深基坑土方开挖方案.docx

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深基坑土方开挖方案

xx铁路xx东站站房工程

深基坑土方开挖安全专项施工方案

编制：

审核：

审批：

xxxx集团有限公司xx东站站房工程项目经理部

2017年11月

一、编制依据2

二、工程概况2

三、工程环境3

四、工程地质4

五、施工准备5

六、土石方开挖7

七、土方回填10

八、雨季施工措施12

九、基坑监测13

十、关于噪声、扬尘、污水、弃碴等的防范措施19

十一、保证措施22

十二、重大危险点源的识别及应急处理措施25

十三、施工安全要求38

十四、安全应急预案40

一、编制依据

1、新建杭州至黄山铁路xx东站站房工程施工组织设计

2、新建杭州至黄山铁路xx东站站房工程施工图纸

3、新建杭州至黄山铁路xx东站工程地质勘查报告

4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2013）

5、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）

6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）

7、《建筑基坑工程技术规程》（JGJ120-2012）

8、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）

9、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50479-2011）

10、《建筑施工土石方工程安全技术规范》（JGJ180-2009）

11、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）

二、工程概况

新建杭州至黄山铁路工程位于皖南及浙西地区，线路东起浙江省杭州市萧山区，西至安徽省黄山市。

本工程为xx东站，站型为线侧下式中型铁路旅客客运站（客运专线），站房工程总建筑面积12000平方米，其中站房部分10730平方米，架空层廊道567平方米，城市换乘廊道703平方米。

站房主体结构为钢筋混凝土框架结构体系，站房主体屋面为网架结构，办公部分屋面为钢筋混凝土结构。

建筑层数为主体1层，局部2层，站房檐口高度13.4m，建筑高度26.5m，建筑最高点标高27.5m。

站台及雨棚：

站场规模为2站台，6条线；站台雨棚屋面板投影面积10709.59平方米；雨棚总长度450m,一站台雨棚、二站台雨棚宽度均为12m；站台雨棚结构形式为钢管柱矩形钢梁结构形式，雨棚屋面采用钢结构耐腐蚀压型钢板屋面。

主体结构设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级二级，抗震设防烈度6度，建筑耐火等级不低于二级，屋面防水等级为1级，半地下室泵房地面及侧壁防水按地下工程防水等级2级设防。

三、工程环境

根据（建质[2009]87号）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中规定，开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖工程需编制安全专项施工方案。

1、施工作业条件

xx东站北侧为线路桥梁，距基坑上坡口12米；南侧为站前广场，标高同基坑基底标高；西侧为在建停车场，标高同基坑底标高；东侧为半平整山体，标高高出基坑上坡口4米，距离基坑上坡口12米，作业条件较好，无安全隐患。

2、本工程特点

本工程均为岩石层，无塌方及滑坡风险，设计未进行基坑支护设计，原设计基坑开挖放坡比例为1:

0.3。

C区筏板基础局部上表面有少许强风化沙质泥岩，破碎开挖前对上表强风化沙质泥岩进行清除后进行岩石层的破碎开挖。

四、工程地质

1、地形地貌

本站地貌单元为剥蚀丘陵间丘间谷地，地形起伏较大。

2、地层岩性

场地根据地层时代自上而下叙述如下：

（0）1Q4ml素填土：

素填土：

黄褐色，松散，由强风化泥岩、粘土等堆填而成，碎石粒径多为2～3cm，分布不均层厚1～1.3m，平均层厚1.17m。

（2）1Q4al+pl粉质黏土：

灰褐色、褐黄色、灰黄色，硬塑，含有铁锰氧化物，含少量圆砾或碎石。

（2）2Q4al+pl细角砾土：

灰色、灰褐色、灰黄色，稍密~中密，饱和，圆状和次圆状为主，粘性土充填。

（3）2O3c砂质泥岩：

灰褐色~深灰色，强风化，岩体极破碎，呈碎块状，块径2～8cm，节理裂隙较发育，节理面有铁锰渲染。

该层埋深0～1.3m，层厚3～10m，平均层厚6.44m。

（3）3O3c砂质泥岩：

青灰色，弱风化，岩芯较完整，岩芯多呈短中长柱状，节长9～14cm，最大者可达20～30cm，岩质较新鲜，锤击声脆，RQD约为30～58%；局部节理发育，岩芯较破碎。

