深基坑土方开挖专项施工设计方案.docx
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深基坑土方开挖专项施工设计方案
军人服务中心（二期）工程塘大厦
深
基
坑
土
开
挖
专
项
施
工
案
泰宏建设发展有限公司塘大厦项目部
2013年7月2日
审批页
编制：
年月日
审核：
年月日
批准：
年月日
一、编制依据
二、工程概况
2.1工程概述
2.2工程目标
2.3围环境条件
2.4场地工程地质情况
三、基坑维护设计概况
3.1基坑围护设计案基本情况
3.2基坑排水案
四、施工部署及施工计划
4.1总体部署
4.2施工进度计划
五、施工案和技术措施
5.1施工准备工作
5.2施工案
5.3拟投入机械设备
5.4劳动力计划
5.5项目班子组织和管理
5.6土钉墙及喷锚施工
六、基坑及围管线工程监测
6.1设计要求的施工监测
6.2施工单位监测措施
七、文明施工、质量安全保证措施
7.1文明施工措施
7.2质量安全保证措施
八、基坑支护应急措施
九、冬、雨季季节的施工措施
土开挖专项施工案
一、编制依据
1、勘察研究院提供的地质勘察报告
2、设计提供的基坑围护施工图纸
3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
4、《混凝土结构工程施工质量验收规》（GB50204-2002）
5、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
6、《建筑变形测量规程》（JPJ/T-97）
7、《基坑土钉支护技术规程》（CCECE96:
97）
8、《锚杆喷射混凝土支护技术规》（GB50086-2001）
9、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
10、工程的施工组织设计
11、其它有关规规定
二、工程概况
2.1工程概况
工程概况
拟建军人服务中心（二期）工程场地位于市塘路与菜市街交叉口东北角，场地东侧为弓背街，北侧为塘箱包城,西侧为在建二七区德化街人防工程。
场地东北角的坐标为X=46686.094，Y=68943.014；西南角的坐标为X=46523.755，Y=68881.316。
基坑开挖深度为自然地面下16.0m。
开挖总量约为16万立米。
2.2边环境
位
相邻建（构）筑物
距离筏板边线
说明
东侧
道路、7层住宅楼
4m、12m
砖混天然地基埋设2.5米
北侧
道路、2-4层商业
4m、9m
框架天然地基埋设1.5米
西侧
在建人防工程
1.7m---2.5m
基坑深度约为16米，共同施工
南侧
道路
15.5m
---
2.3工程目标
2.2.1质量目标：
达到现行建设工程施工质量验收规的合格标准，
2.2.2安全生产文明施工目标：
在整个施工过程中杜绝塌杜绝伤亡事故。
场地全部硬化，无扬尘、泥水现象。
2.2.3工期目标：
确保在120天完成土开挖的施工任务。
2.4场地工程地质情况
根据地质报告，场地地形比较平坦，地貌单元为黄河冲积平原的西南边缘地带，对地基土按岩性及力学特征分层后，从上到下分层描述如下：
第1层：
杂填土,杂色,稍湿,稍密-中密,以粉土为主，夹有粉砂，含少量水泥块、砖块等建筑垃圾及三七灰土，表层为约15cm厚的水泥路面，其下分布有旧房基础及旧水泥地坪，深1-4m不等。
第2层：
粉土,褐黄色,稍湿,稍密,干强度低,摇振反应中等,无光泽反应,韧性低,含少量云母，偶见贝壳碎片，砂粒含量高。
第3层：
