颍上船闸土方开挖专项施工方案Word格式文档下载.docx

颍上船闸土方开挖专项施工方案Word格式文档下载.docx

《颍上船闸土方开挖专项施工方案Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《颍上船闸土方开挖专项施工方案Word格式文档下载.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

整个场地均分布此层，但厚度不均。

厚度0.30~2.20m，层底标高8.43~10.67m。

1.3施工中的降水和排水

根据现场打探井抽水情况，工程所处位置地下水比较丰富，对开挖边坡和基坑稳定十分不利，项目部决定采取挖垄沟控出表层土的潜水，降低土的含水量，配合深井降低深层次粘土夹粉沙层中承压水，从而降低地下水位。

在开挖过程中项目部将派专人观察抽水和地质情况，了解第一手资料，及时处理开挖过程中发生的事件，保证开挖工作不因地质情况而耽误工期。

在开挖边坡的中部设置工作平台，平台布置在淤泥层的底部，宽度为4m，在平台的边口和底部设置排水，排除土体中渗水。

1.4工期、质量及管理目标

土方开挖及利用料回填将达到以下目标：

1、工期目标：

2006年4月中旬完成下闸首、闸室段基坑土方开挖、基坑降排水,同时利用此次开挖土方回填筑右边圈堤及管理房部分土方回填；

2006年5月中旬完成上闸首及上游导航墙土方开挖、基坑降排水,同时利用此次开挖土方回填右堤及管理房；

2006年9月底完成下游靠船墩及部分上游靠船墩土方开挖、基坑降排水,同时利用此次开挖土方回填下闸首及闸室；

2007年7月中旬～8月中旬完成上游剩余部分靠船墩段土方开挖,同时利用此次开挖土方填筑大堤及回填上闸首和闸室段外侧剩余平台。

（见土方工程进度计划）

2、质量目标：

严格执行“三检制”及相关的规范，确保基坑开挖及利用料回填质量等级达到“合格”，并以“优质”为目标。

第二章船闸土方开挖与填筑工程施工方案

2.1船闸基坑土方开挖工程

2.1.1清基施工方法

开挖与回填区清理包括植被清理和表土清挖，清除厚度约为30~50cm。

植被清理主要是开挖区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及监理指明的其它有碍物。

表土主要指含细根须、草本植物及植物的表层有机土壤。

严重影响环境的清除物质，按监理工程师或业主指定的地区进行掩埋，掩埋后不得妨碍自然排水或污染河流。

清基以机械为主、人工配合的施工方法。

根据现场的情况，清理可以采取挖掘机、铲运机、推土机和少量的自卸汽车相结合的施工方法，因为铲运机和推土机使用灵活，可以适应平地与斜坡施工条件，可以实现废弃土的打堆工作，符合技术与经济效益的要求，是清基主要施工机械；

挖掘机可以挖除施工场地的大量树根、建筑垃圾等；

自卸汽负责将废土运至监理指定的弃土场。

根据现场实际情况，现场地表的树根、杂草、垃圾、废渣及表层有机土壤等无法堆放，必须运至监理指定的弃土场堆放。

2.1.2船闸基坑土方开挖

船闸基坑开挖考虑到现场实际情况,分三步开挖：

第一步开挖下闸首及导航墙和四节闸室；

第二步开挖另四节闸室和上闸首及上游导航墙；

第三步开挖上下游靠船墩。

由于船闸基坑土方开挖工程量较大，而运距短，土方拟采用挖掘机配合自卸汽车挖运和铲运机挖运方式两种，高程在20.0米以上的土方开挖采用铲运机挖运，随着开挖深度的增加及深井的布置，将不利于铲运机施工，20.0米以下的采用挖掘机配合自卸汽车施工。

