土方开挖回填方案.docx
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土方开挖回填方案
******安居工程1～4#楼
土方开挖及回填
施工方案
******建设有限公司
2016年10月1日
一、工程概况
1、工程名称及相关单位简介
工程名称：
******安居工程1～4#楼
建设单位：
******发展有限公司
设计单位：
******设计有限公司
监理单位：
******工程管理有限公司
施工单位：
******建设有限公司
勘察单位：
******设计院
2、工程位置
本工程位于******，东至县道***线，南、西侧为工业园区规划路，北侧为预留厂区配套用地。
3、工程简介
共有4栋高层住宅楼（1～4#楼），中庭下部2～4层，上部11层，建筑高度为37.06m；总建设用地面积8642.93平方m，总建筑面积37801.19平方m，其中：
计容建筑面积35503.55平方m，不计容建筑面积2296.64平方m，建筑占地面积2912.00平方m。
整体功能布局：
中庭下部3、4层商业服务网点；中庭下部2层为车库、商业服务网点、物业管理用房及设备用房；中庭下部1层为车库、商业服务网点，一层为架空层、住宅门厅及住宅；二层及二层以上为住宅。
建筑分类：
本工程为二类高层建筑。
建筑耐火等级：
一级耐火等级。
主题结构合理使用年限为50年。
结构体系：
框架结构、框架剪力墙结构。
建筑抗震裂度为：
6度。
设计标高：
±0.000相当于黄海标高564.90M。
二、工程地质及水文情况
1、场地工程地质条件
1.1场地地形、地貌
拟建场地的地貌类型属残坡积丘陵台地，现有地形呈西北高东南低，地势高差较大，最大相对高差近20m。
1.2场地地层岩性特征
根据勘察时钻孔揭露的地质资料可知，地基土主要可分为素填土①、填石①-1、残积砂质粘性土②、强风化凝灰岩③-1、强风化凝灰岩③-2及中风化凝灰岩④等6个岩土层。
各岩土层的厚度及空间分布情况详见附图2-“工程地质剖面图”（图号2-1～2-22）。
2、场地稳定性与适宜性评价
2.1场地类别判定
根据计算结果，拟建场地的场地土类型属中软或中硬场地土；根据拟建场地内的岩土层分布情况和邻近场地的地质资料，场地覆盖层厚度dv介于3～50m之间，因此综合判定该建筑场地类别为Ⅱ类。
2.2场地地震动参数
根根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A.0.11的规定：
******工业区的抗震设防烈度为6度，设计地震动峰值加速度为0.05g，设计地震分组为第三组。
按国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表5.1.4-2：
拟建场地的特征周期值为0.45s。
3、岩土物理力学性质及设计计算指标
3.1岩土常规物理力学参数
根据本次勘察钻孔揭露的地层情况并结合室内试验成果，按照国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关条款的要求进行数理统计，各岩土层的主要物理力学指标由现场标贯试验、土工试验等综合进行确定。
统计成果详见“地基土主要物理力学性质指标分层统计表”（表1）。
3.2各岩土层主要设计计算指标
根据本次勘察钻孔揭露的地层情况并结合室内试验成果，场地内的各岩土层的主要力学性质指标值及基础设计参数根据钻探、原位测试及土工试验成果综合分析并结合地区经验提供建议值见表1。
各岩土层主要设计计算指标建议值表1
岩土层编号及名称
重度
压缩
模量
天然
地基
承载力特征值
抗剪强度
人工挖孔桩
冲、钻孔灌注桩
负摩阻力系数
粘聚
力
内摩
擦角
桩侧阻力极限标准值
