金山南路沟槽开挖、支护和回填施工方案

金山南路沟槽开挖、支护和回填施工方案工程名称：金山南路西段市政道路工程工程地点：珠海市高新区唐家石坑山编制单位：广州市市政工程机械施工有限公司编制人：编制日期：审核人：审核日期：目录一、工程概况…………………………………………………………………………….……...1二、施工计划…………………………………………………………………………….……...3三、降水、排水设计…………………………………………………………………………....4四、沟槽支护、土方开挖施工方法…………………………………………………………....4五、确保工程质量的措施…………………………………………………………………..…..8六、确保施工安全的措施………………………………………………………………………10七、沟槽开挖监测方案………………………………………………………………………….12八、沟槽开挖事故应急救援预案………………………………………………………………13金山南路沟槽开挖、支护和回填施工方案一、工程概况：金山南路西段市政道路工程——位于珠海市唐家湾石坑山南侧。施工起点桩号为K0+010.593,施工终点桩号为K1+140,施工长度1129.407m。本工程设计内容包括：污水工程、雨水工程、给水工程、电缆沟工程、预留沟工程。1、设计概况根据工程地质勘察报告，本工程全线在地表人工填土下有淤泥下卧层，故设计要求对全线范围内软土路基采用水泥搅拌桩复合地基处理方式。金山南路新建一条位于道路南侧，距路中心线14m的DN400给水管。本工程排水管采用雨水、污水分流制。金山南路新建一条位于道路南侧，距路中心线5.4m的DN600~3000×1000mm雨水管渠；金山南路新建一条位于道路北侧，距路中心线5.4m的管径为DN400污水管。2、地质情况根据广东省工程勘察院《珠海市金山巨人项目用地周边市政设施配套工程工程地质勘察》2009.06，拟建项目场地（岩）层自上而下可分为人工填土，第四系海相沉积的淤泥、砾砂、粉质粘土及淤泥质土层，第四系冲积相沉积层的砾砂层、粉质粘土层及淤泥质土层，第四系残积土层及燕山三期侵入花岗岩层。以下分述：1、人工填土：土性以素填土为主，部分地段有分布，主要分布在靠情侣路一侧，松散-稍经压实状，局部压实，成分以含由砾粉质粘土为主，局部地段上部堆填大石块，层顶分布标高2.32~3.42m，层厚0.80~4.95m，平均厚2.54m。2、砾砂：在局部地段有分布，松散-稍密状为主，大部分为砾砂，局部为粉砂，含淤泥及大量贝壳碎片。层顶埋深为1.10~3.50m，相应标高-0.85~1.79m，层厚1.00~7.35m，平均厚3.48m。3、淤泥：沿线均有分布，饱和，流~软塑状，质纯，滑腻，偶含贝壳碎片及石英细砾粒，该层在局部直接出露地段顶部为薄层淤泥质土，层顶埋深为0.00~8.55m，相应标高-6.00~3.49m，层厚1.20~16.90m，平均厚7.74m。4、砾砂：局部地段有分布，饱和，松散-稍密状，含淤泥及贝壳碎片，局部地段为粉砂，层顶埋深为4.00~11.70m，相应标高-9.29~1.36m，层厚1.10~7.20m，平均厚3.29m。5、粉质粘土：仅在个别地段有分布，湿，可塑状，粘性较强，韧性高。层顶埋深为9.30~9.60m，相应标高-6.36~5.88m，层厚2.10m。6、淤泥质土或淤泥：局部地段有分布，饱和，软塑状，含腐植质及石英粒，层顶埋深为7.10~13.40m，相应标高-10.59~4.78m，层厚1.20~7.00m，平均厚2.56m。7、砾砂：分布在部分地段，饱和，稍密状为主，局部中密~密实，偶见粉砂，含粘粒。层顶埋深为8.40~19.40m，相应标高-16.64~5.66m，层厚0.50~5.00m，平均厚2.32m。8、粉质粘土：大部分地段有分布，灰白色，褐黄色，灰黄色，湿，可塑状为主，局部硬塑，含较多石英砾，局部相变为粘土质砾砂。