建业十八城三期土方开挖方案新.docx
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建业十八城三期土方开挖方案新
1、编制依据
施工图纸：
平顶山建业·十八城三期工程设计图纸；
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013；
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015）；
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；
《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-2009；
《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97；
《平顶山建业十八城三期岩土工程详细勘察报告》；
《建筑施工手册》（第四版）。
2、工程概况
工程位于平顶山新城区龙翔大道以南，夏耘路以西。
总建筑面积为172851.99㎡，其中1#楼26953.35㎡、2#楼13453.95㎡、3#楼均为23187.33㎡、5#楼11506.11㎡、6#、7#楼均为26922.65㎡、8#楼23131.36㎡、S1#1522.17㎡、S2#1477.78㎡、S3#808.36㎡、地下车库22059.09㎡。
1-3#、5-8#楼均为剪力墙结构，CFG桩复合地基上筏板基础，均为地下两层，地上33层；地下车库地下一层；3栋1～3层商业（含书苑）为框架结构，独立基础。
场地空旷荒地，长约230m，宽约95m，西区有大面积堆土。
东区已具备施工条件，建设单位已将地下地上障碍物清除。
整个基坑开挖深度在5米之内。
3、场地工程地质条件
3.1地形、地貌
施工现场原为耕地，局部地段为林地，地势开阔，地形为西高东低，南高北低走势，相对高差最大3.39m，为丘陵坡地,地下车库基坑开挖深度约为3-4m，主楼基坑开挖深度约为4.2-5.0m，现场控制在5m之内。
3.2地层及地基土分层描述
根据钻探结果及区域地质资料，按勘察所揭露地层的时代成因、岩性特征，经综合分析后，对场地各岩土层按岩性及力学特征分层后，自上而下分述如下：
第1层耕植土（Q4ml）：
黄褐色，主要以黏性土为主，含少量砾石、植物根系，局部含有少许黑色锰质斑块。
该层在场地内普遍分布。
第2层全风化泥岩（∈3el）：
极软岩，全风化，极破碎，岩石基本质量等级为V类；颜色以黄褐色为主，夹灰绿色，岩性为粘土岩，原岩结构，构造已破坏，节理、裂隙发育强烈，呈碎屑状，局部夹有少量硅质泥岩未风化硬块。
该层在场地中东部分布。
第3层强风化泥岩（∈3el）：
强风化，较软岩，破碎，岩石基本质量等级为V类；灰白色，泥质结构，块状构造，节理、裂隙发育一般，呈碎块状，一般柱长5～20cm不等，局部夹硅质泥岩，含少量砂粒，锤击声响，不易碎，RQD=25%左右。
该层在场地内中西部分布。
第4层强风化泥岩（∈3el）：
强风化，极软岩，破碎，岩石基本质量等级为V类；青灰色，泥质结构，块状构造，节理、裂隙不发育，呈碎块状，一般柱长10～30cm不等，含高岭土，铁质、锰质氧化物，局部含夹硅质泥岩，岩质较软，失水易干裂，锤击声哑，不易碎，RQD=60%左右。
该层在场地内普遍分布。
第5层强风化泥岩（∈3el）：
强风化，极软岩，破碎，岩石基本质量等级为V类；黄灰色，泥质结构，块状构造，节理、裂隙发育一般，呈碎块状，一般柱长10～45cm不等，含高岭土，铁质、锰质氧化物，局部含夹硅质泥岩，含少量砂粒，岩质较软，失水易干裂，锤击声哑，不易碎，RQD=68%左右。
该层在场地内普遍分布。
第6层强风化泥岩（∈3el）：
强风化，极软岩，破碎，岩石基本质量等级为V类；灰～黄灰色，泥质结构，块状构造，节理、裂隙发育一般，呈碎块状，一般柱长15～45cm不等，含高岭土，铁质、锰质氧化物，岩质较软，失水易干裂，锤击声哑，不易碎，RQD=65%左右。
具体每一单位工程地层分布情况详见《地质勘察报告》。
3.3场地地下水
根据地勘报告，地下水类型为潜水，实测地下水位约在现自然地面下3.0-4.6米，绝对高程约104.91-107.25米。
