深基坑开挖安全专项施工组织设计及对策终版.doc
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1、. .目 录一、编制依据及原那么- 1 -二、工程概况- 1 -三、边环境- 2 -一工程地质- 2 -二水文、气象情况- 3 -四、实施案- 3 -一开挖准备- 3 -二施工工序及工艺- 4 -三施工监测- 10 -四施工本卷须知- 10 -五、平安检算- 11 -一护壁设计- 11 -二)护壁计算- 12 -(三)护壁施工- 15 -六、深基坑开挖平安管理体系及保证措施- 16 -一平安管理目标- 16 -二成立平安组织机构及平安领导小组- 17 -三平安保证制度- 17 -四平安保证措施- 18 -七、深基坑开挖平安事故应急预案- 21 -一平安事故应急体系- 21 -二平安事故紧急处理
2、预备措施- 23 -三现场恢复- 24 -八、文明施工及环保- 25 -一文明施工保证措施- 25 -二环境保护保证措施- 26 -. .word.zl. .深基坑开挖平安专项施工案一、编制依据及原那么一编制依据1、?铁路局铁路建立工程平安专项施工案编制审查与专家论证暂行方法?济铁建发202146号;2、建立工程平安生产管理条例;3、铁路桥涵工程施工平安技术规程;4、高速铁路桥涵工程施工技术指南与验收标准;5、有关设计图纸和相关资料。二编制原那么1、认真执行?建立工程质量管理条例?以及铁道部、建立单位关于铁路根本建立的法令、法规和管理方法。2、格执行铁道部关于铁路工程施工技术指南、平安操作规程
3、和质量验收标准。3、根据DK168+900DK191+100段桥梁、涵洞的特点,本着精心组织、科学安排、加强管理、突出重点、保证平安质量、确保工期、合理投入、平安文明的原那么,编制深基坑开挖平安专项施工案,以指导本管段桥梁、涵洞深基坑开挖施工。三编制围DK168+900DK191+100段所有桥梁、涵洞基坑开挖。二、工程概况青荣城际铁路工程标段位于市福山区、栖霞市境,由我中铁二十局工程指挥部第一工程部所承担的施工管段起讫里程为DK168+900DK191+100,长22.2km。本管段有桥梁18座,合计长12.56km,其中特大桥10.288 km/10座,大桥 2.272 km/8座,框架涵
4、25座。桥梁上部构造为后法预应力简支箱梁,根底为桩根底及明挖挖井根底。本管段深基坑开挖主要为桥梁根底基坑开挖、涵洞根底基坑开挖。三、边环境一工程地质沿线出露地层有新生界第四系全新统人工堆积填筑土、杂填土及素填土;冲洪积黏性土、粉土、砂类土及碎类土,局部夹淤泥质土;坡洪积层粉土、粉质黏土,局部夹砂类土及碎类土;风积粉、细砂、中砂;海积粉、细砂;第四系上更新统冲洪积黏性土、砂类土。中生界白垩系上统砂岩、砂砾岩、泥岩;下统青山群火山角砾岩、凝灰质角砾岩、泥质粉砂岩、潜英安玢岩、潜英闪长玢岩;下统莱阳群砾岩、砂岩、砂砾岩。下元古界粉子山群变粒岩、岩、黑云母片岩、长英岩;元古界荆山群及粉子山群变粒岩、黑
5、云片岩、片岩、岩、斜长角闪岩。古生界胶东群角闪变粒岩。并发育有中生代晋宁期侵入岩细粒二长花岗岩、片麻状细粒二长花岗岩、片麻状细粒黑云二长花岗岩、片麻状含斑中粒二长花岗岩、条带状片麻状细粒黑云二长花岗岩、片麻状细粒含磁铁矿二长花岗岩、片麻状中粒角闪花岗闪长岩及印支期中粗粒二长花岗岩。另外,线路走向根本上与牟平即墨断裂带的走向一致,绝大局部走在断裂带围。由于区域断裂带的影响,因此线路各个案的岩性复杂,岩体破碎,小断层发育。二水文、气象情况沿线河谷形态以平稳开阔的“U字型为主大部为季节性河流,平时水量小,雨季巨增,小的沟濠发育,属黄海水系。地下水按赋存条件可分为第四系隙潜水和基岩裂隙水,一般不具承压
