江苏某航道整治工程基坑开挖及围堰专项施工方案(附示意图).doc

苏州大通 锡溧漕河常州段航道整治工程 xlch-hd1标目录一、基本情况-2二、施工准备-21、测量放样准备-22、施工围堰-2（1）围堰形式-2（2）围堰稳定性分析-3（3）围堰施工安全注意事项-63、施工便道-7三、基坑土方开挖-71、基坑开挖-72、基坑边坡设置-83、基坑降排水-9四、现场质量控制-10五、应急措施及注意事项-111、安全注意事项-10 2、逃生通道设置-113、应急预案-12基坑开挖及围堰专项施工方案一、基本情况 本工程位于常州与宜兴交界处，护岸基底以内浅土层以粘性土为主，主要为淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土，部分为软粘性土，灰色，软流塑，中偏高高压缩性，局部为淤泥，夹腐植物或泥炭。我一标段起点分两段落为19k+883-20k+500和21k+638-24k+900，全长约6600米。本工程护岸轴线距离河边较近，土方堆放场地较少，客观上给施工带来较大难度，因此在施工中特别要注意边坡两侧的堆土和余土的外运问题。由于驳岸前沿线位置所限，我标段部分施工区域基坑开挖必须在围堰施工完成后进行。拟进行不同围堰施工的地段详见后附图。二、施工准备陆上土方开挖前要做好测量放样工作，筑围堰、设临时便道等准备工作。1、 测量放样定位开挖时首先要由测量工程师使用设计部门核准的控制点，用全站仪放出驳岸轴线，并将高程控制点引入施工现场，然后由技术员放置基坑边线，指导挖掘机进行开挖作业，待基坑成型后必须复核基坑的轴线位置和基底标高。2、 施工围堰本次航道整治施工xlch-hd1合同段属两侧拓宽段，护岸施工前应预留或新建围堰。现状航道口宽相对较窄，但来往船只很多，水运交通十分繁忙，因此围堰的结构形式既要考虑到自身的功能与安全，又要尽可能的减小对航道水运交通的影响。新建驳岸施工中根据水深及护岸的位置拟设置预留围堰及新建围堰两种方案。（1） 围堰形式预留围堰的内侧边坡1：0.5，外侧采用1：1边坡的草袋土加固，围堰顶宽1.52m，顶高程应高出施工期常水位50cm以上，顶部采用草袋土加固。汛期施工时应保证围堰顶面高出汛期最高水位50cm以上，以保证汛期安全。对于没有条件采用预留围堰的段落，拟新建围堰以方便护岸施工。当近岸水深不足1.5米时采用土围堰，当近岸水深大于1.5米时采用草袋围堰，当近岸水深大于3米时采用木桩围堰。土围堰施工结合土方开挖同步进行，围堰顶高程4.5（如水位过高，可在顶部用内装料土的草袋加高），围堰顶宽3.0m。围堰迎水面、背水面的边坡分别为1：2.5和1：2，迎水面用内装料土的草包护面以防水流及船行波冲刷。根据我标段的实际情况，在近岸水深大于3m时采用木桩围堰，用小头直径大于12cm的木桩，打双排木桩，木桩长度选用68m圆木。要求木桩打入受力层，木桩间距为50cm，木桩围堰采用两侧打双排木桩，内侧填粘土的断面型式。为了保证围堰的稳定和安全，木桩的入土深度应不小于2米，木桩围堰顶宽2米，顶高程4.5（如水位过高，可在顶部用内装料土的草袋加高）。双排木桩间用铁丝连接，然后铺竹排和土工布，抽水，填土，围堰的填料要求渗透性，较小的粘土和亚粘土。围堰平面布置示意图 500 500 500 500 500 木桩要打入持力层 铺竹排加土工布 （围堰高程为施工时水位加超高0.5米） 钢丝连接 围堰施工时要测量围堰处具体水深和淤泥的深度，根据具体情况选择围堰的种类和材料，要确保围堰有一定的安全高度和稳定性。土方开挖现场要布置合理的挖掘机和运输车辆的通行便道，合理设置弃土场地，弃土堆放不能离基坑挖槽太近，不能堆放太高，防止弃土塌入基坑。（2） 围堰稳定性分析预留围堰为原来的原状土对此不进行稳定性分析。就新建的土围堰及双排木桩围堰两种型式进行简单计算分析。木桩围堰的整体稳定性仅表现在静水压力作用下的抗倾覆能力。