第06章基础开挖及土石方回填.docx

第06章 基础开挖与土石方回填06.1概述本章叙述的是永久工程的基础开挖与土石方填筑，围堰工程的填筑详见第04章施工导流，本工程永久工程的基础开挖项目主要包括挡潮闸及上下游连接段基础开挖、升船机道基础开挖、翼墙基础开挖和江堤基础开挖，均为土方或淤泥开挖，开挖总量约为15.12万m3，其中主要土方集中在挡潮闸上下游连接段的翼墙基础开挖，土质为粉质粘土或杂填土，江堤基础也多为粉质粘土或杂填土；闸室及连接段、升船机道等基础座入在老河道上，以淤泥开挖为主。土石方填筑项目主要包括挡潮闸空箱体两端的石渣回填、翼墙背后的石渣回填、挡潮闸空箱体内填砂、江堤土方回填。回填总方量约为14.57万m3，其中石渣回填7.13万m3，粘土回填7.37万m3，砂回填650m3。其开挖与填筑项目的主要工作量及施工时段安排见下表06-1-1。土石方开挖与填筑项目主要工程量及施工时段安排表表06-1-1序号项目名称单位工程量 施工时段一土方开挖项目1闸室基础土方开挖m385792004.10.12004.11.302闸室连接段基础土方开挖m3164232004.10.12004.11.303升船机工程基础土方开挖m354392004.10.12004.11.304翼墙基础土方开挖m31072682004.10.12004.12.315江堤工程基础土方开挖m3134982004.1.12004.4.30二土石方回填项目1闸室段石渣回填m351452005.4.12005.5.312翼墙背后石渣回填m3661922005.5.12005.7.303挡潮闸空箱体内砂回填m36502005.2.152005.2.284江堤土方回填m3737422004.10.12005.12.1506.2 土石方挖填平衡调配1、本工程基础开挖料均为土方或淤泥，无石方开挖，因此本工程所需的渣料均为采购获得，共需填筑石渣89173 m3，其中临时工程中围堰抛石护脚17836 m3，永久工程项目石渣回填71337 m3。2、围堰冲砂管袋和空箱结构内砂回填共需16098 m3，其中冲砂管袋用砂15548 m3，空箱内回填用砂650 m3，也为采购获得。3、导流明渠开挖土方28160 m3，弃于导流明渠右岸上游侧的弃土墙，用于工程结束后导流明渠自身的回填。4、本工程基础开挖土方或淤泥共计151200 m3，其中挡潮闸及上下游连接段、升船机道等痤落在老河道上的基础多为淤泥，考虑采用水力开挖，初步估计水力开挖的方量约20000 m3，为弃料，其余土方采用机械开挖，腐植土和碎石含量较高的杂填土等不符合江堤填筑要求的土料弃到指定弃渣场，可用于江堤填筑的土料（包括部分淤泥）沿江堤内侧堆放，经翻晒脱水处理后用于江堤填筑。可用率按60%估算，约有7.8万m3，本工程的土方填筑量为73742 m3，从初步的土方平衡分析看土方挖填基本上能够做到自身平衡，不需外购。5、围堰粘土芯墙约需粘土2600 m3，采购获得。06.3 基础开挖06.3.1施工准备基础开挖前先进行场地清理，清理项目包括施工区内的全部树木、树桩、树根、杂草、垃圾、废碴以及监理单位认为的其它有碍物。场地清理工作以人工配合机械清理的方式施工。树桩、树根、垃圾、废碴，清理以反铲配自卸车为主；表土、杂草采用推土机集料，反铲装自卸车运至北岸弃土场；灌木采用人工砍伐，成材木料锯成段运至业主指定地点堆放。