团结闸翻水站基坑开挖方案1.doc

宿州市新汴河团结闸翻水站拆除重建工程

深基坑开挖与回填施工方案

编 制：

审 核：

批 准：

安徽省宿州市水利水电建筑安装公司
团结闸翻水站重建工程项目部

二00九年十二月二十九日

团结闸翻水站工程深基坑开挖与回填施工方案
一、工程概况
宿州市新汴河团结闸翻水站拆除重建工程位于江苏省泗洪县境内的新汴河左岸，工程设计总流量10.0m3/s，装4台（三用一备）单泵流量3.45m3/s的1000QHD-9型导叶混流式潜水电泵，配套电机450kw，总装机容量1800kw。拟建翻水站出水涵中心与船闸航道中心相距45m左右，建筑物边缘距航道现有水面约24m，水位▽13.20m，翻水站基坑开挖最低高程▽6.57m，现有地面原状土高程约▽20.30m，基坑最大开挖深度13.73m。基坑拟采用大开挖方式，基坑长（顺水流方向）约100m，宽（垂直水流方向）约79m。本工程基坑开挖主要包括进水段、前池、泵室段、出水段等的土方开挖，机械开挖土方量约28650m3，清淤泥量1369m3。泵室主体结构结束时，即可以进行土方回填、压实。
翻水站基坑开挖深度范围内主要涉及两个地层，①层：粉质粘土夹粘土（Q3a1），层厚9.00～10.00m，层顶埋深0.00～0.00m,层底标高6.29～11.30m，夹粘土，黄灰色、棕黄色，第四纪（Q）3,冲积层（a1）,可塑~硬塑，中等压缩性，层间夹有中～重粉质壤土及轻粉质壤土薄层，含有砂礓；②层：中～重粉质壤土（Q3a1），层厚10～15.80m,层顶埋深9.00～10.00m, 层底标高-5.14～0.80m，棕黄色、灰白色，第四纪（Q）3,冲积层（a1）,可塑～硬塑，中等压缩性，颗粒组成砂粒含量90%以上，层间夹有0.70～0.80m厚棕黄色、密实状砾质粗砂、砾砂。
地下水类型为孔隙潜水和孔隙弱承压水，主要接受大气降水入渗补给，汛期受河流补给，赋存于填土和砂壤土中，排泄到河流。地下水埋深为4.00～5.00m。
基坑开挖方案重点考虑两个问题：一是边坡放坡方案；二是降排水方案。由于基坑规模较大、暴露时间较长，如何确保基坑开挖过程及施工期的安全是整个工程成败的关键。
基坑开挖施工工期，自2010年1月1日至2010年1月15日；回填日期为：自2010年5月。
二、基坑降排水
根据《团结闸翻水站工程地质勘察报告》所描述的工程地质和地下水水位情况，结合建基面设置的高程（泵室底板置于②层中～重粉质壤土中处），拟在基坑周围布置4眼管井用于降低地下水位。并在基坑四周设置排水明沟。
1.管井降水
根据基坑土质和地下水水位情况，结合基坑的规模和挖深，借鉴以往类似工程的成功经验，在基础四周布置4眼管井。管井底高程设置为-5 m，采用无砂混凝土管，内径0.4m，壁厚5cm，成孔直径为0.7m。管井施工采用回旋钻机成孔，泥浆护壁。无砂混凝土管外裹滤网(滤布)，管与孔壁之间用3～10mm粒径碎石掺粗砂作滤料进行填实。待抽水至底部工程完成后，用粘土把管井填平，上部按反滤层要求处理，井口用砼封堵。
