土方开挖施工技术方案.doc

'土方开挖施工技术方案 三亚海棠湾德中健康产业园项目（一期）工程2018年04月一、编制说明1.1编制依据1）三亚海棠湾德中健康产业园项目（一期）岩土工程勘察报告；2）三亚海棠湾德中健康产业园项目（一期）基坑支护工程设计图纸；3）相关规范标准：《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）；《建筑桩基技术规范》（JGJ94--2008）；《建筑施工土石方工程安全技术规程》（JGJ180-2009）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）《基坑工程技术规程》（DB42/159-2012）；《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2003）； 1.2编制原则1）本方案严格按照设计文件、规范和质量评定与验收标准编制；2）综合考虑土方开挖量、土方运距、土方施工顺序、地质条件等因素，进行土方平衡，合理调配，减少重复挖运。3）合理确定土方机械的作业线路、运输车辆的行走路线、弃土地点等。并结合工程地质与水文地质条件、环境保护要求、场地条件、基坑平面尺寸、开挖深度、支护形式等情况确定开挖的方法和顺序。二、工程概况2.1工程概况简介该项目位于海南省三亚市海棠湾林旺北路。项目所在位置自然交通状况良好，±0.00=13.250m，基底相对标高为-6.70m~-7.00m。基础形式采用高强砼管桩基础。本基坑采用水泥搅拌桩+预应力锚索+放坡+挂网喷砼支护，基坑总周长为704.1m，其中，AB段长109.2m，BCD段长263.9m,DE段长75.1m，EA段长255.9m。基坑开挖深6.07~ 6.42m（现自然地面以下），局部和电梯井处开挖略深。基坑安全等级为二级。1.1周边条件：（1）基坑北侧为项目二期开发用地，现在为空地，非常空旷，基坑有足够位置空间放坡开挖。。（2）东侧为项目二期开发用地，中间有一条规划路，现在为空地，非常空旷，基坑有足够位置空间放坡开挖。（3）南侧有一条规划路，现已施工，地下室红线距离规划路边线有42m，基坑有足够位置空间放坡开挖。（4）西侧地下室红线距离稻田地边线约12m，基坑放坡空间有限。2.2支护降水方法（1）基坑AB段剖面采用2排水泥搅拌桩+1排10a工字钢+2排预应力锚索联合支护。（2）BCD、DE、EA段均采用1排水泥搅拌桩+1:1放坡+挂钢筋网喷射混凝土支护。（3）基坑降水采用大口径降水井结合轻型井点降水。2.3工程地质条件（1）地层结构素填土①：该层在整个场地内分布，松散状态，密实度不均，未经处理，不能作为拟建建筑物天然地基持力层使用。细砂②：该层在场地内大部分区域分布，呈稍湿~饱和， 松散~稍密状态，标准贯入试验锤击数平均值为8.4击，力学强度偏低、变形性中等。可作为拟建低层建筑天然地基的持力层。中砂③：该层在场地内大部分区域分布，呈饱和，稍密~中密状态，标准贯入试验锤击数平均值为12.1击，力学强度中等、变形性中等。可作为拟建低层建筑天然地基的持力层或下卧层使用。粉细砂④：该层在场地内大部分区域分布，呈饱和，稍密状态，标准贯入试验锤击数平均值为13.6击，力学强度偏中等、变形性中等。可作为拟建低层建筑天然地基的持力层或下卧层使用。粗砂⑤：该层在大部分区域分布，呈饱和，稍密~中密状态，标准贯入试验锤击数平均值为19.2击，力学强度偏低、变形性中等。可作为拟建低~中高层建筑物的桩基持力层。