土方开挖专项方案(27页).doc
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1、-土方开挖专项方案-第 26 页一、工程概况1、工程基本情况序号项目内容1工程名称2工程地址3建设单位4设计单位5监理单位6勘察单位7施工单位2、建筑、结构概况拟建场地位于宁德市蕉城区三屿围垦填海造地区块,三都澳内卢门港湾顶部,本区块已做填土处理。垦区原滩地东连云淡岛,西沿104国道,北临霍童溪出海水道,南隔七都溪出海口,具体见现场平面图。总装车间占地面积138749平方米、建筑面积144724平方米、层高9米、建筑层高为一层、局部二层,建筑完成后室内地坪标高为绝对标高+4.600米。结构形式:基础为桩基钢筋混凝土独立基础,主体为钢筋清水混凝土独立柱,屋面为钢网架结构,3、土方开挖概况本工程挖
2、土分两种类型,第一种为承台挖土,第二种为设备基坑挖土,承台共计426个分布整个车间。目前场地自然回填土标高约为室内地坪标高-0.600,挖土深度最深为室内地坪标高-4.500米。承台挖土分以由西向东分四个区域,具体见土方开挖顺序布置图。设备基坑挖土待主体结构完成后地坪施工时进行。由于承台轴线距离较远,现场无需考虑土方外运。4、环境工程条件拟建场地交通便利,离居民区及道路相对较远,因此施工时不会对周围居民及环境造成较大的影响。土方开挖顺序布置图5、场地土质根据勘察设计报告显示,场地内岩土层结构较为复杂,上部主要为第四纪松散堆积层属海陆交替沉积成因的淤泥、黏性土、砂及卵石层,下伏燕山晚期侵入的花岗
3、岩,在场地表层普遍分布有近期吹填的海砂填土。根据各岩土层的地质年代、成因类型、工程特性等,可将本次勘探深度内的地基土层分为二个系,共13个主层及8个亚层,本次勘察场地内地层自上而下分述如下:、第四纪地层(1)填土(Q4ml):黄褐色、灰色,由海砂人工吹填而成,主要成分为细砂,局部含中砂,稍湿饱和,松散状,含少量泥质成分。该层在场地内普遍分布,厚度差异较大。层厚0.9011.20m。(2) 淤泥(Q4m):褐色、灰黑色,软塑流塑,富含有机质,有臭味,局部含粉细砂。压缩系数平均值 1-2=1.54MPa-1,属高压缩性土。切面光滑,无摇振反应,干强度较高,韧性高。该层在场地内局部分布,层厚0.50
4、10.00m。(3)细砂(Q4al+pl):灰色、褐灰色,湿饱和,松散,矿物成份以石英为主,局部含淤泥团块。该层在场地内局部分布,层厚0.705.50m。(4)中砂(Q4al+pl):灰色、褐灰色,湿饱和,松散稍密,矿物成份以石英为主,局部含少量圆砾。该层在场地内局部分布,层厚0.905.70m。(5)卵石(Q4al+pl):黄褐色,杂色,饱和,稍密中密,该层卵石在整个场地内部分区域顶部3050cm内相对松散,密实度较低。岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量约为55%左右,颗粒呈亚圆形,一般粒径27cm,最大粒径大于10cm。充填物多为中粗砂、圆砾及黏性土,局部黏性土含量较高。卵石分选性一般,级
5、配一般。该层在场地内部分地段缺失,层厚0.608.10m,层顶标高-8.153.58m。(5-1)含卵石中砂(Q4al+pl):灰色、黄灰色,饱和,稍密,矿物成份以石英长石为主,含卵石,岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量1035%,颗粒呈亚圆形,一般粒径26cm。该层在场地内局部分布,层厚0.808.20m。(5-2)含卵石粉质黏土(Q4al+pl):黄褐色、灰黄色,可塑。具灰白色斑块,局部含砂粒,含1030%的卵石,颗粒呈亚圆形,一般粒径25cm。稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等,属中压缩性土。该层在场地内局部分布,层厚0.504.60m。(6)粉质黏土(Q4al+pl):灰黄色,
