市政工程排水工程 深基坑专项施工方案.docx
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市政工程排水工程深基坑专项施工方案
第一章编制依据
根据设计图纸标明，本工程设计雨、污水管道深度均在4.5-6.5米之间，均为开槽埋管施工，切深度大于5米，需要编制专项施工方案。
在认真的阅读图纸、设计规范及相关资料的基础上编制如下：
深基坑专项施工方案。
1、牛栏山镇府前街市政工程-排水工程（滑雪馆北路-南一号路）；
2、给排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）；
3、北京市市政工程设计研究总院提供道路平面图，纵断面及横断面图；
4、牛栏山镇府前街市政工程管线设计综合（滑雪馆北路-南一号路）；
5、建筑施工计算手册。
6、北京市牛栏山半壁店住宅项目岩土工程勘察报告
第二章工程概况
一、工程概况
本工程为牛栏山镇府前街雨、污水管线，其设计起点为南一号路，终点为滑雪馆北路，雨水管道总长987米，其中主管道长689米，管径为D400-D1800，支管道长298米，管径为D600-D1400；污水管道总长为950米，其中主管道长683米，管径为D500-D800，支管道长267米，管径为D400-D500。
二、工程地质和水文条件
2.1、地形地貌
本工程地属北京市顺义区牛栏山镇，海拔高程50~100m，地势平坦、开阔，北高南低。
坡洪积台地沿低山或基岩残五总体上呈北西向分布，主要由含砾砂质粘土、含砾粘质砂土及含砾粘土组成。
无水池、鱼塘，多为种植地。
其钻孔波速测试成果图如下：
2.2、地质岩层
2.2.1、人工填土层
第②层粉质粘土、粘质粉土素填土：
换褐色、湿、可塑（粉质粘土），稍密（粘质粉土）主要成分为粘质粉土和粉质粘土，含有砖渣、植物根。
该层夹以砂质粉土为主的①1砂质粉土素填土，以建筑垃圾为主的①2层杂填土，以粉砂为主的①3粉砂素填土。
该层层厚0.3～5.0米，层底标高介于40.87-47.18m。
2.2.2、新近沉积沉积层
第②层粉质粘土、粘质粉土：
褐黄色，湿，中密，含姜石、云母、氧化铁。
该层夹②1层粉质粘土、重粉质粘土，②2层粘土②3层粉细砂。
第②1层粉质粘土、重粉质粘土：
黄褐色，可塑，湿，含云母、氧化铁。
第②2层粘土：
黄褐色，可塑，湿，含云母、氧化铁。
第②3层粉细砂：
黄褐色，中密，湿，含云母。
本层总层厚3.4～9.3米，底层标高介于35.57～39.49m。
2.3、工程地水文地质条件
第一层地下水静止水位埋深介于4.10m-14.10m，静止水位标高介于31.32m-37.47m，地下水类型为上层滞水，主要由大气降水、农田灌溉等补给，以垂直蒸发排泄。
第二层地下水静止水位埋深介于11.00m-18.80m，静止水位标高介于26.15m-31.24m。
地下水类型为潜水局部具有微承压性，以地下径流为主要的补给和排泄方式。
三、施工场地条件
本工程北起南一号路，南至滑雪馆北路，途径府南路。
拟建管道东侧为现状水泥路，路宽5.2米，距管道中线10米。
为保证该处道路正常通行，故保留现状水泥，将施工硬质围挡搭设至此；其西侧为荒地、种植地，以征拆完毕。
四、沿线障碍详查
4.1、管线详查
经业主协调，我方进场后对现场构筑物、地下管线做了详细的调查。
如下图所示：
K0+607处联通通信板块横穿设计排水管道沟槽,埋设深度约1.1米，K0+610处电力电缆横穿设计排水管道沟槽，埋设深度约0.8米，K0+613处移动通信管线横穿设计排水管道沟槽，埋设深度约0.8米，及K0+320-K0+620段沿线电线杆，电线杆均处于排水管道沟槽上口线外侧，共7根。