根据地勘报告情况，经计算按1:
0.5放坡，能保证边坡稳定，暂不考虑基坑支护，但为保护边坡，拟对裸露时间较长的边坡进行挂钢板网素喷。
4、施工方案
4.1施工部署
4.1.1施工组织：
东区挖土量约80000m3，计划在25天内完成开挖，拟投入8台PC200型反铲挖土机，斗容量1.2m3，每台每工作班挖土480m3，每天挖土3840m3，配合每台挖掘机的土方运输采用4台自卸汽车，共32辆自卸汽车，每车每工作班运土120m3。
运距10公里，每车每工作班运10车。
西区在拆迁完成后进行。
西区挖土量约53000m3，计划在30天内完成开挖，拟投入4台PC200型反铲挖土机，斗容量1.2m3，每台每工作班挖土480m3，每天挖土1920m3，配合每台挖掘机的土方运输采用4台自卸汽车，共16辆自卸汽车，每车每工作班运土120m3。
运距10公里，每车每工作班运10车。
1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#楼、商业（含书苑）及地库放坡系数1：
0.5，分层开挖，分层厚度均为2m。
住宅楼基坑底部考虑2m打桩作业面（自边桩中心算起）及0.8m宽排水明沟，车库基坑底部考虑1m作业面（含排水明沟），商业独立基础基坑考虑0.3m作业面（自垫层算起）。
在基坑开挖时同时开挖塔吊基础部位的土方，保证塔吊基础能尽早施工，及时安装，塔吊布置在地下车库范围内时，塔吊基础的顶标高同地下车库的筏板顶标高。
根据地质报告给出的地下水文情况，结合现场的实际情况，决定明沟降水的方案进行基坑降水；坑底设置600深，800宽排水明沟。
同时根据现场实际情况再另行调整。
降排水具体措施见降水方案。
4.1.2劳动力及机械设备：
东区：
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
反铲挖掘机
PC200
台
8
每台每班480m3
2
自卸翻斗车
台
32
每台每班120m3
3
装载机
50
台
2
卸土、推土
为保证基础土方工程施工顺利进行，安排土方清理30人。
西区：
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
反铲挖掘机
PC200
台
4
每台每班480m3
2
自卸翻斗车
台
16
每台每班120m3
3
装载机
50
台
2
卸土、推土
为保证基础土方工程施工顺利进行，安排土方清理15人。
4.2施工条件
4.2.1进行基坑测量放线，经甲方和监理复核无误后方可动工，并应有相应的报验、交验手续。
4.2.2业主方提供开挖范围内的地下障碍物的有关资料，并负责改移，总包方根据现场实际情况设置。
4.2.3开挖至设计标高前要控制好高程，严禁超挖，预留20cm土层人工清理。
4.2.4夜间施工应有足够的照明设施，并要合理安排开挖顺序，防止超挖错挖。
4.2.5开挖过程中遇有基槽边坡出现危险以及大面积积水等意外情况应及时采取措施，并通知监理、甲方。
4.2.6土方运距由甲方会同乙方按实际情况确定。
4.2.7根据施工图纸、地质勘察报告和施工现场的具体情况，该工程施工工序较多，施工中土方开挖需密切配合，合理安排各道工序，才能达到工程安全可靠，缩短工期的目的。
4.3施工方法
4.3.1土方开挖
主楼分两层开挖，第一次挖至-6.0m，在该平面打桩，待打桩完成后，用小型挖掘机挖桩间土至设计标高。
4.3.1.1工艺流程：
施工测量放线→确定开挖顺序和坡度→分层机械开挖→修边和清底（其中含主楼桩间土）。
4.3.1.2设置测量控制网
根据规划局给定的控制坐标和水准点，按建筑物总平面要求，引测到现场。
在工程施工区域设置测量控制网，包括控制基线、轴线和水平基准点；做好轴线控制的测量和校核。
控制网要避开建筑物、构筑物、土方机械操作及运输线路，并有保护标志；场地整平做20m×20m方格网，作为计算挖、填土方量和施工控制的依据。
对建筑物应做定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线，放出基坑（槽）挖土灰线、上部边线和底部边线。
灰线、标高、轴线应进行复核无误后并经监理验收合格后，方可进行基坑开挖。