6、局部灰白色,可塑,局部硬塑。具灰白色斑块,黏性较高,局部含少量卵石及砂粒。稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等高。压缩系数平均值 1-2=0.31MPa-1,属中压缩性土。该层在场地内部分地段缺失,层厚0.5010.80m,层顶标高-12.880.09m。(6-1)卵石(Q4al+pl):黄褐色,饱和,稍密,岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量约为55%左右,颗粒呈亚圆形,一般粒径26cm,最大粒径大于10cm。充填物多为中粗砂、圆砾及黏性土。卵石分选性一般,级配一般。该层在场地内局部分布,层厚1.002.40m。(6-2) 淤泥质土(Q4m):褐色、灰黑色,软塑,富含有机质。切面光滑,无
7、摇振反应,干强度较高,韧性高。压缩系数平均值 1-2=0.94MPa-1,属高压缩性土。该层在场地内局部分布,层厚1.707.40m。(6-3)粉质黏土(Q4al+pl):灰白色,可塑。黏性较高,局部含少量砾石及砂粒。稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等。压缩系数平均值 1-2=0.44MPa-1,属中压缩性土。该层在场地内局部分布,层厚1.305.70m。(7) 淤泥质土(Q4m):褐色、灰黑色,软塑,富含有机质,局部含少量砾石及砂粒。切面光滑,无摇振反应,干强度较高,韧性高。压缩系数平均值 1-2=0.92MPa-1,属高压缩性土。该层在场地内局部分布,层厚0.605.90m,层顶标
8、高-15.25-2.87m。(8)卵石(Q3al+pl):黄褐色,杂色,饱和,中密为主,局部稍密,岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量约为60%左右,颗粒呈亚圆形,一般粒径27cm,最大粒径大于10cm。充填物多为中粗砂、圆砾及黏性土,局部黏性土含量较高,局部夹薄层黏性土。卵石分选性一般,级配一般。该层揭露层厚2.4010.10m,层顶标高-18.62-6.83m。(8-1)含黏性土卵石(Q3al+pl):黄褐色,饱和,稍密为主,岩性成份主要以火山岩为主,卵石含量约为55%左右,颗粒呈亚圆形,一般粒径27cm。充填物为黏性土、圆砾及少量中粗砂,局部夹薄层黏性土。卵石分选性一般,级配一般。该层在场
9、地内局部分布,层厚0.803.50m。(8-2)中砂(Q3al+pl):黄灰色,饱和,中密,矿物成份以石英为主,局部含少量圆砾。该层在场地内局部分布,层厚1.004.40m。(8-3)粉质黏土(Q3al+pl):灰黄色,可塑。具灰白色斑块,黏性较高,局部含少量卵石及砂粒。稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等。压缩系数平均值 1-2=0.27MPa-1,属中压缩性土。该层在场地内局部分布,层厚0.708.90m。、燕山晚期花岗岩(53c)地层(9)残积黏性土(Qel):褐红色、灰黄色、花斑色,硬塑为主,局部可塑,母岩结构已全部破坏,成份以粉黏粒为主,含少量石英颗粒及次生云母碎片,风化不均匀
10、。干强度、韧性中等低,切面稍有光滑,无摇振反应。压缩系数平均值 1-2=0.22MPa-1,属中压缩性土。该层分布在场地西部,揭露层厚0.8014.30m,层顶标高-10.6112.94m。(10)全风化花岗岩(53c):灰黄色,原岩结构未完全破坏,尚可辨别,矿物成份除石英颗粒外均已风化成次生矿物,岩芯呈砂土状、土状,手捏易散,砂感强,湿水易软化。该层揭露层厚0.602.80m,层顶标高-14.930.69m。(11)砂土状强风化花岗岩(53c):灰黄色,原岩结构清晰可辨,矿物成份除石英颗粒外均已风化成次生矿物,岩芯呈砂土状,砂土手捏易散,湿水易软化。该层揭露层厚0.502.90m,层顶标高-
11、7.584.28m。(12)碎块状强风化花岗岩(53c):灰黄色,原岩结构清晰可辨,节理裂隙极发育,岩体风化强烈,岩体破碎,岩芯呈碎块状为主,局部呈短柱状,锤击易碎,少量岩质较坚硬,锤击不易碎。该层揭露层厚0.903.60m,层顶标高-7.1210.11m。(13)中风化花岗岩(53c):浅灰色,花岗结构、块状构造,差异风化显著,矿物风化痕迹明显,节理不发育,岩芯多呈短柱状柱状,部分长柱状、块状,岩石较新鲜,岩质较坚硬。其RQD指标介于3050%之间,岩体完整程度为较破碎,室内饱和单轴抗压强度标准值为58.1MPa,岩石坚硬程度属较坚硬岩,其岩体基本质量等级为级。该层揭露最大层厚9.70m,层