4.2、管线保护措施
4.2.1、横穿管线保护措施
对于Y2-Y3、W2-W3段沟槽上开口约10.5米，施工该处管道时该三处横穿管线联通通信、移动通信、电力电缆将有10.5米处于悬空状态。
经过协商联通板块同意将板块破除，对电缆实施悬吊处理；移动通信、电力电缆也将采用悬吊保护方式。
我方采用双排T30工字钢架与沟槽上口上，两侧搭沟槽边坡0.8米，搭接处浇筑0.2米厚C20混凝土垫层
如下图所示：
4.2.2、电线杆保护措施
道路桩号K0+320-K0+620段沿线栽植电线杆位于排水工程沟槽西侧坡顶处，距离沟槽上坡顶0.5-1.1米，道路路堑施工完毕后其栽植深度约为0.4-0.6米，为保证电线杆稳固正常，我方采用斜边支撑法对其进行加固保护。
首先在线杆顶一下2米处放置一只夹箍，采用双排50角钢以45°角拉至沟槽上坡角反方向，用木桩固定。
如下图所示：
第三章沟槽开挖
一、技术准备
1.1、开槽深度计算
经过仔细阅读牛栏山镇府前街市政工程排水工程（南一号路-滑雪馆北路）设计图纸发现，K0+310-K0+620段为挖方路段，挖方深度均在0.6米以上。
考虑到该段雨水管道管径为D1600，污水管道为D500，其每延米余置土约为3.6-4.4立方米，折合到机动车道全宽断面，其计算深度为0.41-0.5米。
故我方在挖除道路路基土方时，将设计路基超挖0.4米并外弃，待管道沟槽回填完毕，剩余土方可填补道路土方超挖部分。
这样可将管道沟槽深度降至3.5-5.6米，大大提高了排水管道沟槽边坡稳定性。
1.2、开槽底口宽
由上述钻孔波速测试成果可知，本工程所处地段无地下水，且土质良好，可采用“一步大开槽”。
由于设计雨水、污水管线中间距2.5米，故该工程采用合槽施工。
其管道沟槽底部开槽宽度，可根据图集06MS201-1-9、06MS201-1-11计算得出。
B=2.5+D1/2+t1+a1+D2/2+t2+a2
式中：
B为管道沟槽底部的开槽宽度；
D1为雨水管道管节内径；
t1为雨水管道管节管壁厚度；
a1为雨水管道管一侧工作空间；
D2为污水管道管节内径；
T2为污水管道管节管壁厚度；
A2为污水管道管一侧工作空间；
2.5为雨、污水管道中线间距
则B=2.5+1.6/2+0.16+0.8+0.5/2+0.05+0.4
=4.96m（Y2-Y11、W2-W9段）
B=2.5+1.8/2+0.18+0.8+0.6/2+0.06+0.5
=5.24m（Y12-Y18、W11-W15段）
B=2.5+1.8/2+0.18+0.8+0.8/2+0.08+0.5
=5.36m（Y18-Y19、W15-W16段）
雨水管道砂石基础
二、沟槽开挖
在沟槽开挖之前，应根据施工环境、施工季节和作业方式，制定安全、易行、经济合理的堆土、弃土、存土、回运的施工方案。
2.1、沟槽深度
针对本工程为管道、道路综合工程，且现状道路地面线与设计路面线较为接近，故我项目部采用先挖路槽，再施工排水工程的方法。
考虑到该段雨水管道管径为D1600、D1800，污水管道为D500、D600、D800，其每延米余置土约为3.6-4.4立方米，折合到机动车道全宽断面，其计算深度为0.41-0.5米。
故我方在挖除道路路基土方时，将设计路基超挖0.4米并外弃，待管道沟槽回填完毕，剩余土方可填补道路土方超挖部分。
这样可将管道沟槽深度降至3.5-5.6米，大大提高了排水管道沟槽边坡稳定性。
2.2、开挖方式
排水管道沟槽开挖，采用分层开挖，共分三层，每层厚1.2-1.8米，台阶宽不小于8米。
挖土要遵循“纵向分段、竖向分层，先局部后整体”的原则进行。
如下图所示：