6、性,由大气降水及表水补给。基岩裂隙水与地质构造关系密切,沿沟谷坡脚偶有泉水出露。第四系隙潜水埋深16m,水位变幅约3m。本区属暖温带亚湿润季风气候区按铁路气候分区为温暖地区,受海洋气候的影响,冬季寒枯燥,夏季温热潮湿,降水集中于夏秋。冰冻期为当年12月来年2月;雨季为7月9月。市历年年平均气温12.5,历年极端最高气温38.0,历年极端最低气温-12.8,历年最冷月平均气温-1.1,历年平均降水量769.0mm,土壤最大冻结深度52cm,累年最大风速17ms,最大积雪深度27cm。四、 实施案 本标段基坑开挖采用两种案,放坡法基坑开挖和护壁支护开挖法。放坡开挖适用于围场地开阔,围无重要建筑物,
7、只要求稳定,位移控制无格要求,价最廉价,回填土较大。护壁支护开挖法用于开挖深度较深,基坑护壁放坡开挖后不能保持稳定或地质、水文、环境因素限制,基坑开挖后不能自稳。一开挖准备1、开挖前,应对应地质、水文和底下管线如电缆、电讯管、排水管、给水管等做好必要的调查的勘察工作。并针对不同的具体情况,联系相关单位,去除挖区域所有障碍物, 如地上高压、照明、通讯线路,电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道,电缆、沟渠、根底等,或进展搬迁、改建、改线。2、完成测量控制网的设置,包括控制基线、轴线和水准基点。场地平整进展格网桩的布置和标高测设,计算挖填土量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核;进展
8、土工程的测量定位放线,并经检查复核无误后,作为施工控制的依据。3、组织作业队技术人员进展施工技术案及平安交底,根据基坑开挖特点及容学习相关操作规程。4、在施工区域做好临时性排水设施,场地向排水沟向做成不小0.2%的坡度,使场地不积水,必要时设置截水沟、排洪沟,以防止地表水流入基坑,基坑顶部有动载时,坑顶边与动荷载间距应预留不小于1m的护道。当动载过大时,必须加大护道。5、工程所需管材、砖、砂等均应堆放整齐,距沟边2米以外,土质较好、现场狭窄时,堆放位置至少也应距沟边0.8米以上,以免造成沟槽塌。6、基坑四和交通道口均应设置明显的平安标志、护栏等,晚间还应加挂红灯。危险作业区应悬挂“危险或“制止
9、通行的明显标志,如沟槽两端、易塌地段等。夜间应悬挂红灯示警。场地狭窄,来往行人、车辆频繁地段、叉路等,应设临时交通指挥人员。二施工工序及工艺1、施工要求基坑开挖的总体原那么:在基坑开挖过程中应掌握好“分层、分步、平衡、限时四个要求,遵循“竖向分层、纵向分段、快速封底的原那么,并做好基坑排水,减少基坑暴露时间。在基坑开挖施工中,通过实际地质情况选择并确定平安合理的基坑边坡坡度,使基坑开挖后的土体依靠自身的强度,在新的平衡状态下取得稳定的边坡并维护整个基坑的稳定。2、开挖形式选择当基坑开挖深度较浅,坑渗水量较小,围场地开阔,围无重要建筑物,只要求稳定,位移控制无格要求,采用坡法开挖。但开挖时应格控
10、制中线和边坡,以免造成挖偏或超挖等,影响沟槽的直顺和沟壁的稳定。当基坑开挖过深,坑壁不易稳定,并有地下水影响或者放坡受限制以及放坡工程量大,可按具体情况,采取支护措施。根据本管段基坑平面尺寸、开挖深度、挡土、防水、防渗和基坑施工的要求;地基的工程地质情况包括土层的物质、力学性质及地下水的情况;对邻近构造物的影响程度;施工设备、技术和材料供应的可能性;我管段对此类深基坑均采用混凝土护壁支撑的法开挖。3、放坡开挖法深基坑开挖作业式以机械作业为主,人工清理为辅。先以挖掘机挖至设计标高以上20cm30cm时停顿,然后人工清理至设计标高,以免扰动基底,确保顶面平实。深基坑开挖是构造物根底施工平安工作的重
11、要环节,在基坑开挖施工时,必须抓好各环节的平安工作,根据所采用的不同开挖法和土质情况,正确的选择开挖断面形式,确定合理的边坡来保证施工平安。为了有利于施工和平安,基坑开挖所放边坡大小要适当,边坡放的太小,就会造成坍塌事故。所以开挖基坑坑壁坡度应根据挖深度土的物理性质和地下水的实际情况予以确定。基坑坑壁坡度详见下表1所示。表1 基坑坑壁坡度坑壁土类坑壁坡度高:宽坡顶无荷载坡顶有静荷坡顶有动载砂类土1:11:1.251:1.5砾类土1:0.751:1.01:1.25粉质土 粉土质砂1:0.671:0.751:1.0粘质土1:0.331:0.51:0.75极软岩1:0.251:0.331:0.67软
