隧道段深基坑工程土方开挖方案.docx
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隧道段深基坑工程土方开挖方案
施工组织设计（方案）报审表
工程项目名称：
临汾市规划三街道路工程
编号：
GHSJ-ZTJG-20180315
致：
三街项目监理部：
我单位根据承包合同的约定已编制完成临汾市规划三街道路工程隧道深基坑土方开挖施工方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
隧道段深基坑土方开挖施工方案
承包单位（章）：
项目经理：
日期：
年月日
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
日期：
年月日
总监理工程师审查意见：
项目监理机构（章）：
总监理工程师：
日期：
年月日
注：
本表一式4份，承包单位2份，监理单位和建设单位各1份。
临汾市规划三街道路工程
隧道深基坑土方开挖施工方案
编制人：
审核人：
批准人：
中铁建工集团有限公司临汾规划三街项目经理部
2018年3月15日
1编制依据、原则
1.1编制依据
1.1.1设计图纸和地勘报告
（1）临汾市规划三街（309国道-规划十二路）道路工程合同相关文件。
（2）临汾市规划三街（309国道-规划十二路）道路工程施工设计图纸。
（3）临汾市规划三街道路及综合管廊工程（K0+000～K3+100段）工程地质详细勘察报告。
1.1.2相关技术标准、规范
（1）国家和地方政府有关政策、法规及条例、规定。
（2）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质〔2009〕87号）。
（3）现行市政工程设计规范、施工规范、技术条件、施工验收规范等，详见表1.1.2。
表1.1.2采用规范、指南、验标目录
序号
标准规范名称
标准号
备注
1
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-2012
2
《建筑基坑工程监测技术规程》
GB50497-2009
3
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2012
4
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
5
《建设工程施工现场供电安全规范》
GB50194-2014
6
《建筑变形测量规范》
JGJ8-2016
7
《建筑深基坑工程施工安全技术规范》
JGJ311-2013
（4）标段总体实施性施工组织设计。
（5）施工现场调查资料。
（6）我单位施工管理水平及任务分工。
1.2编制原则
在按照有关标准保证安全生产的前提下，集中力量保证质量、保证工期，提高经济效益。
（1）在编制施工组织设计的文字说明、插图、插表中，严格按照招标文件的规定，做到统一标准，规范编制。
（2）遵循设计图纸、施工规范、规程、验收标准的原则。
在编写主要项目施工方法中，严格按设计图纸要求，贯彻执行国家、省、市有关部门各种制度、规定、标准，确保工程质量。
（3）坚持实事求是的原则。
在制定具体项目实施方案过程中，充分研究、分析工程特点，坚持科学组织、合理安排、均衡生产，确保优质、高效地完成本工程的建设任务。
（4）坚持施工全过程严格管理的原则。
在各道工序施工中，严格执行监理工程师的指令，尊重建设单位和监理单位的意见，严格管理，保证施工过程中的各个环节都处于良好的受控状态。
（5）坚持专业化作业与综合管理相结合的原则。
在施工组织方面，以专业队为基本组成形式，充分发挥专业人员和先进优良设备的优势，同时采取综合管理手段、科学管理调配以达到整体优化的目的。
（6）加强经济核算，进行多方比较，选择最佳方案以提高经济效益。
2工程概况
