问海路沟槽开挖方案.doc
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1、目 录一、编制依据1二、工程概况1三、地质情况1四、施工计划4五、施工方案5六、施工设备及劳力12七、施工工艺及规定14八、安全保证措施18九、雨季施工措施20十、沟槽(基坑)坍塌应急预案21十一、检算资料及地质剖面图22 青岛蓝色硅谷孵化器外市政配套工程问海路 雨污水管道沟槽开挖施工方案一、编制依据1、蓝色硅谷孵化器外市政配套工程 问海路排水工程施工资料2、市政排水管道工程及附属设施、城市道路检查井标准图集3、建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-20234、给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-20235、施工现场临时用电安全技术规范JGJ 46-20236、施工组织设计7、现场调
2、查结果8、本单位施工水平二、工程概况问海路排水工程西起滨海大道,东至凤凰山路,全长1900米。雨污水分流。在道路南侧设雨水管,距现状道路中线15.5米。在道路北侧设雨水和污水管,雨水管距现状道路中线20米(距侧石9.5米);污水管距现状道路中线22米(距现状侧石11.5米),雨污水管间距为2米。雨水从东、西两个方向就近排入西绕山河、尼姑山河,污水从东(凤凰山路)、西(滨海东路)两个方向分别排入K1+400处规划泵站。雨水管管径DN600DN1200,纵坡度0.1%0.6%,总长3240米(不含雨水口连接管);污水管管径DN500DN1000,纵坡度0.1%0.3%,总长2023米(不含雨水口连
3、接管)。根据现场测量结果,雨水管沟槽挖深在2.5m左右,采用常规放坡方式开挖。污水管挖深在38m,需编制专项施工方案。三、地质情况地质剖面图附后,说明如下。(一)地形、地貌1、地形:场区地形整体上较平坦,西向东缓倾,问海路道路两侧为约3045度的斜坡,勘察期间,钻孔孔口标高1.457.06米。2、地貌:场区地貌单元为剥蚀缓坡,场区中部为滨海浅滩,第四系较发育,表层经人工改造。(二)各岩土层物理、力学性质1、第层 素填土:广泛分布于场区。层厚0.306.80米,层底标高-1.136.56米。褐色、灰色,稍干,松散稍密,以回填砂土为主,具有大量碎石,粒径约29cm,个别地段夹有黏性土,见有植物根系
4、。2、第1层 淤泥质砂土填土:重要分布于场区中部,桩号K13+520K14+620。层厚0.504.20米,层底标高-5.331.03米。灰黑色,饱和,流塑,以淤泥质土为主,含粉细砂约2025%,具有粒径约24cm的卵石。3、第层 中细砂:重要分布于场区中、西侧。层厚0.503.90米,层底标高-3.651.20米。黄褐、灰褐色,稍湿饱和,松散,以粉细砂为主,局部混有少量淤泥,夹有少量贝类残骸,长英质矿物为主,砂质均匀,手感细腻。地基承载力特性值fak=80100kPa,变形模量E0 =6.0MPa。4、第层 粉质黏土:仅揭露于WH1#和WH41#钻孔,揭露厚度均为2.40米,层底高程1.06
5、1.59米。灰褐色黄褐色,可塑,具有中档缩性。切面较粗糙,塑性一般,含少量中粗砂。地基承载力特性值fak=100120kPa。5、第1层 含卵石粗砂:广泛分布于场区。揭露厚度0.707.50米,层顶高程-3.522.97米。灰褐色,稍密,饱和。重要以卵石为主,粒径约14cm,成分基本上以砂岩为主,磨圆呈亚圆状,颗粒级配一般,含2030%中粗砂,局部含砂量高,局部地段具有黏性土,夹有贝壳残骸。地基承载力特性值fak=180200kPa,变形模量E0 =15.0MPa。6、第层、粉质黏土:重要分布于场区中部的南泊河地段。层厚2.006.20米,层底标高-7.22-5.31米;灰黑色,流塑软塑,韧性
