土方开挖专项方案

一、 编制依据：1.1建设单位提供的冠亚星城一期工程17#、20#楼（土建工程）全套施工图纸；1.2国家现行的建筑施工验收规范、规程和山东、临沂市建筑工程施工的有关法律法规文件。1.3地质勘察院编制的《冠亚星城一期工程岩土工程地质勘察报告》1.4《基础工程施工质量验收规范GB50202—2002》。1.5有关土方开挖施工的安全技术操作规程以及本公司机械设备配备力量。二、 工程概况：本工程位于临沂市罗湖大桥与滨河大道交汇处向南500米，向东300米区，该工程为冠亚（临沂）置业有限公司投资新建的一期住宅楼工程，本期总建筑面积为21499.7m?。其中：17#楼:框剪，地上十七层，地下一层,面积为9137.2m2,地下室层高3.1m；20#楼:框剪，地上十七层，地下一层面积为12362.5m2,地下室层高3.1m。三、 施工准备：3.1应根据施工方案的要求将区域内的地上、地下障碍清除和处理完毕。作好施工区域的临时排水系统以防止地面水流入基坑。3.2应合理安排工序;应备有足够的照明设施，在危险地段设置明显的标志。3.3工程地基基础是钢筋砼筏基；应采用整体满堂大开挖，然后再用人工清底的办法进行施工。3.4现场场地局部需做好整平工作的，场地先进行平整然后把测量队预交的坐标角点进行引测并复核，施工员完成测量控制网的设置，做好定位轴线控制桩（点）的布置工作，以及水准点的引测及复核工作，并绘制好每幢的定位轴线控制桩布置图及水准点布置图。3.5施工员应做好定位轴线的控制桩引测和校对；项目技术负责人项目经理）对每幢的坐标角点进行自检后报监理单位复核；轴线控制桩无误后方可进行土方的开挖施工。3.6施工区域内应做好临时性或永久性排水措施，场地内排水方向应做成不小于1%的坡度使现场场地不积水。3.7土方开挖施工前应准备好编织袋及彩油布，其中部分编织袋应预先装好沙，以备施工过程中应急使用，并准备部分直径120mm以上的圆松木，以便发现有塌方现象时及时采取打木桩围护。3.8人工配合清理基槽土方，项目部安排7个工人及时进行基槽、坡面、基底的排水沟等进行土方修整。四、土方开挖总布署：4.1因本工程是筏式基础，开挖深度约5m以上，地下水位较高，且地基基槽地质状况：据〃结构设计总说明〃地基土自上而下为①杂填土；②粉质粘土；③中粗砂；④粗砾砂；⑤强风化安山岩。持力土层为第③土层。因此给土方的施工带来一定的困难，根据以上特点为缩短工期采用分段分层开挖（若有可能则采用一次开挖到基槽标高面以上10〜30cm）,而坑内采用纵向排水加集水坑措施进行边降水边开挖的方案。采用机械为主，人工辅助开挖相结合。由二台履带式反铲挖掘机（斗容量为10?）配备8T自卸汽车6辆用于运输土石方；推土机一台以便平整道路；并配备2至3台污水泵以便基槽集水坑抽水、降水使用。而机械设备进场时应进行维护检查，试运转使其处于良好的工作状态。4.2本工程各幢拟定均为满堂大开挖，土方采用自然放坡，按1:5进行放坡.4.3土方开挖施工时应尽量避免雨天进行。4.4拟在基坑四周坡顶设置截排水沟及集水坑截排水沟用120厚砖及M5.0水泥砂浆砌筑，沟底采用砂石垫层水泥砂浆抹面，基槽底采用排水沟及集水坑为了保证整个基坑的排水顺畅，保证基槽底土质干燥，故排水沟底应比土方开挖后的基槽底深300mm〜500皿左右；集水井深700〜1000mm左右。则集水井内的水由污水泵抽向沉淀池后再排入城市下水管道。4.5土方开挖至设计标高时若遇特殊情况（如挖至设计标高时仍然为回填土或淤泥质土）应及时通知建设、监理、地质勘察院等单位进行现场地质勘察以便及时提出处理方案；以免影响施工进度。若无特殊情况时即可联系建设、设计、监理、勘察、区质量监督站等单位进行地基基槽验槽；以便进行下一道工序的施工。4.6在土方开挖施工过程中，施工人员应随时做好坡项位移观测，且施工中应保持每天观测，次数视现场具体情况定，并随时注意坡脚是否有扰动情况发生，一旦发现边坡失稳时应及时采取措施（可采用坡脚处压入木桩或堆放沙袋加固等方式进行处理）。4.7,由于地基基坑比较深，坡顶应做好防护措施;在基坑坡顶边线以外0.8m处沿基坑周围采用钢管搭设临时栏杆加设安全网围护。