层顶埋深为8.10~17.90m，相应标高-15.16~5.41m，层厚0.90~9.00m，平均厚3.15m。9、淤泥粘土：仅在个别地段有分布，软塑状，质较纯，含少量石英粒。层顶埋深为16.00~16.60m，相应标高-13.50~13.09m，层厚1.30~1.40m，平均厚1.35m。10、第四系残积土：在孔深范围内，大部分地段有揭露，为砾（砂）质粘性土，可塑-硬塑状，主要成分为粘粒和石英粒，层顶埋深为8.50~20.90m，相应标高-17.99~-5.59m，揭露厚度0.40~14.00m，平均厚3.47m。11、全风化花岗岩：在孔深范围内，仅在局部钻孔有揭露，坚硬状，原岩矿物以长石和石英为主，芯样土柱状，遇水软化。层顶埋深为10.60~20.90m，相应标高-18.52~7.61m，揭露厚度1.00~8.90m，平均厚3.10m。12、强风化花岗岩：在孔深范围内，仅在局部钻孔有揭露，原岩矿物以长石和石英为主，芯样土柱-半岩半土状，间夹碎岩块。层顶埋深为7.20~15.30m，相应标高-13.13~-3.91m，揭露厚度4.50~8.80m，平均厚6.94m。由于本工程采用水泥搅拌桩对软土地基的处理，使地层的力学情况有了很大地改善，有利于沟槽支护安全性能的提高。3、施工条件本标段道路工程经过软弱地基处理后，场地平整，地表坚硬。完善临时排水系统，有利于钢板桩的进出场、运输车辆和施工机械设备的操作，施工较为便利。二、施工计划：1、测量放线按图纸将管道埋设位置、线路放好，在现场做实际的测量、定位，定线时管道经过路线的所有障碍物都要清除，并准备小木桩和石灰，依测定路线定线、放样，以便管沟开挖。沟槽底部的开挖宽度，按下式计算：B=D1+2（b1+b2+b3）式中：B-沟槽底部的开挖宽度（mm）；D1-管道结构的外缘宽度（mm）；b1-管道一侧的工作宽度（mm），可按表1.1.1采用b2-管道一侧的支撑厚度，可取150～200mmb3-现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度（mm）管道一侧的工作面宽度（mm）表1.1.1管道结构的外缘宽度D1管道一侧的工作面宽度b1注：1、槽底需设排水沟时，工作面宽度b1应适当增加；2、管道有现场施工的外防水层时，每侧工作面宽度宜取800mm.2、开挖、支护、支撑方法本工程沟槽开挖深度5m内，根据本工程开挖特点，结合本地区工程施工经验，本标段沟槽采取分层分段开挖，每层深度≤2.5m，每段长度≤20m，支护方案选择钢板桩支护。当沟槽开挖深度小于2.0m时，采用放坡开挖。不同沟槽深度的支护、支撑方法如表所示。3、拟投入的劳动力和主要施工机械拟投入的劳动力和主要施工机械序号项目名称数量备注1劳动力管理人员82技术工353普工304机械设备洒水车1东风SE51105挖掘机4EX2001m36自卸车8东风EQ3242G12T7插入式振动器6ZX5015kw8平板夯29移动式发电机2超顺30kw非金属管道金属管道D1≤500400300500＜D1≤10005004001000＜D1≤15006006001500＜D1≤3000800800序号沟槽开挖深度（m）支护方法1H＜21：0.75放坡22＜H≤3小型槽钢板桩支护，无支撑33＜H≤5.0拉森Ⅳ型钢板桩支护，桩长6米，设一道支撑10水泵6BA/85kw三、降水、排水设计：本工程降水、排水设计，考虑到道路已进行了水泥搅拌桩软基处理，土体性质有明显改善，渗透系数减少，沟槽内渗水量将会减少。因此，本工程管道沟槽降水、排水采用沟槽内单侧设置30cm×30cm排水沟，在检查井基础旁侧设置一定数量的80×80×100cm集水井，集水井避开检查井位置，并超沟底深不小于0.5m，集水井底铺设10㎝厚碎石层，采用污水泵将沟槽内渗透水排出，将地下水降至槽底以下，不小于0.5m，保证管沟底不受水浸，做到干槽施工。水泵规格视沟槽内渗透量大小，采用Φ70污水泵或Φ100污水泵等规格，单台或多台并用。