土方开挖方案(专家评审版).pdf
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1、基坑土方开挖施工方案 目 录 1.工程概况 1 1.1 工程概况 1 1.2 周围环境条件 2 1.3 场内工程地质条件 2 1.4 不良地质情况 3 1.5 地基土物理力学指标 3 1.6 场内地下水情况 5 1.6.1 第四系孔隙潜水 5 1.6.2 第四系孔隙承压水 5 1.6.3 基岩裂隙水 5 2.编制依据(包括但不限于下列现行规范)5 3.基坑围护设计概况 6 4.施工部署 6 4.1 总体部署 6 4.2 施工现场平面布置 7 4.3 施工准备工作 8 4.3.1 场地交接 8 4.3.2 分包单位和劳务队伍组织 8 4.3.3 现场办公、生活条件完善 9 4.4 施工机械配置
2、9 4.5 基坑总体施工顺序 9 5.本基坑工程难点和重点 12 5.1 基坑支护体系复杂 12 5.2 基坑面积大且地下土质条件不理想 13 5.3 斜支撑下部基坑土方开挖难度大 13 6.基坑支护应急措施 13 6.1 成立应急领导小组 13 6.2 应急材料准备 14 6.3 应急处理措施 14 6.3.1 基坑变形过大应急处理措施 14 6.3.2 管涌应急措施 14 6.3.3 止水帷幕渗水应急措施 15 6.3.4 人员抢救应急措施 15 7.施工方案和技术措施 15 7.1 结构与围护间换撑方案 15 7.1.1 底板部位换撑方案 15 7.1.2 地下室外墙与围护换撑方案 16
3、 7.2 支撑的拆除 16 7.2.1 支撑拆除流程 16 7.2.2 支撑拆除方法 17 7.3 基坑土方开挖方案 19 7.4 深井井点封闭 20 7.5 基坑土方回填方案 20 8.工程质量保证措施 21 8.1 质量保证体系 21 8.2 组织措施 22 8.2.1 方案计划审批制度 22 8.2.2 技术交底制度 23 8.2.3 过程三检制度 23 8.2.4 质量否决制度 23 8.2.5 工程质量事故报告及调查制度 23 8.2.6 成品保护制度 23 8.2.7 质量文件记录制度 23 8.2.8 挖土专人指挥制度 23 8.2.9 对分包单位管理制度 23 8.3 材料和设
4、备保证措施 24 9.施工进度保证措施 24 9.1 采用项目管理软件进行多级控制 24 9.2 特殊时段的保证措施 24 9.3 关键线路上各工序的赶工措施:25 9.4 严格按施工流程组织施工 25 10.安全生产保证措施 27 10.1 安全施工管理措施 27 10.2 安全生产制度 27 11.文明施工保证措施 30 11.1 文明组织结构 30 11.2 现场道路和排水 30 11.2.1 现场道路 30 11.2.2 现场排水 30 11.3 材料、半成品堆放 31 11.3.1 制定严谨的材料、半成品堆放奖罚细则 31 11.3.2 钢筋材料的堆放 31 11.3.3 模板、木枋
5、 31 11.3.4 钢管、扣件材料的堆放 31 11.3.5 水泥、砂石堆放 31 11.3.6 各分包材料及半成品的堆放 31 11.3.7 其他材料及半成品 31 12.基坑变形监测和信息化施工 32 1.工程概况 1.1 工程概况 根据实际情况填写 现场基坑主要支护结构已施工完成,剩余未施工的支护结构有:东面、南面基坑斜支撑(抛撑);第二层基坑土方深度的基坑喷锚结构。基坑采用深井降水,深井已布设完成,并已正常启动,降低地下水位。基坑第一层基坑土方已开挖,大面达到了10.500 标高位置,基坑土方现状见下图。坡道-16.50-8.50 现场状况图 前期施工主要实施单位见下表:项 目 名