粉质黏土⑥：该层在场地内大部分分布，呈可塑~硬塑状态，孔隙比为0.820，液性指数为0.40，压缩系数为0.35MPa~1，标准贯入试验锤击数为18.8击，力学强度中等、压缩性中等。可作为拟建低~中高层建筑物的桩基持力层。粗砂⑦：该层在局部分布，呈饱和，稍密~中密状态，标准贯入试验锤击数平均值为20.1击，力学强度偏中等、变形性中等。可作为拟建中高层建筑物的桩基持力层。砂质黏性土⑧：该层在场地内局部分布，其孔隙比平均值为0.805，液性指数平均值为0.42，压缩系数平均值为0.37MPa-1，标准贯入试验锤击数平均值19.6击，呈硬塑状态。可作为拟建中高层建筑物的桩基持力层。（2）地下水 勘察期间为丰水季节，场地内各个钻孔均遇见地下水，主要赋存于细砂②、中砂③、粉细砂④和粗砂⑤中，属孔隙潜水类型，主要受大气降水的补给，水位受季节降水影响变化明显，水量较大。勘察期间测得地下水稳定水位埋深范围在1.60~3.10米，相当于标高7.47~15.53米。根据地区工程经验，场地内地下水的年变化幅度约为1.00～2.00m米。综合现场ZK5简易抽水试验成果及室内渗透性试验和参考附近降水经验，场地内细砂②层渗透系数分别为1.25×10-2cm/s、1.43×10-2cm/s，平均值为1.34×10-2cm/s；中砂③层渗透系数分别为9.30×10-3cm/s、1.23×10-2cm/s，平均值为1.08×10-2cm/s。（3）计算参数选取按勘察报告建议值并结合经验采用，主要土层的力学参数如下表所示：各土层的物理力学指标建议值指标地层地基承载力特征值fak(kPa)压缩模量Es1-2(MPa)固结快剪渗透系数K（cm/s）天然重度γ(kN/m3)锚杆的极限粘结强度标准值（一次常压注浆）Qsik(kPa)黏聚力Ck（kPa）内摩擦角Φk(度)素填土①//（5）（8）/17.316细砂②10010*（7）202.01×10-318.222中砂③14012*（6）22/19.160粉细砂④16010*（8）25/18.440粗砂⑤17016*/28/19.3120粉质黏土⑥1805.33015/18.950 粗砂⑦18018*/27/19.4150砂质黏性土⑧1805.13016.4/19.055强风化花岗岩⑨350/////200中等风化花岗岩⑩3000//////注明：表中土层承载力特征值按土性指标、标贯击数结合地区经验综合考虑确定，括号中的数值为经验值。2.4土方开挖难点、重点应注意的地层从拟建场区地层分布特征来看，基坑开挖后坑壁地层为第①层素填土、②层细砂、③层中砂、④层粉细砂，⑤层粗砂，⑥层粉质黏土，⑦层粗砂，⑧砂质黏性土。1）在进行基坑开挖施工时，可能会引起土体内部应力的变化，引发坡体坍塌、滑移等不良岩土工程现象发生。基坑土层复杂，力学性质、物理性能等存在各向异性的特征，若基坑开挖方式不妥，坑壁不及时处理或处理不当，极有可能发生坑壁土体失稳、坑底隆起或推挤工程基桩等工程施工事故。因此有必要对基坑开挖采取一定的措施。2）AB施工段采用的是双排水泥搅拌桩直壁开挖，在土方开挖时应做好其支护工作。对需要铺设临时行走道路的地方要及时硬化处理。3）在土方开挖时应注意要避免对工程桩破坏，需要加强对工程桩保护。要求每层挖土厚度不得超过1m，土方施工机械行走需要对临时道路进行硬化。工程桩周边土体应采用人工挖除。 三、施工部署3.1施工组织管理机构本工程计划设立一个项目部，由四部一室组成，质量安全部、工程部、预算部、物资设备部、办公室。各部门的责任明确，建立健全的管理制度，责任落实到人。 现场项目管理机构架构图3.2现场项目经理部主要岗位职责(1)项目领导班子：全面负责现场施工管理，服从业主及监理统一协调管理并进行施工。