挖土方时，可在冻结以前，用保温材料覆盖或将表层土翻耕耙松，其翻耕深度应根据当地气温条件确定。一般不小于30cm。3.6.5开挖基坑（槽）或管沟时，必须防止基础下基土受冻。应在基底标高以上预留适当厚度的松土。或用其他保温材料覆盖。如遇开挖土方引起邻近建筑物或构筑物的地基和基础暴露时，应采取防冻措施，以防产生冻结破坏。4质量标准4.1保证项目：4.1.1柱基、基坑、基槽、管沟和场地的基土土质必须符合设计要求，并严禁扰动。4.2允许偏差项目，见表l-5。土方工程的挖方和场地平整允许偏差值序号项目允许偏差(mm)检验方法-10- 23表面标高长度、宽度边坡偏陡+0-50-0不允许用水准仪检查用经纬仪、拉线和尺量检查观察或用坡度尺检查表1-55成品保护5.1对定位标准桩、轴线引桩、标准水准点、龙门板等，挖运土时不得撞碰、也不得在龙门板上休息。并应经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求。定位标准桩和标准水准点也应定期复测和检查是否正确。5.2土方开挖时，应防止邻近建筑物或构筑物，道路、管线等发生下沉和变形。必要时应与设计单位或建设单位协商，采取防护措施，并在施工中进行沉降或位移观测。5.3施工中如发现有文物或古墓等，应妥善保护，并应及时报请当地有关部门处理，方可继续施工。如发现有测量用的永久性标桩或地质、地震部门设置的长期观测点等，应加以保护。在敷设有地上或地下管线、电缆的地段进行土方施工时，应事先取得有关管理部门的书面同意，施工中应采取措施，以防止损坏管线，造成严重事故。6应注意的质量问题6.l基底超挖：开挖基坑（槽）管沟不得超过基底标高。如个别地方超挖时，其处理方法应取得设计单位的同意，不得私自处理。6.2基底未保护：基坑（槽）开挖后应尽量减少对基土的扰动。如遇基础不能及时施工时，可在基底标高以上预留30cm土层不挖，待做基础时再挖。6.3施工顺序不合理：应严格按施工方案规定的施工顺序进行土方开挖施工，应注意宜先从低处开挖，分层、分段依次进行，形成一定坡度，以利排水。6.4施工机械下沉：施工时必须了解土质和地下水位情况。推土机、铲运机一般需要在地下水位0.5m以上推铲土；挖土机一般需要在地下水位0.8m以上挖土，以防机械自重下沉。正铲挖土机挖方的台阶高度，不得超过最大挖掘高度的1.2倍。6.5开挖尺寸不足，边坡过陡：基坑（槽）或管沟底部的开挖宽度和坡度，除应考虑结构尺寸要求外，应根据施工需要增加工作面宽度，如排水设施、支撑结构等所需的宽度。6.6雨季施工时，基槽、坑底应预留30cm土层，在打混凝土垫层前再挖至设计标高。六、质量保证措施1、制度保证（1）培训学习制度和技术交底制度-10- 公司劳资部门负责对专业岗位人员惊醒培训，保证项目部每位管理人员都持证上岗；施工过程中加强技术交底制度的落实，保证工序质量标准人人知道，工序质量控制人人参与。（2）“三检制”和“三级检查制度”相结合工程质量检验遵循“三检制”和“三级检查制度”相结合的原则，落实多级检查，通过多级检查保证分项工程的施工质量，提高施工质量水平。（3）质量会诊制度在项目内部分别组成降水、土方等工序质量考评小组，定期进行质量会诊，总结经验，改正错误。（4）奖惩制度定期检查工程精度、工程质量，发现成绩、住处缺点，并通过奖优罚劣，促使施工人员在施工过程中进一步加强责任感，提高工作效率。2、技术支持（1）及时进行内部图纸会审，发现问题；（2）编制具有指导性、针对性、可操作性的施工方案；（3）进行技术交底（4）组织管理人员学习创优经验，提高管理人员的质量、技术意识。3、后勤保障通过加强后勤保障，保证工程施工人员的最佳状态和机、物的最佳性能。机械设备处根据工程需要及时抽调优良机械设备进场，并及时跟踪加强机械设备的维修保养；后勤保障部努力解决施工人员的衣、食、住、行等问题，使施工人员全身心的投入工作。七、安全施工技术措施开工前要做好各级安全交底工作。根据本工程施工机械多，配合工作多，土质条件差以及运土路线复杂等特点，制定安全措施，组织职工贯彻落实，并定期开展安全活动。每天检查挡土设施是否完好，并及时行修复。下雨期间进行挖土时，做好防滑措施。工地全封闭施工，大门口设水龙头、排水沟、集水池，出场时必须冲洗干净，方准离开工地，不准将污泥带出门外，影响市容。