體育館土方開挖專項施工方案

鹿邑體育中心基坑土方開挖施工方案編制人： 審核人： 批準人： 2016年8月3日中鐵七局第五工程有限公司鹿邑體育中心項目經(jīng)理部目錄TOC\o"1-5"\h\z一、編制依據(jù) 2二、工程概況 3三、工程地質(zhì)條件 3地形地貌及自然條件（摘自《地質(zhì)勘探報告》） 3地下水（摘自《地質(zhì)勘探報告》） 4四、土方開挖 4五、設計計算 5土方邊坡計算依據(jù) 5土坡穩(wěn)定性計算 5護坡措施 8六、施工準備 8七、施工機械配置 8八、臨時道路運輸?shù)缆返匿佋O 9九、安全保證措施 9技術保證措施 9安全保證措施 9十、文明施工措施 9十一、應急預案 10土方坍塌的預防和監(jiān)控措施 10基坑土方坍塌現(xiàn)場應急措施 10一、編制依據(jù)《鹿邑體育中心體育館施工圖紙》；《鹿邑體育中心項目場地巖土工程勘察報告》；《工程測量規(guī)范》GB50026-2007；《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300-2013；《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》；《混凝土結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015；鹿邑體育中心施工組織設計；二、工程概況本工程為鹿邑縣體育中心，位于隱山路南側(cè)，政道路東側(cè)，博德路北側(cè)，西迎賓路西側(cè)。項目建成后總占地為317.89畝，總占地面積211927平方米，建筑面積46449平方米。包含體育館、體育場、全民健身中心、機動車和非機動車停車場、變電所和鍋爐房等。本方案適用于體育館基坑土方開挖，體育館為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構，地基采用水泥粉煤灰碎石樁復合地基，占地面積：15184.91近；建筑面積：38621.13m2；建筑層數(shù)：地上四層，局部5層、地下1層。本工程施工現(xiàn)場±0.000的絕對標高為：41.80米，自然地坪的相對標高為：負0.3米。樁頂設計標高為-3.4米、-4.8米、-4.875米、-5.125米等（詳見圖紙）超灌高度1米；設計基底標高為-3.4米、-4.8米、-5.125米、-5.175米、-5.675米等（詳見圖紙）；土方挖掘量約為60000m3。體育館基坑開挖采用機械大開挖，從基礎外邊緣預留1.5米寬工作面，放坡系數(shù)為1:1。工程參建單位相關情況:工程名稱鹿邑體育中心建設單位鹿邑縣教育體育局開發(fā)單位鹿邑開祥置業(yè)有限公司設計單位河南省紡織建筑設計院有限公司監(jiān)理單位河南宏業(yè)建設管理股份有限公司施工單位中鐵七局集團第五工程有限公司勘探單位鄭州巖土工程勘察設計院三、工程地質(zhì)條件地形地貌及自然條件（摘自《地質(zhì)勘探報告》）根據(jù)本次鉆探資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和鄰近場地資料，室內(nèi)土工試驗成果，靜探曲線線型分析。本場地在勘探深度45.0m范圍內(nèi)的地層，全部為第四系松散沉積物，其巖性以沖洪積形成的褐黃色、灰黃色粉土、粉質(zhì)粘土及粉砂層為主。根據(jù)揭露土層的巖性、顏色、狀態(tài)、時代及其力學性質(zhì)差異等因素將勘探深度范圍內(nèi)的地層分為13個工程地質(zhì)層，各層的巖性特征、分布等情況自上而下描述如下：第1-1層：雜填土（Q4ml）灰褐色，黃褐色，濕，松散，含碎磚渣，塑料袋等建筑垃圾及生活垃圾，植物根系。該層主要分布在場地西北部村莊的位置。局部填土較深的位置為河溝回填，為新近隨意回填。本層層底埋深0.60-4.10山，平均埋深1.20m。層厚0.60-4.10m，平均厚度1.20m。