基坑支护土方开挖专项施工方案.docx

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基坑支护土方开挖专项施工方案

河南企业联合大厦及豫发艺术中心项目基坑土方开挖工程

施

工

方

案

审批：

审核:

编制:

编制单位：

河南省建设集团有限公司

时间：

2015年10月

一、工程概况........................................3

二、编制依据.........................................5

三、施工准备.........................................6

四、施工部署........................................7

五、施工方案.........................................7

六、事故处理及预防措施...............................12

七、施工应急预案.....................................13

八、安全施工管理措施.................................23

九、文明施工措施....................................24

十、质量保证体系及保证措施...........................25

十一、雨季施工措施...................................34

十一、附件...........................................35

1、工程概况

河南企业联合大厦及豫发艺术中心项目位于郑州市龙子湖区尚贤路和明理路交叉口，东邻明理路。

河南企业联合大厦主楼25层，地下3层，裙房地上4层，地下3层。

豫发艺术中心地上2层，地下3层。

高程测量基准点的绝对标高为85.0m，场地地面标高为84.04-84.71m，地面最大高差为0.67m，基坑开挖深度为地面以下16.1m。

现有最高水位8.24m，基坑降水设计按8.0m考虑。

基坑东邻明理路，拟建建筑地下室边线东距明理路的路沿石15m，另外基坑东侧有一变压器和电线杆，距离基坑2.5m，其余北、西、南三侧均为空域场地。

本工程基坑周长约352m，深16.1m。

基坑设计支护形式为地面以下4m为1:

0.2放坡加土钉墙支护（除基坑北侧和变压器周边），以下为钢筋混凝土灌注桩加预应力锚索体系支护。

基坑平面图附后。

2、工程量统计表：

名称

规格型号

工程量

土方

约11.43万M3

3、地质情况：

根据郑州岩土工程勘察设计院提供的河南企业联合大厦及豫发艺术中心工程场地岩土工程勘察报告》，现自上而下详细描述如下：

第①层：

粉土（Q4-3al）

褐黄色,稍密,稍湿,干强度低，韧性低，无光泽反应，含蜗牛壳屑、铁锰质结核，偶见小姜石,局部相变为粉砂，本层层底埋深3.0-3.8m,层厚3.0-3.8m。

第②层：

粉质粘土（Q4-3al）

黄褐色,可塑-软塑,偶见淡水田螺外壳,常见铁锈状斑点及白云母碎片,干强度中等,韧性中等,稍有光泽,摇振无反应。

局部夹有粉土薄层或透镜体。

本层层底埋深4.0-5.2m层厚0.3-2.0m。

第③层：

细砂（Q4-3al）

黄褐色，饱水，中密，砂粒成分以石英、长石为主，含少量云母和暗色矿物，砂质不纯，局部相变为中砂或粉砂，本层层底埋深6.0-7.3m，层厚1.3-3.0m。

第④层：

粉质粘土（Q4-2al+l）

灰黄色或灰色，可塑-软塑，干强度中等，韧性中等，稍有光泽，摇振反应无。

本层层底埋深7.4-13.2m,层厚1.1-6.2m。

第⑤层：

细砂（Q4-1al）

黄褐色或灰黄,饱水，中密-密实,局部过渡为粉砂或中砂，中间夹有粉土薄层，砂粒成分以石英、长石为主，含少量云母和暗色矿物，分选较好，级配一般，局部为中砂。

本层层底埋深31.0-33.6m,厚19.2-26.2m。

第⑥层：

粉质粘土（Q4-1al+pl）

黄褐色,可塑-硬塑,干强度中等，韧性中等，稍有光泽，摇振反应无，含小姜石及铁锰质结核。

本层层底埋深33.8-34.8m,层厚1.2-3.0m。

第⑦层：

细砂（Q4-1al+pl）

黄褐色,饱水，密实，砂粒成分以石英、长石为主，含少量云母和那色矿物，分选较好，级配一般，局部相变为中砂。

本层层底埋深35.0-42.6m,厚7.6-8.3m。

第⑧层：

粉质粘土（Q4-1al+pl）

黄褐色或黄棕色，可塑-硬塑，见有植物根系和螺壳片，含姜石及铁锰质结核，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽，摇振无反应。