基坑开挖分四层开挖，第一层为铲运机开挖（原地面至20.0米），第二层至第四层（基坑底高程）采用挖掘机配合自卸汽车施工。

土方开挖过程中将开挖与填筑工序结合考虑，以减少土方二次运输工程量，充分利用开挖的土方直接填筑，减少土方二次运输成本。

土方开挖前，按设计断面及高程进行测量放样。

开挖边坡按设计控制，在船闸基坑上口3m以外沿基坑四周设置1×

3m明排截水沟，使基坑以外的降水和生产弃水能集中外排，在18.0米高程和基坑底部设一道0.5m×

0.6m的截水沟,在排水沟适当位置挖设计尺寸为2×

1.5m×

1m.挖的集水坑，作为积水排水处，用水泵将水排向基坑外。

开挖过程中，开挖坡面若有不安全因素，采取相应的防护措施，如加强明沟排水、使用木桩结合挡板支护等措施。

如坡面渗水量不大，则做砂石或土工布反滤把水引入排水沟，如出现裂缝、滑动迹象和流沙涌泥等无法继续施工时，立即暂停施工和采取应急措施，根据具体情况修正施工方案和采取相应措施。

可利用土料与弃置废料分别堆放，用推土机适度平整，保持土料堆放的边坡稳定，并有良好的排水措施，可利用土料为保持土料的含水率，在堆土区四周设置排水沟向区外排水，土料堆面保持中部向外的泛水坡，并由内向外布置适当的排水沟。

基坑土方开挖方法详见图2.1所示。

原始地面线

截水沟1*3米

4.0米

1:

1.5

基坑边坡

18.0米

分层开挖线

▽基坑底部高程

截水沟0.5*0.6

排水沟0.5*0.6

图2.1基坑土方开挖示意图

2.1.3土方开挖边坡稳定验算

土方开挖边坡按1：

1.5设置边坡，在▽18.0高程设置平台，平台工作宽度为4.0m，整个开挖面采用一个边坡。

按边坡计算坡角

=arctan（1/1.5）=33.70

根据地质报告闸室所处地段的土层情况大致为第一层粘土，厚度约在1.0m；

第二层为粉土，厚度约在3.0m；

第三层为淤泥质粘土，厚度约为2.0m；

第四层为粉质粘土，厚度约为7.0m，闸室开挖深度在13m左右，正好为第四层的粉质粘土层。

土层性质统计表

层次

土类

厚度

内摩擦角ψ、黏聚力C

ZK1

ZK2

ZK3

ZK4

ZK5

平均

1

粘土

1.0m

16.0,37.0

2

粉土

3.0m

21.0,18.0

3

淤泥质粘土

2.0m

12.0,34.0

11.5,14.0

12.0,7.0

11.8,18.3

4

粉质粘土

7.0m

19.5,30.0

27.0,10.5

17.5,24.0

17.0,48.0

19.5,47.5

17.0,20.0

19.6,30.0

θ

α

根据上表统计：

各层平均平均内摩擦角和黏聚力为：

第一层：

内摩擦角ψ=16.0黏聚力C=37.0KN

第二层：

内摩擦角ψ=21.0黏聚力C=18.0KN

第三层：

内摩擦角ψ=11.8黏聚力C=18.0KN

第四层：

内摩擦角ψ=19.6黏聚力C=30.0KN

开挖后的主要土体为第四层，并且以第四层为支持体，但第三层为淤泥质黏土，土体稳定最为不利。

以第四层和第三层验证土体允许开挖深度。

根据《简明施工计算手册》挖方放坡最大高度的计算公式：

挖方边坡的允许最大高度

H=

取20kn/m3

第四层h=

=1225m

第三层h=

=27.3m

实际开挖深度只有13m。

开挖基坑周边2m以内不准堆土，上部回填区，距离闸室开挖基坑均在2m以外，且回填边坡为1：

3，小于开挖边坡，不致于对开挖边坡稳定产生影响。

通过上述验算，开挖边坡是稳定的。

2.1.3土方开挖的质量控制措施

1、开挖前，会同监理工程师对开挖原地形平、剖面测量复核检查；

对施工图纸所示的建筑物开挖尺寸进行开挖剖面测量放样成果检查；

对开挖区周围排水和防洪保护设施的质量检查和验收。

2、开挖过程中定期测量校正开挖平面的尺寸和标高，以及施工图纸规定的边坡坡度和平整度，及时整理放样成果，机械施工应予留20cm基础保护层，采用人工开挖。

3、开挖完成后，会同监理工程师对开挖后的基面进行验收，检查基础开挖面的平面尺寸、标高，边坡坡度以及相应部位的平整度；

检查基面有无积水情况，保证基面土壤不被积水浸蚀软化受扰动，对已软化的土壤应予清除。

4、土方开挖过程中符合回填要求的土料及时送往填筑面或临时堆土场，临时堆场土料必须加强保护，保证基坑回填土质量。

2.2船闸土方利用料填筑工程

2.2.1土方填筑的工艺流程

本工程填筑土料全部来自土方开挖的土料。

运至填筑工作面的土方，经推土机整平后碾压。

建筑物周边下部空间狭小处和结构物边缘处，采用2.8KW蛙式打夯机配合人工夯实，建筑物周边上部填筑空间较大部位和大堤等大面积填土部位采用120推土机压实。

土方填筑工艺流程见图2.2。

填料实验分析

基面清理

监理审批

测量放样

备料

装运卸料

整平

不

合

格

翻

动

处

理

机械碾压（人工配合夯实）

自检处理

测定土壤压实度

报送压实资料

下一层填筑

分层填压至设计标高

图2.2土方填筑工艺流程图

2.2.2土方填筑施工参数的确定

1、土料填筑要求

根据压实度要求确定合适的施工机具、铺土厚度、土料含水量等参数，项目部施工前将对填土进行碾压试验，测定各参数值，作为施工的依据。

2、碾压试验方法

本工程采用逐渐收敛法进行试验。

试验场地选在施工现场，使用准备作为填筑的土料，按照设计要求分层摊铺、整平、碾压。

试验人员按事先设计好的程序取样进行试验，测定各种技术参数。

在进行碾压试验的同时提取一定数量的样品，进行物理、力学性能试验，检查压实质量的均匀性和层间的结合情况，测定有关的施工工效，以确定施工方法，提出有关质量控制的技术要求和检验方法，制定有关的施工技术操作规程。