2.1设计概况
为了保证山西师范大学校园新区的完整性和规划三街道路的畅通性，采用地下隧道形式穿越师大校园，实现道路与校园两个项目建成后互不干扰。
车行隧道工程起点为K1+170，终点为K2+750，全长1580m，自北向南依次下穿纬四路、山西师范大学、规划三路。
隧道暗埋段长1210m，敞开段长370m,包括隧道北侧敞开段长150米，南侧敞开段长220m。
隧道工程由车行隧道和人非通道组成。
车行隧道采用双向六车道，单孔净宽12.75m，净高5.7m；两侧各设一孔人非通道，净宽6m，净高3.35m，西侧行车隧道和人非通道之间设置地下综合管廊。
隧道段基坑采用放坡开挖，支护结构的安全等级为二级。
隧道基坑平面呈南--北走向长条形状，依据设计图纸基坑采用放坡开挖，基坑开挖宽度隧道暗埋段约为77.7m、隧道敞口段约为79.7m，开挖深度最大约为10.5m。
隧道附属结构局部开挖深度最深约为17m,局部加深段深基坑采用钻孔灌注桩+内支撑的围护型式，支护结构的安全等级也为二级。
2.2地形地貌及工程地质状况
（1）地形地貌
拟建场地地势不平坦，呈北高南低趋势，本次勘察孔口高程介于436.83～463.95m之间，场地地貌隶属于汾河西岸二级阶地（K0+000～K0+800）、汾河西岸二级阶地前缘（K0+800～K3+100）。
（2）工程地质特征
拟建场地地处临汾断陷盆地的中部,临汾盆地是新生代形成断陷盆地，南起韩侯，北到紫金山，长约200公里，东界太岳—中条山，西临吕梁山，宽约25～35公里。
受构造控制，盆地呈反相“L”形，汾河从中纵贯而过。
区域四周受深大断裂控制，第三纪以来，受新构造运动的影响，盆地相对山地强烈下降；内部发生了一系列的隆起、凹陷以及与其平行的压扭性断裂，第四纪以来，断续活动，表现为长期性、间歇性和继承性。
场地地基土主要由第四系人工堆积物和第四系上更新统冲、洪积堆积组成，岩性主要为杂填土、耕土、湿陷性粉土、粉土、粉砂、粉质粘土、
图2.2-1暗埋段明挖基坑标准剖面图
图2.2-2敞开段明挖基坑标准剖面图
土、粉质粘土等组成；如下表，隧道暗埋段结构底板基本处于第⑧层粉质粘土层，隧道暗埋段止水帷幕桩底标高为422m，处于第11层粉质粘土层，北敞开段止水帷幕桩底标高为421m，处于第11层粉质粘土层，,南敞开段止水帷幕桩底标高为433.09m，处于第⑧层粉质粘土层，所有止水帷幕桩底进入稳定粉质粘土隔水层不小于1.5m。
图2.2-3隧道段工程地质
（3）水文地质
此次勘察期间为丰水期，稳定水位在现地表下3.86～15.02m之间，稳定水位标高445.63～451.43m；汾河西岸二级阶地前缘地下水初见水位埋深在现地表下4.28～9.26m之间，水位标高430.67～443.98m，稳定水位在现地表下2.58～7.56m之间，稳定水位标高432.37～445.68m。
地下水类型为孔隙潜水，主要由侧向径流及大气降水补给，季节性水位变幅约为1.0m，地下水流向为自西向东，向汾河方向排泄。
（4）地震动参数区划
尧都区刘村镇抗震防设烈度为8度，设计基本地震加速度0.2g，反应谱特征周期0.55s。
（5）气象特征
临汾市地处半干旱半湿润季风气候区，属温带大陆性气候，临汾市气候一般特点是冬寒夏热，年平均气温介于8.6～12.6℃，极端最高气温为42.0℃，极端最低气温为-25.6℃；四季分明，冬季气候干燥寒冷，常伴随大风降温，风速最大可达2.8m/s，夏季炎热多雨，多有伏、旱现象发生，秋季易发生连续降雨；临汾市降水量常年在454～688mm之间，降水量主要分布在夏季，占全年降水量的55%左右，冬季降水量最少，只占年降水量的3～4%，年平均蒸发量为1993.1mm；年平均日照数为2417小时，平均无霜期为195天，最大冻土深度62cm。
图2.2-4隧道段围护结构纵断面图
2.3主要工程数量
主要工程数量如表2.3-1、表2.3-2.
