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1、颍 上 船 闸 工 程土方开挖及回填专项施工方案 高建中 史学成 编写： 西 永 安徽省水利建筑安装总公司二OO六年四月十七日第一章 概述1.1 概况本工程土方开挖与回填工程量很大，土方开挖与回填的原那么是：在确保填土质量的前提下，充分利用开挖土方，尽可能少调土回填，做到挖填结合，在满足挖、填、弃土方合理平衡的前提下，尽量防止或减少土方二次搬运，以降低造价。1.2地质情况由于该船闸所建场地离沙颖河比拟近,又根据现场挖掘机挖探坑和深井抽水可知地下水位比拟丰富，由地质报告又可知约16m以上为第四系全新统Q4al沙颍河河床、河漫滩相冲积物，16m深以下主要为第四系上更统Q3al河流冲积物。现将施工范
2、围内的土层根据地址报告的资料表达如下：层素填土Q4mc：褐黄色，稍密，稍湿，主要成分为粘性土。分布于民房房基及其周围场地中，厚度为0.51.2m左右。层粘土Q4al：褐黄色，硬塑，场地东南侧地层下部夹可塑粉质粘土，厚度约为1.0m左右，表层局部为填土及耕植土。层粉土Q4al：黄灰、深灰、黑灰色等，松散，局部稍密状态，湿饱和。夹薄层粘土、粉质粘土、粉砂、淤泥质粘性土等。分布于整个场地，厚度2.306.10m，层底标高16.8823.49m。层淤泥质粘土Q4al：黑灰、深灰色，局部黄灰色，流塑状态，夹粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉细砂、粘土等。分布于整个场地，场地西北侧厚度较小，工程性质接近粘性土，
3、东南侧厚度较大，工程性质差，厚度0.502.80m，层底标高15.5021.64m。层粉质粘土Q4al：灰、褐黄、灰黄、黑灰等色，硬塑、可塑状态，局部软塑。岩性分布不均匀，分布粘土、粉质粘土、细砂透镜体，夹粉土等。现将此层分为2个亚层，表达如下：1层粉质粘土Q4al：灰、褐黄、灰黄等色，可塑状态，局部软塑。分布粘土、粉质粘土、粉土等，1层粘土透镜体，褐黄色、灰黄色，硬塑，夹粉质粘土；2层粉质粘土透镜体，黄灰色，硬塑；3层粉土透镜体，稍密中密，饱和。层底标高9.6811.12m。2层粉质粘土混细砂Q4al：深灰、黑灰色，软塑状态。上、下部为软塑粉质粘土，过渡为粉质粘土混细砂、细砂混粘性土，中间夹
4、细砂，含腐植质、贝壳残体等。整个场地均分布此层，但厚度不均。厚度0.302.20m，层底标高8.4310.67m。1.3施工中的降水和排水根据现场打探井抽水情况，工程所处位置地下水比拟丰富，对开挖边坡和基坑稳定十分不利，工程部决定采取挖垄沟控出表层土的潜水，降低土的含水量，配合深井降低深层次粘土夹粉沙层中承压水，从而降低地下水位。在开挖过程中工程部将派专人观察抽水和地质情况，了解第一手资料，及时处理开挖过程中发生的事件，保证开挖工作不因地质情况而耽误工期。在开挖边坡的中部设置工作平台，平台布置在淤泥层的底部，宽度为4m，在平台的边口和底部设置排水，排除土体中渗水。1.4 工期、质量及管理目标土
5、方开挖及利用料回填将到达以下目标：1、工期目标：2006年4月中旬完成下闸首、闸室段基坑土方开挖、基坑降排水,同时利用此次开挖土方回填筑右边圈堤及管理房局部土方回填；2006年5月中旬完成上闸首及上游导航墙土方开挖、基坑降排水, 同时利用此次开挖土方回填右堤及管理房；2006年9月底完成下游靠船墩及局部上游靠船墩土方开挖、基坑降排水, 同时利用此次开挖土方回填下闸首及闸室；2007年7月中旬8月中旬完成上游剩余局部靠船墩段土方开挖, 同时利用此次开挖土方填筑大堤及回填上闸首和闸室段外侧剩余平台。见土方工程进度方案2、质量目标：严格执行“三检制及相关的标准，确保基坑开挖及利用料回填质量等级到达“