6、称 实 施 单 位 工 程 名 称 发 包 方 设 计 单 位 围护设计单位 监 理 单 位 基坑支护及降水单位 第一层基坑土方开挖单位 基 坑 监 测 单 位 基坑支护和降水方案已组织本市专家审核通过,本方案主要针对第二层基坑土方开挖施工和基坑的安全管理。1.2 周围环境条件 本工程场地周围基本是在建工程和空场地,南侧有部分地下管线,总体周边环境良好,主要控制靠近地铁部分和住宅正在施工部分及南侧地下管线的变形。1.3 场内工程地质条件 沿线地貌地处钱塘江冲积平原,地形平坦,场地原为稻田和渔塘,现已平整,地形平坦。场地地面标高一般 6.47.1 m 左右。测区属亚热带季风气候区,温暖湿润,四季
7、分明。春季降水时间长,水量丰富;初夏因冷热高压对峙,逐渐进入“梅雨”季节,常形成连绵不断的“黄梅雨”;盛夏受太平洋副热带高压控制,盛行东南风;秋季天气干燥;冬季较干冷,盛行西北风;表现出明显的季风气候特征。全年主导风向以东风为主,北、西风次之,历年最大风速 20m/s。场区内多年平均气温 16.1,最低气温 1 月份月平均 4,最高气温 7 月份月平均 34.9。多年平均降水量 1475.4 毫米,平均年降雨日 153 天,多年平均蒸发量 1352.6 毫米。本工程南侧为钱塘江,是本省第一大河,河道长度 508km,流域面积达 41880km2,其洪汛受梅汛控制,汛期时,江水面暴涨。场地地处强
8、潮河口,独特的地理环境形成了举世闻名的涌潮;由于水动力条件复杂,河槽极不稳定,历史上曾形成大冲大淤的变化。随着近几年两岸标准塘的建成,岸线受堤塘制约,目前河岸已基本趋于稳定。据闸口水文站资料,重汛期高潮位百年一遇为 10.35m,五十年一遇为 10.05m,二十年一遇为 9.50m。钱塘江本段受潮汐影响,属不规则半日潮区,每天有两次涨落,历史平均涨潮时间 1 小时 32分,落潮时间 10 小时 53 分。据闸口水文站资料,平均潮差0.49m;最高潮位 9.94m,平均 6.28m;最低潮位 3.87m,平均 5.79m(吴淞高程)。根据勘探揭露地基土的岩性、成因时代、埋藏分布特征、物理力学性质
9、,结合原位测试资料及室内土工试验成果分析,将勘探深度内地基土划分为 9 个工程地质层,共 17 个工程地质亚层和 4 个夹层。详见表 11。地 基 土 层 划 分 表 表11 层号 土层名称 层 厚(m)顶板标高(m)-1 灰杂色填土 1.107.00 5.957.76-2 灰黑色暗塘土 0.506.70 0.405.17-1 灰黄、灰色砂质粉土 1.007.80-0.205.74-2 灰色砂质粉土 1.008.20-3.481.67-1 灰绿色粉砂夹粉土 0.907.80-7.13-1.07-2 灰色砂质粉土 0.604.50-9.81-2.97-3 灰绿色、灰色粉砂夹粉土 1.009.00
10、-11.55-4.17-4 灰色砂质粉土 0.504.50-13.85-8.77 灰色淤泥质粉质粘土 0.303.60-14.19-11.03 灰黄、褐黄色粉质粘土 3.7011.80-14.62-12.70 夹 灰黄色粉质粘土夹粉砂 0.603.90-24.62-16.62 灰色、褐灰色粉质粘土 6.3016.70-23.77-18.48 夹 灰色粉质粘土夹粉砂 0.503.60-28.97-19.55-1 灰黄色含砂粉质粘土 0.503.80-32.12-25.73-2 灰黄色粉细砂 0.506.40-33.27-26.43-1 灰黄色圆砾 1.008.70-35.06-27.65-2 灰
