锡林浩特体育中心土方开挖方案.docx

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锡林浩特体育中心土方开挖方案

锡林郭勒盟体育中心体育场一标段

土方开挖降水施工方案

河北建设集团有限公司

锡林郭勒盟体育中心体育场一标段项目经理部

2011年10月

一、编制依据

1、编制依据

（1）锡林郭勒盟体育中心项目体育场工程设计图纸。

（2）中华人民共和国颁布的现行有效的建筑结构和建筑施工的各类规程、规范及验评标准，工程建设标准强制性条文。

（3）内蒙古自治区人民政府有关建筑工程管理、市政管理、环境保护等法规及规定。

（4）执行采用ISO9000：

2008《质量体系基础及术语》、GB/T24001-2004《环境管理体系要求及使用指南》、GB/T28001-2001《职业安全健康管理体系规范》本单位质量、环境及职业安全健康管理手册、程序文件及其支持性文件。

2、施工规范及验收标准

国家、行业技术标准及管理规定

工程测量规范GB50026-93

建筑地基处理技术规范JGJ79-91

建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002

二、工程概况

1.总体概况

1

工程名称

锡林郭勒盟体育中心项目体育场工程体育场一标段

2

工程地点

内蒙古自治区内蒙古锡林浩特市新区。

东邻多伦路，西邻宝昌路，南邻城市道路，北邻苏尼特街。

3

建设规模

体育场工程分为两个标段。

本工程为1标段。

1标：

体育场二区，建筑面积约为27875.62㎡，建筑总高度44.17m，分看台及屋盖两部分，看台采用钢筋混凝土框架结构；屋盖采用空间钢桁架结构，共28榀。

地上五层，局部夹层一层。

2.建筑概况：

建筑层数及总高度

建筑层数：

地上五层，局部夹层一层。

建筑总高度44.17m。

建筑面积

27875.62平方米

建筑结构安全等级

二级

设计使用年限

50年

结构形式

框架结构

看台罩棚

钢结构

建筑室内外高差

450mm

抗震设防烈度

7度

耐火等级

二级

3.结构概况

结构形式

主体框架结构，屋盖部分钢结构

结构安全等级

二级

重要性系数

1.0

结构设计使用年限

50年

设计基准期

50年

地基基础设计等级

乙级

结构构件耐火等级

二级

建筑抗震设防类别

混凝土框架抗震等级为二级

基础形式

条形基础、筏板基础、独立基础

地下水情况

勘察期间实测稳定水位2.80～4.90m，属潜水类型

三、施工准备

1、在土方开挖前，应根据现场原始永久性的基准标桩对体育场进行定位放线，绘制基础平面位置和标高控制图，组织业主、监理进行现场核对验收。

2、在施工前通知测量人员做好技术准备工作，以保证施工的准确性和效率要求。

3、施工前技术负责人向所有参建的施工人员进行有针对性的技术交底，必须使每个操作者掌握施工要求和步骤。

4、办理好车辆所需的通行证，并负责在施工前对所有司机进行安全教育。

5、提前办理市容环卫渣土消纳的一切相应手续。

6、开挖前，积极及业主联系取得开挖场地范围内管网布设图，办理动土许可证，必要时挖探坑确认，为土方大面积开挖提供有效的依据和提前制定相应措施。

