土方开挖安全专项施工方案.doc

广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 1 广州中煤江南基础工程公司 目 录 第一章 编制依据 3 第二章 工程概况 3 1 工程简述 3 2 主要设计要求及特点 4 3 水文地质情况 4 第三章 危险源及相关措施 5 1 危险源分类 5 1 与挡土结构有关的事故 5 2 与锚杆体系有关的事故 6 3 与支撑体系有关的事故 6 5 与管理不当有关的事故 6 第四章 施工方案 9 1 施工准备 9 2 施工注意 9 第五章 挖土施工的质量 安全保证措施 11 1 组织管理措施 11 2 质量保证措施 11 3 安全生产措施 12 第六章 土方开挖阶段的应急措施 13 第七章 雨季及夜间施工保证措施 16 1 雨季施工保证措施 16 2 夜间施工保证措施 17 第八章 基坑工程监测方案 17 一 工程概述与监测目的 17 二 基坑及周边监测准备工作 18 三 检测项目 数量及检测方法 18 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 2 广州中煤江南基础工程公司 四 监测项目的警戒值及应急措施 20 1 警戒值确定的原则 20 2 警戒值的确定 20 3 应急措施 21 五 观测时间与周期 21 六 监测方法及监测频率 21 1 监测方法 21 2 监测频率 25 七 地表 建筑物 管线等的控制标准 26 八 监控量测反馈程序 27 九 监控量测数据的分析 预测 27 一 数据整理 28 二 插值法 28 三 采用统计分析方法对监测结果进行回归分析 28 十 监测管理体系和保证措施 29 一 监测管理体系 29 二 施工流程 29 三 监测管理体系保证措施 30 十一 基坑的抢险与加固 32 十二 急救知识与技术 35 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 3 广州中煤江南基础工程公司 第一章 编制依据第一章 编制依据 1 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 2 建筑结构荷载规范 GB5009 2001 3 土方及爆破工程施工及验收规范 4 广州海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程勘察报告 5 本工程设计提供的图纸及有关基坑施工的技术要求 国家或行业现行有 关规范和标准 我司类似工程施工的成功经验 第二章 工程概况第二章 工程概况 1 1 工程简述 工程简述 中央海航酒店位于广州市桂花岗机场路西侧 拟建一栋 35 层 A 级办公楼 冲孔桩基础 下设三层地下室 由于场地地质 地形及环境的限制 本建筑地 下室开挖需要进行支护 本基坑为中央海航酒店项目一期写字楼 本期工程建 成后 北侧将拆除现有海航酒店 建设二期工程 四层地下室 一期工程的基坑长 84 6 米 宽 63 5 米 周长约为 290 米 现状场地东侧 地坪较高 约为 10 5m 其余三侧地面标高为 8 92 9 32m 要求基坑施工前 坡顶整平至 9 05m 相对标高 2 40m 基坑大开挖深度约 12 40m 北侧 B C D 段承台尺寸较大 考虑承台超挖的影响基坑深度为 14 3m 其余按 12 4m 计 基坑北侧临近一幢已建 6 层现有海航酒店 沉管灌注桩基础 地下室边线 距现有建筑物边线约 6 7 米 基坑东侧临近机场西路和解放北路 地下室边线 距机场西路人行通道边线约 7 0 米 基坑南侧临近一幢已建 6 层建筑物 属海 航酒店附属办公楼 沉管灌注桩基础 地下室边线距现有建筑物边线约 6 3 米 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 4 广州中煤江南基础工程公司 基坑西侧临近大片 6 8 层的居民楼 桩基础形式不详 地下室边线距居民楼约 11 9 13 4 米 基坑东侧的机场西路下埋设有多种市政管线 埋深约 0 5 1 5 米 距地下 室边距离约 6 10 米 其余三侧均无地下管线分布 2 2 主要设计要求及特点 主要设计要求及特点 本工程基坑安全等级为一级 基坑支护使用年限为一年 基坑设计采用钻 孔围护桩 钢筋砼内支撑 高压旋喷桩止水的方式 共两层内支撑 主体结构基 础采用钻孔桩 由于本工程埋藏的岩层为石灰系灰岩 岩溶发育 对基坑施工及工程桩基 础构成危害 因此在基坑支护施工前 设计要求对岩溶进行施工勘察 发现溶 洞及时进行注浆加固 3 3 水文地质情况 水文地质情况 按含水介质特征划分 场地内地下水主要以上层滞水和基岩裂隙水 岩溶 水 的形式赋存于第四系土层和基岩中 第 2 3 4 层粉质粘土 粘土 层渗透性较差 属微弱含水层或相对近似隔水层 第 5 层石灰岩 岩溶发育 是基岩裂隙水的主要富水层位 钻孔钻至基岩层和溶洞时 有漏水现象 说明 石灰岩裂隙或溶洞的连通性较好 且石灰岩岩面局部分布有软塑状粘性土 发 育土洞 岩溶水丰富 表层松散填土 雨季时富含上层滞水 地下水主要接受 同层的渗透补给 石灰岩岩溶分布极不均匀 在裂隙和岩溶通道不发育的地段水量少 在岩 溶和裂隙通道集中分布区 水量丰富 本工程溶土洞发育 分布范围广 由于基岩埋深较浅 基坑开挖时将揭露 