11、黄色、灰色卵石 15.3023.50-37.10-32.47 夹-1 灰色粉质粘土 0.505.00-51.57-40.83 夹-2 灰色粉砂 0.502.90-49.92-41.28-1 紫红色强风化泥质粉砂岩(含砾砂岩)2.007.30-56.92-51.53-2 紫红色中风化泥质粉砂岩(含砾砂岩)揭示厚度12.0-63.27-56.56 1.4 不良地质情况 场地早期均为钱塘江河口冲海积形成滩地,经后期人工围垦成鱼塘,且面积较大,基本上整个场地均为暗塘分布区。场地填土厚度普遍较大,一般为 35m 左右,局部地段可达 8.60m,回填土底部富含有机质,性质差,下部以粉土为主,上部则多为建筑
12、垃圾,大小混杂,且成分较复杂,均一性差,土质松散,开挖时易引起坍塌,对基坑边坡施工影响较大。1.5 地基土物理力学指标 地基土物理力学性质指标统计成果详见下表。层号 岩性名称 天然容量 土体与锚固体粘结强度特征值 渗透系数 剪切试验 静止侧压力系数 地基土参数 垂直 kv 水平 kh 直剪 三轴 压缩模量 Es 承载力特征值fak 固快峰值 快剪 UU MPa kPa Frb C C Ko (kN/m3)kPa cm/s kPa 度 kPa 度 1 杂填土 17.4 1.0E3 2 暗塘土 16.3 1.0E5 1 砂质粉土 19.6 45 1.49E4 1.99E4 5.6 26.5 1.6
13、 34.1 0.27 10.5 130 2 砂质粉土 19.5 40 1.78E4 2.07E4 6.6 26.0 2.7 36.1 0.29 10.0 100 1 粉砂夹粉土 19.4 50 1.58E4 2.20E4 4.8 27.0 2.0 25.0 0.27 12.0 160 2 砂质粉土 19.8 2.42E4 4.55E4 4.5 26.0 2.9 21.5 0.33 9.5 110 3 粉砂夹粉土 20.0 2.42E4 8.11E4 4.0 27.0 1.4 27.9 0.24 11.5 150 4 砂质粉土 19.1 2.01E4 2.74E4 4.0 26.0 0.2 33
14、.4 0.43 9.6 100 淤泥粉粘土 18.1 1.45E7 3.23E7 21.0 11.0 0.2 30.7 0.56 3.5 70 粉质粘土 19.2 2.16E7 2.46E7 39.0 18.0 1.7 73.8 0.48 7.2 160 1.6 场内地下水情况 场地勘探深度以浅地下水按埋藏和赋存条件可分为第四系松散岩类孔隙潜水、第四系松散岩类孔隙承压水和基岩裂隙水三大类。1.6.1 第四系孔隙潜水 主要赋存于场区浅部人工填土及粉、砂性土层内,其富水性和透水性具有各向异性,含水层厚度在 13.017.0m。孔隙潜水受大气降水竖向入渗补给及地表水体下渗补给为主,迳流缓慢,以蒸发方
15、式排泄和向附近河塘侧向迳流排泄为主,水位随季节气候动态变化明显,据区域资料,动态变幅一般在 1.52.0m 左右。勘察期间属枯水期,地下水位埋深较深,据附近资料,丰水期时,地下水位接近地表。本次实测潜水位埋深 1.753.23m,相对于标高为 4.415.76m,平均水位标高为 4.86m。本层含水层对基础工程最为密切,主要涉及基坑工程的设计和施工(基坑围护、开挖、降水和抗浮设计)。经计算,勘察建议,本场地潜水含水层综合渗透系数可按 4.52-4cm/s计算。1.6.2 第四系孔隙承压水 主要赋存于下部-2 粉细砂、-1 层砾砂或圆砾层、-2 层卵石层内,上覆多为粘性土层,是相对隔水层,含水层