7、核实开挖部分标高，如发现有低于基底标高的部分及时及设计业主协商处理措施。

四、土方开挖

1、土方开挖方案

根据地质勘察报告显示，综合体育场工程区域地质工程条件及本次勘察成果，因地表场地湿洼，高低不平，故用湿地推土机135平整一周，昼夜施工。

场地无第四系全新活动断层通过，无滑坡、岩溶、土洞、塌陷、泥石流、采空等不良地质现象，其稳定性较好。

持力层及下卧层为第四系砂土，强度较高，变形较小，均匀性好，适宜进行本工程的建设。

地质土层条件一览表表1

地层编号

地层名称

地层描述

①

耕土

褐;松散;稍湿;层厚0.500~3.300m。

②

细砂

浅黄;松散-稍密;稍湿-湿;层厚0.400~4.300m;局部缺失。

③

砾砂

浅黄;中密;湿-饱和;层厚0.300~3.100m;局部缺失。

④

细砂

灰白;中密-密实;饱和;层厚9.000~22.000m。

考虑到体育场基础为筏板基础、条形基础和独立基础，各基础间距狭窄，总体面积不大，开挖深度过深以及边坡放坡，故本工程单位工程的土方开挖方式为大开挖。

采取4台履带式挖掘机大开挖至垫层底标高以上200mm,再人工开挖剩余土方的方法。

剩余土方人工装车，由单双轮车运土方，运距50m内。

图-1土方开挖顺序示意图

本工程采用机械开挖人工配合清槽。

坑壁土类型：

粉砂

坑壁土的重度γ（kN/m3）：

18.50

坑壁土的内摩擦角φ（°）：

10.0

坑壁土粘聚力c（kN/m2）：

8.0

基坑开挖深度h（m）：

4.5

挖方安全边坡按以下公式计算：

挖方安全边坡按以下公式计算：

h=2×c×sinθ×cosφ/（γ×sin2（（θ-φ）/2））

其中θ--土方边坡角度（°）

解得，sinθ=0.838

则，θ=56.942°>φ=10.00°，为陡坡

坡度：

1/tanθ=0.7

本工程的基坑壁土方坡度为1：

0.7（垂直：

水平）。

根据地质勘察报告，考虑到第二层土质为细砂松散-稍密，放坡应适当加大；加之由于施工时间为冬施期间，平均温度-10℃以下，当地标准冻深为2.6米，为冻土开挖，由于锡林浩特当地气候早晚温差大，为防止基坑壁土方一冷一暖土方坍塌，故基坑四周采用1：

1自然放坡。

坡顶设置挡水沿，坡脚设置排水沟见图-2，基槽防护见图-3，另用钢架管搭设靠梯作为人员上下基坑的通道，靠梯采用双管踏步，双面设置1米高栏杆，并及坑边防护栏杆闭合，通道栏杆见图-4，基坑内不少4条通道。

现场自然地坪标高为990.02～993.34之间，基地标高为986。

挖方前，应做好地面排水和降低地下水位工作。

由于开挖为降水开挖，且土壤含水率大于40%。

图-2基槽边挡水沿及防护栏杆示意图

图-3基槽防护栏杆示意图

图-4基坑通道示意图

开挖手段以挖掘机破碎锤开挖为冻土主，人工开挖为辅，由于场地狭小，开挖土方外运到甲方指定场区存土区内，运距均为2Km内，并使用两台2m3轮胎式装载机昼夜配合进行卸土后的场地平整工作，土方开挖周期为15天。

体育场一标段工程分三个流水段，土方开挖顺序从A端开始。

2、土方挖运

土方施工流程：

设备进场→场地平整→施工放线→地上、地下障碍物清除→开挖施工工作面→土方分层分步开挖（如遇流沙层应采取适当支护，支护完毕后再进行下步开挖）→开挖至槽底→清槽收土→后续施工。