3、水文地质特征及评价

（1）水文地质特征

丘坡地下水主要为基岩裂隙水，不发育，谷地地下水主要为孔隙潜水，较发育，受大气降水影响较大。

谷地有小溪分布，地表水较发育，地表水、地下水无侵蚀性。

站区地下水主要为基岩裂隙水。

松散岩类孔隙水主要基岩裂隙水主要赋存于风化岩层的裂隙中，地下水类型为承压水，富水性一般。

地下水主要接受降水入渗补给，以蒸发排泄为主，动态变化较大。

在本次勘探期间测得场地稳定地下水水位埋深为2～7.5m，稳定水位标高为91.2～107.9m。

（2）地下水作用及评价

场地地下水主要为赋存于风化岩层的基岩裂隙水，本站站房外房建工程无地下工程。

综上，地下水对工程影响甚微。

岩土层工程性质特征评价

时代

成因

层号

地层名称

状态

强度、变形特征

对工程的影响

Qml4

（0）1

杂填土

松散

低强度，中等压缩性，密实度、均匀性差，属强透水层

工程性质差，有架空现象易、坍塌

Q4al+pl

（2）1

粉质黏土

硬塑

强度较低，中等压缩性，渗透性弱，属微~不透水层

工程性质一般，开挖时土体相对稳定。

Q4al+pl

（2）2

角砾土

稍密

强度较高，低压缩性，渗透性强

工程性质一般，不宜作持力层。

O3c

（3）2

砂质泥岩

强风化

强度较高，低压缩性，属弱透水层

工程性质较好，可选作持力层

（3）3

砂质泥岩

中风化

强度高，岩体较完整，属微透水层

工程性质好，可作为持力层

五、施工准备

1、机械准备

序号

材料名称

规格

数量

1

破碎机

PC350～PC400

3台

2

挖掘机

PC250～PC350

3台

3

自卸车

15m³

20台

4

水准仪

博飞DZS3-1

3台

5

全站仪

中纬ZTR/20

1台

2、劳动力计划

工种

人数

任务

杂工

30

负责四周边角清理、人工清槽

测量放线员

6

负责土方开挖轮廓线、标高抄测

安全员

4

负责土方施工阶段的安全工作

劳务工长

2

负责土方施工现场管理

并与总包相关负责人沟通，协助总包负责人实施方案

3、技术准备

（1）依据方案，编写技术交底，对土方队进行技术交底，交待清楚标高、每层开挖深度、开挖线、出车路线、开挖顺序。

（2）对引入场内的水准点、平面控制桩逐个进行校核，并做重点保护。

（3）对测量人员进行技术交底，对基底标高、平面尺寸、局部加深部位，进行重点监测，随时控制，每天做好测量施工记录。

4、现场准备

（1）完成现场“三通一平”工作，施工机械准备就绪。

（2）现场工程定位放线工作完成，场区内的控制网点设立，且不受土方开挖的影响。

（3）摸清基坑开挖范围内地下管线、障碍物的情况，开挖之前迁改完毕，如不能迁改时，必须经过与甲方和设计人员研究采取悬吊措施。

开挖过程中制定应急预案，发现特殊情况及时上报现场监理和建设单位。

5、施工进度计划

部位

持续时间

消防水池及消防控制室

2017年11月1日～2017年11月10日

站房C区

2017年11月10日～2017年11月20日

站房A区

2017年11月20日～2017年12月10日

六、土石方开挖

1、施工作业范围

站房A区：

面积2015.67㎡，原始地面标高+60cm，开挖深度8.2m；

站房A区筏板基础平面图

站房C区：

面积545.38㎡，原始地面标高+40cm，开挖深度8m；

站房C区筏板基础平面图

站房C区消防水池、消防控制室：

面积521.18㎡，原始地面标高+40cm，开挖深度5.6m；站房化粪池底标高为-4.2m;

