5号转载点及受煤坑深基坑支护安全专项方案

潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案淮南矿业集团潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案编制单位：中煤第五建设有限公司徐州建筑安装分公司编制日期：2013年9月一、编制依据：1、结构施工图纸；2、《建筑结构荷载规范》（GB50009—20012）；3、《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）。4、《砌体结构设计规范》（GB5003—2011）潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-1-5、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2010）6、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）7、《供水深井设计施工及验收规范》（CJ10-86）8、《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）9、《岩土工程勘察规范》（GB52001-2001）10《建筑基坑支护设计规范》（JGJ120-99）二、工程概况：1.工程名称：潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程2.建设单位：中煤第五建设有限公司徐州建筑安装分公司3.设计单位：山西约翰芬雷华能设计工程有限公司5.勘察单位：6.建设地点：潘一东选煤厂工程位于淮南矿业（集团）有限责任公司潘一东选煤厂内，场地原为农田，现已回填，组成成分复杂，地形起伏不大，基坑临近有建筑物，基坑最大深度为-7.0米（局部），基础形式受煤坑为筏板基础，五号转载点为独立承台基础。三、地质结构情况：1、土质分布情况：层号土层名称层厚（m）土层描述潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-2-①杂填土0.7~1.70主要矸石及粘性土等组成②粘土1.90~3.20黄褐色，粉质粘土饱和，软塑~可塑状态，粉土湿，中密。③粉质粘土3.90~7.0粉质粘土为黄褐色，稍湿、软塑~可塑2、地下水位分布情况：3.1、本场区场地环境类型为Ⅲ类。根据水文地质二、三层土为粉质粘土，地下水类型属第四系孔隙潜水，勘察期间实测场地地下水稳定水位埋深为1.5～3.0m，主要受大气降水和地表水的下渗补给，以蒸发、地下径流为主要排泄方式。3.2、根据地区经验及室内渗透试验成果，场地内粘土②层渗透系数经验值为1×10-4cm/s，粉质粘土③层渗透系数经验值为K=6.0×10-4～1.0×10-3cm/s，故施工时必须采用有效的降排水措施。4、可能出现的危害：该地下基坑开挖面积较大，开挖较深，且因场地限制临近有栈桥基础，基坑工程安全等级为二级。在开挖过程中，易产生下列危害：坑壁坍塌造成施工危害；造成临近建筑基础底持力土层受损坍塌;因故施工时基坑内采用深井降水的方式降水、土钉墙护壁、临近建筑物支护措施。潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-3-i=1:0.61200i=1:0.8基础开挖放坡示意图排水沟1500-2000单位mm米米米护顶500米四、施工方案1、基坑降水本工程勘察期间实测场地地下水稳定水位埋深为1.5～3.0m，基坑开挖深度为-7m(局部)，故基坑内必须采取降水措施。目前基坑开挖降水方法很多，有深井点降水，明排降水和轻型井点降水，根据本场地降水时间集中、水位降深及排水量较大的特点，明排和轻型井点的方法，都不能满足基坑开挖及基础施工干作业的要求，只有采用深井点降水方法，才能有效防止基坑底部土体隆起或突涌的发生，确保施工时基坑挖土的安全，不发生冒水，保证基底的稳定性，减少对周边环境的影响。本工程采用小间距布井，适当增加井深，采用渗抽结合的方式降水。根据理论计算深井数量为15口，为满足开挖要求另增加观察井4口。