土方运输流程：

挖土装车→出口处清土→清扫（冲洗）轮胎→出场外运

（1）挖土机挖土分步开挖，根据基地标高情况由浅入深，分层次分区域进行开挖。

（2）用推土机或铲车平整现场道路。

3、施工管理及技术要求

（1）对于素填土、粉质粘土，开挖时控制挖深，一步开挖不宜过深，以免坍塌。

（2）土方开挖到基底时，预留土层厚度采取人工清理。

工人用平底锹清土，清除的土用铁锹直接推铲或用手推车运至挖土机回旋半径之内，由挖土机将土挖走。

（3）挖土时注意周边管线，开挖浅部2～4m厚度土层时，需有人跟铲作业，注意观察周边暗埋物的情况。

4、挖土标高控制

挖土标高误差和平整度均严格按规范标准执行。

机械挖土接近坑底时，由现场专职测量员用水平仪将水准标高引测至坑底。

然后随着挖机逐步向前推进，将水平仪置于坑底，每隔1m设置一标高控制点，纵横向组成标高控制网，以准确控制基坑标高。

5、在土方开挖同时为了保证基槽底不受冻，槽底均用塑料布、毛毡覆盖，且每种材料不少于一层，塑料布、毛毡搭接不少于500mm。

6、开挖过程中，现场土方挖运施工实施统一指挥、统一协调，测量队跟踪测量，严禁超挖。

全部土方由10台10m³载重汽车运到甲方指定场区存土区，运距2km内，并使用2m³轮胎式装载机两台台配合进行卸土后的场地平整工作。

开槽后应加强钎探工作，钎探点满布，间距1500m，梅花形布置，钎探完毕后及时通知勘察、设计、监理等有关单位验槽。

五、土方开挖的质量保证措施

挖土前要了解和掌握施工现场的水文地质资料，并作好相应准备。

基坑开挖以所放上口线为准，严格按要求坡度放坡，精心作业。

施工中配备专职测量人员进行质量控制，及时复撒灰线，以水准仪严格控制开挖深度。

挖掘过程中如遇不明障碍物或各类管线，必须及时向甲方和现场管理人员汇报，不得擅自处理。

1、防超挖措施：

（1）土方开挖时根据坡度在基坑上口放出控制点，开挖时用水准仪随时观测。

（2）施工时配备专职测量人员进行质量控制，及时复撒灰线，将基础开挖下口线测放到槽底。

测放槽底标高控制线，并随人工清底用水准仪监测、控制开挖标高。

（3）操作者换班时，要求交接挖深、边坡、操作方法以确保开挖质量。

（4）人工挖土分层均衡下挖，每挖1m检查边线和边坡，随时纠正偏差。

2、防遗洒措施

（1）挖掘机装车不得过满，各出、入口设专人清扫车辆及门口卫生。

（2）运输车辆车顶满盖苫布，车辆转弯速度要慢，防止甩土。

3、组织机构图

六、井点降水

考虑本工程水位高于基础，且基础面积大，降水时间长，需要经过一个冬季，本工程采用大口径井点降水（一井一泵），井深25米，混凝土井管昼夜抽水，开工前一周开始降水，全部基础回填完毕后一周开始逐步停止降水，停水过程为两周。

