矿山地质环境治理与恢复工程施工组织设计.docx

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矿山地质环境治理与恢复工程施工组织设计

XX矿山地质环境治理与恢复工程施工组织设计

1.工程概况及说明

1.1.工程概况

1.1.1.工程地址及规模

XX矿山地质环境治理与恢复工程位于XXXXXX。

项目工程主要由火区治

理、复垦造地、植树造林、河道改治等工程组成。

原XX煤矿井田面积

1.6345km2，区内有荒地448463m?

树从，苗圃77273卅，旱地608304m?

。

火区范围基本上包括原xx煤矿所有的采空区和古空区，面积约80万m。

本区最

主要的地质灾害为煤层自燃，其次为采空塌陷和地裂缝。

治理境界以火区范围为主，北部和东部以煤层露头线为边界，西部以XX为界，南部基本上以

矿区边界为界。

矿区范围由9个拐点围成，其6°带坐标如表1—1。

矿区范围拐点坐标一览表表1—1

点号

X

Y

点号

X

Y

1

XXXXX

XXXXX

2

XXXXX

XXXXX

3

XXXXX

XXXXX

4

XXXXX

XXXXX

5

XXXXX

XXXXX

6

XXXXX

XXXXX

7

XXXXX

XXXXX

8

XXXXX

XXXXX

9

XXXXX

XXXXX

10

1.2.工期安排

根据业主要求，本工程定于XXXX年XX月XX日进驻工地正式开工，本施工组织设计总工期为41个月（日历天）。

1.3.施工现场条件

我公司组织人员对工程沿线及施工场地进行了详细调查，如地形、地貌、

水文地质、气象、交通情况以及可利用的水源、排水系统等。

根据业主的要求和有关规范标准，编制施工组织设计认真计算工程量，制定工程质量安全、工期控制等措施，确保工程项目优质、安全按期完成。

1.3.1.地形地貌

xx村位于山脉东侧，地貌单元属于中低山黄土丘陵及xx河谷地貌区。

区内地势基本平缓，地面全部为黄土层覆盖，只有少部分基岩出露。

区内量

高点位于南部，海拔953.3m，最低点位于东部，海拔878.0m，相对高差75.3m。

xx河谷在区内平缓、开阔，河床坡降在3--6%。

，地形部面呈U形谷，平面上河流弯曲度大、弯由频繁。

xx河谷两岸的冲沟沟谷，一般剖面形态呈U形，切割深度在10--20m之间，平时无水，为季节性沟谷。

1.3.2.土壤

区内主要岩层有砂岩、砂质泥岩、泥页岩、石灰岩等。

本区15煤层上覆岩层以软岩和松散层为主，占到总数的74%,硬岩和软硬岩只占总数的26%，且硬岩的单层厚度不大。

1.3.3.水文、气候

本区地表主要河流为xx，由西向东流经xx煤矿南部。

在矿区西部有召三河和冷泉河，二者在此汇合后流入xx。

东部有xx河与xx汇合后从矿区西南角流过。

该区属暖温带干旱、半干旱大陆性季风气候，年平均气温8.7C~1.9C,最

高气温32.2C~40.2C。

1.4.工程特点及施工条件

本次施工总体土方工程量大，工期较长，其它项目工程量不大且较分散

全部土方工程采用机械化施工，部分岩层爆破开挖。

该区交通较为便利，施工

位置好，施工场地大。

1.5.工程施工组织设计编制依据

（1）xx省x县xx镇xx村矿山地质环境灾害与恢复总体规划设计及设计报告

xxxx

（6）《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002

（7）土地开发整理标准（TD/T1011-1013-2000）

（8）土工实验规范（SD128-87）

（9）土工试验标准方法（SD123-SS）

（10）地基与基础工程施工及验收规范（GBJ202-83）

（11）建筑工程施工现场供用电安全规范（GB50194-93）

（12）建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-86）

2.项目管理组织机构

2.1.项目管理组织机构

为保证工程质量达到优良标准，保证施工人员、设备、机械完好，顺利实现本工程各项进度计划目标。

选派具有丰富施工管理经验的项目经理及生产、技术管理骨干组成工程施工项目经理部，调选责任心强，技术管理水平高的技术人员作为项目经理部成员，选择专业性，施工能力强的作业队施工，建立健全项目管理层的管理人员和管理制度。