4.3.1.3挖掘机挖至设计标高以上200mm时,应停止机械开挖,采用人工开挖（风镐破除碎石层及强风化岩），以防止对地基土的扰动。
4.3.1.4基坑开挖中若发现其它异常现象时，应及时会同建设、监理、设计单位研究处理措施。
4.3.1.5基坑开挖至设计高程后应及时组织验收和进行下道工序的施工。
4.3.1.6基坑应符合下列要求：
天然地基应不被扰动，地基要满足设计要求。
基底高程的允许偏差为±20mm。
基坑底部尺寸不得影响构筑物的施工并不小于设计规定要求。
4.4基坑放坡
放坡系数1：
0.5；
4.5方案优化措施
方案编制时综合考虑地质情况、工期安排、人员组织及经济分析等各方面因素进行优化编制，最终确认此方案。
4.6基坑观测措施
基坑开挖过程中要注意边坡稳定，应进行基坑工程监测。
基坑监测点布置沿基坑四角、周边每隔15m，距基坑边缘500mm布设一点（见监测点布置图）。
监测标志应稳固、明显、合理，便于观测。
观测周期为3天，根据观测结果显示，比较稳定的情况下周期加长，出现不稳定情况时每天观测1-2次，一直持续到基坑回填时结束观测。
4.7应急措施
根据施工组织总设计及应急救援预案，确定危险源，成立应急救援领导小组，全面负责现场应急救援措施的实施。
5、质量保证措施
5.1组织保证体系
5.1.1基础施工阶段建立由项目经理、总工程师领导，质量总监中间控制，责任工程师负责的三级管理系统。
.
项目作业层
5.1.2管理人员职责
项目经理：
全面负责本次土方开挖施工方案编制、审核与实施。
对土方开挖的施工全过程进行全面的动态管理。
针对土方施工方案的具体情况，确定项目组织机构人员的配备，并有针对性地制定规章制度，明确有关人员的职责，组织项目经理部开展工作。
技术部门：
全面负责土方开挖施工方案的编制工作。
负责对项目部管理人员及施工班组管理人员进行土方施工方案的技术、安全技术交底。
要求技术人员将施工方案的交底必须落实到人，并最终形成文字性的技术、安全交底记录。
质检部门：
负责土方开挖工程中的质量管理、质量控制、质量监督工作，并对土方开挖的施工质量进行检查验收。
安全部门：
参与编制土方开挖施工方案中的安全保证措施。
对入场的施工班组进行三级安全教育。
并按照土方开挖施工方案中的安全保证措施和安全技术交底的要求对整个施工过程进行现场安全监督检查，做好施工现场的文明施工管理工作。
发现安全隐患，提出整改意见，并落实对安全隐患的整改工作。
5.1.3施工阶段管理人员组成：
项目经理 谢继红
执行经理邓会
总工程师 高俊峰
质量主管 牛海林
5.2分项工程质量标准
5.2.1国家有关建筑施工规范。
5.2.2工程设计对土方的质量要求。
5.3质量问题的处理
如发生质量问题，立即上报监理，并在4小时内递交有关质量问题的书面详细报告，包括时间、部位、细节描述、产生原因、处理的措施等。
5.3.1土方开挖过程中，若基坑变形突然加大，应立即停止开挖，并及时回填，也可以在其背后进行挖土卸荷，以保证基坑的稳定。
5.3.2开挖过程中，若局部存水，可以采用明排，及时用污水泵抽至地面排水系统。
5.3.3现场土方开挖后，应对边坡采取防雨措施。
5.4技术资料
基础施工过程中及时收集、整理各种原始资料和记录，并上报监理。
按照国家有关标准和要求，完成技术资料的分类、归档工作。
6、安全生产与文明施工
6.1安全管理
项目经理
土方队
生产经理
项目总工
安全总监
施工员
安全员
土建队
测量组
6.1安全生产措施
6.1.1现场要建立健全的安全领导小组。
6.1.2全体人员应认真执行各工种的安全操作规程及有关规定。
6.1.3施工前，施工负责人要向操作人员做专项技术安全交底，关键部位要下技术指导书。
6.1.4施工人员进入现场要服从安全员的指挥和监督。
进场施工人员必须符合有关平顶山市劳务人员用工的有关规定及条例，证件齐全。
6.1.5施工人员进入现场要进行“三级”安全教育。
6.1.6每天班前五分钟，施工负责人必须做施工安全注意事项专项交底。
6.1.7现场电器设备要有漏电保护器，电缆应设可靠绝缘。
6.1.8各种机电设备均应设专人负责管理，电工持证上岗。
6.1.9现场用电设备必须实行三级供电，两级保护。
6.1.10夜间施工，工地应有足够的照明。
6.1.11土方施工机械和运输车辆在进场前进行彻底的检修和保养，确保施工期间机械的正常运转。