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 5 广州中煤江南基础工程公司 部分基岩及溶洞 溶土洞的发现 对工程极为不利 给主体结构的基础带来严 重隐患 同时由于岩溶水水量丰富 基坑开挖时坑底可能出现突涌水 对基坑 施工带来严重的安全隐患 因此 工程正式开工前 需先进行基坑外侧及坑内的溶土洞处理 目的是 在基坑外侧坑底以下 10m 范围内构筑一道止水帷幕 对基坑内则在坑底以下 6m 范围内形成 硬壳层 确保地基基础牢固和防止基坑突水 第三章第三章 危险源及相关措施危险源及相关措施 1 1 危险源分类 危险源分类 破坏后果 支护结构破坏 土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结 构施工影响很严重 分类依据 1 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 2 广东省建筑与市政施工事故隐患分级管理实施办法 试行 3 地质勘探报告 4 地物地貌对基坑的影响 安全隐患预测 1 1 与挡土结构有关的事故 与挡土结构有关的事故 1 挡土结构施工不良 2 挡土结构渗漏水严重 致使挡土结构后面土体流失 3 挡土结构异常变形 4 地面超载引起挡土板结构上侧压力过大 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 6 广州中煤江南基础工程公司 5 各阶段挖土超挖引起挡土结构上侧压力过大 6 未进行支护与土体整体稳定和抗滑移验算或验算错误 导致挡土结构整 体垮塌 7 对雨水 周边排水等地表水造成的侧压力增加考虑不足 导致挡土结构 垮塌 2 2 与锚杆体系有关的事故 与锚杆体系有关的事故 1 勘察 设计上的不当造成事故 2 施工不良造成的事故 3 3 与支撑体系有关的事故 与支撑体系有关的事故 1 设计不当造成的事故 2 施工不良造成的事故 4 4 与地下水治理不当有关的事故 与地下水治理不当有关的事故 1 发生在挡土结构上的事故 2 发生在挡土底部的事故 3 发生在基坑周边的事故 4 未对井点降水进行整体流量均匀性控制 地下水位降低过大 过快导致 已有临近建 构 筑物沉降 开裂等事故 5 5 与管理不当有关的事故 与管理不当有关的事故 1 放坡开挖时坡度过陡 土坡可能丧失其稳定性 2 基坑周围过多堆放荷载 引起边坡失稳 3 挖土施工速度过快 改变了原土层的平衡状态 易造成滑坡 4 基坑周围停放重型机械 使支护荷载增大 引起边垛失稳破坏 5 附近基坑施工对基坑支护的影响引起围护结构破坏 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 7 广州中煤江南基础工程公司 6 基坑暴露时间过长 坑底回弹增大从而影响支护结构稳定性 危险源监控 基坑检测项目表 一级二级 三级 1 支护结构水平位移 应侧应侧 应侧 2 周围建筑物 地下管 线变形 应侧应侧 宜侧 3 地下水位 应侧应侧宜侧 4 柱 墙内力 应侧宜侧可测 5 锚杆拉力 应侧宜侧可测 6 支撑轴力 应侧宜侧可测 7 立柱变形 应侧宜侧可测 8 土体分层竖向位移 应侧宜侧可测 9 支护结构界上侧向压 力 宜侧可测可测 可选择结构类型 支护桩 支护结构选型表 结构型式使 用 条 件 排桩或地 下连续墙 1 适用于基坑侧壁安全等级一 二 三级 2 悬臂式 结构在软土场地中不宜大于 5m 3 当地下水位高于基坑底面 时 宜采用降水 排桩加截水帷幕或地下连续墙 水泥土墙1 基坑侧壁安全等级宜为二 三级 2 水泥土桩施工 范围内地基土承载力不宜大于 150kpa 3 基坑深度不宜大于 6m 土钉墙1 基坑侧壁安全等级宜为二 三级的非软土场地 2 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 8 广州中煤江南基础工程公司 基坑深度不宜大于 12m 3 当地下水位高于基坑底面时 应 采取降水或截水措施 逆作拱墙1 基坑侧壁安全等级宜为二 三级 2 淤泥和淤泥质 土场地不宜采用 3 拱墙轴线的矢跨比不宜小于 1 8 4 基 坑深度不宜大于 12m 5 地下水位高于基坑底面时 应采取 降水或截水措施 放坡1 基坑侧壁安全等级宜为三级 2 施工场地应满足放坡 条件 3 可独立或与上述其他结构结合使用 4 当地下水位 高于坡脚时 应采取降水措施 软土场地可采用深层搅拌 注浆 间隔或全部加固等方法对局部或整个基 坑底土进行加固 或采用降水措施提高基坑内侧被动抗力 施工要求 支护桩 1 桩位偏差 轴线和垂直轴线方向均不宜超过 50mm 垂直度偏差不宜大 于 0 5 2 钻孔灌注桩桩底沉渣不宜超过 200mm 当用作承重结构时 桩底沉渣按 建筑桩基技术规范 JGJ 94 94 要求执行 3 支护桩宜采取隔桩施工 并应在灌注混凝土 24h 后进行邻桩成孔施工 4 非均匀配筋支护桩的钢筋笼在帮扎 吊装和埋设时 应保证钢筋笼的安 放方向和设计方向一致 5 冠梁施工前 应将支护桩桩顶浮浆凿除清理干净 桩顶以上出露的钢筋 长度应达到设计要求 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 9 广州中煤江南基础工程公司 第四章第四章 施工方案施工方案 1 1 施工准备 施工准备 在进行基坑支护设计和施工之前 必须认真对施工现场情况和工程地质 