土方开挖施工方案.docx
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土方开挖施工方案
烟台市委党校新校区（一期）工程
土方开挖施工方案
编制单位：
中建八局第二建设有限公司
编制日期：
2009年8月31日
目录
一、工程概况2
1.1工程概况2
1.2场地地形地貌2
1.3地层岩性2
1.4地下水3
二、编制依据3
2.1图纸及勘查报告3
2.1现行国家或地方规范、标准3
三、基坑机械挖土施工方案3
3.1施工准备4
3.1.1技术准备4
3.1.2材料准备4
3.1.3主要机具4
3.1.4作业条件4
3.2施工工艺5
3.3主要施工方法5
3.3.1挖土堆放区及机械的选择5
3.3.2土方开挖顺序6
3.3.3挖土机械的基本作业方法6
3.3.4坡道位置和车辆出进出场道路7
3.3.5基坑外挖总平面图7
3.3.5降排水措施7
3.3.6施工用水、用电7
四、土方工程施工要点及注意事项7
4.1土方开挖注意事项7
4.2土方开挖施工中的质量控制要点7
4.3土方机械施工要点8
4.4质量保证措施9
五、成品保护及安全环保措施9
4.1成品保护措施9
4.2安全环保措施10
六、附图12
一、工程概况
1.1工程概况
烟台市委党校新校区（一期）工程位于烟台莱山新区行政中心内，港城东大街（烟台市检察院办公大楼南对面）南侧。
该工程为新建教学建筑，主要用于干部的教学培训。
本工程建筑面积60220㎡，地上建筑面积54190㎡，地下建筑面积6030㎡，分A、B、C三区，其中A区由办公及附属用房、餐饮、活动及附属用房、大堂、学员公寓组成，设地下室一层，为框架剪力墙结构，桩伐基础；B区教学楼地上四层，会议中心地上三层，为框架结构，采用独立基础；C区地上五层，框架结构，采用独立基础。
1.2场地地形地貌
拟建工程场区原有地形较平坦（原有标高为3.15～4.70米），场区西部因人工无序堆填而起伏较大，现有地形西高东低，地面标高为3.15～8.46米，地表相对高差5.31米。
场地地貌单元为冲洪积平原。
根据建设场地踏勘的情况结合招标文件提供的图纸要求，以建筑物±0.00m标高计算（下面所述表高计算方法均同），大部分基坑开挖区域现场标高约在-2.50m左右。
1.3地层岩性
地层岩性见表1.3-1地层岩性表。
表1.3-1地层岩性表
层号
岩性
厚（m）
Es（Mpa）
ak（Mpa）
qslk（Mpa）
qpk（Mpa）
1
素填土
0.505.50
1-1
耕土
0.501.00
2
粉质粘土
0.503.20
5.59
100
3
中砂
0.502.70
8.50
120
50
4
淤泥粉质粘土
1.003.50
4.84
85
26
5
角砾
0.703.50
19.50
240
110
6
粉质粘土
2.106.10
7.66
170
65
7
角砾
0.505.70
21.50
180
130
8
粉质粘土
1.003.50
12.20
250
90
9
全风化云母片岩
0.702.50
9.0
220
90
9-1
全风化变粒岩
0.801.50
10.0
240
90
10
强风化云母片岩
1.50~9.70
30.0
400
180
7500
10-1
强风化变粒岩
1.00~4.00
25.0
380
180
7000
10-2
强风化花岗岩岩脉
2.00~5.00
35.0
500
60
8500
11
中等风化云母片岩
1.50~5.00
750
1.4地下水
场区地下水类型为第四系孔隙潜水和孔隙承压水。
地下水混合稳定水位（与潜水位相同）埋深1.10～6.40米，标高1.96～2.21米。
地下水位变幅受降水、蒸发和开采条件影响，全年之中7～9月份最高，4～6月份最低，1～3月份为两者之间，水位变化幅度1.50米左右。
