安远门站Ⅱ号出入口基坑开挖安全技术方案.docx
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安远门站Ⅱ号出入口基坑开挖安全技术方案
安远门站Ⅱ号出入口基坑开挖安全技术方案
一、工程概况
安远门车站位于北关正街与自强路交口北侧,沿北关正街南北向路东布置。
Ⅱ号出入口布置在原中国工商银行安远门分理处,南侧为电力公司综合楼(8层钢架结构),西北侧为西安饮食公司家属楼(5层砖混结构)。
通道采用浅埋暗挖法施工,现已施工完成,斜坡段准备采用明挖法施工。
二、工程地质与水文地质概况
1、安远门车站区域工程地质特性
北关各层地基土按层序及厚度分述如下:
<1-1>杂填土Q4ml:
黄褐~深褐色,局部为杂色。
土质不均,上部以建筑垃圾为主,局部含较多灰渣、灰土等。
欠压实~稍压实,松散~稍密状。
该层层厚平均值为0.9m。
<1-2>素填土Q4ml:
黄褐~深褐色。
土质不均,成分以粘性土为主,局部含少量灰渣及砖瓦碎块等。
可塑~硬塑、局部坚硬,具轻微~中等湿陷性,属中等压缩性土。
该层层厚平均值为1.3m。
<3-1-1>新黄土Q3eol:
褐黄色。
土质均匀,大孔隙发育,含少量氧化铁,钙质条纹及零星蜗牛壳碎片。
可塑,局部软塑,属中等压缩性土。
该层层厚平均值为5.11m。
<3-1-2>新黄土Q3eol:
褐黄色。
土质均匀,针状孔隙发育,含少量氧化铁、钙质条纹及零星蜗牛壳碎片。
可塑,局部软塑,属中等压缩性土。
该层层厚平均值为4.77m。
<3-2>古土壤Q3eol:
棕黄~棕红。
土质较均匀,具块状,含多量钙质条纹及钙质结构,底部钙质结核富集。
可塑,属中等压缩性土。
该层层厚平均值为3.63m。
<4-4-1>粉质粘土Q2al:
黄褐~浅灰黄色。
土质均匀,可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。
可塑。
属中等压缩性土。
该层层厚平均值为12.22m。
<4-4-2>粉质粘土Q2al:
黄褐~浅灰黄色。
土质均匀,可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。
可塑。
属中等压缩性土。
该层层厚平均值为10.68m。
<4-4-3>粉质粘土Q2al:
黄褐~浅灰黄色。
土质均匀,可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。
可塑。
属中等压缩性土。
该层层厚平均值为6.70m。
<4-4-4>粉质粘土Q2al:
黄褐~浅灰黄色。
土质均匀,可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。
可塑。
属中等压缩性土。
该层层厚平均值为10.90m。
<4-4-5>粉质粘土Q2al:
黄褐~浅灰黄色。
土质均匀,可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。
可塑。
属中等压缩性土。
该层层厚平均值为8.4m。
<4-4-6>粉质粘土Q2al:
黄褐~浅灰黄色。
土质均匀,可见少量氧化铁、黑色锰质斑点及砂颗粒。
可塑。
属中等压缩性土。
该层层厚平均值为13.1m。
<4-6-1>粉细砂Q2al:
浅灰黄色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之。
级配差,密实,饱和。
<4-6-2>粉细砂Q2al:
浅灰黄色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之。
级配差,密实,饱和。
<4-7-1>中砂Q2al:
灰色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之,局部顶部含较多粉细砂颗粒。
级配一般。
密实。
饱和。
该层层厚平均值为1.1m。
<4-7-2>中砂Q2al:
灰色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之,局部顶部含较多粉细砂颗粒。
级配一般。
密实。
饱和。
该层层厚平均值为1.66m。
<4-7-3>中砂Q2al:
灰色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之,局部顶部含较多粉细砂颗粒。
级配一般。
密实。
饱和。
该层层厚平均值为1.2m。
<4-7-7>中砂Q2al:
灰色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之,局部顶部含较多粉细砂颗粒。
级配一般。
密实。
饱和。
该层层厚平均值为2m。
<4-7-8>中砂Q2al:
灰色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之,局部顶部含较多粉细砂颗粒。
级配一般。
密实。
饱和。
该层层厚平均值为0.6m。
<4-7-9>中砂Q2al:
灰色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之,局部顶部含较多粉细砂颗粒。
级配一般。
密实。
饱和。
该层层厚平均值为5m。
<4-8-1>粗砂Q2al:
灰色。
成分以石英、长石为主,云母片及暗色矿物次之,局部顶部含较多粉细砂颗粒。
级配一般。
密实。
饱和。
该层层厚平均值为0.5m。
2、安远门车站水文地质特征
(1)地下水位
本站浅部主要地层为第四系晚更新统风积、残积层,其地下水位埋藏较浅,地质勘察期间测得地下水初见水位深度7.90~8.80m,静止稳定地下水位标高为390.47~391.05m。
地下水与季节、气候、地下水赋存、补给及排泄有密切的关系,雨季期间,地下水位会有所上升;旱季期间,地下水位会有所下降。
据西安城市工程地质图集中1984~1993年的统计资料,拟建场地属水位持续下降区,年平均下降30cm,水位年变化幅度为1.00~2.00m。
(2)地下水类型、赋存方式
场地地下水主要为第四系孔隙潜水。
主要赋存于冲积砂层孔隙中,根据区域地质资料,本区潜水含水层底板约在70~80m。
(3)地下水补给
第四系孔隙潜水补给源主要为大气降水、草坪灌溉和生活排污渗入补给。
(4)地下水流向、流速
西安市地下潜水流向与地形总体坡度一致,主流向北北西,近渭河处向东北方向偏转,北关车站地下水流向大致为N10。
W。
地下水流速约0.1m/d。
三、编制依据
1、西安市地铁二号线铁路北客站至长延堡安远门站施工图设计
2、西安市快速轨道交通二号线TJSG-9标实施性施工组织设计
3、建筑施工手册
四、基坑土方开挖的注意事项
1、土方开挖顺序按照“土方开挖施工方案”施工。
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,土体中压力减少,土的弹性效应将使基坑底面产生一定的回弹变形。
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。
施工中减少基坑回弹变形的有效措施,是设法减少土体中有效应力的变化,减少暴露时间,并防止地基土浸水。
因此,在基坑开挖过程中和开挖后,均应保证井点降水正常进行,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、配合深基坑支护结构施工
深基坑的支护结构,随着挖土加深侧压力加大,变形增大,周围地面沉降亦加大。
及时加设支撑,尤其是施加预紧力的支撑,对减少变形和沉降有很大的作用。
为此,在制定基坑挖土方案时,一定要配合支撑加设的需要,分层进行开挖,避免片面只考虑挖土方面而妨碍支撑的及时加设,造成有害影响。
挖土方式影响支护结构的荷载,要尽可能使支护结构均匀受力,减少变形。
为此,要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。
4、降水排水及止水问题
在基坑开挖,降水排水及止水对工程的安全和经济有重大影响。
水处理的主要目的是:
1)在基坑开挖过程中,坑内保持干燥,使土方工程得以顺利进行;2)防止坑底出现流土(流砂)及坑底土泡水软化,降低强度;3)坑外土层降水后减少对围护桩的水压力,提高支护稳定性;4)降水或止水可防止坑外土粒流失,减小地面沉降而影响临近建筑安全。
五、土方开挖阶段的应急措施
土方开挖有时会引起围护结构或临近建筑物、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、围护结构渗水和漏水
土方开挖后围护结构出现渗水或漏水,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,引起围护结构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结构上水平(略向上)打入一根钢管,由此将水从该管引出,而后将管边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和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除即可。
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,可将墙背开挖至漏水位置下500~1000mm,用密实混凝土进行封堵。
如漏水位置埋深较大,则可采用压密注浆方法,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。
2、临近建筑与管线位移的控制