租赁320KW发电机备用电源，水泵采用电动多极离心清水泵，扬程120m以内。

1、井点布置

（1）井深长度计算

H′=H+Δh+iL+l

式中H′——井点管埋设深度（m）；

H——井管顶至基坑底面的距离（m）；4.6m；

Δh——降水后地下水位至基坑底面的安全距离（m）；1.0m；

i——水力坡度，及土层渗透系数，地下水流量等因素有关；取1/8；

L——井点管中心至最不利点（沟槽内底边缘或基坑中心）的水平距离（m）。

32m；

L——滤管长度

H′=4.6+0.5+1/8×34+12=21.35m

（2）总涌水量计算

采用无压完整井井点系统计算：

Q=

式中Q——井点系统总涌水量（m³/d）；

K——渗透系数（m/d），砾砂层渗透系数最大；

H——有效降水深度（m），有效降水深度及水位在降水管内降水深度S及降水管虑管长度长度L有关，详见下表：

S/（S+L）

0.2

0.3

0.5

0.8

H

1.3（S+L）

1.5（S+L）

1.7（S+L）

1.84（S+L）

注：

S/（S+L）的中间值可采用插值法求H

R—抽水影响半径（m），R=1.95s

；

s——水位降低值（m）；

——基坑假想半径（m）；

Q=

=31076.5m³/d

（3）单根井点管涌水量q

q=65πdl

（m³/d）

式中K——渗透系数（m/d），渗透系数（m/d），将水管基本处于粉砂土中，查地质勘查报告得知细砂层渗透系数为1m/d；

d——虑管直径（m）；

l——虑管埋深（m）。

q=65×3.14×0.3×12×1=725.4m³/d

（4）确定井点数量及间距

井点口数

（根）；n=1.1×31076.5/725.4=48口井

井点间距

；

D=586/48=12.2m。

另基槽内设5口观测井，观察水位变化，共计53口井。

（井点布置及材料详见附图-1）

在井点降水之前，通过以上几个步骤计算出管井的数量、间距、深度等等，为井点降水施工做好准备，降水一定时间后根据现场实际出水量对降水过程作相应的调整：

如将水达不到预期效果，就应采取三排井管降水，如还达不到效果则必须增加止水帷幕等其它措施辅助降水。

1、工艺流程

2、操作要点

（1）施工准备

详细调查地下管线分布情况（走向及埋深），关闭、阻断渗漏水源。

调查场地周围雨、污水管线，清除管道淤泥，安排排水通道。

组织项目人员进行班前教育和安全、技术交底。

水、电齐备，场地平整后，人员、材料、设备进场。

连接水、电，安装调试设备。

规划现场平面布置，合理安排成井设备和施工顺序。

（2）测放井位

井位步距要考虑抽水要求，井位平面布置图布设井位测量地面标高，井位及要求位置偏差≤300mm，井位遇有地下障碍物需进行破碎，当因障碍物影响而偏差过大时，应考虑调整。

定井位由专业测量人员进行，井位应设置显著标志，必要时采用钢钎打入地面下300mm，并灌入石灰粉。

（3）安排排水通道

根据场地条件将井水通过排水通道排到甲方指定位置。

（4）钻孔

管井采用CZ-22型冲击钻机和反循环钻机工艺成孔，地层自然造浆护壁。

根据第一口井成孔情况，确定局部钻进到砂卵石地层时，采用膨润土护壁成孔。

孔径不小于600mm，钻孔应保持圆正垂直，孔深不小于设计深度，正偏差≤200mm。

（5）终孔清孔

井管下入前应注意清水置换泥浆，并用水泵或捞砂管抽出沉渣，使井内泥浆密度保持在1.15-1.25g/cm3。

（6）下管

井管采用无砂砼管，在混凝土预制井托上放置井管，在底部中间设导中器，四周栓8号铁丝，缓缓下放，当管口及井口相差200mm时，接上节井管，接头处用玻璃丝布粘贴，以免挤入泥砂淤塞井管，竖向用2-3条30mm宽竹条绑扎井管管身，固定井管。

底端井管作为沉砂管。

为防止上下管节错位，在下管前将井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨、泥砂或异物进入井中，井管要高出地面300mm，井口加盖。

（7）填滤料

井管下入后立即填入滤料。

滤料沿井孔四周均匀填入，宜保持连续，将泥浆挤出井孔。

填滤料时，应随填随测滤料填入高度，当填入量及理论计算量不一致时，及时查找原因。

不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。

洗井后，如滤料下沉量过大，应补填。

滤料必须符合级配要求，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%。

（8）洗井

成井后需用污水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得少于6次。

抽水至井内完全出清水止。

洗井应在成井4小时内进行，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化难以破坏，影响渗水效果。

洗井后可进行试验性抽水，确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求。

（9）水泵安装

潜水泵用钢丝绳吊放，泵的端部至井底距离不小于1.5m。

安装并接通电源，每井附近设置电闸箱，预埋电缆，做到单井单控电源，并安装漏电保护系统。

考虑降水时间的长短，配备不同规格型号的抽水设备，另外要配备备用潜水泵，以便出现故障后及时更换。

每井配备一逆水阀门进行出水控制，以免发生倒流现象。

（10）排水系统

排水系统需根据基础施工现场的出口位置和排水位置，南侧和北侧各设两根150mm镀锌钢管作为主要排水管道，长度分别为108米、212米、219米、444米，四根总长度为731米。