项目经理1人，项目副经理1人，技术负责1人。(2)质量安全部：对工程质量、安全措施进行全面监督管理。质检员1人，安全员2人。(3)工程部：负责测量定位、开挖尺寸、标高及坡度等控制。施工员3人，工长2人，测量工4人，电工1人。(4)物资设备部：做好工程材料的采购，保管和设备维护，保证工程施工顺利进行。 材料员：1人(5)预算部：做好工程预、决算及成本分析合理安排资金，保证工程施工顺利进行。(6)办公室：负责施工相关资料的收集与整理。资料员：1人。(7)作业人员反铲司机：8人。土方运输车司机：12人。清洁工：8人。3.3主要施工机械设备计划根据施工需要安排施工机械设备进场，按规定编制材料总体需用计划，分批到位入场，把好材料验收关，认真组织好工程材料的计划、采购、抽查和复检，并做好进场施工设备的检查和维修工作。主要机械设备需用计划一览表序号机械设备名称型号规格数量备注1反铲1m342反铲0.5m34适时增加 3土方运输车23m3124污水泵105高压水枪23.4基坑土方总体开挖方案（详见附图）本工程基坑开挖面积约21219.39m2，基坑开挖深度为6.07~6.42m（现自然地面以下）。土方开挖量约m3，实际场地标高以桩基退场后实测方格网为准，实际土方开挖量以正式蓝图计算为准。基坑开挖的基本原则是：土方开挖分层、分段、对称、平行、留土护壁，限时完成开挖，结合实际施工情况，土方总体拟进行分段分层开挖，分为三大区域（详见图纸）与分三层进行开挖。试桩完成且做完定压后开始进行第一层土方开挖，开挖深度约2m，土方开挖量约42438m3。当第一层土方开挖完成，提供打工程桩工作面，在工程桩完成后，进行降水井、支护桩的施工，在支护桩完成后，进行降水工作，至少要在降水井抽水7天，等试桩静载实验完成、工程桩施工完成，进行第二层、三层土方开挖，开挖深度分别为2m、2.5m，土方开挖量合约90077m3。第一阶段土方开挖相对较为简单，开挖不受支撑约束，平面布置上拟分区域开挖，以便冠梁、工字钢等施工。第二、第三阶段土方开挖受到水平支撑限制，需要在支撑下挖土，开挖相对较为困难，且开挖量较大，拟采取盆式开挖方式，有效地控制维护结构变形和坑外地面沉降。土方开挖应与支护施工密切配合，不宜用机械开挖的地方，应由人工开挖。 四、土方开挖施工方法4.1土方开挖施工要求 土方开挖是基坑工程施工的主要环节，所有支护措施均是为了土方的顺利开挖。并且土方开挖与支护结构施工相互交叉、互为前提，因此必须按照规范与标准的要求进行施工，以保证土方开挖的顺利进行。土方开挖施工的要求：1基坑开挖前必须先编制开挖专项施工方案，并经过专家论证通过后方可进行。2基坑开挖前必须先进行降排水，应做到施工场地及基坑排水通畅，不积水。3基坑开挖的基本原则：土方开挖分层、分段、对称、平行、留土护壁，限时完成开挖，下部土体开挖时尽量采用盆式开挖方式，有效地控制维护结构变形和坑外地面沉降。①沿基坑内侧周边8~10m范围内，分层分段开挖。②桩壁0.2m范围内的土严禁用机械开挖，以防挖斗砸坏支护结构。③土方开挖应和监测密切配合，严禁超挖，如遇局部边坡位移大，应停止挖土，待找到原因采取了相应解决措施之后，才可继续挖土。④土方开挖应在搅拌桩达到基本强度后方能进行，土方开挖应与支护施工密切配合，不宜用机械开挖的地方，应由人工开挖。4基坑内类似电梯井等范围小的基坑（坑中坑），建议采取有效的基坑支护及降水措施进行支护后方可开挖。 4.2土方开挖的主要方法1）整个的土方开挖顺序，必须与支护结构的设计工况严格一致。要遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则。