深基坑土方开挖施工方案(专家论证)[1]

1、编制依据1.1东至县鑫林河畔小建设工程8#-13#楼，施工合同等相关文件；1.2 安徽艺源建筑艺术设计（工程）有限责任公司提供的工程施工图纸1.3 建筑地基基础设计规范GB5007-2OO21.4 建筑结构荷载规范GB50009-2001；1.5 建筑基坑工程技术规范YB9258-97；1.6 建筑基坑支护技术规程JGJ120-99 ；1.7 池州市国土资源规划勘测院提供的本工程岩土工程勘察报告；1.8 其它国家及安徽省现行的有效的设计标准、规范、规程和标准图集。2、工程概况东至县鑫林河畔小区建设工程位于东至县尧渡镇至德小学南面。基坑采用CFG 素混凝土桩 +基坑四周采用钢管支撑与竹夹板挡土作为基坑围护、四周地表排水+轻型井点降水作为基坑地下水与地表水处理。因混凝土底板垫层标高为-3.8米底，属深基坑土方开挖，故特编制此专项施工方案。3、工程地质、气象、水文及土层性质分布情况3.1 工程地质构造拟建建筑物场地属于第四纪地貌，形态属于山间盆地地貌单元， ，场地高程为13.6415.44m（高程为黄海高程基准，坐标为西安坐标系），场地略有起伏。3.3 土层性质及分布拟建场地在勘探深度内为第四纪长江中下游冲积层， 在勘察深度内所揭露的土层， 按其沉积环境、成因类型，以及土的工程地质性质，自上而下分为 5 个层次。场地内土层分布较均匀。 各土层自上而下描述如下 :层耕土 : 颜色较杂 , 呈灰、灰褐色，松散，稍湿 , 成分较为复杂，主要成份为粘性土，浅部含大量植物根茎。该层全域分布，层厚 0.40m0.70 米，层底标高 13.1415.04 。层粘土 : 灰黄、褐黄色 , 可塑，干强度中等，低韧性，摇振无反应，切面光滑。含大量褐红色氧化物，偶见动物虫眼。该层全域分布实测标贯击数 N平均为 4.9 击/30cm（修正后），层厚 1.804.20m, 层顶埋深 0.400.70m，层底标高 10.4512.54m。层粉细沙：灰黄、褐黄色，松散，湿。局部夹呈带状分布的可塑状的可塑状粘性土，偶见水化物。该层全域分布，实测标贯击数N平均为3.6击 /30cm（修正后），层厚1.404.40m ，层顶埋深2.304.60m，层底标高 7.709.80m。层圆砾：深灰、青灰色，中密，饱和。由灰岩、砂砾岩风化碎屑经冲洪积而形成，颗粒多呈亚圆形，主要成份为圆砾，填隙物为中粗砾、乱石颗粒，浅部夹少量粘性土，粒径范围280mm,级配一般，具有离散性，其主要矿物成分有石英、长石等。该层全域分布，实测重型动力触探击数N63.5 平均为12 击/10cm（修改后），揭露层厚4.3010.30m，层顶埋深 4.907.00m，层底标高 -1.744.75m 。层石灰岩（ 0）：青灰、灰白色，中等风化，岩体较完整，基本质量等级为 III级， RQD约为 85%。组织结构基本未变，节理面由渲染，少量风化裂隙，局部岩溶较发育（其填隙物为黄褐色软流塑状粘土及沙砾），用岩芯钻发可钻进，钻探提取岩芯呈长柱状。揭露层厚0.506.20m，层顶埋深 10.3016.80m，层底标高 -7.942.92m 。4、工期目标本工程的深基坑土方开挖计划从2012 年 2 月 16 日2012 年 3月 11 日，计划工期 25 天（即开挖至 -9.3m，不包括预留土、桩间挖土、施工坡道收尾等工作） 。5、项目管理机构5.1 项目组织机构项目经理：倪建威生产经理：蔡森技术负责人：陈松巍安技质材施后工勤全术检料保科科科障科科科土方开挖作业班组项目组织机构图6、施工准备6.1 劳动力投入计划计划投入劳动力20 人，用于预留土、人工修土及桩间挖土等。6.2 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0.85-1.10m 32小型履带式挖掘机DH55-V1 台电梯井等部位挖土3自卸汽车15T20 辆根据运距调整4高压清水泵1 台车辆清洗5潜水泵10 台6排污泵2 台7经纬仪ET-021 台8水准仪DS322 台9夜间照明大灯4 只6.3 安全、技术准备基坑四周设置合格可靠的安全栏杆、踢脚挡板，防止高空坠物事故的发生。场地周围及基坑内必须有足够的照明度。钻孔灌注桩围护结构以及钢筋砼内支撑达到设计强度要求。