汽車卸煤溝土方開挖工程施工設計方案

天富熱電2X330MV新建熱電廠工程汽車卸煤溝土方開挖及支護專項施工方案1．工程概況1.1天富熱電2X330M嘛建熱電廠汽車卸煤溝位于廠區(qū)北側，工程施工現(xiàn)場自然地面較為平坦，根據(jù)新疆生產建設兵團勘測規(guī)劃設計研究院提供的巖土工程勘察報告顯示，卸煤溝施工地段開挖深度的土質結構層分為5層，第一層為1號耕植土，厚度約0.4~0..5m，以粉土為主，含大量根系，疏松、潮濕。第二層為2號粉土，埋深0.4?0.5m場地內西北厚，東北薄，厚度0.5?5.6m,濕度飽和，無光澤，干強度、韌性低。第三層為3-1號粉細砂，厚度不一，0.4?4.1m.第四層為3號園礫，厚度3~11m分布連續(xù)，級配較好，分選型差。第五層為4號粉土、粉質粘土互層，互層為主，夾透鏡體，厚度為0.9?8.2m,平均厚度為4.6m,分布較穩(wěn)定，飽和,屬中密狀。地下水位埋深較淺,含水層富水性較強,基坑開挖時建議采用管井降水。卸煤溝基礎為箱型基礎,基礎將坐于4號土層上。1.2汽車卸煤溝橫向東西兩端軸線寬度15m中間軸線寬度12m縱向長度為86.6mo基坑開挖范圍縱向長121.1m,兩端橫向49.5m,中間46.5米，開挖深度13.5m,基坑形成后底口尺寸為長度96m，兩端寬度為24m中間寬度為21米。1.3本工程基坑深13.5m，因地下水位較高，土質穩(wěn)定性較差，開挖前須進行降水，待水位降至-6m時進行第一層土方的開挖，第四層土方開挖必須待水位降至基坑開挖深度2m以下時再進行開挖。但工程所處位置地勢開闊，平坦，適合采用大開挖方案?？紤]卸煤溝土方開挖量大，根據(jù)現(xiàn)場的施工條件，土方外運的運輸坡道設置兩條，一條坡道沿著1號輸煤棧道的中心線留設，在1號轉運站處轉90°沿著2號輸煤棧道方向運出。另一條坡道從卸煤溝西端開設，坡道長度70米，開挖時偏西南方向與煤場北側廠區(qū)道路相連。（具體位置見附圖）1.4工程量：基坑土方開挖量約59000m3,坡道土方開挖量約7800m3施工依據(jù)新疆電力設計院設計圖紙《電力建設施工及驗收技術規(guī)范》（建筑工程篇）SDJ69-87和《電力施工質量驗收評定規(guī)程》DL/T5210.1—20052.3《電力建設安全工作規(guī)程》DL5009.1—922.4《建筑地基與基礎工程施工質量驗收規(guī)范》GB50202--20022.5《土石方與爆破工程施工驗收規(guī)范》2.6《建筑施工手冊》2.7《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-992.8《汽車卸煤溝降水施工方案》工期計劃卸煤溝計劃開工日期是2010年7月20日,竣工日期為2011年6月30日。降水計劃2010年6月26日開始施工降水井,7月5日降水井施工完畢,具體降水所需工期要根據(jù)地下水情況和降水公司的降水計劃確定。第一層土方開挖計劃待水位降至-6m時進行,二、三、四層土方具體開挖時間須根據(jù)降水情況確定,開挖時必須保證地下水位在開挖底面以下1.5m處。第一層土方約21500方土,開挖時間5天。第二層土方約17500方,開挖時間4天,第三層土方約12400方,開挖時間4天,第四層土方約7200方,開挖時間2天。此時間計劃未考慮坡道土方的開挖時間。坡道土方的開挖根據(jù)基坑開挖的進度同時進行。施工準備工程開工前認真熟悉圖紙，解決存在的問題，為施工掃清技術障礙。土方工程開工前，要根據(jù)施工圖紙進行定位并經(jīng)業(yè)主方、監(jiān)理單位檢驗合格后方可動工。土方開工前根據(jù)施工圖紙將軸線測放，基坑開挖上口灰線并經(jīng)軸線護樁引至施工作業(yè)區(qū)之外。組織對邊坡進行圍護的材料進場。根據(jù)施工開挖線，在施工過程中及時距開挖線2m處設安全圍護，圍護外設排水溝一道，距圍欄1.0m，排水溝深0.4mX0.4m。確定開挖使用的機械設備，并保養(yǎng)維修，確保正常運轉。對操作人員進行技術、安全的交底。工序交接當人工清基至后設計高程，經(jīng)各方進行地基驗槽后，盡快組織墊層施工，使基地封閉。土方開挖及支護施工方法土方開挖施工順序：土方工程的施工順序既要考慮機械開行線路，同時也要滿足充分發(fā)揮機械效率、加快施工進度的要求。本工程擬定由中間向東西兩方向開挖，分兩個運輸坡道進行土方外運。施工分層：根據(jù)新疆生產建設兵團勘測規(guī)劃設計研究院提供的巖土工程勘察報告以及開挖機械的性能，在保證每層開挖完時邊坡土質的穩(wěn)定，坡腳處不能有兩種或兩種以上的土質，確定分四層開挖，其中第一層開挖深度為3.7米，開挖土層為1號、2號土層。擬設挖掘機4臺，配備18m翻斗車16輛。