由于管槽开挖的土方量较大，每延米开挖出土量平均约28～30立方米，沟槽开挖工作用二台挖掘机开挖与人工配合的方式开挖，一台挖掘机（CAT330）负责管道沟槽开挖，另一台挖掘机（小松220）负责将沟槽土方均匀平摊在管道沟槽西侧的空场中。
土方堆置高度不超过1.5米，平摊完毕后采用黑色遮阳网严密苫盖，做到“土不漏面”。
施工现场平面布置如下图所示：
2.3、沟槽开挖注意事项
2.3.1、挖槽注意事项：
1）、严禁扰动槽底土壤，如发生超挖，严禁用土回填；
2）、槽底不得受水浸泡或受冻；
3）、沟槽允许偏差应符合如下标准：
沟槽允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
检验频率
检验方法
范围
点数
1
槽底高程
0，-30
两井之间
3
用水准仪测量
2
槽底中线每侧宽度
不小于规定
两井之间
6
挂中线用尺量每侧计3点
3
沟槽边坡
不陡于规定
两井之间
6
用坡度尺检验每侧计3点
4）、如槽底超挖，且不超过15厘米，可用原土回填夯实，其密实度不得低于原天然地基土；超过15厘米者，可用石灰土分层处理，其相对密实度不得低于95%。
5）、当在深沟内挖土施工时，所有人员不得在沟槽内坐卧、休息，要在沟上设专人监视，防止塌方伤人。
2.3.2、土方堆置注意事项：
1）、沟槽开挖的堆土尽量堆于沟槽一侧，堆土线距边线不小于0.5-1米，堆土高度不宜小于1.5米；
2）、在线杆、变压器附近堆土时，其堆土高度要考虑到距线杆的安全距离；
3）、堆土不宜靠近建筑物外墙，如靠外墙堆土，其高度不得超过1.5米，防止堆土的侧墙压力将墙推到。
不得影响建筑物、各种管线和其他设施安全。
4）、沟槽土方堆置不得切断或阻塞原有排水路线，不得压盖任何管线井盖、雨水口测量标志，不得阻碍交通。
5）、为防止外水进入沟槽，堆土缺口应叠闭合防汛埂；
6）、沟槽土方堆置向槽一侧的堆土面，应铲平、拍实避免雨水冲塌。
2.3.3、沟槽开挖质量标准
沟槽开挖质量标准
序号
项目
允许偏差（mm）
检验频率
检验方法
范围
点数
1
槽底高程
50
每座
2
用经纬仪测量、纵横各计1点
2
基层高程
土方
±20
5
用水准仪测量
石方
+20，-200
3
基坑尺寸
-50,0
4
用尺量每边各计1点
4
基坑边坡
不陡于规定
4
用边坡尺量每侧各计1点
三、主要机械、劳力准备
拟投入的主要施工机械设备表
序号
机械或
设备名称
型号
规格
数量
国别产地
制造年份
额定功率（KW）
生产能力
备注
1
小松挖掘机
220
1
日本
2007
\
良好
2
小松挖掘机
300
1
日本
2009
\
良好
3
Cat挖掘机
330
1
美国
2009
\
良好
4
渣土运输车
10
济南
2007
\
良好
5
解放洒水车
BSZ5160GSSC3
3
北京
2009
\
良好
6
戴纳派克碾子
CC622
2
天津
2007
\
良好
7
戴纳派克碾子
CC92
2
天津
2007
\
良好
8
25T吊车
TA5240JRZQY250
1
山东
2007
\
良好
9
50T吊车
1
山东
2007
\
良好
10
推土机
T165—1
1
河北宣化
2008
\
良好
11
龙工装载机
龙工LG850
2
上海
2010
\
良好
12
冲击夯
MT-72FW
4
日本
2009
\
良好
劳动力计划表
单位：
人
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
2014年
8
9
10
11
司机
10
10
10
10
木工
5
5
5
5
瓦工
5
5
5
5
钢筋工
5
5
5
5
管道工
5
5
5
5
砼工
7
7
7
7
电焊工
3
3
3
3
电工
1
1
1
1
测量工
3
3
3
3
壮工
12
12
