支护方案

河南省南水北调受水区濮阳市清丰县供水配套工程施工03标段（合同编号：NSBD-QFPT/SG-03）沟槽开挖支护专项方案编制：审批：北京金河水务建设有限公司清丰县南水北调配套工程施工Ⅲ标段项目部2016年6月1日目录一、工程概况................................................................................................................1二、编制依据................................................................................................................1三、编制原则................................................................................................................1四、工期安排................................................................................................................2五、施工方案................................................................................................................2七、沟槽的监测和安全维护........................................................................................5八、事故应急预案管理................................................................................................6九、应急抢险措施........................................................................................................61沟槽开挖支护专项方案一、工程概况本工程为河南省南水北调受水区濮阳市清丰县供水配套工程。管线全长18.5公里,采用DN1600的预应力钢筒混凝土管(PCCP管)。本标段起点为濮阳高新区与清丰县分界点支线桩号10+350处，终点支线桩号18+500处。该标段管线长8.15km，管径为DN1600,管材为PCCP。二、编制依据1、河南省南水北调受水区濮阳市清丰县供水配套施工03段招标文件2、河南省南水北调受水区濮阳市清丰县供水配套工程施工03标段施工图纸3、现场踏勘所掌握的现场资料4、河南省南水北调受水区濮阳市供水配套工程35号分水口门清丰县供水工程招标设计地质图册5、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20126、《水工建筑物地下开挖工程施工规范》SL378-20077、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002三、编制原则1、安全第一的原则严格遵守国家法律法规规定，认真贯彻工程建设的各项方针政策。遵守并执行了招标文件的各项具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工各方面的工程目标。按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案，制定可靠合理、符合实际的安全措施并将安全措施落实到位，在确保万无一失的前提下组织施工。2、方案优化的原则认真阅读理解招标文件和设计文件，结合现场和项目的实际情况，优化施工程序和方案。采用多种施工方案进行可行性、成本及技术比较，选择最佳施工方案，充分研究分析现场的施工环境，使施工对周边环境影响最小化。3、确保工期的原则采用流水施工方法，合理安排进度，组织有节奏、均衡连续施工，搞好工序2衔接，实施进度监控，确保实现工期目标。4、合理布置的原则尽可能减少施工设施，合理储存材料物质，减少运输工作量，合理安排生产、生活场地，减少用地。5、精心组织的原则选派施工经验丰富的施工管理人员，投入专业化的施工队伍。合理安排，提高劳动效率，努力缩短工期，降低工程成本。四、工期安排工期随工程施工进度，每施工一处提前准备。合理安排工期，尽可能加快施工进度，保质保量完成施工任务。五、施工方案1、支护简介管道中心线距离公路及房屋较近施工段，场地狭小。沟槽开挖边坡需做垂直支护。结合现场实际情况，为确保施工安全，对沟槽进行垂直开挖，14#槽钢和竹笆配合支护（见附图）。2、周边环境沟槽中心线部分施工段邻近公路，公路车流量较大，且常有大车通过，大车通过时带动大地振颤。管沟距公路较近，故对我标段开挖后支护安全造成重大影响。房屋、围墙等建筑物为老旧结构强度较低，整体性差，沟槽开挖较近，影响房屋及围墙安全。沟槽开挖范围内有少量地埋管线，施工进入雨季，周边村民时常阻工闹事，沟槽不能随挖随填快速施工，因而环境条件相对比较恶劣。3、工程地质及水文条件本标段土质为轻粉质土局部含有少量砂土，土体成立性，地下水位较深，均在20m以下。本地区长年干旱少雨，地质水文现象对本段施工有利。4、方案比选选择沟槽支护方案必须综合考虑工程本身所处的位置特点。首先满足地下施工及管道安装施工的要求，在确保管道安装顺利施工、周围环境绝对安全可靠的基础上，尽量做到既经济合理又便于施工，有利加快施工进度。