井位潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-4-布置在具体施工时应避开工程，布井原则沿基坑外围排水沟外0.2m，间距15m左右布置。实际施工时根据抽水情况及工期要求适当增补井口数量，确保工期及降水效果。一、降水井的构造与设计1.井口：基坑外钻孔直径φ500mm，深井入土深度25.00m。井口要高出地面以上0.3m。一般采用优质黏土或水泥浆封闭。2.井壁管：采用混凝土无砂管，壁厚40mm，直径φ400mm。3.井壁管封堵：井壁管底部用封板封死管外用滤石料填实。滤石料的规格：下部4-7mm，上部2-4mm。滤石料填至空口以下1-2mm，上部回填粘土至封口。4.封孔：在地表以下2m以上采用优质黏土封孔。二、降水井施工一）、降水施工工艺流程1.深井定位根据轴线控制点，用经纬仪、钢卷尺定位。2.成井①采用泥浆护壁回旋钻机钻进成孔，成孔直径Φ500mm。成孔深度为25m，垂直度控制在1%，沉渣控制在30~50cm。成孔达到预定深度后要洗井，冲净孔底沉渣，并连续下入井管和滤料。②钻进成孔时尽量采取快速钻井，避免钻井时间过长，钻具对井壁机械扰动和冲洗浸泡而造成坍孔、缩颈、泥皮过后等不良现象，以免影响成井质量和效果。在钻井成孔时应根据地层合理选择技术参数，调整泥浆粒度和密度，防止泥浆过浓和失水量过大而影响渗透能力。③钻孔接近设计井深4米左右，逐渐更换孔内泥浆，终孔后大泵量冲孔潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-5-20min。3.安装深井成孔结束后应立即下无沙水泥管，下管前用四根竹片及铁丝绑扎结实，采用卷扬机下管，下管时要垂直居中，井深25米，井管长25.50米，高出地面0.50米左右，并用砖砌井口保护。井管下完后稀释孔内泥浆比重，孔内泥浆比重达到1.05左右开始填入滤料，上部填入2-40mm碎石滤料，井口下距地面1m处四周用粘土填实封死。4.洗井深井安装后，及时放入1.5千瓦的高扬程水泵抽水洗井，防止时间闲置，使滤管堵塞。5.抽水洗井12-24小时后，流出清水，即可连续抽水。如出现出水浑浊并大量含有粉粒成分时，要调细滤料粒径。6.降水井四周排水措施在基坑四周降水井外侧设钢管φ426*10的排水汇管。用DN50潜水泵将降水井中的水抽入汇水管内，然后排入北侧道路排水沟内。若管沟、基坑开挖时个别地方出现上层滞水未能完全疏干，可根据上层滞水的大小在护坡面层上插入一定数量的水孔，将上层滞水导引出来，在基坑四周挖明沟进行排水处理。7.施工控制降水过程中注意地下水位观测在基坑开挖前及开挖过程中，15口井全部启动强力降水，之后可以根据水位观测情况及天气状况适当调整降水井数。深井内水泵位置置于地面下20米左右处，当深井内水位低于水泵时，停止抽潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-6-水，当水位高于水泵位置，继续抽水。2、土方施工1.由于本工程基础为筏板基础，局部基础为独立基础，本工程开挖深度为7m（局部），用反铲式挖掘机，基坑内开挖采用二级放坡。由于场地所限第一级放坡坡度为1:0.6，第二级放坡坡度为1:0.8，基坑内排明水采用明沟排水、集水坑积水、潜水泵抽水，保证基坑底部无明水，以防基坑被水浸泡。2.挖土机开挖至筏板底标高向上留30cm处后，迅速增加人力投入，对基坑进行跟进清理。清理完毕后迅速组织测量放线人员进场对超深筏板和基础承台进行准确定位，进行二次开挖。3.机械开挖时，人工跟进清理基坑底及边坡、开挖排水沟。基坑开挖后，安排专人负责排水。4.机械挖土时派专人指挥，事前先绘制详细的土方开挖图，规定开挖路线、顺序、范围、排水沟、集水井位置及流向、弃土堆放位置等，避免混乱，造成超挖、乱挖，应尽可能的使机械多挖，减少人工挖方。二次开挖时要尽可能的人工开挖、机械少挖，以减少对地基破坏。5.开挖时必须采取有效的降水措施，可采用深井降水方法，以确保开挖质量。6.测量人员必须在坑底设置标高控制桩，以控制坑底标高，防止超挖。清土时坑底标高控制桩采用短木方，要求每隔2m×2m设置一个标高控制桩。同时要求测量人员及时将边轴线放出，以便清土人员开挖排水沟、集水井。7.