6.1.12土方开挖后，按现场安全防护要求在基坑的周围搭设安全保护栏杆，避免人员跌落坑中。
6.1.13施工时，挖掘机严禁碰撞支护结构。
6.1.14施工中如遇地下障碍物（包括古墓、各种管道、管沟、电缆、人防等）时，立即暂停施工，及时报告经理部，待妥善处理后方可继续施工。
6.2文明施工措施
6.2.1所有土方运输车辆进入现场后禁止鸣笛,以减小噪音。
6.2.2所有施工人员应保持现场卫生和环境清洁。
6.2.3为保持环境卫生，避免运土车发生遗洒，在现场搭设拍土架，指派专人负责将运土车上的土拍实并盖好帆布，避免路上遗洒。
6.2.4在大门出口处设置冲洗车槽，每辆车必冲洗。
6.2.5每天收车后项目经理部指派专人清扫马路，以达到环卫要求。
6.2.6现场内施工人员禁止吸烟。
6.2.7施工机械要经常清洗，保证外表干净。
6.3文物保护
6.3.1土方开挖过程中，如突遇不明物体时，应立即停止机械开挖，现场工人要及时将情况汇报给工长，工长可带领工人简单察看、进行小范围的清理，确定为正常的岩石后，可继续开挖。
如果不能确定，可通知地勘部门前来察看。
6.3.2如果怀疑是历史古墓，应向区文物局汇报情况，请文物部门的相关同志进行现场察看。
6.3.3如果现场能够明显判定是古墓或具有历史价值的文物、埋葬品，则现场应有工长专人负责组织看守，可以调动现场经警维持场地现状，不许任何工人进入埋葬品区域，直至文物部门的人员前来。
6.3.4现场要做好对埋葬品区域的遮挡覆盖工作。
6.3.5对于由采访证明的记者应通知文物部门的人员，只有在文物部门人员许可的情况下才允许拍照摄像，防止不法分子进入现场。
7、雨期施工措施
7.1场地排水
7.1.1在距基坑边缘2m远处布置凹形环状截水沟，将地表水拦截排除。
具体形式为300宽×400深，每隔30m布置一个800×800×800的集水井，用M5砂浆、灰砂砖砌筑240宽（沟、井底同侧壁），之后用1:
2水泥砂浆抹面。
7.1.2做好下水管道和雨水井，用水应有固定排放途径，保证雨后不陷、不滑、不泥泞、不存水，避免浸泡边坡。
7.1.3土方施工中，基坑内临时道路上铺渣土或砂石，保证雨后通行顺畅。
7.1.4遇大雨时边坡覆盖塑料布。
7.1.5清槽验收后应立即浇注好砼垫层，防止雨水泡槽。
7.1.6现场存储的钢材做好防雨水锈蚀的准备。
7.1.7机电设备要经常检查接零、接地保护，所有机械棚要塔设严密，防止漏雨，随时检查漏电装置功能是否灵敏有效。
8、应急预案
8.1、成立应急事件处理领导小组
项目成立应急领导机构，选择20名身体健康、体健的工人，成立应急情况处理突击队；在施工现场应始终保持1台挖掘机，随时待命，作为抢险使用。
应急事件处理领导小组组织机构如下：
资料员
8.2、建立信息反馈制度
监测单位每天应向业主、监理、施工单位汇报监测结果，以便发现问题，及时解决。
信息反馈程序如下：
业主
8.3、当坡体变形超过报警值或变形速率超过规定值时，应及时通知业主、监理、总包方进行会商，查找原因并作好应急措施。
当变形超过21mm的预警值，要求监测队每天监测2次，当变形超过30mm的警戒值时，要求每小时测一次，并启动应急预案。
8.4、边坡工程施工出现险情时，应作好边坡支护结构和边坡环境异常情况收集、整理及汇编等工作。
8.5、当边坡变形超过预警值，周边环境出现沉降开裂等险情时应暂停施工，根据险情原因选用如下应急措施：
1、坡脚被动区临时压重；
2、坡顶主动区卸土减载，并严格控制卸载程序；
3、作好临时排水、封面处理；
4、对支护结构临时加固；
5、对险情段加强监测。
9、其它
9.1严格按《建筑施工安全检查标准》及《建筑施工安全培训教材》要求组织施工，确保安全。
9.2基坑防护：
严格按照总公司的《施工现场安全防护标准化图册》进行防护。
基本要求：
9.2.1、基坑临边防护一般采用钢管搭设两道防护栏杆形式（下道栏杆离地600mm，上道栏杆离地1200mm）。
立杆间距应不超过2000mm，立杆与基坑边坡的距离不应小于500mm。
9.2.2、防护栏杆内侧满挂密目安全网，防护外侧设置200mm高踢脚板。
防护栏杆和踢脚板刷红白相间安全警戒色。
9.2.3、防护栏杆外侧应设置排水沟，采取有组织的排水。
9.2.4、基坑周边设置夜间警示灯。
具体如下图：
9.3基坑开挖应注意的问题及预防措施