施工前对每个施工作业人员都进行了安全技术交底，使每个施工作业人员都做到心中有数。7、土方开挖顺序及方法7.1 土方开挖顺序开挖顺序：定位放线第一层土方开挖至 -5.5m 第二层土方开挖至 -6.5m 第三层土方开挖至 -7.5m 第四层土方开挖至 -8.5m 第五层土方开挖至 -9.3m 人工修土、桩间挖土至 -9.8m7.2 土方开挖方法（ 1）土方开挖根据现场实际情况出口布置在西门，为尽量减少运输车对基坑土方及围护支撑梁的重压，开挖分 13 区段，以施工坡道为界，南部分为一个开挖区段，北部分为二个开挖区段，先挖施工坡道南部，后挖北部，采取分段分层，循环开挖土方，直至开挖到设计要求的基底标高。（详见附图二）；（ 2）开挖前做好降水及施工道路的铺设及压实工作；（ 3）第一层土方开挖从支撑梁底（现场约为 -4.5m ） -5.5m ，并在施工坡道处按 15%坡度做斜坡并压实，以方便土方外运，安排二台 C200型挖机，分层分段开挖，每台挖机配10 辆 15 吨汽车，将土3天完成，每天需方全部运到弃土场。第一层土方量约 7000m，计划 73完成 1000m（计算见下）。施工道路遇到支撑梁部位时，支撑梁土方采用抽条挖土的方法开挖。（ 4）第二层第五层土方开挖从 -5.5m -9.3m ，此时应注意留出工作平台及按 15%坡度做施工坡道斜坡并压实，坡道边应有足够的保证载重车辆运行的安全通道的位置， 以方便基坑中土方外运。 该阶段安排二台 C200型挖机，每台挖机各配10 辆 15 吨汽车，将土方全3部运到弃土场。该阶段土方量约20000m，计划 18 天完成，每天需完3成 1100m。计算如下 :(a) 挖掘机数量的确定:挖掘机的数量 N，应根据土方量的大小和工期长短，并考虑合理的经济效果，按下式计算： N= （Q/P）（）( 台)式中:Q- 土方量(m3) ；P-挖土机生产率(m3/ 台班) ；T-工期( 工作日)，取 6 天；C- 每天工作台班数( 台班) ；K- 时间利用系数（0.8 0.9 ）。挖土机生产率:P= （83600）/t q（Kc/Ks）KB式中：t 挖土机每次作业循环延续时间（秒），取 3045 秒；q- 挖土机斗容量；Ks土的最初可松性系数，取 Ks=1.2。Kc铲斗的充盈系数，视土的性质与状态而定，一般为 0.851.3 ；KB时间利用系数，一般取（ 0.80.9 ）3挖土机生产率 P=（83600）/40 0.9 （1.2/1.2 ）0.85=550(m/ 台班) ；本工程则需挖掘机台数：N= (7000/550) 1/(6 20.85)=2( 台)(b) 自卸汽车数量的确定：自卸汽车配备的数量，应保证挖掘机能连续工作，按下式计算： N=P /P1式中：N-自卸汽车数量；3P- 挖掘机生产效率（ m/ 台班）；3P1- 自卸汽车生产效率（m/ 台班），它与卸土场地的近远有关，可根据堆土地点来确定自卸汽车数量。根据本工程的具体情况，所挖土方要全部运出场外，考虑每辆自卸3式汽车运土一车 10m，80 分钟一车。一辆汽车每一台班所运土方： 6 车3310 m/ 车=60m/ 台班则 N=550/60=10（台）即：一台挖土机配备 10 台汽车运土，所以，两台挖土机共需要 20 台自卸机车配合运土。（5）因本工程设计采用桩筏基础形式，故预留 50 厚的土方，待钻孔灌注桩的检测符合设计要求后， 再用小型履带式挖掘机加人工进行桩间、集水坑、电梯井及 50 厚的预留土方的开挖。施工坡道收尾采用长臂挖机开挖， 部分土方不在其旋转半径内的， 则采用小挖机集土堆放到长臂挖机旋转半径内， 二台挖机配合分段逐渐向基坑边后退，直至土方开挖完成，最后基坑中的小挖机用汽车吊吊出基坑。8、质量检查标准项序项目允许偏差或允许值（ mm）检验方法柱基、基坑、基槽1标高-50水准仪主控2长度、宽度（设计中心线向两边量）+200经纬仪、用-50钢尺量项目观察或用坡3边坡设计要求度尺检查一般1表面平整度20用 2m靠尺和项目楔形塞尺检查2基底土性观察或土样设计要求分析9、保证质量措施9.1 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。