五、基坑支护措施：5.1放坡形式：采用自然放坡进行放坡。5.2临边围护：基坑坡顶应做好防护措施；在基坑坡顶边线以外0.8m处沿基坑四周周围采用钢管搭设临时栏杆加安全网围护。5.3坑壁支护：地基基槽开挖过程中和暴露期间应防止土方塌方必要时应加以保护。当挖土时基坑较深或晾槽时间过长，为防止边坡土因失水过多而松散或因地面水冲刷而产生溜坡现象，应根据现场实际条件采取基坑护坡措施，常用保护方法有：帆布或塑料膜覆盖法；0坡面挂网法或抹浆法；砂袋填充压坡法等。Q挂钢筋网片，喷射细石砼每隔1.5m锚固®10大度1m带弯钩与钢筋网片连接。基坑在开挖到设计持力层后应立即组织有关单位进行地基基槽验收，并及时进入下一道工序的施工。六、 基坑降水排水措施：6.1在地下水位以下开挖基坑（槽）时，要排除地下水和基坑的积水，保证开挖土方在较干状态下进行。一般工程的基础施工中，多采用明沟集水井抽水、井点降水或二者相结合的办法排除地下水。明沟排水法也称集水井法。当基坑开挖遇到地下水和地表水（雨水）时，在基坑内随同挖方一起设置排水沟及集水井，排水沟和集水井是随土方开挖逐层加深，挖至设计标高后，其截面面积应不小于0.3mX0.2m，排水沟底应低于基槽面300〜500mm左右，并向集水井方向排2%〜5%的纵坡。每隔15〜25m设集水井，集水井直径不小于0.8m，井底应低于基槽面700mm〜1000皿左右。集水井应围设木板、铁笼、混凝土滤水管等滤水设施，井底铺设30cm左右的滤料（碎石、粗砂），防止抽走井底土粒。水流入集水坑后再用水泵排入基坑上部的排水沟和沉淀池，经基本沉清后，再排入城市下水道。七、 土方挖运时间和机械数量计算：根据基坑土方开挖量，初步确定选用W-1001型单斗液压反铲挖掘机，其技术性能如下：铲斗容量：1.2立方；动臂长度：7.4米；斗杆长度：3.45米；最大卸载半径：9.9米；最大卸载高度:6.9米；最大挖掘半径：11.5米；最大挖掘深度：7.3米。挖土时间从早上七点到晚上八点，扣除中午休息和晚饭时间，有效挖土时间为每天九小时。土方开挖总工期为15天。7.1台数和作业天数计算:7.1.1挖土机斗有效容量q=0.8nt7.1.2每分钟挖土次数：n=60/T每次延续挖土时间T=30（秒）则n=27.1.3有效利用系数取K=0.77.1.4每小时挖土量计算如下：Q=60qnKh=60X0.8X2X0.7=67.2m3/h7.1.5向汽车内装土的时间利用系数K=0.68~0.72,按0.7计算，则挖土机B每天挖土量计算如下：Q=9QKd hB=9X67.2X0.7=423.36nt7.1.6拟采用两台挖掘机，总的土方开挖量约9500m3，则挖土天数计算如下：9500一423.36一2=11.2天（计划为15天）7.1.7土的可松系数：K=1.12p7.1.8自卸汽车容量：Q=6m3运距：L=2Km7.1.10汽车平均速度：V=40Km/h7.1.11汽车时间利用系数：K=0.75B7.1.12每一台自卸汽车每小时的外运土方计算如下：Q=0.75VQ一2Lh=0.75X40X6一2一4=22.5m37.1.13每天运土量：Q=9X22.5=202.5⑪d7.1.14每台挖土机连续作业所需的自卸汽车计算如下：N=1.12X423.36一202.5=2.34台故拟采用3台自卸汽车外运土方。八、土方开挖施工：8.1土方施工顺序及开挖路线：开挖基槽前应先进行测量定位、抄平放线，按施工方案、放坡系数定出基坑底线及放坡顶边线。合理确定开挖顺序、路线及开挖深度；基坑开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。然后分层分段自上而下水平分段下挖。拟从东南和东北角开始,两台挖掘机同时作业，分层开挖到位，然后逐渐由东向西或南向北开挖。挖至淤泥层较厚，采用分层法开挖，应避免机械下陷。开挖过程中应做好坑壁支护工作后才继续开挖地基基槽土方。8.2挖掘机作业方法：8.2.1本工程基坑平面尺寸大，开挖深度较大，土层比较差，考虑上述特点，为了便于挖掘机和汽车行驶，采取沟端开挖和沟侧开挖的综合挖土作业方法。