9.3.1基坑开挖要分层开挖，严禁超挖。
在浇注砼垫层前，对基底被破坏的软土予以清除。
基坑开挖完成后，应立即进行基坑的砼垫层施工，以尽量缩短基坑暴露时间。
9.3.2基坑开挖和基础施工中，基坑周边地面5米严禁超载，并对基坑周边硬化，以防地表水和雨水渗漏，并保持周边排水畅通。
9.3.3雨季进行基坑施工时，要采取防雨排水措施，防止地表水涌入基坑。
10、设计计算书
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
条分方法：
瑞典条分法；
条分块数：
50；
考虑地下水位影响；
基坑外侧水位到坑顶的距离（m）：
3.000；
基坑内侧水位到坑顶的距离（m）：
5.500；
放坡参数：
序号放坡高度（m）放坡宽度（m）平台宽度（m）
15.002.501.00
荷载参数：
序号类型面荷载q（kPa）基坑边线距离b1（m）宽度b0（m）
1局布3.0011
土层参数：
序号
1
土名称
耕植土
土厚度（m）
0.8
土的重度γ（kN/m3）
15.6
土的内摩擦角φ（°）
9
粘聚力C（kPa）
11
极限摩擦阻力（kPa）
8
饱和重度γsat（kN/m3）
16.3
序号
2
土名称
全风化
土厚度（m）
5.7
土的重度γ（kN/m3）
19.03
土的内摩擦角φ（°）
15.2
粘聚力C（kPa）
22.8
极限摩擦阻力（kPa）
12
饱和重度γsat（kN/m3）
19.5
二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.3的要求。
三、计算公式:
Fs=∑{cili+[（γh1i+γ'h2i）bi+qbi]cosθitanφi}/∑[（γh1i+γ'h2i）bi+qbi]sinθi
式子中：
Fs--土坡稳定安全系数；
ci--土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
γ--土层的计算重度；
θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；
φi--土层的内摩擦角；
bi--第i条土的宽度；
hi--第i条土的平均高度；
h1i--第i条土水位以上的高度；
h2i--第i条土水位以下的高度；
γ'--第i条土的平均重度的浮重度；
q--第i条土条土上的均布荷载；
其中，根据几何关系，求得hi为：
hi=（r2-[（i-0.5）×bi-l0]2）1/2-[r+l0-（i-0.5）×bi]tanα
式子中：
r--土坡滑动圆弧的半径；
l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；
α--土坡与水平面的夹角；
h1i的计算公式
h1i=hw-{（r-hi/cosθi）×cosθi-[rsin（β+α）-H]}
当h1i≥hi时，取h1i=hi；
当h1i≤0时，取h1i=0；
h2i的计算公式：
h2i=hi-h1i；
hw--土坡外地下水位深度；
li的几何关系为：
li={arccos[（（i-1）×bi-l0）/r]-arccos[（i×bi-l0）/r]×2×r×π}/360
θi=90-arccos[（（i-0.5）×bi-l0）/r]
四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：
------------------------------------------------------------------------------------
计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）
第1步1.36529.589-0.3917.4037.413
示意图如下：
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下：
开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.365>1.30满足要求!
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