表现为静水压力与木桩入土深度范围内所受的土压力相平衡，考虑到鱼塘中木桩围堰承受水位高度比河道中水位高，取鱼塘围堰情况进行验算如图：根据上图计算：迎水面 静水压力 f1=0.5*gh2桩入土段被动土压力 其中kp为被动土压力系数:kp=tg2（45+/2）。其中c为粘聚力，为内摩擦角。特征段土层为q32-1,经查设计图纸p5页土层主要物理力学指标一览表，c=50.8，=17，代入公式kp=1.82. 计算得f1=60kn.f2=277.9kn.对p点的静水压力的倾覆力矩：l1=f1*（h*1/3+h）=190.1kn.m。对p点的被动土压力的抗倾覆力矩：l2=f2*（h*1/3+h*1/2）*1/2=231.6 kn.m。l2l1 围堰的整体稳定能得到保证。土围堰部分考虑到施工水位在3.6米左右，围堰考虑到汛期及船行波影响抬高0.8米顶高程控制在4.4米左右。基坑底取全线较深平均开挖深度处约0.0米位置。基坑开挖围堰稳定验算土层取用施工图说明淤泥及淤泥质粉质粘土层物理力学特性指标统计值，粘聚力和内摩擦角取用固结快剪的平均值，c=12kpa，=9。围堰顶标高4.4m，基坑底标高0.0m，h=440cm，土容重取17kn/m3，围堰顶宽3m，施工时堆载按20kn/m2考虑计算。无其他原因引起的滑动力矩（mp=0），ui=0，各分项系数均取1，边坡岸侧为1:1.5，迎水侧1:2，采用圆弧分条法计算，围堰浸润线近似取直线，mw=iawe使用改进简化毕肖普法岸坡稳定验算公式：mrk=r(ckibi+(qkibi+wkiuibi)tanki cosi+sinitanki(1/r)msd=sr(qkibi+wki)sini+mpmsd(1/r)mrkk=mrk/（msd+mw）其中：mw=iawe 经验算 k1=1.34 k2=1.19 安全系数达到1.19，围堰安全稳定。具体计算见附表。考虑到施工中航道情况复杂，动水影响较大，土围堰施工时前后坡比增大至1：2.5及1：2以确保驳岸施工的安全。（3）围堰施工安全注意事项1）围堰施工中和施工结束后，应在起始堰体外围2米处打设防撞墩，防止过往船只直接撞击围堰；并在夜间在堰体及防撞墩外侧牵设红灯，以警示过往船只2）围堰施工在与土方疏浚施工同时进行时要保证位置错开，避免堵塞原本就狭窄的航道，以避免事故发生。3）围堰施工要充分考虑到汛期水位的升降带来的安全隐患，围堰的高度和稳定性要有充分保证。4）项目部建立了围堰安全的专项安全预案，随时出险人员设备随时到位，避免小隐患成大灾难。3、 施工便道土方开挖现场要布置合理的挖掘机和运输车辆的通行便道，保证施工现场的机械材料运输及施工人员作业安全。三、基坑土方开挖 1、基坑开挖在基坑土方开挖前，技术人员根据开挖深度及放坡系数算出顶面开挖宽度，并预留好墙后回填土方量。然后按轴线控制桩进行放样，采用交汇法或丈量法做好轴线的控制工作，保证驳岸线位的准确。然后报监理工程师复查认可后组织开挖。护岸基坑开挖，采用机械和人工相结合，严格按设计边坡进行开挖，及时支撑，在开挖过程中应对地质情况、地下水位和标高等变化随时测量，做好原始记录及绘出断面图。并根据现场条件和土质情况采取适当的措施，以防止塌方现象。基底应预留100200mm土体，基础浇筑前连同齿槽一起由人工挖除，并对基坑进行清理，开好排水沟和集水沟，清除隆土、杂物等，待积水、地下渗流、淤泥抽排、清淤完成和原土夯实后进行地基处理，待经监理验收合格后及时铺设碎石垫层等，浇筑底板。如地基的地质情况与设计要求不符，须与监理工程师联系。开挖出的土方预留部分好土用于回填，其余土质较差不能用于回填的土，沿新建护岸线墙前堆放，疏浚时一并清理。基坑开挖施工要点：开挖线一定要准确，开挖坡度要合理，不要为了省工、图快而把坡度缩小，在基坑成型前一定要做好降水、排水措施，保持基坑干燥，切忌带水施工，确保工程质量。深基坑开挖施工安全技术措施在现有地上建筑物及电杆附近挖槽，如有可能危及其安全时，应采取预防措施，重要措施应会同设计单位共同研究决定。