桩端阻力极限标准值
桩侧阻力极限标准值
桩端阻力极限标准值
γ
Es0.1-0.2
fak
c
φ
qsik
qpk
qsik
qpk
n
kN/m3
MPa
kPa
kPa
度
kPa
kPa
kPa
kPa
素填土①
17.50×
/
10
15
0.30
残积砂质粘性土②
18.80
5.000
200
21.0
24.0
30
35
强风化凝灰岩③-1
20.00×
10.00×
450
40
3000
50
2800
强风化凝灰岩③-2
22.00×
13.00×
700
75
5000
80
4500
中风化凝灰岩④
25.00×
-
1500
130
10000
150
9000
一、注：
⑴加×为地区经验值；⑵桩基设计参数按行标《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、国标《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）和地区经验综合提供;⑶中风化凝灰岩⑤的抗压强度标准值分别为frk=40.3Mpa；⑷人工挖孔桩按嵌岩桩设计，根据地区工程经验，可不计桩侧阻力。
三、地下室基坑开挖、支护方案地勘建议
拟建物设地下2～4层，地上11层，开挖深度6～12.5m，据建设方资料和现场踏勘了解，基坑开挖范围内无明显的地下电缆及水管等不明埋藏物、上方无架空设施等。
但由于周边与已建道路相距较近；地下室坑壁地层主要为新近填土-素填土①，属欠固结土，坑壁土体的整体稳固性差，基坑开挖时可能导致开挖面失稳等破坏；因此地下室基坑不宜采用直接放坡开挖。
拟建地下室基坑底不存在有承压含水层，基坑开挖施工不会产生突涌现象；基坑底下不存在有软土层，基坑开挖时不会产生基坑底隆起现象。
根据地下室的开挖条件（工程条件、地层条件、地下水条件和环境条件等），建议在基坑开挖施工前采用在基坑顶采用管井降水、在基坑内采用集水井、集水沟明排等相结合的降水方法的同时，地下室基坑开挖应采取支护和止水的措施。
根据地下室基坑开挖深度内坑壁的岩土层性状，建议采用锚杆土钉墙并结合排桩（人工挖孔桩或者钻孔灌注桩等）等相互组合的支护结构进行支护开挖，各岩土层的支护设计参数值详见表1。
整个地下室的抗浮设计水位可按黄海标高为562.50m考虑。
基坑开挖支护设计参数表表2
层号
参
数
岩土
名称
天然
容重
直剪
渗透系数
开挖
坡率
抗拨
系数
锚固体与土之间粘结强度特征值
内聚力
摩角
γ
C
φ
Kv
λ
frb
KN/m3
kPa
度
cm/s
kPa
①
素填土
17.50×
10.0×
10.0×
×1.50×10-4
1:
2.00
-
-
②
残积砂质粘性土
18.80
21.0
24.0
1:
1.50
0.65
40
③-1
强风化凝灰岩
20.00×
1:
1.50
0.70
100
③-2
强风化凝灰岩
22.00×
1:
1.00
0.70
150
④
中风化凝灰岩
25.00×
1:
1.00
300
注：
加×为地区经验值。
四、土方开挖前准备
一）主要施工机械设备、仪器使用计划
表3施工机械设备、仪器使用计划表：
序号
设备名称
型号
功率（KW）
数量
备注
1
反铲挖掘机
320
110
4
2
自卸汽车
/
24
3
水泥搅拌桩设备
1
4
旋挖桩机成套设备
1
5
钻机
3
6
注浆机
30
3
7
潜水泵
50WQ15-12
2.2
8
8
钢筋切断机
GQ-50
4
2
9
钢筋弯曲机
GW-50
3
2
10
钢筋调直机
CTX-14
3
1
11
电焊机
BX1-300
21
3
12
插入式振动器
ZX-50
1.1
4
13
平板振动器
ZW20B-22
2.2
2
14
混凝土喷射机
TK600
7.5
2
15
空气压缩机
/