水文地质情况进行调查研究 以确保施工的顺利进行 1 施工现场情况调查 包括有关机械进场条件调查 给排水 供电条件的 调查 现有建 构 筑物的调查以及地下障碍物与施工对周围影响的调查 2 水文地质和工程地质调查 为使基坑支护工程设计 施工合理和完工后 使用性能良好 必须事先对水文地质和工程地质做全面 正确的勘探 如地下 水位及水位变化情况 地下水流动速度 承压水层的分布与压力大小等 3 制订施工方案 2 2 施工注意 施工注意 1 土开挖顺序 方法必须与设计工况一致 并遵循 开槽支撑 先撑后挖 分层开挖 严禁超挖 的原则 2 防止深基坑挖土后土体回弹变形过大 深基坑土体开挖后 地基卸载 土体中压力减少 土的弹性效应将使基坑 底面产生一定的回弹变形 隆起 回弹变形量的大小与土的种类 是否浸水 基坑深度 基坑面积 暴露时间及挖土顺序等因素有关 如基坑积水 粘性土 因吸水使土的体积增加 不但抗剪强度降低 回弹变形亦增大 所以对于软土 地基更应注意土体的回弹变形 回弹变形过大将加大建筑物的后期沉降 由于 影响回弹变形的因素比较复杂 回弹变形计算尚难准确 如基坑不积水 暴露 时间不太长 可认为土的体积在不变的条件下产生回弹变形 即相当于瞬时弹 性变形 可把挖去的土重作为件负荷载按分层总和法计算回弹变形 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 10 广州中煤江南基础工程公司 施工中减少基坑回弹变形的有效措施 是设法减少土体中有效应力的变化 减少暴露时间 并防止地基土浸水 因此 在基坑开挖过程中和开挖后 均应 保证井点降水正常进行并在挖至设计标高后 尽快浇筑垫层和底扳 必要时 可对基础结构下部土层进行加固 3 防止桩位移和倾斜 打桩完毕后基坑开挖 应制订合理的施工顺序和技术措施 防止桩的位移 和倾斜 对先打桩后挖土的工程 由于打桩的挤土和动力波的作用 使原处于静平 衡状态的地基土遭到破坏 对砂土甚至会形成砂土液化 地下水大量上升到地 表面 原来的地基强度遭到破坏 对粘性土由于形成很大的挤压应力 孔隙水 压力升高 形成超静孔隙水压力 土的抗剪强度明显降低 如果打桩后紧接着 开挖基坑 由于开挖时的应力释放 再加上挖土高差形成一侧卸荷的侧向推力 土体易产生一定的水平位移 使先打设的桩易产生水平位移 软土地区施工 这种事故已屡有发生 值得重视 为此 在群桩基础的链打设后 宜停留一定 时间 并用降水设置预抽地下水 待土中由于打桩积聚的应力有所释放 孔隙 水压力有所降低 被扰动的土体重新固结后 再开挖基坑土方 而且土方的开 挖宜均匀 分层 尽量减少开挖时的土压力差 4 配合深基坑支护结构施工 深基坑的支护结构 随着挖土加深侧压力加大 变形增大 周围地面沉降 亦加大 及时加设支撑 土锚 尤其是施加预紧力的支撑 对减少变形和沉降 有很大的作用 为此 在制订基坑挖土方案时 一定要配合支撑 土锚 加设的 需要 分层进行挖土 避免片面只考虑挖土方便而妨碍支撑的及时加设 造成 有害影响 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 11 广州中煤江南基础工程公司 支撑浇筑后要养护至一定强度才可继续向下开挖 挖土时 挖土机械应避 免直接压在支撑上 否则要采取有效措施 挖土方式影响支护结构的荷载 要尽可能使支护结构均匀受力 减少变形 为此 要坚持采用分层 分块 均衡 对称的方式进行挖土 第五章 第五章 挖土施工的质量 安全保证措施挖土施工的质量 安全保证措施 1 1 组织管理措施 组织管理措施 1 组织土方施工及支撑安装现场指挥班子 设安全 质量 施工 专业调 度等管理人员 实施全方位的控制和管理 2 加强与有关管理部门的联系协调 严格遵守广州市关于土方施工的管理 规定 及时办理有关手续 服从有关部门的指示和指令 做好一切必要的工作 3 配备足够的挖土机械 劳动力和车辆 做好施工的一切准备 加强管理 确保工程进度 4 落实弃土场地 配备足够的弃土机具和劳动力 现场设临时堆土点 以 备不时之需 5 规划好运土车辆在施工现场及附近的行驶路线 安排专人指挥工地进出 口交通和场内交通 确保道路畅通 6 组织保洁队 清扫路口 清洁土方车辆轮胎上泥土 2 2 质量保证措施 质量保证措施 1 坚持质量第一的方针 严格落实质量责任制 认真执行施工方案和施工 组织设计中的有关规定 统一调度 杜绝一切违章行为的出现 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 12 广州中煤江南基础工程公司 2 每次挖土前 保证预降水质量 充分降低土方含水量 3 每一段的土方开挖和支撑安装必须在规定的时限内完成 并在支撑完成 后方可进行下一段土方的开挖 4 在整个土方施工阶段 应始终保持低于工作面的排水的畅通 并及时排 水 基坑围护一旦出现渗漏 应立即进行修补 以保证施工安全和挖土质量 5 严格按给定的标高控制点和工作界限挖土 配备专人 及时测量并控制 开挖标高 杜绝超挖和乱挖现象的发生 以防超挖造成对工程质量的影响或少 挖造成人工挖土量的增加 6 一旦土方开挖到基坑设计标高 立即分块进行铺设土工布 碎石及浇捣 垫层的施工 7 对周围环境进行监测 及时整理监测数据 并根据监测数据及时调整挖 土方案 做到信息化施工 3 3 安全生产措施 安全生产措施 1 基坑上口四周设置安全防护栏杆 下基坑设置人行扶梯 栏杆扶梯应符 