第①層：粉土（Q4al）褐黃色，濕，松散~稍密，含鐵錳氧化物，云母碎片，鐵銹條紋，中間偶夾粉質(zhì)粘土薄層或透鏡體，黃褐色，軟?可塑，含鐵銹條紋。場地南部該層上部0.4m左右為耕植土，呈松散狀態(tài)，含植物根系。本層分布穩(wěn)定，本層層底埋深1.20-2.00山，平均埋深1.60m。層厚0.60-2.00山，平均厚度1.40m。第②層：粉質(zhì)粘土（Q4al）黃褐色、灰褐色、灰黃色，可塑，局部軟塑，含鐵錳氧化物，螺殼碎片，偶見鈣、錳質(zhì)結(jié)核，鐵銹條紋。本層分布穩(wěn)定，本層層底埋深4.70-5.90m,平均埋深5.40m。層厚1.70-4.50m,平均厚度3.70m。第③層：粉質(zhì)粘土（Q4al）灰黃色、黃褐色，可塑，含鐵錳氧化物，螺殼碎片，鈣、錳質(zhì)結(jié)核，鐵銹條紋。層間夾有粉土薄層或透鏡體，褐黃色，呈稍密狀態(tài)，含云母碎片、鈣質(zhì)結(jié)核。本層分布穩(wěn)定，本層層底埋深7.60-9.00m，平均埋深8.50m。層厚1.80-3.80m，平均厚度3.10m。地下水（摘自《地質(zhì)勘探報告》）根據(jù)收集的氣象資料了解，鹿邑縣地處暖溫帶大陸性季風氣候區(qū)，其特征是冬冷夏熱，雨熱同期，四季分明，多年平均氣溫14.6火，多年平均降水量790.4mm，年最大降水量1197.9山山，日最大降水量135.8mm，降水年際變化大，年內(nèi)分配不均，多集中在7、8、9月份。平均風速2.9m/s。鹿邑縣的干燥指標K<1.5,屬于濕潤區(qū)；另外，擬建場地內(nèi)淺部地基土的巖性以粘性土為主，屬弱透水層。綜合上述因素，確定擬建場地環(huán)境類型應屬II類。地下水的埋藏條件及地下水作用評價勘察期間，擬建場地地下水位在現(xiàn)自然地面下3.60m左右，（從自然地面標高-0.60m高程算起）穩(wěn)定水位標高為-4.20米左右。地下水類型屬孔隙潛水類型，含水層為第四系沖積粉土及粉質(zhì)粘土層，含水層的富水性及導水性較差，地下水位變幅主要受大氣降水和地表徑流補給，水位年變化幅度在土1.5m左右。根據(jù)資料記載，該區(qū)域歷年內(nèi)最高水位出現(xiàn)在自然地表下1.0m左右（從自然地面標高-0.60m左右高程向下1.0米即抗浮水位）。四、土方開挖結(jié)合地勘報告，在土方開挖之前沿基坑開挖線四周和體育館地下室范圍內(nèi)外，布置管井降水井，內(nèi)徑400mm。按照抗浮水位1m考慮，降水至-4.0m時，大面開挖2.0m并完成B區(qū)游泳池和訓練池部分上層土方開挖，B區(qū)游泳池和訓練池預留60cm厚土層以防地基土在行車過程中擾動。第一層土方開挖完成后進行測量放線，開始A區(qū)和C區(qū)樁間土開挖，預留30cm人工開挖。降水高度至-6.3m時開始開挖A區(qū)，B區(qū)深基礎下部土方，預留30cm人工開挖，直至基底設計標高。根據(jù)基底標高，現(xiàn)場基本上分為三大塊，其中A區(qū)部分區(qū)域、C區(qū)基本開挖深度為3.1m，B區(qū)游泳池部位開挖深度為2.725m，B區(qū)（A區(qū)）周邊管道井部分最深開挖深度為5.375m，為方便后期土方回填及保證施工質(zhì)量，本基層開挖分兩步進行，首先整個場區(qū)集中開挖2m找到樁頭，剩余部分針對本基礎的特殊情況，A區(qū)無地下室部位、C區(qū)獨立基礎樁承臺，承臺與承臺之間按照1:1放坡后，承臺與承臺間土體基本無法保留且無法進行后續(xù)人工級配砂石回填，所以采取整體大開挖，小勾機掏樁頭大勾機配合倒土裝車，預留30cm人工開挖。土方開挖沿基坑一側(cè)向另一側(cè)分段開挖。A區(qū)、B區(qū)地下室部分為獨立基礎、條形基礎和筏板基礎及防水板組合基礎，采取整體大開挖，首先用神鋼260大挖機（斗容量1.2m3）開挖至高出樁頂設計標高1米處，將土用自卸車倒運至500米堆土場，然后換用小挖機（斗容量0.4mD挖樁間土，大勾機配合收集樁間土裝車，待有樁部位土方開挖完成后，再采用神鋼260大挖機大開挖。