目前常见的开挖支护形式主要有：放坡网喷护面、钢板桩、水泥土挡墙、排3桩加内支撑及上述几种方式的组合。本标段沟槽开挖由于地势水文气象条件较有利，加之壁土性质较好，故排除放坡网喷护面，钢板桩价格昂贵不适合本工程。水泥土挡墙场地小，周期较长，也不适宜本工程。排桩加内支撑影响管道安装，故本工程选择几种方式组合方法，排桩加外拉法，竹笆护面支护。此法有利于管道安装，即简单又方便施工，有利于加快施工进度。5、施工方法第一步：用白灰线撒出开挖上口线剥离表层耕植土50cm。第二步：沿开口线垂直将加工好的长6m14#槽钢桩用1m3液压反产挖掘机压入土体，加固土体，桩距1m每根。然后再沿开口线向外2m处压入长3m的14#槽钢桩。两排桩成交错布置。接着用M10对拉丝把前后两排14#槽钢桩连接。前排桩体打入土中5.8m，顶面露出地面20cm为宜。第三步：用1m3液压反产挖掘机开挖沟槽。开挖成型后自上而下用竹笆排满坡面。用铁丝把竹笆和钢桩连接在一起，使其为一体。第四步：进行铺砂和管道安装作业，管道安装完成后，自下而上拆除竹笆，先拆除一半。开始回填，当回填施工到管道一半，超过管中心线位置后拆除所有竹笆，继续进行回填。当回填至管顶50cm后，拔出14#槽钢桩，至此支护任务完成。结合本工程特点和本项目的技术装备，劳动力状况，使各工序在时间、空间上充分紧凑搭接，尽可能缩短沟槽支护时间。6、槽钢嵌固深度验算1、抗倾覆稳定性验算本工程基坑最深4.5米左右，槽钢嵌固深度1.5m。此处的土为粉土，首先进行最小入土深度的确定：首先确定土压力强度等于零的点离挖土面的距离y，因为在此处的被动土压力等于墙后的主动土压力即：yKPyHKyKabapKaKpPyb4式中：Pb挖土面处挡土结构的主动土压力强度值，按郎肯土压力理论进行计算即aabKcHKHP2212土的重力密度此处取15KN/m3pK修正过后的被动土压力系数（挡土结构变形后，挡土结构后的土破坏棱柱体向下移动，使挡土结构对土产生向上的摩擦力，从而使挡土结构后的被动土压力有所减小，因此在计算中考虑支撑结构与土的摩擦作用，将支撑结构的被动土压力乘以修正系数，此处φ=28°则K=1.78，c=7。55.42452tgKKpaK主动土压力系数361.02452tgKa经计算y=0.5m水平荷载标准值：5.675.41596.15361.072361.05.672zKNKcKeaaaaa水平抗力标准值：5.675.41599.33655.47255.45.672zKNKcKeppppp当支撑结构为悬臂式结构时嵌固深度设计值hd宜取hd=0.3h=4.5×0.3=1.351.5m；故施工时的嵌固深度满足要求。7、支撑结构内力验算槽钢后土体的静止土压力：E0=γh2k0/2=（15×4.52×0.45）/2=68.344KN；水平抗力标准值：5.675.41599.33655.47255.45.672zKNKcKeppppp槽钢受到的合力：KNEeEp334.405344.6899.3360当我们遇到最糟糕情况，侧向土压力为一个作用于槽钢中心的集中力F。倾覆力矩为：mKNHEM001.6085.1334.4053倾覆根据力矩平衡原理可知，抗倾覆力矩为：mKNHEMax001.6085.1126.4353m5φ10钢筋反力距mKNM25.835.45.1810用14#槽钢，基坑开挖深度为4.5m，槽钢长度为6m（入土层1.5m）截面特性：Ix=564cm4,Wx=80.5cm3,Iy=53.3cm4,Wy=13.0cm3,G=14.535Kg/m-1,S=18.516cm2相关参数：材质Q235：许用弯曲应力[σ]=158MPa;Q235屈服极限为235MPa,槽钢的截面积为18.516cm2.由拉伸强度计算公式可知。pmaxSFN126.3541018.51610235SF-46Kp槽钢在中间时受到的弯矩最大：mKNFlM797.6785.4126.4354141抗倾覆弯矩：mKNMMM047.76225.83797.67810抗倾覆因倾覆抗倾覆MM，故该支护措施满足要求。7、沟槽开挖须遵循以下原则1）为确保支护体等施工质量、加速施工进度，要求土层开挖与支护施工密切配合。2）严格按设计坡比进行土方开挖，土方随挖随运，不得随意堆置在基坑周边。3）在坡底和坡顶设置排水沟，及时排除雨水及外来明水。做好坡顶排水沟，确保坡顶排水沟不漏水。4）土方开挖总体平面流向为：自上游向下游开挖，通过场区施工道路外运。8、施工注意事项1）严把质量关，做好支护检查工作。2）采取信息法施工，严格施工管理，加强监测工作，根据监测成果控制土方开挖回填进度。3）对于现场出现的复杂情况和问题，会同业主和监理人员及时研究处理。七、沟槽的监测和安全维护1、沟槽的监测为保证工程安全和周边环境的安全，施工严格按照“信息法”施工，加强监测。根据监测结果及时对支护设计进行修改并采取防范措施。62、监测内容①沟槽坡顶土体及支护桩顶的水平位移观测②沟槽坡顶土体沉降观测③临近房屋围墙等观测3、抢救对策当沟槽支护桩顶、坡顶土体位移较大时，及时向设计单位、监理单位、业主反映并采取措施。其包括立即停止槽底施工，采用内支撑法加固支护、疏导人员等等。制订补强加固措施，排除险情，施工现场必须储备一定数量的支撑槽钢。4、沟槽的安全维护①沟槽周边设置护栏，护栏采用钢管搭设。②加强对沟顶截水沟和坑底集水沟的维护和清理，避免雨水进入沟槽和能够迅速排走来水。③当坑面、边坡发现裂缝应立即用水泥砂浆填补封塞，以免雨水进入渗入。④搭设钢管便梯，供施工人员上下。八、事故应急预案管理要完善现场事故应急预案制度，建立施工安全生产值班制度，落实抢险，核实人员、设备和物资，一旦发生重大安全事故时，确保能够高效、有序地做好紧急抢险救灾工作。最大限度的减轻灾害造成的人员伤亡和经济损失。九、应急抢险措施由于垂直沟槽工程的不确定性，在支护结构和沟槽开挖及填砂、管道安装回填施工过程中，必须对万一出现的险情有应急处理措施：1、沟槽内施工应