南港工业区南堤路排水管道基坑开挖施工方案南港工业区南堤路排水工程管道基坑开挖施工方案编制：审核：批准：广东航盛建设工程有限公司目录一、编制依据 (1)二、工程概况 (1)2.1工程概况 (1)2.2工程地质水文概况 (1)2.3管道开槽及支护方案 (3)三、开挖方式的验算 (8)3.1支护形式 (8)四、质量保证措施 (12)4.1基坑开挖质量保证措施 (12)4.2支撑施工质量保证措施 (12)4.3基坑回填质量保证措施 (13)五、雨季施工措施 (14)六、安全技术措施 (14)6.1采取行之有效的的施工方法 (14)6.2开挖遵循原则 (15)6.3基坑边堆放荷载的控制 (16)6.4保持槽底干燥 (16)6.5现场安全防护措施 (17)6.6施工监测 (18)七、环境保护措施 (18)7.1施工环境保护 (18)7.2施工期内的主要环境污染因素特征. 197.3主要环境影响的控制 (19)八、应急救援预案 (21)8.1应急救援预案目的 (21)8.2组织机构及职责 (21)8.3应急救援中遵循的原则 (22)8.4重大事故报告及报警原则 (22)一、编制依据1.1天津南港工业区市政基础设施工程南堤路排水工程施工图（天津市市政工程设计研究院，2010年6月）1.2天津南港工业区市政基础设施工程南堤路道路工程施工图（天津市市政工程设计研究院，2010年6月）1.3天津南港工业区南堤路工程岩土工程勘察报告（天津市勘察院，2010年6月）1.4《建筑地基与基础施工手册》1.5《天津市市政工程施工技术规范》（排水工程部分）DB29-76-20041.6《给水排水管道施工质量验收规范》GB 5.268-20081.7《城市排水工程质量检验标准》DB29-52-2003二、工程概况2.1工程概况本工程位于天津开发区南港工业区，西起现状津歧路，向东穿越大片盐田，下穿在建的海滨大道南段二期高架桥以后，继续向东进入渤海湾围海造田区域，止于港前道。

桩号区间为K0+049.103~K3+902.472，路线总长约3.85公里。

根据工程性质，可划分为道路工程、桥梁工程和排水管道工程，排水管道工程分为雨水管道工程及污水管道，管坑开挖深度部分超过4米，属于深基坑开挖，故编制本深基坑开挖施工专项方案。

2.2工程地质水文概况根据《南港工业区南堤路工程岩土工程勘察报告》得知本工程的地质情况，现就本管道工程涉及到的地层简单描述如下：1、人工填土层(Qml)全场地均有分布，厚度050~2.30m，底板标高为3.35~1.27m，只要由素填土（地层编号1）组成，呈褐~褐黑色，可塑状态，粉质粘土质，含少量杂质，数中压缩性土，填垫年限小于十年。

2、全新统上组陆相冲积层（Q43al）厚度0.60~3.10m，顶板标高为3.35~1.27m，主要有粉质粘土（地层编号4）组成，呈褐黄色，软塑~可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。

其中在17、18号孔附近缺失该层。

本层土水平方向上土质较均匀，分布不甚稳定。

3、全新统中组海相沉积层（Q42m）厚度13.50~16.50m，顶板标高为1.92~ -0.56m，该层从上而下可以分为4个亚层。

第一亚层，粉质粘土（地层编号6a）：厚度变化较大，为2.80~7.10m，呈褐灰色~灰色，流塑~软塑状态，有层理，含贝壳，土质软，属中压缩性土，局部缺失该层。

第二亚层，粉质粘土（地层编号6b）：厚度一般为1.90~5.50m，呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，有砂性，土质较6a、6c好，属中压缩性土。

局部缺失该层。

第三亚层，淤泥质粘土（地层编号6c）：厚度一般为5.30~16.50m，呈灰色，流塑状态，无层理，含贝壳，属中压缩性土。

第四亚层，粉质粘土（地层编号6d）：厚度一般为1.50~3.00m，呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。

本层土水平方向上土质较均匀，分布不甚稳定。

以下的地层在本次基坑开挖过程中不涉及到，故省略。

以上各层的物理力学指标如下表所示各层的直剪固结快剪指标各层的直剪快剪指标2.3管道开槽及支护方案根据地质水文条件、沟槽深度、检查井的位置，并结合附近其他项目的管道沟槽施工的经验，确定了如下的施工方式。

各种开挖施工方式的适用的具体路段如下表所示。

广东省航盛建设集团有限公司排水管道开挖施工方案图1 南堤路排水管道钢板桩支护沟槽开挖示意图71、人工开挖沟槽的槽深超过3米时应分层开挖，每层的深度不宜超过2米，采用机械挖槽时，沟槽分层的深度应按机械性能确定。