最后預留30cm厚土方及下柱墩、集水坑等處土方采取人工開挖，以防對基底土擾動。全場形成三個開挖工作面，單獨獨立作業(yè)，所有土方均從西側(cè)出去，堆放在西側(cè)停車場位置，將上層土質(zhì)較好的土方單獨堆放，以備后期回填使用，回填大約需要43000立方米土方量。基坑開挖順序：測量放線f開挖第一層f修整邊坡f測量放線開挖第二層f修整邊坡f測量放線人工清理基底。下部無樁基區(qū)域采用大型挖掘機根據(jù)設計標高進行大開挖，地下室挖至基礎設計底標高以上300mm；挖掘機在施工時,現(xiàn)場派測量員時刻掌握標高，不超挖、不亂挖，底部預留300mm余土及下柱墩、集水坑等處采用人工開挖至設計基底標高，下部有樁基區(qū)域，使用大型挖掘機挖至樁頂部，然后使用小型挖掘機進行樁間土開挖、大鉤機配合裝土、自卸車運土。在基坑開挖時根據(jù)基坑開挖坡度線，在坡度線1米以外設置1道1.2米高鋼管防護欄桿，立桿間距2m,離地面0.6m、1.2m分別設置兩道橫桿，下部設置200mm高踢腳板?；又苓吰马敃簳r利用土方人工做成一個50cm寬、50cm高往外側(cè)3%排水坡度的攔水坎。土方開挖至設計標高后，會同設計、監(jiān)理、業(yè)主、質(zhì)量監(jiān)督站及地質(zhì)勘探各部門共同進行地基驗槽，驗槽合格并在地基驗槽記錄表上簽字后，方可進行級配砂石褥墊層施工?；娱_挖至設計標高后，要及時驗槽，及時施工上部墊層，以防地基土暴曬和雨淋免受擾動?；娱_挖完成后沿四周設置凈尺寸300mmX300mm磚砌120mm厚排水溝，內(nèi)抹2cm厚防水砂漿，溝底澆筑10cm厚C15混凝土墊層寬60cm。在排水溝轉(zhuǎn)角處設置凈尺寸1.2mX1.2mX1m深磚砌240mm厚的集水坑，內(nèi)抹20mm厚防水砂漿，坑底澆筑10cm厚C15混凝土墊層寬與外墻齊。遇有降水及時采用水泵將雨水排出。五、設計計算土方邊坡計算依據(jù)1、《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-20122、《建筑施工計算手冊》江正榮編著3、《實用土木工程手冊》第三版楊文淵編著4、《施工現(xiàn)場設施安全設計計算手冊》謝建民編著5、《地基與基礎》第三版本工程基坑壁需進行放坡，以保證邊坡穩(wěn)定和施工操作安全?；油诜桨踩吰掳匆韵路椒ㄓ嬕?、參數(shù)信息:坑壁土類型粘性土坑壁土的重度Y(kN/m3)18坑壁土的內(nèi)摩擦角中(°)18坑壁土粘聚力c(kN/m2)11.5邊坡的坡度角0(°)60二、挖方安全邊坡計算:0=60°>@=18°,為陡坡。h=2csin0cos@/(Ysim((0—")/2))=2X11.5Xsin60Xcos18/(18Xsin2((60-18)/2))=8.195m。土坡允許最大高度為8.195m。示意圖土坡穩(wěn)定性計算計算依據(jù)：1、《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-20122、《建筑施工計算手冊》江正榮編著3、《實用土木工程手冊》第三版楊文淵編著4、《施工現(xiàn)場設施安全設計計算手冊》謝建民編著5、《地基與基礎》第三版計算土坡穩(wěn)定性采用圓弧條分法進行分析計算，由于該計算過程是大量的重復計算，故本計算書只列出相應的計算公式和計算結(jié)果，省略了重復計算過程。本計算書采用瑞典條分法進行分析計算，假定滑動面為圓柱面及滑動土體為不變形剛體，還假定不考慮土條兩側(cè)上的作用力。