8.2.2沟端挖土是指挖掘机停于沟端，后退挖土，汽车停在挖掘机的两侧装运土方。采用此方法其挖掘宽度可不受机械最大挖掘半径的限制，臂杆回转半径仅45°~90°，同时可挖到最大深度。当挖土宽度为反铲的有效挖土半径的两倍时，汽车停在挖掘机的后面装土，此时反铲回转角度增大，每挖一次时间延长，相应效率比汽车在挖土机的两侧装运土方低。8.2.3沟侧挖土是指反铲停于沟侧沿沟边开挖，汽车在机旁装土。本法铲臂回转角度小，但挖土宽度比挖掘半径小，边坡不好控制。同时机身靠沟边停放,稳定性较差。8.2.4施工过程中，根据各部位场地的实际情况由挖土司机灵活交递采用以上两种挖土方法。8.3挖掘机使用注意事项：8.3.1操作要点：8.3.1.1在作业前应对发动机、传动机构、作业装置、制动部分进行检查和保养；起动前应将各操纵杆放在空挡位置，然后开动发动机。在周围没有任何障碍物的情况下开始挖土作业。8.3.1.2在开挖前应认真熟悉施工图，无关人员禁止进入驾驶室。8.3.1.3当遇到大于1/2铲斗宽的石块、建筑物废基础时不能勉强挖掘，应将大块坚硬石块，砼块暂时留在一边，待采用人工或其它方法破碎后再挖运。8.3.1.4铲斗不应一次掘进过深，提斗不应过猛，以防土中坚硬物阻力过大，对挖掘机造成损伤。落斗要轻快，回转和制动要平稳。8.3.1.5铲斗未离开土层时不得转向，不得用铲斗或斗柄横向拨动重物或汽车。8.3.2挖掘机挖土作业后注意事项：8.3.2.1挖掘机应停放在安全平稳的地方。8.3.2.2将机身转正、落下铲斗。8.3.2.3将操纵杆放于空挡位置，各制动器放在制动位置。8.3.2.4做好保养工作，然后锁好操作室门窗。8.3.3挖掘机的保养：应严格按照使用说明及规定进行保养。液压挖掘机应每班作业后进行预期检修一次。其他分级保养的时间和内容也均按使用说明书进行。8.3.4液压挖掘机常见故障的排除方法：液压挖掘机在使用过程中可能整机方面、油压系统方面、工作装置方面、制动系统方面发生故障，对于故障不象一般机械那样容易判断，因此应备有单斗液压挖掘机的常见故障原因分析及排除方法表，以便对照找出故障原因及其排除方法。九、基坑土方开挖的主要质量及安全措施：9.1主要质量措施：9.1.1基坑外围做好基坑开挖的上、下边线控制点、开挖深度控制点，经复核无误后才能进行基坑机械挖运土方的施工。9.1.2基坑底土层严禁扰动，采用机械挖土应在基底上留15〜30cm不挖，待基础施工时人工清理。9.1.3应严格按规定的顺序进行开挖，基坑（槽）挖土不得超过基底设计标高。9.1.4在开挖的过程中及时用经纬仪、水准仪校核开挖边框线、开挖深度，防止少挖或多挖的问题发生。9.1.5基坑（槽）土方施工中应对支护结构、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，处理正常后方可继续施工。9.1.6在开挖的过程中，根据坑内各部位地下水的实际情况设临时排水沟，防止土被水浸泡，影响开挖的质量和开挖的速度。9.1.7做好排水措施，防止雨水浸泡基础基坑，对大放坡处如遇下雨，则应及时用彩油布遮盖以免被冲垮。9.1.8安排专人负责基坑的排水工作，备用口径75离心水泵2台进行日夜抽水，确保坑内的水及时排到坑外。土方开挖工程的质量检验标准应符合规范规定：①标高：一45皿、②长度：宽度：+180；—45皿、③边坡：不允许；④表面平整度：20皿、⑤基底土性：应符合设计要求。9.2主要安全措施：9.2.1进场工人必须进行三级安全教育，班组执行班前活动制度，特殊工种必须持证上岗，进入施工场地应戴好安全帽、穿胶底鞋，不得酒后上班。9.2.2操作人员（班组）必须经过“三级安全教育”并接受安全技术交底以及班前安全活动记录方准上岗作业。9.2.3作业班组每天前应对作业区域周边（临边）安全防护检查发现安全隐患及时排除后再进行作业。9.2.4掘机、运土汽车应加强保养、维修，及时排除机械故障，严禁机械带“病”作业。9.2.5在挖运土方前应对挖运土方机械进行检查、试运转，正常后才能正式进行土方挖运。在每天下班前应对挖掘机、汽车进行清理、保养。9.2.6无关人员严禁进入驾驶室内，任何人员不得在挖掘机范围内停留或通过，配合机械应在挖掘机停止工作的情况下作业。