窑中深基坑开挖换填安全专项施工方案.docx
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窑中深基坑开挖换填安全专项施工方案
中铁十七局集团尼日利亚Sokoto水泥厂项目
窑中深基坑开挖换填
安全专项施工方案
编制：
复核：
审核：
批准：
中铁十七局集团第五工程有限公司尼日利亚Sokoto水泥厂项目部
二0一四年十一月二十三日
目录
1概述１
1.1编制依据１
1.2编制原则１
2工程概况１
2.1工程位置１
2.2地质情况２
2.3地表水、地下水２
3施工工艺及方法２
3.1基坑开挖２
3.1.1基坑坡度２
3.1.2基坑边坡稳定性３
3.1.3基坑开挖形式４
3.1.4基坑开挖准备４
3.1.5施工工艺５
3.1.6施工方法５
3.2碎石换填５
3.2.1填筑材料５
3.2.2施工准备６
3.2.3施工工艺及流程６
3.2.4施工方法７
4施工组织及保障措施８
4.1施工组织保证９
4.2施工人力资源保证９
4.3物资设备保证措施９
4.4技术保证９
4.5质量技术措施１０
4.5.1质量标准１０
4.5.2建立质量监控体系１０
4.5.3强化质量意识和业务能力１０
4.5.4建立健全质量管理制度１０
4.6安全技术措施１１
4.6.1机械施工安全管理制度１１
4.6.2交通安全管理制度１２
4.6.3填筑施工安全控制措施１２
4.7环境保护措施１２
4.8雨季施工措施１３
4.8.1收集天气预报资料１３
4.8.2雨施技术措施１３
4.9沙尘天气施工措施１３
4.10事故应急预案１３
窑中深基坑开挖换填
安全专项施工方案
1概述
1.1编制依据
1.1.1《尼日利亚SOKOTO3300T/D熟料新型干法水泥生产线工程岩土工程勘察报告》。
1.1.2业主提供施工图纸。
1.1.3《筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001）。
1.1.4《地基基础工程施工质量验收规范》（GB50203-2002）。
1.1.5《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-002）。
1.1.6《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）。
1.1.7《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）。
1.1.8施工现场现状及周边环境。
1.1.9《建筑施工计算手册》
1.2编制原则
1.2.1认真理解编制依据，严格遵守合同文件的所有条款，本着科学、客观、实事求是、技术创新的原则认真组织编写。
1.2.2结合现场实际和图纸，制定先进、科学、成熟、有效的施工方案，使实施性施组具有合理性、全面性、先进性、可行性。
2工程概况
2.1工程位置
窑中位于尼日利亚索科托北方水泥厂海拔109m台段，三个独立基础，基坑深度分别为5.1m，5.1m，6.5m，基础下级陪碎石换填，级配碎石的土压力扩散角度30°。
2.2地质情况
根据业主提供的地勘资料，工程开挖土方涉及的土层有：
人工填土（Q4ml）（地层层号①）
场区内普遍分布，土质松散。
层厚0.3～11.5m，层底标高88.85～111.25m。
坡积土（Q4dl）（地层层号②）
棕红色；由碎石土混粘性土组成。
层厚0.23～19.0m，层底标高82.1～109.99m。
粘土（地层层号③）:
浅灰色-黄灰色；坚硬，中-低压缩性土，夹薄层石灰质的坚硬结核。
层厚3.25～24.83m，层底标高75.27～87.99m。
2.3地表水、地下水
场地内用水为地下水，水位深度约7m，场区用水为打井取水，非雨季降雨量极少，雨季为7月到9月，降雨量很大，场区内要做好排水设施。
3施工工艺及方法