用PPR80mm管及抽水泵连接，向镀锌钢管排水，PPR80mm管长度分别为1#9米、2#21米、3#34米、4#49米、5#64米、6#79米、7#95米、8#111米、9#127米、10#143米、11#158米、12#174米、13#190米、14#174米、15#158米、16#143米、17#127米、18#111米、19#95米、20#79米、21#64米、20#49米、23#34米、24#21米、25#29米、26#37米、27#50米、28#47米、29#48米、30#59米、31#75米、32#91米、33#107米、34#123米、35#139米、36#155米、37#172米、38#189米、39#172米、40#155米、41#139米、42#123米、43#107米、44#91米、45#75米、46#36米、47#35米、48#19米通向150mm镀锌钢管排水管线，PPR80mm管总长为4486米+48（口井）×25米=5686米，排水管采用橡塑保温100mm厚，镀锌钢管管道铺设采用一定的坡度，一般为1.5‰。

（11）供电系统

供电系统是保证降水工作安全、可靠运行的关键环节。

根据现场降水工作的总用电容量，配设供电线路，并配置应急自备电站，及市电组成准双回路系统。

备用发电机组必须在基坑开挖之前就位，并做好现场调试工作，确保市电停电时及时投入使用。

（12）抽降

降水工作从土方开挖之前七天开始，昼夜不停抽水，直至回填土完毕之后七天开始逐步停止降水，停水过程为两周（防止地下水位上升过快使基础上浮）。

联网抽降后应连续抽水，不应中途间断，水泵、井管维修应逐一进行。

开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可有间隔的逐一起动水泵，根据现场情况适当作出调整。

抽出来的水分别流入南北两侧事先砌好的两个沉砂池中，每个沉砂池为9㎡，待沉淀完毕后排出。

（13）水位观测

为了控制和了解在抽水过程中地下水位的变化情况，同时为土方开挖提供可靠的依据，达到指导施工的目的。

拟定在抽水前进行静止水位的观测，抽水初期每天早晚观测2次，水位稳定后每天观测1次，水位观测精度±2cm。

（14）补救措施

当降水不能降至预期水位时可采取如下补救措施：

加强降水井的抽水力度及效果；降水井经长时间抽水可能造成淤井、死井现象，可采用洗井设备重新洗井至抽水正常；加大抽水泵的功率，采用大功率泵抽水；在原有降水井之间补打降水井。

（15）辅助降水措施

场区内如局部在隔水层潜水不能完全通过降水井排出，土方开挖见水时可采用明排法排水，即在沟槽内沿槽边挖排水沟，并间隔一定距离挖集水坑，坑内下入过滤管，管外填充级配砂石，在管内下泵抽水。

在坡壁渗水处应插入导水管，将坡壁水排入下面的排水沟。

3、施工质量保证

（1）质量保证体系

为确保工程质量，建立和健全质量管理保证体系，建立项目经理部及监理工程师指导下的质量管理领导小组，在施工组织、管理、技术、后勤供应服务、思想政治工作等几个方面，建立既有分工又能合作的质量保证体系，明确管理的职能、职责、权限及有关的测试、评定验收标准。