2）挖土时，挖土机和运土车辆不得直接在支撑上行走和操作。3）挖土机挖土时严禁碰撞工程桩、和降水的井点管。分层挖土时，层高不宜过大，以免土方侧压力过大使工程桩变形倾斜。4）同一基坑内当深浅不同时，土方开挖宜先从浅基坑处开始，如条件允许可待浅基坑处底板浇筑后，再挖基坑较深处的土方。如基坑底部有局部加深的电梯井、水池等，如深度较大宜先对其边坡进行加固处理后再进行开挖。5）防止深基坑挖土后土体回弹变形过大：深基坑土体开挖后，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）。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，如水量大,则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。6）场地边坡开挖应采取沿等高线自上而下，分层、分段依次进行，以防塌方。 7）边坡台阶开挖，应作成一定坡势，以利泄水。边坡下部设有护脚及排水沟时，应尽快处理台阶的反向排水坡，进行护脚矮墙和排水沟的砌筑和疏通，以保证坡脚不被冲刷和在影响边坡稳定的范围内不积水，否则应采取临时性排水措施。8）边坡开挖，要采取喷浆、抹面、嵌补、护砌等保护措施，并作好坡顶、坡脚排水，避免在影响边坡稳定的范围内积水。4.3基坑土方开挖技术要求1）土方开挖应严格遵守“先撑后挖、限时支撑、分段分层开挖、严禁超挖”的原则，并尽可能对称、均衡地进行土方开挖。2）对土方开挖过程中临时边坡范围内的搅拌桩和降水井应采取保护措施，应均匀挖去其周围土体，以避免立柱和降水井受到附加的侧向压力。3）应充分考虑施工作业荷载影响，严禁挖土机械在底部已经挖空的支撑上行走或作业。4）基坑开挖过程中必须坚持信息化施工，注意监测信息的反馈资料，及时指导开挖工程。应有充分的应急准备，遇有异常情况时，应及时调整施工措施。若出现紧急情况时，必须采取果断措施，采取回填反压、坡顶卸载的原则，阻断事态发展，再行加固处理，消除隐患后方可继续开挖。5） 基坑土方开挖在深度范围内进行合理分层，在平面上进行合理分块，并确定各分块开挖的先后顺序，可充分利用未开挖部分土体的抵抗能力，有效控制土体位移，以达到减缓基坑变形、保护周边环境的目的。基坑对称开挖，即对称、间隔开挖；基坑限时开挖就是要尽量控制无支撑暴露的时间；基坑平衡开挖是指保持各分块均衡开挖。6）土方开挖分层厚度一般控制在1.5m左右。对于软土各分层开挖的深度不宜超过1m。7）基坑开挖期间，加强降水，确保地下水位始终在开挖面标高以下至少1m。8）挖土机械不得碰撞支护结构、水泥搅拌桩、降水运行系统、测量标志和监测元件，严禁损伤隔渗帷幕和碰撞、拖动工程桩；机械挖土应避免对工程桩产生不利影响，挖土机械不得直接在工程桩顶部行走。9）基坑周边、放坡平台的堆载及施工荷载不得超过支护设计规定的荷载值；基坑开挖的土方不应堆放在基坑周边及邻近建筑物影响范围内。10）坑底应根据地基土性质预留厚度不小于0.3m～0.5m（对桩基应留1.0m）的余土采用人工清理，防止大型机械开挖对天然地基及桩基的扰动及破坏。已挖好的基坑应及时清边检底，满封垫层保护基底,以利于改善支护结构的工作状况。11）邻近基坑边的局部坑中坑宜在大面积垫层完成后开挖。 12）基坑开挖过程中必须作好基坑内外的截水、排水,防止水对基坑坑壁和坑内土体浸泡，并保证正常施工作业面；4.4挖土对工程桩、水泥搅拌桩、降水井保护措施确保工程桩在挖土时不受损伤是基坑土方开挖的重点之一，主要采取的技术保护措施如下：1）挖土前，对挖土施工单位、反铲司机做好技术交底，明确工程桩位置、挖土顺序、每层开挖厚度等。