3.1基坑开挖
根据厂区的土质和地勘资料，初步计划厂区内所有的建、构筑物基坑均采用放坡分层开挖；如果施工时发现有建筑物需要对边坡进行支护加固后方能施工，则另行设计方案进行基坑支护施工。
3.1.1基坑坡度
1）红土层 C=15Kpaφ=8.4度γ=19.7KN/M
2）页岩 C=20Kpaφ=11.4度γ=26KN/M
根据设计图纸可以查出，窑尾深基坑深度7.4m。
根据《建筑施工计算手册》41页的公式（见图）计算得到稳定坡角，考虑安全系数和车辆扰动的影响取放坡坡度为1/0.5。
3.1.2基坑边坡稳定性
由下图可知安全系数为1.67，满足设计及规范要求。
3.1.3基坑开挖形式
按照设计图纸，基坑开挖深度H分别为5.1m，5.1m，6.5m，开挖至垫层底时设1m宽开挖平台，详见下图。
3.1.4基坑开挖准备
1）技术准备：
a）标高水准点依据建设单位给定的高程点已引入施工区。
b）熟悉施工图纸及地质情况，埋设好轴线控制桩，了解地下管线情况，检查挖土及运输机械的准备情况，进行施工前技术质量和安全交底工作。
2）现场准备：
a）对原有控制桩、水准点进行复核。
进行定位放线，放出基坑开挖线和边坡线，开挖出红土就近堆放于场内安全位置，以便基坑回填用，页岩弃往业主弃土场。
b）做好基坑防护工作，开挖前，先检查已挖土方边坡的稳定情况，对被破坏的边坡重新修坡处理，以保证边坡的稳定。
c）施工机械设备、劳动力及时组织进场。
采用3台挖掘机，1台装载机，5辆自卸汽车配合外运到指定地点。
挖掘机、装载机和自卸汽车使用前应进行检查，确保机械使用的安全可靠。
驾驶员应持有效证件上岗操作，各机械操作人员必须遵守国家有关机械设备的安全操作规程。
车辆发动后，应检查各种仪器、照明、音响或警报装置、方向机构、制动器是否灵敏可靠；燃油、润滑油、液压油是否符合符合规定；各连接（或铰接）件有无松动；液压及液力传动系统有无泄漏现象；严禁汽车、装载机斗内载人，不得违章行车。
d）根据施工现场实际情况和图纸修改情况及时调整施工方案。
3.1.5
测量定位
周边隐患排查
地面清理
机械进场
土方开挖
边坡修护与监测
（按基础埋深继续开挖和边坡修护）
基底平整
验槽
进入下道工序
施工工艺
3.1.6施工方法
1）测量定位后，放出坡顶开挖线，采用反铲式挖掘机开挖。
2）采用分层开挖，为确保边坡稳定，开挖基坑土方全部及时外运。
（为防止扰动，挖至距设计标高500mm-1000mm）。
3）在开挖的过程中应随时注意标高，大致挖到设计位置处用水准仪进行精确测量，最后由人工清底，以免出现超挖。
机械挖土和人工清边修角时起重臂回转半径内严禁站人，按合理地顺序挖土，边挖边清。
但不准机械和人同时在一个地点作业。
如夜间施工时需提供足够的照明设施。
挖掘机及车辆设专人指挥。
设一名专职人员在作业前、后对基坑进行全方位监测，观察基坑的稳定性及是否有裂缝、滑坡的现象，一旦发现有险情，立即上报主管领导，并停止施工，且做好基坑施工人员和机械的撤离工作。
4）超挖处理：
基坑因排水不良或机械被扰动时，将扰动全部清除，回填卵石、碎石或级配砾石；非地质原因的地基超挖，采用卵石、碎石或级配砾石回填压实。
5）基坑开挖至设计高程后，及时组织验收或承载力实验，合格后方能进入下一道工序，基坑验收后应予以保护防止扰动。
3.2碎石换填
3.2.1填筑材料
填筑材料是否合格，将直接影响碎石碾压垫层的填筑质量，施工时要严格选料。
根据设计图纸要求，基坑底层填筑料为级配碎石料。
回填料应级配良好，不含动植物残体、垃圾等杂质，粒径小于2mm的部分不宜超过总重量的45%，最大粒径不得超过50mm。
3.2.2施工准备
1）施工审底
检查标高是否符合设计要求，基底土质是否满足设计要求，边坡及作业面留设是否满足设计或施工要求，基坑内排降水情况是否满足施工要求，所遇到的强风化岩及中等风化岩是否已按设计要求处理到位，经业主、甲方和我项目联合验收合格后，方可进行地基处理。