9.2 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， 此项技术复核工作应强调认真实施，并填写施工技术复核书面记录。9.3 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。9.4 专门成立挖土指挥机构，设一名总指挥，挖土、土建协调、接受和反馈信息均须派专人负责，并在总指挥统一指挥下工作。9.5 土方分层分段开挖，应严格控制挖土标高，严禁超挖。9.6 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，基坑坡外沿四边布置一条砖砌明沟用来排水之用， 明沟坡底根据市政管网出水点的管底标高进行放坡控制， 最后流向总沉淀池排入市政管网。 根据现场施工要求，本工程基坑外场地很小，土方开挖时尽量使雨水流入明沟，拟在大门口做车辆冲洗设备， 设明沟及沉淀池， 车辆冲洗水经沉淀池向外排水。（ 2）基坑内明水处理： 将在地下室底板外侧设置一道砖砌明沟，沿四周布置，在四角及中间共设八只集水井， 各集水井放置一台大功率自动抽水泵，抽水至上面的明沟。9.7 预留 50 土方采用人工开挖，以免超挖和干扰基底土。人工修土及时用小推车运至挖土机工作范围内，以便及时把土方运出。待土方挖至设计标高后，经甲方、设计、监理单位验收后立即浇捣混凝土垫层，避免地基土长时间暴露。 混凝土垫层浇捣采用平板震动器振捣密实。10、安全、文明施工措施10.1 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。10.2 工人进场后，由项目负责人进行安全教育，进入现场后施工人员必须执行安全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。10.3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。10.4特种工作人员必须持证上岗，建立工地电工、机修工夜班值日制，加强机械、电器设备的安全运转管理。10.5由持证电工对电器设备进行检修、安装，其它人员不得乱动电器。10.6经常检查机械离合、制动装置、传动、运转部分以及卷扬机钢丝绳等，发现问题及时修理和更换。10.7按照防火防爆的有关规定，易燃易爆物品堆放间距和动火点与氧气、乙炔的间距要符合规定要求， 严格执行动火作业审批制度，一、二、三级动火作业未经批准不得动火，临时设施区要规定配足消防器材。10.8 安全检查（ 1）每周一次全面安全检查，由工地各级负责人与安质部实施。（ 2）班组每天进行上岗安全检查、上岗安全交底、上岗安全记录和每周一次的安全讲评活动。（ 3）在节假日前后、汛期间、高温季节组织施工用电、防汛和高温的专项安全检查。10.9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。10.10 土方开挖过程中， 24 小时应有专人观察围护有无渗漏水现象。若发现有渗漏现象，应立即采取有效措施引水，堵水，并应及时通知有关各方。10.11 应控制每层的开挖深度，防止产生较大的侧向变形，引发边坡失稳。10.12 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。10.13 土方运输车出工地必须进行清洗，以保持工地周边环境整洁。11、基坑监测11.1 第三方监测（1）监测目的及孔（点）布置本基坑开挖比较深、面积大、地质条件差，基坑开挖过程中必须进行动态管理，加强监测工作，监测内容包括基坑周边道路的沉降，地下管线水平位移沉降，围护桩的深层水平位移，支撑结构的内力，地下水位变化等， 测点布置详见附图， 开挖过程中应定人定期进行观测，加强对周边道路等沉降监测和水位监测。对油管、自来水管道、煤气管道进行检测。如发现异常情况，及时通知业主、监理及设计单位并采取措施。圈梁水平、垂直位移测点19 个，深层水平位移测点11 个，坡顶水平、垂直位移测点10 个，坑外水位观测点11 个，支撑轴力 11 组，立柱沉降 8 个。