02多普勒雷达站基坑方案定改.docx
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02多普勒雷达站基坑方案定改
太原新型多普勒天气雷达建设项目
雷达塔楼工程
基坑开挖安全专项施工方案
文件编号：
审批：
审核：
编制：
山西八建集团有限公司
太原新型多普勒天气雷达建设工程项目部
2017年8月2日
目录
1、工程概况
2、编制依据
3、施工计划
4、施工工艺技术
5、施工安全保证措施
6、劳动力计划
7、计算书
1、工程概况
1、施工场地情况
拟建太原新型多普勒天气雷达位于小店区北营街办西家凹村北，现场自然地坪示意方格网见下图：
原图纸设计雷达塔楼±0.000为1167.25m，附属用房±0.000为1167.50m，门卫±0.000为1167.35m。
由于现场地形高差悬殊较大，根据2017年7月设计变更001号文（设计编号161-26）,建设单位将场地分为两个平台，雷达塔±0.000改为1169.60m，室外地坪改为1169.50m；附属用房±0.000改为1168.90m，室外地坪改为1168.00m。
本方案为多普勒雷达塔楼基坑开挖方案，自然地坪为变更后的1169.50m。
2、场地周边情况
本施工现场处于五龙生态森林公园，周边无建筑物，无影响基坑开挖的不利因素。
现根据地质资料分析周边无建筑物，地下无管线、洞穴等，综合分析确定采用原土放坡、水泥混凝土喷锚护壁联合的方式进行护坡，并在基坑顶设置排水沟，基底设置集水井。
3、地质勘察情况
根据《地勘报告》第8.2条和第9.2条指示，基坑可采取放坡开挖，坡率可采用1：
0.75或1：
1，所需岩土计算参数建议如下：
第②层粉土，γ=17.0kN/m3，c=17kPa，φ=30°，本工程放坡系数选择1:
0.8。
本工程从地表到基底土层情况由上至下依次为：
第①层杂填土厚0.50～1.70m，第②层粉土（Q3）厚6.00～7.80m，第③层粉质粘土（Q2）厚2.00m～5.80m，第④层强风化泥岩（P1s）厚4.00～5.10m，全场地均有分布。
根据《地勘报告》9.1.3条拟建场地场地及其邻近勘察钻孔揭露深度范围内，未见稳定地下水，勘察期间属丰水期，地下水对本工程项目无影响，可不考虑地下水对建筑材料的腐蚀性。
4、地基湿陷性评价
根据本工程《地勘报告》体现：
湿陷性评价主要由人工开挖探井，人工从井壁刻取原状土样，经室内试验取得各级压力下的自重湿陷系数和湿陷系数，再按照《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）中规定判定其湿陷类型和湿陷等级。
拟建场区内共开挖人工探井2眼，由室内土工试验结果知，自重湿陷系数均大于0.015的仅有T1探井3.0m土样的0.0165，湿陷系数均大于0.015的有T1探井2.0m土样的0.0168、3.0m土样的0.0248，T2探井2.0m土样的0.0184、3.0m土样的0.0180。
根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）第4.4.4、4.4.5条计算，自重湿陷量为8.25mm、湿陷量为0mm。
拟建场区可按非湿陷性场地设计。
5、施工现场平面布置图：
6、施工要求和技术保证条件
6.1该工程的土方开挖，按设计要求开挖深度大约10.274m，基础开挖土方，拟分两层开挖土方，第一层和第二层中间设1m的转换平台。
因现场场地周边无建筑物及堆载限制，土方开挖放坡比例采用1:
0.8，经《地勘报告》和计算得出1:
0.8能够满足安全性要求。
但开挖正执雨季，需采用边坡喷锚的方式对基坑周围进行护壁。
挖方完成后按图纸要求换填碎石至基底标高，机械施工、人工配合换填碎石4.11米，压路机每250mm进行碾压分层，压实系数≥0.97，做静载试验，承载力特征值需达到300Kpa。