3、试验记录

（1）记录压实土体的结构状态，是否产生剪力破坏，并测量其破坏深度，记录原状土结构破坏情况。

（2）观察碾压的工作情况，如土料是否粘碾，表面土层随碾压的翻动及层间结合情况等。

4、取样试验

（1）试验土料铺好后，测量铺土厚度、含水量。

（2）压实后有效压实土层的厚度。

（3）测定压实后的干容重、含水量。

5、试验成果整理

试验完成后及时将试验资料进行系统整理分析，绘制成果图表，编写试验报告。

（1）绘制干容重、含水量与碾压遍数、铺土厚度等的关系曲线。

（2）绘制最佳参数（包括复核试验）情况下的干容重、含水量的频率分布曲线与累积频率曲线（亦称合格率曲线），以确定设计干容重合格率。

6、实验结论

根据以上试验成果，结合工程的具体条件，确定施工碾压参数及碾压方式，在试验报告中提出以下结论：

（1）设计标准的合理性。

（2）土料最大干容重、最优含水量及其控制范围，并与室内击实试验成果比较，分析其合理性。

（3）确定压实干容重的合格率。

（4）压实土的物理力学性质，土体的结构状态，剪力破坏情况等。

（5）提出施工参数：

铺土厚度、碾压遍数。

（6）上下层的结合情况及其处理措施。

（7）其它施工措施与施工方法，如压实、铺土、刨毛等。

2.2.3一般部位土方填筑方法

土方填筑要与土方开挖尽可能结合起来施工，即将开挖的合格土料直接运至填筑工作面，减少土方二次运输的工程量和投入到填筑工程中的机械设备，降低工程成本。

对于填筑长度较短的部位，采取全段分层填筑的方法；

对于填筑部位较长的施工段采取分段分层流水施工方法。

采用进占法卸料，卸土后立即用推土机进行摊铺，摊铺均匀后及时测量，严格控制填土厚度。

铺料与碾压工序连续进行，铺料后如需短时间停工或天气干燥时，土层表面水分蒸发较快，要经常洒水湿润，保持含水量在控制范围内，如需长时间停工，根据气候条件铺设保护层，复工时予以清除，并检查填筑面合格后才能开始填土，并作记录备查。

采取分段施工的填筑部位，要在各段土层之间设立标志以防漏压、欠压或过压。

上下层分段位置错开，第一工作面回填后，进行第二工作面回填，同时进行第一工作面碾压。

待第二工作面回填后，进行第三工作面回填，同时进行第一工作面取样试验，第二工作面碾压，即采用流水作业方法。

采用分段碾压时，相邻两段交接带碾压痕迹彼此搭接，平行长度方向不小于1.5m；

宽度方向搭接宽度不小于0.5米。

对新填土与老坡面结合处，应将结合处挖成台阶状并刨毛，以利新、老层间密实结合。

新老土壤结合处处理如图2.3。

原状土边坡线

边坡开挖成台阶状

图2.3边坡台阶处理示意图

2.2.4闸室后背土方填筑方法

闸室设计为预应力结构，后背填土的时间、高度必须严格满足设计要求。

当闸室侧墙砼浇筑到22.0m高程、砼强度满足设计要求后方可填筑侧墙后背土壤，而且填土高程按照设计要求的规定填到21.0m。

当闸室侧墙砼浇筑到26.0m高程、砼强度满足设计要求方可第二次填筑侧墙后背土壤，而且填土高程按照设计要求的规定填到25.0m。

2.2.5闸首空箱回填土方法

闸首空箱填土高度严格按设计要求施工。

闸首空箱填土与闸首钢筋砼浇筑交叉进行，当某一空箱钢筋砼结构已完成、砼强度满足设计要求后即可填筑空箱土。

填筑空箱土根据填土时砼结构的高度使用不同的运输方式。

若高度较低，则使用倾斜脚手架作为运输通道，若高度较大，则使用起重设备吊装运土。

2.2.6土料填筑质量控制

土料填筑质量的控制是本工程的关键，在组建项目部时成立质检科，安排专职质检员和试验员跟班检查和试验，及时发现和处理不合格问题。

在施工过程中，对每班发现的质量问题、处理经过及遗留问题在现场交接班施工日志上详细写明，并由值班负责人签字。

1、土料质量控制

土料质量是控制要点，因此必须加强土料的质量控制。

对用于填筑土料的开挖工作面，设置若干固定桩，进行标识，并做记录。

开挖前对开挖面实施保护，对取土回填的开挖部位先将表层的青苗和树根等有机质清理干净，运至业主指定的地点，在开挖工作面范围内沿轴线方向开挖三道沟槽，沟槽间距15m，沟宽度2m，按1：