35
2
16
砂浆机
17
全站仪
博飞BTS-812CLA
/
1
18
水准仪
苏一光DSZ2
/
2
二）劳动力计划
表4劳动力需用量计划表
序号
工种
人数
备注
1
施工管理人员
6
2
专职安全员
2
3
测量员
3
4
电工
3
5
电焊工
4
6
桩工
20
7
挖掘机手
4
8
砼工
10
9
钢筋工
8
10
瓦工
4
11
木工
3
12
机械工
4
13
杂工（土方工）
6
14
合计
77
五、施工总体部署
1.基坑总体施工流程详见图
放线定位→第一层土方开挖→锚管或土钉施工→喷射细石混凝土护坡面→坡顶排水沟施工→第二层土方开挖→锚索施工→第三层土方开挖→锚索施工→第四层土方开挖→锚索施工→坡底排水沟施工。
（具体施工时间详见施工横道图）
六、主要施工工艺及措施
（一）前期准备工作
1、施工前应作场地查勘工作，如有架空电线、地下电缆、通讯电缆、给排水管道、煤气管道等设施，妨碍施工或对安全操作有影响的，应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。
2、平整场地，清除基坑范围内障碍物、构筑物，做好基坑位移观察点和地下水位观察点。
3、做好基坑周围的排水沟、集水井和沉淀池，使基坑支护施工和土方开挖时抽出的积水经排水沟、沉淀池沉淀后，才排至市政管网。
4、待基坑支护工程桩完成并经专业检测单位检测合格后，才能进行地下室土方开挖及混凝土压顶梁的施工。
5、在施工现场建立统一的施工测量控制网。
施工测量控制网分为施工平面控制网和施工高程控制网，然后，以施工控制网为基础，测设出每个施工部位的轴线、高程和控制点。
6、为确保周边建筑物及管线得安全，在边坡施工时对管线及建筑物采取相应的保护措施：
7、施工之前应先查明基坑内、外的管线的走向位置及埋深。
8、在施工过程中有可能遇到管线时，应采用人工探土进行试探，探明后方能进行施工，如难于查明各管线的走向位置及埋深时，可采用物探方法找出其所在的具体位置。
9、对于阻碍施工的管线，如条件许可的则迁移或改线，以确保施工时管线不被破坏，如无法迁移的要采取有效的保护措施。
10、在基坑施工时，基坑周边的建筑物要专人观察，对有可能构成对建筑物有危险的应做必要的支撑等。
对于存在倒塌危险的楼房要制定危房支护方案。
（二）施工测量放线
我司进场后，首先与甲方进行施工测量控制点进行交接并复测，并办理移交手续。
施工控制点的交复核
场地平面控制网和建筑物主轴线，应根据复核后的测量控制点准确定位测量，并应作好桩位保护，平面控制网桩位间距不应大于所用钢尺长度，并应组成闭合图形。
施工场地的平面控制点、高程控制桩及建筑物的主轴线等控制点标志，选择在不会受到损坏的地块进行牢固埋设，并做好埋设地点的标志记载。
1、轴线测量控制
建筑物外围轴线控制点经复核无误后采用经纬仪对其余轴线控制点进行测量定位。
对建筑物轴线的测量复核确定无误后，方可把轴线延伸到建筑物或基坑以外的轴线桩上，延伸轴线标志标画的轴线桩及建筑物应牢固、稳定、可靠和便于监控。
2、基坑沉降观测水准控制点设置
根据规划局提交的水准基点在基坑周边围墙上布置五个水准控制点，水准点间距不大于50m。
各水准点间通视良好，水准控制点应设置在基坑沉降变形范围之外。
七、土方开挖施工
基坑支护施工完成，基坑监测点埋设完毕，相关检测完成后进行土方开挖。
1．土方开挖原则
根据施工现场实际情况，由于受地下工程不可知的因素影响较多，因此深基坑开挖工程是一项安全隐患较大的工程，即从已知条件设计出安全、可靠的基坑施工方案，在施工中也要采取信息法施工。
由于本工程土质较差，且基坑开挖施工要与基坑排水、基坑支护密切配合，所以基坑开挖要采用安全可靠的措施，严密组织，科学施工。
尤其是要坚持“慎开挖、快支护、勤监测、早处理”的原则，方能确保基坑边坡稳定和基坑工程的安全。