项目经理对工程质量、安全、生产进度、文明施工、经营管理、新技术的推广及应用等全面负责。

项目经理部各职能部门动态优化设置，集中我部门优秀的管理人才，实现一专多能，实行一岗多职，全部岗位职责能覆盖项目施工的方方面面，无缺口，无重叠。

2.1.1.项目经理部组织机构框架：

项目经理

1项目副

駅经理1

1总工

1

质量安全部

综合办公室

机电物资部

工程技术部

宀

土方施工队

2.2.建立健全施工管理制度

施工项目管理制度是项目经理部为实现管理目标，完成施工任务而制订的内

部法规，本工程项目经理部拟建立并健全下列各项管理制度及办法：

1）施工项目质量制度和控制办法；

2）施工项目成本管理办法；

3）施工作业安全技术交底管理规定；

4）劳动工资管理办法；

5）施工现场材料管理办法；

6）施工项目机械设备管理办法；

7）施工现场文明施工管理办法；

8）项目经理部治安保卫管理办法；

3.施工平面布置方案

根据本工程所处的地理位置环境和主要工程量分布情况，结合以往以往类似工程经验、装备水平、科研成果、施工管理经验等，通过优化对比进行施工总平面布置。

成立本工程项目经理部。

3.1.布置原则

3.1.1.根据施工需要，合理布置施工与生活设施，兼顾全段，便于实施指挥和管理。

3.1.2.充分利用业主为本合同工程提供的场内外交通、场地、通讯、能源及材料供应等施工条件。

3.1.3.合理使用场地，不占或少占耕地，尽量减少征地和水土流失，节约用地。

3.1.4.充分考虑有利生产、易于管理、方便生活、并符合国家有关安全、环

保等法律法规及招标文件的有关要求。

3.1.5.充分考虑本合同工程项目间及与其它合同间的关系。

3.2.供电

施工队伍驻地生活照明用电及工程用电架设临时供电线路至施工现场。

3.3.供水

施工及生活用水采用当地水源，自备水车供水满足需要。

3.4.通讯

项目经理部与施工队均采用无线通讯方式联络，每工程队配无线对讲机，便于施工作业指挥，各主要负责人自备移动电话，形成完整的通讯联络系统，满足施工需要。

3.5.炸药库、油库

在远离人群居住区设置炸药库和油库，用支路与进场公路或临时施工道路相连接，严格执行安全规范规定，具体位置在进场后与公安机关和有关部门协商确定。

3.6.施工、生活垃圾处理工区内产生的施工、生活垃圾按业主和监理工程师指令弃放或深埋处理，防止污染环境。

3.7.防火设施

仓库、车间、生活区均配置规定数量的手提式泡沫灭火器和砂箱，所有电器设备均加设漏电保护器。

3.8.医疗防疫

工地设简易医务室，配备常用药品和简单的体检设备，主要用于职工一般性伤病、常见病治疗，严重者及时送地方医院疹治。

4.施工组织设计

4.1.火区治理工程

4.1.1.区内的主要地质灾害为煤层自燃，其次为采空塌陷和地裂缝。

治

理区总面积为1095355m2，折合1642亩，根据设计资料确定本次火区治理工作以开挖法进行施工，开挖至火区后进行喷浆治理。

对xx

新河道北部，即埋藏较浅的部份为全部开挖区，而新河道南部，采

用对废井、巷道进行密闭注浆进行治理。

开挖治理区面积739164m2

（详见图一）。

火区上覆岩土剥离量估算结果表表2—1

分区编号

分区面积（m2）

岩土厚度（m

岩土量（m）

备注

1

214906

0—15

1200069

2

524258

15—30

8112386

小计

739164

9312455

开挖治理区内的上覆岩土量约931.2万m

4.1.2.考虑到本区尚有一定的呆滞煤资源量，火区治理开挖时将一并采出。

每台挖掘机配一台推土机配合单斗挖掘机作业，清理火区顶、底板上“三角”岩土及火区内的呆滞煤。