当原有道路被挖断，又不宜断绝交通或绕行时，应根据该道路的通行交通量及最大荷载，架设临时施工便道或便桥。沟槽底部两边各开挖30cm宽，50cm深的三角沟，250m左右设一集水井，以备沟槽排水用。在有杂填土夹层且可能发生滑坡、坍塌的地段开挖土方时，首先要把坡顶的堆积物移走，以利减载，并采取措施，把流至该夹层段的地表水或废水引排至施工区域之外，再根据夹层土的厚度和走向，先分层挖除夹层以上的土体，最后用机械和人工突击挖除该夹层土层。在局部古冲沟、老河沟等地段，对可能导致滑坡的淤泥质粘土等软弱土层的开挖应符合下列规定：（1）施工前应熟悉并了解土质、水文、地形、地貌、及滑坡迹象等；（2）设置地表水及废水引排系统；（3）不得破坏挖土坡的自然植被；（4）严禁在雨天施工；（5）严禁在滑坡土体上部弃土或堆放材料；（6）从上而下适当减缓边坡、分层开挖，防止震动，最后以人工突击开挖整修成形。2、基坑边坡设置本次航道整治护岸施工基坑开挖深度较深，因此基坑开挖拟按阶梯断面进行。根据整治段地区的土质，选取我标段地基处理较差地段三个具有代表性的位置，根据地质报告进行边坡稳定性验算，选取的三个位置具体地质条件及圆弧曲线见后附图。根据下面公式推算以1：1边坡开挖，右23k+689位置、右24k+652位置和22k+364位置的边坡稳定性安系数分别为2.26、2.85和3.77，均大于1.2，证明按此边坡开挖可以保证安全施工。考虑到实际施工渗水问题及地基处理地段施工震动等因素结合我公司在此地区的施工经验，基坑开挖边坡坡比设置为1：1.5。实际施工时可能有部分地段墙后建筑物离基坑开挖边坡线较近，基坑开挖满足不了1：1.5的边坡要求，另外局部软土段可能不适宜放坡开挖，针对此类情况，在减小基坑坡比的同时采用小木桩、锚杆等进行支撑和加固，使开挖出的基坑即能满足护岸施工的需要又不影响墙后建筑物的安全。针对极特殊地段淤土层较厚的情况，边坡可视情况开挖至1：2左右以确保施工安全。3、基坑降排水在基坑开挖过程中可能会碰到各种土质，尤其是软弱土、淤泥质土，对基坑成型影响很大，因此采取必要的基坑降排水措施非常重要。井点降水是保证基坑成型的有效措施之一。井点降水的原理就是利用真空泵把插入砂性土中的排水管内的水压力降低，让排水管周围砂性土中的水分渗入到排水管而排出，从而降低了该地方的地下水位，减少了砂土的流动性，保证了基坑的稳定性。根据现场土质情况不同，现场井点可以是单侧单排、双侧单排、双侧双排等几种情况。地下水位较低且土质透水性较好的可设立单侧单排井点进行降水；而对于地下水位较高且土质透水性不好的可设立双侧双排井点进行降水，同时加大真空泵的功率。井点管成孔采用人工凿孔，成孔后，插入井点管，井点管长度应穿入含水层，回填粗砂，距地面1.5m内，改用粘土封口，防止漏气。连接井点管与集水管后与抽水系统连接在一起。 各部分管路及设备经检查认为合格后，即可开动真空泵，将水排出。基坑排水主要用于排除基坑内的地表水，主要方法有排水沟、排水井等，适用于粘性土质。排水沟的深度与排水井的间隔由现场地质情况与渗水情况决定。渗水比较大的情况，排水沟的深度应加大，排水井的间隔应减小；反之，排水沟的深度应减小，排水井的间隔应加大。土方开挖过程中，应该在适当位置预留足够的回填土方，部分地段可利用开挖土方来打筑围堰，转化为水下土方，对弃土应选用距离施工场地较近的废塘、洼地堆放，尽量避免占用耕地。四、现场质量控制1、土方开挖前，技术员必须向施工人员进行技术交底，包括基坑开挖的断面型式、平面尺寸、边坡、底标高等，挖至标高以上30cm时，余土由人工挖除，并进行边坡整修，使之达到设计标高和设计底宽。2、超挖部分不得用土回填，必须用碎石夯填平整到设计标高。3、基坑土方开挖过程中，遇到渗水和积水情况时，应设集水沟槽，及时抽干基坑积水，渗水量较大时应采用轻型井点降水。4、在基坑土方开挖过程中，遇到边坡局部塌方时，应采用木桩或钢桩支护，防止出现大面积的塌方，确保安全施工。