粉土,褐黄色,稍湿,中密-密实,干强度低,摇振反应中等,无光泽反应,韧性低,含少量云母，偶见贝壳碎片及，砂粒含量高。
第4层：
粉质粘土，黄褐-红褐色，硬塑-坚硬，干强度中等，无摇振反应，稍有光滑，韧性中等，含较多钙质条纹，偶见，局部含较多砂粒。
第5层：
细砂,黄褐色,稍湿,密实,颗粒级配一般,主要成分为云母、英、长，含少量贝壳碎片。
第6层：
粉土,黄褐色,稍湿,密实,干强度低,摇振反应中等,无光泽反应,韧性低,含较多贝壳碎片及黄色条纹，偶见钙质结核。
稍有粘性，局部含砂粒。
第7层：
粉质粘土，褐黄色，硬塑-坚硬，干强度中等，无摇振反应，稍有光滑，韧性中等，含大量。
第8层：
粉质粘土，红褐色，硬塑-坚硬，干强度中等，无摇振反应，稍有光滑，韧性中等，含较多及铁、锰质氧化物。
地下水类型为潜水，受边基坑降水影响，现地面下18.0-18.5米左右（绝对高程83.79-84.21米）；
三、基坑围护设计概况
3.1基坑围护设计案
综合考虑工程地质条件、基坑开挖深度和围环境条件，设计决定上部采用土钉墙、下部为桩+锚索支护结构体系，以及复合土钉墙支护体系。
北、东、南侧上部四米为1:
0.3放坡+土钉墙结构，下部采用桩锚支护。
锚索为4-5排，灌注桩桩径700-800，桩间距1.5米。
西侧为二七区德化街人防工程，承建单位为凯浦置业股份有限公司，该人防工程外墙线距离红线为0.2—1.0米。
本工程筏板距离红线1.5米。
根据《市建设项目联审联批日报》第三十七通报，本着互通、互惠、节约的目的，两个工程相邻面挖通并同时施工，人防工程基坑深度绝对标高为86.0米，本工程西侧基坑埋深绝对标高86.4米。
北侧南侧支护桩至人防工程外墙位置，确保两个基坑相邻面完全衔接。
3.2基坑降排水案
根据地质勘探报告的地下水位在绝对标高83.79-84.21米，在基坑电梯井等位置会受到地下水的影响，局部位置会受到地下水季节性影响。
待开挖至设计高度后根据现场实际地下水位采取相应的排水措施。
四、施工部署及施工计划
4．1总体部署
由于本工程施工场地狭小，土开挖深度深，土量相对较大（约160000M3），且工期紧迫。
根据本工程基坑及围护特点，土开挖总体安排三个阶段。
第一阶段：
安排2台Pc200-4型挖机开挖第一层土（-3.0米处），至第二排注浆土钉下部。
边坡采用人工休整。
第一层土开挖完成后，立即进行土钉墙及喷锚的施工（施工道路部位待第三层土全部完成后及时施工）。
第二层土的开挖深度为-4.6米处，开挖至冠梁底部高程。
然后开始继续土钉墙的施工。
第二阶段；
按照原有的施工案开始北侧灌注桩的施工。
按照先北侧灌注桩—东侧灌注桩—南侧灌注桩的顺序。
在不同的施工阶段分段、分层、分幅开挖。
每层厚度2.8米为宜，共四层。
按照开挖顺序依次进行预应力锚索的安装及桩间土的支护。
第三阶段：
机械同第二层，并增加一台长臂挖土机（臂长约20米）用于最后坡道处土的挖除，期间穿插基底预留200-300mm的土采用人工修挖，并及时人工修筑排水沟和集水井。
4.2土开挖具体要求：
1）基坑土开挖，每层土开挖深度应在上层锚索拉锁定后进行,开挖深度不能超过锚索垂直间距；土开挖应分段开挖，分段长度20～25m，且需预留5m×5m的土墩。
2）土开挖及基坑围护期间禁对支护结构产生振动和碰撞。
3）土开挖施工时，应采取有效的施工措施防止桩间土流失。
4）土开挖完成后，要求立即对坑底进行封闭；条件满足时，应尽快回填土，减少边坡暴露时间。
5）土开挖应与土钉、锚索及降水施工密切结合，开挖顺序、法应与设计工况相一致.