12、顶标高-16.886.61m。根据钻探揭示,各基岩风化带中未发现洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层。各岩土层的岩性特征、埋深、厚度及分布情况详见工程地质剖面图和钻孔柱状图。6、地下水质情况根据勘察设计报告,地下水初见水位埋深,稳定水位埋深,稳定水位标高。地下水属潜水,局部具弱承压性,主要接赋存在填土、砂层及卵石层中,含水层的厚度较大,水量丰富。主要由地下水及地表水补给,与地表水水力联系强,以地下径流排泄。根据调查及邻近工程经验,地下水位年际变幅约23米,35年最高水位标高,历史最高水位标高,场地整平标高。二、编制依据1、本项目施工图纸及勘察设计报告2、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB502
13、02-2013) ;3、建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012);4、工程测量规范(GB50026-2007)6、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012)7、施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)8、建筑施工组织设计规范(GB/T50502-2014)9、建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012三、土坡稳定性计算 1、参数信息: 基本参数:条分方法毕肖普法基坑开挖深度h(m)条分块数10基坑外侧水位到坑顶的距离ha(m)3基坑内侧水位到坑底的距离hp(m)4 放坡参数:序号放坡高度L(m)放坡宽度W(m)平台宽度B(m)121 荷载参数:序号类型面荷载q(kPa)基
14、坑边线距离a(m)荷载宽度b(m)1局部荷载3- 土层参数:序号土名称土厚度(m)土的重度(kN/m3)土的内摩擦角()粘聚力C(kPa)饱和重度sat(kN/m3)1淤泥17121022 2、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,该土条上存在着: 1、土条自重Wi,2、作用于土条弧面上的法向反力Ni,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力或抗剪力Tri,4、土条弧面上总的孔隙水应力Ui,其作用线通过滑动圆心,5、土条两侧面上的作用力Xi+1,Ei+1
15、和Xi,Ei。如图所示: 当土条处于稳定状态时,即Fs1,上述五个力应构成平衡体系。考虑安全储备的大小,按照规范要求,安全系数要满足的要求。3、计算公式: Ksj=(1/mi)(cbi+bihi+qbitan)/(bihi+qbi)sini mi=cosi+1/Fstansini 式子中: Fs -土坡稳定安全系数; c -土层的粘聚力; -土层的计算重度; i -第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角; -土层的内摩擦角; bi -第i条土的宽度; hi -第i条土的平均高度; h1i -第i条土水位以上的高度; h2i -第i条土水位以下的高度; q -第i条土条上的均布荷载 -第i土层的
16、浮重度 其中,根据几何关系,求得hi为: h1i=hw-(r-hi/cosi)cosi-rsin(+)-H 式子中: r -土坡滑动圆弧的半径; l0 -坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度; -土坡与水平面的夹角; h1i的计算公式: h1i=hw-(r-hi/cosi)cosi-rsin(+)-H 当h1i hi 时,取h1i = hi; 当h1i 0时,取h1i = 0; h2i的 计算公式: h2i = hi-h1i; hw -土坡外地下水位深度; i=90-arccos(i-0.5)bi-l0)/r 4、计算安全系数: 将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Ksj