为确保翻水站基坑及其它部位的开挖施工，以及基础混凝土的顺利进行，管井成井后应及时进行抽水，以保证把地下水位降至建基面以下。抽水机械选用扬程为25m的潜水电泵，出水管伸到基坑以外汇入出水渠内，抽水时间自基坑开挖前至底部工程完成。
为了达到良好的降水效果，在施工期间安排专人进行水位的观测，以确保各个管井的水位在同一水平面上。同时各个水泵的位置也保持在同一水平位置。
滤网(滤布)紧固于滤水管上，井底滤料按级配分层连续均匀铺填，不得猛倒。
　　成井后，及时采用分级自上而下和抽停相间的程序抽水洗井。
　　试抽时，安排专人检查地下水位下降情况，调整水泵使抽水量与渗水量相适应，并达到预定降水高程。
　　井点抽水期间，定时观测水位和流量，并做好记录。随时监视出水情况，如发现水质浑浊，分析原因及时处理。　　
2.明沟排水
对于潜水及雨水均采用明沟排水，即在基坑周围设置排水明沟、集水坑，将其汇集于集水坑内，然后用潜水电泵将其抽排出基坑外河道内。
排水明沟布置在建筑物基础0.5m以外，沟边缘离开边坡坡脚0.3m。排水沟的断面为0.5m*0.5m，集水井尺寸为0.8m*0.8m*1.0m,使用期间设专人负责看护，发现堵塞及时疏通，以保持水流畅通。明沟排水应根据水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止。
三、基坑开挖方案
1.边坡放坡设置
由于基坑面积较大，最大开挖深度达13.73m,地层①层间夹有中～重粉质壤土及轻粉质壤土薄层，地层②为中～重粉质壤土，颗粒组成砂粒含量90%以上，边坡可能出现最不利的滑动面在地层层间中～重粉质壤土及轻粉质壤土薄层处和地层①与②交接面处及基坑底脚。为确保基坑边坡的稳定，拟在站身至进水闸段高程▽11.00m、▽15.10m处分别设置3m、2m宽平台，第一、二级边坡均按1：2，第三级边坡按1：2.5设置；出水箱涵段在▽17.00m处设置2.0m平台，两级边坡均按1：2设置；两段之间平台设置不在同一高程，分别将▽11.00m平台与渐变段基底▽13.17m连接开挖3.0m斜马道，▽15.10m平台与▽17.00m平台开挖2.0m斜马道。
2．基坑开挖施工
土方开挖前先定出基坑开挖线，待全面开挖到17m左右，然后再次定位放线，先开挖泵室段，其次下游联接段，最后开挖上游联接段。
2.1 本工程土方开挖基坑采用两台挖掘机配合10台机动自卸拖拉机，开挖土方运至业主指定的弃土区。在开挖基坑时，在基底预留30～50cm保护层，待垫层施工前采用人工进行开挖、修整。人工开挖土方采用双胶轮车运输，挖掘机挖装运输出坑。施工工艺流程见下图。
转入下道工序
向监理报验
人工开挖
机械挖运
测量放线

