国家地球空间信息产业化基地项目土方开挖方案.docx
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国家地球空间信息产业化基地项目土方开挖方案
武汉国家地球空间信息产业化基地A1#、A2#楼
土
方
工
程
施
工
方
案
编制人：
审核人：
审批人：
编制单位：
新七建设集团有限公司
编制日期：
二0一四年五月二十七日
一.编制说明………………………………………………………………3
二.工程概况………………………………………………………………4
三.开挖方法………………………………………………………………7
四.基坑监测………………………………………………………………14
五.应急措施………………………………………………………………15
六.开挖注意事项…………………………………………………………16
七.土方平衡及运土要求…………………………………………………16
八.施工准备………………………………………………………………17
九.工期及进度安排………………………………………………………19
十.施工部署………………………………………………………………19
十一.操作工艺……………………………………………………………20
十二.质量要求及质量保证措施…………………………………………21
十三.基坑的防护…………………………………………………………22
十四.安全要求和安全保证措施…………………………………………22
十五.文明施工及环境保证措施…………………………………………23
十六.应急预案及紧急救援措施…………………………………………29
十七.质量、环境及职业健康安全管理体系要求………………………33
一、编制说明
本工程被列为我公司的重点工程，本着雄厚的整体实力为依托、为后盾，从施工方案、人员设置、机械设备配备、材料供应和工程服务等方面全力进行合理的安排和调配。
我们将以安全、优质、高速、文明为施工宗旨，对业主高度负责的态度，按计划控制工期进行合理安排布署，使施工忙而不乱、成本最低、效率最高、质量最好。
同时在施工中，我公司将从整体利益出发，积极与质量监督部门、监理单位配合，协调好内外关系及地盘管理，通过有效地对工序、材料、人员进行控制，不仅保证工程质量，而且保证安全生产、文明施工得到有效保障。
通过有效的环保措施，使声、光、尘污染得到有效控制，创建安全文明施工样板现场。
在本工程施工中我公司要发挥总承包效能，开展“增收节支、开源节流”活动，通过对各类消耗的挖潜、控制，增效益、少花钱、多办事、办实事，将贵单位投资的每一分钱花到实处，造价人才网以达到有效控制投资的目的。
该施工方案作为指导施工的技术性文件，编制时对各分区、分段工程的施工期、质量目标、项目管理机构设置与劳动力组织、施工进度计划控制、机械设备及周转材料配备、主要技术措施、安全生产、文明施工及降低成本、推广新技术等诸多因素均能做了充分考虑，突出其科学性、适用性及针对性。
1.2.1编制依据：
在本方案的编制过程中，我们主要以下几项作为依据：
1、武汉国家地球空间信息产业化基地招标文件。
2、武汉国家地球空间信息产业化基地工程土建设计图纸。
3、湖北省地质勘察基础工程公司提供的《岩土工程详细勘察报告》
4、中机三勘岩土工程有限公司提供的《基坑支护设计文件》
5、本公司制定的有关的管理制度。
6、国家有关现行规范、规程和标准：
1.2.2湖北省、武汉市有关建筑工程管理、市政管理、环境保护等地方性法规和规定。
1.2.3根据工程特点、施工现场实际情况、施工环境、施工条件和自然条件的分析。
1.2.4我公司现有的劳动力、技术、机械设备能力和施工管理经验。
1.2.5我公司有关质量管理、安全管理、文明施工管理制度和公司ISO9001:
2000中国质量认证中心有关文件。
1.2.6其他相关资料
1.3编制原则：