合安全要求 并适时进行检查 2 负责地下墙工程施工单位 应在基坑开挖过程中配备堵漏材料和抢救措 施 一旦围护墙出现渗漏 立即进行抢救堵漏 3 基坑开挖前应全面调查地上 地下障碍物和管线情况 进行具体位置交 底 对暂未处理的树立明显标志 4 各道工序 各种机械 各工种要遵守各自的安全操作规程 注意相互间 的安全距离 施工机械不得碰撞围护结构 5 要严格执行现场施工用电规定 非专业人员禁止动用机电设备 要经常 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 13 广州中煤江南基础工程公司 检查供电线路 闸箱 机电设备的完好和绝缘情况 电线要架空或埋入地下 防止机械碰压等 6 支撑是整个围护结构体系中重要部件 应严格遵照设计要求进行施工外 还应在施工全过程采取有效保护措施 7 由于基坑开挖及支撑安装有时限要求 必须昼夜施工 夜间施工基坑内 及现场道路 车辆出入口必须设置足够照明 吊运土方时 起吊时不得碰撞支 撑 第六章第六章 土方开挖阶段的应急措施土方开挖阶段的应急措施 土方开挖有时会引起围护桩或临近建筑物 管线等产生一些异常现象 此 时需要配合有关人员及时进行处理 1 围护桩间渗水与漏水 土方开挖后支护桩间出现渗水或漏水 对基坑施工带来不便 如渗漏严重 时则往往会造成土颗粒流失 引起支护桩背地面沉陷甚至支护结构坍塌 在基坑开挖过程中 一旦出现渗水或漏水应及时处理 常用的方法有 对渗水量较小 不影响施工也不影响周边环境的情况 可采用坑底设沟排 水的方法 对渗水量较大 但没有泥砂带出 造成放工困难 而对周围影响不 大的情况 可采用 引流一修补 方法 即在渗漏较严重的部位先在围护桩上水 平 略向上 打入一根钢管 内径 20 30mm 使其穿透支护桩体进入桩背土体内 由此将水从该管引出 而后将管边围护桩的薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封 堵 待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后 再将钢管出水口封住 如封 住管口后出现第二处渗漏时 按上面方法再进行 引流一修补 如果引流出的 水为清水 周边环境较简单或出水量不大 则不作修补也可 只需将引入基坑 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 14 广州中煤江南基础工程公司 的水设法排出即可 对渗 漏水量很大的情况 应查明原因 采取相应的措施 如漏水位置离地面不深处 可将支护桩背开挖至漏水位置下 500 1000mm 在支护桩后用密实混凝土进行封堵 如漏水位置埋深较大 则可在 墙后采用压密注浆方法 浆液中应掺入水玻璃 使其能尽早凝结 也可采用高 压喷射注浆方法 采用压密注浆时应注意 其施工对支护桩会产生一定压 力 有时会引起支护桩向坑内较大的侧向位移 这在重力式或悬臂支护结构中 更应注意 必要时应在坑内局部回土后进行 待注浆达到止水效果后再重新开 挖 2 支撑式支护结构 由于支撑的刚度一般较大 带有支撑的支护结构一般位移较小 其位移主 要是插入坑底部分的支护桩向内变形 为了满足基础底板施工需要 最下一道 支撑离坑底总有一定距离 对一道支撑的支护结构 其支撑离坑底距离更大 支护桩下段的约束较小 因此在基坑开挖后 围护桩下段位移较大 往往由此 造成桩背土体的沉陷 因此 对于支撑式支护结构 如发生桩背土体的沉陷 主要应设法控制围护桩 墙 嵌入部分的位移 着重加固坑底部位 具体措施有 1 增设坑内降水设备 降低地下水 如条件许可 也可在坑外降水 2 进行坑底加固 如采用注浆 高压喷射注浆等提高被动区抗力 3 垫层随挖随浇 对基坑挖土合理分段 每段土方开挖到底后及时浇 筑垫层 4 加厚垫层 采用配筋垫层或设置坑底支撑 对于周围环境保护很重要的工程 如开挖后发生较大变形后 可在坑底加 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 15 广州中煤江南基础工程公司 厚垫层 并采用配筋垫层 使坑底形成可靠的支撑 同时加厚配筋垫层对抑制 坑内土体隆起也非常有利 减少了坑内土体隆起 也就控制了支护桩下段位移 3 流砂及管涌的处理 在细砂 粉砂层土中往往会出现局部流砂或管涌的情况 对基坑施工带来 困难 如流砂等十分严重则会引起基坑周围的建筑 管线的倾斜 沉降 对轻微的流砂现象 在基坑开挖后可采用加快垫层浇筑或加厚垫层的方法 压注 流砂 对较严重的流砂应增加坑内降水措施 使地下水位降至坑底以下 0 5 lm 左右 降水是防治流砂的最有效的方法 管涌一般发生在支护桩附近 如果设计支护结构的嵌固深度满足要求 则 造成管涌的原因一般是由于坑底的下部位的支护排桩中出现断桩 或施打未及 标高 或地下连续墙出现较大的孔 洞 或由于排桩净距较大 其后止水帷幕 又出现漏桩 断桩或孔洞 造成管涌通道所致 4 临近建筑与管线位移的控制 基坑开挖后 坑内大量土方挖去 土体平衡发生很大变化 对坑外建筑或 地下管线往往也会引起较大的沉降或位移 有时还会造成建筑的倾斜 并由此 引起房屋裂缝 管线断裂 泄漏 基坑开挖时必须加强观察 当位移或沉降值 达到报警值后 应立即采取措施 对建筑的沉降的控制一般可采用跟踪注浆的方法 根据基坑开挖进程 连 续跟踪注浆 注浆孔布置可在围护桩背及建筑物前各布置一排 两排注浆孔间 