06.3.2老河道淤泥开挖挡潮闸及连接段底板、升船机道工程基础均座落在老河道上，基础开挖以淤泥开挖为主，采用水力开挖，其施工程序如下：淤泥水力开挖保护层人工开挖淤泥排泥场弃土场 一、淤泥开挖根据现场踏勘掌握的情况及地质勘探资料估计，考虑采用水力开挖的淤泥量约为2万m3，拟采用高压水枪配泥浆泵开挖，在基坑的低蛙地带设置集泥坑，用水泵抽取瓯江水，沿池塘边布置高压水供水管网，主管管径6英寸，支管均为软管，可随意拖动，支管出口配有高压水枪冲击淤泥，使之形成一定稠度的混合物，流入集泥坑，再由泥浆泵排出。泥浆泵型号为3PNL，排泥量为108m3/h，泥浆通过管道输送至导流明渠右侧的排泥场。考虑布置两台排泥泵同时开挖，水力开挖预留50cm厚保护层采用人工开挖，防止开挖对基面土层产生扰动。二、基底保护层开挖在淤泥层开挖后，基底预留50cm厚保护层开挖应根据基础施工顺序分区进行，先开挖闸室底板部分，基础开挖后即进行上部结构混凝土施工，基础暴露时间不宜过长，未安排施工的部位保护层暂不开挖，以防基面土层破坏。保护层开挖采用人工开挖，手推车运到岸边机械能装车的部位，采用反铲装5T自卸车运至弃渣场。在保护层开挖时采用明沟排水，先必须沿开挖区周边挖排水沟，在结构物的最低部位设置集水井，保持基础施工无积水。06.3.2 翼墙基础开挖翼墙基础为混凝土灌注桩，基础开挖方量约有10.7万m3，开挖土方可用土全部用于江堤填筑，沿江堤内侧堆放，无用土弃到导流明渠右岸的弃土场内，采用机械开挖。一、场内施工道路布置开挖主要有三个区域，有用土弃于江堤沿线（分上游和下游段），无用土弃于导流明渠右岸的弃土场，场内运输道路布置必须通到上述三个区域，场内道路布置沿两岸翼墙内侧布置，通过上下游围堰可构成环绕基坑的环形道路，可通到江堤的上游段，到弃土场或江堤的下游段经青温公路大桥沟通，可通到上述两个区域。道路路基宽度7m，泥结石路面。二、开挖施工程序开挖程序分三步进行，先清除植被土、杂填土等无用料，然后开挖至桩顶50cm，最后预留保护层开挖，其施工程序如下：土方机械开挖保护层人工开挖江堤堆土场江堤堆土场覆盖层土开挖弃土场三、表土开挖开挖中应对含细根须、草土植物、碎石杂填土等覆盖表层有机质无用土层与下部有用土层分别开挖，采用推土机集料1m3反铲挖掘机配8t自卸车施工，深度根据开挖土层的性质确定，挖至符合填堤土质要求为止，开挖后的表土弃至导流明渠右侧的弃土场。四、土方机械开挖表层无用土挖除后，先采用1m3反铲挖掘机开挖至桩顶以上50cm，高程约为EL-3.5m左右，开挖高度约为36m，视情况分一层或二层开挖，深度超过4m的宜分二层开挖，机械开挖至接近桩顶必须放慢速度，小心进行，要防止机械撞坏桩体，开挖土方采用8t自卸车运输，沿江堤填筑部位沿线堆存，堆料时应把土料卸到江堤填筑区以外，以便于对土料进行翻晒碾压处理。五、基础保护层开挖桩顶保护层土采用人工开挖，在机械挖土到位后人工穿插进行，人工开挖的土方直接翻到机械开挖工作面上，由机械装车运出。06.3.3 江堤基础开挖江堤基础开挖分两层进行，先采用推土机或反铲挖掘机剥离表面无用层土，装5t自卸车运至弃土场，无用层土剥离后把有用土层采用挖掘机直接翻到江堤的内侧，用于堤身的填筑，开挖过程中对基底土层人工配合修整。06.3.4 施工排水 基础开挖区范围内必须做好施工期排水工作，施工排水主要采用明沟排水的方式，开挖坡顶必须设置截水沟，防止地表水进入开挖工作面，开挖坡脚部位或基坑的最低处设置排水沟和集水井，布置潜水泵排水，使整个开挖工作面在施工期内无积水，保持干燥。06.3.5 施工质量控制1.充分了解与研究堤基的地质与水文地质资料，根据设计地质资料和现场踏看中所掌握的实际地质情况制订可靠的施工技术措施并报监理单位审批。 