1放坡，沟内水利用水泵直接排到东侧大堤脚下的排水沟内。

并在开挖工作面周围布置截水沟防止外水浸入。

直接采用开挖工作面开挖的土料时，要以不影响开挖工作为原则，不能因为取土而影响土方开挖进度。

除直接从开挖工作面取土外，另外一部分是从临时堆土场取土。

为保证临时堆土场土料的质量，用推土机对临时堆土适度平整，保持土料堆放的边坡稳定，并有良好的排水措施。

为保持可利用土料的含水率，在堆土区四周设置排水沟排水，土料堆面保持中部向外的泛水坡，并由内向外布置适当的排水沟。

对于第一次取土、天气变化、土质变化，取土时要进行试验，以目测、手试为主，并取一定数量的代表样进行试验，含水量符合试验要求的最优含水量才允许取土填筑。

2、填筑质量控制

A．人员控制

对所有参与土方填筑、料场管理人员、试验检测和施工机械操作的人员进行培训，统一操作方法，经考试合格后方可上岗操作。

B．过程控制

施工过程中重点检查：

a、填筑部位的土料质量；

b、压实土体表面刨毛、洒水湿润情况；

c、铺土厚度和碾压遍数；

d、随时检查碾压情况，以判断含水量、碾压设备重量等是否适宜；

e、有无层间光面、剪力破坏、弹簧土、漏压或欠压土层、裂缝等；

f、土体与基面的结合，纵横向接缝的处理与结合。

每层填土厚度必须严格控制，碾压后及时取样检验。

对于可疑处及与建筑物结合处抽查取样，测定土壤含水量及压实度，合格后报请监理工程师验收，对不合格者立即翻松，重新碾压，直到合格为止。

检查中发现有不符合要求的，施工人员立即纠正。

每层压实后取样试验，合格后方可继续铺土填筑，定期或不定期抽查铺土厚度，碾压遍数，对其测定的铺土厚度碾压遍数经常进行统计分析，研究改进措施。

试验、测量仪器使用应建立责任制，仪器定期检查与校正，并作如下规定：

a.环刀每半月校核一次重量和容积，发现损伤时立即停止使用。

b.铝盒每月检查一次重量，检查时擦洗干净并烘干。

c.天平等衡器每班校正一次，并随时注意其灵敏度。

d.测量干容重、含水量的环刀为100cm3。

第三章基坑降排水及度汛安全保障措施

3.1基坑降排水措施

3.1.1基坑降水方法的选择

原地面高程23.5~24.5m，表层为粘性土。

其下高程23.0m~17.0m之间为主要潜水含水层，其中④层粉土层厚达2.8~6.0m，渗透系数K=1.50×

10-4cm/s；

其下层⑤层为淤泥质黏土层，渗透系数K=2.50×

10-7cm/s，流塑状态，夹淤泥质粉质黏土和粉细砂等。

下卧较厚粉质黏土层。

上述④、⑤层土层在地下水渗流作用下极易产生流土或塌坡，所以在基坑开挖过程中必须采取降水措施。

根据土层性质和深井探明的情况，拟采用深井降水。

而在高程11.0m以下有一层厚2m左右的⑥2层粉质黏土混细砂层，该层渗透系数K=5.43×

10-5cm/s，软塑状态。

该层在基底可能局部出露。

据我们分析，该层含水可能有弱承压性，故对基底稳定不利，应进行降水处理。

根据土层性质和经验，拟采用深井降水，以保证基底稳定和干地施工。

3.1.2深井降水方法

3.1.2.1船闸深井布置

1、船闸深井平面布置

船闸较长，深井可以分成四个个区域布置：

①即上闸首、闸室段一半为一个降水区域；

②下闸首、闸室段另一半为一个降水区域；

③船闸上游导航墙段为一个降水区域；

④船闸下游导航墙段为一个降水区域。

其中上闸首、闸室段和下闸首为主要降水区域。

12

上闸首

下闸首

7

5

6

2、船闸深井的布置高程

船闸部位原始地面高程约为24.0m，基坑开挖高程约为11.0m，开挖深度达13.0m。

船闸基坑深度较大，考虑降水的漏斗效应，井底应低于开挖基面4~5m，故井底高程设计为6.0m高程，井深为18m。

以闸室段为例，船闸轻型深井管布置方法详见图3.1所示。

▽24.0m

▽28.83m

▽18.0m

船闸闸室

井

▽11.0m

.5

▽

▽8.0m