一、參數(shù)信息:基本參數(shù)：條分方法瑞典條分法基坑開挖深度h(m)2.8條分塊數(shù)50基坑外側(cè)水位到坑頂?shù)木嚯xha(m)3.6基坑內(nèi)側(cè)水位到坑底的距離hp(m)5.3放坡參數(shù)：序號放坡高度L(m)放坡寬度W(m)平臺寬度B(m)12.81.61荷載參數(shù)：序號類型面荷載q(kPa)基坑邊線距離a(m)荷載寬度b(m)1局布72510土層參數(shù)：序號土名稱土厚度(m)土的重度Y(kN/m3)土的內(nèi)摩擦角”(0)粘聚力C(kPa)飽和重度Y(kN/m3)1粘性土8181811.522二、計算原理:根據(jù)土坡極限平衡穩(wěn)定進行計算。自然界勻質(zhì)土坡失去穩(wěn)定，滑動面呈曲面，通?；瑒用娼咏鼒A弧，可將滑裂面近似成圓弧計算。將土坡的土體沿豎直方向分成若干個土條，從土條中任意取出第i條，不考慮其側(cè)面上的作用力時，該土條上存在著：1、土條自重，2、作用于土條弧面上的法向反力，3、作用于土條圓弧面上的切向阻力。將抗剪強度引起的極限抗滑力矩和滑動力矩的比值作為安全系數(shù)，考慮安全儲備的大小，按照《規(guī)范》要求，安全系數(shù)要滿足三1.35的要求。圓弧滑動法示意圖三、計算公式:K=￡{c.l+[AGb+qb.]cos。.tan@.}/￡[AGb+qb.]sin。i式子中：Ksj--第j個圓弧滑動體的抗滑力矩與滑動力矩的比值；ci--土層的粘聚力；li--第i條土條的圓弧長度；△Gi-第i土條的自重；Oi--第i條土中線處法線與鉛直線的夾角；“i--土層的內(nèi)摩擦角；bi--第i條土的寬度；hi--第i條土的平均高度；q―第i條土條土上的均布荷載；四、計算安全系數(shù):將數(shù)據(jù)各參數(shù)代入上面的公式，通過循環(huán)計算，求得最小的安全系數(shù)K：sjmin計算步數(shù) 安全系數(shù)滑裂角(度)圓心X(m) 圓心Y(m) 半徑R(m)第1步1.945 29.939 -0.014 4.135 4.135示意圖如下：計算結(jié)論如下：第1步開挖內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)Ksjmin=1.945>1.350滿足要求![標高-3.400m]護坡措施根據(jù)土質(zhì)情況及場地現(xiàn)狀，擬采用掛網(wǎng)噴射混凝土護坡形式。（具體詳見護坡專項施工方案）六、施工準備由于本工程施工區(qū)域土方開挖基本都是平行施工，現(xiàn)場場地充足，本次土方開挖全部采用整體大開挖的施工方法進行挖土，基坑基底留出1.5米的工作面，土方開挖前做好如下準備工作：土方開挖前，將施工區(qū)域內(nèi)的障礙物清除和處理完畢。地表面要清理平整，做好排水坡向，在施工區(qū)域內(nèi)，先人工挖好臨時性0.6m*0.6m*0.3m深排水溝，沿基坑周邊設置8個凈尺寸1.2mX1.2mX1m深磚砌240mm厚的集水坑，內(nèi)抹20mm厚防水砂漿，坑底澆筑10cm厚C15混凝土墊層寬與外墻齊。（采用普通粘土磚砌筑，240mm厚墻體，20mm厚防水砂漿抹面），配備好抽水水泵，2.2kw功率水泵10臺（2臺備用）。待基坑土方開挖完成后，再磚砌標準排水溝。建筑物位置的標準軸線樁、定位控制樁，標準水平樁，測好建筑物自然土面標高方格網(wǎng)，并做好標高工作基準點。根據(jù)基坑開挖邊線放好挖土灰線，并根據(jù)挖土進度，及時對灰線進行補充，對挖土深度進行跟蹤測量。根據(jù)出土線路，采用建筑垃圾對出土路線的路基進行加固處理，出土臨時道路鋪設6米寬50cm厚磚渣。開挖前做好環(huán)保部門及渣土管理部門及相關部門的申報工作。夜間施工時，應合理安排工序，防止錯挖或深挖。施工場地應根據(jù)需要安裝照明設施，在危險地段應設置明顯警示標志。開挖低于地下水位時，應根據(jù)工程地質(zhì)資料，采取措施降低地下水位，安排專人負責基坑降水，一日三班，晝夜不停，每天觀測地下水位。一般要降至低于最低開挖底面0.5m以下,然后再開挖。