12、质岩1:01:0.110.25硬质岩1:01:01:0注:坑壁有不同土层时,可分层选用,并酌设平台;基坑深度大于5m时,坑壁坡度可适当放缓或加设平台;当基坑有地下水时,地下水位以上局部可放坡开挖;地下水以上局部,假设土质坍塌或水位在基坑以上较深时,应加固开挖。4、混凝土护壁支撑开挖法1护壁包括锁口为了给基坑井口提供操作平台及保护井开挖施工,基坑采用垂直下挖的式,钢筋混凝土及时跟进。在井口向外做30cm,向下做30cm,厚度为20cm的C20钢筋砼锁口护壁。锁口的宽度为0.5m,高度为0.3m,锁口坡度2%。锁口示意图如以下图所示,单位以厘米计。护壁钢筋布置:护壁采用8钢筋网片,网格间距为20c
13、m20cm,每1.2m设一环圈梁。如以下图所示,单位以厘米计。锁口、护壁采用C20现浇砼,护壁采用分节支护,砼集中拌和,由砼罐车运至现场。2基坑开挖开挖施工应尽量安排在旱季,护壁及时跟进。土质根底采用挖掘机配合人工开挖,靠近基坑四的软岩或土采用人工手持风镐或羊镐开挖。挖到硬岩时,可根据具体情况采用人工手持风镐或爆破式开挖。土质根底挖井应采用分节开挖,每节高度控制在1 米,挖一节支护一节。当遇不良土质时,缩短每循环的开挖深度,增加护壁配筋率,情况重时采用钢套筒法处理。开挖至硬岩,整体稳定性好的地层时,采用人工手持风镐爆破式进展开挖,开挖后人工手持风镐修整基坑侧壁,保证不超挖、不欠挖,可不进展护壁
14、支护。爆破开挖爆破开挖采用楔形掏槽,深1.2m的松动爆破,边眼采用控制爆破。为减轻爆破震动的影响,采用塑料导爆管非电雷管微差起爆系统,井延期起爆法。无水时用2号岩硝铵炸药,有水时用防水乳化炸药,井采用非电毫秒微差延期雷管,井外采用瞬发雷管连接起爆系统。炮眼直径3538mm,装药采用不偶合连续装药构造,掏槽眼及主爆区井底部采用32mm或35mm的药卷。炮眼间簇联,整个开挖断面的炮眼间并联,击发装置采用电容式起爆器起爆瞬发电雷管。钻机具用气腿式风动凿岩机。每循环开挖进尺为1.0m,钻眼深度为1.2m,边眼炮眼堵塞长度不小于20cm,其它炮眼的堵塞长度不小于1/2炮深。掏槽眼眼底间距离不小于20cm
15、,各类炮眼的眼底必须位于同一水平面上。炮直径:32,炮眼深度:0.81.5m以,起爆:电雷管,炸药:2#RJ乳胶炸药,装药集中度:0.120.15kg/m,爆破震速控制:2cm/s。装药:在装药以前首先把炮眼及炮眼口围的粉、泥浆除净。然后按爆破设计装入起爆药卷,注意区分雷管段位。堵塞炮:堵塞时,用一分粘土和三分粗砂混合而成。混合料含水不应过湿,过干也不好。在捣实中注意不捣坏导爆管。起爆网络联结:非电起爆系统微差起爆法采用延期式。同一段位的非电雷管簇联,整个爆破断面并联。击发装置采用电容式起爆器起爆瞬发电雷管。如果基坑地下水丰富,先进展抽排水,在基坑挖集水井,设潜水泵将水排至场地排水沟,集水井随
16、挖土加深而加深。当水量大时,应及时报告XX采取其他措施处理。5、人工挖土人工挖土应遵守以下平安要求:基坑施工人员必须戴好平安帽,施工现场制止穿拖鞋、高跟鞋或赤脚。施工期间禁 槽休息。上下基坑必须设置立梯,立梯应稳固,不得缺层。禁攀登支撑或乘吊运机械设备上下基坑。挖土时,两人间距要保持1.5米以上的平安距离,对所用工具要经常检查是否完好无损,平安可靠。基坑应挖的直顺,上下口尺寸、中线和边坡要符合要求,坑壁应平整,不得出现凹凸现象,以免影响坑壁的稳定性而造成沟壁坍塌。机械挖土时,跟机修坡底操作人员应距铲抖保持一定平安距离,必要时应先停机,然后再操作。同时还应及时采取必要的支撑措施和沟边翻土工作,以
17、减轻坑壁压力,以利于坑壁稳定。车辆配合外运土时,在机械装土时,任人不得在车上停留,以保证装土平安。假设有不平安因素,应立即采取相应的措施,以确保施工平安。6、堆土在开挖中,必须考虑回填土的余量及合理的堆放位置。如不能合理堆放,将直接影响到施工平安。4.1堆土位置的选择堆土位置的选择根据工程现场的具体情况,施工现场开阔、围环境不受影响和限制,为了便进料、堆料和施工,采取一侧堆土,另一侧,作为施工临时便道。4.2堆土要求包括:沟边一侧,均应距沟边1米以外,其高度不超过1.5米,堆土顶部要向外侧作流水坡度。还应考虑留出现场便道,以利施工和平安。堆土不得埋压构筑物和设施,如上水井、煤气井、雨、污水检查