表2.3-1土方开挖及边坡防护统计表
序号
名称
单位
数量
备注
1
K1+150-K1+520封闭仓
m3
186220
2
K1+520-K1+820封闭仓
m3
189321
3
K1+820-K2+012封闭仓
m3
131377
4
K2+012-K2+430封闭仓
m3
251682
5
K2+430-K2+770封闭仓
m3
168684
6
合计
m3
927284
7
K1+170-K2+750（基坑边坡喷锚钢筋网）
t
789
8
喷射混凝土
m3
5130
C25早强
表2.3-2K2+012-K2+430封闭仓管井降水统计表
序号
工程项目
单位
数量
备注
1
降水井
个
162
2
观测井
个
28
3
沉淀池
个
32
2.4主要危险源分析及措施
主要危险源及措施见表2.4。
表2.4主要危险源及措施
序号
危险源
伤害类型
防护措施
1
K1+569-K1+664河津-临汾燃气管线
火灾、爆炸、中毒
①改迁之前在管线沿线设置明显的警示标示。
②编制详实可行的施工方案，并征得管线主管部门的同意后进行改迁。
2
K1+880、K1+940两处110kv高压线K2+447一处10kv高压线
高压触电
①在建工程（含脚手架具）的周边与外电架空线路的边线之间的最小安全操作距离应符合规范要求。
②起重机械等大型施工机械严禁越过无防护设施的外电架空线路作业。
在外电架空线路附近工作时，大型机械的任何部位或被吊物边缘在最大偏斜时与架空线路边线的最小安全距离应符合规范要求。
3
机械运转工作时，因机械意外故障或违规操作可能造成人身伤害或机械损害
机械伤害
①派专人定期检查机械状况;②严格遵守机械操作规程
4
基坑内作业时，因基坑支护不牢而发生基坑支护坍塌造成伤亡事故。
坍塌
①加强基坑支护体系施工的质量控制
②加强对基坑的沉降监测
5
基坑开挖时因施工方法不当，机械使用不当，造成的坍塌和滑坡，对人身或机械造成伤害或损害。
坍塌和滑坡
①制定深基坑开挖专项施工安全方案并严格按照方案施工
6
高空作业可能造成高处坠物伤人及人员坠地，造成伤亡事故。
高处坠落
①对高处作业工人定期进行教育培训②加强现场监督与现场安全隐患排查
3施工准备
3.1技术准备
接到施工图纸后，及时组织技术人员熟悉图纸，并参照地质资料、技术标准等，及时组织技术交底，尤其施工关键点及工程的质量要求要详细文字交底，严格按设计及规范要求施工。
3.2现场准备
清除现场障碍，搞好场地平整和围护工作，做到“四通一平”。
搞好水电线路的布置与安装。
作好临时道路和现场的排水设施。
3.3测量定位放线
施工测量是整个工程的重要一环，因此必须认真拟定方案，落实测量准确性的保证措施。
用于测量定位的全站仪、水准仪及钢卷尺必须检验自身精度，并由专业测量人员定位。
组织有关人员认真分析图纸，了解工程各轴线相对位置。
复测红线和甲方交付的各测量基准点（线）、水准点，并办理有关签证手续。
根据施工现场已知的测量基准点（线）与拟建的建筑物之间的相对关系，通过理论计算，在施工现场布设施工控制主轴线，报监理、甲方复核并签证。
测量误差控制在设计允许范围之内。
3.4施工道路布置
现场施工道路紧贴施工区内环铺设一条环形临时施工道路，此道路已基本完成，可满足土方运输要求；在基坑内视情况设临时支路，临时道路依据施工需要铺垫道渣，抛掷片石。
3.5施工现场管理
（1）为了使施工现场按照施工进度计划的要求有条不紊的组织施工，施工现场总平面的使用必须严格执行统一管理的原则，由项目经理负责；施工现场总平面的使用根据进度计划安排的施工内容实施动态管理。
（2）现场重要入口悬挂出入制度、安全警示牌、场容管理条例、工程简介等，教育职工维持良好的工作秩序和纪律。
（3）凡进入现场的设备、材料必须按平面布置的位置按要求堆放和布置。
（4）周转材料及时清理并摆放整齐。
3.5土石方外弃