2）土方开挖时，派专人负责指挥，分层进行，严格控制高差。3）工程桩超出坑底过高时，应控制分层开挖的深度和分段进行截桩，工程桩顶与开挖面底部高差保持在1.5m范围。在深厚软弱土层分布区，要采取严格控制每层开挖厚度（分层厚度不得超过1.0m）及长度，及时截断超出过高的工程桩，清除桩侧不均匀分布的土体，防止桩体受到外力而发生偏移和倾斜。4）工程桩、水泥搅拌桩、降水井周边土体应采用人工开挖，并严格控制其四周土方高差不得超过0.5m。5）反铲要尽量减少在工程桩、水泥搅拌桩、降水井周边行走和挖土作业，以免造成桩体偏位和断桩。无法避让时，需对工程桩、水泥搅拌桩周边土体进行加固，并应派专人进行监护。 五、基坑土方开挖应急组织5.1应急机构组织5.1.1应急小组现场成立以项目经理为首的应急领导小组，确保基坑出现险情时，各项措施能及时实施。要求全体应急小组成员在基坑开挖期间，必须24小时保持通讯畅通。应急小组组成：组长：项目经理副组长：项目技术负责人项目副经理组员：技术管理人员4人、后勤保障2人抢险作业人员：电工2人、机械操作工3人、普工10人。5.1.2应急小组职责分工1）组长职责（1）负责现场全局的组织协调、沟通工作；（2）决定是否存在或可能存在重大紧急事故，要求应急服务机构提供帮助并实施场外应急计划，在不受事故影响的地方进行直接控制； （3）指挥现场人员撤离，并确保任何伤害者都能得到足够的重视；（4）与场外应急机构取得联系及对紧急情况的记录作出安排；（5）组织人员参加事故的分析和处理；2）副组长(即现场管理者)职责（1）组织现场快速、有效的执行应急方案的相关操作，最大限度的降低因基坑安全造在的风险；（2）设立与应急中心的通讯联络，为应急服务机构提供建议和信息；（3）评估事故的规模和发展态势，建立应急步骤，确保员工的安全和减少设施和财产损失；3）组员职责（1）现场指导实施应急方案和措施；（2）修补实施中的应急方案和措施存在的缺陷。4）后勤保障组职责（1）提供合格、足量的应急处理所需物质及设备，如发电机所需燃料等；（2） 保障系统内各组人员必须的防护、救护用品及生活物质的供给。六、土方开挖质量保证措施1、开工前要做好各级技术准备和技术交底工作。施工技术人员（工长）、测量人员要熟悉图纸，掌握现场测量桩及水准点的位置，同桩基施工单位代表办理验桩、验线手续。施工要配备专职测量人员进行质量控制。2、要及时撒白灰线，将人工土方开挖下口线测放到基坑底，及时控制土方开挖标高。3、施工人员换班时，要交接挖深、边坡、操作方法，以确保开挖质量。4、土方开挖后，及时跟进浇筑混凝土垫层、砌筑砖胎模，并要注意成品的保护工作。5、认真执行项目部制定的技术、质量管理制度。6、工程资料做到与施工同步。七、土方开挖安全要求和安全保证措施1、开工前要做好各级安全交底工作。根据本工程配合工作多，土质条件差以及塔吊配合土方转运等特点，制定安全措施，组织职工贯彻落实，并定期开展安全活动。2、在基坑土方开挖过程中，及时在基坑边设置钢管护栏，刷上黄黑相间油漆，并在外侧挂好密目安全网。3、下雨期间进行挖土时，做好防滑措施。 4、工地全封闭施工，大门口设自动冲洗设备、排水沟、沉淀池，自卸汽车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。5、夜间挖土施工时，应配置足够的灯光照明。6、为预防边坡塌方，当在基坑顶部堆放材料、土方时，应距离边坡上边缘2.0m以外，材料堆置高度不得超过1.5m。7、提前准备好编织袋、砂、木桩等物，若边坡局部位移变形，及时排除险情。'