深基坑土方开挖方案1

山西潞安高硫煤清洁利用油化电热一体化示范项目煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列深基坑开挖及支护专项施工方案编制：审核：审批：中石化工建设有限公司煤基合成油540项目工程项目部2013年9月16日煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列深基坑土方开挖及支护专项施工方案～1～深基坑开挖及支护专项施工方案1、编制依据1.1、山西潞安建设工程质量检测有限公司提供的关于煤气化装置区的详勘报告；1.2、煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列气化框架（含磨煤框架）土方开挖施工图；1.3、现行国家、行业、地方建筑规范及有关规定：1）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002；2）《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-2012；3）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012；4）《地下工程防水技术规范》GB50108-2008；5）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；6）《建筑边坡技术规范》GB50330-2002；7）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；8）《工程测量规范》GBJ50026-2007；9）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；10）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；11）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；12）《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ167-2009；13）《建筑施工土石方工程安全技术规范JGJ180-2009》；14）建质【2009】87号通知：《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》。2、编制目的：为了更好的指导本基坑的可操作性施工和安全施工3、工程概况:3.1、基本情况3.1.1、本工程为煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列气化框架（含磨煤框架）工程，气化框架整体呈“”形状布置，气化框架部分轴线尺寸为55m×24m,磨煤部分轴线尺寸为26×41.5m;±0.00m相当于绝对标高936.5m；基础持力层为5-2层中风化岩，承载力特征值fak=7000Kpa。其中Ⅰ系列气化框架（含磨煤框架）地基为桩基，基础底标高为-6m、-6.5m、-7.3m、-7.5m、-7.97m、-8.8m,桩基已施工完毕，具备开挖条件；Ⅱ系列气化框架（含磨煤框架）地基为天然地基，基础底标高为-6m、-7.97m；设计要求基础进入持力层不小于300mm，未挖至持力煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列深基坑土方开挖及支护专项施工方案～2～层的须超挖至持力层，每边宽出基础边600mm。3.1.2、根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002的划分方法，煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列气化框架（含磨煤框架）基坑均为二级基坑。计划2013年9月15日土方开挖，50日内基础土方回填完成，基坑使用时间为43天。3.1.3、工程地点：山西省襄垣县王桥镇郭庄建设单位；山西潞安矿业（集团）有限责任公司监理单位：武汉天元工程有限责任公司EPC总承包商：惠生工程（中国）有限公司施工单位：中石化工建设有限公司3.2、地质情况3.2.1、绝对标高、与相对标高。①现场自然面相对±0.00m标高平均+0.5m；②基坑垫层底面相对±0.00m标高-6.5m~~-9.3m；③基坑开挖深度5.1m~~9m。