地质勘察部门提供的抗浮设计水位高程2.5米；本场区地下水对混凝土无腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替条件下具弱腐蚀性，在长期浸水条件下，对钢结构具强腐蚀性。
二、编制依据
2.1图纸及勘查报告
1、烟台市委党校新校区（一期）工程施工图纸。
2、中国共产党烟台市委党校新校区（一期）工程勘察报告。
2.1现行国家或地方规范、标准
1、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
2、《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）
3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
4、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
5、《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）
6、《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）
7、《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
三、基坑机械挖土施工方案
烟台市委党校新校区（一期）工程基坑开挖工程为无支护结构的自然放坡基坑开挖，场地周围开阔，采用45度自然放坡，边坡保护方法见《烟台市委党校新校区（一期）工程降水及支护施工方案》。
本工程基坑土方采用机械挖土，即用推土机、装载机、挖掘机等设备开挖，配套自卸汽车进行运输。
具有操作机动灵活、运转方便、生产效率高、施工速度快等特点。
坑底预留200mm厚土层由人工挖掘修整。
3.1施工准备
3.1.1技术准备
1、开挖情况：
根据烟台市委党校新校区（一期）工程施工图纸和地质勘察报告，A区主楼基础为预应力管桩-筏板基础，筏板厚度1.6米，A区裙房为独立基础，筏板厚度0.4米，B区、C区为独立基础。
基底标高为-7.5米，扣除垫层及防水层等施工做法的厚度，基坑实行土方大开挖至基础底标高为-7.65米，ABC区基坑开挖基本联为一体。
经过现场实际测量现地坪平均标高为-2.5米，确定大面积挖土深度在5.15米左右（包含200mm土层人工清理），可采用机械一次开挖。
由于场地周围开阔，相邻无建筑物及构筑物，基坑边坡采用45度自然放坡。
2、测量放线工作：
根据建设单位提供的永久性坐标、水准点，按建筑物总平面和建筑红线要求，引测到现场。
在建筑物周围，设置测量控制基线、轴线和水平基准点，做好轴线控制的测量和校核。
轴线控制网应避开建筑物、构筑物、机械操作运输线路，并设保护标志。
放出基坑土方开挖上口和下口的灰线及上下坡道位置的灰线。
3、对参加施工人员进行详细的技术和安全文明施工交底。
3.1.2材料准备
1、采用边开挖边保护，需准备保护用材料（如塑料布、钢丝网、水泥等）。
2、应准备好基础施工材料，以便验槽后可以立即进行基础工程的施工，防止晾槽时间过长。
3.1.3主要机具
1、机械：
装载机、液压反铲挖掘机、自卸汽车、水泵等。
本工程采用斗容量为1.2m3反铲挖土机，土方运输采用15t～20t自卸汽车，平均每辆车的运输能力为10m3/次，分区施工。
2、工具：
吊土斗、铁锹、十字镐、大锤、钢钎、钢撬棍、手推车等。
3.1.4作业条件
1、现场三通一平已完成，地上地下障碍物已清除或地下障碍物已查明。
2、基坑开挖的测量放线工作已完成，并经验收符合设计要求。
3、开挖现场的地表水已排除，采用降水措施时，水位已降至基底500mm以下。
4、土方堆放场地已落实，如需机械倒运土方时，土方的装载、运输、堆高或平整的机械设备已落实。
5、参加施工人员已进行了技术、安全和文明施工的交底。