进行建筑物的基坑开挖,按照基坑开挖图,定出引水渠、进水闸、前池、泵室段、出水渠的相应的位置以备开挖时撒灰线用，基坑土方的开挖采取挖掘机配合机动自卸拖拉机运输作业。
①先开挖到高程▽17.00m为一个平面，开挖边坡采用1:2。
②基坑开挖流水作业方式采取环形路线，沿泵室段横向铲运土，弃土运输到业主指定的弃土区。挖到高程▽15.10m处留置2米的平台，开挖边坡采用1:2.5。
③从高程▽15.10m挖至高程▽11.00m时 ，留置3米的平台，开挖边坡采用1:2.5。
④从高程▽11.00m平台挖到基坑底部时，开挖边坡采用1:2.5。并在建筑物边线外留置2.5米的操作工作面。为防止机械搅动地基，预留30～50cm厚保护层由人工清理，清理土方堆放至弃土区。
2.2按照基坑开挖图，定出各连接段边线，并设置边线桩亦既高程桩，按照边线及高程开挖，技术员跟踪测量，严格控制高程，杜绝超挖现象。
3．基坑开挖技术要求
(1)基坑开挖前，根据建筑物位置，沿建筑物周边预留2.5m的工作面，以利施工和排水明沟布置；
(2)降排水是工程成功的保证，要组织专门的队伍负责降排水工作。基坑底部严格遵循“先降水，后开挖”的原则，始终保持地下水位降至开挖面0.5m以下，以防基底土层被扰动；
(3)做好施工现场地面排水系统，在基坑坡顶和每个平台都设置截水沟，引或抽排至河道内。
（4）加强监测工作，在基坑实施全过程进行地下水位变化、沉降、边坡稳定等方面的监测工作，以指导施工。
（5）加强现场操作管理，严格控制直立开挖深度，在粘土层直立开挖深度2～3m，壤土层直立开挖不得超过2m。
（6）加强对坡面的保护，平时备足雨布等器材，如遇降雨，在坡面铺设雨布加以保护。
四、回填土施工
1．施工时间
为了确保工程进度，进水闸、前池、泵室段、出水渠等回填土时间安排在5月4日至5月8日进行。
2．施工机械
本次回填采用320型挖掘机一台，配备5台机动自卸拖拉机，二台电动打夯机和一台推土机。
3．施工方法
3.1扶壁挡墙两侧、泵室段两侧，在回填土前同步涂刷浓泥浆两遍，涂层厚度3-5mm，泥浆浓度1：3（土：水）。
3.2土方回填前必须对基面清除干净，基坑内无杂物等，待监督、监理人员共同验收合格后方可进行回填。
3.3根据填筑部位的不同，采用不同的压实方法，确保回填土达到设计要求。挡土墙后与泵室段两侧2m范围内用小型电动打夯机压实，每层铺料厚度不大于20cm。
3.4其它部位采用机械碾压，每层铺料厚度按25—30cm进行。
3.5回填土方坡度比按1：2放坡，坡面杂物及草清除干净。
3.6推土机整平、碾压。
3.7严格按照《堤防工程施工规范》（SL260-98）中有关要求进行施工。
4．质量控制
4.1坝体压实检查项目及取样试验次数
坝体部位
试验部位
取样试验次数
边角夯实部位
压实度.干密度.含水量
2-3次/每层
碾压部位
压实度.干密度.含水量.结合层描述
1次/100-200m3
4.2土方填筑采用最优含水量（经试验确定）的土料，且土料的含水量应控制在最优含水量上下一定范围内，如超出应采取措施（如：翻晒，加水等）使含水量满足要求后再进行填筑。
4.3分段填筑时，各段土层之间设立标志，以防漏压、欠压和过压，上下层分段位置应错开。
4.4严格控制铺土厚度及土块料径。人工夯实每层铺土厚度不超过20cm,土块粒径不大于5 cm；机械碾压铺土厚度不超过30 cm，土块粒径不大于8 cm。每层压实后经监理单位见证取样、验收合格后，方可铺筑上层土料。
4.5出于气候、天气等原因停工的回填工作面应加以保护，复工时必须仔细清理，经监理单位验收合格后，方可填土，并作记录备查。
4.6做好质量管理工作，实行初检、复检、终检制度。
4.7对填筑部位的质量控制，执行《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。
4.8现场土料含水率采用烘干法测定，以此来校正干密度，测定密度取样时应取至离压实层底部1／3处，并测量压实层的厚度。
4.8取样试验测定的干密度，其合格率不得小于90%，且不合格样品不得集中，不合格干密度不得低于设计干密度的98%。
安全事项：
1．施工机械操作人员必须持证上岗，班前班后要进行安全交底。
2．在施工过程中，施工机械要有专人指挥。
3．合理规划运土车辆的上下坡道及循环道路，减少相互干扰，以提高机械效率，保证作业安全。
4. 非施工人员严禁进入土方施工区域内。

安徽省宿州市水利水电建筑安装公司
团结闸翻水站重建工程项目部
2009年12月15日