17、min: 计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第1步示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第2步 示意图如下: 计算结论如下: 第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Ksjmin= 2.0261.250 满足要求! 标高 -2.100 m 第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Ksjmin= 1.2551.250 满足要求! 标高 -3.900 m四、土方开挖施工重难点及应对措施1、工作面大、工期紧承台总挖土时间控制在20天,工期要求非常紧,而开挖的施工时间集中在8月,因所在地区为沿海区域,降雨量及降雨频率较高,必须在汛期尽可能
18、抢进度,为后续基础施工争取更多施工时间。为此,项目部根据基坑特点合理划分施工区段,安排多台挖机同时施工,增加作业人员,适度安排夜间作业,确保挖土施工顺利完成。2、地下土质影响根据勘察设计报告,承台最深处于卵石层且穿过第二淤泥层,开挖后的承台底部处于地下水位处,故基坑开挖时需考虑在四周设置排水明沟,将明水引至最低处,再用水泵排到现场临时排水沟内,务必保证基坑表面干燥无积水。必须合理的组织施工,才能保证施工进度和基坑安全。3、天气影响本工程土方将在8月进行开挖,适逢雨季,开挖进度将大受汛期影响。基坑一旦开挖,应集中力量尽快完成,并立即进入垫层施工,以免基坑遭雨水浸泡。对此,项目部应准备足够的排水设
19、备,作好坑内、外排水工作,将天气对挖土的影响降至最小。五、总体施工部署1、工期目标根据施工区域划分,挖土施工总天数为31天,具体每区施工日期详见下表。施工区域承台数量开始时间结束时间施工天数第一区域101226第二区域78262018.08.127第三区域78272018.08.137第四区域169282018.08.18112、现场总平面布置1)充分利用有限的施工场地,综合考虑施工条件,本着经济合理、管理方便、安全可靠的原则布置施工现场。针对本工程基坑开挖需要分段施工,时间跨度较大,现场加工场地需要做到流动布置。2)在平面布置中,应充分考虑好施工机械设备、办公、道路、现场出入口、临时堆放场地
20、的优化合理布置。3)中小型机械的布置,要处于安全环境中,要避开高空物体打击的范围。4)临电电源、电线敷设要避开人员流量大的出口,以及容易被坠落物体打击的范围,电线尽量采用暗敷或架空方式。3、技术准备1)在基坑开挖前,场内沿线桩及建筑物定位桩需经相关测绘部门检验确认后,才允许开挖。对地下水的情况要了解清楚,每天作好相应观测记录。2)在场内设置定位标记,以备观测引用。3)土方机械及运输车易碰压测量桩,因此在基坑开挖前,应用涂刷过红白漆的钢管加以围挡保护。4)所有测量桩、点一经核定后,项目部就落实专人(测量员)对其进行定期检查复核,以确保准确性。5)做好施工准备工作。技术人员、施工人员熟悉设计图纸和
21、有关规程,明确施工图纸要求及有关质量检验评定标准,明确工程质量保证措施、施工安全措施及文明施工要求。6)明确施工方案,熟悉施工顺序,协调各工种各工序之间关系,做到安排合理,精心组织,确保工程质量。4、夜间施工照明准备1)基坑开挖期间,应在事先做好的灯塔上放置镝灯照明。2)所有用电均从配电箱内接引通过三级箱架空引至土方开挖区域。3)施工用电必须有值班电工专门负责,禁止操作工人随意移动。4)挖机操作范围内的夜间照明采用活动灯架,每个灯架安装不少于1000W照明灯。5)坑口边沿设照明灯具和警示灯,确保行人和车辆的安全。5、主要施工机械配备拟投入的主要施工机械设备设备或工具名称规格或型号数量备注挖机P
22、C2203台承台挖土挖机PC1201台承台挖土潜水泵WQ5020个基坑内排水全站仪苏光1台测量电子经纬仪苏光(DT300)2台测量电子水准仪苏光(EL100)3台引测标高用塔尺3支引测标高用钢卷尺50m4把引测标高用或量距用泛光灯4只现场照明用金卤灯10只坑底照明用照明电箱10只动力电箱6只抽水用电箱劳动力计划表序 号工 种人 员 数 量作业内容1木 工40支拆模板2钢筋工35钢筋加工绑扎3普 工30挖土时清底、抽水4泥 工30混凝土浇筑5架子工5维护搭设6电 工2接线7机修工2维修8挖机司机8挖土六、土方开挖本工程最深基础位于第3层卵石层,最浅基础位于回填土,挖深在0.753.9m,采用分区
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