9.2.7装土时要让汽车停机好，铲斗不得在汽车驾驶室顶上越过。卸土时铲斗尽量放低些。土装满后要鸣喇叭通知驾驶员。9.2.8铲斗满载悬空时，不得变更动臂倾角。9.2.9挖掘机不论在作业或行走时，机体与架空输电线路应保持一定的安全距离。如不能保持安全距离，必须待停电后才能行驶或作业。9.2.10在挖运土方过程中，应按实际情况确保停机位处边坡的稳定。9.2.11在开挖过程中，基坑边上应用脚手架钢管设安全防护栏杆。9.2.12对基坑边坡、基坑围护进行位移观察，发现不稳定现象时，及时采取加固措施。9.2.13机电操作人员应严格按机电安全操作规定进行作业。9.2.14施工管理人员、安全员应经常进行检查，督促土方施工过程中的安全情况，发现不安全因素及时整改。9.2.15夜间施工应设足够的照明，防止基底或边坡超挖。十、文明施工及安全保证措施：10.1在土方开挖前，项目部技术人员应对工人进行全面的安全技术交底工作，挖掘机操作员必须持证上岗，机械施工区域内禁止无关人员进入现场，现场施工人员必须佩戴好安全帽，挖掘机工作回转半径范围内不得站人或进行其他作业。挖掘机、装载机卸土时应待土方运输车停稳后进行，不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过；装土时任何人都不得停留在装土车上。10.2土方开挖过程中，项目部应派专业技术人员进行昼夜值班，挖掘机操作和汽车装运土行驶要听从现场技术人员的指挥；所有车辆必须严格按规定的路线进行行驶，防止撞车。而挖掘机及汽车驾驶员应分班轮流作业、严禁酒后、带病或疲劳作业。若遇雨天运输机械和行驶道路应采取防滑措施，以保证行车安全。10.3在进行土石方施工之前，在拟建建筑物四周用钢管搭设防护栏杆1.3m高，并有明显安全标志牌。10.4土方开挖时必须严格按本施工方案进行放坡并进行边坡围护。由于部分地质为杂填土，因此在施工时应派专人在坡顶及坡脚指挥，以防石头滑下伤人。10.5施工时应对作业区内进行检查，确认施工区域内无人员后方可施工。装车时铲头要尽量放低，不得碰撞汽车。10.6铲车操作人员在离开驾驶室时，不论时间长短，必须停靠稳妥，同时必须将铲斗落地。土方车运输在坡道行驶时，严禁空档滑行。10.7在施工现场必须有专人进行巡视发现险情；立即停止施工并报告有关单位及人员，待处理好险情后方可继续施工。10.8夜间施工时，必须配备足够的照明设施保证施工现场安全；应尽量降低机械噪音。土方车辆驶出工地施工大门时应用高压水枪冲洗车身及车胎，以免弄脏城市道路。一、深基坑土方开挖的注意事项1、 土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。2、 防止深基坑挖土后土体回弹变形过大深基坑土体开挖后，地基卸载，土体中压力减小，土的弹性效应将使基坑底面产生一定的回弹变形（隆起）。回弹变形量的大小与土的种类、是否浸水、基坑深度、基坑面积、暴露时间及挖土顺序等因素有关。如基坑积水，粘性土因吸水使土的体积增加，不但抗剪强度降低，回弹变形亦增大，所以对于软土地基更应该注意土体的回弹变形。回弹变形过大将加重建筑物的后期沉降。宝钢施工时曾用有限元法预测过挖深32.2m的热扎厂铁皮坑的回弹变形，最大值约354mm,实测值也与之接近。由于影响回弹变形的因素比较复杂，回弹变形计算尚难准确。如基坑不积水，暴露时间不太长，可认为土的体积在不变的条件下产生回弹变形，即相当于瞬时弹性变形，可把挖去的土重作为负荷载按分层总和法计算回弹变形。施工中减少基坑回弹变形的有效措施，是设法减少土休中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土深水。因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证并点降水正常进行，并在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板，必要时，可对基础结构下部土层进行加固。