在施工过程中对周围临近道路的沉陷等进行监测,如发现有地面开裂、沉陷情况,应立即停止施工,并通知有关单位人员进行研究、处理。
围护桩、支撑、坑壁、管线、周围重要建(构)筑物均为监测对象。
观测数据及时进行整理和分析,及时报告技术负责人,使监测成果能及时指导施工。
出现异常时能成为分析问题和采取相应措施的主要依据。
为此,要严格按照设计要求进行监测工作,不得有任何延误。
当监测值达到监测表中预警值时,立即停止施工,并采取有效措施。
基坑监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主,以现场目测为辅。
各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值,且不少于两次。
3、防暴风雨应急措施
(1)在基坑开挖阶段,则需先建立地面明排水系统,同时在基坑内也要开挖导沟和集水坑,排水利用污水泵或泥浆泵;对边坡进行覆盖防护,防止坍塌。
(2)在整个施工阶段要从人员、设备、材料和制度做好充分的准备工作,一旦遇到险情能迅速投入抢险工作。
应急资源见下表。
主要应急物资、机械设备储备表
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
挖掘机
台
2
2
装载机
台
2
3
污水泵
台
30
4
塑料布
m2
1000
5
铁锹
把
200
6
200KW发电机
台
2
7
砂袋
只
120
8
编织袋
只
1000
(3)派专人检查钢支撑,如发现支撑轴力有损失,应补加预加轴力,以达到控制围护结构变形的要求。
(4)雨季期间设专人经常检查机电设备的接零接地保护装置,每次雨后必须检查,以保证机店设备的正常运转。
六、安全生产保证体系
(一)本工程安全生产保证体系见图1。
(二)安全组织机构
本工程安全组织机构见图2。
(三)安全生产责任制度表见表1。
(四)各主要项目安全措施
1、施工现场安全措施
(1)现场安全措施见表2。
(2)施工现场用电安全措施
1)现场临时用电线路的安装维修、拆除应由取得特殊工种上岗证的专职电工进行操作。
2)所有电线路采用“三相五线制”,机电设备必须按“一机一闸一漏电”设保护装置。
3)变压器设置围栏,设门加锁,专人管理,悬挂“高压电危险、切勿靠近”的警示牌;变压器必须设接地保护装置,其接地电阻不得大于4欧姆。
4)室内配电柜、配电箱前设绝缘垫,并安装漏电保护装置。
各类电器开关箱和电器设备,按规定设接地或接零保护装置,禁止电源开关箱内存放工具、杂物、并加锁。
5)检修电器设备时必须停电作业,电源箱或开关握柄上应挂有“有人操作、严禁合闸”的警示牌或派人看管,严禁带电作业。
图1安全生产保证体系图
图2安全组织机构图
表1安全生产责任制度表
安
全
生
产
责
任
制
度
安全生产教育制度
1、工程开工前进行安全生产教育,学习工程施工安全规则和行车安全常识。
2、对特殊工种,经培训考试合格后,持证上岗。
3、每周不少于两小时的安全教育,由主管工程师及安全员结合施工项目,上安全技术课。
安全技术措施制度
1、施工组织设计必须包括施工安全技术措施。
2、施工方案和必须包括施工安全技术措施。
3、下达施工计划时必须包括施工安全技术措施。
安全生产检查制度
1、施工队专(兼)职安全员每天对所负责的施工区段按安全技术交底要求进行检查。
2、项目部专职安全工程师每天对重点工程、关键工序的安全生产情况进行监督检查。
3、项目部每月对全部施工项目进行一次全面的安全检查。
安全生产报告制度
1、原则:
按照上级规定的时限、方法、程序上报,内部报告由下至上分单位逐级进行;
2、报告方式:
书面报告、电报、电话并办理登记。
安全生产监察制度
1、接受国家、陕西省等安全执法监督部门依法实施的监督监察。
2、接受上级和监理工程师对我单位的安全检查。
3、对查出的安全隐患和提出的安全整改方案确保限期整改落实。
表2现场安全措施表
目标
保证施工现场的安全
措施
1、施工现场的布置符合各种安全规定的要求,设立的足够的标志、宣传画、标语指示牌、警告牌、火警、匪警和急救电话提示牌等,并按监理工程师批准的总平面布置图进行统一布署。
2、现场设立“四口五临边”的安全防护设施,包括护身栏杆、脚手架、洞口盖板和加筋、竖井防护栏杆、防护棚、防护网、坡道等。
准备好足够的安全带、安全绳、安全帽、安全网、绝缘鞋、绝缘手套、防护口罩和防护衣等安全生活用品。
3、在施工主要作业场所和临时安全疏散通道设置必要的警示牌,以防止各种可能的事故。
4、根据国家和陕西省颁布的安全规程并结合工程实际,编印通俗易懂的安全防护规程袖珍手册,经监理工程师审查批准后,印刷成册分发给全体职工。
5、现场实行专职安全工程师负责制,应负责组织召集和主持每周一次的有所有现场工作的工人和其他工作人员参加的安全生产理会,每天至少对现场安全生产状况进行全面检查并做好记录,查看所有安全规则与条例的实施情况。