2、当管线距现状建筑物距离较近或遇淤泥流砂等恶劣地质条件时可采用支撑槽形式施工。

支撑槽及混合槽中直槽部分如实际挖深小于4米，采用木支撑开槽，实际挖深大于5 米，则采用钢桩卡板支撑开槽。

对于部分深槽施工，应积极采取减土措施，减小基槽壁所受的侧向力。

3、施工开槽时，槽底禁止扰动，尽量保持原状土，在开挖接近设计槽底标高时，预留30cm左右土层采用人工清槽，勿用机械开挖，不允许超挖。

沟槽弃土应随出随清理，均匀堆放在距沟槽上口边线10米以外，沟槽开挖过程中及成槽后，槽顶应避免出现震动荷载，成槽后应尽快完成铺设基础和管道等工作，避免长时间晾槽。

三、开挖方式的验算采取明挖放坡施工的技术已经在于本道路相交的西中环广泛的使用，固不再做验算。

开挖方式一：针对钢板桩支护的施工方法进行验算。

开挖方式二：采用原地面清土深度3m后，其基坑开挖最大深度约为3.3m，采用直接放坡形式按1：1.5坡度放坡，开挖土方运至开槽边10m之外。

开挖方式一：3.1支护形式钢板桩支护采用12m长Ι40b工字钢一丁一顺密排。

在钢板桩桩顶下0.5m 设一道腰梁，腰梁采用双拼工字钢，并做横向支撑，横向支撑采用Φ300×16mm 钢管，间距4m。

选取最不利的组合进行计算（埋深最大，开挖宽度最大），如图2所示。

图2 钢板桩支护简图根据本工程的需要，最不利的基坑开挖深度为6.3m ，基坑宽度为4.0m 。

先对上述支护方式进行验算：选取土的粘聚力c=16.64kPa ，内摩擦角φ=12.08°。

则主动土压力系数Ka=tg 2（45°-φ/2）=0.654被动土压力系数Kp=tg 2（45°+φ/2）=1.52940b 工字钢的力学参数：[f ]=215N/mm 2。

W=1140cm 3。

3.2腰梁的布置位置验算桩顶允许的最大悬臂长度5336[]6215101140 2.3816.64f W L m r Ka ⨯⨯⨯===固选择的支撑位置满足工字钢的性能要求。

1 4 6a 淤泥质粘土6b 淤泥质粘土槽6c 淤泥质粘土3.3用盾恩近似法验算钢板桩的入土深度根据土压力平衡得到2()0p a a a K K x K Hx K HL ---=其中：H 为基坑深度，取4.3m ；L 为横撑距基坑底部的距离，取3.8m 。

则由上式的x =6.6m 。

根据如图部分的固定点，桩前被动土压力的作用点距离基坑底部的距离为：22 6.6 4.433x m =⨯=，则钢板桩总长度为： 4.3 6.610.9L m =+=。

本工程最大管径为 2.8m 。

则本支护方法能满足施工空间要求。

钢板桩的入土深度满足要求。

3.4基底抗隆起稳定性验算12m 工字钢的入土深度为7.7m 。

基坑范围桩后土重小于土体间抗滑力与基坑底一下地基土的承载力之和时，基底保持平衡状态，基底不会隆起。

则抗隆起系数:()()22 3.1416.64+4.317.9217.92 4.3=2.3K c Hc H π=+=⨯⨯⨯⨯固基底不会隆起。

3.5横撑验算1）横撑的受力根据支护的布置形式，则横撑的受力为相邻两跨的各半跨的荷载。

由于本工程的横撑采用等间距4m 每根布置，所以横承受力的计算单元为4m 。

则腰梁上的土压力为：1117.920.654 2.5 4.4=128.9kN/m 22n a P r K D h =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯腰梁能成承受的最大间距由[]28M qL W W σ==得： []812.2WL m q σ==，安全系数为1.5，则L=12.2/1.5=8.13m 。

本工程的横撑间距为4m ，满足要求。

2）钢管横撑稳定性验算本工程横撑采用Φ300×16mm 钢管，重度为121.92kg/m 。

则每道横撑平面内钢管横梁承受的荷载为130 kN/m ×4m=520 Kn 。

钢管长度D=4m 。

钢管Ι=18578cm 4； 3.5i cm =；A =15524mm 2。

则横撑的长细比为400114.283.5D i λ===。

根据欧拉公式，横梁的容许应力22crE πσλ=，则横撑的钢管横撑的容许应力： 223223.1420610155.51114.28cr E MPa πσλ⨯⨯=== 在本工程中，352010/1552433.5PMPa A σ==⨯=横<cr σ。

即横撑能满足要求，不会失稳。

开挖方式二：采用原地面清土深度3m 后，其基坑开挖最大深度约为3.3m ，采用直接放坡形式按1：1.5坡度放坡，弃土运至开槽边10m 之外。

四、质量保证措施4.1基坑开挖质量保证措施1、基坑开挖必须严格遵循有关施工操作规定和地铁基坑工程施工规程进行开挖施工，基坑的边坡采用三角板进行控制，边坡必须由人工修挖成型，坡底开设排水明沟，定时进行跟踪检查。

2、基坑开挖必须严格控制分层的高度，挖土施工需连续进行。

在基坑开挖前，对天气情况要进行预测，避免雨天进行基坑开挖。

3、开挖过程中，对地连墙接缝或墙体上出现渗漏点现象，要及时封堵，严防小股流砂冲破地连墙中存在的填充泥土的孔洞，以致发展成急剧涌砂，这不仅将引起大量地面沉陷，还会导致地连墙支护结构失稳，以致造成严重灾害性事故。

4、对侵界地连墙砼或墙面不平整处，及时剔凿，找平。

4.2支撑施工质量保证措施1、根据设计要求及图纸尺寸，精准放出支撑位置线。

2、上道工序未经验收合格，不得进行下道工序施工。

3、支撑法兰面必须平整，不得使用变形法兰的支撑，螺栓连接控制紧固力矩，严禁接头松动。

4、电焊工须持证上岗，确保焊缝质量达到设计要求，并由专人检查。

5、起重工必须持证上岗，确保安全吊装。

每小块土体开挖完成后，及时按设计要求施加支撑轴向力的预应力。

6、对施加预应力的油泵装置均经常检查，油表要经过计量检验，确保运行正常，并精确控制施工预应力值。

每根正常施加的预应力均记录备查。

7、钢支撑工程质量检验标准为：支撑位置标高允许偏差为±30mm，支撑水平方向位置允许偏差为±30mm，支撑两端的标高和水平面偏差不大于20mm，和支撑长度的1/600，支撑挠度不大于支撑长度1/1000。

预应力施加允许偏差为±50KN。