4.1.3.根据设计图纸确定治理分区，对采空区下的火区进行首期开挖，然后现对古空区范围的火源进行逐渐控制，开挖的岩土就近堆放，用作复垦土地。

由点到面逐步扩大，坚决清除所有地下火源。

4.1.4.具体施工方法：

4.1.4.1.对治理区进行放线，确定治理分区。

4.1.4.2.施工测量主要对火源位置与范围进行调查，并作出标记，以便重点治理。

4.1.4.3.土方开挖

CD开拓系统

施工方案选用单斗挖掘机，单排松动爆破，台阶高度不大于10m；采掘宽度10m;平盘宽度为30—37m,最深处的平盘宽度为21.3m,

工作帮平盘每隔一个台阶留一个挖掘带，出入沟宽度和平盘通路宽度为13.5m;每台单斗挖掘机剥离工作线长度为260m各平盘组要

素详见图二。

C2开拓运输系统

a、坑内道路技术标准：

最大坡度8%-9%最小圆曲线半径15m;道路路面宽度8.0m，路基11.0m。

b、最初开拓运输系统：

剥离台阶2个，火区台阶1个

c、内排开拓时运输系统用坑内移动坑线运剥离物进入内排土场。

C3剥离方式

火区覆盖层厚度大于10m采用水平分层方式开段沟，沟底宽为27m,环形调车。

当工作帮推进方向与地层走向一致时，开段沟为一次全断面拉沟。

扩帮时，顶板残留的三角岩用推土机处理，再由单斗挖掘机装车运出。

当工作帮推进方向与地层倾向一致时，采用分层拉沟，先拉3m沟，

沟底宽27m然后按采宽7m逐步边推边延深。

当降深达10m台阶高度时按剥离台阶水平分层，沿顶板向倾斜方向推进，煤层顶板残留的三角岩随拉沟用推土机处理，然后由单斗挖掘机装车运出。

详见剥离方式示意图图三。

图二

开拓参数规格图

（单位：

m）

C•台阶最小工作平盘規格

止最终端帮运输平盘規格

4.1.4.4.火区治理

本次火区治理工作以开挖法进行施工，开挖至火区后进行喷浆治理。

1对于火区上覆岩土厚度较大时，在火区边界施工注浆孔，当孔深达到

煤层后终止钻进，向孔内注入泥浆。

泥浆水固比1:

1，注浆压力不小

0.3Mpa。

2在煤层埋藏浅的全部开挖区，挖至火区后分段控制，阻止火势蔓延，

然后进行喷石灰浆治理。

注浆干粉使用石灰和黄土混合料，固相比1:

3,水固比1：

1，注浆压力不小0.3Mpa。

O对废弃井、巷进行分段隔离、密闭、注水。

4.1.4.5.排水设施

1地面排水

本区中部为xx河床，易于集水。

xx改道后，设截水沟将雨水汇流引入新河道排放。

同时，旧河道范围的施工放到冬季进行，及时回填，以免发生水患。

2采掘场排水

区内北部局部山坡有自流排水条件，采用自流排水。

中南部标高低于拉沟开口位置，采用采掘场底部集中排水系统方式，于场底设半固定排水泵房，排水管道排出的水流入xx下游河道。

4.2.复垦造田

4.2.1.施工概述根据设计资料本次复垦将治理区分为五阶段，依次治理。

阶段总体标高控

制在900、910、915、930四个标高范围内。

地面最低标高为890m坡降1一1.5%,最终呈北东高，南西低之势，地面汇水顺水坝的西端流入xx新河道及xx河新河道。

土石方开挖采用“横向分层、纵向分段、两段同步、阶梯掘进”的方式施工，推土机集料、自卸汽车转运配合挖掘机直接开挖。

石方开挖采用系统钻孔、松动控制爆破、微差毫秒起爆技术。

开挖深度较浅时，直接进行开挖或一次性开挖至设计层顶面；开挖深度较大时，采用分层开挖的方法，梯段的高度根据爆破方式、施工机械性能及开挖区布置等因素确定。

邻近水平建基面，预留岩体保护层，其保护层的厚度由现场爆破试验确定，并采用保护层一次爆除的开挖方法。

治理区内有地下采空区，存在挖方边坡坍塌、滑坡及高填方下沉的可能性，施工安排稳步进行，并设观测桩点随时观测变化动态，分析情况，同时，采用安全保障措施，提前做好挖方坡顶截水沟。