基坑开挖必须与基坑支护和降水的方案实施保持一致，充分考虑土方开挖的前提条件是挖方区域处于无水状态，考虑到基坑支护做到万无一失是开挖顺利进行的保障，考虑到基坑降水是整个开挖乃至基础施工全过程的核心。
基坑土方开挖采用机械开挖和人工清土相配合，开挖顺序按先四周排水沟、后中间挖方区域、先东后西逐层开挖的原则。
基坑开挖机械不得碰撞支护结构、降水系统和监测系统，严禁碰撞、挤压、拖动工程桩。
基坑开挖应遵循分层、分段、按先后顺序开挖的原则。
按此顺序分四～五层开挖到基坑底。
现场首先要确保场地外道路进出口的畅通，本基坑的出土口大部分在基坑西北角，尽量减少坑内运土路程，减少对工程桩的影响。
汽车坡道坡度1:
10，其上填建筑垃圾以及碎石，以确保运输土方车辆的顺利通行。
在土方工程施工前做好基坑北侧至**路的临时道路，并且在出口处设立洗车台。
由于受场地限制，所有土方均外运。
基坑出土道路经由**路外运。
2．土方开挖思路
基坑土方开挖采用逐区开挖分级台阶后退开挖施工，本工程投入4台PC220反铲挖掘机、24台自卸汽车进行施工，出土口位置拟设在基坑的北面车库入口二的位置，总体挖土方向为自东向西推进。
1）、地下室土方开挖应分层进行，每一层土方开挖应在其上部的支护结构强度达到设计要求的70%后进行。
2）、基础土方开挖应分层、分段、分块开挖。
第一层应挖至涨潮处0～1.0m，支护后再进行第二层开挖。
软土层每层开挖深度不超过1m，其余每层挖深不超过2m，每段不超过20m。
当开挖至板底标高处，应人工修整至垫层底标高；承台等局部超深处必须人工开挖。
以确保开挖过程中土体自身的稳定，同时避免造成已施工的工程桩移位和支护结构外移。
3）、土方开挖到设计标高后，应立即浇捣现浇砼垫层，防止基坑底土体暴露时间过长。
4）、土方开挖过程中应进行严密的监测，一旦发现异常情况立即停止开挖，查明原因并采取有效措施后方可继续开挖。
按放坡开挖的边线，先分段、分块开挖1～2m，每段长度不超过20m。
挖土完成立即进行人工修坡，施工土钉墙或预应力锚索。
每层开挖深度不超过2m。
在每一层开挖过程中，注意及时跟进施工坡面支护锚管、预应力锚索、挂网、喷砼、冠梁和腰梁。
（后附土方开挖平面图）
3.土方开挖准备
土方开挖前要做好必要的准备工作，如降水、沙袋、木桩、竹片板、水泵等排险材料，以备基坑开挖时出现紧急情况之需。
由于本工程开挖时，空余面积较少。
且本工程地下室施工正值雨季，在坡顶统设300×300截水沟一条，位置设在围护桩外侧并在各转角处和相距约30m处设1m见方且深1m的集水井，以拦截场外雨水，并及时用潜水泵把水井内的水排掉，经沉淀并流入城市下水道管网中。
排水沟及集水井做法为素土夯实、200厚碎石垫层、100厚C15垫层、240厚砖砌明沟，内侧1：
3水泥砂浆粉刷。
基坑内采用明沟与集水井相结合进行降水，其方法为：
在基坑内沿围护内侧统设300×300的排水沟一圈，做法为C15垫层、120厚砖砌明沟；并在每间隔30m左右设置内径1m、深度为1m的集水井1只，做法同排水沟，并内设泥浆泵。
施工时四周排水沟形成一圈，环绕基础的排水沟，并与集水井连通，由排水沟、集水井，泥浆泵组成一个简易的降水系统。
基坑开挖后，在基坑土层面上挖断面为200×200的若干条水沟连接四周排水沟，沟内石子充填，当地下水流到土层面时，先流入由石子充填的沟内，再流向排水沟流入集水井，依靠泥浆泵间断抽水，使基坑内的地下水降低到基坑设计标高以下，从而达到降低地下水位的目的。
排水沟的坡度按0.1～0.2%设置，基坑开挖达到设计标高后需及时浇筑垫层，利用抬高的垫层与基底的高差形成的高度进一步起到相对降低水位的作用。
并利用300×300的排水沟与集水井相通，用泥浆泵将集水井内的水及时抽排，使整个基坑保持干燥满足该地下室的施工要求。