开挖过程中，如出现沟槽内渗透水特别大，用污水泵排水无法继续施工时，将根据现场的实际情况，采用多种排水方法同时进行或可视情况采用布设井点降水等单独方法。四、沟槽支护、土方开挖施工方法：1、沟槽开挖开挖方式以机械开挖为主，人工开挖进行配合。机械开挖时在设计基底高程以上保留20cm厚度的土层采用人工开挖检底。挖出的土方必须运至其它合适位置进行堆弃。沟槽外2m范围内不准堆土。每次开挖长度应视管道安装、地形而定，距管道安装进度一般不超过100m。按《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)的规定，由于沟槽开挖深度小于5m，根据土质情况及规范要求，开挖边坡按1：1.25进行放坡，放出开挖沟槽边线，并用石灰撒出开挖轮廓线。2、悬臂钢板桩打拔方法悬臂支护板桩为25c槽钢，采用pc220型挖掘机配小型振动锤打拔。槽钢进场后按需要长度（约10米）割断，在端头加工一个圆孔，供穿钢丝绳用。槽钢平面布置如图所示，宽度按施工规范要求的工作面加单侧排水沟宽度确定，不同管径的沟槽支护宽度如下表所示：序号管径结构宽度沟槽支护净宽度每侧工作面宽度1DN3000.3341.830.402DN4000.4461.950.403DN5000.5582.060.404DN6000.6722.370.505DN8000.8942.590.506DN10001.1162.820.50插打钢板桩以一个井段为作业单元，按沟槽宽度在地面施放出板桩墙中心线，由三至四名工人配合一台挖掘机，一名施工员指挥，用挖掘机吊起槽钢竖直，工人将槽钢扶正对准位置，挖掘机工具头夹紧桩端后振动将槽钢打入土中。插打过程中要求保持槽钢垂直，在槽底位置偏差不能大于20cm。桩头露出地面20cm，防止槽外杂物掉进沟槽内。在管道安装完毕，沟槽回填后，在桩头穿上钢丝绳，用挖掘机将槽钢拨出，人工配合机械将板桩堆放整齐。拔桩后形成的缝隙用砂灌填密实。20cm300cm625cm25C槽钢沟槽宽度沟槽宽度3、单层支撑拉森钢板桩打拔方法拉森钢板桩打拔采用振动打拔桩机（400KN）和汽车式起重机（16t）配合人工作业。考虑到钢板桩入土深度不大，沟槽开挖对板桩平面偏位要求不是很高，为降低造价，插打钢板桩时不设导向架。在正、侧面用简易支架悬挂垂球，用以观察、控制板桩入土垂直度，当发现板桩倾斜度超过规定值时，拔出重新插打。钢板桩使用前，对每条钢板桩进行检查，对弯曲、锁口变形等部位进行矫正，保证钢板桩插打时锁口紧密，起到应有得止水作用。根据钢板桩断面尺寸和要求的沟槽净宽度，测放出钢板桩中心线。插打钢板桩以一个井段为作业单元，在检查井沟槽转角部位，用异形钢板桩从沟槽一端开始向另一端依次插打，每片钢板桩相互咬合。为防止钢板桩累积偏差过大，在井位沟槽转角处用大企口搭接，消除累积偏差。钢板桩桩顶露出地面20cm。一个井段钢板桩插打完毕后，便可组织开挖第一层沟槽土方，从地面往下1.5m高度沟槽土方挖除后，清理板桩上的浮土，按设计好的间距、规格焊接牛腿，之后安装HW型钢围檩以及轻型槽钢支撑。检验合格后，便组织开挖余下的沟槽土方以及后续工序作业。待管道安装完毕，闭水试验合格后，回填沟槽至支撑底面，开始拆除支撑、围檀，继续回填至沟槽顶面。用汽车式起重机和振动拔桩机拔除钢板桩。拔除钢板桩后形成的缝隙用水冲填砂，使之密实。20cm300cmH500cm400cm拉森钢板桩沟槽宽度沟槽宽度牛腿及支撑4、沟槽土方开挖方法沟槽土方开挖采用挖掘机、自卸汽车组合的方法。槽底以上20cm土方采用人工挖除，将土方翻运至沟槽边，装上自卸车外运。挖掘机摆放位置结合支护形式和沟槽宽度，摆放在沟槽中间或沟槽侧边挖土。挖掘机选择长臂或前臂可滑动的机型，以利于在支护、支撑限制条件下沟槽挖土，提高效率。开挖至地下水位时，设置临时排水沟和集水井，将沟槽内水抽排出沟槽外。开挖至槽底时，设置30×30cm排水沟，在井位基础旁侧设集水井，使用污水泵将水排出。保持在清除槽底土方、安装管道过程中槽底不受水浸泡。5、沟槽回填回填前检查管道施工完毕并经过检查合格后