（詳見基坑降水專項施工方案）七、施工機械配置根據(jù)工程實際情況，從基坑北側(cè)開始，分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)平行開挖，待樁基施工完畢20天以后進行開挖，A區(qū)從西側(cè)開始施工，C區(qū)從東側(cè)開始施工，等A區(qū)和C區(qū)北側(cè)開挖到F軸以后開始B區(qū)開挖也是從基坑北側(cè)開始。三個區(qū)域共配備5臺履帶式大型挖掘機，4臺小型挖掘機，從兩頭向中間聚攏，自北向南推進。另配備20輛自卸汽車運土，1臺大型挖掘機負責修路和土方堆土打垛。機械名稱型號數(shù)量反鏟挖掘機神剛260（斗容量1.2m3）6臺反鏟挖掘機三一95（斗容量0.4m3）4臺鏟車山東臨工50（斗容量3m3）2臺（配合修路和堆土打垛）鏟車徐工30（斗容量1.9m3）1臺（配合場區(qū)材料倒運）八、臨時道路運輸?shù)缆返匿佋O為了保證土方工程進度的順利進行，在基坑內(nèi)沿E軸鋪設一條10米寬東西向運輸通道，在基坑A區(qū)B區(qū)交接處南側(cè)修筑一條6米寬出土坡道，從基坑邊開始向外放坡1/20,自出土坡道至體育館西南機動車停車場堆土點修筑一條6米寬運輸?shù)缆?。運輸?shù)缆凡捎?00mm厚磚渣進行鋪填，待土方作業(yè)完成后再行開挖出土坡道。為了保護基坑周邊降水管道和電線電纜不被拉土車輛碾壞，購置10塊2mx3mX2cm厚鋼板進行覆蓋防護。九、安全保證措施技術保證措施.開挖前應熟悉圖紙，并做好對周圍環(huán)境的熟悉工作，做好技術交底工作。2．挖土前應先復核現(xiàn)場的定位控制線（樁），經(jīng)復核合格后再進行挖土。.挖土施工中，安排專人現(xiàn)場巡視，指導施工。.基坑內(nèi)挖土按著方案要求進行放坡。.測量人員在挖土施工過程中及時配合做好水平控制樁，防止超挖。.土方開挖時，基坑邊（5米內(nèi)）不得堆放重物，荷載控制在20KN/m2以內(nèi)。.雨季施工：應注意邊坡穩(wěn)定，必要時可適當放緩邊坡坡度進行防雨布覆蓋，或澆筑素砼墊層，同時在基坑邊修筑排水溝，防止地面水流入，并在基坑內(nèi)增加排水溝，配備好水泵。.挖土期間安排專人負責基坑降水工作，做好地下水位監(jiān)測和降水記錄，發(fā)現(xiàn)異常情況及時上報。9.2、安全保證措施人工挖土、鏟土修整操作人員左右間距應大于2.5m,嚴禁掏空挖土，嚴格執(zhí)行“挖土機操作規(guī)程”和“挖土工程安全技術交底”中的各項規(guī)定。機械挖土、啟動前應檢查離合器，液壓系統(tǒng)設備鉸鏈部分等經(jīng)空車試運轉(zhuǎn)正常后再開始作業(yè)，機械操作中進鏟不應過深，提升不應過猛。嚴格按照“挖土施工方案”進行施工。配合挖土機的清坡，清底工人在坑內(nèi)施工均需由專人指揮，嚴禁人員進入旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)作業(yè)。基坑邊嚴禁堆土和行駛重型車輛。配備專人指揮交通，調(diào)度車輛，便于土方開挖和運輸安全，保證土方工程的順利進行。在基坑開挖后，在基坑邊四周做好防護欄桿，在其下側(cè)設置200mm高的擋板，并在防護欄上懸掛各種安全警示標志，在基坑周圍設置照明設備，確?；又車踩?。電線電纜沿基坑四周搭設的防護欄桿布設，接電由專業(yè)電工負責，不得私拉亂設和私自接改線路。十、文明施工措施運土車輛進出大門必須聽從現(xiàn)場指揮，輪胎上的泥土必須沖洗干凈后方可出場。每天安排不少于8人的專職清掃班組并配備一臺霧炮，對土方作業(yè)期間的路面和工作面進行清掃和降塵除塵。在運輸路段設立警示牌，懸掛安全標示，提醒路人注意安全。土方作業(yè)施工時必須佩戴好安全帽。采用蛙式打夯機打夯時，操作工人必須帶絕緣手套，避免觸電。現(xiàn)場施工要服從管理，嚴格按照交底進行作業(yè)，不得胡干蠻干，野蠻施工。土方存放時，用綠色或黑色防塵網(wǎng)將土方覆蓋，避免揚塵。對基礎、地下室防水層以及從墻伸出的各種管線要妥善保護，防止回填灰土時碰撞或損壞。夜間施工時，要配備足夠的照明