人工清土时，必须根据测量人员所测的标高控制线，拉线清土找平。第一步，可用尖头锹将余土清至基坑设计标高向上2～5cm左右，第二步清土时，必须保证基坑内无明水，且清土必须采用平口锹进行，保证坑地平整、标高潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-7-准确，且不得扰动基层土。严禁在基坑内采用手推车运土。8.基坑采取明沟排水，集水井集水，真空泵排出基坑外，确保坑底无明水，以防地下水和雨水浸泡，保证土方工程的质量。基坑内四周设300×300排水沟，采用多孔砖侧向砌筑，孔口便于基坑内的积水流入排水沟。基础垫层部位纵横方向每隔6～8m设置200×250～400（深）排水暗沟，内填40-70mm石子。开挖排水沟必须拉线进行，确保横平竖直、整齐美观。集水井砖砌，深度为基坑底向下1m，直径600～800mm。基坑表面的积水通过排水暗沟流入周边排水明沟，再由明沟流入集水井，通过潜水泵或污水泵排出基坑外。9.为防止地表水流入基坑，根据现场实际情况的需要，可在距离基坑边1.5m处设排水沟，沟截面尺寸为300mm×300mm,采用红砖砌筑，坡度1‰～2‰，表面采用1:3水泥砂浆抹光。10.基坑挖土期间，应收听天气预报，一旦出现雨水天气，应将基坑底部及边坡及时用塑料薄膜或彩条布覆盖，以防坑底土层及边坡被雨水侵蚀，影响工程施工质量或造成边坡失稳。11.当基坑底部有软弱土层时，应及时请监理到现场确认，并采用人工开挖，并及时办理签证。超挖部位根据设计要求作如下处理：用撼砂石回填至基础底标高，撼砂石垫层顶面宽度超出基础边300mm，每落深500mm，撼石垫层宽度底面增加300mm。12.本工程进行挖土时，在北侧设置汽车通道。采用碎砖铺设，上层设置防滑钢板。13、施工注意事项：○1、基槽开挖后，请及时通知勘察设计单位进行基槽检验，检验合格后可进行下一步施工，如局部出现异常或与勘察报告不符的情况，应及时潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-8-通知勘察单位，必要时应进行施工阶段的补充勘察。○2、勘察场区地表存在厚度不等的填土，应全部清除，如果局部挖深超过设计底标高的,要用撼砂处理至设计底标高。○3、基槽开挖施工中应避免基槽的浸水和长期曝晒，以及人为的扰动等，使地基承载力降低。○4、在基槽开挖过程中，应采取有效的基坑支护措施，基坑四周严禁堆载。并应采取有效的降排水措施，在基础设计施工过程中应考虑对临近建筑物及道路的影响。○5、勘察场区地下水水位埋深较浅，本工程需降水施工，丰水季节基槽开挖，地下水水位可能高于基坑底面，应采取有效的降排水措施，降水时必须考虑对周围已建建筑物的影响，且应防止水和泥浆淤塞市政管网或污染水资源环境、影响土地使用功能。○6、开挖土方时，因为本场地为软土层，为防止因车辆反复行走使土壤产生塑化、液化，影响地基承载，故必须在车辆行走的线路及转弯半径上铺设15-20mm厚钢板。○7、槽、坑、沟边1m以内不得堆土、堆料、停置机具。堆土高度不得超过1.5m。槽、坑、沟与建筑物、构筑物的距离不得小于1.5m。○8、基坑开挖时四周的围护要及时跟上，不要留有安全上的隐患。在距基坑边0.5m周围用Ф48的钢管设置护身栏杆，立杆间距3m，水平杆3根。栏杆高出自然地坪1.2m，埋深0.6m。并立挂密目安全网。栏杆上刷黄黑相间油漆，并挂安全警示标志。3、临近建筑支护方案1.支护方案设计潘一东选煤厂炼焦煤系统改造工程五号转载点及受煤坑土方开挖专项施工方案-9-本工程开挖深度为7m（局部），开挖较深，本工程距离厂房及桥架较近，为保证施工安全及原有建筑物结构安全，基础开挖时需支护，防止边坡塌方，杜绝安全隐患，临近基础支护采用钢管桩支护措施，然后用槽钢作为为檀使钢管桩连成一个整体，该方案适合本工程，具有技术可靠、经济合理、施工快速临近基础承台支护方案施工图附图：2.钢管桩设计参数(1)桩长：7.0m；(2)桩径：φ159mm；(3)钢管壁厚：6mm；(4)桩距：300mm；(5)［18a槽钢连接钢管桩；(6)桩间挂网喷射C20细石砼,厚度为100mm。3.基坑支护体系施工工艺及技术要求(1)钢管桩施工工艺：桩位放点→打桩机就位→打入钢管桩→移至下一桩位