开挖土方禁止堆放在基坑边坡两侧，施工时在基坑周围10m宽度范围内禁止堆放大于20KPa的荷载或相当于20KPa的车辆行车荷载。
在南北侧设备用房及南北侧雨水泵房基坑周边一倍坑深范围内禁止堆放大于10kPa的荷载或相当于10kPa的车辆行车荷载。
基坑开挖外弃土方全部外弃至业主指定弃土点,弃土场运至业主指定地点，施工现场距离弃土场距离为十五公里。
4施工总体部署
4.1施工组织管理机构
项目设置项目经理、项目书记、商务经理、生产经理、项目总工、安全总监、工会主席等领导班子成员，下设六部两室，工程技术部、安质环保部、物机部、工经部、财务部、设计配合部、试验室、办公室。
详见图4.1项目组织结构图。
图4.1项目组织机构图
表4.1管理人员安排表
序号
姓名
职责
职务
1
赵学军
总体负责
项目经理
2
刘泽飞
方案的审批、指导
项目总工程师
3
张曙光
方案的组织
项目书记
4
王权利
现场施工生产、安全文明总负责
项目生产经理
5
邓志才
方案的制定
工程副总工
6
苏小虎
方案交底、测量控制、工艺总结
工程技术部副部长
7
张闯
安全、检验批报验
安质环保部副部长
8
沈永侠
负责原材料进场报验
物资设备部长
9
李笑冬
工艺参数的汇总及工艺总结
土方主管工程师
10
郭庆兵
测量放样及报验
助理测量工程师
11
杨肖伟
测量放样及报验
测量员
12
郝熙中
现场旁站记录、工艺参数记录整理
技术员
13
卜宪节
现场生产组织
施工员
14
陈录
现场试验检测及砼试件制备
试验员
15
朱宁远
安全管理
安全员
16
袁立勇
安全管理
安全员
17
肖鹏
安全管理
安全员
18
吴延帅
安全管理
安全员
4.2施工队伍及施工人员安排
隧道主体工程划分为五个作业区域，分别从小里程隧道北敞口段起点向大里程侧隧道南敞口段终点划分为5个封闭仓（包括设备用房和雨水泵房），目前只具备1个作业面分别对本基坑的止水帷幕桩、管井基坑降水、土方开挖及外运工程展开实施。
围护结构作业队：
负责隧道段三轴水泥搅拌止水帷幕桩施工。
桩基工程作业队：
负责隧道段所有钻孔桩、抗拔桩施工。
降水作业队：
负责本工程深基坑降水工作。
边坡支护：
负责基坑开挖边坡喷锚、插筋及附属设备用房基坑钢支撑架设施工。
土方施工作业队：
负责隧道段基坑开挖施工。
隧道段止水帷幕施工封闭仓段及设备用房位置见表4.2-1、表4.1-2。
表4.2-1施工封闭仓段位置
序号
封闭仓里程段
长度（m）
备注
1
K1+150～K1+520
370
含纬四路、钢筋场、燃气管道、给水管道
2
K1+520～K1+820
300
含燃气管道
3
K1+820～K2+012
192
含高压线
4
K2+012～K2+430
418
5
K2+430～K2+770
340
含高压线，西侧为学府熙苑小区、东侧为新一中
表4.2-2设备用房位置
序号
名称
里程段
备注
1
北侧附属用房
K1+438.5～K1+484.5
东侧
2
消防水池及消防泵房
K1+950～K1+979.25
东侧
3
南侧附属用房
K2+450.8～K2+485
东侧
4
北侧雨水泵房
K1+478～K1+494.65
西侧
5
人非车道人员疏散楼梯间
K1+965～K1+979
西侧
6
南侧雨水泵房
K2+468.35～K2+485
西侧
图4.2隧道段止水帷幕施工封闭仓段及设备用房位置
根据本单位工程的特点，结合整体施工工期要求，工期允许情况下可组织流水作业，保障劳动力连续作业，劳动力数量情况见表4.2-3。
表4.2-3劳动力配置情况
序号
工种
人数
备注
1
测量工
3
土方开挖
钻机操作及保养
2
普工
7
测量、放样
3
挖土司机
16
土方外运装车
4
自卸车司机
80
土方外运装车
5
普工
10
土方外运
合计
106
4.3施工机械设备配备
主要机械情况见表4.3-1。
表4.3-1主要设备统计表