监测报警值要求如下：支护桩：桩顶水平、竖向位移速率4 /d ，位移总量 0.4%挖深；坡顶 : 坡顶水平、竖向位移速率 4 /d ，位移总量 0.6%挖深；深层：水平位移速率 10 /d ，位移总量 0.6%挖深；周围道路沉降速率 3 /d ，沉降总量小于 40 ；周围建筑物沉降速率 2 /d ，沉降总量小于 30 ；坑外水位下降速率 500 /d ，下降总量 1000 ；支撑内力： 80%设计值；立柱竖向位移速率 5 /d ，位移总量 40 ；煤气、供水管线位移速率 3 /d ，位移总量 20 ；电缆、通迅管线位移速率 5 /d ，位移总量 30 。（2）监测所测内容及方法基坑周边道路、在建房、管线的沉降及裂缝观察根据支护方案， 本工程的沉降观测点，分布于四个立面；在基坑土方开挖前一周进行第一次观察，并做好原始记录， 土方开挖过程中每天观察 1 次，并根据土方开挖的情况适当增加监测的数量。围护桩的深层水平位移监测根据设计要求，围护桩的深层水平位移共设置11 个点：东立面布置 4 个；南立面布置2 个；西立面布置2 个；北立面布置3 个；a. 测管的埋设：定位放样桩机成孔埋设测斜管校正测斜管方位瓜子片（或粗砂）封孔做孔口保护测读初始值。钻机成孔的直径为 100mm，校正测斜管方位时，测斜管内的十字槽的一边应垂直压顶梁。b. 测量原理：测量时将测斜仪探头轻轻滑入预埋的斜管底部自上而下每 50CM间隔测量一次饶度，前后二次位差值即为在该段时间内该测点的侧向位移。地下水位监测根据设计方案要求共布置 11 个测点：东立面布置 4 个；南立面布置 2 个；西立面布置 2 个；北立面布置 3 个；a. 水位管埋设：埋设水位管时，底部2m长范围内的测管每隔20打一小孔，共三排，便于地下水进入管中；同时用纱布包裹该段管子以免管外土粒进入管中。管子下入孔底后以中粗砂封孔，地表下2m范围内管外孔隙用粘土封堵，以免地表水流入管中。b. 测量仪器：使用SWJ-90水位仪。c. 测量原理：测量时，将水们探头自上而下慢慢往下放，探头接触水面，二次仪表上的蜂鸣器就会鸣叫，此时的深度即为水位值。支撑轴力监测支撑轴力监测共布置 11 组， A-OBA-G 交 A-29A-31 布置 3组；A-01A-8 交 A-OBA-B 布置 3 组；A-01 交 C-BC-C 布置 1 组；B-3B-7 交 B-EB-L 布置 4 组。11.2 自行监测：（ 1）在深基坑开挖前，成立监测小组，具体如下：组长：蔡 森组员：张冬健、丁黄华（ 2）开挖期间监测小组成员负责基坑周边的巡查，每天不少于两次。巡查内容主要是基坑周边地表开裂情况、 围墙及周边建筑物开裂情况、基坑渗漏水情况等，并及时处理。每天的巡查内容应做好记录，以便研究变化趋势。（ 3）水平、垂直位移观测：在基坑大角共设 5 点进行观测。现场地下管道的观察，埋设在海陵路、迎春路上靠近工地围墙一侧，观察时注意路面是否下降、开裂等情况，发现问题及时处理。（详见附图三）（ 4）自测的同时应随时与第三方监测单位加强联系，确保基坑监测及时、数据准确。11.3 监测要求（ 1）监测单位根据设计文件和周边环境特点编制监测方案，监测方案得到建设、设计及监理的认可后进场实施监测。（ 2）开挖前，应对周围环境作一次全面检查，记录观测数据初始值。基坑开挖期间一般情况下每天观测一次，如遇位移、沉降及其变化速率较大时，则应增加监理所测频次。地下室底板浇筑完成后，可酌情逐渐减少观测次数。（ 3）监测数据一般应当天口头提供给监理单位，次日填入规定的表格提供一次， 如位移沿深度变化曲线， 位移及沉降随时间的变化曲线等。（ 4）监测记录必须有相应得施工工况描述。（ 5）监测人员对监测值得发展和变化应有评述，当接近报警值时应及时通报监理，提请有关部门注意。（ 6）工程结束时应有完整的监测报告，报告应包括全部监测项目，监测值全过程的发展和变化情况、相应得工况、监测最终结果及评述。（ 7）监测报警在基坑开挖过程中因定人定期进行观测， 有异常情况应进行连续观测并及时通知建设、 设计、监理、施工等单位，以便采取应急措施。