4.3土开挖的具体计划安排：
土开挖共分九层，第一层和第二层为冠梁底标高以上土开挖，与土钉墙支护相配合，从北往南开挖，确保安全施工，工期为14天。
第三层到第六层土开挖配合支护桩和锚索工程的施工进行从南往北的开挖，工期为54天。
第七层到第九层为土收尾工程，主要是桩间土的开挖，难度较大，施工机械专人指挥，不得碰撞工程桩和围护桩，且最后大约剩余3000立用长臂钩机进行土装载外运，工期大约为50天。
5、施工案
5.1.1基坑开挖准备工作
1、组织现场管理人员和机械操作人员进行开挖前的现场交底明确开挖的顺序、部署开挖的具体要求，让现场管理人员对土开挖的过程有一个清晰的思路，并形成共识。
2、现场测量人员需对标高和轴线在开挖后的传递和引测，同时在开挖前要对所有测量仪器做规定校正。
3、挖土前准备工作和运土环境控制措施
土超深开挖前，进行现场挖土前标高控制点复查记录、组织专业挖土人员进行现场重点交底。
对所有运土车辆进行车况的检查登记备案工作，控制车辆装土高度，禁因装土高度或车况问题导致运输过程中出现沿途土散落现象。
确保主干道路不因运土而发生污染，采取必要的措施，防止挖运土过程中产生的大量灰尘，给过往车辆及人民生活造成不良的影响。
要设专人对边的道路进行跟踪清扫检查，必要时对运土出入口道路用湿麻袋进行覆盖，最大限度的减少对边环境的污染和对居民的干扰。
并向有关部门提交挖运土申请报告，注明挖土总量、时间，运输途径和环保措施等。
运土高峰期时车辆出入要设专人指挥，并限速行使，确保所有行人和施工人员的人身安全。
4、监测仪器表
序号
名称
型号
单位
数量
用途
1
全站仪
NTS-332R
台
1
测量距离
2
水准仪
DS3
台
1
测量高程
3
水准尺
5M
套
1
测量高程
5.1.2测量工程
1、基点、线交接
在现场准备工作期间，应会同业主代表、监理工程师及有关人员一道共同核对建筑总平面图、定位基准点、水准基点及高程，并逐项交接。
2、现场轴线定位控制网的测设
在施工准备阶段，由测量工程师根据总平面图和基准点坐标定出建筑物控制轴线，并绘制单位工程现场轴线控制图及测量定位成果图。
3、水准点
根据现场实际情况，建筑物选择坚固稳定的地，埋设水准基点，为了保证测量成果的正确性，安排专职测量人员进行测量，所使用的全站仪、水准仪及卷尺必须经检定合格并在有效使用期限。
5.2挖土施工案
5.2.1开挖前期工作及开挖的原则
1）土开挖前必须编制详细的围护结构、土开挖施工案，报建设、设计和监理单位认可，并进行专家论证。
禁将土堆放在基坑四。
2）基坑围不得堆载土，挖土机不得直接在支撑上行走。
3）挖土次序格遵循“分层开挖，禁超挖”及“大基坑，小开挖”的原则，安排专职测量人员全程跟踪测量，防止超挖。
根据后浇带位置及基坑挖深分区分段开挖。
在施工程序上做到边开挖边支护，分层开挖分层支护，土开挖必须和支护施工密切配合。
挖土至基坑底板标高后及时安排修土和砼垫层的浇筑，垫层应延伸至围护结构边，防止坑土体滑坡。
基坑支护案详见设计设计的基坑围护设计施工图。
4）基坑四设地面排水沟，防止地面水流入基坑为便于土开挖，在基坑采用盲沟、集水井式进行坑降排水。
5）土开挖前三天，专人办妥一切土外运必须的相关手续和必备的渣土证、环保噪音可证、车辆通行证等。
挖机提前进场，进行施工现场路面、车道平整，必要时运进适量建筑垃圾铺设汽车运输车道，确保汽车进出基坑的通行。
落实好施工技术，安全日报制度。
5.2.2施工准备工作
土开挖前安排专人负责办理一切相关手续和必备的渣土证、环保噪音可证、车辆通行证等。
土开挖准备挖土机械：
CAT-3202台用于大围挖土。
PC00-4小型挖土机2台用于支撑角、基坑等土开挖。
长臂挖机1台用于最后土挖除。
运土汽车：
重型自卸车20辆（载重20吨）。
排水设备5台。
人员准备：
为滿足工程质量和施工进度，加强土开挖的全面管理，组成土工程项目部。
配备人工修土人员10名，工地进出口清扫工5名。
钢筋工、木工、砼工、泥工等人员根据各工序的开展情况随时进行调整（详见土开挖劳动力计划表）。
5.2.3开挖时需注意面
1、坚持在设计指导下，根据各工况发生的先后顺序，格执行先撑后挖的原则。