2. 基坑开挖按开挖图进行。基坑放样测量必须按监理单位提供的平面控制点和高程控制点进行。定线放样必须采用符合精度要求的仪器。开挖必须严格按照设计断面及高程要求进行，超挖应符合规范要求，不得欠挖。 3. 有条件时基坑开挖应与土方填筑工程相结合，如不能及时填筑时，应将回填土和弃土分别堆放，不得混淆，弃土堆置在导流明渠右侧指定弃土场，并进行适度平整。堆土区均应设置在导流明渠边线20m以外，以确保现场交通和明渠边坡的稳定。4.开挖基坑发生严重流沙、涌泥等异常情况，无法继续施工时，应及时采取措施提出新的施工方案，并报监理单位批准。5. 如果发生超挖，应用监理单位认可的材料回填。6. 开挖边坡顶不可堆放重物，避免发生边坡坍塌。7. 开挖边坡完成后，应及时对桩号、座标、高程等作出醒目的标记，为设计单位进行施工地质编录提供方便。8开挖施工后，应尽快组织验收工作，避免基底长时间裸露。06.4 土石方填筑本工程的土石方填筑包括江堤土方回填和挡墙背后的石渣回填等，江堤土方填筑73742 m3，土料来源主要利用翼墙、江堤基础开挖料（包括部分经翻晒过的淤泥），不足部分再；挡墙背后的石渣回填71337 m3，全部考虑采购。06.4.1江堤土方回填一、施工准备 1.在土方填筑前，必须清理地基，将树根、杂物等全部清除；堤基清淤应按设计要求进行，清基清至设计要求的顶面高程，清基弃土弃至导流明渠右岸的弃土场。 2.堤基范围内的所有坑洼均按堤身填筑要求先分层填平压实。 3.土方填筑必须在江堤挡墙基础施工完成隐蔽验收合格后才能进行，隐蔽验收合格的堤基应及时填筑。 4.按不同的料源对不同的填筑部位，采用不同的压实方法进行碾压试验，试验内容包括铺料方式、 松铺厚度、 碾压机械类型及重量、 碾压遍数、 行进速度、 填料最优含水量、 压实后的干容重等。试验达到设计要求并经监理单位同意后方可进行大面积的填筑，以确保回填土的质量要求。二、堤身填筑江堤填筑在挡墙结构施工完成并养护达70%以上强度后进行，填筑主要采用机械完成，局部死角等部位采用蛙式打夯机结合人工夯实，压实后的干密度不小于1.5T/m3，压实度不小于0.9。堤身填筑施工工序分为铺料、碾压二道，施工方法详见表06-4-1。江堤填筑施工方法表表 06-4-1铺料卸料法运输方式摊平机具填筑厚度m进占法自卸汽车直接上堤推土机拟定0.3碾压碾压机具碾压遍数碾压速度碾压方向碾压路线轮迹叠压宽度或按试验确定搭接方式羊足碾振动平碾拟定68拟定50m/min拟定33m/min沿堤轴线进占错距法大于0.51m斜坡填筑分层分段进行，每层填筑厚度初步定为0.3m，分段长度约为100200m左右，分段搭接方式采用斜坡形，倾斜度为1：2，碾迹重叠0.51.0m，上下层错缝距离不少于1.0m。铺料采用进占法，5T自卸汽车直接上堤。铺料应从场地最低处开始，专人指挥卸料，推土机沿堤轴线方向按设计铺层推平，局部不平顺处人工平整，然后碾压。碾压机械采用12T羊足碾碾压，再用平碾补充压实。碾压顺纵轴向由坡边向堤内采用进占错距法依次进行。碾压参数由现场试验确定，初步定为：碾压68遍；搭接：垂直于碾压方向搭接宽度大于1.0m，顺碾压方向搭接宽度大于0.5m，避免漏压。平碾行走速度控制在2km/h左右，羊足碾行走速度控制在3km/h左右。碾压沿轴线方向进行，不得垂直轴线方向进行碾压，对大型机械碾压死角，须采用轻型机械碾压或人工夯实至设计要求的干容重。为保证边缘部位的压实质量，边缘超填宽度不少于0.2m；堤坡面经人工修坡整理后平整度控制为5cm。