消防水池、消防控制室平面图

2、工艺流程

测量放线→破碎→挖掘机开挖→（破碎机破碎与挖掘机开挖交替进行）放坡→第二层土方开挖至筏板垫层标高→下反梁、集水坑开挖→进入下一工序

3、测量放线

根据建设单位及测绘院移交的测量控制点和施工图纸及施工方案中规定的预留工作宽度，现场用白灰准确撒出施工开槽线，开槽底线为筏板基础外扩1m工作面，经复核确认后方可土方开挖施工。

根据高程控制点去测量基槽高程，保证边坡坡度。

测量人员随时监测开挖深度和开挖边线的准确性。

4、土石方开挖

基坑土石方采用“分层、分段、及时做好边坡防护”的原则进行开挖，每层挖土厚度不超过2m，每段长度不超过20m，从而保证安全按时完成基坑的土方及地下室主体结构的施工，由于现场场地限制，所有开挖土石方全部外运弃土，回填时，再购土回填。

根据现场实际地坪标高情况，基槽挖深为5.6m、8m，局部最深处8.2m，基本全为岩石层，先由破碎机进行破碎，每次破碎深度越1m，破碎完成后挖掘机进行开挖、装车外运，依次循环。

最后破除开挖至标高后进行人工清理表面浮渣及破碎块，因破碎设备无法精确破碎至要求标高面层，如有超出现象应清理完成浮渣后采用素混凝土进行填充至垫层面，严禁采用破碎石渣直接回填。

5、防护及排水

在地下室基坑顶部四周距基坑边1m处做400×400mm的排水沟抹5cm厚防水砂浆，防止下雨时水留入基坑。

基坑底部四周挖400×400mm排水沟抹5cm厚防水砂浆，并在基坑四个角的位置设置1000×1000×1000集水坑，顶部在距破边1.5m处设置1200mm临边防护栏杆，防护栏杆用黑、黄漆间隔涂刷并挂安全网。

排水沟及临边防护示意图

5、基坑周边荷载

距离基抗开挖边线2.0m范围之内禁止堆载，2.0～5m范围之内堆载不超过20kPa，5～10m范围之内堆载不超过30kPa。

临时施工道路距离基坑开挖顶边线距离不得小于3m，坡顶及道路必须硬化处理。

七、土方回填

1、回填土施工组织

回填土取土要符合回填土要求。

填土前先做好防水层，以保证防水层在土方回填过程中不受损害。

基坑土方回填的施工进度要与主体结构施工进度保持一致，回填顺序与结构施工顺序相同。

2、填料要求

填方土料要符合设计要求，保证填方的强度与稳定性，本设计为3:

7灰土回填，填方土的含水量应符合压实要求，使用前必须做最佳密实度和最佳含水量试验；回填时要在最佳含水量情况下进行夯实碾压。

3、施工方法

填土前防水层要经监理工程师检验合格后，方可进行填土施工。

应分层填筑、摊铺、压实。

分层摊铺，每层松铺厚度应根据现场压实试验确定，一般来说，下部0.5m范围内的回填土采用人工使用小型机具夯填，松铺厚度20cm，夯实方法为一夯压半夯，施工时不允许大型机械通过。

