張家港管道基槽開挖專項施工方案

張家港保稅區(qū)渤海路工程管道基槽開挖專項施工方案編制人員:審核人員:編制單位:張家港市市政工程編制日期:2010年1月27日目錄TOC\o"1-4"\h\z\u一、工程概況二、環(huán)境條件三、地質(zhì)條件四、施工程序、方法及工藝要求五、基槽開挖施工六、基槽邊坡方案七、支護方案八、位移監(jiān)測九、開挖斷面圖十、應(yīng)急措施十一、施工監(jiān)測十二、基槽保護與安全措施十三、基槽回填十四、季節(jié)性施工措施張家港保稅區(qū)渤海路工程管道基槽開挖專項施工方案1、工程概況：中機國際設(shè)計研究設(shè)計的保稅區(qū)渤海路污水管道采用大開挖施工。開挖施工的管道基槽側(cè)壁安全等級為三級，基槽坐落于粉砂層上。開挖最深深度為7米。本方案編制依據(jù)及參考圖紙：中機國際設(shè)計研究設(shè)計的《張家港保稅區(qū)渤海路施工圖》《建筑施工手冊（第四版）》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》《基坑工程設(shè)計規(guī)程》2、環(huán)境條件該工程位于保稅區(qū)內(nèi)，場地地貌屬于沖積平原區(qū)，地形平坦、開闊。地面絕對標(biāo)高在～。本場地地下水主要為潛水;主要賦存于上部灰色粉砂地層中,埋深在地表下～1.56m左右，其主要受大氣降水及地表水補給，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)均無腐蝕性.3、地質(zhì)條件在基槽開挖深度及其影響深度范圍內(nèi)的土層分布自上而下的描述如下：第一層：亞粘土，灰黃色，濕，軟塑-可塑，干強度中等，韌性中等,稍有光澤，無搖震反應(yīng)，本層厚度：0.50-2.10m，平均1.00m,層底標(biāo)高：0.55-2.50m，平均1.39m,層底埋深：0.80-2.50m，平均1.38m。該層土土質(zhì)較均勻，工程特性一般。第二層：細(xì)砂，灰色，飽和，松散-稍密，含云母、石英屑，級配差、分選性較好，搖震反應(yīng)迅速，本層厚度：3.10-3.80m，平均1.86m,層底標(biāo)高：-2.61-1.15m，平均-0.73m,層底埋深：1.9-5.50m，平均3.5m。該層土土質(zhì)較均勻，壓縮性中等，工程特性一般?；坶_挖深度及影響范圍內(nèi)各土層主要物理力學(xué)指標(biāo)詳見下表：土層序號土名天然重度（γ）（KN/m3）粘聚力（C）KPa內(nèi)摩擦角（φ）度含水量ω%）Mpa地基承載力（KPa）1亞粘土371002細(xì)砂6704、施工程序、方法及工藝要求4.1測量控制根據(jù)勘測單位提供的控制樁，采用全站儀放設(shè)基槽的中心控制線和開挖邊線，同時在開挖坡頂做好各控制樁。4.2降水方案4.2.1基槽降水方案總體技術(shù)思路場地內(nèi)對基槽施工有影響的地下水為潛水，其靜止水位標(biāo)高為1.4～1.556m，埋深0.9～1.2m。水位降深至墊層以下1m，即-5.25m處。根據(jù)該場地地下水埋藏條件、基槽開挖深度以及場地附近地區(qū)已有的降水經(jīng)驗，擬采用管井井點降水方案降低地下水位，即在基槽邊布設(shè)一定數(shù)量的管井，由管井統(tǒng)一將地下水抽出，達(dá)到阻截基槽外圍地下水流入基槽的目的，從而滿足基礎(chǔ)施工對降水的要求,局部夾層水根據(jù)實際情況增設(shè)輕型井點封閉。4.2.2降水設(shè)計計算（按完整井計算）：1.