爆破时严格控制爆破参数，最大限度地减小爆破震动力的扰动程度，施工时，采用分段跳槽开挖，严禁大段拉槽开挖，确保土体稳定。

土石方填筑时采取水平、对称、分层填筑措施，将在火区治理过程中带来的岩土量用汽车拉到现场，从里到外，从下至上分层堆置，并用堆土机推平，通过压道机、推土机和运送汽车往复压实，及时覆盖黄土。

将本阶段的开挖岩土层回填到上阶段的基岩剥离边上去，逐步填高，然后制造人工土壤层。

同时消弭地裂缝、地面塌陷等区内现有的地质灾害。

另外采取水土保持综合措施，控制水土流失，使崩塌、滑坡等地质灾害降低到最低，在恢复的基础上提高土地利用率。

土地复垦后，耕作层的土壤大部分变为生土，不利于作物的生长，需要在深翻的同时，配方施肥，培肥土壤，提高土地质量。

4.2.2.具体施工方法：

4.2.2.1.土石方工程

1）土方开挖施工方法

1开挖前先挖好截水沟，保证排水畅通，并排除施工范围内的积水。

2采用纵向全断面、按设计要求由上而下逐层开挖，采用挖掘机挖装土，自卸车运输的方法。

施工过程中及时测量检查，避免超欠挖，做到边挖边修整边坡，避免二次刷坡作业，达到线型流畅，坡面平顺，边坡稳定。

3开挖至设计标高顶面0.3M时，加强横纵坡检查控制，用推土机、平地机配合施工，不扰动原状土层，经反复重压且达到0.93以上密实度后再进行清平处理，达到设计标高。

⑧开挖中发现原土层性质变化时，如需要修改边坡坡率，及时报请监理工程师批准后执行。

5开挖中发现图纸未示的底下管道、缆线和其它结构物，立即报告监理及有关部门，并停止作业，保护现场，待得到妥善处理后恢复施工。

6挖方时避免影响附近结构物的稳定和安全。

2）、石方开挖施工方法

1、爆破前，制定爆破施工工艺，确定爆破作业器材的存放点、数量、警卫、收发、安全措施，并报有关部门批准及监理工程师审定。

所有参加爆破施工的人员集中学习有关法律法规，同时由爆破工程师组织进行爆破施工作业的技术技能培训。

2爆破参数选择

通过现场对岩性的调查，根据理论计算、经验类比的方法，设计爆破

参数，施工时通过试炮予以调整确定。

根据我单位以往的施工经验，施工时拟采取大孔距、小排距、耦合装药、非电毫秒雷管微差起爆等技术，达到需要的石块粒径要求，以提高爆破效果，减少二次解小工作量。

具体爆破参数选择由现场施工时通过试炮确定，参数设计时，科学合理设计炮孔结构、装药量、装药方式及起爆顺序等参数。

炮孔直径D=110mm，炮孔垂直布放，平面布置成正方行或梅花形。

光面爆破：

炮孔间距二（12~16）d,同时根据介质情况和切割要求而定，平整度要求高的，a应适当小下一些；反之，则a可大一些。

岩石坚固、整体性好的,a可取大值；反之,则取小值。

光爆层厚度，即最小抵抗线wv0.5~0.8m为宜，同时还应根据介质进行调整。

周边炮眼密集系数E=a/w，根据试验和工程实践经验，一般情况取

0.8~1.0比较合适。

孔深L,采用预留光面层法孔深可达2.5~3.0m,如果是全断面一次爆破,周边眼深度一般为1.5~2.0m。

周边眼的偏斜度,一般为30~50

装药量Q=KawH

H—开挖厚度或切割厚度m

K—单位炸药消耗量，按照爆破岩石的物理力学特性和坚固性取值,参照手册或定额资料确实。

3布孔、钻孔：

严格按照设计布孔、钻孔，装药前须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求,孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块及孔内有无积水,如发现不符合要求及时处理,进行补孔,严禁少打孔、多装药。

钻孔结束后进行封盖孔口或设立标志。

双壁路堑采用直孔、斜孔结合,横向临空爆破，中间拉槽边坡光面爆破，半壁采直孔、斜孔、边孔结合，纵向临空爆破，边坡光面爆破主炮孔采用“方格”型，光爆孔采用“一字型”。