本层层底埋深44.5-45.2m，层厚2.4-3.4m。

4、水文地质条件

本场地在勘探期间实测地下水位埋深为8.24-8.91m左右，水位标高为75.8m，含水层为粉土和下部的粉细砂层，历史最高水位标高83.0m，近3-5年，在不受人工降水影响情况下，场地内地下水最高水位绝对标高为81.5m。

地下水位的年变化幅度约1.0m，设计抗浮水位埋深可采用自然地面下1.5m（自然地面标高84.5m考虑），抗浮水位绝对标高83.0m，地下水类型属孔隙潜水类型，其动态主要受大气降水及地下水开采影响而变化。

根据在本场地钻孔中取水样分析，地下水化学类型属HCO3·Ca型水。

二、编制依据

1、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87）；

2、《河南省建筑边坡与深基坑工程管理规定》（豫建[2010]25）；

3、《河南企业联合大厦及豫发艺术中心基坑工程施工图》

4、郑州岩土工程勘察设计院提供的《河南企业联合大厦及豫发艺术中心工程场地岩土工程勘察报告》

5、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；

6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；

7、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；

8、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

9、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ-2005；

10、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；

11、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012

12、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

13、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

14、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2012

15、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98

16、《建筑深基坑工程施工安全技术规程》JGJ3112013

17、《土石方工程施工技术标准》（JGJ180-2009）。

其它施工过程中用到的规范，若暂未列出规范，均按现行最新版规范执行。

三、施工准备

1、技术准备：

1.1、技术资料准备:

接到图纸后，及时组织技术人员熟悉图纸，并参照地质资料、技术标准等，尽快与建设单位、设计单位、监理单位洽商，做好图纸会审工作。

及时组织技术交底，对施工关键点、基坑支护参数及工程的质量要求要详细文字交底，做到人人心中有数，严格按设计及规范要求施工。

1.2、定位及高程控制：

进场后及时与建设单位沟通，以书面形式索取基准点的资料，把标高控制点及轴线定位点引入场内，制定放线方案和措施，建立现场平面方格网，作好记录。

并做好基准点的保护工作。

1.3、编制质量计划:

依据本工程质量目标编制质量计划，并认真贯彻实施。

制定完善的岗位责任制，形成配套的技术力量，对工程质量进行全过程控制。

2、现场准备：

2.1、大门：

现场设置两个大门，按照文明施工标准设置大门，在北侧大门口设置“五牌一图”。

施工现场根据文明施工要求书写有关内容和进行美化。

2.2、临时设施：

施工现场设置办公室、会议室、生活用房等临时活动房，且符合公司文明施工标准要求，并在门口挂牌标识。

2.3、施工现场：

施工现场的场地做到平整，无坑洼，无障碍物；场内临时道路坚实、平整，保证畅通。

按照施工平面布置图设置灭火器械、灭火用砂等消防器械。

2.4、临时用电、临时用水满足安全生产要求。

3、机械准备：

进场前组织人员对机械设备进行检修和维护、保养，并进行试运行和认可，对设备状态进行标识。

并购买一定数量的各种机械设备的易损件，以备施工中换用。

提前做好计量设备及测量仪器的鉴定工作。

4、劳动力准备：

做好劳动力的培训和进场教育工作，特殊工种人员必须持证上岗。

根据施工进度,合理安排施工人员的进出场计划,优化组合施工人员,避免施工现场出现人员闲置、窝工现象，使整个施工有序进行。

5、通讯准备：

掌握业主、监理、设计院等工程有关人员的通讯方式，以便在施工中遇到疑难问题时及时联系，确保工程顺利施工。

四、施工部署

本项目土方开挖工程，根据深度分层分段进行，同时应与基坑支护工程施工严密配合。

因此施工时工序间应合理搭接、平衡协调及动态的计划调度，紧密地组织成一体。

五、施工方案

1、准备工作

基坑土方挖运需要土方施工单位的紧密配合，根据要求，首先平整、碾压场地，进行临水、临电、现场道路、洗车池等临设施工，为了便于施工及有利于基坑边坡稳定，土方开挖前还需做好定位放线工作，及时配合基坑围护单位做好边坡及井点降水设备的布设，各级井点先预抽水4—5天，待坑内水位下降至作业面标高下1米后开始挖土。