编号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
洒水车
CLW5160
2台
良好
2
挖掘机
SH220
8台
良好
3
自卸车
64台
良好
4
装载机
柳工ZL50c
4台
良好
4.4施工工期计划安排
在满足业主工期要求的情况下，统筹考虑房屋拆迁、特殊地段施工、附属等工程，做到重点突出，兼顾一般，在保证工程安全、质量、进度的同时，尽量做到均衡生产、工序安排结合季节气候，合理安排。
对施工封闭仓作业面隧道段（K2+012～K2+430）进行合理工期安排，
隧道段（K2+012～K2+430）施工长度418延米，土方开挖施工计划2018年4月19～2018年5月30日完工，总工期51天。
5总体施工方案
根据业主要求和标段总体施工组织设计以及根据本工程的施工特点，总体施工步骤如下：
第一阶段：
拆迁改移
施工准备工作主要包括技术准备、材料机具进场准备、现场四通一平等工作。
拆迁改移是对影响施工的给水、电力、管道线路等调查，进行拆改。
经调查该目前已经施工完毕的止水帷幕仓施工范围没有任何管线需迁移。
第二阶段：
基坑开挖及外弃、坡面喷锚及插筋防护。
（1）隧道暗埋段施工步骤：
1）施工范围内进行围挡全封闭和基坑外排水沟施工；
2）三轴水泥土搅拌止水帷幕桩、管井降水施工；
3）基坑二级放坡开挖、喷锚混凝土支护、坡面及平台打设插筋、坑底以及放坡平台设置截水沟施工；
（2）隧道敞口段施工步骤：
1）施工范围内进行围挡全封闭和基坑外排水沟施工；
2）三轴水泥土搅拌止水帷幕桩、管井降水、抗拔桩施工；
3）基坑二级放坡开挖、喷锚混凝土支护、坡面打设插筋及平台及坑底截水沟施工；
6具体施工方案
6.1基坑开挖施工
6.1.1施工准备
基坑开挖前必须达到以下要求方可进行开挖：
①基坑围护结构设计文件、图纸会审，设计交底等资料齐全，施工方案经过专家评审、审批手续齐全。
②止水帷幕桩、抗拔桩、等施工方案经过监理审批。
③围护结构强度达到设计要求，强度报告齐全。
④地基处理已完成，经检测符合设计要求，有相应的检测报告。
⑤降水井、观测井施工完成、基坑内提前疏干降水到开挖面以下，并有水位观测记录表。
⑥施工现场坑外排水畅通，排水系统完好。
⑦有基坑周边现场环境调查及保护措施。
⑧监测点按照监测方案布置完毕，初始值采集完毕，并经第三方监测单位复核确认。
⑨定开挖的顺序和坡度→分段分层平均下挖→修边和清底。
1）开挖基坑（槽）或管沟时，应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度。
2）土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。
随时作成一定坡势，以利泄水。
3）在开挖过程中，应随时检查槽壁和边坡的状态。
深度大于1.5m时，根据土质变化情况，应做好基坑（槽）或管沟的支撑准备，以防坍陷。
6.1.2土方开挖流程及原则
土方开挖流程图详见图6.1.2。
图6.1-1土方开挖流程图
本基坑开挖面积较大，拟按止水、降水、斜土、挖土、主体施工、回填的流程作业。
（1）挖土施工要确保围护结构的安全，土方开挖必须遵循“限时分块、分层、平衡开挖”的原则。
（2）挖土批次设置，分层阶梯式开挖，开挖由专人指挥，采取分层分段对称开挖，下层土在上层插筋及喷锚网支护施工完毕且强度达到设计强度要求后方可进行下层土方开挖。
并严格遵循“分层开挖、严禁超挖”的原则。
基坑开挖至距离最终基坑底标高500mm时，应采用人工方式开挖至基坑底，并应及时施作排水沟，整平基坑，疏干坑内积水，及时浇筑垫层。
基坑的开挖深度为10.5米，整个土方开挖分4-5层开挖完成，第按一层土方挖至-2.500米，第二层挖至-5.000米，第三层土方挖至-7.500米，第四层土方挖至-10.00米。
第五层改为人工挖土,开挖至设计标高。
基坑开挖过程中应防止碰撞支护结构。