2）原土碾压
当达到回填条件时，首先对原土层进行填前压实。
为了避免机械扰动基底，破坏基底土的结构，在基坑底部原土上，采用振动压路机，平碾一遍（不振动）。
3）级配石料拌合
根据试验室做出的《碎石垫层级配报告》，按掺量堆放各种粒径的碎石，使用三台挖掘机进行搅拌，搅拌均匀后通过抽查取样测试级配情况，级配合格后装车运入基坑。
4）铺设塑料薄膜
铺设塑料薄膜时，下铺地基土层顶面应平整，防止塑料薄膜被刺穿、顶破。
铺设时应把塑料薄膜张拉平直、绷紧，严禁有褶皱；端头应固定或回折锚固；切忌曝晒或裸露；连接宜用搭接法、缝接法和胶结法，并均应保证主要受力方向的连接强度不低于所用材料的抗拉强度。
3.2.3施工工艺及流程
地基处理施工工序流程图如下：
3.2.4施工方法
1）先铺设一层200mm的碎石垫层，不许振动，以免破坏基底土的结构。
自卸车卸料时要掌握好卸土距离，卸料时由专人指挥卸料，以便于掌握卸料的厚度，避免粗颗粒集中现象出现。
2）碎石垫层铺设施工应在同一标高上。
3）填筑的平整度直接影响着碾压效果，卸料后用推土机仔细进行摊铺和平整。
为了防止粗颗粒集中，级配石料在料场搅拌均匀后，方可运入基坑。
4）碎石垫层铺设划分若干段施工时要留有阶梯，以便逐层相互错接进行压实。
5）填料过程中，应中间向两边进行，可分段分层填筑，先填低洼地段，后填一般地段，须保持一定的拱度和坡度，防止雨水聚集，影响碎石垫层铺设质量。
6）填筑时必须根据基坑断面分层填筑，分层压实。
每一分层在测定碾压后的密实度、含水量等指标，检测合格后，方可进行下一层填筑。
7）在填筑施工时，进行分层松铺，每一层松散厚度控制为50cm，测量人员通过仪器检查，控制铺土厚度。
8）碎石垫层铺设分区施工时上下层的施工缝要错开，以便逐层相互错接进行压实。
各分层施工缝搭接位置错开2m，搭接处加强压实。
9）振动压路机碾压时，应遵循先慢后快、先弱后强，以及轮迹重叠原则，具体要求：
检查填土松铺厚度、平整度及颗粒级配和含水量，符合要求后进行碾压。
垫层铺好后平碾1遍，振动碾压6遍。
开始碾压时若碾压速度过快容易导致被压层的平整度变差，影响碾压效果。
碾压施工要由慢到快，由弱振到强振，行驶速度控制在2km/h（约33m/min）左右，每次碾压压茬2/3。
碾压时分区、分段施工；纵向进退式进行碾压。
注意纵横向碾压接头，必须重叠。
前后相邻两区段的纵向接头处重叠2/3，并达到无漏压、无死角。
10）每一层级配碎石料铺设与碾压的同时，检查含水量是否接近最佳含水量，若含水量超过最佳含水量过多（含水量须保持在5%左右），须进行翻松、晾晒。
若含水量低于最佳含水量，则应用洒水车洒水，以达到压实最佳含水量，其所需含水量可按下式估算：
V=（W-W0）×Q/（1+W0）
V——所需加水量（kg）
W0——碎石料原来的含水量（以小数计）
W——碎石料的压实最佳含水量（以小数计）
Q——需加水的碎石料的重量（kg）
11）需加的水，在碾压施工前1～2小时均匀浇洒于碎石料表面，使其渗透入其中，防止加水不均，影响填筑质量。
当松铺层含水量接近最佳含水量时，进行碾压作业。
12）基坑强度及稳定性与水的关系十分密切，因此在基坑填筑时要重视排水工作。
施工时若遇雨水较多，可在基坑内，坡角外挖环形排水沟，并挖几个集水坑使基坑地表水最终汇流到集水坑内，用污水泵把水排到基坑外。
13）当填筑到垫层顶面标高时要每20m纵横向挂一条绳，用挖机及装载机配合人工找平，以保证顶面实际标高与设计标高误差控制在±25mm以内。
14）夜间作业照明必须充足，并有专人维护管理。
15）施工过程中进行自检后，形成自检报告，自检报告一式三份。
4施工组织及保障措施
拟定在2014年12月开始施工，施工工期为1年。
4.1施工组织保证
为加快施工进度，确保工期和工程质量，组建有效得力的管理指挥系统，跟班作业，靠前指挥，为施工现场排除干扰，及时解决各种矛盾和困难，为施工保驾护航。