6、较差,颗粒均匀,手感细腻,含贝壳碎屑,有腥臭味,强度低,具有高压缩性。含大量粉细砂约2530%。局部见有粉细砂透镜体。地基承载力特性值fak =80100kPa。7、第层、粉质黏土:重要分布于场区东侧。层厚0.303.90米,层底标高-9.220.77米。灰褐色,软可塑,韧性一般,干强度一般,含细砂约5%10,上部夹有细砂透镜体。切面稍有光泽,该层受沼泽化影响,上部局部形成灰黑色的沼泽化层,具有上软下硬的特点。地基承载力特性值fak =140160kPa。8、第层、粉质黏土:广泛分布于场区。层厚0.303.70米,层顶标高-8.410.12米。黄褐色褐黄色,可塑,具中档压缩性,无摇振反映,干强
7、度中档较高,韧性较差,具有约10%20%中粗砂颗粒,局部含砂量较高。地基承载力特性值fak =180200kPa。9、第层 含黏性土粗砂:广泛分布于场区。揭露厚度0.405.50米,层顶高程-9.222.16米。褐黄色,饱和,中密密实,以中粗砂为主,矿物以长石、石英为主,颗粒级配较好,含1015%黏性土,底部多呈胶结状。地基承载力特性值fak=260280kPa。10、第层、砂岩强风化带:重要分布于场区东侧。揭露厚度1.006.80米,揭露层顶标高-7.865.06米。黄褐色黄绿色,粉砂质结构,层状构造,矿物以斜长石、石英为重要矿物成份,具有云母,矿物蚀变强烈,岩芯手搓呈砂土状角砾状。地基承载
8、力特性值fak =500700kPa,变形模Eo=30MPa。11、第1层、片麻状花岗岩强风化带:重要揭露于场区东侧。揭露厚度1.005.10米,揭露层顶标高-3.730.22米。肉红色,粗粒结构,块状构造,以长石、石英及云母为重要矿物成份,矿物风化强烈,节理裂隙密集发育,矿物蚀变强烈,岩芯手搓呈土状。地基承载力特性fak=600800kPa,变形模量E0=25MPa。12、第层、砂岩中风化带:重要分布于场区东部。揭露厚度1.007.50米,揭露层顶标高-6.386.56米。黄绿色灰绿色,粉砂质结构,层状构造,矿物以斜长石、石英为重要矿物成份,含少量云母及橄榄石,矿物中档风化。节理裂隙密集发育
9、,岩芯较破碎,岩芯多为角砾碎块状,该层局部呈软硬相间状态。地基承载力特性值fa=15001700kPa,弹性模量E=1103MPa。13、第层、砂岩微风化带:重要揭露于场区东侧。揭露厚度为1.005.70米,揭露层顶标高为-5.061.56米。黄绿色灰绿色,粉砂质结构,层状构造,矿物以斜长石、石英为重要矿物成份,含少量云母及橄榄石,矿物蚀变轻微,节理裂隙发育,岩石多呈短柱柱状,少量呈块状,岩石坚硬,锤击声脆,不易碎。地基承载力特性值fa =30003500kPa,弹性模量E=6.0103MPa。(三)地下水勘察期间钻孔内揭露地下水,其类型重要为第四系孔隙潜水,重要含水层为第层填土层、第层细中砂
10、层、第层含卵石粗砂层、第层含黏性土粗砂层,第四系水位埋深约0.145.20米,水位标高为-0.192.82米。地下水重要接受大气降水补给,以地下径流的形式缓慢排泄。场区中部南泊河地段也许受潮汐影响。四、施工计划2023年5月20日开工,9月30日竣工。污水管沟总长2023米,全线共约52个井段。每个井段按支护开挖考虑工期安排。投入四个井段所需的钢板桩和相应横撑。1)放坡开挖段:总长度约660米:每个井段所需施工天数:开挖2天,下管及回填23天,小计需45天,平均按4天。2)基坑开挖深度3.5米段落:总长度约70米,每个井段所需施工天数:钢板桩打设1天,开挖0.5天,下管及回填12天,小计需24
11、天,平均按3天,扣除打桩的流水节拍后每个井段按2.5天计。3)基坑开挖深度3.5mH5m段落:总长度约730米,每个井段所需施工天数:钢板桩打设12天,第一层开挖及支撑安装1天,第二层开挖及支撑安装12天,下管及回填12天,小计约47天,平均按5天,扣除打桩的流水节拍后每个井段按3.5天计。4)基坑开挖深度5mH8m段落:总长度约480米,每个井段所需施工天数约7天。扣除打桩的流水节拍后每个井段按5.5天计。投入两个班组,两套打桩设备,以南泊河为界,分别往东西两个方向施工,考虑雨季施工的干扰,总工期按四个半月考虑。五、施工方案1、方案简述因污水管沟槽距离较长,视周边环境情况、地质情况、开挖深度