基槽等效半徑r0r0＝0.29(a+b)式中：a為基槽長度，取100m；b為基槽寬度，取25m（含每邊井點到底板外皮距離）。即：r0=36.25m，綜合考慮r0取40m。2.影響半徑R：R=2S式中：H為含水層厚，取30m；S為降深，取8m；k為滲透系數(shù)，取2m/d。則R≈125m3.基槽涌水量QQ=將以上參數(shù)代入上式得：Q≈1818m3/d4.管井單井出水量能力q：q=式中：'為過濾器淹沒段長度，取12m；d為過濾器外徑，取400mm；γ'為經(jīng)驗系數(shù)，綜合考慮，q取500m3/d5.確定管井?dāng)?shù)量n:≈46.確定調(diào)整管井?dāng)?shù)量n取5口。7.確定管井深度L＞H+h1×取16m4.2.3降水井的布置(1)基槽外側(cè)：沿基槽外側(cè)，距底板外皮7.0m處布置管井，井間距20m，每100米布置管井5口。管井井深16m，井徑450mm，井管內(nèi)徑300mm，井管為砼濾水管，井管與井壁的環(huán)行間隙內(nèi)填入礫石濾料，濾料直徑為2~5mm。2．觀測井的布置在基槽外共布置1口觀測井，井深16m,井徑450mm，井管內(nèi)徑300mm，井管用料及填入的濾料同降水管井。4.2.4槽壁殘留滯水的處理基槽側(cè)壁在潛水層分布范圍有可能會出現(xiàn)少量的殘留滯水，可采取相應(yīng)位置插入引流管，引入槽底積水坑集中排走的措施進行處理。4.2.5地面防滲措施1.嚴(yán)格控制基槽四周的用水點。2.基槽修筑排水溝或管，防止人工或雨水流入槽內(nèi)。3.妥善處理各種管道滲漏水。4.2.6工藝流程測量放線測量放線降水井施工洗井排水干管鋪設(shè)下泵抽水封井4.2.7降水井施工1、管井施工工藝流程：成孔→下管→填料1）成孔：成井采用旋挖鉆機成鉆，泥漿護壁，井旁設(shè)置泥漿池或泥漿溝，深度1.5m，成孔直徑ф600mm，成孔深度25.0m。2）下管：成孔完畢應(yīng)立即下開孔水泥管，采用鉆機卷揚下管，下管時要垂直居中。3）填料：井濾料從井口四周均勻回填，防止將井管擠偏，井頂離地面1.0m用粘性土回填至地面，井口要加蓋。2、觀測井施工：同降水井。3、洗井：用空壓機氣舉法洗井,要從上至下逐節(jié)逐層吹洗，將井底泥砂吹凈、洗出清水為止。4.2.8封井：在管道閉水試驗結(jié)束回填土完成后，及時用粘土封井4.3開挖施工方法→測量放線→槽頂井管降水布設(shè)。→開挖第一層（深度2m），邊坡坡率為：1：0.5?！_挖第二層（深度5m），按照設(shè)計高程嚴(yán)禁超挖?！_挖到位。開挖剖面圖附后4.4開挖及支護：本次土石方開挖最深處約7米，根據(jù)污水管道深度實際情況需要,本工程土方開挖采用大開挖方式,利用適當(dāng)?shù)倪吰孪禂?shù)穩(wěn)定基槽壁，確?；凼┕さ陌踩?，根據(jù)場地地質(zhì)資料，基槽開挖上層2米高度采用放坡開挖邊坡率為1：0.5，平臺寬度約2米。下層5米高度采用放坡開挖邊坡率為1：0.8。根據(jù)地質(zhì)報告工程所處位置地下水位較高，施工時需進行降水作業(yè)，降水采用井管降水的方式。4.5基槽排水第一次開挖深度2m平臺2m，待達(dá)到降水效果后一次開挖到設(shè)計標(biāo)高，槽內(nèi)其余的地方可以采用常規(guī)排水溝結(jié)合集水井排水?；鄣着潘疁蠂?yán)禁沿基槽下坎線開挖，基槽外側(cè)地表排水溝用于防止地表水流入基槽，影響施工，如果水位降深難以滿足施工要求則需根據(jù)實際情況增加降水措施。