在完成上述准备工作，达到开挖要求后开始土方挖运。

2、土方开挖工程

（1）、开挖和坡道设计

土方作业要服务于基坑支护施工，开挖总体要求为“分层、分段、分块、对称、平衡、限时”，要坚持并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。

土方沿中部分别向南北两端方向整体分层开挖，开挖方向平面示意图及每层开挖厚度图示附后。

在北侧大门出口及东南角处预留两处汽车出土坡道，坡道为双向通行坡道，宽为8.0m，两侧放坡为1:

0.7，两侧参照基坑4m范围土钉墙支护设计进行进行保护（见后附图），坡道角取17°左右。

坡道用挖掘机来回碾压，并分层铺设500mm厚以碎粘土砖和碎混凝土块，碾压密实，再浇筑C25混凝土250mm厚。

坡道两侧安装安全护栏与基坑护栏封闭，并安装警示灯。

收坡道分层梯段式接力开挖时，最后采用20m长臂挖掘机挖土，尽量少剩土方量。

（2）、土方施工

各项临时设施施工工作完成后，即可进行土方开挖。

沿中部向南北两端方向进行，逐步扩散至东、西两侧，边挖边退。

配置4台挖掘机及40辆斯太尔重型自卸车。

大面积开挖时，空车和满载车可按开挖分区组织进出。

本工程土方实行整体全面分层分段开挖，分段长度25m（除预留坡道外）。

本工程方开挖共计分七层进行开挖，结合土钉和锚索的标高位置，每层土方开挖完成后的标高分别为-2.0m、-4.0m、-6.0m、-8.5m、-11.0m、-13.5m、-16.1m。

但进入下部砂层开挖时，每层基坑边坡周边开挖深度不得大于1m，必要时开挖深度控制在0.6～0.8m，边开挖边支护，确保土体稳定及基坑安全。

各层开挖厚度，见后土方开挖分层示意图（附后）。

每层土方开挖完成后的标高位于与支护体系的锚杆（索）位置下500mm，因此土方开挖要与护坡锚杆（索）施工密切配合。

每层土方开挖沿基坑四周边坡开始，开挖宽度约6m左右，分段长度在25m左右时，再回头沿中间后退进行。

待坡边有一定工作面应立即进行边坡支护施工，采用喷锚支护时，土方开挖后基坑支护必须在24小时内完成，并且土钉墙锚喷养护24小时后方可开挖下一层。

锚索施工完成

在土方开挖至距离主楼桩基顶500mm左右时，改为小型挖机配合人工进行开挖。

为保证基底土不受扰动，本工程土方机械配合人工开挖至基底设计标高以上300mm，以下采用人工清槽至设计标高。

因场地狭小，场区内无法堆土，开挖所有土方均运至15km外弃土点堆放。

（3）、土方施工质量控制标准

标高控制：

场地平整标高允许偏差±50mm，基坑槽底标高允许偏差-50mm。

平面尺寸控制：

基坑长宽由设计中心线向两边允许偏差+200mm或-50mm。

边坡坡度控制：

严格按照设计要求控制。

表面平整度：

允许偏差20mm。

3、土方施工质量事故预案

（1）在土方开挖过程中，如出现滑坡迹象（如裂缝、滑动等）时，应立即采取下列措施：

暂停施工，必要时，所有人员和机械撤至安全地点；通知现场管理人员，迅速采取处理措施，如用挖掘机在坡脚迅速回填；根据滑动迹象设置观测点，观测滑坡体平面位移和沉降变化，并做好记录。