回填超过0.5m部分的土方回填采用大型土方机械进行，其松铺厚度一般为30cm左右。

填筑土方时，在翻斗车将土运到现场倾倒后，用推土机将土均匀地摊铺开，且大致平整，以保证对土方的均匀压实。

每层填土压实之前均要在现场按规定取样测试填土含水量。

当土料含水量超过最优含水量2%时，应翻晒土料降低含水量；当土料含水量低于最优含水量2%时，应洒水使其含水量接近最优含水量。

只有当土料含水量在是最佳含水量的±2%范围内时，才可进行碾压。

对有密实度要求的填方，回填碾压过程中，应取样检查回填土密度。

一般基坑填土每层按100～500m3取样一组，基槽和管线回填每20～50m2取样一组。

密实度达到设计要求方可进行下一道工序，否则应重新碾压，经多次碾压仍达不到要求，应检查该层土的最大干容重，并进行返工，直至达到要求为止。

填土可分区大面积分层进行，各区之间的高差不大于50cm。

每天的完工面应平整压实，做好流水坡，不得积水。

回填时机械或机具不得碰撞防水保护层。

结构顶板上50cm范围内以及应采用人工使用小型机具夯填。

采用机械压碾时，宜薄填、慢行、先轻后重、反复碾压。

碾压时的搭接宽度不小于20cm。

填筑过程中不得有翻浆、弹簧、起皮、波浪、积水现象。

雨季回填土方时，应抓紧晴天，集中力量，分段施工，工序紧凑，取、运、平、压各环节紧跟作业。

雨季施工时应作好回填方面排水，尽量做到雨前将摊铺的松土压实完毕，否则复工时应恢复含水量标准才可施展。

土方回填施工每天须详细记录填筑范围及厚度，每层填土压实后均应经监理工程师检验合格后才可进行上一层的填土施工。

八、雨季施工措施

雨季施工主要以预防为主，采用防雨措施及加强截、排水手段，保证雨季基坑绝对安全、正常的施工生产，不受季节性气候的影响。

基坑顶部做400×400mm排水沟，作为基坑截水措施；基坑底部延基坑边缘布置400×400mm排水沟，沿排水沟方向不大于50米布置一个1×1m集水井，且基坑拐角处均设置集水坑。