1.3.1严格遵守现行的技术规范、施工规程和质量评定与验收标准。
1.3.2坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。
1.4本次总承包工程的施工总目标
1.4.1安全生产：
防止重伤，杜绝死亡，按一标三规范达标，确保安全生产优良现场。
1.4.2文明施工：
创造市级文明施工样板工地，通过做好现场规划管理，使现场容貌达到一流水平，加强现场粉尘及噪音控制，监理工程师论坛不影响周边居民的正常生活。
二、工程概况
工程名称：
武汉国家地球空间信息产业化基地
建设单位：
武汉地球空间信息产业投资有限公司
建设地点：
武汉市东湖高新技术开发区高新大道以南、外环线以西
设计单位：
中南建筑设计院股份有限公司
勘察单位：
湖北省地质勘察基础工程公司
监理单位：
湖北合联建设监理有限公司
施工单位：
新七建设集团有限公司
1.施工场地
1区由A1号楼厂房、A2号楼综合楼组成，用地面积为20289.07m2，建筑占地面积为6146.03m2，总建筑面积为75868m2，（其中地上建筑面积63094㎡，地下建筑面积12774㎡），地下2层（主要为地下停车库和设备用房）。
2.场地工程地质条件
勘察结果表明，拟建场区地层结构较为简单，层序清晰。
场区地层构成及特征
拟建场地范围内的地层主要构成为素填土、粉质粘土，粉质粘土，含碎石粉质粘土,强风化泥岩，中等风化泥岩，其埋藏情况和厚度特征详见《工程地质剖面图》。
地层分类描述如下：
（1）素填土（Qml）：
黄褐色，结构松散。
以粘性土为主,夹层含有少量碎石块。
该层于场地全场区分布，层厚1.20～3.80m。
（2）粉质粘土（Q4al+pl）：
黄褐色,可塑状态，属中等压缩性土。
含有铁、锰质氧化物及少许条带状灰白色高岭土。
该层于场地大部分场区分布，层厚0.00～3.40m。
（3）粘土（Q3al+pl）：
黄褐色，硬塑状态，属中等偏低压缩性土。
含有大量铁、锰质氧化物颗粒及结核，含少许团块状灰白色高岭土，该层于场地全场区分布，层厚5.40～9.10m。
（4）含碎石粉质粘土（Q3al+pl）：
黄褐色，硬塑状态,属中偏低压缩性土。
含少许铁、锰氧化物，大量团块状灰白色高岭土，含10%~20%石英砂岩碎石及角砾，碎石粒径一般为1~2cm，最大约10cm。
该层于场地全场区分布，层厚0.70～4.00m。
（5-1）强风化泥岩（S2f）：
为志留系中统坟头组泥岩，黄褐色~黄绿色，薄~中厚层状，层面为Fe、Mn氧化物侵染，节理裂隙发育，岩泥倾角约45度。
层厚0.7~2.4m。
（5-2）中等风化泥岩（S2f）：
黄褐色~灰色，薄~中厚层状，属极软岩，较完整，岩体基本质量等级为V级。
层面为Fe、Mn氧化物侵染，节理裂隙较发育。
揭露最大厚度为17.4m。
3.场地水文地质条件
1、场地地下水类型为上层滞水。
上层滞水主要赋存在表层素填土，主要补给来源为大气降水和周边生活用水，受季节和气候影响。
勘察期间测得上层滞水稳定水位为地面下0.70～2.20m（绝对标高：
30.78～32.59）。
2、本场区附近无污染水水源排放点，同时根据水质分析成果表，判定地下水对混凝土及混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
根据土壤易容盐分析报告，判定场地地基土对混凝土及混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
4.工程结构概况
A1号楼厂房工程结构设计概况见表4-1：
表4-1
结构形式
框架-剪力墙结构
设计使用年限
50年
建筑层数
地上二十五层结构（含裙房三层）
建筑总高度
建筑总高度99.90m
结构安全等级
二级
设计地震分组
第一组
抗震设防分类
丙类
抗震设防烈度
六度
基本地震加速度
0.05g
建筑场地类别