则适当布置 注浆深度应在地表至坑底以下 2 4m 范围 具体可根据工程条件 确定 此时注浆压力控制不宜过大 否则不仅对围护桩会造成较大侧压力 对 建筑本身也不利 注浆量可根据支护桩的估算位移量及土的空隙率来确定 采 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 16 广州中煤江南基础工程公司 用跟踪注浆时 应严密观察建筑的沉降状况 防止由注浆引起土体搅动而加剧 建筑物的沉降或将建筑物抬起 对沉降很大 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 17 广州中煤江南基础工程公司 第七章第七章 雨季及夜间施工保证措施雨季及夜间施工保证措施 1 1 雨季施工保证措施雨季施工保证措施 本工程施工过程安排在冬季 争取在冬季完成 如果由于特殊原因遇到多 雨季节 为保证施工进度及工程质量 必须做好以下工作 1 通过气象部门搜集本地区近年来气象资料 掌握降雨趋势的中短期 了 解施工地段的汇水面积和历年水情 根据雨季特点采取相应的施工措施 做好 所需材料和设备的准备 2 根据工程安排编制雨季施工作业指导书 作为雨季施工中的强制性执行 文件 3 施工场地作好排水系统并保持通畅 做好机械及电器设备的防雨防雷措 施 在车道移滑路段做好防滑措施工作 避免雨天车辆行走出现意外事故 布 设排水边沟 保证在雨季时排水畅通 保持施工区域无积水 4 机械设备及水泥材料等采取防雨 防潮措施 进行覆盖 垫高 保证通 风良好 防止发生安全事故和造成材料浪费 6 对场内道路进行硬地化处理 并做好地面排水 确保雨季施工运输畅通 施工作业正常进行 7 配电箱等电力设施做好绝缘防护 并有专人进行检查 施工用电的电缆 电线尽量埋置在地下 对露天的电杆 电线采取可靠的固定措施 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 18 广州中煤江南基础工程公司 2 2 夜间施工保证措施夜间施工保证措施 为保证工程的质量以及能按时完成本工程项目 一些工序将安排在夜间施 工 夜间施工将按当地有关的规定办理夜间施工许可证 并采取有效措施 确 保夜间施工的工程质量及人员安全 1 夜间施工时采用探照灯作为施工照明 保证现场有足够的照明亮度 并 采取有效措施防止灯光照向周围居民楼 2 噪音比较大的机械设备尽量安排在日间操作 3 加强夜间施工安全监督 避免因光线不足或疲劳困倦等因素而出现意外 第八章第八章 基坑工程监测方案基坑工程监测方案 一 一 工程概述与监测目的工程概述与监测目的 中央海航基坑开挖深度 A 区 12 4m B 区 12 4 13 9m 核心筒开挖深度达 18 1 米 其安全等级为一级 基坑支护工程是一种风险性大的系统工程 施工 应遵照动态设计 信息化施工规定 确保基坑本身及周边环境的安全 监测目的 1 将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合 预期要求 2 将现场测量结果用于信息化反馈优化设计 使设计达到优质安全 经济 合理 施工快捷的目的 基坑工程监测主要由业主委托专业监测单位实施 提供专项监测方案 我 方主要进行简易的监测 如位移观测测 沉降观测和必要的巡视检查 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 19 广州中煤江南基础工程公司 二 二 基坑及周边监测准备工作基坑及周边监测准备工作 根据基坑开挖范围和开挖深度 应对基坑本身及周围环境的位移 沉降等 多项内容进行监测 为此 在进场施工前做好以下三个方面的准备工作 1 对周围原有的建筑物进行仔细调查 检测和技术鉴定 并做好记录 拍 照 录像等工作 为施工过程中监测抢险及可能产生的纠纷提供必要的依据 2 详细了解周围地下管线的情况 并做好记录 3 在基坑周边及周边建筑物 路面设置沉降及变形观测点 三 三 检测项目 数量及检测方法检测项目 数量及检测方法 1 根据设计图纸 监测的主要项目有 1 支护结构水平及垂直观测 2 地下水位观测 3 支护桩内测斜 4 支撑轴力 5 基坑周边建筑物沉降观测 2 其监测方法和精度要求见监测项目 测点布置和精度要求见表 11 0 表 11 1 监测项目 测点布置和精度要求表 序 号 量测 项目 位置或 监测对 象 测 试 元 件 监 测 精 度 测点 布置 1支护结构水 平观测 冠梁顶全站仪 1 0mm 2支护结构垂 直观测 冠梁顶水准仪 1 0mm 间距 15m 共设 18 个观测点 3地下水位 基坑周边水位管 1 0mm 共设 8 个 管底 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 20 广州中煤江南基础工程公司 水位计伸至强风化面或 基坑底 4桩测斜 内置测斜孔 测斜管 测斜仪 1 0mm 共设 18 个 测 点间距 15m 5支撑轴力 支撑端部或 中部 轴力计 或应变 计 1 10 0 F S 轴力较大处布置 共 10 个点 6邻近建筑物 沉降 基坑周边需 保护的建筑 物 水准仪 1 0mm 共设 22 个观测 点 3 基坑监测点布置和埋设 1 优先考虑煤气管和大口径上水管 它们是刚性压力管 对差异沉降 较敏感 接头处是薄弱环节 2 根据预估的地表沉降曲线 对影响大的管线加密布点 影响小的管 