第五章 基础土石方工程.docx
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第五章基础土石方工程
第五章基础土石方工程
5.1概述
5.2施工布置
5.3土石方开挖工程施工工艺
5.4土方开挖工程施工方法
5.5土方开挖工程施工方法
5.6风机基础土方回填
5.7施工进度计划
5.8资源配置
5.9施工质量、安全措施
第五章基础土石方工程
5.1概述
5.1.1工程概况及工程量
国投张家口康保牧场100MW风电场工程风机基础施工包工程括风机、箱变基础开挖、回填。
其开挖工作内容包括：
准备工作、场地清理、施工期排水、渣土的运输和堆存、边坡监测和防护、完工验收前的维护等工作。
国投张家口康保牧场100MW风电场工程风机基础施工工程土石方开挖工程主要分项工程量见表5-1。
表5-1土方开挖主要工程量一览表
序号
施工项目
单位
工程量
备注
1
风机基础土石方开挖
m3
62279.85
2
风机基础土石方回填
m3
36930.67
3
箱变基础土方开挖
m3
2649.20
4
箱变基础土方开挖
m3
1376.85
合计土石方开挖6.49万m3，基础土石方回填3.83万m3，综合分析工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求，基坑周边荷载、施工季节、支护结构的使用期限等因素，做到因地制宜，合理设计、精心施工、严格监控。
5.1.2引用标准和规程规范
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202－2002
《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004
5.1.3施工条件
5.1.3.1工程地质条件
康保县位于河北省西北部，内蒙古高原东南缘的坝上高原，西、北、东与内蒙古自治区接壤，平均海拔1450m。
总观全境，地势由东北向西南缓缓倾斜，阴山余脉横贯全县。
国投张家口康保牧场100MW风电场位于康保县康保县东北位置的康保牧场西南部，属于低山丘陵区。
场区东西两侧为山地，山势起伏较大，地势较高（全县最高峰镶黄旗山位于康保牧场东南侧，海拔1784m）；中部为山间谷地，地势平缓，海拔高度一般在1420m～1530m。
根据河北省《区域地质调查报告》（1∶20万正镶白旗幅）资料和现场钻孔记录资料，工程场区地层岩性主要由基岩、第三系粘土和第四系沉积物组成。
基岩为闪长花岗岩、石英粗面岩、安山质凝灰岩；第三系粘土；第四系覆盖层主要由耕植土、坡洪积碎石土及冲洪积的粉砂、细砂、中砂、粘质粉土、重粉质粘土、粉质粘土、粘土组成。
丘陵顶部覆盖层较薄或基岩直接裸露，山坡、坡脚地带覆盖层厚度逐渐加大；冲沟和山间谷地地段覆盖层最厚。
5.1.3.2交通条件
（1）场外交通条件
康保县位于河北省西北部的坝上高原，张家口市区的北部。
交通以公路为主，G207国道从其东边通过。
康保至张家口通过省道和G207国道，公路里程为140km；张家口到北京有G110国道，公路里程分别为218km（京张高速148.2km）。
县城康保镇距京包铁路张家口南站140km。
风电场到康保镇36km。
境内公路纵横连通，对外交通运输条件方便。
（2）场内交通条件
工程区有简易的乡村便道与国道相连可以到达各区，由各区到各施工面都有场内施工道路，乡村便道局部拓宽可满足设备、车辆通行。
5.2施工布置
5.2.1施工道路布置
本工程拟采用大开挖的施工方案，风机基础挖深2.85m，所以至各个风机基坑修筑“之”字型临时下基坑道路，道路为临时道路，满足现场施工即可，含在风机基础开挖范围内的道路随开挖挖除。
5.2.2施工风、水、电布置
5.2.2.1施工供风
本工程施工供风为基础石方开挖用，拟采用2台12m3/min空压机3及5台3m3/min空压机供风。
5.2.2.2施工用水
本合同施工、生活水源在发包人指定的水源运至施工现场。
5.2.2.3施工用电
本标施工生产电源采用3台50KW柴油发电机。
5.2.34设备停放场及修配车间布置
在施工时，施工机械停放在工地合适位置，在施工强度较低，设备闲置时，停放于该场内，停放场占地面积500m2。
5.2.4实验室布置
拟建一试验室，试验室主要由：
土工间、混凝土间、办公室、资料室等构成。
5.2.5施工通讯
（1）施工区内部通讯
为了便于施工区施工流动人员之间的通信联系，配置20部手提式无线对讲机，构成点对点的通信，以加强生产调度联络。
（2）施工区对外通信
施工区对外通信以手机联系为主，同时与当地电信部门协商，申请2台当地电信部门的无线传真机作为对外部联系工具。
施工通讯主要设备及材料见表5-2。
表5-2施工通讯主要设备及材料统计表
序号
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
固定电话
待定
部
2
2
移动电话
待定
部
16
3
对讲机
建伍
部
20
5.3土石方开挖工程施工工艺
5.3.1风电、箱变基础土石方开挖施工工艺见附图5-1
附图5-1风电、箱变基础土石方开挖施工工艺
5.4土方开挖工程施工方法
5.4.1风机、箱变基础土方开挖