6.2该工程基础呈圆形，开挖方式采用机械大开挖、人工配合的方式进行施工，基坑护壁采用水泥混凝土锚喷支护，根据现场实际情形满足开挖条件后，开始按由西向东的行走方向开挖，因现场为森林公园园区，土方需外运，运距在20公里以外。
机械采用1台CAT320L（1m3）反铲挖掘机，4辆东风自卸车。
该工程土方分两步进行开挖，每步土方开挖期间进行路面铺垫、水泥混凝土锚喷支护穿插施工。
根据地勘报告显示，原地面以下-3～-4m为杂填土，持力层在强风化泥岩上，无法承受运土车辆、机械的压力，在基础范围内铺0.8米碎石修两条东西方向的6米宽，20米长施工道路，方能满足土方开挖施工要求。
挖至标高1164.5m时，需设置4米宽的出土坡道，出图坡道剖面图：
6.3我公司已经制定了一套完整的文明施工组织方案，该工程在现场文明管理上自始至终都要严格要求，主要技术组织措施如下：
1）建筑物的轴线控制及高程控制点，要做出醒目的标志牌，任何人不得破坏。
施工现场设置沉淀池，保持施工现场的清洁，运输车辆不得带泥浆进出现场，土方外运时车辆必须进行覆盖，并做到沿途不遗撒。
2）施工现场严禁从高处向基坑内抛撒建筑垃圾，采取有效措施控制施工中的扬尘。
进一步抓好现场施工管理，提高施工现场标准化、科学化管理水平。
施工现场施工道路坚实、平坦、整洁，在施工过程中保持畅通。
3）进入施工现场的施工机械、设备要求噪音低、效率高，污染物排放低，达不到要求的机械设备禁止进入施工现场。
4）合理安排工期，尽量避免夜间施工，土方开挖时，如必须夜间施工，运土车辆在院内停放时必须熄火，降低施工噪音，减少环境污染。
土方外运时，土方车必须覆盖，防止洒落，随时清扫施工现场及运输道路，减少污染。
二、编制依据
该施工方案编制的主要依据有：
建设部87号文件-关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知、招标文件及经审核的图纸、施工组织设计、《地勘报告》；现行规范、规程以及现场实际情况。
主要规范、标准如下：
《建筑基坑支护技术规程》（DBJ04-2014）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）2008年版
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）
《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
《建筑地基基础工程施工规范》（GB51004－2015）
三、施工计划
1、施工进度计划
2、材料与设备计划
2.1该分项工程主要投入设备主要有：
抽水泵、水管、配电箱、电缆线、钢板、钢丝绳、防滑草袋、铁锨、扫帚等物资，其数量及进场时间根据现场施工情况配备。
2.2拟投入的机械设备、仪器情况表
序号
机械或仪器名称
型号规格
数量
序号
机械或仪器名称
规格型号
数量
1
挖掘机
CAT320L
1台
2
挖掘机
80小挖机
2台
3
自卸车
HOWO-12
4台
4
装载机
D50
2台
5
抽水泵
25LG3-10*3
8台
6
全站仪
NTS-660
1套
7
经纬仪
J2-JDB
1套
8
水准仪
ZDL700
1套
9
钢尺
1套
10
锚喷机
15KV
4台
11
电焊机
BX300
4台
12
钢筋加工机械
GP40
2台
四、施工工艺技术
1、工艺流程
1.1土方开挖：
施工准备--测量放线--机械进场--第一层土方开挖--人工配合修坡平整--喷护--二测放线--第二层土方开挖--人工配合修坡平整--喷护
1.2喷浆支护：
基坑开挖--修整坡面—摆放钢筋—绑扎固定钢筋网片—焊接加强筋—喷射护坡混凝土面层
1.3场地内施工放线测量完毕，控制点均埋设并已通过建设单位、监理及有关单位验收。
开挖时由西向东，边坡开挖过程中应充分利用时间效应，土方开挖采用分块作业，土方开挖必须和支护密切配合，减少无支护暴露时间，土方开挖强度满足当日支护作业能力，严禁超挖。