18、井。如必须堆土时,应采取相应的措施。三施工监测为保证基坑开挖的平安,施工监测在施工中起着极其重要的作用。根据监测结果,及时指导施工,以确作业人员的平安。监测容主要包括地表沉降、土压力、地下水位及平面尺寸。平面尺寸监测:成坑过程中应经常检查基底高程、平面尺寸及垂直度,基坑挖至基底高程时,基底尺寸应与设计图纸根底轮廓一致。基底检验:基底地基承载力应满足设计要求;岩层基底应去除岩面松碎块、淤泥。凿出新鲜岩面,外表应清洗干净;基底平面位置、尺寸和基底高程应满足设计要求。四施工本卷须知1、基坑施工过程中,基坑两侧坡顶不得堆土、堆料。2、基坑开挖分层分段均匀对称进展,遵循“分层、分步、平衡、限时施工原那么
19、。3、土开挖过程中及时封堵墙体上的渗漏点,并确保排水系统正常运转。4、基坑开挖过程中禁超挖,基坑纵向放坡不大于平安坡度,对暴露时间长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用挂网喷浆等坡面保护措施,防纵向滑坡。5、对于无水基坑开挖后,也应设置坑排水沟和集水井,防止雨水流入基坑,造成坑积水。6、机械开挖的同时辅以人工配合,特别是基底以上30cm的土层采用人工开挖,以减少超挖、保持坑底土体的原状构造。7、加强基坑稳定的观察和监控,以便发现施工平安隐患,并及时采取补救措施。五、 平安检算基坑施工采用井壁混凝土支护案,基坑挖深一段,浇筑一段混凝土护壁。混凝土护壁案由于缺乏相关规、标准参考,故需要自行设计。一护壁设计按
20、照设计图纸要求,挖井根底施工按照根底设计尺寸垂直开挖。因此,护壁混凝土应作为挖井根底的一局部,护壁混凝土强度等级应与挖井根底井身混凝土设计强度等级一样,采用C30混凝土;护壁混凝土厚度30cm,分节段开挖浇筑;首节护壁混凝土浇筑至设计挖井根底顶标高处,护壁顶部做成形,高出地面2030cm,壁直立,采用素混凝土构造;自第二节护壁向下,各节护壁混凝土均对称配置2020cm10的钢筋网片,两端分别做成180弯钩和90弯钩勾于主筋之上,主筋保护层5cm;为便下节护壁混凝土浇筑施工,上下两节护壁混凝土之间预留15cm间距,且第二节及以下护壁截面设计成倒梯形,下端厚度30cm,上端厚度50cm;除第一节护
21、壁特殊要求外,其它各节每开挖1.5m进展一次立模浇筑,即相应单节护壁高度为1.35m,无支护开挖高度不得超过1.5m;基底以上不大于1.5m高段可不单独浇筑护壁,随同井心混凝土一同浇筑。基坑护壁截面图如以下图3所示。图3 基坑护壁截面图二)护壁计算本工程挖井根底设计挖深810m,覆土厚度12m,根底高度8m10m。护壁混凝土构造承受荷载分析如下表:受力向荷载来源受力形式构件类型备注水平土体压力N压,M偏心受压竖直构造自重N拉轴心受拉由上表分析可知,护臂构造水平受力以土体侧压力为主,按偏心受压构件计算,采用对称配筋(As= As),竖向按照轴心受拉计算。1水平受力计算由于土压力虽深度的增大而增大
22、,为了计算便,计算最深的一节护壁,其它节护壁均按此节计算配筋施工以策平安;按照本工程挖井根底的设计尺寸及埋深计算,最深一节护壁深度应在810m深度处,为覆土2m、根底高10m的挖井第五节护壁, 护壁受力平面图示如以下图:护壁平面受力图示(一)由受力图示,根据建筑施工计算手册表3-25得:按照土压力计算公式,可求得q = 0.5(H22-H12)tan2(45-/2) = 0.518(100-64)tan2(45-15) = 101.99KN/m代入上述公式可依次求得:Na = 413.08KN; Nb = 295.78KN; M支 =205.66 KNm;Ma = -15.27 KNm ;Mb
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