沙颍河周口至漯河段航道开发工程
大路李航运枢纽施工三标段
深基坑土方开挖 专项施工方案
批准： 审核： 校核： 编制：
中铁港航局集团有限公司 大路李航运枢纽三标段工程项目部
二〇一三年十月二十九日
目 录 ．．第一章 编制依据 ................................................................................................................... 3 第二章 工程概况 ................................................................................................................... 4 一、施工作业条件 ............................................................................................................... 5 二、施工准备 ....................................................................................................................... 5 第四章 深基坑土方开挖的技术措施 ................................................................................... 6 一、土方开挖原则 ............................................................................................................... 6 二、土方开挖的施工工序 ................................................................................................... 7 三、土方施工质量控制措施 ............................................................................................... 8 第五章 基坑降排水措施 ....................................................................................................... 9 第六章 深基坑变形、位移观测与监控 ............................................................................. 10 一、概况 ............................................................................................................................. 10 二、观测与监控内容 ......................................................................................................... 10 三、观测点的布置 ............................................................................................................. 10 四、监测时段和频率 ......................................................................................................... 11 五、监测临界状态报警值 ................................................................................................. 12 六、相关技术要求 ............................................................................................................. 12 第七章 安全技术措施 ......................................................................................................... 13 一、深基坑土方开挖安全措施 ......................................................................................... 13 二、基坑坍塌防治措施 ..................................................................................................... 13 三、安全文明措施 ............................................................................................................. 14 四、防洪防汛措施 ............................................................................................................. 14
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第一章 编制依据
1、沙颍河周口至漯河段航道开发工程大路李航运枢纽施工三标段施工招标文件及投标文件。