1、雨季施工时，成立专门防汛应急小组。

2、基坑开挖过程应连续进行，尽快完成。

施工中应防止地面水流入基坑内，以免边坡塌方，滑坡。

雨后回填土施工，一定要控制回填土的含水率不要过大，以保证回填土的质量。

3、暴雨来时要派出人员对施工现场主要工程、薄弱地段进行巡逻，以便及时发现险情，及时采取有效处理。

4、暴雨来时应采取有效措施及时抢险，具体办法是：

在基坑四周用草袋或布袋装砂或土进行堆码，达到雨水外排，基坑内用潜水泵及时抽水。

5、雨季施工的工作面不要太大，应逐段、逐片地分期施工。

6、雨季施工前，应对施工场地原有排水系统进行检查、疏通或加固，必要时增加排水措施，保证排水畅通；另外还应防止地面水涌入场内。

7、深基坑边要设排水沟，防止地面水流入。

基坑内设集水坑并配足水泵。

坡道部分应备有临时挡水措施。

8、基坑开挖后，立即浇注好混凝土垫层，防止雨水泡槽。

9、深基坑工程雨后应将模板及钢筋上淤泥积水清除掉。

10、基坑周围修筑截水沟防止外部水流入基坑。

九、基坑监测

1、监测目的

监测的数据和资料主要满足以下几方面的要求：

（1）使委托方能完全客观真实地了解工程安全状态，掌握工程各主体部分的关键性安全指标；

（2）根据监测成果按照预警体系发出预警信息，及时对潜在的险情通报给各参建单位，使得积极采取对策；

（3）通过监测，掌握施工对围岩的影响程度，用以修改设计参数，达到信息化设计目的；

（4）通过积累数据，丰富设计人员和专家对类似工程的经验，以利专家解决工程中所遇到难题。

2、监测项目及精度要求

xx东站基坑工程具体监测项目：

基坑内外观察、周边地表沉降、桩顶水平/竖向位移、围护结构变形。

布点参照设计图纸，并满足规范要求，且桩体位移、桩顶水平位移等位于同一断面，便于各项数据间对比验证。

xx东站监测项目汇总及精度要求

序号

监测

类别

监测项目

断面间距

仪器设备

精度要求

1

必

测

项

目

监测基准点

设置3~4个

精密水准仪

全站仪

标准偏差：

≤0.5mm/km

角度：

1″；测距1.5mm+2ppm

2

基坑观察

/

相机

3

桩顶水平位移

围护结构顶部，沿基坑长边设4～6个主测断面。

全站仪

角度：

2″；测距1.5mm+2ppm

4

桩顶竖向位移

围护结构顶部，沿基坑长边设4～6个主测断面。

精密水准仪

标准偏差：

≤0.5mm/km

5

桩体变形/测斜

与桩顶位移位于同一断面。

测点竖向间距0.5m，阳角或受力集中或敏感部位单独考虑。

测斜仪

0.02mm/0.5m

6

周边地表沉降

距离基坑周边10m范围内设置两排测点，第一排距离基坑4米，第二排距离基坑10m，测点间距8m

精密水准仪

标准偏差：

±0.5mm/km

3、监测点数统计

施工监测单位作为独立方，对施工过程中重点必测项目（规范及设计中的必测项目）全部覆盖，本项目均采用人工监测，同时做到与业主的第三方监测单位同点监测、并同期采集初始值。

本工程监测量详见下表：

xx东站监测数量一览表

序号

监测

类别

监测项目

单位

数量

断面间距

1

必

测

项

目

监测基准点

个

3

设置3~4个

2

基坑观察

/

每天进行

/

3

桩顶水平位移

个

21

围护结构顶部，沿基坑长边设2~4个主测断面。

每监测断面布置2点。

4

桩顶竖向位移

个

21

围护结构顶部，沿基坑长边设2~4个主测断面。

每监测断面布置2点。

5

周边地表沉降

个

42

距离基坑周边10m范围内设置两排测点排距3~8m,测点间距8~10m

4、监测周期及频率的基本要求

基坑监测频率以能系统反应监测对象所测项目的重要变化过程，而又不遗漏其变化时刻为原则。

监测频率考虑工程等级、不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化。

当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率，出现异常情况或不良地质时，增大监控量测频率。

对于应测项目，在无数据异常和事故征兆的情况下，监测频率的确定参照下表：

xx东站基坑监测频率

施工工况

施工阶段

监测频率

基坑开挖期间

5m＜H≤10m

1次/2天

基坑开挖完成以后

1～7天

1～2次/1天

7～14天

1次/1天

15～28天

1次/1天

28天以后

1次/3天

经数据分析确认达到基本稳定后

1次/月

备注

H为基坑开挖深度

在基坑监测中，当出现下列情况之一时，应提高监测频率：

监测数据达到报警值；监测数据变化较大或者速率加快；存在勘察未发现的不良地质；超挖、超长开挖或未及时架设支撑等违反设计工况施工；基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；支护结构出现开裂；周边地面突发较大沉降或出现严重开裂；临近建筑物突发较大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂；基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象；基坑工程发生事故或险情后重新组织施工；出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。

现场日常巡视频率规定为每天进行。

5、预警管理等级

根据现场量测的分析成果，按照监控控制标准制定监测管理等级和对策。

本工程险情预警体系

预警等级

预（报）警状态描述

监测管理机制

应对措施

黄色预警

“双控”指标（累计值、变形速率）均达到控制值70%-85%之间，或双控指标之一达到控制值的85%-100%，但另一项未达到该值时。

在现场将预警信息采用电话+短信告知指挥部、业主、监理单位、施工方等（1.施工、投资承建、监理2.业主项目部项目负责人、业主代表及监测主管人员3.安质部安全工程师）；随后及时将反映本次预警信息的《施工监测联系单》提交至各单位签收。

监理组织各方分析、处置；应加强对预警点附近的工程结构、建（构）筑物及地下管线的检查

橙色预警

“双控”指标（累计值、变形速率）均达到控制值85%-100%之间，或双控指标之一超总控制值时；或双控指标均达到极限值而整体工程尚未出现不稳定迹象时。

在现场将预警信息采用电话+短信告知指挥部、业主、监理单位、施工方等（1.施工、投资承建、监理、设计2.公司总工

3.工程部正副部长、项目负责人、业主代表及监测主管人员4.安质部部长、安全工程师）；随后及时将反映本次预警信息的《施工监测预警报告》提交至上述单位签收；并加强监测频率