16、顶板埋深为 39.043.0m 左右,总厚度一般大于 14.420.0m,透水性良好,为钱塘江古河道,受上游侧向迳流补给,水量充沛,具有明显的埋藏深、污染少、水量大的特点。1.6.3 基岩裂隙水 主要赋存基岩风化裂隙中,地下水连续性差,主要受上部孔隙承压水竖向入渗补给及基岩风化层侧向迳流补给,迳流缓慢,以侧向迳流排泄为主,水量微弱,对本工程意义不大。2.编制依据(包括但不限于下列现行规范)建设本新城综合项目(一期)工程岩土工程勘察报告 建设本新城综合项目(一期)工程基坑围护设计图纸 建筑地基与基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)地基基
17、础设计规范(DGJ08-11-1999)建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)建筑基坑工程技术规程(DB33/T10082000 本省标准)建设工程施工现场管理规定建设部(15)号。3.基坑围护设计概况 基坑支护采用钻孔灌注桩三重搅拌桩止水帷幕,西南角和东南角部位采用三道钢筋混凝土角撑;东北角处附加两道钢筋混凝土角撑;南侧和东侧中间部位原设计采用609钢管斜支撑,下脚支撑在先行施工完成的底板上;西侧采用两级放坡复合土钉墙的方式做边坡支护;北侧地下部分与住宅区部分连通。基坑周边地面 10 米范围容许堆载不得超过15KN/。基坑支护概况示意图 4.施工部署 4.1 总体部署 基坑土方开挖主要采用
18、盆式开挖,严格实行“分层、分块、留土护壁,对称、限时开挖支撑”的原则,基坑土方开挖应用“时空效应”理论,每步基坑土方都分块开挖,减小单边开挖断面,并尽量减少基坑边无支撑的暴露时间,做到随挖随撑,严格控制基坑变形,确保周围建筑物和道路的安全。在基坑土方开挖之前,需提前降水到位。剩余基坑土方开挖分区以后浇带为分界线共分为 13 个区共 4 个阶段,分区图如下所土钉墙支承在底板上钻孔灌注桩围护三重搅拌桩止水复合土钉墙-17.70-13.90-8.50-13.90两道钢管斜撑两级放坡三道钢筋混凝土角撑二道钢筋砼角撑住宅区域示:1-11-21-31-42-22-32-42-143-13-23-33-45
19、 4.2 施工现场平面布置 施工现场平面布置按不同阶段予以调整,基坑基坑土方回填前平面布置重点要考虑基坑的安全,基坑边地面的堆载尽量减轻,控制在 15KN/以内。基坑土方回填前施工平面布置见下图。同时对地面雨水做到有计划汇集和排放,东面和北面由于没有场地空地,雨水流入基坑后,由集水井汇集后再排入市政管网;南面和西面基坑边砌筑 200 高挡水线,西面雨水排入 9 号路以西排水沟排走;南面地面沿基坑边 2 米范围用混凝土硬化,并做出排水沟,雨水汇入排水沟,再流入市政管网排走。路春富江锦路用地红线会所高层建筑控制线3#楼2#楼1#楼地下室轮廓线建筑控制线地下室轮廓线建筑控制线用地红线43F44F44
20、F2F1F41F42F41F1-31-B地下室施工阶段施工总平面布置图1#大门围墙2#大门围护桩顶放坡开挖区域-7.400m一部分场地作为回填土方堆场,如图所示。在二次土方开挖和地下人宿舍布置6幢,在土方回填完毕后,根据进度陆续修建生活宿舍,段总平面布置图。,土方开挖行将完成,塔吊基础预先打桩方案已不足取,在进场后基础面和底板面平。路侧建筑红线(即围墙边线)与维护结构只有35m距离,且维护挖,场地无法布置堆场,故现场只在靠生活区位置布置少量堆场,过塔吊相互配合转运。下室时,在靠地铁线西北角上,局部增加三角形一块区域,计划等地时开始开挖,将该块底板与地下室二层顶板相连。部门允许,在周边交通不繁忙