3.2.2、周边环境:煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列气化框架（含磨煤框架）为相邻建筑物，基坑分为Ⅰ、Ⅱ系列基坑。整体南侧为厂区道路，邻近轴线距离其大约为39m；北、西侧临近厂区道路，邻近轴线距离其分别为26.5m、44m；东侧为其它装置区，两相邻轴线距离为61.5m；无已有相邻建筑物影响，地势平坦，地貌单元为剥蚀侵蚀丘陵区。3.2.3、地质情况根据煤气化装置详勘报告：场地地基土沉积时代成因类型自上而下依次为：第①层：湿陷性黄土（Q3al+pl）黄褐色，含云母、氧化物、钙质结核等。勘察期间场地正在整平，该层在134#勘探点处层底标高935.6m，其余地段均在整平标高以上。第②层：粉质黏土（Q2pl）红褐色，含云母、氧化物、大量钙质结核等。局部夹有粗砂。坚硬~可塑状煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列深基坑土方开挖及支护专项施工方案～3～态，具中等压缩性，压缩系数a1-2介于0.119~0.372MPa-1之间，平均0.225MPa-1；标准贯入试验实测锤击数8.0~20.0击，平均12.2击。第③层：灰岩（C）灰色，隐晶质结构，块状构造。强风化，岩芯呈碎块状～柱状，岩体较破碎。岩芯饱和单轴抗压强度平均值为74.3MPa，属较硬岩～坚硬岩。岩体基本质量等级为Ⅲ级。第④层：泥岩（C）褐灰色，泥质结构，层理构造。强风化，岩芯多呈碎块状，少数短柱状，岩体较破碎，岩芯天然单轴抗压强度平均值为5.6MPa，属极软岩。岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层局部夹泥质砂岩、泥质灰岩。第⑤层：灰岩（O）灰色，隐晶质结构，块状构造。岩芯饱和单轴抗压强度平均值为69.8MPa，属较硬岩～坚硬岩。按风化程度分为两个亚层：第⑤1层强风化，岩芯多呈块状，岩体较破碎。岩体基本质量等级为Ⅳ级。第⑤2层中风化，岩芯呈柱状，岩体较完整。岩体基本质量等级为Ⅲ级。根据岩层分布及基底标高：现场①层已基本不存在，故Ⅰ、Ⅱ系列基坑开挖对应的地层依次为：②、③、④、⑤1、⑤2层。3.2.4、地下水位:根据地质报告,近场区地下水水位标高在2000年约为650米，埋深大于200米，勘察深度内未见地下水，综合分析可不考虑地下水对本工程建设的影响。4、基坑支护方案4.1确定方案针对本工程的特点：开挖较深，基坑侧壁安全等级为二级，场地具备放坡条件，可进行放坡开挖，基坑暂不考虑支护。基坑分三层进行开挖，第一层为方便下层土开挖以1:0.5进行放坡大开挖；第二层以1:0.3放坡大开挖至第一批基础底+300mm处，余300mm土方人工挖除；第三层1:0.3放坡进行剩余承台基础独煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列深基坑土方开挖及支护专项施工方案～4～立开挖，开挖至基础底+300mm处，余300mm土方人工挖除。因基础为高、大型承台独立基础，需搭设双排脚手架，故基坑底的长度和宽度为基础外边加2米作为施工作业面用，距坡脚1米处做明沟排水（排水沟，尺寸为30cm×40cm，形成坡度2%，保证雨水自流，基坑底部四周每30米设1米×1米×1米集水井）。基坑边坡计算见后附计算书。基坑尺寸及剖面图详见附图。4.2放坡开挖边坡失稳的防止措施放坡开挖边坡失稳主要原因为受荷、静水压力及土质的抗剪强度降低。4.2.1、减少受荷基坑施工期间，在基坑周围应控制车辆行走，坑边三米内应减少临时堆物，更不要堆以重物。4.2.2、加强排水因为大气降水，可以采用集水明排的方法，在基坑的四周设置适当数量的排水沟及集水坑（排水沟，尺寸为30cm×40cm，形成坡度2%，保证雨水自流，基坑底部四周每30米设1米×1米×1米集水井），用潜水泵将水抽走，另外基坑四周距坑边500mm处应设置挡水坡，防止地表水流入基坑并侵蚀边坡。4.2.3、加快施工进度挖土前应组织好人力物力，编制有效的流水施工作业程序，加快基础底板的施工速度是直接的办法。4.2.4、特殊情况下的预防措施因为边坡较长时间暴露，影响因素较多，有可能会出现一些特殊情况，对于边坡的变形情况加强观察，主要观察周围土质的水平移动与沉降，认真做好记录，发现异常情况应立即采取相应措施。4.3、补救措施当发现边坡有失稳的现象时，可采用边坡修改，卸载或边坡坡脚抗滑加固的办法进行补救。边坡修改即在基坑边减缓坡度或先挖土做台阶，进行卸载。坡脚加固可以采用在坡脚打设木桩、槽型钢板桩的办法进行加固。4.4安全围护基坑四周做1.2米高的临时围栏，并用密目网封闭。1米以内不得堆土堆料。夜间设红色警示标志。煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列深基坑土方开挖及支护专项施工方案～5～5、土方开挖施工方案5.1施工准备5.1.1、清除挖方区域内所有障碍物。5.1.2、制定好现场场地平整、基坑开挖施工方案,绘制施工总平面布置图和基坑士方开挖图,确定开挖路线,基底标高、边坡坡度、排水沟位置及土方堆放地点。5.1.3、完成测量控制网的设置,包括控制基线、轴线和水准基点。场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核元误后,作为施工控制的依据。5.1.4、在施工区域内做好临时性排水设施,场地向排水沟方向做成不小0.2%的坡度,使场地不积水,必要时设置截水沟、排洪沟。5.1.5、完成必需的临时设施,包括生产设施及生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水供电线路。5.1.6、机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处于良好的工作状态。5.1.7、设备配置：序号机械名称型号数量单位用途1反铲大挖机CAT350C6台土方开挖2自卸车25m324辆土方外运3潜水泵2个应急抽水4铁锹20把人工挖土5大灯5个夜间照明6彩条布20卷保护边坡7破碎锤3001辆破除岩石8手推车20辆人工清槽运土5.2开挖路线本工程采用机械挖土，按从南向北、从东向西开挖的原则，土方直接装车外运，采用分层开挖法，分三步挖土，一、二层挖土时，汽车进入基坑运土，运土车可由主入口经厂区道路将土运走至总包指定堆放地点。挖土平面图见附图。煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列深基坑土方开挖及支护专项施工方案～6～5.3开挖方案本次总挖土方约50000m3，计划挖土15工作日。开挖主要将现场分为二个作业段，一作业段为Ⅰ系列气化框架（含磨煤框架），二作业段为Ⅱ系列气化框架（含磨煤框架），一、二阶段平行施工。每阶段基础土方分两层大开挖和一层独立基础开挖，一层大开挖挖至-3米标高处（工期5天），二层大开挖挖至-6米处（工期6天），最后一层独立开挖至基础底+300mm处，人工清槽，修正边坡（Ⅰ系列需进行破桩头）等工作（工期4天）。本工程总土方量约为50000m3，计划2013年9月15日开工，日平均出土量为3300m3，高峰期可达到4500m3，计划2013年9月30日全部完成。5.3.1、○1Ⅰ系列气化框架（含磨煤框架）基坑采用1#、2#挖机开挖至标高-3米，在挖土面积达100m2时3#挖机跟随其后将土方挖至标高-6米，并留300mm土方由人工挖除，以免土方受扰动；随后进行测量放线把-6.5m、-7,3m、-7.5m、-7.97m、-8.8m基础开挖线及桩位标示出来；2#挖机进入基坑进行开挖，挖至各基础设计底标高+300处，施工人员跟随2#挖机之后，挖除桩间土及预留的300mm土方，并将土方甩近2#挖机，由2#挖机运走。○22#气化框架上面两层开挖同1#气化框架，随后进行测量放线把-7.97m的基础开挖线放出，2#挖机进行剩余土方开挖，挖至各基础设计底标高+300处，施工人员跟随2#挖机之后，挖除预留的300mm土方，并将土方甩近2#挖机，由2#挖机运走。坡道留置和挖机及人工挖土层示意图见附图。5.3.2、挖土过程中测量工配合测定标高，当挖土快接近槽底时，用水准仪在槽底测设3×3m的放格控制网，并撒上白灰点，以示标记。5.3.3、开挖时机械挖土、人工修坡，开挖过程中，随时用标杆检查边坡坡度是否正确无误。5.3.4、挖土之前做好坑外挡水,坑内明沟集排水的工作。5.3.5、设计要求基础进入持力层不小于300mm，未挖至持力层的须超挖至持力层，每边宽出基础边600mm。所以在挖至标高时要及时观察，如未挖至持力层须尽快同勘测、设计、甲方、质监站、监理等部门共同现场确认，并继续进行开挖至符合设计要求土层。5.3.6、如挖至岩石但挖深没有达到设计标高时，须采用人工破碎或破碎锤进行岩石破碎，然后使用挖机挖除。煤气化装置Ⅰ、Ⅱ系列深基坑土方开挖及支护专项施工方案～7～5.3.7、凿桩头桩头超高部分的凿除，按照设计桩顶标高，将浮浆部分全部凿掉，采用人工破除。凿除方法：（1）按设计要求打控制标高，在每根桩上弹墨线。（2）以切割机沿周边切入３cm。（3）墨线30cm以外可以大锤击凿。（4）墨线30cm以内小锤轻击。（5）墨线5cm以内，以小锤延纵横向分别凿出纵横条纹直至设计标高。（6）凿桩应细致避免掉角。（7）桩壁混凝土应凿除。（8）凿桩完毕后，以钢丝刷清理松动粉粒后浇水冲洗。（9）全