基坑开挖时将地面附加荷载减到最小，严禁在坑边堆载或通行重载车。
开挖下层土时，保护上层支护的边坡，不得碰撞排水结构和支护结构。
土方开挖以后及时施工支护结构，尽量减少土体变形，保证基坑安全。
基坑内各区间台阶先放坡机械开挖，再人工修坡到位。
同一层土方开挖施工应分层分段跳挖施工，出现紧急情况时便于回填反压。
每次每段开挖长度不大于20m。
及时检查现场的排水系统，做好基坑周围地表水及基坑内积水的排汇和疏导，防止基坑暴露时间过长或被雨水浸泡。
4．土方开挖方式
基坑的土方施工包括定位放线、土方挖运、验槽与地基的局部处理等。
放线是根据定位确定的轴线位置划出基坑开挖边线。
基坑上口尺寸的确定应满足护坡方案设计的要求。
在第一层土方开挖以后，挖第二层土方以前，仍要进行第二次放线，以此类推，需要放线3～5次。
在确定地下建筑物的同时应进行场内标高测量，并在挖土时控制好标高以及挖土深度。
当土方开挖至第二层时，应在基坑内修建汽车临时坡道。
其上填至少400mm厚的建筑垃圾，100mm厚碎石，以利汽车通行。
基坑开挖机械不得碰撞支护结构、降水系统和监测系统，严禁碰撞、挤压、拖动工程桩。
根据土方量计算，本基坑土方开挖土方量约100000m3，每天出土约4000m3，以机械大开挖并结合人工清土的方式开挖土方。
5．土方开挖道路的留设
为确保土方开挖运输正常进行，临时土方运输道路宽度拟定8m，需碾压平整，其上填至少400mm厚的建筑垃圾，100mm厚碎石，以利汽车通行，稳定后方作为土方车辆运输行走路线。
6．场外交通路线安排
基坑土方开挖期间，出土口为汽车入口二，详见土方开挖平面布置图。
7．基坑土方开挖期间排水措施：
基坑土方开挖前施工基坑周边排水沟，基坑开挖时候，当积水较多时，用挖掘机于排水区临时挖掘基坑内排水沟和集水井，用潜水泵抽水至排水沟排出。
8．土方开挖具体施工方法
本工程基坑土方拟采用机械＋人工分4～5层挖土、明沟排水施工方法。
土方开挖具体分区按基坑平面的位置分为三阶段施工。
第一阶段：
基坑整体开挖1.5～2m。
第二阶段：
待第一阶段的基坑土方开挖完毕后，再分层向下开挖。
最后阶段：
完成出土道路位置的剩余土方。
本工程基坑土方开挖采用机械开挖为主，人工清土削坡为辅。
投入4台PC220反铲挖掘机相互配合挖土，配备24台自卸汽车进行运土。
出土口位置设在基坑的西北角。
计划安排两班土方工（每班6人）进行两班作业，紧密配合基坑土方开挖施工。
详见附图2：
《基坑土方开挖施工图》。
9．土方开挖总体技术性要求
土方开挖应遵循“先支护后开挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，挖土应分块、分层、对称进行。
1）、挖土必须以满足围护设计受力工况为前提条件，根据基坑监测情况适时调整挖土进度、流向和方法。
2）、土方开挖应在相应区段围护桩、冠梁强度达到设计强度后进行，挖至坑底标高后尽快施工承台及基础底板，尽量减少基坑暴露时间，以有效控制围护结构变形。
3）、随挖土深度到位，立即安排设置排水沟，排水开始后再挖下一层土，遵照先排水后挖土原则。
4）、挖土深度在机械挖土后留200～300mm厚土方，由人工修整，严禁超挖。
5）、挖运土方过程中加强对各类监测点的保护工作，设置明显的保护标记。
6）、土方开挖期间，设专人定时检查基坑稳定情况，发现问题及时通知相关的技术人员以便及时处理。
现场配备必要的应急物资和应急手段。
7）、土方开挖需和支护结构施工紧密配合。
10．土方开挖施工工艺
1）、挖土前，有阻碍施工的建筑物和构筑物、地上及地下有关的管线（包括电力、通讯、给水、排水、燃气、供热等）、树木、坟墓等要取得详细资料，并安排拆除或搬迁。