5.4.1.1开挖分区
依据本标的地形特点、开挖特性和合同控制性工期要求，将本标段基坑土方开挖沿左右方向分为三个区进行施工。
5.4.1.2施工准备
1、主要机具：
挖土机械有：
挖土机、推土机、装载机、自卸汽车等。
一般机具有：
铁锹（尖、平头两种）、手推车、小白线或20号铅丝和钢卷尺以及坡度尺等。
2、作业条件：
（1）土方开挖前，应根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。
（2）建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线（桩）、标准水平桩及开槽的灰线尺寸，必须经过检验合格；并办完预检手续。
（3）夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。
（4）施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设施等，应预先经过检查必要时要进行加固或加宽准备工作。
（5）选择土方机械，应根据施工区域的地形与作业条件、土的类别与厚度、总工程量和工期综合考虑，以能发挥施工机械的效率来确定。
（6）施工区域运行路线的布置，应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。
（7）在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等，均应配备人工进行。
（8）熟悉图纸，做好技术交底。
5.4.1.3施工方法
（1）根据基础开挖施工的特点，开挖分为两种；、：
1）端头挖土法：
挖掘机从基坑的端头以倒退行驶的方法进行开挖。
自卸汽车配置在挖掘机的后面装运土。
2）侧向挖土法：
挖掘机一面沿着基坑一侧移动，自卸汽车配置在挖掘机侧面装运土。
（2）施工注意事项
1）挖掘机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑或管沟深度1/2。
如挖土深度超过5米时，应按专业性施工方案来确定。
2）在开挖过程中，应随时检查槽壁和边坡的状态。
深度大于1.5米时，根据土质变化情况，应做好基坑的支撑准备，以防坍陷。
3）开挖基坑，不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计基底标高时可在设计标高以上暂留一层土不挖,以便在抄平后，由人工挖出。
4）暂留土层：
一般装载机、推土机挖土时，为20㎝左右；挖土机用反铲时，为30㎝左右为宜。
5）在机械施挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。
6）修帮和清底。
在距槽底设计标高50㎝槽帮处，抄出水平线，钉上小木橛，然后用人工将暂留土层挖走。
同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅丝），检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此休整槽边。
最后清除槽底土方。
槽底修理铲平后，进行质量检查验收。
开挖基坑的土方，在场地有条件堆放时，一定留足回填需用的合格土；多余的土方，应一次运走，避免二次倒运。
5.5石方开挖工程施工方法
5.5.1施工工艺
根据岩石的工程分类和风化程度确定岩石开挖方法，采用非爆破作业时，参照土方开挖施工工艺。
岩石爆破采用手风钻和钻爆，，采用手风钻钻孔进行爆破。
方量集中部位，采用浅孔梯段微差爆破，预留1.5m保护层。
孔位、孔距、孔深、装药量、爆破网络及防护，要严格按照经审批的《爆破设计书》进行作业。
施工过程中，根据实际地质及施工条件，合理调整爆破参数，不断优化爆破设计。
5.5.2浅孔小梯段爆破
对于施工机械无法到达部位，采取手风钻造孔，浅孔小梯段微差爆破。
爆破后，首先人工将堆积在坡面上的危石清除，然后人工将石渣翻下至施工便道，再在施工便道上进行挖装作业。
主要以液压反铲装车，自卸车运输至填方段或指定渣场，推土机辅助清理场地与道路，形成流水作业，为防止石渣下库，在施工道外侧设必要的挡护。
主要爆破参数见表5-2。
表5-2浅孔小梯段爆破主要爆破参数表
爆破参数
单位
主爆孔
预裂孔
孔径
mm
42
42
角度
℃
90
按设计坡比定
梯段高度
m
3~4
4
孔深
m
3~4
孔距
m
1.2
0.6
排距
m
1.0
药卷直径
mm
Ф32
25
炸药单耗
Kg/m3
0.5~0.6
线装药密度
g/m
250~350
装药结构
连续（不偶合）
间隔
堵塞长度
m
1.0
0.6
5.5.3保护层开挖
保护层开挖采用手风钻钻孔，采用孔底填砂等柔性材料减震的方法进行爆破施工,辅以风镐和人工撬挖进行清理平整。
5.6风机基础土方回填
5.6.1施工方法
风机基础回填施工是在风机混凝土浇筑完成达到规定强度后进行。
填筑用料部分来源于合格的开挖料。
土石方回填的施工程序为：
场地清理→填筑料运输→分层摊铺、平整→洒水、碾压（或夯实）→验收→转入上一层。
5.6.2具体施工工艺
（1）首先将回填区域内的施工废弃物清理干净，人工将局部凸凹不平处采用较细的土石渣料回填平整并夯实。