Ⅱ类
框架及剪力墙抗震等级
三级
地面粗糙度
B类
地基基础设计等级
甲级
基础设计概况
1.本工程采用板式及柱下独立基础。
筏板基础持力层为（5-1）强风化泥岩（S2f），地基土承载力特征值fak=400kPa；独立基础持力层为（4）含碎石粉质粘土层（Q3al+pl），地基土承载力特征值fak=300kPa；土质均匀良好，超挖部分按照结构设计总说明，采用C15素混凝土回填至设计标高。
2.除满足基底设计标高，同时满足要保证基础进入持力层深度不小于300mm。
3.基坑开挖至设计标高时，需通知设计、地堪等相关部门现场验槽，经认可后方能继续施工。
A2号楼综合楼工程结构设计概况见表4-2：
表4-2
结构形式
框架结构
设计使用年限
50年
建筑层数
地上十四层结构（含裙房三层）
建筑总高度
建筑总高度56.80m
结构安全等级
二级
设计地震分组
第一组
抗震设防分类
丙类
抗震设防烈度
六度
基本地震加速度
0.05g
建筑场地类别
Ⅱ类
框架抗震等级
三级
地面粗糙度
B类
地基基础设计等级
甲级
基础设计概况
1．本工程采用板式及柱下独立基础。
基础持力层为（4）强风化泥岩（S2f），地基土承载力特征值fak=400kPa；独立基础持力层为（4）含碎石粉质粘土层（Q3al+pl），地基土承载力特征值fak=300kPa；土质均匀良好，超挖部分按照结构设计总说明，采用C15素混凝土回填至设计标高。
2．除满足基底设计标高，同时满足要保证基础进入持力层深度不小于300mm。
3．基坑开挖至设计标高时，需通知设计、地堪等相关部门现场验槽，经认可后方能继续施工。
5.基础土方工程概况
A1号楼厂房、A2号楼综合楼主楼基础采用板式基础，基底标高分别在-10.950米、-10.500米，裙房基础采用柱下独立基础，基底标高在-10.050米。
三、开挖方法
开挖边线确定
首先，测量人员根据业主提供的控制点，定出本工程整体基坑开挖线及高程点，±0.000为35.400米（黄海高程），首先挖除回填土与部分粉质粘土，绝对标高至29.50米，西面边坡挖至二级平台30.50米处，开挖过程配以基坑周边安全防护和基坑支护。
然后以沉降后浇带为施工段分三段开挖，先开挖A1厂房，再开挖A2综合楼及A2裙房，最后开挖A1裙房。
A1厂房从1-N/1-1~1-6至1-T/1-1~1-6退挖，A2综合楼从1-A/1-1~1-6至1-J/1-1~1-6退挖，1-J/1-1~1-6至1-N/1-1~1-6作为下基坑临时道路最后开挖。
场地东面设置施工区主干道，基坑东面1-6/1-A~1-T按1：
0.5放坡开挖至基坑二级平台，开挖深度为自然地面~29.50m，每次开挖深度控制在1.5~2米以便于锚杆施工，支护措施为喷锚、土钉挂钢筋网片，同时埋设导流管，并喷射厚度为80mm~120mm的C20混凝土；基坑西面1-1/1-A~1-T按1：
1放坡开挖至基坑二级平台，开挖深度为自然地面~30.50m，局部至29.500m，因此处边坡为二区基坑开挖范围，故此处按图纸设计的系数只放坡不支护，下雨之前采用彩条布全面覆盖；基坑1-T/1-1~1-6及1-A/1-1~1-6按1：
1.2放坡开挖至基坑二级平台，开挖深度为土面~29.500m，每次开挖深度控制在1.5~2米以便于边坡支护，一级边坡为土钉挂钢板网，埋设导流管，并喷射厚度为50mm~80mm的C20混凝土。
一级边坡支护完成的同时确定二级平台的位置和宽度，东、南、北宽度为4米，西面为3米，与北面二级平台连接处为4米。
然后确定基坑第二层开挖段的起点和终点：
东、南、北面按1：
0.3放坡开挖至基坑底，开挖深度为29.500m~基坑底；东面塔吊区域按塔吊基础+工作面从二级平台纵向开挖至基底；西面按1：
1.2的放坡系数开挖至基坑底，开挖深度为30.500m~基底。