12、等因素将全线划分为不同段落,采用不同的开挖方案,重要有以下三种:放坡开挖、钢板桩支护开挖、顶管施工(备用方案),现将各方案简朴叙述如下,各施工段的具体开挖(支护)方案详见第6页。开挖实行分段开挖,以每个井段为一个施工段,先支护,再排水,最后开挖、下管、回填。1)放坡开挖合用于周边环境较宽阔、挖深较浅、基底以下土质较硬钢板桩无法嵌固的地段。根据土质采用适当的放坡坡度。当受地界影响且水量较大时,在坡顶打设钢板桩隔水,坑内水采用集水坑集中抽排水方式。放坡开挖地段污水沟槽回填至雨水管基础底标高后,施工雨水管基础、雨水管,施工完毕后再回填雨水管、污水管沟槽至原地面。2)钢板桩支护开挖开挖较深、水量较大、
13、土质可以插打钢板桩时,采用钢板桩支护开挖:2-A:当沟槽开挖深度H3.5米时,采用L=9m钢板桩,基底以下埋入深度5.5米(按H=3.5米进行力学检算)。支护断面见下图“2-A支护断面”。2-B:当沟槽开挖深度3.5mH5m时,采用L=12m钢板桩(按H=5米进行力学检算),基底以下埋入7米,并在沟顶以下1.5米处设一道钢横撑,横撑间距5米,详见下图“2-B支护断面”。 2-A支护断面 2-B支护断面支撑、腰梁、底托连接示图2-C:当沟槽开挖深度5mH8m、基底以下土质可以插打钢板桩时,采用L=12m钢板桩(按H=8米进行力学检算),基底以下埋入4米,并在沟顶以下1.5米、5米处各设一道横撑,
14、横撑间距5米,详见下图“2-C支护断面”。2-D:当沟槽开挖深度5mH8m、基底以下土质无法插打钢板桩时,采用L=9m钢板桩(按H=8米进行力学检算),不考虑钢板桩嵌固深度,在沟顶以下1.5米、5米处所设一道横撑实现支护稳定,横撑间距5米,详见下图“2-D支护断面”。 2-C支护断面 2-D支护断面支护开挖地段的污水沟槽回填至雨水管基础底标高后,拔除钢板桩,开挖雨水管沟槽、施工雨水管基础、雨水管,施工完毕后再继续回填雨水管、污水管沟槽至原地面。钢板桩采用SP-III型拉森钢板桩,其截面参数如下:型号 规格 截面面积 单重 惯性矩 截面模数 WHT每桩 cm2每米墙身 cm2/m每桩 kg/m每
15、米墙身 kg /m每桩 cm4每米墙身 cm4/m 每桩 cm3 每米墙身 cm3/m SP-III4001251376.4191601502220168002231340钢横撑和钢腰梁均采用H400400焊接型钢(翼缘板厚度20mm),横撑纵向水平间距5米;钢腰梁纵向连续设立在钢横撑与钢板桩之间,安装在牛腿上,牛腿焊接在钢板桩上。钢横撑和钢腰梁截面特性如下:型号尺寸(mm)截面面积理论重量惯性矩cm4截面模数cm3Hhbtcm2kg /mIyIxWyWxH 400400400360400202031606248021340312010703)顶管施工K13+130过问海路处、K14+170K
16、14+210过南泊河西路地段、K14+440K14+480过南泊河东路段等三处因既有道路已经施工完毕,考虑到经济性,开挖方案首选本方案拟定的钢板桩支护法开挖,如道路管理方不批准对既有路面开槽施工,拟采用顶管施工,因顶管施工需进行单独的临时工程设计,本方案暂不叙述,需要时另行编制专项施工方案。2、各段开挖方案自西向东(滨海大道凤凰山路)各桩号叙述如下,每段开挖前,需选择适当位置进行实验段施工,以便核算地质情况、确认方案的合用性。1)K13+130下穿问海路段50米此段问海路路面已铺设(宽20米),污水管东侧6m处有43m箱涵一座,开挖深度4.55米,开挖深度内土质自上而下依次为素填土、中细砂或粉
17、质粘土、含卵石粗砂,基底位于含卵石粗砂层,下卧层为含卵石粗砂或花岗片麻岩。当下卧层为含卵石粗砂时,采用前述“2-B钢板桩支护法”开挖,即支护方式为“L=12米钢板桩(嵌固深度7米)+一道横撑”, 管径重要为DN500,沟槽净宽3.8米。当下卧层为花岗片麻岩时,开挖方案同下述K13+130K13+440段。开挖前需破除既有路面结构层,竣工后恢复。2)最西端K13+130K13+440段310米此段开挖深度45.5米,开挖范围内土质为自上而下依次为素填土、含卵石粗砂(其中+130+180段有粉质粘土,+250+380段有中细砂),基底位于含卵石粗砂或花岗岩片麻岩层,下卧层为花岗片麻岩。因下卧层为岩