线兼顾 3 测点间距一般为 10 1 5m 最好按每节管的长度布点 能真实反映 管线 地基 沉降曲线 4 测点埋设方式有两种 直接测点和间接测点 直接测点是用抱箍把 测点做在管线本身上 间接测点是将测点埋设在管线轴线相对应的地表 直 接测点 具有能真实反映管线沉降和位移的优点 但这种测点埋设施工较困 难 特别在城市干道下的管线难做直接测点 有时可以采取两种测点相结合 的办法 即利用管线在地面的露头作直接测点 再布置一些间接测点 5 地下管线测点的编号应遵守有关部门的规定 如上海市管线办公室 制定的统一编号为煤气管 M 上水管 S 电力电缆 D 电话电缆 H 等 基坑监测点布置详见施工图 YT 23 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 21 广州中煤江南基础工程公司 四 四 监测项目的警戒值及应急措施监测项目的警戒值及应急措施 本工程监测中 每一测试项目都应根据保护对象的实际情况 事先确定相 应的警戒值 以判定是否超出允许的范围 判断工程施工是否安全可靠 是否 需调整施工步序和优化设计方案 一般情况下 每个警戒值均由两部分控制 即总允许变化量和单位时间内 允许的变化量 1 1 警戒值确定的原则 警戒值确定的原则 1 满足设计计算要求 不可超出设计值 2 满足测试对象的安全要求 达到保护目的 3 满足各保护对象的主管部门提出的要求 4 满足现行的相关规范 规程要求 5 在保证安全的前提下 综合考虑工程质量和经济等因素 减少不必要的 资金投入 2 2 警戒值的确定 警戒值的确定 根据以上原则 并结合工程实践经验 对该工程监测项目提出了以下警戒 值 监测项目控制值 变化速率 mm d 1 支护桩顶水平及垂直位移 30mm2 3 2 支护桩侧向变形 30mm2 3 3 立柱竖向位移 20mm2 3 4 地下水位 2000mm500 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 22 广州中煤江南基础工程公司 5 支撑轴力60 设计轴力 6 基坑周边建筑物及路面沉 降 15mm2 3 注 当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续 3 天超过该值 70 应 报警 3 3 应急措施 应急措施 当监测项目超过其警戒值时 必须迅速停止开挖 查明原因 对支护方案 进行修改 待加固处理后方能进行下一步开挖 一般应急措施由 1 迅速原位回填 保证警戒值不再增大 2 修改方案 进行加固 五 五 观测时间与周期观测时间与周期 各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值 且不应少于两次 开 挖期间开挖侧每 1 2 天观测一次 非开挖期间每 3 5 天观测一次 当变形超限 时应加密观测或场地条件变化较大时 应加密观测 当有危险事故征兆时 则需进行连续监测 每次的监测结构及施工单位 的处理意见 必须及时向业主 设计 监理单位如实报告 六 六 监测方法及监测频率监测方法及监测频率 1 1 监测方法 监测方法 监控量测系统首先建立水平位移和垂直位移监测控制网 水平位移监测网利用地面平面控制花板点做主控点 与监测网点组成平面 监控网 其形式依据结构布设成轴线形 其垂直位移监控网利用本市高程控制 网做为一级控制点 与地表沉降等观测点组成地表高程位移监控网 同时将主 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 23 广州中煤江南基础工程公司 控点高程通过竖井引测至地下 并在基坑壁上埋设水准基点 并定期复测 与结构监测点组成地下高程控制网 主控点埋设坚固 稳定 监控点可埋设在原状土层中 并加设保护装置 在围护结构施工期间主要是布置测点 埋设仪器 并且在基坑开挖前测取 初始值 在基坑开挖期间 不断测取数据进行监控 同时包括支撑监测仪器的 安装 做到边开挖边监测边反馈 进行信息化施工 在施工完后 整理最后的 监测报告 对监测工作 支护体系做总体评价提交业主 为以后同类工程做参 考 基坑监测程序见图 11 2 在深基坑施工过程中 为满足支护结构及被支护土体的稳定性 只有对基 坑支护结构 基坑周围的土体和相邻的建筑物进行综合 系统的监测 才能对 工程情况有全面的了解 根据观测数据 及时调整开挖速度和支护措施 确保 工程的顺利进行 1 沉降监测 采用精密水准仪和铟钢尺按二级水准测量进行 包括地表沉降 地下管线 周边建筑物沉降 基坑围护桩顶垂直位移 在基坑开挖前 应在地面变形影响 信息 反馈 监测 方案 的确定 监测 点的设置 监测 数据的采 集 围护 结 构施 工 基坑开 挖支撑安 装 监测 数据分析 处理 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 24 广州中煤江南基础工程公司 范围之外 便于长期保护的稳定位置 埋设水准点 进行水准网布设 首次观 测时 适当增加测回数 一般取 3 5 次的数据作为测点的初始读数 将各期监测数据绘制沉降量 时间 距离的关系曲线 2 墙顶位移监测 测点可用红油漆标志 在两端基坑影响范围外设控制 基准点 主要监测地下连续墙顶部的位移 一般情况下墙顶位移为基坑最大变 形值 3 土体变形监测 为了测量土体因施工时地下水的流失 局部的沉陷 围护结构的变形等原 