土方挖运方案和保障措施.docx

第六章土方挖运方案和保证措施第一节土方工程概况一、土方施工概况土方开挖与支撑施工紧密相关，根据施工总控进度计戈J,二者约占总工期的70%左右,因此合理组织土方挖运与内支撑施工是保证工期的关键。根据招标图纸，本工程基坑面积约18000m基坑支护采用周边地连墙/护坡桩+4道钢筋混凝土内支撑形式，四道支撑的中心标高分别为-3.00m、-9.00m、-15.60m-23.00m。场地平整后自然地面标高为±0.00m,基坑开挖底标高为-30.50m,开挖总量约为55万11其中支撑区域土方量约37.5万11圆环撑内土方量约17.5万m基坑平面布置及剖面图详见图6-1-1所示。1一1画画画M3bdo(a)基坑平面布置图(b)1/剖面，土方开挖范围内土层情况以及支撑的位置图6-1-1基坑详图二、场区分布土层特征及各层开挖量统计地层岩性特征一览表表6-1-1编号土层名称力学分层号平均厚度(m)颜色状态开挖量(万n?)备注I人工填土层杂填土(1)3.76褐灰、褐红松散稍密6.6建筑垃圾、混碎石2第四系全新统冲积层粉质粘土(2)1.32褐灰色软塑可塑2.3含有机质、腐木屑，底部细砂3第四系上更新统冲洪积层粘土(3-1)2.28褐黄褐红色可塑4.0局部含细中砂中粗砂(3-2)1.91褐黄、灰白色稍密中密3.3局部含粘性土粉细砂(33)1.04浅灰色稍密1.8石英质粉质粘土(3-4)2.19褐黄、褐红色可塑硬塑3.8含少量石英砂粒含有机质粉质粘土(3-5)1.16褐灰、深灰色可塑2.0含少量有机质、局部含腐木屑粗砾砂(36)1.90灰白、浅黄色稍密中密3.3含少量粘性土，局部混卵石和碎石4第四系中更新统残积层砾质粘性±(4)6.52浅灰、肉红色可塑硬塑11.4花岗岩风化残积5燕山晚期花UXjLLl冈石全风化花岗岩(5-1)4.43褐黄、褐红、灰黄色砂感，无塑性7.8绝大部分矿物已风化变质全风化花岗岩(5-2)4.58褐黄、灰黄色砂感，无塑性8.0绝大部分矿物已风化变质，局部少IlIlIll量强风化碎块I三、地下水分布拟建场地位于深圳湾东北部，场地地势平坦，雨季时，场地内积水通过分散汇集后流入场地市政雨水管道中，并最终注入深圳湾内。勘察期间，各钻孔均遇见地下水，赋存、运移于人工填土、第四系冲洪积中粗砂-2、粉细砂-3、粗砾砂-6层、残积层及花岗岩各风化带的孔隙、裂隙中，地下水类型属上层滞水、承压水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于人工填土中，承压水主要赋存于中粗砂-2、粉细砂-3、粗砾砂-6中，水量较大，承压水头高度为1.503.50m,均受大气降水及地表水补给，水位随季节性变化，其中中粗砂-2、粉细砂-3、粗砾砂-6为本地区主要的透水性地层，赋存丰富的地下水，是场地内地下水运移的主要通道。花岗岩各风化带内所赋存的地下水属基岩裂隙水，受节理裂隙控制，未形成连续、稳定的水位面。根据地区工程经验及室内渗透试验结果，场地内除中粗砂-2、粉细砂-3、粗砾砂-6属中等透水地层外，其它各地层均属微透水不透水性地层。场地承压水对基坑和桩基施工影响较大，勘察期间，测得地下水初见水位埋深为2.2m4.7m,相当于标高2.26m4.77IIb承压水水位埋深为3.0Om4.60m,相当于标高2.45m3.61m,混合水稳定水位埋深为2.8Om4.90m,相当于标高2.12m3.81m。四、土方施工原则1、土方开挖前编制详细的土方开挖施工组织设计，并在取得基坑支护设计单位认可后实施。