3装药与堵塞：

潜孔爆破采用连续装药结构，堵塞炮孔采用粘性黄土，边回填边捣实；预裂爆破采用间隔装药，按设计装药量每隔一定距离将药卷捆在导爆索上，堵塞采用保留装药段药卷与孔壁间的空隙，只用土填塞孔口未装药段；中深孔松动爆破采用上下隔段装药，炮孔底部装计算所需炸药的2/3，炮孔中间部位装其余的1/3，底部与中间部位炸药回填介质隔开，填塞炮孔采用粘性黄土。

施工时严格按设计装药、填塞炮孔，如发现堵塞应停止装药及时处理，严禁用钻具或铁器处理装药堵塞的炮孔。

5起爆网络：

采用导爆管起爆，起爆系统采用并串网络，网络敷设前，检查起爆材料的质量、数量、段别并编号分类，严格按设计敷设网络。

网络经检查合格并具备安全起爆条件时方可起爆，起爆点设在安全检查地带，起爆后30分钟，经爆破员安全员检查后，确认无瞎炮或其它不安全隐患后，解除警戒。

6根据飞石距离确定爆破警戒区，做好明显标志标记，在实施爆破时派专人警戒，以防止人、畜及车辆进入警戒区，保证安全。

每次爆破后必须清理完松动岩石，并仔细检查山坡是否有产生滑坡或塌方危险，确认无危险后才能进行下一次的钻孔工作。

7观测：

路堑开挖施工过程中应对边坡的稳定情况进行观测，观测分下面三项内容：

a、坡项地面观察：

在整个施工过程中，应定期对坡顶以外50M范围内进行查看，主要查看地表土有无裂隙，裂隙的深度边通性及充水状况，发

现情况应及时排除裂隙水并堵封裂隙。

b、边坡坡面观察：

观察开挖断面的地质剖面，岩层产状，节理发育及地下水出露情况。

c、观测桩测量：

在边坡平台上设置观测桩进行位移、高程的测量，测量采用全站仪进行，精度应达到允许值以内，每爆破一次观测一次，平时每日观测一次。

遇有变化应立即反馈，及时研究对策措施。

3石块解小：

超过填料粒径要求（300毫米）的石块采用液压破锤解小后再运到路基上填筑，保证路基填料粒径满足规定的要求。

使用反铲挖掘机、装载机分多个工作面进行挖装，12T自卸车运输。

③及时清除边坡上危石、悬石。

危石清除后，若岩体坡面节理裂隙等结构面仍较为发育，则进一步施以挂网喷射混凝土防护。

迪石方开挖至设计场坪标高以下20厘米左右后用土回填至设计标高

（最薄处压实后，其厚度不小于10厘米）。

4.2.2.2.水土保持工程

岩石通透性较好，一般降水，可渗入其中，不会发生地表迳流。

但有外来源，集水面增大，此种情况会引起滑坡、塌方等地质灾害，故堆放岩石首先要注意其安全性。

岩石山在降雨程度较大时会引起面蚀，面蚀严重时，可进而形成浅沟和切沟。

因此首先必须作好水土保持工程。

本工程按岩土相间进行施工，即平辅一层岩石，再平辅一层土层，原则上岩石层厚度按3—4m土层厚度按1—

2m考虑。

这样可增大岩土体的稳定性。

4.2.2.3.覆土复垦的厚度

工程施工过程将早期开挖的原地表的土壤层单独堆放，待剥离岩石堆放到指定高度后，再将之平铺其上，以保证未来土地的养分。

同时，为了保持人工土壤中的水分，在其底部回填0.5左右的亚粘土或粘土，形成人工隔水层，然后回填亚砂土。

回填总厚度不小于0.6m。

4.2.2.4.地块划分及排水

本区最终造成的土地面积较大，首先布设道路网络和划分地块。

确定水平田

面净宽、田坎高度及坡角。

地块的大小根据当地村民的实际需要进行划分。

同时在道路网络的一侧预留排水沟以便排水。

4.2.2.5.复垦土地的边坡

由于的、复垦土地的高度较大，为防止边坡在施工中出现滑坡、水土流失的地质灾害的发生，在回填时边坡角不大于35°。

同时在边坡上种植林木和牧草。

另外，在边皮上建设拍棱坎，对土地进行进一步护理。

在土的含水量为14%时拍棱。