2、在监测单位指导下，根据各个阶段的监测数据，及时采取各种有效措施，确保挖土施工的安全和基坑安全。
要及时向监测单位了解围护体系的支撑轴力，地下水位变化及边环境影响数据，做到信息化施工。
3、按设计意图进行土开挖，坚定执行安全第一的原则施工。
5.2.4土开挖施工法
1、第三层土开挖要在围护桩达到规要求强度后才能进行。
开挖前对场运输道路进行修筑、回填，用挖机反复碾压成型。
挖土机械配备CAT320挖机2台用于大面积开挖，运输汽车配备20辆重型自卸车。
2、第二层土开挖待第一道土钉墙强度达到要求后，基坑挖土采用分层分段开挖，由北向南进行。
土一次性全部外运。
3、第三层以下土开挖与第二层开挖式相同并结合人工修挖，开挖至底板标高。
在基底保留200-300mm土层，然后全部采用人工休整确保基底平整，坑底桩间土挖土采用小型挖机施工。
挖出的土短驳至出口用长臂挖机装车外运。
施工过程中做到专人负责，挖机斗不得碰撞围护桩，基坑及时抽排水，确保整个基坑的安全。
5.3拟投入机械设备
拟投入的主要施工机械设备表
序号
设备或
设备名称
型号规格
国别产地
制造年份
数量
额定功率
/kW
生产
能力
备注
1
水准仪
DS3
2011.1
1
完好
2
汽车
五十铃
20
90
完好
3
潜水泵
QY15-26-2.2
5
1.0
完好
4
挖掘机
CAT320D
3
1m3
完好
5
自卸车
斯太尔
2003.9
20
20t
完好
6
装载机
50
1
3m3
完好
5.4劳动力计划
劳动力计划表（单位：
人）
工种级别
按工程施工阶段投入劳动力情况
土开挖
普通工
10
放线工
4
机具工
4
司机
25
电工
2
维修工
4
5.5项目班子组织和管理、主要作业班组、责任人
本土开挖工程量大，涉及的工种多，施工管理班子的合理组织是整体施工中非常重要的因素，将对保证工期和质量、安全、文明施工起到关键性的作用，也是一个工程能否顺利完成的重要保证。
为确保本工程的工期、质量、安全、文明施工达到预定的目标，将组织以下土开挖项目部的组织结构图。
如下
项目经理
项目副经理项目技术负责人
施观质安材环
工测量全料保
员员员员员员
六、基坑、围管线工程监测
6.1设计要求的施工监测
1）本围护工程开挖深度围处于填土、粉质粘、细沙土地基，除进行安全可靠的围护体系设计、施工外，还应进行现场监测，做到信息化施工。
监测容主要为基坑深层土体水平位移、支撑力和围建筑物、道路以及管线等的沉降观测，专业管线的监测应请有资质的专业单位进行监测。
2）基坑工程现场监测的容：
（1）坡顶部水平、竖向位移；
（2）基坑边地表竖向位移；
（3）锚索拉力；
（4）边道路沉降；
（5）边建筑物沉降；
（6）边管网监测；
（7）深层水平位移；
（8）地下水位。
3）监测警戒值：
基坑类别
序号
监测项目
允变形绝对值（mm）
变化速率（mm/d）
一
级
1
桩顶水平位移
30（35）
2-3
2
桩顶垂直位移
20（30）
2-3
3
深层水平位移
50
2-3
4
地表竖向位移
30
2-3
5
领近建筑物沉降
10-20
1-3
6
锚索力
（0.6-0.7）f2
-
7
地下水位
1000
500
在基坑开挖过程中应定人定期进行观测，有异常情况应进行连续观测，并及时通知有关单位，以便及时处理。
4.）基坑监测要求
1．本基坑共设变形观测点26个。
（详见基坑支护监测平面布置图）。
2.对基坑围的环境检测，应在围护桩施工前进行，并将测得的数据及围现场记录在案。
3.一般情况下开挖期间每天观测二次，如遇位移、沉降变化较大时，则应增加观测次数。
4.观测数据应当每天填于规定的记录表格，及时向建设、设计、监理、施工单位提供真实、可靠和连续性的数据记录。
5.每天的监测数据应绘制成相关曲线，如位移沿深度的变化曲线，位移及沉降随时间的变化曲线等，根据其发展趋势分析整个基坑的稳定情况，以便及时采取安全措施。
6.所有测量仪器在使用前均应经过校核。
7.基坑开挖开始后，每应提供基坑开挖一监测阶段的中结报告。
具体容包括一时间所有监测项目的发展情况。
6.2施工单位监测措施