5、基坑开挖过程中，自检自测合格后，立即向监理工程师报验。6、弃土必须堆放在边坡两侧允许范围内不能堆放过多，确保开挖边坡的稳定。7、在开挖过程中，发现异常情况时应及时向监理工程师报告，以便采取相应措施，确保安全施工。五、注意事项及应急措施1、安全注意事项在现有地上建筑物及电杆附近挖槽，如有可能危及其安全时，应采取预防措施，重要措施应会同设计单位共同研究决定。当原有道路被挖断，又不宜断绝交通或绕行时，应根据该道路的通行交通量及最大荷载，架设临时施工便道或便桥。1）、挖掘土方时，必须由上往下进行，禁止采用掏洞、挖空底脚和挖“伸悬土”的方法，以防止塌方事故。 2）、多人同时挖土操作时，应保持足够的安全距离，横向间距不得小于2m，纵向间距不得小于3m。禁止面对面进行挖掘作业。 3）、用十字镐挖土时，禁止戴手套，以免工具脱手伤人。 4）、挖掘土方作业中，如遇有电缆、管道、地下埋藏物或辨识不清的物品，应立即停止作业，设专人看护并立即向施工负责人报告。严禁随意敲击、刨挖和玩弄。 5）、基坑、基槽的挖掘深度大于2m时，应在坑、槽周边设置防护栏杆，防护栏杆应符合建筑施工高处作业安全技术规范的有关规定。 6）、深基坑挖土时，操作人员应使用梯子或搭设斜道上下，禁止蹬踏固壁支撑或在土壁上挖洞蹬踏上下。 7）、从基坑、基槽内向外抛土时，应抛出离坑槽边沿至少1.0m，堆土高度不得超过1.0m。 8）、深基坑挖土时，应按设计要求放坡或采取固壁支撑防护。 9）、在设有支挡工程的地质不良地段作业时，除考虑分段开挖的同时，还应分段修建支挡工程。 10）、作业中，作业人员不得在阶坡及深坑和陡坎下休息。作业时，应随时观察边坡土壁稳定情况，如发现边坡土壁有裂缝、疏松、渗水或支撑断裂、移位等现象，作业人员应先撤离作业现场，并立即报告施工负责人及时采取有效措施，待险情排除后方可继续作业。 11）、在斜坡面上挖土作业，作业人员应系好安全带，坡面挖掘夹有石块的土方时，必须先清除较大石块，在清除危石前应先设置拦截危石的措施。作业时，坡下严禁车辆行人通行。 12）、在滑坡地段开挖时，应从滑坡体两侧向中部自上而下进行，严禁全面拉槽开挖，弃土不得堆在主滑区内。开挖挡墙基槽应从滑坡体两侧向中部分段跳槽进行，并加强支撑，及时砌筑和回填墙背，在作业时应设专人观察，严防塌方。 13）、在电杆附近挖土时，对于不能取消的拉线地垄及杆身，应留出土台。土台半径为：电杆1.0-1.5m，拉线1.5-2.5m，并视土质决定边坡坡度。土台周围应插标杆示警。 14）、在公共场所如道路、城区、广场等处进行开挖土方作业时，应在作业区四周设置围栏和护板，设立警告标志牌。2、逃生通道设置鉴于基坑安全事故发生主要为坍塌引起的掩埋事故，因此合理的逃生通道设置必不可少，根据现场的实际情况，在基坑开挖的同时在基坑一侧设置斜坡式的逃生通道，通道土表用c15细石砼可简单硬化以加快疏散速度详见后附图。在现场无法设置斜坡式通道的情况下利用若干竹梯作为逃离危险基坑的手段。3、应急预案在基坑开挖过程中，技术人员和工程施工负责人员应密切注意土体动态，如发现边坡裂缝、失稳或局部倒塌现象时，应暂停施工，并向现场监理工程师报告，采取相应的支护措施，在险情消除后，报监理工程师批准后方可恢复施工。对基坑滑坡，边坡倒塌的主要应急措施为打支护桩，加大开挖坡比，将基坑两边的堆土卸载等。一旦发生重大塌方事故，项目部应立即赶赴现场，组织救援工作，确保施工人员安全。详细预案如下：针对本工程特点，除按规定做好安全防护，严格现场管理外，建立本项工程基坑开挖应急援救机制。一、组织、指挥系统总 指 挥：罗松涛 常务副指挥：张刘锋 现 场指 挥：郭润生组 员：张小锋 阕 刚 房正尼 吕敏明 宋敏麒 根据现场信息，一旦发生突发情况，指挥小组立即进入应急状态，赶赴现场。现场指挥在第一时间根据应急预案，组织并指挥抢救。指挥小组其他成员到达后，根据事态变化情况制定有关的紧急措施，并立即实施。同时，按照工作流程向上级主管部门报告。二、具体措施发生坍塌