因 而产生的变形 在基坑边相对于监测线处布设土体位移测斜孔 间距约 30 布置一个测点 用钻机在土体中钻孔 埋设 PVC 测斜管 主要目的是监测基坑 开挖相起的周围土体的变位情况 4 围护桩体位移监测 采用测斜管直接埋设在桩身砼中进行监测 安装和埋设时 检查测斜管内 的一对导槽 其指向应与欲测位移一致 在未确认导槽畅通时 不得放入真实 的测头 埋设结束后 量测导槽方位 管口高程 及时做好孔口保护装置 并 做好记录 测试时 联接测头和测斜仪 检查密封装置 电池充电量 仪器是否工作 正常 将测头放入测斜管 测试应从孔底开始 自下而上沿导管全长每一个测 段固定位置测读一次 测段长度为 1m 每个测段测试一次读数后 将测头提转 180 插入同一对导槽重复测试 两次读数应接近 符号相反 取数字平均 值 作为该次监测值 在基坑开挖前 以连续三次测试无明显差异读数的平均 值作为初始值 5 建筑物裂缝监测 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 25 广州中煤江南基础工程公司 在基坑施工中 对已详细记录的老的裂缝进行追踪观测 及时掌握裂 缝的变化情况 并同时注意在基坑施工中 有无新的裂缝产生 如发现新的裂 缝 应及时进行编号 测绘 照相 裂缝观测方法用厚 10mm 宽约 50 80mm 的石膏板 长度视裂缝大小 而定 在裂缝两边固定牢固 当裂缝继续发展时 石膏板也随之开裂 从而观 察裂缝继续发展的情况 6 钢筋应力监测 钢筋应力计采用钢弦式 在安装前对钢筋应力计拉 压两种受力状态进行 标定 根据选择最不利断面安装的原则 每隔 20 30m 设一断面 每个断面安 装 12 18 个钢筋应力计 钢筋应力计的安装示意图见图 11 3 钢筋应力计焊接在主筋上 钢筋计当作主筋的一段 焊接面积不应少于钢 筋的有效面积 在焊接钢筋计时 为避免热传导使钢筋计零漂增加 需要采取 冷却措施 用湿毛巾或流水冷却是常采用的有效方法 焊缝 钢筋计 短钢筋头 主钢筋 焊接时降温 信号线 操作要点 1 做好钢筋计传感部份和信号线的防水处理 2 仪器安装前必须做好信号线与钢筋计的编号 做到一一对应 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 26 广州中煤江南基础工程公司 3 钢筋计焊接必须保证质量 4 钢筋计安装好后 浇砼前测一次初值 基坑开挖前测一次初值 基坑开 挖期间 每层支撑施工间隔内测读 2 次 在基坑开挖至设计标高时 每周测量 2 次 一直测至主体施工完毕 5 测数时 同时用温度计测量气温 考虑温度补偿 钢筋应力计测量值达 到设计值的 80 就报警 7 地下水位监测 采用水位计及 PVC 水位管进行监测 安装和埋设时用钻机钻孔 在钻孔过 程中避免出现塌孔 成孔后洗孔 将 PVC 水位管放入孔中 用砂土回填管与孔 壁之间的空隙 当地下水位稳定后 就可以进行测试 2 2 监测频率监测频率 各监测项目监测频率见表 11 2 实际操作过程中 依据现场需要进行调整 表 11 2 监测项目检测频次表 序 号 监测项目监测仪器监测频率监测目的 1 地表沉降 2 建筑物沉 降与倾斜 3 地下管线 沉降 WILD N3 精密水准仪 铟钢尺 初期 1 2 次 天 后期 1 2 次 3 天 掌握基坑开挖对 地表及周边环境的影 响程度和范围 4 围护结构 钢筋内力 压力盒 频率接收仪 初期 1 次 3 天 后期 1 次 7 天 了解施工过程中 围岩压力 接触应力 及结构自身应力大小 及分布情况 5 围护结构 水平位移 测斜管 SINCO 测斜仪 初期 1 次 3 天 掌握基坑施工时 围护结构水平位移情 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 27 广州中煤江南基础工程公司 后期 1 次 7 天 况 6 围护结构 顶垂直位移 WILD N3 精密水准仪 铟钢尺 初期 1 2 次 天 后期 1 2 次 3 天 掌握基坑施工时 围护结构垂直位移情 况 7 支撑轴力 轴力计 频率接收仪 1 次 2 天 掌握支撑受力情 况 8 地下水位 水位计 PVC 水位管 1 次 2 天 掌握地下水位变 化情况 注 可根据施工条件和沉降情况增加或减少观测次数 随时将监测信息报 告给施工技术人员 七 七 地表 建筑物 管线等的控制标准地表 建筑物 管线等的控制标准 监控量测管理基准值是根据有关规范 规程 计算资料及类似工程经验制 定的 当监测数据达到管理基准值的 70 时 定为警戒值 应加强监测频率 当监测数据达到或超过管理基准值时 应立即停止施工 修正支护参数后方能 继续施工 根据设计说明本工程监测管理基准值详见表 11 3 所示 表 11 3 监控量测管理基准值 序 号 监测项目允许变形值 1 地表下沉 重 要地段 30mm 2 管线允许沉降 管线下沉监测根据管线材质 状况等 具体确定 3 建筑物允许倾 斜率 0 002H H 为建筑物高 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 28 广州中煤江南基础工程公司 位移管理基准值在地下工程安全监控中有广泛应用 但需要补充说明的是 对地下工程而言 位移指标本身的物理意义不够明确 主要是位移指标与洞径 埋深 支护 施工等影响 因素关系未能很好解决 这方面的研究成果也不多 见 