3、防止边坡失稳深基础的土方开挖，要根据地质条件（特别是打桩之后）基础埋深、基坑暴露时间挖土及运土机械、堆土等情况，似定合理的施工方案。目前挖土机械多用半容量1m3的反铲挖土机，其实际有效挖土半径约5~6m,而挖土深度为4〜6m,习惯上往往一次挖到深度，这样挖土形成的坡度约1:1。由于快速卸荷、挖土与运输机械的振动，如果再于开挖基坑的边缘2〜3m范围内堆土，则易于造成边坡失稳。挖土速度快即卸截快，迅速改变了原来土体的平衡状态，降低了土体的抗剪强度，呈流塑状态的软土对水平位移极敏感，易造成滑坡。边坡堆截（堆土、停机械等）给边坡增加附加荷截，如事先未经详细计算，易形成边坡失稳。二、土方开挖阶段的应急措施土方开挖有时会引起围护墙或临近建筑物、管线等产生一些异常现象。此时需要配合有关人员及时进行处理，以免产生大祸。1、围护墙渗水与漏水土方开挖后支护墙出现渗水或漏水，对基坑施工带来不便，如渗漏严重时则往往会造成土颗粒流失，引起支护墙背地面沉陷甚至支护结构坍塌。在基坑开挖过程中，一旦出现渗水或漏水应及时处理，常用的方法有：对渗水量较小，不影响施工也不影响周边环境的情况，可采用坑底设沟排水的方法。对渗水量较大，但没有泥砂带出，造成施工困难，而对周围影响不大的情况，可采用“引流-修补”方法。即在渗漏较严重的部位先在围护墙上水平（略向上）打人一根钢管，内径20〜30mm，使其穿透支护墙休进入墙背土体内，由此将水从该管引出，而后将管边围护墙的薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封堵,待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后，再将钢管出水口封住。如封住管口后出现第二处渗漏时，按上面方法再进行“引流-修补”。如果引流出的水为清水，周边环境较简单或出水量不大，则不作修补也可，只需将引入基坑的水设法排出即可。对渗、漏水量很大的情况，应查明原因，采取相应的措施：如漏水位置离地面不深处，可将支护墙背开挖至漏水位置下500〜1000mm,在支护墙后用密实混凝土进行封堵。如漏水位置埋深较大，则可在墙后采用压密注浆方法，浆液中应掺入水玻璃，使其能尽早凝结，也可采用高压喷射注浆方法。采用压密注浆时应注意，其施工对支护墙会产生一不定压力，有时会引起支护墙向坑内较大的侧向位移，这在重力式或悬臂支护结构中更应注意，必要时应在坑内局部回土后进行，待注浆达到止水效果后再重新开挖。基坑工程监测一、支护结构监测支护结构的设计，虽然根据地质勘探资料和使用要求进行了较详细的计算，但由于土层的复杂性和离散性，勘探提供的数据常难以代表土层的总体情况，土层取样时的扰动和试验误差亦会产生偏差；荷载和设计计算中的假定和简化会造成误差；挖土和支撑装拆待施工条件的改变，突发和偶然情况等随机困难等亦会造成误差。为此，支护结构设计计算的内力值与结构的实际工作状况往往难以准确的一致。所以，在基坑开挖与支护结构使用期间，对较重要的支护结构需要进行监测。通过对支护结构和周围环境的监测，能随时掌握土层和支护结构内力的变化情况，将观测值与设计计算值进行对比和分析，随时采取必要的技术措施，以保证在不造成危害的条件下安全地进行施工。1、支护结构监测项目与监测方法：支护结构监测对象监测项目监测方法备注围护墙侧压力、弯曲应力、变形土压力计、孔隙水压力计、测斜仪、应变计、钢筋计、水准仪等验证计算的荷载、内力、变形时需测的项目支撑（锚杆）轴力、弯曲应力应变计、钢筋计、传感器验证计算的内力腰梁（围檩）轴力、弯曲应力应变计、钢筋计、传感器验证计算的内力立 柱沉降、抬起水准仪观测坑底隆起的项目之一1、 变形监测仪器变形监测仪器除常用的经纬仪、水准仪外，主要是侧斜仪。测斜仪是一种测量仪器轴线与沿垂线之间夹角的变化量，进行测量围护墙或土层各点水平位移的仪器。使用时，沿挡墙或土层深度方向埋设测斜管（导管,）让侧斜仪在测斜管内一定位置上滑动，就能测得该位置处的倾角，沿深度各个位置上滑动，就能测得围护墙或土层各标高位置处的水平位移。2、应力监测仪器1） 、土压力观测仪器2） 、支撑内力测试周围环境监测1、 坑外地层变形2、 地下水位监测预防坍塌处理