由于施工现场地下管线错综复杂，因此在得到确切指令以及经技术人员准确核实后确认地下管线已经切断并废除后才进行开挖。2、开挖前首先探明地下障碍物，并与业主和市政有关部门办理移交手续后方可开始。开挖过程中遇到文物或不明物立即停止，在与业主及相关单位协调后再进行下一步施工。3、土方开挖遵循分层、分块、对称盆式的原则开挖，开挖至基底标高后及时浇筑混凝土垫层及基础底板，以减少基坑大面积暴露时间，控制基坑的回弹隆起。4、开挖阶段根据现场条件合理布置排水系统，保证排水系统连续、顺畅。基坑施工做好坑内降水，配备足够的抽排水设备，使地下水位降至坑底O.5l.Om以下。5、在基坑开挖过程中，采取有效措施，确保边坡留土及动态土坡的稳定性；基坑内部临时土坡坡度不大于1：1,且在土方开挖过程中挖土最大高差控制在3m左右，慎防土体的局部坍塌造成竖向支撑移位破坏、现场人员损伤和机械的损坏等工程事故。6、施工现场内修筑供汽车行走的坡道，坡道小于1：707、土方分层开挖，每道支撑完成，且结构强度达到80%后再开挖支撑下一层土方，开挖下一层土方时，将支撑底模完全拆除，避免底板掉落伤人或损坏机械。8、挖土过程中严禁机械碰撞支撑体系，包括支撑立柱、支撑梁、支护桩、腰梁等，挖土时先掏空立柱四周，避免立柱承受不均匀的侧向土压力。场内土方运输过程中，严格执行运输路线，防止大量机械施工中产生的机械碰撞。9、支撑达到结构强度后，角部及双环结合处的土方，沿环形支撑呈放射状向外侧开挖，并选择支撑空隙较大处进行装车运输。10、挖土机械通过支撑时，设置厚度不小于2.0Cm的钢垫板，且支撑上部覆土厚度不小于30cmo11、工程地处繁华商业街，施工现场做好粉尘、噪音控制，基坑四周临时围蔽；土方运输时严格控制工地扬尘，采取施工时现场洒水，为防止运输过程中车辆洒落土粒，影响环境，严禁运输车辆超载，并加盖好盖板，确保在装运土方过程中不往外撒落；同时;±方车辆在现场内冲洗车轮后才能出工地大门，泥泞过多时在出大门部分道路，采取覆盖草袋子等措施，避免在大风或雨天装卸和运输土方。12、在机械无法作业的部位，配备工人进行修整边坡坡度以及清理槽底等。13、土方开挖时注意现场安全，对于落差较大的部分设置脚手架栏杆，并设专人指挥机械，以免发生滑坡。14、由于工程地理位置特殊，交通拥堵，因此土方开挖应尽量利用夜间，沿基坑布设适量的照明设备，集中车辆运输，合理组织交通路线，提高运输量，保证土方工程进度。15、减少支撑及围槐的施工缝，避免因支撑大量交叉而造成钢筋接头过多。16>土方施工与内支撑施工相互配合。17、基坑边缘堆置土方或建筑材料或施工机械，一般距基坑上部边缘不少于2m,弃土堆置高度不超过1.5m,重物距边坡距离，汽车不小于3m,起重机不小于4m。第二节土方开挖方案我司根据对设计图纸的理解，对土方开挖流程进行了深入细致的分析与设计：采用坡道+栈桥方案进行土方开挖：第一步从自然地面直接开挖；第二步、第三步利用自然坡道大面开挖，最后利用已完成的钢筋混凝土坡道收剩余土方；第四步土方施工利用已形成的坡道及栈桥结合自然坡道开挖；第五步由于场地限制不能形成自然坡道，主要利用栈桥上的两台长臂挖掘机与下侧挖掘机接力，完成剩余土方的挖运，最后利用提升设备将基坑底部的挖掘机吊出。土方开挖分析表6-2-1步骤工程量开挖方式影响因素分析第一步（自然地面-3.5m）5.2Jjm3平面开挖可以利用自然地面大面积开挖，速度很快。第二步(-3.5m-9.5m)11.6万?放坡开挖+钢筋混凝土坡道收±主要利用自然放坡，最后收土利用钢筋混凝土坡道，由于上层支撑阻挡，撑下侧土方开挖速度相对较慢。