18、层,钢板桩无法嵌入,如采用“设横撑的支护法开挖”,,施工进度更慢,故采用放坡法开挖,但因土质较差、水量较大,按正常放坡的话开口尺寸超过地界,因此开挖前先按施工井段在沟槽两侧沿坡顶打设L=6m钢板桩,每段的起终点也打设钢板桩形成封闭沟槽,在沟槽内每10米设立一个集水坑,将水位减少至基底以下0.5米后再按1:1坡度开挖。3)K13+440K14+170段730米此段开挖深度3.86米,开挖范围内土质自上而下依次为素填土、 含卵石粗砂、淤泥质砂土,基底位于含卵石粗砂或含粘性土粗砂层中,下卧层为含卵石粗砂(局部地段为含粘性土粗砂)。采用前述“2-B钢板桩支护法”开挖,即支护方式为“L=12米钢板桩(嵌
19、固深度7米)+一道横撑”。管径重要为DN500DN800,沟槽净宽3.8米。其中过西绕山河段上下游需筑围堰、抽排河槽水、拆除既有浆砌石挡墙和河底铺砌,竣工后恢复原状。4)K14+170K14+210过南泊河西路段40米此段开挖深度67.2米,开挖范围内土质自上而下依次为素填土、淤泥质砂土、含卵石粗砂,基底位于含卵石粗砂中、下卧层为含卵石粗砂。拟采用前述“2-C钢板桩支护法”开挖,即支护方式为“L=12米钢板桩(嵌固深度4米)+两道横撑”,管径重要为DN800,沟槽净宽3.8米,需破除并恢复既有路面结构层。5)K14+210K14+280过南泊河段70米此段开挖深度2.5米,开挖范围内土质自上而
20、下依次为素填土、淤泥质砂土、含卵石粗砂,基底位于含卵石粗砂层、下卧层为粉质粘土。采用前述“2-A钢板桩支护法”开挖,即支护方式为“L=9米钢板桩(嵌固深度5.5米)”,管径DN1000,沟槽净宽2.8米。开挖示意图见下图,且因相邻的“南泊河河道整治工程”已基本竣工,污水管施工需对该工程的石笼坡脚、护坡、粘土坝、土工布、碎石垫层拆除、管道施工完毕后再恢复,产生较大工程费用。施工前需在南泊河中修筑便道、筑粘土围堰、铺工作垫层。石方便道顶宽5米、坡度1:1.5,填筑高度2米。围堰顶宽2米、坡度1:1,填筑高度约2米。工作垫层采用石方填筑,厚度1米。6)K14+280K14+440段160米(南泊河东
21、路以西)此段开挖深度6.58.5米,开挖范围内土质自上而下依次为素填土、淤泥质砂土、含卵石粗砂,基底位于含卵石粗砂层、下卧层为粉质粘土。拟采用前述“2-C钢板桩支护法”开挖,即支护方式为“L=12米钢板桩(嵌固深度4米)+两道横撑”,管径重要为DN1000,沟槽净宽3.8米。此段大部分地段也与南泊河整治工程交叉,施工时需拆除其已竣工成品。7)K14+440K14+540过南泊河东路及其以东段100米此段开挖深度7.58.5米,开挖范围内土质自上而下依次为素填土、淤泥质砂土、中细砂、粉质粘土,基底位于粉质粘土中,下卧层为粉质粘土(4米范围内)、强风化砂岩。采用前述“2-C钢板桩支护法”开挖,即支
22、护方式为“L=12米钢板桩(嵌固深度4米)+两道横撑”,管径重要为DN1000,沟槽净宽3.8米。过南泊河东路段需破除并恢复既有路面结构层。南泊河东路以东地段有周边施工单位最近倾倒的大量淤泥,需先将其剥离后再开挖沟槽,增长了开挖方量。8)K14+540K14+620段80米此段开挖深度7.5米,开挖范围内土质自上而下依次为素填土、淤泥质砂土、中细砂、粉质粘土,基底为砂岩,下卧层为砂岩,钢板桩无法嵌入基底以下,只起隔水作用,钢板桩打设及排水方法同K13+130K13+440段。降水完毕后放坡开挖,自上而下放坡坡度:素填土1:1、淤泥质砂土1:1.5、粉质粘土1:1,在淤泥质砂土和粉质粘土分层处设
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