3.2施工工艺
工艺流程
降、排水→测量放线→土方开挖→边坡修整或支护→基底整平→验槽→垫层施工
3.3主要施工方法
3.3.1挖土堆放区及机械的选择
1、土方概况
烟台市委党校工程地下建筑面积6030㎡，基坑低开挖边线周长约900米，面积约15000m2，基坑放坡上边缘线周长约950米，面积18810m2，大面积开挖深度在5米左右，总开挖土方量约为85000m3。
根据现场实际情况，土方施工工程量较大，挖出土方中的垃圾土、渣土等外运至业主指定弃土地点，能用于回填的好土现场堆放于场地南侧围挡以南区域，以备回填使用，围墙处预留了运输车出入口。
土方开挖完毕此出入口进行封闭。
2、基础特点分析
根据A区主楼基础8~14/Y~V轴线为预应力管桩基础，桩中心间距为1.8米，桩间净距1.3米，桩顶埋深在现有地坪下0.5米。
A区裙房及B、C楼为独立基础。
3、机械选择及作业特点
综上所述并结合土质情况、地下水位高低、开挖深度、进度要求等采用斗容量为1.2m3液压反铲挖掘机，具有操作灵活，挖土、卸土均在地面作业，不用开运输道的优点。
作业特点如下：
（1）开挖地面以下的土；
（2）最大挖土深度4~6米；
（3）可装车和两边甩土、堆放；
（4）较大较深基坑可用多层接力挖土；
（5）土方外运应配备自卸汽车。
根据土方开挖的工期安排及每日的土方调运量，现场采用的开挖机械大宇220型反铲挖掘机4台，配套的自卸汽车16辆。
大宇220型反铲挖掘机的技术性能参数如下：
铲斗容量
动臂长度
最大卸载半径
最大卸载高度
最大挖掘半径
最大挖掘深度
1.2m3
7.4m
9.9m
6.9m
11.5m
7.3m
土方运输采用15t~20t自卸车配合。
运输距离约为400米，故挖土效率较高。
3.3.2土方开挖顺序
本工程土方采用机械开挖，坑底需预留200mm厚土层，由人工挖掘修整、清底找平，避免超挖和基底土遭受扰动。
机械开挖深度在5米左右，可直接垂直开挖至设计标高处。
A区主楼部分考虑到管桩间距密，坑底200mm厚土层大开挖时由人工配合清理、修整一次到坑底标高后，立即进行垫层施工，以避免基底遭受扰动，降低地基承载力。
A区裙房及B、C区坑底200mm厚土层由小型液压反铲挖掘机PC-2型及人工配合到设计标高。
A区土方开挖顺序由东向西进行，C区由北向南进行，B区由东向西进行，自卸车将弃土运经场地西南出入口运输至堆放区。
3.3.3挖土机械的基本作业方法
反铲挖掘机的挖土特点是“后退向下，强制切土”。
本工程根据挖掘机的开挖路线土方作业采用沟端开挖方法。
反铲挖掘机停于沟端，后退挖土，同时向沟一侧弃土装车运走，挖掘宽度可不受机械最大挖掘半径的限制，臂杆回转半径仅45~90度，同时可达到最大挖掘深度。
本工程基坑较宽，采用如图3.3.3所示的方法，挖据宽度为有效挖掘半径的两倍，运土自卸汽车布置于反铲的一侧，以减少回转角度，提高生产效率。
对于本工程的较大面积的基坑开挖，反铲可做之字形移动。
3.3.4坡道位置和车辆出进出场道路
按照开挖深度和开挖顺序及现场水井井点的布置，在A区及B区西侧一面修筑10%～15%坡道，坡道宽度7米，作为机械和运土汽车进出通道。
挖出之土方运至弃土场堆放，最后将斜坡道挖掉。
3.3.5基坑外挖总平面图
烟台市委党校新校区（一期）工程基坑土方开挖施工总面图见附后。
3.3.5降排水措施
详见《烟台市委党校新校区（一期）工程降水及支护施工方案》。
3.3.6施工用水、用电
详见《烟台市委党校新校区（一期）工程临时水电施工方案》。
四、土方工程施工要点及注意事项
4.1土方开挖注意事项
1、本工程基坑边坡开挖应采取沿等高线自上而下，分段依次进行。
挖土过程中，测工必须在场及时提供控制标高点，以防止基槽超挖。
2、基坑边缘不得堆置土方，堆置的建筑材料，或沿挖方边缘移动运输工具和机械，应距基坑上部边缘不少于2m，堆置高度不应超过1.5m。