夜间挖土施工时，应配置足够的灯光照明。为预防边坡塌方，一般禁止在边坡上侧堆土，当在边坡一侧放置材料时，应距离边坡上边缘1.0m以外,材料堆置高度不得超过去时1.5m。提前准备好编织袋、草袋、木桩等物，若边坡局部塌方，则可将坡脚塌方清除。若边坡经上述措施之后，仍有失稳现象，则应征得设计单位与临理单位同意，采用加大边坡坡度或用压密注浆加固土体等方法，以确保基坑施工的安全。阴雨天气，在边坡上应加盖塑料薄膜，以防止边坡上的土体流失。八、文明施工措施1、建立由项目经理负责的文明施工领导小组，下设专职文明施工管理员2名，负责施工现场的文明施工管理，各施工作业队伍配置兼职文明施工管理员，形成文明施工管理的纵横网络。-10- 2、对施工现场划分文明施工责任区，并和各区域负责人签订责任书，明确职责和违约责任。3、定期由项目经理负责召开施工现场安全文明施工工作例会，总结文明施工情况，表彰成绩、指出不足。4、加强现场管理，加强人员教育培训，明确文明施工管理目的。5、选用低噪音的施工机械，现场搬运材料轻拿轻放。6、施工车辆进入现场禁止鸣笛。7、要做好积水、施工污水排放的控制措施。8、禁止将有毒有害废弃物用作土方回填，以免污染地下水和环境。9、施工夜间照明选择既满足照明要求又不刺眼的新型灯具。（附图纸和计算）土方放坡计算①放坡开挖边坡稳定性计算根据地质勘探报告显示结果，本工程以②-2层土淤泥质粘土为计算依据，其物理性能如下：-10- 干容重为V=12.1KN/M³内聚力C=11Kpa内摩擦角￠=11.6°②稳定性计算：Hc=Ns×C/V式中：Hc—挖土允许最大深度Ns—稳定系数，查阅表2-10，（地质勘探报告表）C—内聚力（Pa）V—土的干容重基坑挖土如按照1.25:1放坡，则放坡角为39°Hc=10×1100000/12000=9.17M基坑挖土如按照1:1放坡，则放坡角为45°Hc=9×11000/12000=8.25M基坑挖土如按照0.58:1放坡，则放坡角为60°Hc=7×11000/12000=6.4M本工程地下室基坑开挖深度：1）主楼部位为4.37M2）裙楼部位为3.57M3）直线加速期间为6.87M根据遇上各放坡角度及允许最大开挖深度计算机有关工程规范规定，且施工期正值梅雨季节，因此我们选择基坑放坡角度为40°，放坡宽高比不小于1:1.3。土方量计算本工程综合楼主楼地下室开挖土方量约为156144m³,每个施工段（B区）最大挖土方量为45600m³，最小施工段（D区）挖土方量为33000m³,根据总体施工部署安排，现场需配置4台挖掘机和16台运输车辆，以确保平均每班（8小时班制）外运土方大于1000m³。②反铲挖掘机台班生产率Pd=8×60q·n·K·Kb=8×60×1.2×3×0.7×0.85=1028(m³)式中q—土方容量（m³）,取1.2m³n—没分钟挖土次数（次）K—系数，取0.7Kb—工作时间利用系数，取0.85③反铲挖掘机需用数量-10- N=Q/(Pd·T·C·K)式中Q—土方量（m³）Pd—挖掘机生产率（m³/台班）T—工期（d）C—每天工作班数（每天取1.5个台班）K—时间利用系数，取0.9N=45600/（1028×10×1.4×0.9）=3.5（台）根据计算需配备4台反铲挖掘机（斗容1.2m³）。④汽车配备数量N1=Ts/t1=27/7=4(辆)N=4×4=16（辆）式中Ts—自卸汽车每一工作循环延续时间（min）Ts=t1+2L/vc+t2+t3=7+2×1.5×60/15+2+6=27（min）t1—自卸汽车每次装车时间（min）L—运土距离（m），取3.2kmVc—重车与空车的平均速度（m/min）,取15（km/h）t2—卸车时间，取4mint3—操纵时间（包括停放待装、等车、让车等），取10min根据计算，需配备16辆自卸汽车进行土方运输。为保证基础土方运输正常，现场的车辆进出通道在基础施工阶段我们将派专人维护道路交通。⑤汽车容量计算按照土方虚实体积系数1.30综合计算单车容量=1028×1.30/（16×8×60/27）=4.7m³按容量进行折算，单车运输重量为7t综上所述。选择4台挖掘机（斗容量1.2m³），16辆自卸汽车（单车运输重量为7t）基本能满足施工要求。-10-'