排水沟

降水后的地下水位线

▽7.0m

图3.1船闸闸室部位深井布置横断面示意图

3.1.2.2深井数量和抽水设备

1、深井出水计算

按《简明施工计算手册》的深井降水计算，

Q=

土层情况为第一层黏土，厚度1m

第二层粉土，厚度3m，K=1.5×

10-4

第三层淤泥质黏土，厚度2m，K=2.5×

10-7

第四层粉质黏土，厚度7m，K=1.64×

10-5

第五层粉质黏土混细沙，厚度2m，K=5.43×

共计深度15m。

开挖深度到10.6高程，开挖深度约为13m。

原地下水位按地下1m计算，即22.5m高程，开挖后地下水降至9.9高程。

水位降低值S=12.6m；

含水层厚度H=14m；

将地二层到第五层看作复合透水层，

渗透系数K=（1.5×

10-4×

3+2.5×

10-7×

2+1.64×

10-5×

7+5.43×

2）/14=4.81×

10-5（cm/s）=4.16×

10-2m/d；

抽水影响半径R=1.95S

=1.95×

12.6×

=18.8m。

单个抽水区域面积A=60×

55=3300m2，X0=

=

=32.4m。

降水系统的影响半径R0=R+X0=18.8+32.4=51.2m。

降水系统的总涌水量：

=Q=

=55.5m3/d

=6.42×

10-4m3/s

井管采用半径为0.25m的透水管，每米透水量为：

q=2

rl

=2×

3.14×

0.25×

1×

=7.26×

10-4（m3/s）

深井滤水部分总长度L=6.42×

10-4/7.26×

10-4=0.88m。

设计井数为7口，群井抽水单个井的浸水部分长度：

h0=

H0=14-12.6=1.4m

n=7

代入上式得0.65m,nh0=7×

0.65=4.55m﹥0.88m,满足抽水条件。

深井的井深考虑打到不透水层，取18m。

群井出水量验算

由于区域布置接近方形，个井到中心的距离大致分别为X1=X2=30，X3=41，X4=X6=37，X5=27，X7=35：

=60.0m3/d

按上述布置的群井总涌水量与前面计算的总涌水量相近，所以布置的井数和距离满足本工程降水要求。

2、井位布置

根据上述计算，拟定深井间距为25.0m。

1）、下闸首、闸室段一半部位深井

基坑周边长度=（21+64）×

2=170m

井数量：

170÷

25=6.8口。

每侧布置3口深井，端头布置1口共7口。

2）、上闸首、闸室段另一半部位深

基坑周边长度=（20+64）×

2=168m

168÷

25=6.72口。

每侧布置4口深井。

根据抽吸深度、排水量，每口井配置1台4JD-10×

2深井泵。

3）、船闸下游部位深井

基坑周边长度=70×

2=140m（已扣除与下闸首基坑相邻边的重复深井）

深井管数量：

140÷

25=5.6口。

每侧布置3口井。

3.1.2.3深井井管结构

1井管布置：

自地面高程约24.0m至6.0m，根据地质情况，在地面以下1~4m为粉土，地面以下13.8~16m为粉质粘土夹细沙，因此在深井的全长均使用透水井管，管长18m。

自高程7.0m至6.0m为1m长的有底沉淀管。

2井管结构：

采用内径为0.4m，外径为0.5m的透水过滤管采用无砂水泥砾石砼管，水泥与砾石比约为1:

5，砾石直径为5-10mm,孔隙率为15-20%,水灰比为0.4，抗压强度为不小于15Mpa的管型，预制长度均为1.0m，透水滤管两端0.1m，须预制成不透水砼。

水泥标号为32.5Mpa。

井管的接头均用15-20cm沥青麻布缠包密实作为止水。

透水管外包二层60目的玻璃丝布。

透水井管外填环状粗砂反滤层，厚为15cm，即钻孔直径须为0.8m，反滤层砂料须过筛清洗，平均粒径d50-d60mm，不均匀系数小于2，砂反滤层的填筑高程到23.