基坑开挖到设计槽底后出现橡皮土：

严禁工人随意在槽底行走，铺设木板形成施工通道；将橡皮土部位清除，铺设砂垫层。

（2）超挖：

超挖深度不大于150mm时，垫层施工时用素混凝土补齐；超挖深度大于150mm不大于300mm时，用级配砂石夯填；超挖深度大于300mm时，按1:

2放出台阶，分布夯填级配砂石。

4、基坑监测方案

本工程基坑按一级基坑进行监测。

支护结构施工和基坑开挖过程中须对围护结构、周边道路及建筑进行环境监测，信息须及时反馈建设、监理、设计、施工单位和相关职能单位。

基坑监测应由具有相应专业资质的第三方单位实施，详细监测方案由该测量单位具体编制。

监测包括以下内容：

坡顶水平位移和垂直位移；围护结构深层水平位移；周边地表竖向位移；周围建筑、地表裂缝；周边建筑竖向位移；周边管线变形。

基坑监测平面示意图（附后）。

（1）、监测要求：

1）、对基坑支护结构及周围环境的各种监测应在基坑开挖土方之前就进行，并将测得的原始数据记录在案。

2）、每天的观测数据应绘制成相关曲线，如位移沿深度变化曲线等，报告变形最大值及最大值位置。

3）、施工阶段每天监测1次，非正常情况下增加观测次数；完成基坑开挖与变形稳定后，可适当减少观测次数。

监测应进行到地下室外墙土方回填为止。

4）、应特别加强雨天和雨后的监测，以及对各种能危及支护安全的灾害来源进行仔细观测，严防坑外水流入坑内。

5）、施工中每天有专人收听气象预报，提早做好预防大暴雨等恶劣天气的准备。

6）、地下水位观测了解抽水期间水位的变化情况，从而对降水效果进行预测，保证基坑的安全。

降水井施工、洗井完毕后，提交包括所有井的实际井位及编号、井深等资料。

降水监测使用的观测井采用抽水井兼做，对观测井做好标记。

监测静水位（成井、洗井完毕后井内自然水位标高）、动水位（抽水水位稳定、抽水进行中的井内水位标高）及水位降深（静、动水位之差）。

（2）、报警界限：

1）、基坑周边坡顶水平位移累计达到30mm，或单日变形大于3mm或连续三日的单日变形大于2.1mm。

2）、基坑周边坡顶竖向位移累计达到20mm，或单日变形大于3mm或连续三日的单日变形大于2.1mm。

3）、基坑周边相邻建筑物沉降累计达到20mm，变化速率达到3mm/d或连续三日的单日变形大于2.1mm；

4）、道路的沉降累计值大于30mm，变化速率达到3mm/d或连续三日的单日变形量大于2.1mm。

5）、锚索应力监测报警值2S15.2：

240kN，3S15.2：

360kN，4S15.2：

480kN。

6）、深层水平位移达到50mm或变化速率达到3mm/d或连续三日的单日变形量大于2.1mm

7）、基坑周边水位变化达到500mm/d。

六、事故处理及预防措施

序号

情况

原因

常用的处理措施

预防措施

1

基坑发生整体或局部土体滑塌失稳

基坑未做整体稳定验算或对可能失稳的诱因重视不足，措施不力，忽视信息化施工的监测及预报；地层含水量较大，周边有跑冒滴漏现象，土层参数劣化。

坡顶卸载，加强未滑塌段的监测和保护，防止事故扩大

对软粘土或易失稳的砂土，应根据整体稳定验算，采用预先加固措施，防止土体失稳

2

桩间发生流砂、流土，使坑周地面开裂塌陷

支护桩布置不当，间距过大或侧壁渗漏，桩间有砂性土层，且有上层滞水时，极易发生流土、流砂事故

立即停止挖土、降水，桩间可加木板挡土、水泥砂浆抹面或桩间灌注混凝土封闭，进行加固处理等

采用混凝土桩支护结构时，应视桩后土质情况决定桩间距，一般间距不宜大于2D（桩径）。

3

基坑开挖引起流砂、涌土或坑底隆起失稳

基坑内外水位差较大，桩墙未进入不透水层或嵌固深度不足，坑内降水引起土体失稳

立即停止基坑内降水或挖土，也可进行灌水、堆料反压，有条件时可配合进行坑外降水。

待管涌、流砂事故停止后，再采用有效方法处理（如压浆、被动区加固）

基坑开挖前应补做地质勘察、查明不透水层分布深度和变化情况，应确保挡水桩墙进入不透水层1m以上

七、施工应急预案

1、应急组织机构