开挖过程中若发生异常情况,应立即停止挖土,并立即查明原因,待采取措施后,方能继续施工。
6.1.3出入口设置
基坑开挖过程中，在基坑横向封闭仓紧邻两侧便道位置布置机械下坑坡道，坡底宽5m，按15°布置，即二级放坡坡道1:
0.8，一级放坡坡道1:
0.6，坡顶自地面标高起，坡脚至平台高度止。
图6.1-2出入口放坡平面图
6.1.4基坑开挖顺序
（1）基坑土方分为周边土和中间土两个部分,第一层采取中心岛式挖土法,先开挖周边土部分,后开挖中间土；第二层采用盆式挖土法，先开挖基坑中间部分的土，周围四边预留土坡及支护工作面，预留土坡待支护完成并达到强度后再挖除；第三层同样采用盆式挖土法，先开挖基坑中间部分的土，周围四边预留土坡及支护工作面；预留土坡待支护完成并达到强度后再挖除；第四层同样采用盆式挖土法挖至基坑底以上500mm,改为人工开挖。
图6.1-3分层开挖示意图
图6.1-4首层开挖示意图
6.1.5基坑开挖
（1）第一层土方开挖,分层开挖深度为2.5米,开挖到原地表标高-2.500m处，先挖四周土方为周边网喷提供工作面,后挖中间土,但一次性分段开挖不宜过长，边坡及插筋防护要及时施做。
（2）第二层土方从-2.500m开挖,分层开挖深度为2.5m,为了节约工期，便于支护与土方同时施工，先挖中间土方，四周土方预留工作面为为自然边坡的网喷提供工作面,等到支护达到设计强度后再挖四周预留土方,保证第二层边坡的安全，第二层开挖至-5.000m。
（3）第三层、第四层土方开挖施工同第二层施工，第三层开挖至-7.5000m、第四层开挖至-10.000m。
（4）第五层基坑开挖至距离最终基坑底标高500mm时，应采用人工方式开挖至基坑底，并应及时施作排水沟，整平基坑，疏干坑内积水，及时浇筑垫层。
（5）开挖基坑，不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计基底标高时，可在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在抄平后，由人工挖出。
暂留土层厚度为50cm.由人工挖出。
（6）在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。
（7）修帮和清底。
在距槽底设计标高50cm槽帮处，抄出水平线，钉上小木撅，然后用人工将暂留土层挖走。
同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用线或铅丝），检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此修整槽边。
最后清除槽底土方。
（8）槽底修理铲平后，进行质量检查验收。
坡道收尾土方的施工，因基坑内坡道（非砼坡道），高差大于6米，因此土方退挖到最后时，按照隧道出口段的坡度依次开挖便可进行完成。
6.1.6人工捡底的方法
基坑形成后根据已建立的控制网和高程控制桩，将标高引测于坑内，并在坑内建立控制网，测放出基础垫层外框线以及二级放坡平台的边界线，作为人工捡底的依据，人工捡底应采用锹镐进行开挖，开挖过程中应注意基底标高，防止超挖，人工开挖前应邀业主、监理等部门进行验槽。
土方的运输和堆放
开挖基坑（槽）的土方，在场地有条件堆放时，一定留足回填需用的好土；多余的土方，应一次运走至弃土场，运距为十五公里，避免二次搬运。
土方运至业主指定弃土场堆放。
堆放场地内，将土方按土的类型分类堆放，即杂填土、素填土堆放在一起，粉质粘土、粉土堆放在一起，中砂堆放在一起，圆砾、卵石堆放一起，膨胀土单独堆放。
6.1.6坑底排水沟施工
隧道段土方开挖完成后及时在隧道二级放坡平台处以及基坑坑底进行截水沟的修筑，截水沟采用
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