12、应急预案12.1 土方开挖安全预案工作流程根据本工程施工特点及基坑距周边建筑物较近的实际情况，认真的组织了对危险源的环境因素的识别和评价，特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施， 开展应急知识教育和应急演练，提高现场操作人员应急能力， 减少突发事件造成的损害和不良环境影响，应急准备和响应工作程序见下图：危险源及环境因素的识别、评价编制应急预案成立抢险领导小组组建抢险队、救护车进行评审、修订配备应急物资、设备未发生发生定期评审应急知识教育培训实施应急预案应急准备和相应工作程序12.2 突发事件及风险分析和预防突发事件及风险分析根据本工程施工特点及地质情况，充分考虑到施工技术难度和困难，不利条件等，经多方讨论和分析，确定土方开挖的突发事件、风险或紧急情况如下：基坑开挖时引起周边构筑物不均匀沉降，造成构筑物的倾斜、裂缝、倒塌、变形、地面沉降等。围护结构在开挖过程中，随着地层变化发生变形速率大，水平位移超标。大规模的降水侵袭，使基坑内涌水，设备、人员等被淹，材料库房，工人宿舍被毁。如基坑开挖因暴雨造成基坑淹水，损坏设备、危及施工人员安全等。基坑开挖时对地下天然气管道、污水管、电缆的影响，。火灾、意外的工伤事故等，人员在基坑内中毒、中暑、被困等情况。突发事件及风险预防措施通过上述突发事件及风险情况分析，确定基坑开挖中施工准备几预防措施如下：加强观察和监测： 在基坑开挖过程中， 严格按照设计要求对基坑进行布点和监测， 并将监测数据及时上报监理和设计。 监测过程中如果监测值达到报警值， 立即加强监测频率。 发现异常立即停止下一道工序，连续监测并采取相应措施，同时通知业主、监理及设计单位共同研究处理，确保施工安全。按照规范要求在基坑周边设置安全网，土方开挖时每层开挖作业面设专人指挥，用口哨、 红旗等建立有效联系，防止挖掘机臂接触支撑。施工工地的生活用房及生产用房均按标准进行搭建，施工围墙牢固，堆放在建筑工地的轻型材料要捆绑固定。做好由于基坑垮塌导致周边建筑物结构损坏的抢险工作，施工场地专门设抢险救灾物资库， 库房设在工地现场附近， 道路保持畅通，以备急用。工地和泰州市人民医院建立密切联系，一旦出现意外事故，可立即进行抢救。做好防止火灾工作，做好预防工作，工地自备灭火器材及防毒面具等。12.3 应急预案机构应急组织机构设立应急小组， 由项目经理任组长， 生产经理及技术负责人任副组长，组员由安全科、施工科、质检科、技术科、物资部等相关人员组成。设应急报告电话，并告知现场作业人员。应急小组负责应急预的方案制定、应急预案的组织预演、应急抢救的物资保障。12.3.2 应急联系方式应急小组成员、分工通讯录序号姓名部门及职务应急小组组内分工联系电话1朱尔明项目经理组 长2丁伯林技术负责人副组长3李学保安全科副组长4安全救护5机电科善后处理6办公室通讯联络12.4 应急的物资保障各种型钢、锚杆、喷浆机、水泥、砂石料都需备足一定数量，放置于工地料库，确保不应急物资的充足，不在生产过程中挪用，并及时轮换。12.5 事故事件处置事故事件处置程序最早发现事故者，应立即向救援小组办公室报警。救援小组办公室接到电话后，在核实事故真相后， 应立即报告救援小组。救援小组接到报告后， 应立即发出警报， 通知各相关小组成员及救援专业队伍赶赴现场，并上报公司救援指挥中心办公室。指挥中心办公室接到电话后，报告指挥中心， 并组织相关人员赶赴现场指挥救援工作。事故事件现场处理最早发现者因立即通知处于危险状态下的其他人员撤离危险区域，并尽可能切断危险源。救援小组及救援专业队伍到达现场后， 由救援小组组长暂时接替项目经理行使指挥职权，组织各专业抢险队进行援救。在指挥中心人员到位后， 立刻进行现场抢险工作， 当事态发展不能控制时，立即向友邻单位或其他单位发出请求支援令。 最大限度降低事故事件损失率。12.6 现场医疗救护及时有效的现场医疗救护是减少伤亡的重要一环，首先救援小组的成员应当学会自救时的一些基本知识。医疗救护队人员应尽快将伤者抬出危险区域，分轻重对伤者进行现场救护，并护送重伤者转到相应医院。现场救护要分清轻重，对于轻伤者进行包扎，安排休息。对于重伤者，要赶快处理伤口，进行消毒、包扎，并在处理完后送医院治疗，对于昏迷过度或暂时昏厥者，应进行人工呼吸或苏醒术，然后进行处理转院。12.7 社会支援在本单位力量不足以阻止事态发展或将对周边造成重大影响或破坏时，指挥中心应当立即向上级部门通报，并发出救援请求，社会援助力量进入本单位后，由办公室主任负责联络、引导，并说明安全注意事项，保证社会支援力量的人身安全不受伤害。