根据本工程的具体情况，成立项目应急组织机构，由项目经理负责并指定现场经理具体负责实施。

由现场经理、安全经理、专业责任工程师等各方面的管理人员组成应急组织机构。

应急组织机构见下表：

2、各级职责

⑴项目经理的职责

接到报警后，迅速奔赴现场，根据现场情况，初步组织指挥抢险救援，采取果断措施，控制现场形势并对周边建筑物受损情况作出判断，决定是否将事故影响范围内的居民搬离场地。

⑵专家组的作用

立即组织可以邀请到的相关专家人员到现场察看实际情况，通过专家组讨论确定下一步抢险救援措施。

⑶现场经理的职责

配合项目经理开展抢险救灾工作，组织现场人员及相关设备进行抢险，确保在短时间内使基坑得到安全。

⑷技术负责人的职责

配合项目经理开展抢险救灾工作，将专家组的讨论结果形成书面文件，以指导现场实施，避免因抢险出现次生危害。

⑸物资部的职责

负责抢险物资的及时供应。

⑹工程部的职责

负责抢险工作的现场指挥和抢险人员的安排。

把现场物资材料及时运到安全地点，将损失减小到最低程度。

⑺技术部的职责

负责抢险方案的现场确定和各种计划编制。

⑻行政部的职责

保证抢险作战人员的食品、茶水、毛巾充足，做好后勤保障，及时传达项目经理的命令和各种信息反馈工作，对广大职工进行宣传教育，鼓舞斗志。

3、危险源分析及预防措施、应急预案 

3.1危险源分析：

基坑发生坍塌滑坡，支护桩侧向位移，基坑坑底隆起，发生涌砂涌水，基坑渗水与漏水事故 ，火灾事故，人员伤亡事故 ，重大施工机械设备事故 ，自然灾害 ，基坑对邻近建筑物的影响 。

3.2 预防、应急措施  

3.2.1基坑坍塌滑坡预防及应急预案 

1、安全预防措施：

① 严格按设计文件和技术交底施工、严格控制基坑开挖坡度。

②  如果遇到特殊情况，需要基坑停工较长时间，应在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑，并派专人抽水值班，并对基坑边坡面进行喷射素砼保护。

③ 在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式，避免暴露太多的基坑工作面。

④ 坡顶严禁堆积荷载，  

⑤ 基坑四周设置排水沟；分层开挖，层间设台阶，每层开挖边坡坡度根据地质情况按规定放坡，必要时坡面喷射砼保证稳定。

⑥开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据进行认真分析总结。

2、应急预案：

① 出现险情时，现场人员从安全通道有序疏散，同时对可能造成影响的周边的人员进行疏散。

② 通知相关管线单位，根据影响程度进行管线监护和处置。

③ 会同相关部门对影响到的周边道路进行调整和交通疏解。

④ 在具备条件和不危及人员安全的前提下补强支撑，并对坡脚处进行土方回填。

⑤ 尽量减少动载、进行坡顶卸载。

⑥ 杜绝任何流入基坑边坡内的水源。

3.2.2支护桩侧向位移预防及应急预案 

1、安全预防措施：

① 基坑开挖过程中，边开挖边架设支撑，支撑连接处要可靠，每层开挖深度不超过设计深度，确保支撑体系稳定。

② 施工时严格控制各支点的竖向标高及横向位置。

③ 在基坑开挖期间要加强对支撑的观察、每班要有专人巡察、当支撑体系变形超过警戒值时，立即停止开挖，分析原因，制定对策。

④ 开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据要进行认真的分析。

⑤ 支撑施工要严格按设计要求架设。

对支撑材料要严格把关，杜绝使用有缺陷的支撑材料。

2、应急预案：

① 出现险情时，现场人员立即从安全通道有序疏散，同时对可能造成影响的周边单位的人员进行疏散。

② 如由于支撑失稳已经引起基坑坍塌，立即对基坑坍塌处回填土方，并清理基坑周边的超载，如果围护结构背土发生土体流失，要立即填充砂或砼，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即处理，防止失稳现象扩散。