4.2施工人力资源保证
为确保施工工期，按照以下人力资源配置表进行人力资源配置。
个别专业工种调整使用，班组实行岗位责任制。
人力资源配置表
1
现场技术人员
1
2
安全质量监督员
1
3
试验员
1
4
测量人员
3
5
挖机司机
3
6
装载机司机
2
7
自卸车司机
6
8
洒水车司机
1
9
压路机司机
1
10
机械车辆修理工
1
4.3物资设备保证措施
填筑材料由项目物资部统一采购，现场施工设备配置3台挖机，2台装载机，5台自卸车，1台压路机，1台洒水车。
4.4技术保证
试验人员对填筑材料做好监控量测工作，并认真做好记录。
配齐足够的测量人员和仪器设备，现场实时量测。
组织技术人员系统学习各种规范以及项目部、设计、业主单位有关技术规定等，以不断提高全体人员的技术水平和业务能力。
4.5质量技术措施
4.5.1质量标准
1）主控项目
坑底标高偏差不得超过50mm,用水准仪；长度允许偏差＋200MM,-50MM,用钢尺丈量；边坡应符合设计要求，可直接观察或用坡度尺检查。
地基承载力和压实度系数必须符合设计和规范要求。
2）一般项目
表面平整度不超过20mm，用2m靠尺检查基底土性应满足设计要求，可直接观察或土样分析（由地勘人员确定土层）。
填筑材料的粒径和分层厚度必须符合设计和规范要求。
3）成品保护
开挖时应注意保护测量定位控制桩、轴线桩，防止被挖、运土机械设备碰撞、行使破坏。
夜间施工应设足够照明，防止地基、边坡超挖。
基坑内外必须做好排水措施，及时疏排雨水、河水、地下水，防止扰动地基。
开挖完成后及时进行换填施工和混凝土施工，及时回填覆盖，避免雨水浸泡冲刷。
4.5.2建立质量监控体系
组建质量管理领导小组，经理为组长，总工程师为副组长，其它管理人员为组员的领导小组，工班之间实行“三检制”，形成完整的施工质量监控体系。
4.5.3强化质量意识和业务能力
加强质量意识教育，定期举办工程质量培训班，使全体员工牢固树立“百年大计，质量第一”的思想，不断提高施工人员搞好工程质量的自觉性；定期组织现场技术人员学习规范和上级各项质量标准规定等，不断提高质检人员的业务能力。
4.5.4建立健全质量管理制度
1）建立质量管理体系和质量定期检查制定。
定期研究处理施工现场所发生的各类质量问题；每月组织一次全面质量检查，并对施工中存在的质量问题进行通报，奖优罚劣。
2）建立健全质量报告制度和施工报检制度。
每周召开一次施工质量研讨会；发生质量事故及时逐级上报，并按照质量事故报告制度和等级，及时调查分析处理。
每道工序完成后，自检合格后及时向质检工程师和监理工程师报检，不经监理工程师检查合格不准转入下道工序施工。
3）严把原材料质量关。
填筑材料进场后按规定取样送检，不合格不准用于工程项目施工，从源头把住工程质量关。
4）现场质检员实行轮流值班和旁站制度。
做到每一道工序施工都有质检员在岗，不漏岗不脱岗，值班人员脱岗应有其他人替岗。
随时作好工程日志和各类工程质量检验报告单和质检表。
尽量做到随检随记，避免事后写“回忆录”现象。
4.6安全技术措施
4.6.1机械施工安全管理制度
1）机械进场的管理。
对进入本现场的所有机械进行控制和认可，机械进入本工程现场后，对其逐一进行验证，确保施工机械处在安全状态。
2）机械检修安全措施。
严格遵守检修操作规程，检修人员在检修作业中要认真检查是否有不安全因素存在，并及时消除。
检修区不允许他人随便出入，对一些机械设备操作做到人离开，电源及时断掉。
同时要明确检修区域安全防火责任人。
3）机械运行安全措施。
参与本工程的施工人员全部经过三级安全教育。
在施工中，操作人员必须按指定的施工程序操作，严禁违章操作，操作司机应对机械的运行情况十分了解，施工程序了如指掌，对机械有异常情况及时停机，报告有关人员，并及时处理。
4）认真贯彻执行公司建立的岗位责任制和机械管理制度。