6、合格，并以“优质为目标。第二章 船闸土方开挖与填筑工程施工方案2.1 船闸基坑土方开挖工程2.1.1 清基施工方法开挖与回填区清理包括植被清理和表土清挖，去除厚度约为3050cm。植被清理主要是开挖区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及监理指明的其它有碍物。表土主要指含细根须、草本植物及植物的表层有机土壤。严重影响环境的去除物质，按监理工程师或业主指定的地区进行掩埋，掩埋后不得阻碍自然排水或污染河流。清基以机械为主、人工配合的施工方法。根据现场的情况，清理可以采取挖掘机、铲运机、推土机和少量的自卸汽车相结合的施工方法，因为铲运机和推土机使用灵活，可以适应平地与斜坡施工条件，可以实现废弃土的打堆工作，
7、符合技术与经济效益的要求，是清基主要施工机械；挖掘机可以挖除施工场地的大量树根、建筑垃圾等；自卸汽负责将废土运至监理指定的弃土场。根据现场实际情况，现场地表的树根、杂草、垃圾、废渣及表层有机土壤等无法堆放，必须运至监理指定的弃土场堆放。2.1.2 船闸基坑土方开挖船闸基坑开挖考虑到现场实际情况,分三步开挖：第一步开挖下闸首及导航墙和四节闸室；第二步开挖另四节闸室和上闸首及上游导航墙；第三步开挖上下游靠船墩。由于船闸基坑土方开挖工程量较大，而运距短，土方拟采用挖掘机配合自卸汽车挖运和铲运机挖运方式两种，高程在20.0米以上的土方开挖采用铲运机挖运，随着开挖深度的增加及深井的布置，将不利于铲运机施
8、工，20.0米以下的采用挖掘机配合自卸汽车施工。基坑开挖分四层开挖，第一层为铲运机开挖原地面至20.0米，第二层至第四层基坑底高程采用挖掘机配合自卸汽车施工。土方开挖过程中将开挖与填筑工序结合考虑，以减少土方二次运输工程量，充分利用开挖的土方直接填筑，减少土方二次运输本钱。土方开挖前，按设计断面及高程进行测量放样。开挖边坡按设计控制，在船闸基坑上口3m以外沿基坑四周设置13m明排截水沟，使基坑以外的降水和生产弃水能集中外排，在18.0米高程和基坑底部设一道0.5m0.6m的截水沟,在排水沟适当位置挖设计尺寸为21.5m1m.挖的集水坑，作为积水排水处，用水泵将水排向基坑外。开挖过程中，开挖坡面
9、假设有不平安因素，采取相应的防护措施，如加强明沟排水、使用木桩结合挡板支护等措施。如坡面渗水量不大，那么做砂石或土工布反滤把水引入排水沟，如出现裂缝、滑动迹象和流沙涌泥等无法继续施工时，立即暂停施工和采取应急措施，根据具体情况修正施工方案和采取相应措施。可利用土料与弃置废料分别堆放，用推土机适度平整，保持土料堆放的边坡稳定，并有良好的排水措施，可利用土料为保持土料的含水率，在堆土区四周设置排水沟向区外排水，土料堆面保持中部向外的泛水坡，并由内向外布置适当的排水沟。基坑土方开挖方法详见图2.1所示。原始地面线截水沟1*3米4.0米1:1.5基坑边坡18.0米1:1.5分层开挖线基坑底部高程截水沟
10、0.5*0.6排水沟0.5*0.6图2.1 基坑土方开挖示意图2.1.3土方开挖边坡稳定验算土方开挖边坡按1：1.5设置边坡，在18.0 高程设置平台，平台工作宽度为4.0m，整个开挖面采用一个边坡。按边坡计算坡角=arctan(1/1.5)=33.70根据地质报告闸室所处地段的土层情况大致为第一层粘土，厚度约在1.0m；第二层为粉土，厚度约在3.0m；第三层为淤泥质粘土，厚度约为2.0m；第四层为粉质粘土，厚度约为7.0m，闸室开挖深度在13m左右，正好为第四层的粉质粘土层。土层性质统计表层次土类厚度内摩擦角、黏聚力CZK1ZK2ZK3ZK4ZK5平均1粘土1.0m16.0,37.016.0