1.4挖掘过程中，要定时定点有专人对边坡进行监测，发现问题要及时汇报及时采取措施。
基坑四周要采取有效围护，严禁有人围观、攀爬，现场工人要搭设专用通道口。
1.5该工程的土方开挖，因第四层土（强风化泥岩）为倾斜的面层，则按设计要求拟分两层开挖土方，开挖过程喷浆穿插施工。
1.6基坑开挖完成后，基坑上口距离基坑边1米，沿周长范围内封闭设置1.2米高现代组合式工具栏杆一道，挂设安全警示标语并离地200mm高度安设挡脚板。
1.7本工程施工阶段为7、8月份，执雨季施工。
开挖完成后在基坑上口设置挡水墙和排水沟，基底四周设置集水井，用水泵将集水井中（坑顶集水井南北方向各1个）积水抽到排水沟内排到场外。
具体做法详见下：
2、喷浆护壁施工方法：
定位：
按设计的孔位布置进行测量画线，标出准确的孔位。
挂网：
在修好的基坑墙面上，配置ф8@1500mm×1500mm钢筋网片，基坑内侧布HRB335级钢直径18加强筋，长1500mm，加强筋位于钢筋网片交接处，与网片钢筋间隔布置，相邻钢筋网片各搭接750mm。
面层钢筋网可采用绑扎或焊接，其网格误差应小于30mm，搭接长度应大于300mm。
坡面面层上下段钢筋搭接长度大于35d（或弯钩），加强筋搭接长度大于10d并焊接。
喷射混凝土：
坡面喷射混凝土强度C20，配合比水泥:
砂：
碎石=1:
3:
1，面层厚度80mm，并保证盖住钢筋网片。
混凝土喷射时要自下而上一次完成，喷枪口距喷面0.6~1.0m，尽量垂直墙面。
④混凝土面层终凝2小时后要进行洒水养护。
混凝土面层强度达到设计强度的70%时方可进行下一层的开挖。
3、检查验收
3.1严格按照设计提供的图纸和安装要求进行施工安装。
在施工中不准随意修改，变更设计图纸，如需要变更须经各方同意方可进行。
验收标准及范围应按国家现行标准进行验收。
在施工过程中，应接受现场监理人员的技术指导和质量监管。
3.2质量交底制度，施工前都应由有关人员向下一级执行人员进行质量交底，让具体操作执行人员明白质量目标、具体要求、操作标准、方法等。
交底人和被交底人都应签署有关表格文件。
3.3基坑开挖完成后要立即组织验槽，基坑的开挖平面位置、尺寸、深度必须符合设计要求，检查槽壁、槽底土质类型、均匀程度和有关异常土质是否正常，核对基坑土质情况是否与勘察报告相符，检查基槽之中是否有旧建筑物基础、古井、古墓、洞穴、地下掩埋物及地下人防工程等，检查核实分析钎探资料，对存在的异常点位进行复核检查
五、施工安全保证措施
1、组织保障
建立以项目经理为负责人的安全保证体系。
开工前组织全体进场人员学习安全知识，进行安全交底，定期或不定期地进行安全检查，发现不安全因素立即整改，防患于未然，切实做好安全、文明施工。
成立以项目经理为首，由项目主任工程师、专职安全员组成的安全领导小组，负责工程安全文明事宜。
1.2安全生产保证措施
1.2.1所有进入施工现场人员必须戴安全帽，施工人员要配戴胸卡。
1.2.2夜间施工在现场四角立镝灯，基坑周围布置足够的照明设备。
沿基坑四周，距坑边2m立1.2m高红白相间的防护栏杆，立挂安全网，并挂醒目标志。
详见基坑周边防护栏杆示意图。
1.2.3在挖方边坡上如发现有软弱土、流砂土层时，或地表面出现裂缝时，应停止开挖，并及时采取相应补救措施，以防止土体崩塌与下滑。
基坑开挖前要仔细核对有关资料，确定开挖区域内的所有地下管线是否均已作废，以防止挖断正在使用的地下电缆、煤气管线、水管等造成危险。
1.2.4基坑开挖时，二人操作间距应大于2.5米，挖土机间距应大于10米，挖土机距坑边安全距离不小于2米。
挖土方时不得在危岩、孤石下方或贴近未知危险建筑物下方进行。
汽车坡道要严格按照设计留设，并采取防滑措施，如垫房渣土或级配石不等。
1.2.5基坑四周重物距离应符合“基坑支护施工方案”所要求的安全距离，超重汽车在坑边行驶时，应经技术部门协同分包单位核算并同意后方准通行。