（2）采用10t自卸汽车从堆存渣场运输可利用的土石渣料至施工部位，直接卸料至填筑部位分层填筑。
（3）场地狭窄处采用人工薄层摊铺、平整；较宽敞处采用推土机分层摊铺、平整，分层厚度60～80cm。
（4）分层摊铺、平整时根据土石渣料的含水量和填筑试验确定的参数，采用洒水方式调整含水量。
（5）压实采用小型振动碾进行碾压，机械不易压实的边角部位采用细料薄层填筑，由人工用平板振动夯夯实。
（6）在靠近风筒附近的填土，采用蛙式打夯机进行填筑，回填过程中经常观察打夯对风筒的影响。
5.7施工进度计划
5.7.1编制原则
（1）满足总工期要求。
（2）依据施工场面大小和开挖机械布置情况，符合施工机械的生产能力和性能要求。
（3）在确保施工进度的同时，尽量均衡施工，提高机械设备利用率，减少资源投入。
5.7.2施工进度计划
满足总工期为5个月，自2009年4月4日开始至2009年8月31日前全线完工，并具备竣工验收条件。
初步安排施工进度如下：
1、基础开挖施工2009年4月06日至2009年6月15日施工完成。
2、基础填筑施工2009年6月16日至2009年8月25日施工完成。
5.8资源配置
5.8.1主要机械设备配置
5.8.1.1主要机械设备配置计算
根据施工总进度要求，经计算，土方开挖最强度为2.8万m3/月，在整个施工过程中，节假日实行轮休制，该工程月有效施工台班数按75台班（每台班8小时）计。
1、挖掘机配置计算
挖掘机配置可按式5-1计算：
（5-1）
式中N—挖掘机需要量，台；
Q—月开挖强度，m3/月；
η—不均匀系数；
W—月有效台班数，台班；
P—挖掘机台班生产率（或台班定额），m3/台班；
K—挖掘机利用率。
因该工程土石方挖装机械计划以1.2m3液压反铲为主。
根据水利水电开挖施工定额，结合实际台班生产率，1.2m3液压反铲挖掘机台班生产率以土方500m3/台班。
因该工程施工时段较短，取不均匀系数η=1.3。
根据开挖施工经验，取挖掘机利用率K=55%。
将以上数据代入式5-1得：
土方开挖挖掘机配置台数为N=28000×1.3/（75×500×55%）=1.82（台）
为满足工程进度要求，该工程共投入1.2m3液压挖掘机2台套，同时进行边坡修整及工作面清理。
2、15t自卸汽车配置计算
自卸汽车配置可按式5-3计算：
（5-2）
式中N—自卸汽车需要量，台；
Q—月开挖强度，m3/月；
η—不均匀系数；
W—月有效台班数，台班；
P—自卸汽车台班生产率（或台班定额），m3/台班；
K—自卸汽车利用率。
土石开挖强度Q为28000m3/月，不均匀系数η取1.3，根据水利水电开挖施工定额，结合实际台班生产率及运距，15t自卸汽车台班生产率P为100m3/台班，15t自卸汽车利用率为55%。
将以上数据代入式5-2得：
N=28000×1.3/（75×100×55%）=8.82（台）
即该工程共投入15t自卸汽车10台，每台挖掘机配备5台自卸汽车进行出碴。
5.8.1.2计划投入主要机械设备
本工程计划投入主要施工机械设备见表5-3。
5.8.2主要劳动力配置
主要劳动力配置见表5-4。
表5-3施工机械设备配置表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
液压反铲
PC320
台
1
1.2m3
2
推土机
TY160
台
2
平碴场及工作面清碴
3
装载机
ZL50
台
1
4
自卸车
15t
辆
10
5
空压机
3m3/min
台
15
油动移动
6
油罐车
8t
辆
1
7
液压反铲
CAT320
台
1
1.2m3
8
柴油发电机
50KW
台
3
9
全站仪
TC1800
台
1
10
水准仪
S3
台
1
表5-5劳动力配置表
序号
工种
数量
备注
1
液压反铲司机
4
2
装载机司机
2
3
汽车司机
12
4
挖桩人员
120
5
电工
2
6
空压机工
15
7
推土机司机
2
8
测量工
2
9
实验员
2
10
质安人员
2
11
修理工
3
12
技术人员
3
13
管理人员
4
14
合计
173
5.9施工质量、安全措施
（1）做好排水工作，在开口线以外修建截水沟，防止地表水流入工作面，开挖平台适当内倾，并在工作面设置排水沟，将雨水、施工用水导出工作面。
（2）采取自上而下分层开挖，坡面支护及时跟进，确保边坡稳定。
（3）回填前做好碾压试验，确定铺填厚度，振动碾的行走速度、碾压遍数，最佳含水量等参数，施工严格按设计要求进行，确保碾压后达到设计压实度。
（4）开挖过程中加强施工排水，采取适于边坡稳定的开挖程序及方法，开挖后边坡及时进行处理。
（5）加强现场管理，严格按程序施工。
交叉作业时，要确保安全距离，以保证机械设备、人员的安全，严禁在同一垂直面上同时作业。
（6）加强施工期安全监测，发现边坡有开裂、变形失稳等情况时，及时报告监理单位，并采取相应的应急措施，防止伤及过往车辆和行人。
（7）0|"K0n0W6i"j:
u:
^+施工时发现文物、古化石等应暂停施工，保护好现场，并及时报告有关部门，按规定处理后，方可继续施工。
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