第二層開挖深度3.5m，開挖土層為3號土層。擬設挖掘機4臺，配備18m3翻斗車16輛。第三層開挖深度3.8m，開挖土層為3號、3-1、4號號土層。擬設挖掘機2臺，配備18m3翻斗車10輛。第四層開挖深度2.5m,開挖土層為4號土層。擬設挖掘機2臺，配備18m3翻斗車10輛。當挖完一層后組織勞力對邊坡進行修整,并檢查驗收合格后,方可下層開挖,在開挖過程中技術人員要經(jīng)常檢查邊坡坡度是否符合要求,出現(xiàn)偏差及時糾正。由于卸煤溝開挖面狹長,第一層和第二層擬采用四臺挖掘機從汽車卸煤溝中間向東西兩飛方向并排開挖,,從坡道退出。第三層和第四層開挖工作由兩臺挖掘機并排開挖完成,順序采用由中間向兩邊挖至坡道處。坡道的開設：結合工程特點及現(xiàn)場實際情況共設兩條坡道,一條擬沿1#輸煤棧道中心線設置,另一條從卸煤溝西端設置,與煤場北側廠區(qū)道路連接,坡道坡度按不小于1：6設置,能滿足拉土車輛運行即可,同時防止1#輸煤棧道基底超挖。坡道下口寬度按基礎外邊線外擴2m設置，坡道邊坡坡度按卸煤溝開挖邊坡實行。兩側設置排水溝。在基坑開挖的施工過程中,當一層土方開挖完畢,進行二層土方開挖時,如遇施工車輛在坑底無法正常通行時,應及時用戈壁墊路上鋪道木來保證施工車輛的正常通行。戈壁填筑厚度可根據(jù)坑底土質情況決定?；娱_挖的粉土外運至廠區(qū)北圍墻以外的棄土場,開挖的天然戈壁堆放至拌合站南面的空場地,以備土方回填使用。6.2邊坡支護：采用臺階式放坡支護和鋼管樁支護相結合的形式根據(jù)基坑開挖深度要求,地勘報告和施工現(xiàn)場地面實際情況,并根據(jù)土方施工規(guī)范要求、建筑基坑支護技術規(guī)程及有關確定邊坡坡度（具體見附圖）；同時為滿足模板支設、防腐,排水和從安全等方面要求,卸煤溝基坑開挖采用臺階式放坡形式。因開挖時地下水位已降至基坑開挖深度 1.5m以下，可按如下設置坡度：在垂直方向分四層，第一層開挖深度為 3.7m,采用1:0.75坡比，第二層開挖深度為3.5m,采用1:0.75坡比，第三層開挖深度為3.8m,采用1:0.75坡比，第四層開挖深度為2.5m,采用1:0.75坡比，每層留1.5m寬平臺.由于施工區(qū)域內地下水位較高，每層開挖時在基坑底部四個角點均設置集水坑，集水坑隨開挖深度的推進而不斷的降低。6.2.2在挖至設計標咼后，基坑底部為戈壁土，水滲透系數(shù)較大，故考慮在基底縱向兩側設置排水溝和集水坑。排水溝深0.6m,寬0.5m,積水坑深1m長寬各米。6.2.3當?shù)谌龑踊油练介_挖完畢后，在基底坡腳處打鋼管樁的支護方法來穩(wěn)定邊坡，支護鋼管直徑為159mm壁厚4mm用打樁機將鋼管壓入土內，再用厚50mm寬300mm長3m的木板放置在鋼管與邊坡之間，并將空隙回填密實。支護鋼管長度3m,壓入土內2m支護間距為500mm邊坡支護穩(wěn)定性驗算如下：場地土層物理力學指標表層號孔隙比e內摩擦角？基準基床系數(shù)KN/m粘聚力C(Kpa)壓縮模里Es變形模里Eo承載力(Kpa)20.910.91000010.8Es=5.01053-121250000Es=8120332400000Eo=1828040.6515.22000014.8Es=121505-121280000Es=131405321000000Eo=22320618.24000015.7Es=18185因第四層挖掘深度是2.5m,故鋼管樁支護高度為2.5m樁深計算r=20KN/m{，貝卩h=20/20=1mr'=20X(2.5+1)/2.5=28KN/m322Ka=tg(45-?/2)=tg(45-15.2/2)=0.589Kp=(45°+35°/2)=1.608a=ea/(Kp-Ka)r=(2.5X20X0.589+20X0.589)心.608-0.589)X20=41.23/20.38=2.023mL=h+a=2.5+2.023=4.523m藝E=4.523X0.589X(2.5X20)/2+20X2.5X0.589=96.05KN/m2a=2/3Xh=2/3X2.5=1.667mKr=(Kp-Ka)r=(1.608-0.589)X28=28.53m=6SE/KrLMmKEL+Xm-a)-(Kp-Ka)r3x3m/6=96.05X(4.523+2.595-1.667)-{(1.608-0.589)XMmKEL+Xm-a)-(Kp-Ka)r3x3m/6=96.05X(4.523+2.595-1.667)-{(1.608-0.589)X28X2.5953}/6=523.57-83.098=440.472KN/m已知條件：最大彎矩:440.472KN/m,鋼管樁：?159mmA=19855.65mii,22Fcm=21N/mmAs=1947mmFy=290N/mmb=(290X1947)/(2.1X19855.65)=12.15=192.1/28.523=2.595mn二藝E-a/KrL3=(6X96.05X1.667)/(28.53 