二级边坡每次开挖深度控制在1.5~2米以便于锚杆施工，支护措施为喷锚、土钉挂钢筋网片，同时埋设导流管，并喷射厚度为80mm~120mm的C20混凝土；二级边坡下口线按筏板及承台的外边线外扩500~600㎜作为工作面，另设300mm排水沟，开挖全过程撒灰线标记开挖边线及边坡位置（边坡支护大样详见附图）。
分段区域：
第一段：
1-T/1-1~1-6至1-N/1-1~1-6
第二段：
1-J/1-1~1-6至1-A/1-1~1-6
第三段：
1-J/1-1~1-6至1-N/1-1~1-6
1.根据拟建场地的工程地质、水文地质情况及拟建建筑物的结构设计特征，结合我公司的施工机具、劳动力等资源的配置情况，各单位工程土方开挖方法分别详细介绍。
每个施工作业流水图如下
2.厂房及综合楼均采用二级开挖的方式进行，开挖前应进行定位放线，情况如下：
1）、A1厂房由筏板及独立承台构成，其中筏板区域采用满开挖方式，按照图纸所要求的放坡系数大面开挖，随挖土随修整边坡。
挖至二级平台的设计标高处，放出二级边坡开挖线，按照图纸所要求的放坡系数挖至基坑底，同时配合甲方进行地基承载力试验。
试验完成后测量人员抄出水平控制点，在基槽底钉上水平标高小木桩，在基坑内抄若干个基准点，并及时通知设计单位及勘察单位验槽，合格后方可进行下步施工。
所有承台底标高相同，基础梁底标高高于承台底标高100mm，故采用机械满开挖方式，随挖土随修整边坡。
待整体开挖完成后，施工人员随即进行基础承台和基础梁的定位，再由小挖机挖出基础承台和基础梁，测量人员抄出水平控制点，在基槽底钉上水平标高小木桩，在基坑内抄若干个基准点，并及时通知设计单位及勘察单位验槽，合格后方可进行下步施工。
2）、验槽完成后施工人员确定筏板、基础承台、基础梁垫层的浇筑范围（按基础边线外扩100mm），清理整平，及时浇筑，防止基底土水份蒸发损失，导致土体积膨胀。
3.边坡的确定：
根据土质情况及相关规范要求，初步确定机械挖方放坡系数：
基坑一级边坡：
东面为1：
0.5；西面为1：
1；南北面为1：
1.2；
基坑二级边坡：
东面为1：
0.3；西面为1：
1.2；南北面为1：
0.3
4.本工程施工排水的考虑。
开挖过程中如遇雨天或地表水，采取在开挖面最低处设置临时集水坑，再用潜水泵抽至排水沟。
（1）坡面泄水孔及坡底排水沟
为对上层滞水进行有效疏导，沿喷锚面设置多个泄水孔。
一般要求5m左右即安装一个，在出水量多的地方按3米间距加密。
坡底排水沟沿坑底坡脚设置，且应在基坑开挖至基底前形成，主要为疏排坑内积水、保护基底土层。
排水沟为200mm×200mm。
坡底设计集水井，集水井规格为600mm×400mm×600mm。
（2）坡顶硬化及排水沟
对基坑周边沿上口1.5m宽度范围内进行硬化处理。
坡顶硬化施工同喷面段坡面施工。
沿坡顶硬化带向外布设排水沟，坡顶排水沟净空规格为200mm×200mm，沟壁及沟底采用C20型混泥土喷射60~80mm厚，沟壁及沟底面均抹砂浆并收光以防止渗水，沟底坡率为5‰~3‰。
根据《岩土工程详细勘察报告》中水文地质条件的描述，本基坑不考虑承压水对基坑开挖的影响。
开挖方式及顺序如下图所示：
四、基坑监测
地下工程极其复杂，在基坑开挖整个过程中进行全过程监测，实行信息化管理，对指导开挖施工确保安全是很有必要的，而且是非常重要的。
监测要求：
（1）基坑开挖前作好布点，并取得基坑监测项目的基础数据。
在开挖第一层土的过程中每3天观测一次，开挖以下土层每2天观测一次，基坑开挖至基底后每周观测一次。
（2）基坑支护监测由专业的监测队伍进行，并及时将监测资料反馈支护设计方，以便及时分析处理。
（3）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有害来源进行仔细观测，严防坑外水流入坑内。
（4）在施工过程中，基坑边坡顶部的侧向位移与当时开挖深度之比如超过0.5%时，应密切加强观测，并分析原因。