现场掌握最佳含水量的方法是，将土用手捏成团，自由落地碎开时，土中含水量最佳。

4.3.植树造林

4.3.1.乔灌木种植工程种植前的准备，乔灌木种植工程是绿化工程中十分重要的部分，其施工质量的好坏直接影响绿化效果，在施工前必须做好以下准备。

（1）场地清理及平整

（2）按谁要求覆土及分层碾压

（3）定点放线、测出苗木栽植位置和行间距

4.3.2.树木移植与养护

（1）选苗根据设计提出对规格和树形的要求外，选择生长健壮、无病虫害、无机械

损伤、树形端正和根系发达的苗木。

（2）修剪其主要目的是为了减少水分的散发保证树木成活。

修剪时其修剪量依不同树种要求有所不同。

灌木的修剪要保持其自然树形，短截时应保持外低内高。

（3）栽植栽植裸根乔、灌木的方法是一人用手将树干扶直，放入坑中，另一个将坑边的好的土填入。

大泥土填入一半时，用手将苗木向上提起，使根茎交接处与地面相平，然后将土踏实。

继续填入好土，直到与地平或略高于地平为止，并随即将浇水的土堰做好。

（4）养护栽植较大的乔木时，在栽植后应设支住支撑，以防浇水后大风吹倒苗木，栽植树木后24h内必须浇上第一遍水，水要浇透，使泥土充分吸收水分，树根紧密结实以利根系发育。

4.3.3.树木定植

（1）、定植的准备工作在定植前首先进行场地的清理和平整，然后按设计图纸的要求进行定点放线，在挖移植坑时，要注意坑的大小应根据树种及根系情况、土质情况等而有所区别，一般在四周加大30-40m,深度比木箱深20cm，土坑要求上下一致，坑壁直而光滑，坑底要平整，中间堆一20cm宽的土埂。

（2）、卸车

树木遇到工地后要及时用起重机卸放，一般都卸放在定植坑旁，保证不妨

碍其它工作进行

（3）、栽植用起重机配合栽植，由人掌握好定植方向，及时填土压实，并浇足水。

4.3.4.蓄、排水工程本工程由两种排水沟，一种采用自然方法施工，即沿着山体自然水流的小沟

略加开挖，就势铺一些碎山石，沟深控制在30cm-50cm另一种采用70厚混凝

土作底面，沟深控制在15m沟宽控制在100cm并在两边做10cm的翻边，混凝土做法同4.1.3；蓄水池为一简易蓄水处，在山底选一有利位置，用挖掘机开挖长50m宽10m2m的长方形水池，必要时底面铺膨润土，以防渗。

4.4.河道改治

4.4.1.包括xx河道改治和xx河河道改治，大致呈东西走向，与原xx村开挖的河道相贯通。

改治方案如下：

XX新河道全长2300m新河道宽60m预计动用土石方量680万m；最终河底标高875—896m设计河道边坡值50—55°；修筑护河顺水坝4600m坝高2.5m，宽0.8—1.0m。

xx河新河道全长1000m新河道宽50m预计动用土石方量300万m；最终河底标高875—885m设计河道边坡值50—55°；修筑护河顺水坝2000m坝高2.5m宽0.8—1.0m。

4.4.2.具体施工方法

（1）测量放样。

标识出开挖范围和位置然后用人工清理开挖区域内的树木和有碍杂物清理范围延伸至开挖线外侧3米的距离并将开挖边线3米以内的树根清除。

开挖区域清理完毕后即开始按设计要求施工边坡上部地面截排水系统。

（2）基础开挖。

1基础开挖应在旱地开挖。

对于基础开挖后出露的软弱岩层和泥化破碎带区域，认真采取排水、堵水等有效处理措施。

2基础开挖应自上而下进行，并应对开挖边坡进行修整和清理，使边坡处于安全状态。

3开挖区做好排水设施，边坡坡脚应开挖好排水沟槽和设置必要的排水设施。

4对岸坡高度大于2m的陡坎及反坡，采用机械配合人工将岸坡削成不陡于

1:

0.3的坡，或采用回填砼进行处理，处理方案先报监理同意。

5基础开挖后，及时对基础缺陷处理，坑槽内清除浮渣、充填物渣至设计规定的深度。

（3）施