3.2.3基坑坑底隆起预防及应急预案 

1、安全预防措施 

① 基坑开挖过程中加强基底隆起监测，对监测报表中的数据要进行认真的分析。

② 地基加固、周边设降水井降水等措施严格按设计要求施工。

③ 基坑周边防止过多的超载。

④ 开挖前对围护质量摸底、详查，对可能会发生渗漏的部位进行注浆封堵处理。

2、应急预案：

① 立即疏散险情现场作业人员，同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。

② 发现坑底隆起迹象，应立即停止开挖，并应立即加设基坑外沉降监测点。

③ 回填注浆或回填土，直至基坑外沉降趋势收敛方可停止回灌和回填。

3.2.4 涌砂涌水预防及应急预案 

1、安全预防措施

① 开挖过程中对围护结构桩间等薄弱部位设专人监视。

② 若发现出现少量渗漏，应及时处理，先堵漏后开挖，防止渗漏点扩大。

③ 加强量控监测、对量测数据进行审查对比，密切关注围桩的变形情况。

④ 监测信息围护结构变形超过允许范围时，必须立即加密支撑，防止变形进一步扩大，遇薄弱环节错位开裂，出现渗水通道时，及时处理。

 2、应急预案：

立即疏散险情现场作业人员，同时对可能造成影响的周边人员进行疏散。

在涌砂处打设Φ42 注浆孔注浆加固；在涌水处砌碎石灌浆围堰，边用抽水机将突水排出，然后回填干砌片石，注浆加固。

3.2.5火灾事故预防及应急预案

 1、安全预防措施

①在施工现场和主要作业场所或易发生火灾事故的场所配备足够的灭火器、消防栓、沙箱、灭火铲等；   

②在施工现场配备消防存水池和专门的消防水管，其供水量能满足消防的要求，施工过程中保持供水正常； 

③责令施工总包单位成立义务消防队；   

④要求施工单位对员工进行消防知识讲座，学会“两会”，即施工人员会扑灭初期火灾，会逃生；

⑤施工楼层设立专门的消防通道，施工过程中随时有人监督检查，保持消防通道的畅通，施工楼层显要位置设立导向牌和消防栓；

熟悉现场消防通道和消防设施的布置，学会使用各种消防设施；

2、应急预案：

①就地应急：

火情发生萌芽、初始阶段，作业点施工班组长组织作业人员就地扑救，同时立即报告应急领导小组。

②紧急号召：

项目施工现场安装紧急火灾警铃，发生火灾时鸣铃示警，义务消防队听到警铃后在第一时间内集合，托人扑救。

③紧急增援：

如果现场火势较大，应急小组立即拨打119向当地消防大队请求增援。

④紧急疏散：

当施工现场火情较为严重，应急小组及时下达紧急疏散命令，及时撤离施工现场无关人员到指定的安全地点，做到有条不紊、临危不乱。

⑤紧急救护：

义务消防队员全力以赴在火灾点寻找救护伤亡人员，及时救离火场就近送医院救治，或致电120急救中心到现场协助救护和送医院治疗。

3.2.7 人员伤亡事故 

1、事前准备工作    要求总包单位平时在现场配备若干担架，急救箱等常用的卫生医疗用品。

2、应急预案：

① 施工队有专人担任医疗卫生员，并经过培训，懂一些常见的救治、包扎方法； 

② 熟悉当地医疗机构地点、交通路线、联系电话，发生较严重的伤亡情况时，紧急护送就医； 

③ 要求总包单位定期对进场作业工人，进行认真细致的安全教育、培训，做好三级教育，认真讲解“发生紧急情况的急救措施和办法”；进入施工现场火灾施工过程