项目经理部设立技术质量监控小组，负责整个工程的全部技术、质量监控工作，制定事故处理方案，搞好职工业务教育及技术攻关，并对整个工程各工序质量实行昼夜监控。

施工中，各岗位在技术负责人的指导下，各司其职，将技术交底落实到各机台班组，并随时检查落实情况，严把施工中的质量关。

（2）质量保证措施

现场成立降水管理小组，由专门技术人员进行现场管理，对施工过程中和施工质量严格控制。

布设降水井时，井位应根据施工图纸严格选定，须避开地下结构和预埋管线位置。

进场材料按要求进行复试，机械设备要严格检查，不符合要求的一律不得使用。

降水施工期间应保证连续供电，在发生供电障碍时应立即启用现场发电设施发电，避免因停电造成井内水位上升，影响施工。

降水井在施工完成后和降水期间，井口加设井盖，防止落入杂物，在井位插警示标志，防止其它施工对井管造成损坏，并由专人进行维护。

现场必须备用足够的潜水泵，维持降水人员随时检查水泵的工作情况，及时更换运转不良的水泵。

加强观测工作，对地下水位，水流动态、地面沉降等进行详实记录，并及时进行汇总、分析。

七、防坍塌措施

1、按方案要求放坡，边坡要修整整齐。

2、土方开挖在基坑周围应设置必要的排水沟和集水井，统筹作好基础施工排水工作，不使基坑老土淹泡在水中，保持坑内干燥。

3、为保证工程质量和避免塌方和减少地表沉降，基础工程要抓紧施工。

4、槽、坑、沟边1m以内不得推土、推料、停置机具。

槽、坑、沟边及建筑物、构筑物的距离不得小于1.5m，特殊情况必须采用有效的技术措施。

八、环保措施

1、降低噪音污染措施

（1）施工现场遵照《中华人民共和国建筑施工场界噪声限值》制定降噪制度和措施；

（2）现场挖掘机及运土车在场区内禁止鸣笛；

（3）噪音较大的机械尽量安排在白天工作；

（4）对人为施工噪声应有降噪措施，最大限度减少噪声扰民。

2、降低粉尘污染措施

（1）当风力＞4级不挖土;

（2）场门口洒水防止尘土飞扬；

（3）派专人进行防尘存土区域及时绿网覆盖及卫生保洁工作。

九、施工安全及环境保护措施

在施工中，始终贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产工作方针。

1、进入施工现场的人员必须按规定戴安全帽，并正确系下颌带，不系者视同违章。

2、开挖槽、坑、沟深度超过1.5m时，设置人员上下移动爬梯。

夜间设红色标志灯。

3、开挖过程中及时根据开挖区段分别设防护栏杆围挡。

4、作业前查明施工场地明、暗设置物（电线、地下电缆、管道、坑道等）的地点及走向，测量基点、观察点，并采用明显记号标记，严禁在距离电缆1m以内作业。

5、槽、坑、沟边1m以内不得推土、推料、停置机具。

槽、坑、沟边及建筑物、构筑物的距离不得小于1.5m，特殊情况必须采用有效的技术措施。

6、在施工中遇下列情况之一时应立即停工，在符合作业安全条件时，方可继续施工：

（1）土体不稳定，有发生坍塌危险时；

（2）气候突变，发生暴雨时；

（3）槽底涌水冒砂，出现陷车、坡道打滑时；

（4）工作面净空不足以保证安全作业时。

7、配合机械作业的清底、平地、修坡等人员，应在机械回转半径以外工作。

8、自卸汽车等在坡道停放时，下坡停放应挂上倒档，上坡停放应挂上一档，应使用三角木楔等塞紧轮胎。

9、现场所用设备布局合理，安装牢稳，作业执行《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001要求。

10、定期对使用设备维护保养、保证不带病运转，设备完好率达到规定标准。

11、严格按规程进行操作，发现机械故障及时处理，不得强行运转，以免损坏设备或降低设备使用寿命。

12、现场配备必要的灭火器材。

13、土方外运过程中沿外运路线每天安排2名清洁工人清扫路面，洒水车不间断洒水，每天平均洒水2车。

3、现场文明施工措施。

14、夜间施工时，照明灯俯向基坑，降低对附近居民的光污染。

15、及时做好现场清洁，防止水、泥浆外溢。

16、门口设有专人刷车、水冲，防止泥土带出场外。

十、机具、人员配备

机具、仪器：

序号

机具名称

规格型号

额定功率

数量（台）

设备状态

1

挖掘机

PC200-7

107

2

良好

2

自卸汽车

NXG3205DP

/

10

良好

3

装载机

ZL50

/

3

良好

4

全站仪

1

良好

5

经纬仪

1

良好

6

水准仪

1

良好

劳动力：

1

清运工人

40（人）

2

测量工

4（人）

附图-1井位布置及排水示意图