基坑底部距坑边2m内不得堆置任何物品，人员不得靠近操作。
基坑上边周围距坑边1.5m范围内，严禁堆放材料和土方，停放大型机械设备。
车辆进出设专人指挥，按规定路线行驶。
1.3项目经理为安全施工第一责任人，对现场安全施工全面负责。
施工队长为安全施工的具体领导者，负责现场本队施工区的安全施工的实施。
安全文明管理员为现场安全施工的专职人员，负责安全施工的教育、监督、检查。
班组长安全员负责本班组施工区域的安全施工，执行具体安全施工措施。
1.4装载车辆进入施工场地不得大声鸣笛，挖掘机作业时尽量降低噪音。
作业时间严格控制在早6:
00至晚22:
00，夜间施工应有“夜间施工许可证”。
工地四周按要求进行围挡。
向外运土和垃圾的车辆装土不得高于车厢，并按要求进行覆盖。
驶离工地前将车轮清干净，确保车辆不带泥驶出工地。
2、施工安全技术措施
2.1根据现场情况，项目应同建设单位确定下水管线走向，采取有效的防护措施，防止管线损坏；土方开挖前，应采用人工挖除该处土方，方可进行机械开挖。
2.2严格按照图纸、规范、质量检验评定标准、工艺操作标准及施工方案规定进行施工作业管理；土方工程施工中，每一步施工完成，用经纬仪、水准仪测量和校核基坑平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合施工方案和规范要求；挖至最下一步土方时，在坑底间隔5m*5m立木方或钢筋头、拉通线控制基底标高，严禁超挖。
2.3施工资料应实行报验、报审管理。
施工过程中形成的资料应按报验、报审程序，通过相关施工单位审核后，方可报建设（监理）单位。
总包方设专职资料管理员，负责技术资料收集、整理、标识、编目、归档；总包方资料管理员，将依据政府有关文件和《质量计划》的要求指导专业分包商完成技术资料的管理工作。
3、基坑开挖应急预案
3.1深基坑支护工程属于风险性较大的工程，施工过程中因地质、环境等因素影响，可能有时会发生意外情况，为做到有备无患，针对本工程特点，制定以下应急措施：
3.2坡面产生局部剥离、坍塌的处理：
迅速采用土钉挂网固定，喷射快凝砼。
基坑边顶部位移沉降过大的处理：
在位移沉降过大区域根据产生的原因可加长加密锚杆，或加大注浆量；或采用花管注浆对土体进行预加固。
3.3出现坡脚滑移的处理：
立即停止土方开挖，用碎石或土装入麻包反压坡脚或回填土方，然后用高压注浆固化土体，并在坡脚打入花管并进行注浆以稳固土体。
4、雨季施工措施
4.1防汛组织与人员准备
组长：
曹子飞，组员：
全体管理人员、施工队管理人员。
防汛小组负责雨季施工期间施工现场的各项工作的落实，检查贯彻执行上级有关雨季施工的规章制度，完善雨季施工措施，特别要保证防雨、防淋、防雷击的措施得到落实，使生产任务完全顺利的完成。
4.2成立义务防汛队：
由项目管理人员和工人组成。
4.3材料准备
序号
材料名称
数量
单位
1
塑料布
1000
㎡
2
铁锹
30
把
3
潜水泵
4
台
4
污水泵
2
台
5
雨衣
60
套
6
雨鞋
60
双
7
油毡
200
㎡
4.4施工现场准备
1）基坑周边设置排水沟防止雨水流入基坑。
现场除按自然地坪标高规划地表水的流向外。
施工道路外侧（相对于基坑）设置一道排水沟。
排水沟保持通畅并设集水井，集水井设置挡泥设施，定期进行清理，地面水经沉淀汇集排水沟后，排水至指定地点。
2）对施工现场道路、料具存放场地、办公场地进行硬化处理。
雨季施工前，检查上述道路、场地的硬化情况，破损处及时修复，做到不积水、不存泥。
潜水泵在雨季施工期间提前进场，检查合格后就为安装试运行。
3）雨施前要对基坑部位、进楼入口做好封堵，以免雨水灌入。
塔吊、各种机具和机构在此期间必须做防雷接地检测，并及时准确的整理记录数据。
搞好防暑降温工作，施工现场设饮水桶，准备充足的饮用水。
5、基坑监测监控方案