21、的情况下,部分构件和材料拟直接在工现场。试验室围墙围墙围墙预留分包单位工人宿舍用地保卫 室保卫 室3#大门 4.3 施工准备工作 4.3.1 场地交接 进场后,由业主组织我司与前期施工单位进行场地交接,对场地土面标高评测,水电交接,以便于我司开展施工。4.3.2 分包单位和劳务队伍组织 根据合同中工作界面划分,进场后即尽快选择合格的基坑土方开挖等分包单位、钢材和混凝土等物资供应单位以及合格的劳务队伍进场,合理组织,尽快投入到现场施工。4.3.3 现场办公、生活条件完善 根据业主给定的场地范围,合理布置现场办公区和生活区,经业主认可后组织人员施工完善。4.4 施工机械配置 由于本工程基坑大,挖土
22、范围广,机械配置需要满足基坑土方开挖的工期要求,故在进行机械配置时放大机械的配置量,如下表所示:基坑土方开挖阶段 1 2 3 设 备 配 置 大挖机(1m3)4 台 2 台 2 台 中挖机(0.8m3)2 台 小挖机(0.4m3)4 台 4 台 长臂挖机(0.8m31.2m3)2 台 2 台 15T20T 自卸车 10 辆 10 辆 10 辆 平均日出土量(m3)6000 4000 4000 4.5 基坑总体施工顺序 工况一:施工 1-2 区底板及牛腿,并施工 3-1 区第一道支撑,具体如下图所示 1-11-21-31-453-23-42-12-22-32-43-33-14底板施工 工况二:开
23、挖 1-1 区、2-1 区与 2-2 区基坑土方并施工该区域底板,待 3-1 区第一道支撑施工结束后开挖其第一道与第二道支撑间的基坑土方并抽槽施工第二道支撑,具体如下图所示 1-11-21-31-453-23-42-12-22-32-43-33-14底板施工完挖土挖土挖土 工况三:当 2-2 区底板及传力带施工完毕后,开挖 3-1 区第二道支撑下基坑土方,同时开挖 3-2 区基坑土方,并施工这两个区域的底板,当 3-1 区与 3-2 区基坑土方施工结束后,开挖 1-3 区与 1-4 区基坑土方,具体如下图所示 1-11-21-31-45-3F3-23-42-12-22-32-43-33-14支
24、撑-3F挖土挖土-3F挖土挖土底板施工完 工况四:当 3-1 区、3-2 区进行底板施工时,同时施工 1-3 区与 1-4 区底板及牛腿,2-3 区与 2-4 区进行基坑土方开挖施工,具体如下图所示 1-11-21-31-453-23-42-12-22-32-43-33-14-3F-3F底板施工 底板施工底板施工底板施工挖土挖土-3F底板施工完 工况五:当 1-3 区、1-4 区底板施工时施工 3-3 区第一道支撑,3-4 区挖土并施工第三道支撑达到设计强度后开挖 3-3 区第一道与第二道支撑之间基坑土方并施工第二道支撑,当 2-3 区底板与 3-3 区第二道支撑均达到设计强度后,开挖剩余基坑
25、土方,3-3 区与 3-4区基坑土方均采用垂直取土的方式出土,具体如下图所示 1-11-21-31-45-2F3-23-42-12-22-32-43-33-14-3F-2F-2F-3F-3F底板施工底板施工底板施工完底板施工完 工况六:进行其他区域的基坑土方及底板施工 1-11-21-31-45-1F3-23-42-12-22-32-43-33-14-3F-1F-1F底板施工底板施工-3F底板施工完底板施工完 5.本基坑工程难点和重点 5.1 基坑支护体系复杂 基坑开挖面积约 34000m2;围护结构采用钻孔灌注桩、混凝土搅拌桩、混凝土角支撑、型钢水平支撑、型钢斜支撑、土钉拉锚等支撑体系;基坑
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