因而位移控制指标的制定和应用必须同时考虑以上各种因素 并尽可能同 时配合使用位移速率控制指标 与位移相比 位移速率控制指标有明确的物理意义 它反映了地层随时间 变化的流变效应 在位移 V 0 条件下 周边围岩及围护结构趋于稳定 反之 V C 常数 或不断增大 则说明地层处于等速或加速流变状态 周边围岩及 围护结构是不稳定的 因此位移速率控制指标是失稳的充分条件 在安全预报 中 较位移指标有更直观和明确的控制意义 八 八 监控量测反馈程序监控量测反馈程序 本合同段监控量测资料均用计算机配专业技术软件进行自动化初步分析 处理 根据实测数据分析 绘制各种表格及曲线图 当曲线趋于平衡时推算出 最终值 并提示结构物的安全性 监测人员按时向施工监理 设计单位提交监控量测周报和月报 同时对当 月的施工情况进行评价并提出施工建议 及时反馈指导信息 调整施工参数 保证安全施工 监测资料的反馈程序见图 11 4 监测结果 位移是否超 级管理 位移是否超 级管理 位移是否超 级管理 继续施工 综合判断 暂停施工 采 取 特 殊 措 施 不安 全 安 全 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 29 广州中煤江南基础工程公司 图 11 4 监测资料反馈管理程序图 九 九 监控量测数据的分析 预测监控量测数据的分析 预测 取得各种监测资料后 需及时进行处理 排除仪器 读数等操作过程中的 失误 剔除和识别各种粗大 偶然和系统误差 避免漏测和错测 保证监测数 据的可靠性和完整性 采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工 作 如图 11 5 监测信息管理流程图 一 一 数据整理数据整理 把原始数据通过一定的方法 如按大小的排序用频率分布的形式把一组数 据分布情况显示出来 进行数据的数字特征值计算 离群数据的取舍 二 二 插值法插值法 在实测数据的基础上 采用函数近似的方法 求得符合测量规律而又未实 测到的数据 三 三 采用统计分析方法对监测结果进行回归分析采用统计分析方法对监测结果进行回归分析 寻找一种能够较好反映监测数据变化规律和趋势的函数关系式 对下一阶 段的监测物理量进行预测 防患于未然 因此 对每一测点的监测结果要根据 施工 采取技术措施 施工监测 预测变形量 反馈分析 与基准值比较调整施工参数 是否安全 是否 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 30 广州中煤江南基础工程公司 管理基准和位移变化速率 mm d 等综合判断结构和建筑物的安全状况 并编写 周 月汇总报表 及时反馈指导施工 调整施工参数 达到安全 快速 高效 施工之目的 根据我单位施工监测的成功经验 我们拟采用 级监测管理并配合位移速 率作为监测管理基准 即将允许值的三分之二作为警告值 允许值的三分之一 作为基准值 将警告值和允许值之间称为警告范围 实测值落在此范围 应提 出警告 说明需商讨和采取施工对策 预防最终位移值超限 警告值和基准值 之间称为注意范围 实测值落在基准值以下 说明坑壁和围岩是稳定的 当施工中出现下列情况之一时 应立即停止施工 采取措施处理 1 围护结构有较大开裂 2 监测数据有不断增大的趋势 3 围护结构变形过大 超过控制基准或出现明显的受力裂缝并不断发展 4 时态曲线长时间没有变缓的趋势等 十 十 监测管理体系和保证措施监测管理体系和保证措施 一 监测管理体系一 监测管理体系 针对本工程监测项目的特点建立专业组织机构 由我单位派驻现场 4 5 人 组成监控量测及信息反馈小组 成员由多年从事地下工程施工及监测经验的技 术人员组成 组长由具有丰富施工经验 较高结构分析和计算能力的工程师担 任 监测小组根据监测项目分为地面和地下两个监测小组 各设一名专项负责 人 在组长的领导下负责地面和地下的日常监测及资料整理工作 二 二 施工流程施工流程 对监测方案及施工措施作出决策项目经 理 审核监测方案 制定施工对策项目总 工 制定监测方案 分析处理数据 处理 监测主 管 日常监测工作监测小 组 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 31 广州中煤江南基础工程公司 图 11 6 施工监测组织机构及流程图 三 监测管理体系保证措施三 监测管理体系保证措施 为保证量测数据的真实可靠及连续性 特制定以下各项质量保证措施 1 监测组与监理工程师密切配合工作 及时向监理工程师报告情况和问题 并提供相关切实 可靠的数据和记录 2 测点布置力求合理 应能反映出施工过程中结构的实际变形和应力情况 及对周围环境的影响程度 3 测试元件及监测仪器必须是正规厂家的合格产品 测试元件要有合格证 监测仪器要定期校核 标定 4 测点埋设应达到设计要求的质量 并做到位置准确 安全稳固 设立醒 目的保护标志 5 监测工作由多年从事监测工作及有类似工程监测经验的工程师负责 小 组其它成员也是有监测工作经历的工程师或测工 并保证监测人员的相对固定 保证数据资料的连续性 6 监测数据应及时整理分析 一般情况下 应每周报一次 特殊情况下 每天报送一次 监测报告应包括阶段变形值 变形速率 累计值 并绘制沉降 广州中央海航酒店项目一期写字楼基坑支护工程 土方开挖专项安全施工方案 32 广州中煤江南基础工程公司 槽曲线 历时曲线等 作必要的回规分析 及