每层压实后经监理单位验收合格后方可铺筑上层土料。土方填筑应使土料的含水量控制在最优含水量范围内，如果超出应采取综合办法降低含水量，如翻晒等，使其含水量满足要求后，再进行填筑。土堤填筑施工期间，应做好施工区排水工作。在填土区四周设排水沟和集水井，保持施工工作面干燥。填方区应碾压成中间稍高两边稍低，以利排水，排水坡度为23%。土方填筑必须随填随碾压，最后一道工序必须采用光碾压路机压光，不得留有虚土过夜，防止下雨对虚土造成破坏。填筑下一层土前，基面应采用羊足碾对基面进行刨光处理，加强土层之间的结合面。06.4.2墙后石渣回填 墙后石渣回填在挡墙结构施工完成，并达70%以上养护强度后进行，填筑石料均由采购获得，挡墙底部小三角区内，大型机械无法作业，采用人工铺料平仓，铺料厚度3050cm，蛙式打夯机分层夯实，上部填筑作业面开阔以，采用推土机平仓铺料，铺料厚度80100cm，振动压路机碾压密实，靠近挡墙附近，采用静碾碾压密实，防止对挡墙结构造成损坏。06.4.3 施工质量控制1. 坚持质量第一的原则，做好质量管理工作。严格执行工程质量三检制，班组初检、工程队复检、质检部和监理单位终检，层层把关。2. 对填筑部位的质量控制，严格按堤防工程施工规范（SL260-98）及堤防工程施工质量评定与验收规程（试行）（SL239-1999）的有关规定执行。3. 在施工过程中，对每班出现的质量问题、处理经过及遗留问题，在现场交接班记录上详细写明，并有值班负责人签署。针对每一质量问题，应查清原因，提出补救措施，及时处理，由技术负责人签字，作为施工质量控制的原始记录，并向发包方和监理单位提出书面报告。4. 现场土料含水量采用烘干法测定，以此来校正干密度。取样时应注意操作上的偏差。如有怀疑，应立即重新取样。用环刀法取样测定干密度，取样时应取至压实层的底部，并测量压实层的厚度。 5. 分段填筑时，各段土层之间应设立标志，以防漏压、欠压和过压，上下层分段位置应错开。6必须严格控制铺土厚度及土块粒径。人工夯实每层不超过20cm，土块粒径不大于5cm；机械压实每层不超过30cm，土块粒径不大于8cm；每层压实后经监理单位验收合格后方可铺筑上层土料。7如填土出现“弹簧”、层间光面、层间中空、松土层或剪力破坏现象时，应根据具体情况采取有效措施认真处理。对弹簧现象轻微者，可在其上铺含水量较低的土料，使弹簧现象不再向上发展；对较严重者，可将其挖除运走，然后铺上符合要求的土料。并经监理单位检验合格后，方可进行下一道工序。8土方填筑，气候变化影响最大，施工期间要多与当地气象部门联系，及时掌握天气变化，根据预报安排施工。雨前碾压应注意保持填筑面平整，以防雨水下渗并避免积水。下雨或雨后不允许践踏填筑面，雨后填筑面应晾晒或处理，并经监理单位检验合格后方可继续施工。9负温下施工，压实土料的温度必须在-1.0 以上，并不得有冰雪和冻土块，且当风速大于10m/s时应停止施工。06.5 主要施工机械设备表主要施工机械设备表 表06-5-1序号机械名称规格或性能单位数量备 注1挖掘机PC-200台32推土机T120A台23自卸汽车8t辆104自卸汽车5t辆55羊足碾YZK-12台26振动压路机YZT-12台27蛙式打夯机HZR250台38水泵IS125-100-200台29泥浆泵3PNL台310潜水泵QY-15台506.6 劳动力使用计划序号名 称人数备 注1汽车司机30人2推土机司机4人3挖掘机司机6人4压路机司机3人5水泵工4人6修理工5人7电 工4人8普 工40人合 计96人