12
12
合计
66
66
66
66
注：
1.投标人应按所列格式提交包括分包人在内的估计劳动力计划表。
2.本计划表是以每班八小时工作制为基础编制的。
四、沟槽边坡坡度计算
土方开挖，一般应根据图的类别按施工及验收规范放坡，以保证边坡稳定和施工操作的安全。
但规范只作原则性规定，不够具体。
针对该工程我方通过如下方法确定沟槽最大安全边坡。
根据本工程特点，此处采用直线滑动面的边坡稳定性计算，如图所示；土楔ABC沿假设的滑动面AD滑动，其稳定系数K可按
K===（式1）
计算。
式中：
F—沿滑动面的抗滑力（KN）；
T—沿滑动面的下滑力（切向分力）（KN）；
N—沿滑动面的法向应力（KN）；
ω—滑动面对于水平面的倾斜角（°）；
f—边坡土体的内摩擦系数，f=tanφ；
L—滑动面AD的长度（m）；
φ—路堤土体的内摩擦角（°）；
c—路堤土体的单位黏结力（kPa）；
Q—土楔重量级路基顶面换算土柱的荷载之和（KN），以1米长计算。
当边坡为纯净的粗中砂（或卵砾石、碎）或干燥纯净的细砂时，可取c=0，则上述公式可简化为：
K==（式2）
若K=1.25，则tanω=0.8tanφ。
可知其边坡的正切值不宜大于土料摩擦系数的80%。
当Ｋ＝１时，土坡处于极限平衡状态；当Ｋ＞1，土坡稳定；当K＜1时，土坡不稳定。
其中最小的稳定系数相对应的滑动面即为最危险的滑动面。
Kmin不小于1.1～1.5.
经计算（式1）可简化为：
Kmin=（2a0+f）cotα0+2√α0（f+a0）cosα
由钻孔波速测试成果得土层的内摩擦角加权值φ=25°，黏聚力加权值c=14.7kPa，容重加权值γ=17.6kN/m³；由Y2-Y12、W2-W9沟槽横断面图得沟槽深为4.3-5.4米，拟采用1:
0.5的边坡，计算该工程边坡稳定性。
由cotα=0.5，所以α=63°26ˊ，cscα=1.1181;
因为摩擦系数f=tanφ=tan25°=0.4663，
a=2c/γH=0.3885,0.3093
Kmin=（2a0+f）cotα00+2√α0（f+a0）cosα
=（2×0.3885+0.4663）×0.5+2√0.3885×（0.4663+0.3885）
或=（2×0.3093+0.4663）×0.5+2√0.3093×（0.4663+0.3093）
=1.774＞1.5
或=1.522＞1.5，可知该路基边坡稳定。
五、管道安装
5.1、预应力混凝土管安装程序
排管—下管—清理管膛、管口—清理胶圈—上胶圈—初步对口找正—顶装接口—检查中线、高程—用探尺检查胶圈位置—锁管
5.2、安装方法
本工程管道安装采用吊链拉入法。
首先采用50T吊车将关节均匀放置在沟槽内已准备好的垫块上，要求前后连根关节承口、插口相对，无错茬。
调整第一节管节中线、高程，符合规范要求后，指示工人采用粗砂掖满管节两侧管塞，以稳定管节。
接着在已安装稳固的第一节管节上拴住钢丝绳并连接吊链，之后用钢丝绳将第二节管节与吊链相连，要求通过吊链连接两节管节的钢丝绳绷紧、对正。
两侧同步拉吊链，将已套好胶圈的插口经撞口后拉入第一节管节的承口中。
注意随时调整胶圈的位置和状况，及垫块的中线位置、高程。
5.3、注意事项
5.3.1、混凝土管安装时，承插口工作面和胶圈应清洗干净，套在插口上的胶圈应平直、无扭曲，安装时，胶圈应均匀滚动到位，放松外力回弹就位符合要求。
5.3.2、管节起吊安装不得过高，稍离槽底即可，可以使插口胶圈准确的对入承口八字内。
5.3.3、利用边线调整管身位置，使管节中线符合设计要求。
5.3.4、安装接口时，顶、拉速度应缓慢，并应有专人查看胶圈滚入情况，如发现滚入不匀，应立即停止顶、拉。
用錾子调整胶圈位置均匀后，再继续顶、拉，使胶圈达到承插口预定的位置。