5.1本工程基坑埋深较深，安全问题应引起高度的重视，本工程必需采用信息化施工，通过监测，及时分析反馈监测结果，掌握基坑支护结构及周边环境的情况，做到心中有数，确保基坑及周边环境的安全。
基坑工程施工及地下结构施工期间，应对基坑支护结构受力和变形、周边建筑物、重要道路等保护对象进行系统的监测。
通过监测，可以及时掌握基坑开挖及施工过程中支护结构的实际状态及周边环境的变化情况，做到及时预报，为基坑边坡和周边环境的安全与稳定提供监控数据，防患于未然；通过监测数据与设计参数的对比，可以分析设计的正确性与合理性，科学合理地安排下一步工序，必要时及时修改设计，使设计更加合理，施工更加安全。
5.2基坑顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点，监测点水平间距不宜大于15m，监测点不宜少于3个。
5.3在基坑周边建筑物沿四周和中间必须布设一个监测点。
基坑以上地面无建筑物部位水平位移允许值不超过40mm，竖向位移允许值不超过40mm，有建筑物的部位水平位移不超过30mm，竖向位移不超过30mm。
5.4观测仪器
采用TDJ2E光学经纬仪进行观测。
5.5观测点设置基坑上口四周设基准观测点1个，沉降观测点设6个，基坑中间层位移观测点设6个。
监测基准点
5.7若基坑发生位移，应及时让现场人员撤离场地并上报项目部管理人员，若发生事故应及时通知项目部安全生产领导小组。
安全生产领导小组接到报告后，小组成员应及时到位，统一指挥，全力以赴投入抢救、抢修，并及时向上级有关部门汇报。
当有人员伤亡发生时，应立即通知当地的社会医疗机构，并组织项目部的抢救人员进行必要的自救。
在事故发生区域设置警戒线，禁止任何无关人员进入事故发生区域，防止事故进一步扩大。
六、劳动力计划
劳动力需用量计划表
序号
名称
人数
备注
序号
名称
人数
备注
1
喷浆支护班组
20人
2
土方平整施工班组
10人
3
技术人员
5人
4
电工
2人
5
砌筑工、抹灰工
10人
6
架工
8人
7
专职安全管理人员
2人
8
机械操作人员
8人
9
司机
4人
七、计算书
1、放坡方案设计
1.1本计算书采用品茗安全专项方案设计软件，本工程基坑壁需进行放坡，以保证边坡稳定和施工操作安全。
基坑挖方安全边坡按以下方法计算。
1.1.1参数信息:
土层参数：
序号
土名称
土厚度（m）
土的重度γ（kN/m3）
土的内摩擦角φ（°）
粘聚力C（kPa）
极限摩擦阻力（kPa）
饱和重度γsat（kN/m3）
1
强风化泥岩
10
17
30
17
8
24.8
技术参数
根据《太原新型多普勒天气雷达建设工程勘察报告》该场区和基坑有关的土层自上而下为：
编号
名称
层底绝对标高
承载力特征值
极限侧阻力标准值
后注浆侧阻力增强系数
极限端阻力标准值
后注浆端阻力增强系数
单位
土质情况
m
Fk（kpa）
Qsk（kpa）
βs1
Qpk（kpa）
βp
1
杂填土
1164.60
2
粉土
1166.30
120
40
1.4
3
粉质黏土
1160.60
150
60
1.4
4
强风化泥岩
1156.00
400
180
1.4
2000
20
放坡参数：
序号
放坡高度L（m）
放坡宽度W（m）
平台宽度B（m）
1
5
4.0
1.0
2
5
4.0
1.1.2综上所述，选用参数信息:
坑壁土类型：
强风化泥岩
坑壁土的重度γ（kN/m3）：
17.00
坑壁土的内摩擦角φ（°：
30.0
坑壁土粘聚力c（kN/m2）：
17.0
基坑开挖深度h（m）：
10.0
1.1.3挖方安全边坡计算:
挖方安全边坡按以下公式计算：
h=2×c×sinθ×cosφ/（γsin2（（θ-φ）/2））
其中θ--土方边坡角度（°）
解得，sinθ=0.806
则，θ=53.733°φ=20.00°，为陡坡
坡度：
1/tanθ=0.95
本工程的基坑壁最大土方坡度为1：