本工程擬采用16米深管井管5只(每100米).5.基槽開挖施工本工程標(biāo)高按絕對標(biāo)高計，地面標(biāo)高按黃海標(biāo)高2.2米計，基槽周邊10米范圍內(nèi)堆載不得超過15KPа，臺面上嚴(yán)禁堆載。土方開挖應(yīng)在無水時方可進行。土方實際挖深應(yīng)按結(jié)構(gòu)施工圖進行。挖土應(yīng)分層開挖，挖到設(shè)計標(biāo)高時應(yīng)及時封底，使墊層對圍護結(jié)構(gòu)形成一個剛性支點，這樣能有效的防止基槽側(cè)壁的變形，嚴(yán)禁暴露時間過長。井管試抽滿足要求后開始開挖第一層，開挖深度為2m，坡度為1：，采用兩臺反鏟挖掘機開挖,同時現(xiàn)場做好基槽排水措施，坡面采用機械配合人工的方法進行修整，要求坡度準(zhǔn)確、平整，表面不留松土，當(dāng)?shù)诙娱_挖面、開挖臺階形成后，進行第二層開挖，坡面，機械開挖后預(yù)留土由人工清理平整，避免對基底進行擾動，整個開挖過程需不間斷降水，確保開挖過程基槽保持干燥。6.基槽邊坡方案設(shè)計分析計算1、支護結(jié)構(gòu)分析計算采用北京《理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件》V4.3版。2、設(shè)計基本參數(shù)取值基槽側(cè)壁重要性系數(shù)取0.9。3、設(shè)計計算結(jié)果剖面計算書*********************報表*********************原----------始----------數(shù)----------據(jù)支護類型基槽側(cè)壁重要性系數(shù)基槽深度(m)地下水位(m)土層號厚度重度粘聚力內(nèi)摩擦角(m)(kN/m^3)(kPa)(度)放坡級數(shù)坡度系數(shù)坡高(m)坡腳臺寬(m)計----------算----------結(jié)----------果開挖深度(m)安全系數(shù)X座標(biāo)(m)Y座標(biāo)(m)半徑(m)根據(jù)計算結(jié)果可知安全系數(shù)均大于1.3,邊坡穩(wěn)定.7.支護方案選擇綜合場地的地理位置、土質(zhì)條件、基槽開挖深度和周圍環(huán)境條件，本基槽具有如下特點：1、基槽開挖深度有變化，淺槽最淺6米，深槽最深開挖深度7米;2、基槽開挖面積較??；3、基槽開挖深度范圍內(nèi)主要為粉質(zhì)粘土和砂質(zhì)粉土，其中砂質(zhì)粉土位于槽底附近；4、場地地下水較高，做好降水工作是深基槽開挖成敗的關(guān)鍵。5、本工程周圍環(huán)境條件尚可。結(jié)合本工程的上述特點，根據(jù)“技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、方便施工”的原則，結(jié)合已有的工程經(jīng)驗，本設(shè)計采用放坡開挖方式。8、位移監(jiān)測確?；坶_挖過程中的安全，必須對基槽進行監(jiān)測，方案如下：、變形觀測的基本工作點和觀測點的布置1、基本工作點置于最深2倍范圍距離之外的穩(wěn)固安全地帶，用于水平觀測時，每邊不少于3點，其型式采用300×300×1000mm的現(xiàn)澆混凝土，頂部插入Φ20的鋼筋；同時兼做沉降觀測工作基點。2、觀測點按以下方式設(shè)置：觀測點形式采用200×200×500mm現(xiàn)澆混凝土，頂部插入Φ20短鋼筋。根據(jù)基本點位置統(tǒng)一刻痕，作為變形觀測標(biāo)志。