5.3.5、预应力混凝土管不宜截断使用
5.3.6、钢丝绳与管节直接接触的部位，必须用木板、橡胶板等垫好，避免钢丝绳将管节勒坏。
第四章检测控制措施
一、工程概况
本工程管道施工，管线桩号长度约0.68km，设计开挖深度最大5.8米。
安全等级一级。
根据现行规范规程和设计要求，为确保基坑结构及周围环境的安全，在基坑施工的全过程中，要求对基坑及周围环境（三倍基坑开挖深度范围内）作连续监测。
二、监测方案设计依据
2.1、本工程监测执行如下规范规程：
2.1.1、本项目设计文件；
2.1.2、《工程测量规范》GB50026-2007，国家标准；
2.1.3、《建筑基坑支护工程技术规程》DBJ/T15-20-97；
2.1.4、《建筑变形测量规程》JGJ8-2009，行业标准。
2.1.5、建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009（GB50497-2009）
根据设计要求，各监测项目及数量如下：
2.2、管道监测设置
序号
观测项目
数量
单位
备注
1
管线基坑支护结构顶部水平位移及沉降
15
点
观测点距20米
2
管线基坑支护结构周围土体测斜
60
孔
观测点距20米，深度为5～7米
3
三、监测技术要求
3.1、点位布施
根据本工程实际条件我方对基坑底隆起、基坑边坡沉降、水平位移、地下管沉降线分别进行监测。
3.1.1、平面控制点设置
平面控制网点选在基坑影响范围外（3倍基坑开挖深度以外）已有建筑物或构筑物。
平面控制点做法：
埋设反射棱镜。
3.1.2、水准基点设置
水准基点即高程起算点，埋设于基坑影响范围之外。
水准基点选在基坑影响范围外（3倍基坑开挖深度以外）已有建筑物或构筑物的首层柱上，被选定的建筑物或构筑物必须采用桩基础，并已建成多年，沉降已经稳定。
监测任务应设置一个独立高程网（3点）。
水准基点做法见大样图。
3.2、监控测量报警值
制定量测监控方案时应根据有关规范、规程、计算资料和设计文件确定监控量测项目的管理基准值，并把管理基准值的70%时定为监控量测项目的报警值。
在量控监测的过程中，若发现观测值达到了报警值，则应进一步加大观测频率，密切观测。
当监测数据达到或超过管理基准值时，应停止施工，报告监理，并向监理报送应急补救措施，修正支护参数后方能继续施工。
警戒值设定见表。
警戒值设定表
监测项目
基准值（mm）
警告值（mm）
允许值（mm）
沟槽边坡沉降、水平位移
3
6
10
沟槽底隆起
14
28
42
四、监测点布置
4.1、基坑边坡沉降、水平位移检测点埋设
沟槽两侧分别设置监测点30，共60个。
由沟槽起点开始埋设，每侧两排，间距10米，向管道程下游方向梅花状埋设。
做法:
混凝土初凝前埋入Φ18钢筋,在露出地面的钢筋上焊接50×50×3mm钢板,钢板上粘贴LEICA反射片。
并利用顶部突出的钢筋，打磨圆滑后作为沉降观测点。
4.2、基坑底隆起监测点埋设
监测点按横向剖面布置，剖面选择在基坑的中央、距坑底边约1-1.5米处，布设3点。
纵向间距宜为30米。
4.3.1施工现场必须组织专职量测小组。
量测小组在施工单位项目部技术负责人领导下，负责测点埋设、日常量测和数据处理等工作，并及时向主管技术领导和部门反馈量测数据。
4.3.2、五固定：
固定观测人员；固定观测仪器；固定观测水准尺；固定观测路线；固定观测方法。
4.3.3、每次观测之前将仪器露天放置30分钟。
4.3.4、烈日下观测使用观测伞；温差变化较大时使用仪器罩。
4.3.5、常规水准观测顺序为后前前后。
4.3.6、在线路上预先测量距离，水准仪与水准尺之间的距离不超过50m，分别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志。