0.95（垂直：
水平）。
本基坑选用放坡系数为1:
0.8
2、边坡护壁计算
2.1基坑支护设计土层抗剪强度指标确定:
根据地勘建议基坑支护设计涉及的土层为
土层
重度（r）
粘聚力（C）
内摩擦角（φ）
第
（2）层粉土
17.0KN/m³
17.0kpa
30
2.2护壁结构安全稳定验算
1、基本参数：
侧壁安全级别：
二级
基坑开挖深度h（m）：
5.000；
护壁计算宽度b'（m）：
4.00；
土体的滑动摩擦系数：
1.30；
条分块数：
20；
不考虑地下水位影响；
2.3.2挂网喷浆护壁整体稳定性的计算:
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99要求，土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整体稳定性验算：
公式中：
γk--滑动体分项系数，取1.3；
γ0--基坑侧壁重要系数；
ωi--第i条土重；
bi--第i分条宽度；
cik--第i条滑土裂面处土体固结不排水（快）剪粘聚力标准值；
φik--第i条滑土裂面处土体固结不排水（快）剪内摩擦角标准值；
θi--第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角；
Li--第i条土滑裂面的弧长；
s--计算滑动体单元厚度；
把各参数代入上面的公式，进行计算，可得：
第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.883>1.30满足要求!
第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.578>1.30满足要求!
（1）抗滑动稳定性验算
抗滑动安全系数按下式计算：
KH=f'/Eah≥1.3
式中，Eah为主动土压力的水平分量（kN）；
f'为墙底的抗滑阻力（kN），由下式计算求得：
f'=μ（W+qBaSv）
μ为土体的滑动摩擦系数；W为所计算土体自重（kN）
q为坡顶面荷载（kN/m2）；Ba为荷载长度；
得出：
由于主动土压力的水平分量Eah为零，所以满足要求！
（2）抗倾覆稳定性验算
抗倾覆安全系数按以下公式计算：
KQ=MG/MQ
式中，MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定
MG=W×BC×qBa×（B'-B+b×Ba/2）
其中，W为所计算土体自重（kN）
其中，q为坡顶面荷载（kN/m2）
Bc为土体重心至o点的水平距离；Ba为荷载在B范围内长度；
b为荷载距基坑边线长度；
ME--由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定
Mk=Eah×1h
其中，Eah为主动土压力的水平分量（kN）；
lh为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾O水平面的垂直距离。
得出：
由于主动土压力产生的倾覆力矩ME为零，所以满足要求！
2.4喷射混凝土面板冲切强度验算
喷射砼厚度80mm，强度等级为C20
Pk=（a+b）×f/Cos45°
则Kpmin=1.92
根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2015）得出喷锚护壁能够满足安全要求
结论：
配置ф8@1500mm×1500mm钢筋网；加强筋采用直径B18,长1500mm，加强筋位于钢筋网交接处，与网片钢筋间隔布置，相邻钢筋网片各搭接750mm。
喷射砼面板
喷射砼采用C20细石砼，厚度80㎜，配合比为1∶3∶1（水泥∶砂∶碎石）。
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