钢筋混凝土坡道使大小圆环中间部分支撑断开。第三步(-9.5mT6.2m)11.8万m3放坡开挖+钢筋混凝土坡道收土主要利用自然放坡，最后收土利用钢筋混凝土坡道，由于上层支撑阻挡，撑下侧土方开挖速度相对较慢。钢筋混凝土坡道使大小圆环中间部分支撑断开。第四步(-16.2m23.6m)13.1万it?钢筋混凝土坡道+栈桥土方利用已完成的钢筋混凝土坡道及栈桥完成，由于坡道约为1：5,使每车装土方量受到一定影响。第五步(-23.6m30.5m)12.2万n长臂挖掘机接力出土速度主要由两个长臂挖掘机装车速度决定，同时可以利用吊机辅助运土。根据上表分析，本土方挖运方案主要存在三方面的制约因素：1、需要切断第一、二道支撑共10根杆件，由于这部分杆件集中在大圆环与小圆环中部，支撑切断后可能无法保证支撑受力的连续性。我司经过重新建模分析表明，支撑切断后，受力不能可靠连续，需要采取进一步的加固处理措施，具体参见我司第十五章第三节相关内容。2、本工程第四步土方开挖量大，由于招标图纸钢筋混凝土坡道的坡度约为1:5,土方每车运输量受到一定影响，该部分挖土工期约为43天。3、本工程第五步土方开挖量大，出土速度主要由两个长臂挖掘机装土速度决定，该部分挖土工期约为121天。第三节土方开挖的施工组织一、土方开挖组织机构本工程将配备具有丰富大型基坑施工经验的项目经理及管理人员，确保完成业主的进度目标。二、土方消纳点的选择针对本工程所处的地理位置，经深入调查可知，对土方运输路线进行对比分析:土方运输路线对比表6-3-1消纳点运距宝安机场32km鲤鱼门18km部九窝17.55km响水坑尾44km龙岗南约积谷田山坳余泥专用受纳场34km从运输路线比较可以得出：采用运距比较短的部九窝作为本工程的土方卸土点，其余卸土点作为备用。根据与城管部门联系，部九窝亦可受纳建筑垃圾和纯土，容纳量完全可以满足本工程约55万方土的要求，具体路线分析详见：第四章施工现场布置第二节现场交通组织。三、土方开挖流水段的划分结合实际施工，对设计图纸进行深入分析后可知车道的运土能力是初始阶段土方开挖的主要制约因素。同时为保证主楼区域提前开挖到底，为后续结构施工提供便利条件，拟将整个基坑区域按照大小圆环划分为两个区，每个区划分为两个段，在进行I区土方开挖时.，利用11区位置设置坡道，保证前几步土方开挖一直有两条出土坡道可以使用，具体分区如下图6-3-1所示：图631土方开挖流水段划分基坑土方开挖大的流水方向为：I区的段一段fII区的段一段。四、土方开挖及运土路线组织根据工程进度安排，现场基坑施工分为五个阶段，第一阶段，开挖+000m3.50m;第二阶段，开挖-3.50m-9.50m;第三阶段，开挖-9.50m-16.20m；第四阶段，开挖-16.2Om-23.60m；第五阶段，开挖-23.60m-30.50m,我司根据土方开挖的顺序以及挖掘机每步挖土的深度，同时考虑土方开挖与各阶段内支撑施工的配合，进行土方开挖的组织安排，具体土方开挖及运土路线组织如下所述：1、第一步土方开挖(+0.00m-3.50m):为保证大圆环区域土方提前开挖完成，第一步土方开挖分为三步:1.1 I区内环沟槽开挖首先进行I区内环沟槽的开挖，土方拟从北门、南门及东门共三个门运出，具体开挖位置及深度如图6-3-2所示:(a)平面图11ft±un(MM7.12)tO.CXWM7.12)A-A剖面图(b)剖面图图6-3-2第一步土方开挖(I区沟槽开挖)1.2 I区段土方开挖对称开挖I区段的土方，土方分别从北