坡底距离基础外边距离不少于0.8米，预留工作面及坑底排水沟宽度。
3、基坑周围地面应进行防水、排水处理，严防雨水等地面水浸入基坑周边土体。
4、基坑开挖完成后，应及时清底、验槽，进行以下到工序的施工，以减少暴露时间，防止暴晒和雨水浸刷破坏地基土的原状结构。
5、本工程在大型挖土及降低地下水位时，应经常注意观察附近已有建筑或构筑物、道路、管线，有无下沉和变形。
如有下沉和变形，应与设计和建设单位研究采取防护措施。
6、土方开挖中如发现文物或古墓，应立即妥善保护并及时报请当地有关部门来现场处理，待妥善处理后，方可继续施工。
7、挖掘发现地下管线（管道、电缆、通讯）等应及时通知有关部门来处理，如发现测量用的永久性标桩或地质、地震部门设置的观测孔等亦应加以保护。
如施工必须毁坏时，亦应事先取得原设置或保管单位的书面同意。
8、土方开完完后立即进行边坡的保护施工。
4.2土方开挖施工中的质量控制要点
1、对定位放线的控制
控制内容主要为复核建筑物的定位桩、轴线、方位和几何尺寸。
根据本工程的规划红线，按设计总平面图复核建筑物的定位桩。
可采用经纬仪及标准钢卷尺进行检查校对。
按设计基础平面图对基坑的灰线进行轴线和几何尺寸的复核，并检查方向是否符合图纸的朝向。
工程轴线控制桩设置离建筑物的距离大于两倍的挖土深度；水准点标高可引测在已建成的沉降已稳定的建筑物上，或在建筑物稍远的地方设置水准点并妥加保护。
挖土过程中要定期进行复测，校验控制桩的位置和水准点标高。
2、对土方开挖的控制
控制内容主要为检查挖土标高、截面尺寸、放坡和排水。
本工程为深5m左右的浅基坑可一次开挖。
在接近设计坑底标高或边坡边界时应预留200mm厚的土层，用人工开挖和修整，边挖边修坡，以保证不扰动土和标高符合设计要求。
遇标高超深时，不得用松土回填，应用级配砂石夯实到设计标高；当地基局部存在软弱土层，不符合设计要求时，应与勘察、设计、建设部门共同提出方案进行处理。
截面尺寸应按照龙门板上标出的中心轴线和边线进行，经常检查挖土的宽度，检查可用经纬仪或挂线吊线锤进行。
挖土必须做好地表和坑内排水、地面截水和地下降水，地下水位应保持低于开挖面500mm以下。
3、劳动力安排
机械挖土过程中，土建要配备足够的人工，每台挖土机每班配备45人，机械挖完边坡后由人工及时修坡到设计坡度，做到坡度平整，清槽修坡，将土送至挖土机开挖半径。
分层开挖至基坑底标高，同时底部预留200mm厚土层由人工配合清理。
4、基坑验收
基坑开挖完毕应由施工单位、设计单位、监理单位、质量监督部门等有关人员共同到现场进行检查、鉴定验槽，核对地质资料，检查地基土与工程地质勘察报告、设计图纸要求是否相符合，有无破坏原状土结构或发生较大的扰动现象。
一般用表面检查验槽法，必要时采用钎探检查、或洛阳铲探检查，经检查合格，填写基坑槽验收、隐蔽工程记录，及时办理交接手续。
4.3土方机械施工要点
1、大面积基础群基坑底标高不一，机械开挖次序一般采取先整片挖至平均标高，然后再挖个别较深部位。
2、基坑边角部位，机械开挖不到之处，应用少量人工配合清坡，将松土清至机械作业半径范围内，再用机械掏取运走。
人工清土所占比例一般为1.5%~4%，修坡以厘米作限制误差。
3、挖掘机、运土汽车进出基坑的运输道路，应尽量利用基础一侧或两侧相邻的基础（以后需开挖的）部位，使它互相贯通作为车道，或利用提前挖除土方后的地下设施部位作为相邻的几个基坑开挖地下运输通道，以减少挖土量。
4、机械开挖应由深而浅，基底及边坡应预留一层200mm厚土层用人工清底、修坡、找平，以保证基底标高和边坡坡度正确，避免超挖和土层遭受扰动。
5、做好机械的表面清洁和运输道路的清理工作，以提高挖土和运输效率。
6、基坑土方开挖可能影响邻近建筑物、管线安全使用时，必须有可靠的保护措施。