2、施工现场修筑供汽车出土行走的出土道路，路宽约8m，坡度不应大于1：
3。
其路面应填筑适当厚度的碎（砾）石。
3）、临时性挖方边坡坡度，根据本工程地质、地下水位、挖方深度和地面荷载情况，其坡度值一般不大于1：
2。
4）、土方开挖前应按规定复核验线，并由工程技术负责人向全体施工管理人员及施工班组人员进行技术交底，开挖线除撒白粉线外，要留设控制桩点。
每个作业班都要有现场管理人员跟班指挥。
（1）土方开挖基本要求
1）、基坑土方的开挖对基坑周壁和坑底是卸荷过程；对支护结构是加荷过程；开挖过程直接影响基坑和支护结构的稳定，至关重要。
土方的开挖顺序、方法必须与设计工况相一致，严禁超挖。
控制挖土深度，防止土体失稳或渗流破坏。
2）、土方应分层均衡开挖。
分层厚度按施工方案要求。
在平面和深度上要对称、平衡开挖，不要在垂直方向上开挖深浅不一、平面上坑坑洼洼，以至造成荷载分布不均或局部应力集中，引起土体失稳及支护结构受荷不均。
3）、土方开挖须与支护结构施工相结合，为支护结构的施工提供方便。
还要注意挖方时不得碰撞或损伤工程桩、支护桩等任何支护结构及降水设施。
4）、基坑边坡不随意堆放施工荷载。
如果堆放，不得超过设计允许的地面荷载。
5）、基坑的变形与暴露的时间有很大关系，因此施工时间要尽可能短。
开挖到坑底设计标高后及时验槽，合格后立即进行垫层施工，对坑底进行封闭，防止浸水和暴露时间过长，要分段分块及时浇灌垫层，并应及时分段分块浇筑底板，进行基础施工。
6）、沿基坑四周设置1.2m高安全护栏及人行上落梯，保证施工人员上下基坑的安全。
7）、两挖掘机的安全距离应≥10m，挖掘机与人的安全距离应≥5m，人力挖土的人与人之间的安全距离应≥2.5m。
并在人、机两工作区域设置隔离标识。
8）、土方开挖出土道路设置及挖掘机布置、开挖方法等详见附图2：
《基坑土方开挖施工平面图》所示。
9）、基坑周边2m范围内严禁超堆荷载，基坑周边2m外堆载不得超过20kPa。
出土口位置地面超载不得大于40kPa。
土方开挖主控项目及一般项目
项目
允许偏差或允许值（mm）
柱基基坑基槽
挖方场地平整
管沟
地（路）面基层
人工
机械
主控项目
1
标高
—5
±30
±50
—50
—50
2
长度、宽度（由设计中心线向两边量）
+200—50
+300—100
+500—150
+100
—
3
边坡
设计要求
一般项目
1
表面平整度
20
20
50
20
20
2
基底土性
设计要求
八、基坑施工排水措施
1、基坑顶、底四周设置排水沟，坡度0.3%，将雨水及地下渗水导流排入集水井，经泵送排往地面、沉淀（沉淀池大样见下页图）后排入市政地下水道。
沿排水沟每30m左右设一个集水井（1000mm×1000mm，深1000mm）。
基坑底面不得有凹坑。
在雨季施工，准备8套抽水设备；
2、施工区内临设、用水区必须作硬化地坪处理；
3、对基坑边出现的裂缝应及时做必要的填补，严防地表水的渗漏。
九、回填土施工
1、机械回填土
在本工程大面积回填土施工中采用机械回填。
以达到减少人工操作、促进施工机械化、标准化，并加快施工进度的目的。
1）、作业条件
（1）、在施工前根据工程特点及设计要求，合理确定填方土料含水率控制范围、虚铺厚度和压实遍数等参数。
（2）、填土前对填方基底和已完工程进行中间检查和验收并办好验收手续。
（3）、施工前做好水平高程标志布置，在大面积场地上每隔一定距离钉上水平桩。
（4）、确定好土方机械、车辆的行车路线。
2）、工艺流程
附图机械回填土工艺流程
3）、主要施工措施
（1）、填土前应将基土上的垃圾等杂物清理干净。
基槽回填前，必须清理到基础底面标高。
（2）、检验回填土有无杂物，粒径是
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