a）机械、工器具操作人员必须遵守安全操作规程和保养规程，认真做好机械设备的各级保养，熟知机械性能、熟练操作技术，保证机械正常运转；
b）机械、工器具使用必须贯彻“管用结合、人机固定”和有证操作的原则，实行专机负责制。
c）当机械发生故障时，应按有关规定，及时报告有关领导及部门，及时排除故障，并做好详细记录。
d）严禁不懂机械设备的人，擅自操作使用机械设备。
e）对违反操作程序的要严加教育，严重的并造成经济损失的责令下岗，并承担相应责任。
4.6.2交通安全管理制度
1）机动车驾驶员必须严格遵守交通法规，行驶中做到文明礼让，不开英雄车、斗气车，不酒后开车。
2）车辆行驶应遵守交通管理条例规定，严禁超速行驶。
3）坚持车辆“三检”制（行车前、行驶中、收车后），发现故障及时排除，不开带病出车。
4）机动车辆驾驶员，必须进行每周一次本单位的安全活动。
项目部将定期组织交通法规、机械常识的学习并考试，不合格者停止驾驶。
4.6.3填筑施工安全控制措施
在本工程施工中，由于施工机械较多，施工人员一定要有互相谦让的态度，一定要服从现场施工调度员的指挥，保证现场有秩序的施工。
在基坑开口向外2m处设防护栏杆，栏杆采用钢管搭设，上栏高度为1.2M,下栏杆高度为0.4m,并用红、白漆作醒目标记。
边坡处或危险地区要设有明显安全告示牌或警示灯，以提醒施工人员或车辆来往注意。
施工中设专人指挥卸土平料。
自卸车行驶到卸料地，操作人员必须了解前后左右是否有其它机械设备，待明确后再卸料。
行驶线路一定按指定的线路行驶，卸料和推料时要掌握自卸车和推土机的安全距离，避免机械事故。
4.7环境保护措施
做好施工道路的规划和设置，临时施工道路基层要夯实。
现场不能因行车尘土飞扬，在挖土期间现场道路安排洒水。
挖掘机装车不得过满（运输车上土方堆放最高点不得高于槽帮50cm，边缘的低于槽帮10cm。
增强环保意识，对参加施工人员经常进行环保教育，将扰民程度降到最低。
施工噪声必须控制在场界昼间75分贝，夜间不施工，现场噪音机械的使用采用有效的隔音措施，禁止鸣笛，以减少强噪声的扩散。
4.8雨季施工措施
4.8.1收集天气预报资料
进入雨季施工要注意及时收集天气变化和天气预报信息，提前做好防范措施。
做好雨施物资、设施的准备工作，大雨过后做好现场检查，减少雨后损失。
4.8.2雨施技术措施
土方开挖前要备好防洪器材和排水机械设备，防止基坑（槽）进水泡槽。
挖土前要在工作区域四周做好挡水埂、排水沟等截水排水设施，防止区域以外的水流入。
土方开挖宜从上到下分层分段依次进行，同时做成一定坡势，以利集水外排。
基底成型时宜在基层同时做好排水沟、集水井等抽排系统，下雨时及时排除落雨，防止雨水泡槽。
雨期施工期间，加强对基坑边坡的检查，确保边坡稳定，防止滑坡及塌方事故。
基坑挖好后要迅速协调组织好钎探、验槽等工作时间。
基坑上口四周做20cm高挡水墙，往外做好排水坡度，保证排水畅通，防止地表水流入基坑内或大量渗入坑边土体影响边坡的稳定。
4.9沙尘天气施工措施
及时收集天气变化和天气预报信息，提前做好防范措施，尽量避开刮大沙尘天气施工。
遇到较小的沙尘天气，由施工管理员判断是否可以继续施工。
如果遇到突发性沙尘暴或沙尘天气：
人员应迅速离开基坑，到可躲避沙尘的车辆或房屋躲藏；挖掘机和车辆尽量停放到基坑施工影响范围以外区域，以降低沙尘天气对基坑和机械的影响；如不能及时离开基坑，宜将车辆和挖掘机尽量停放在基坑中心范围或开挖深度较浅的区域。
4.10事故应急预案
当发生土方滑坡或裂缝现象时，一方面，现场管理人员及时组织施工人员和机具撤离；另一方面，应急领导小组成员立即赶到事故现场，确定解决方案。
当发生不能及时撤离的现象，立即组织其它机具进行抢险处理，并启动项目突发事件应急与响应预案。
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