7、机械开挖施工时，应保护井点、支撑等不受碰撞或损坏，同时应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等定期进行复测检查。
8、当基坑开挖局部遇露头岩石，应先采用控制爆破方法，将基岩松动、爆破成碎块，其块度应小于铲斗宽的2/3，再用挖土机挖出，可避免破坏邻近基础和地基。
4.4质量保证措施
1、开挖前施工队做好技术准备和技术交底工作，施工工长要熟悉图纸，掌握现场测量及水位点的位置和尺寸
2、基坑开挖由操作技术较好的工人开挖一段后，经测工或质检人员坚持合格后，继续开挖，操作者换班时，要接挖深边坡操作方法，以确保开挖质量。
3、测工跟班作业随时掌握坡度和标高。
五、成品保护及安全环保措施
4.1成品保护措施
1、机械挖土作业应注意保护测量控制定位桩、轴线桩、水准基桩，防止被挖土和运土机械设备碰撞、行驶破坏。
2、基坑四周应设排水沟、集水井，场地应有一定坡度，以防雨水浸泡基坑和场地。
3、夜间施工应设足够的照明，防止地基、边坡超挖。
4、在斜坡地段挖土时，应遵循由上而下、分层开挖的顺序，以避免破坏坡脚，引起滑坡。
5、在软土或粉细砂地层开挖基槽（坑）和管沟时，应采用轻型或喷射井点降低地下水位至开挖基坑底以下0.5～1.0m，以防止土体滑动或出现流砂现象。
6、基槽（坑）和管沟开挖完成后，应尽快进行下一道工序施工，如不能及时进行施工，应预留一层200mm以上土层，在进行下一道工序前挖去，以避免基底遭受扰动，降低地基承载力。
4.2安全环保措施
1、开挖边坡土方，严禁切割坡脚，以防导致边坡失稳；当山坡坡度陡于1/5时，或在软土地段，不得在挖方上侧堆土。
2、机械行驶道路应平整、坚实，必要时，底部应铺设枕木、钢板或路基箱垫道，防止作业时下陷；在饱和软土地段开挖土方，应先降低地下水位，防止设备下陷或基土产生侧移。
3、机械挖土应分层进行，合理放坡，防止塌方、溜坡等造成机械倾翻、淹埋等事故。
用推土机推土，铲刀不得超出坡沿，以防倾覆。
陡坡地段推土需设专人指挥，严禁在陡坡上转弯。
正车上坡和倒车下坡的上下坡度不得超过35°，横坡不得超过10°。
4、多台挖掘机在同一作业面机械开挖，挖掘机间距应大于10m；多台挖掘机在不同台阶同时开挖时，应验算边坡的稳定，上下台阶挖掘机前后应相距30m以上，挖掘机离下部边坡应有一定安全距离，以防造成翻车事故。
5、在有支撑的基坑中挖土时，必须防止碰撞支撑，在坑沟边使用机械挖土时，应计算支撑强度，危险地段应加强支撑。
6、机械施工区域禁止无关人员进入场地内。
挖掘机工作回转半径范围内不得站人或进行其他作业。
土石方爆破时，人员及机械设备应撤离危险区域。
挖掘机、装载机卸土，应待整机停稳后进行，不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过；装土时任何人都不得停留在装土车上。
7、挖掘机操作和汽车装土行驶要听从指挥；所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶，防止撞车。
8、挖掘机行走和自卸汽车卸土时，必须注意上空电线，不得在架空输电线路下工作；如在架空输电线路一侧工作时，垂直与水平距离分别不得小于2.5m与4～6m（110～220kVA时）。
9、夜间作业，机上及工作地点必须有充足的照明设施，在危险地段应设置明显的警示标志和护拦。
10、冬期、雨期施工，运输机械和行驶道路应采取防滑措施，以保证行车安全。
11、采用降排水措施时，抽出的水应有组织地排放至指定位置，不得任其漫流而污染场地环境。
12、运输土方的车辆如需在场外行驶时，应用加盖车辆或采取覆盖措施，以防遗洒污染道路和环境。
13、如在居民区附近施工时，噪声大的机械夜间应禁止施工，以免影响居民休息。
六、附图
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