11、,37.02粉土3.0m21.0,18.021.0,18.03淤泥质粘土2.0m12.0,34.011.5,14.012.0,7.011.8,18.34粉质粘土7.0m19.5,30.027.0,10.517.5,24.017.0,48.019.5,47.517.0,20.019.6,30.0 根据上表统计：各层平均平均内摩擦角和黏聚力为：第一层：内摩擦角=16.0黏聚力C=37.0KN第二层：内摩擦角=21.0黏聚力C=18.0KN第三层：内摩擦角=11.8黏聚力C=18.0KN第四层：内摩擦角=19.6黏聚力C=30.0KN开挖后的主要土体为第四层，并且以第四层为支持体，但第三层为淤泥质黏
12、土，土体稳定最为不利。以第四层和第三层验证土体允许开挖深度。根据?简明施工计算手册?挖方放坡最大高度的计算公式：挖方边坡的允许最大高度H=取20kn/m3第四层h=1225m第三层h=27.3m实际开挖深度只有13m。开挖基坑周边2m以内不准堆土，上部回填区，距离闸室开挖基坑均在2m以外，且回填边坡为1：3，小于开挖边坡，不致于对开挖边坡稳定产生影响。通过上述验算，开挖边坡是稳定的。2.1.3 土方开挖的质量控制措施1、开挖前，会同监理工程师对开挖原地形平、剖面测量复核检查；对施工图纸所示的建筑物开挖尺寸进行开挖剖面测量放样成果检查；对开挖区周围排水和防洪保护设施的质量检查和验收。2、开挖过程
13、中定期测量校正开挖平面的尺寸和标高，以及施工图纸规定的边坡坡度和平整度，及时整理放样成果，机械施工应予留20cm根底保护层，采用人工开挖。3、开挖完成后，会同监理工程师对开挖后的基面进行验收，检查根底开挖面的平面尺寸、标高，边坡坡度以及相应部位的平整度；检查基面有无积水情况，保证基面土壤不被积水浸蚀软化受扰动，对已软化的土壤应予去除。4、土方开挖过程中符合回填要求的土料及时送往填筑面或临时堆土场，临时堆场土料必须加强保护，保证基坑回填土质量。2.2 船闸土方利用料填筑工程2.2.1 土方填筑的工艺流程本工程填筑土料全部来自土方开挖的土料。运至填筑工作面的土方，经推土机整平后碾压。建筑物周边下部
14、空间狭小处和结构物边缘处，采用2.8KW蛙式打夯机配合人工夯实，建筑物周边上部填筑空间较大部位和大堤等大面积填土部位采用120推土机压实。土方填筑工艺流程见图2.2。填料实验分析基面清理监理审批测量放样备 料装运卸料整 平不合格翻动处理机械碾压人工配合夯实自检处理测定土壤压实度报送压实资料监理审批下一层填筑分层填压至设计标高图2.2 土方填筑工艺流程图2.2.2 土方填筑施工参数确实定1、土料填筑要求根据压实度要求确定适宜的施工机具、铺土厚度、土料含水量等参数，工程部施工前将对填土进行碾压试验，测定各参数值，作为施工的依据。2、碾压试验方法本工程采用逐渐收敛法进行试验。试验场地选在施工现场，使用准备作为填筑的土料，按照设计要求分层摊铺、整平、碾压。试验人员按事先设计好的程序取样进行试验，测定各种技术参数。在进行碾压试验的同时提取一定数量的样品，进行物理、力学性能试验，检查压实质量的均匀性和层间的结合情况，测定有关的施工工效，以确定施工方法，提出有关质量控制的技术要求和检验方法，制定有关的施工技术操作规程。3、试验记录