4.3、监测方法
4.3.1、监测执勤
1）、施工现场必须组织专职量测小组。
量测小组在施工单位项目部技术负责人领导下，负责测点埋设、日常量测和数据处理等工作，并及时向主管技术领导和部门反馈量测数据。
2）、五固定：
固定观测人员；固定观测仪器；固定观测水准尺；固定观测路线；固定观测方法。
3）、每次观测之前将仪器露天放置30分钟。
4）、烈日下观测使用观测伞；温差变化较大时使用仪器罩。
4.3.2、监测方法
采用小角度法观测。
如发现基坑边坡沉降、水平位移超过预警值，立即停止施工，采取基坑边坡土体加固措施。
水平位移值可按以下公式计算：
d—水平位移
—两次观测其水平角差值（"）
—常数，其值为206265
D—从测站点到观测点的距离
水平角观测限差如下：
两次照准目标读数差6"；
半测回归零差8"；
一测回内2C互差13"；
同一方向值各测回互差8"。
距离采用全站仪（测距精度±（2mm+2ppm*D））监测，按二级电磁波测距精度施测。
五、监测记录
鉴于量测数据控制界限尚未有统一的规定，为了施工本身及施工影响区范围的地上、地下建（构）筑物的安全，施工过程中必须按（严于国家GBJ86-85和铁道部标准）进行控制。
5.1、量测数据处理，遵守下列规定：
5.1.1、现场量测数据及时绘制位移–时间曲线图或位移–进尺曲线图。
5.1.2、当位移–时间曲线图或位移–进尺曲线图趋于稳定时，进行数据处理以推算最终位移值和掌握位移变化规律。
5.1.3、数据处理一般采用回归分析方法。
5.2、监测资料
设计要求进行监控量测的工程，按照设计所要求监控量测项目，在竣工列入下列量测资料：
5.2.1、实际测点布置图；
5.2.2、量测记录；
5.2.3、位移–时间曲线图或位移–进尺曲线图；
5.2.4、量测设计变更记录；
5.2.5、改变施工方法地段的信息反馈记录。
5.3、监测测量记录
施工现场必须建立下列量测记录图表，并按规定填报、绘制。
5.3.1、现场监控量测记录表参见表；
5.3.2、现场监控量测信息反馈分日、周、旬、月报表；
5.3.3、现场监控量测位移–时间曲线图或位移–进尺曲线图。
5.4、回归分析拟合曲线和位移趋势预测曲线。
六、监测组织
项目经理部专门成立了测量组，以项目总工程师为直接领导。
监测小组人员名单见下表
监测小组人员表
序号
人员
职务
主要职责
1
马冲
项目副总工程师
全面负责监测工作。
2
赵凯旋
技术负责人
负责监测管理工作。
3
赵东
测量组长
负责监测方案实施，监测数据的分析。
4
候莉鹏
测量员
监测方案实施，资料整理。
6.1、监测组主要职责：
6.1.1、项目总工负责监测方案的审查；
6.1.2、技术主管负责监督监测方案的执行；
6.1.3、测量组负责监测方案的安排与实施，包括量测断面选择、测点埋设、日常量测、资料管理等；负责及时进行量测值的计算、绘制图表。
并快速、准确地将信息（量测结果）反馈给现场施工指挥部，以指导施工。
5.1.4、现场监控量测，按监测方案认真组织实施，并与其它环节紧密配合，不得中断。
七、观测频率
各监测项目在基坑开挖前应测得稳定初始值，且不应少于2次；
从基坑土方开挖期间，每1～3天观测1次，稳定后每5～7天观测1次。
当大暴雨、结构变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测；当有危险事故征兆时，则需进行连续监测。
监测工作以仪器测量为主，并与日常巡视工作相结合，施工期间，做好现场监测点的
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