X4.5233)=960.692/2639.864=0.364=192.1/28.523=2.595m由m、n值查表得w=0.35則x=wXL=0.35X4.523=1.583最大彎矩:2(1.60696050.589 )28T=a+1.2x=2.023+1.2X1.583=3.923m樁高入土將b代入a={1/(1+36)}x{1.25+sin2na/2最大彎矩:2(1.60696050.589 )28將a代入at=1.25-2a得at=0.31求鋼管的承載力：3M=(2/3)xFcm-Arxsinna/n+Fy-As-rax(sinna+sinnt)/n=92/3)x213 3x19855.65x79.5x(sin84.6°/3.14)+290x1947x75.5x{(sin84.6°+sin355.8°/3.14}=22099338.45x0.314+42629565x0.58=317x105N-mm>440.472KN-m故滿足要求i-土的重度0—內摩擦角Ka、Kp-土壓力系數(shù)Fcm—彎曲強度設計值土壓力系數(shù)ka、kp值?tg(45°-?/2)tg2(45°-?/2)tg(45°+?/2)tg2(45°-?/2)0°1.0001.0001.0001.0002°0.9660.9331.0361.0724°0.9330.8701.0721.1505°0.9160.8401.0911.1906°0.9000.8111.1111.2338°0.8690.7561.1501.32310°0.8390.7041.1921.42012°0.8010.6561.2351.52514°0.7810.6101.2801.63815°0.7670.5891.3031.60816°0.7540.5681.3271.76118°0.7270.5281.3761.80420°0.7000.4091.4282.04022°0.6750.4551.4832.19824°0.6490.4221.5402.37125°0.6370.4061.5702.46426°0.6250.3901.6002.56128°0.6010.3611.6642.77030°0.5770.3331.7323.00032°0.5540.3071.8043.25534°0.5320.2831.8813.53735°0.5210.2711.9213.69036°0.5100.2601.9633.85238°0.4880.2382.0504.20440°0.4660.2172.1454.59942°0.4450.1982.2465.04544°0.4240.1802.3565.55045°0.4140.1722.4145.82846°0.4040.1632.4756.12648°0.3840.1472.6056.78650°0.3640.1322.7477.549622在基坑開挖過程中時刻觀察邊坡的變化情況，如遇土質不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生，也及時采用打鋼管樁的支護方法來穩(wěn)定邊坡，具體支護方法同6.2.3條中的支護方法。6.2.3在開挖二、三層時，土層為園礫和細中砂，根據(jù)地勘報告顯示兩種土質粘聚力為0，穩(wěn)定性較差，為保證土方開挖安全施工，在開挖此兩種土層時采用鋼管樁支護和噴漿護壁相結合的支護方式。6.2.4臨邊防護：防護架體必須根據(jù)土方開挖的進度及時施工，進入現(xiàn)場的車輛盡量遠離坑邊，防止塌方，以保證坑內作業(yè)人員的安全，具體防護施工方法為：采用①48X3.5鋼管，搭設高度為1.8米，防護欄桿由上下兩道橫桿及欄桿立柱組成，首先橫向設立水平桿，欄桿立桿搭設在橫桿之上，兩邊加斜撐。使其穩(wěn)固，上桿距地面高度為1.8米，下桿離地0.3米，每隔3米設欄桿立柱，上下水平桿之間采用密目網(wǎng)封嚴，禁止人員進入，未經(jīng)過項目經(jīng)理和安全員的同意，任何人不得擅自拆除。搭設防護架體如下圖：質量控制7.1該分項工程控制關鍵有兩點：施工邊坡和基地高程。在施工開挖灑灰線時，應將邊坡坡角線和平臺寬度均用白灰標出，最后能打設出控制樁，并在開挖過程中用經(jīng)緯儀檢查，邊坡成形后再復測，如有偏查，用人工修正，如工作量較大則用挖掘機修坡；基地高程控制設專人負責，將水準點引測到基坑土壁的木樁上，做為基地咼程控制點，在開挖最后一層時用水準儀控制，預留200-300mn人工清理，以防超挖。安全文明施工注意事項本工程安排專職安全員進行安全工作的全面檢查，