工程部部长组织各单位召开会议，讨论工程措施

红色报警

“双控”指标（累计值、变形速率）均达到控制值，或实测变化速率急剧增长时；基坑支护砼表面已出现明显裂缝，同时裂缝处已开始流水。

在现场将预警信息采用电话+短信告知指挥部、业主、监理单位、施工方等（1.施工、投资承建、监理、设计2.公司副总、总工3.工程部正副部长、项目负责人、业主代表及监测主管人员4.安质部部长、质量安全主管人员）；随后及时将反映本次预警信息的《施工监测预警报告》提交至上述单位签收；并加强监测频率

暂停施工，公司分管副总组织各单位召开会议，讨论工程措施，和该监测点下一阶段预（报）警指标

6、观测方法及要求

水准监测网观测采用几何水准测量方法，使用精密水准仪进行观测，主要技术要求如下：

（1）基点、工作基点观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见下表。

垂直位移监测网主要技术指标及要求

序号

项目

限差

1

相邻基准点高差中误差

0.5mm

2

每站高差中误差

0.15mm

3

往返较差及环线闭合差

±0.3

mm（n为测站数）

4

检测已测高差较差

±0.4

mm（n为测站数）

5

视线长度

30m

6

前后视的距离较差

0.5m

7

任一测站前后视距差累计

1.5m

8

视线距离地面最低高度

0.5m

沉降监测点按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见下表。

沉降监测点观测主要技术指标及要求

序号

项目

限差

1

沉降观测点与相邻基准点高差中误差

1.0mm

2

每站高差中误差

0.30mm

3

往返较差及环线闭合差

±0.6

mm（n为测站数）

4

检测已测高差较差

±0.8

mm（n为测站数）

5

视线长度

50m

6

前后视的距离较差

2.0m

7

任一测站前后视距差累计

3.0m

8

视线距离地面最低高度

0.3m

（2）观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。

观测顺序：

往测：

后、前、前、后，返测：

前、后、后、前。

观测注意事项如下：

①对使用的水准仪、水准尺应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验，确保仪器处于良好状态；

②观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；

③观测前应对精密水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求；

④应在无气浪状态下，确保标尺刻度清晰的条件下进行观测；

⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；

⑥每测段往测和返测的测站书均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正；

⑦由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器；

⑧完成闭合或附合路线时，应注意闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作，否则应查找原因直至返工重测合格。

7、监测点位布置

十、关于噪声、扬尘、污水、弃碴等的防范措施

1、预防噪音的措施

（1）为防止噪音扰民，作业场地采取封闭作业。

（2）施工场地噪音控制标准按《建筑施工场界噪声限值》要求执行，确保离开施工作业区边界30m处噪音小于70dB，撞击噪音最大不超过90dB。

（3）尽可能避免夜间施工。

2、扬尘以及大气污染控制措施

（1）施工场地及道路进行硬化，及时洒水，减轻扬尘污染。

（2）土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖，减少污染。

（3）场地出口设洗车槽，并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗。

运碴车辆应有盖，碴土低于槽帮10cm，严防落土掉碴污染道路，影响环境。

（4）优先选用电动机械，尽量减少内燃机械对空气的污染。

3、预防地表水污染的措施

（1）废水经沉淀池后排入城市排水管网，悬浮物执行《污水综合排放标准》的三级标准400mg/L。

（2）根据施工地区排水网的走向和过载能力，选择合适的排口位置和排放方式。

（3）在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，并保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程中的有效性，做到现场无积水、排水不堵塞、水质达标。

4、弃碴和建筑垃圾处理

（1）在场地内设置沉淀池，对施工中产生的废泥浆进行沉淀过滤后排入市政管网。