6、所有架子工、钢筋工、提引架、外用电梯、电焊机、砂浆和砼搅拌机、钢筋成型等机械设备操作人员等等特殊工种必须是经过专业培训并取得相关证书,技术熟练,持有陕西省特殊工种操作证件或临时操作证的人员。
7、根据有关法律,法规,规定和条例等的要求,制定一套安全生产应急措施和程序,保证一旦出现任何安全事故,能立即保护好现场,抢救任何伤员,保证施工生产的正常进行,防止损失扩大。
8、制定的任何用于现场安全生产的手段、措施方法和程序等应报监理工程师审核,同时为那些不便于人员进出的永久工程的施工区域设立紧急情况下的逃生的疏散通道。
9、注意收集气象资料,根据气象特点制定防洪预案送监理批准,若发现有危及人身、工程和财产安全的灾害预兆时,立即按防洪预案实施和采取切实可行的防灾害措施,以确保人身、工程和财产的安全。
10、定期举行安全会议,适时分析安全工作形式,指定有关管理人员,队长和安全员参加,并做好记录,各作业班组在班前班后对该班的安全作业情况进行检查和总结,并及时处理安全作业中存在的问题。
11、建立专门安全监督岗,实行安全生产承包责任制。
在各自业务范围内,对安全生产负全责。
6)露天照明,采用防水灯头,残缺的灯头、灯炮及时更换,防止发生电击事故。
2、施工机械安全控制措施
(1)车辆驾驶员和各类机械操作员,必须持证上岗,严禁无证操作,对驾驶员、机械操作员定期进行安全管理规定的教育。
(2)严禁酒后驾驶车辆和操作机械,车辆严禁超载、超高、超速驾驶,禁止使用带病的车辆、机械和超负荷运转。
(3)机械设备在施工现场应集中停放,严禁对运转中的机械设备进行检修、保养。
(4)对现场龙门吊等垂直和水平运输机械进行安全围护,包括卸料平台门的安全开关、警示铃和警示灯、卸料平台的护身栏杆、脚手架和安全网等等,所有的机械设备应有安全操作防护罩和详细的安全操作要点。
(5)指挥机械作业的指挥人员,指挥信号必须准确,操作人员必须听从指挥,严禁蛮干作业。
(6)起重作业应严格执行《建筑机械使用安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》中的有关规定和要求。
(7)应对所有用于提升的挂钩,挂环钢丝绳等进行定期监测、检查和标定,对使用钢丝绳的机械,必须定期进行保养,发现问题及时更换,在运行中禁止工作人员跨越钢丝绳,用钢丝绳起吊、拖拉重物时,现场人员应远离钢丝绳。
(8)设专人对机械设备、各种车辆定期检查、维修和保养,对查出的隐患要及时进行处理,并制定防范措施,防止发生机械伤害事故。
3、基坑开挖施工安全技术
(1)充分了解现场的工程水文地质情况,搜集场地内的地下管线资料和地下障碍物。
(2)分层开挖,层间设台阶,台阶长度必须能保证操作空间和边坡稳定,每层开挖边坡坡度根据地质情况按规定放坡,必要时坡面喷射砼以保证稳定。
施工中发现地质条件变化,及时向有关各方反馈。
(3)在基坑四周及基坑内设置完善通畅的排水系统,保证雨季施工时地表水及时抽排。
(4)密切观测天气预报,暴雨或大雨来临时,停止开挖,立即对边坡进行覆盖防护。
加强基坑内积水抽排和基坑外降水,尽量减少基坑积水,确保基坑安全。
(5)基坑开挖中,基坑周围2m范围内不得有施工堆载,不得在基坑周边设置如厕所、冲澡房等易漏水设施。
(6)暴雨过后及时将地面及坑内积水排走。
(7)控制围护结构变形方面
1)定期校核加力设备,采取措施减少加力损失,通过检算确保钢支撑轴力施加准确,控制围护桩变形。
2)支撑架设紧随开挖进行,实行掏槽开挖减少土体暴露时间,控制围护结构初期变形。
3)以周密的施工监测为手段,实行信息化施工,确保基坑开挖过程中的支撑轴力、围护结构变位等处于受控状态。
4)基坑开挖前应预见引起流砂、涌土、坑底隆起失稳事故的可能性,准备一定数量应急材料,做好基坑抢险加固准备工作。
采取的措施有:
增设斜支撑;
在基坑内底脚被动区采用草袋土或填土压重。
(8)钢围檩与围护桩之间间隙采用不低于C20细石混凝土填充。
施工中防止碰撞,支撑上不得堆放材料或其他重物。
横撑安装位置允许偏差为:
高程±50mm,水平间距±100mm。
(9)由于上层土为自重湿陷性黄土,坑外地面上要用低标号混凝土硬化地面,并做排水沟,防止地表水渗入。
(10)施工过程中如发现支撑轴力有损失,应补加预加轴力,以达到控制围护结构变形的要求。
钢支撑位置可根据现场实际施工情况进行微调,微调距离不超过300mm。
(11)为保证钢支撑水平力有效传递到围护桩上,在钢围檩与支撑连接处设16mm厚钢板,以确保基坑安全。
(12)基坑底以上30cm采用人工突击开挖,严格控制最后一次开挖,严禁超挖。
(13)分段开挖两侧设截流沟和排水沟,断面为300×400mm,排水坡度为1%,每30m设1000×1000×1000mm集水井将渗水及雨水及时泵抽排走。
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