若超过1%并不收敛时，应及时采取应急措施对支护结构进行加固处理。
（5）当坡顶位移变形速率超过5mm/天，或沉降速率超过3mm/天时，须24小时跟踪监测，并及时反馈监测结果。
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回填土方为止。
（6）施工中每天有专人收听气象预报，提早做好预防大爆雨等恶劣天气的准备。
监测点的布设：
（1）水平位移观测：
在基坑的南、北两个方向的基坑开挖线外侧分别埋设6根Ф12钢筋，东面埋设17个以观测基坑的水平位移情况，以确定支护体系是否安全的一个重要数据。
（2）沉降：
本工程分三种监测方式：
a、水平位移监测，共计29个点；b、垂直位移监测，共计58个点；c、土层深层变形监测共6个点。
边坡稳定分析：
我部于《深基坑支护方案》设计初期与中机三勘岩土工程有限公司及时联系，并提供本施工段的《施工现场平面图》，且图中明确注明了场地荷载的分布情况（我方现场材料堆放场地均与基坑保持5米以上的距离），保证基坑周边没有超过设计要求的荷载。
依据《基坑工程技术规程湖北省地方标准》且经过中机三勘岩土工程有限公司的计算得出如下结论：
基坑重要性等级为2级；
稳定系数K≥1.15~1.3（均高于《基坑工程技术规程湖北省地方标准DB42/T159-2012》规定的1.15），故边坡稳定。
五、应急措施
因深基坑工程极为复杂，影响其安全的因素很多，在土方开挖过程中还是要引起足够的重视，必须随时做好应付可能出现的不利情况，确定合适的应急措施：
（1）现场应备有应急措施用材料及设备，如松木桩、水泥、砂袋、钢管、注浆机等。
（2）在深基坑开挖施工过程中，如出现局部位移量过大，应立即停止挖土，并进行土方回填或用砂袋反压，待边坡稳定后，采取加密和加长土钉、补打松木桩或钢管、局部放坡卸土等措施加固。
（3）若遇土质特别软弱处和遇流砂现象，应立即停止挖土，采用加密粉喷桩或打垂直锚管注浆（浆液中适当加入早强剂），止住流砂或渗水后，再确定相关方案进行下一步的开挖。
（4）若遇塌方等重大险情，除按照上面步骤进行及时抢险外，应立即通知甲方、监理及设计院现场查看，之后待设计院出具正式支护方案，我部按照设计要求进行施工。
六、开挖注意事项：
1）、坑底及坡顶四周做好排水措施，在基坑上口周边设置截水沟及集水井，基坑内设集水井，采用明排水的方法，沿坑底周围布置200*200排水沟，使水流入600mm×400mm×600mm集水井，用水泵排到基坑上口雨水沟内，最后排至市政污水管网。
为防止雨水及地下水浸泡基土，每日及雨天例行检查土壁稳定情况，在确定安全情况下方可继续工作，如发现情况立即上报并采用抢险措施。
2）、机械开挖过程中、停置和进出场应注意安全，随时配合挖运土做好现场清洁工作，做到文明施工。
七、土方平衡及运土要求
根据前期我部与建设方及监理方共同测定的《武汉国家地球空间信息产业化基地（新区）一期1、2、3、5原始地貌高程方格网》，我部施工段的土面平均标高为34.55m，设计室外地面平均标高34.92m：
单位：
m3
名称
施工段
开挖土方
回填土方
内转土方
外运土方
备注
第一段
88083.71
26284.43
20000
41799.28
根据现场实际情况及建设方提供的相关信息，基坑土方分三部处理：
首先根据甲方指定的区域按实际面积转运20000立方；然后在基坑南面预留回填土；最后多余的土由土方单位外运。
土方内转场地用推土机清理平整，方便土方堆积。
车辆行驶道路派专人清理，确保路面无污染。
土方堆积区域应采取防尘措施，如覆盖密目网，干燥天气洒水等。
八、施工准备
1.施工机具及仪器列表（见表1-1）：
土方工程主要机具及仪器一览表表1-1
序号
设备名称
规格型号
台套
1
反铲挖掘机
HD820R
4
2
自卸汽车
EQ3208G7
12
3
推土机
T160EⅡ
1
4
全站仪
NTS-360型