为确保基坑及围环境的安全和正常使用，确保工程的顺利进行，设计对可能出现的险情做如下对策：
1）坡脚被动区临时压重或坡脚被动侧土体加固；
2）坡顶主动区土体卸土减载，并格控制卸载程序；
3）做好坡顶、坡面临时排水、封面处理；
4）通过斜撑或增设预应力锚索等支护结构临时性加固；
5）坑壁渗水应设引流管将水排出；
6）对险情段加强监测；
7）及时向勘察和设计等单位反馈信息，开展勘察和设计资料复审，按施工的现状进行工况验算。
8）开挖过程中遇到有砂层时，可减少开挖深度和长度，在两排锚索之间增设短土钉，开挖后可先喷射混凝土，在混凝土中掺入速凝剂等。
七．文明施工、质量安全保证措施
7.1文明施工措施：
1.专人负责办理各项审批手续和协调各有关部门的关系，取得多大力支持，确保工程顺利进行。
2.土施工中，车辆通行频繁，驶出工地的车辆要过洗车槽，并派专人冲洗车轮，打扫车厢，避免污染马路。
3.在施工现场及基坑围设置完善的排水系统，设置排水沟，经沉淀池沉淀后与市政官网联通，以利于现场排水。
4.本工程土开挖根据具体道路管制情况临时改道和在基坑外空地，暂时堆放部分土，待道路管制解除后再转运出去。
7.2质量安全保证措施
1.土开挖应格按照本案和围护案及有关施工规要求施工，开挖前做好施工技术交底工作。
2.机械挖土施工标高要控制在±10公分，人工挖土修整标高控制在±5公分，机械挖土至底板、承台底以上20-30公分时。
采用人工修土，确保不扰动基础以下土层。
3.在土施工过程中及时做好各种测量与控制，包括基坑边坡稳定和水位观测。
4.机械挖土中需配足人员，随时清槽修坡，将土堆在挖机开挖的地，确保工程质量。
5.基坑开挖上部格按要求放坡，开挖时对围环境要认真检查，随时注意边坡的稳定情况，发现问题及时处理。
6.深基坑四设防护栏杆，利用压顶梁和部分支撑面作为安全通道，两侧安装安全防护栏杆，人员上下基坑设两个专业爬梯。
7.多台挖机作业时，距离要大于10米，挖土要自上而下，遂层开挖禁先挖坡脚的危险作业，人工修土操作人员间保持安全距离，一般2.5米。
8.需人工配合挖土的位置，禁使用机械，防止挖机碰到工程桩和围护体系，以免产生安全问题。
9.工人进场要进行三级安全教育后可上岗，施工前要对工人进行安全技术交底，进入施工现场必须戴好安全帽。
10.配合监测人员做好边坡的监测工作，出现问题及时汇报、处理。
八．基坑支护应急措施
1.开挖中，如出现边坡水平位移超过警戒值应停止开挖相应围的土，坑回填土或坑外卸土，减少围护桩的变形，分析原因，找出对策。
2.现场应准备应急抢险物资和设备，如钢管、水泥、草包、挖机等。
3.围建筑物沉降观测发现有超过规要求的，应立即停止该围你的施工，待沉降稳定后再开挖。
4.应保证连续供电，必要时自备发电机，保证降水的连续性。
九．冬、雨季等季节的施工措施
1.基坑土开挖时，要了解当天的气象和近期的天气情况，以便安排工作和施工计划的安排。
2.做好现场的排水措施，将地面水及时排出场外修筑好道路和排水沟，要防止雨水流入基坑。
3.现场机械设备要做好防雨、防雷、防潮、放漏电等措施，并接好接地安全保护装置。
露天机械一定要搭设临时防护棚。
4.遇台风、大雨、或六级以上大风禁施工，基坑施工机械要及时撤出基坑，塔吊禁使用，缩短塔吊吊钩的高度并加以固定。
确保机械的安全。
5.大雨过后要及时排除基坑的积水，对基坑围护结构进行检查，确定围护结构安全，经项目负责人同意后才能施工。
6.落实安排值班人员，对关键部位定时检查，对停水、停电、通讯中断时要有充分准备的对策。
7.制订冬季施工可行的措施，作出具体详细作业计划，要向作业班组进行冬季施工技术交底。
8.冬季施工基坑底预留土应加厚，人工修完土应技术浇筑砼垫层，浇筑好的砼垫层及未浇筑的面层要技术覆盖，以防霜冻。
9.商品砼要控制原材料，砂、骨料和水灰比，降低砼的坍落度，对砼进行覆盖草包和朔料膜。
10.在冬季砼施工时掺入适量的抗冻剂及早强剂，提高砼自身的抗冻能力。
11.在养护过程中要有良好的保温和保湿覆盖措施。
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