、觀測精度及技術(shù)要求：根據(jù)本工程地質(zhì)狀況和基槽開挖方法，參考《建筑變形測量規(guī)程》（JGJ/T8-97）有關(guān)規(guī)定，本工程基槽開挖變形觀測按二等變形觀測的技術(shù)要求執(zhí)行。其中，水平位移觀測使用J2級經(jīng)緯儀。按視準(zhǔn)線和小角度法觀測；而沉降觀測則使用N3水準(zhǔn)儀，按二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。觀測技術(shù)要求按《建筑變形測量規(guī)程》執(zhí)行。、觀測時間的確定:1、基槽開挖每一步都應(yīng)作基槽變形觀測.2、觀測時間間隔每天一次,必要時連續(xù)觀測,基槽開挖完7天后,可由每天一次到3天一次,15天后每周觀測一次。、場地查勘與記錄:1、施工前對原場地進行全面調(diào)查,查清有無原始裂縫和異常并作記錄,照相存檔。2、每次觀測結(jié)果詳細(xì)記入?yún)R總表并繪制沉降與位移曲線。、觀測要點1、每次觀測前，首先復(fù)核基本工作點的穩(wěn)定性。2、所用儀器必須經(jīng)法定檢測機構(gòu)檢定合格。觀測期間要做到“五固定”，即觀測人員、測量器具、觀測方法、觀測路線和測站固定。3、觀測點埋設(shè)穩(wěn)定后進行首次觀測，并在同期觀測兩次無異常時取其平均值作為變形觀測的起始數(shù)據(jù)。之后隨開挖進度和變形速率確定觀測時間。、變形資料的收集和處理每次變形觀測結(jié)束后，應(yīng)及時檢查外業(yè)觀測記錄，符合規(guī)定要求進行平差處理。計算出各觀測點的本期變形量和累計變形量，將其變形結(jié)果及時報至項目總工，以便判斷和預(yù)測邊坡的穩(wěn)定性和發(fā)展趨勢，為及早采取防治措施提供監(jiān)控信息。邊坡位移不得超出3/1000，沉降不得超出5cm。9.開挖斷面（見附圖）10.應(yīng)急措施水平位移大于25mm施工過程中若發(fā)現(xiàn)水平位移大于報警值，應(yīng)立即撤離基槽內(nèi)作業(yè)人員，采取回填反壓土或槽頂卸土的措施；或采用水平或斜支撐，在地下結(jié)構(gòu)施工過程中，可采用腳手架加水平支撐，限制水平位移發(fā)展。坡腳滑移或基槽底隆起坡腳滑移時采用砂石草包堆疊坡腳，阻止坡腳繼續(xù)滑移?；鄣茁∑饡r，用砂石草包等增加槽底上覆荷載，平穩(wěn)土壓力，限制隆起。流砂及管涌實際施工中基槽底極有可能發(fā)生流砂或管涌現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生此問題時需立即加強降水措施，降低地下水位。對輕微的流砂現(xiàn)象可在基槽開挖后加快墊層澆筑或加厚墊層的方法“壓注”流砂。對較嚴(yán)重的流砂在降水措施的同時需增加槽內(nèi)降水措施，使地下水位降至槽底以下0.5～1.0m左右。10.4停電應(yīng)在15分鐘內(nèi)補接新的電源，以防止井管停抽后可能造成的坑壁坍塌。10.5應(yīng)備有應(yīng)急措施的材料及設(shè)備如：砂袋、鋼管、鋼筋、水泥及施工機具。11.施工監(jiān)測監(jiān)測項目地下水位量測、邊坡位移監(jiān)測。監(jiān)測方法地下水位采用鋼尺測量、邊坡位移監(jiān)測采用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀。量測精度要求及報警值地下水位的報警值為200mm、邊坡位移不得超出3/1000，沉降不得超出5c