1
5
经纬仪
EDJ2-CL型
1
6
水准仪
DS32型
1
7
钢卷尺
50M
1
8
铝合金塔尺
5M
1
2.日常土方开挖量
反铲挖掘机一个台班平均挖方量1500m3，但因A1#楼持力层为（5-1）强风化泥岩，挖方量约为2000m3，故一个台班平均挖方量仅为750m3，4台反铲挖掘机一个台班6000m3，现场86000m3粘土及2000泥岩按理论数据仅需16天完成，但基坑支护阶段需要32天，开挖过程中等待支护工作面时间累计为4天，此时间段我方人员将指挥挖机开挖主体范围内的独立承台、下柱墩及后浇带。
综合以上数据土方机械开挖及基坑支护阶段共需36天，且1-J~1-N/1-1~1-6施工便道的底部清理因基坑较深，挖掘机不能满足现场需要，滞留的少部分土方采取人工清理，最后用塔吊吊出。
且支护过程中挖掘机禁止开挖边坡，遂我方人员指挥挖机开挖主体范围内的土方。
3.施工作业条件
1）土方开挖前，应摸清地下管线等障碍物，将施工区域内的地上、地下障碍物清除和处理完毕。
2）建筑物的位置或场地的定位控制桩线、标准水平桩及基槽的灰线尺寸，必须经过检验合格，并办完预检手续。
3）尽量避免夜间施工，如有需要作好防扰民措施。
夜间施工时，应合理安排工序，防止错挖或超挖。
施工场地应根据需要安装照明设施，在危险地段设置明显标志。
4）施工机械进入现场所经过的道路，应事先经过检查，必要时进行加宽或加固处理。
5）场地表面清理平整，做好排水坡度，在施工区域内，挖临时性排水沟。
6）熟悉图纸，做好技术交底。
7）施工前挖至设计标高后，立即请设计、地勘、监理、建设等相关单位及时进行现场检查，减少由此可能带来的不利影响。
4.劳动力安排
根据本工程量及工期要求，安排劳动力：
架子工5人，主要用于基坑范围内的安全维护的搭设；普工20人，主要用于后期人工拣底及休整边坡；副工约2人，用于冲洗车辆及清扫车辆出入口道路。
电工2人，管理人员10人。
5.施工用水、用电及夜间施工照明
车辆及道路清洗用水，根据现场实际情况合理调配设置。
夜间施工照明用电从甲方指定的变配电箱接入我方施工用电的配电箱。
水、电源及水电线路均应满足土方工程机械化施工的要求。
1）为防止车辆等出入污染环境（如城市道路等），在施工现场洗车槽处设置φ50水管、高压水枪等，用于冲洗出入车辆等；并修建虑水台、二级沉淀池和排水沟用于沉淀及排放冲洗车辆的污水。
2）机械施工用电，主要考虑夜间施工照明和机械等设施现场小修用电，于基坑东面的现场配电箱接引。
（1）夜间施工照明采用2kW镝灯2盏以及活动灯架10盏，每个灯架安装1kW碘钨灯。
（2）卸土场地可视具体情况安装固定灯架，每30米配备照明1KW，运土道路、现场出入口、坡道口及其它危险地段也要安装必要的照明灯。
（3）尽量避免夜间施工，如有需要，按要求做好防尘降噪等扰民措施。
夜间施工时，应合理安排工序，防止错挖或超挖。
施工场地应根据需要安装照明设施，在危险地段设置明显标志。
（4）施工机械进入现场所经过的道路，应事先经过检查，必要时进行加宽或加固处理。
6.技术准备
1）熟悉掌握图纸，了解设计意图及相关设计要求，严格按照图纸所要求的放坡系数及支护措施施工，对专业分包做好详细的技术、安全、质量交底。
监督施工全过程：
前期全站仪定位，然后在基坑四周设置控制线，利用全站仪和经纬仪控制边坡上口及底口线。
2）土方施工前与有关单位协商，挖至设计标高后，立即请设计、地勘、监理、建设等相关单位现场检查，确保各个节点紧密衔接，确保工期。
九、工期及进度安排
1.本工程基坑土方开挖总工期预计36天。
如遇雨天或其它不可预见因素的影响，土方无法外运时，停止开挖，工期顺延。
2.第一阶段：
进行第一层取土，标高至卸荷平台；第二阶段：
进行第二层取土，标高至持力层并预留至少3
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