2、湖北省交通规划设计院提供的已审批的设计施工图纸。 3、项目部编制的总体施工组织设计和节点进度计划。 4、《水运工程测量检测质量检验标准》JTS258-2008 5、其它相关的施工验收规范和安全技术规范。
6、为确保深基坑土方开挖工程的有序进行，特编制此方案。 3
第二章 工程概况
河南省沙颍河周口至漯河段航运开发工程位于河南省周口市和漯河市境内，工程起于周口港，止于漯河港，航道里程83.9公里，建设内容包括两个航运枢纽、一个船闸、三个港区、二座桥梁改建及两个服务区和83.9公里航道建设。大路李枢纽和葫芦湾枢纽两个泄水闸为Ⅱ等，设计洪水流量均为3000方/秒，校核洪水流量均为3500方/秒。船闸建设规模均为500吨级，通航标准为四级。航道工程，建设标准为Ⅳ级，航道尺度为水深2.5米、航宽50米、弯曲半径330米，航标按重点航标布置。
大路李枢纽是沙颍河周口至漯河段航运开发工程的重要项目，位于周口市商水县郝岗乡大路李村（北岸为西华县逍遥镇），其中泄水闸布置在河床中部，船闸位于主河床右侧滩地上。
大路李船闸是大路李枢纽的通航建筑物，船闸为Ⅳ级，可通行一顶二驳500t船队，闸室有效尺度为120×12×3.2m。船闸水工工程建设内容包括船闸主体、引航道及导航建筑物、连接段、进厂道路及公路桥等部分。项目位于沙颍河大堤内，施工期应对工程施工的防汛工作有充分的认识，并做好相关工作，施工期间要确保基坑安全，确保工程的顺利实施。施工渡汛方案应书面报监理人批准。在施工期间，如因洪水而必须提高防汛标准，应采取必要措施，保证防洪设施满足安全渡汛要求。
船闸主体工程陆上土方工程量为25.6万方，连接段2.6万方，导航墙5万方。
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第三章 土方开挖施工准备
一、施工作业条件
1、完成坐标和高程控制网的建立。 2、沉降、位移观测设施设置完成。
3、观测设施的坐标、高程采集完成，并形成原始记录。 4、障碍物拆除完成，相应的市政配套设施移除/拆除。 5、施工主便道修筑完成，并具备四级公路标准。
6、回填利用土方的堆土点和弃用土方的弃土场位置已确定。 7、运输车辆的通行证已办理，行车路线已选定。
二、施工准备
1、技术准备：熟悉设计施工图纸、掌握相关的技术规范、了解有关的法律法规。
2、机械设备准备：为确保工程施工严格按照项目经理部制定的重要节点工期目标完成，拟投入必要的机械设备，见下表： 序号 1 2 3 4 机械设备名称 挖掘机 自卸车 潜水泵 推土机 规格型号 T815S 单位 台 辆 台 台 数量 4 18 若干 2 5
第四章 深基坑土方开挖的技术措施
一、土方开挖原则
根据工程土层地质条件和现场土方试开挖情况以及防洪、防汛措施，确定土方开挖的原则为：分期分层开挖，深基坑土方开挖分为三步。
第一步土方开挖范围：闸室段→上闸首→下闸首→上游导航墙→下游导航墙，开挖至▼+47.40m，形成开挖一级坡面3m宽平台，边坡比例为1:2。
第二步井点降水进场，开始对▼+47.40m平台以下区域进行井点降水，确保第三步开挖顺利进行。
第三步土方开挖根据井点降水进程陆续展开，开挖范围：闸室段→上闸首→下闸首→上游导航墙→下游导航墙，开挖至▼+43m，边坡比例为1:2。最后，在进行小单位段面施工前，人工开挖至设计底标高。
进行分层开挖时，每层之间预留宽度约为4.00m的平台，开挖至结构物设计底标高时，结构物周边应留有宽度不小于3.00m的工作面，确保进行结构物施工时无障碍。
原始泥面线机械开挖第一步开挖线第三步开挖线+47.40机械开挖+43.00+41.40人工开挖设计底标高上闸首开挖断面示意图
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原始泥面线+53.90机械开挖第一步开挖线第三步开挖线+47.40机械开挖+43.00+42.70人工开挖设计底标高闸室开挖断面示意图
原始泥面线+53.90机械开挖第一步开挖线第三步开挖线+47.40机械开挖+43.00+41.20人工开挖设计底标高下闸首开挖断面示意图
二、土方开挖的施工工序
1、陆上土方开挖施工工艺流程
第一步土方开挖控制边线的放样→开挖至第一个平台（检查坡比并修坡、设置排水沟和集水井）→第三步土方开挖控制边线的放样→开挖至结构物设计底标高以上0.50m（检查坡比并修坡）→人工开挖至结构物底标高（周边设置排水沟和集水井）
2、土方开挖方向和施工运输便道的设置
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a、由于施工横断面受施工场地的限制没有纵深，采取沿船闸轴线纵向分层开挖，每个施工段均自上游向下游方向开挖。
b、施工运输便道的设置：
①地表以下3.0m范围内的便道设置，垂直于主便道方向分段设置临时便道； ②地表以下3.0m至基坑底部的便道设置：第一步土方自上、下闸首施工段处设置便道口，沿闸室分别向上、下游导航墙方向填筑有效宽度为6.0m的直线主便道，基坑内设置支线便道，随着基坑深度的变化，基坑内主便道由水平变为斜线，便道的坡比应控制在不大于15°为宜；第三步土方自上、下游导航墙处设置便道口完成闸室及上、下闸首土方开挖，下游导航墙段的局部土方可调整开挖方向，平行于现有大堤向开挖。
c、施工便道拟采用建筑垃圾填筑，便道应满足重载车辆行驶安全。
三、土方施工质量控制措施
1、按图纸要求仔细放样，土方开挖后的坡度符合设计要求，避免因边坡过陡而造成塌陷，为了保证边坡质量，反铲须紧靠边坡线开挖，以确保边坡平整度，并尽量避免欠挖及超挖现象。
2、开挖过程中，必须经常测量和校核施工开挖区域的平面位置、水平标高和边坡等是否符合设计要求；始终保持设计边坡线逐层开挖，避免开挖过程中因临时边坡过陡而造成坍方，同时加强边坡稳定性和位移观察。
3、基坑开挖严禁超欠挖，如发生超挖，则按监理工程师的指示，对超挖部分进行认真处理；如遇新的地质情况与设计不符时，由监理工程师会同设计人员研究处理。
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第五章 基坑降排水措施
根据工程水文地质条件和现场土方试开挖情况以及雨季施工措施，确定基坑降排水基本方案是：明沟集水，潜水泵排水的基坑排水方案。
在自然地面、每层开挖平台、结构物工作面上，沿每层的基坑开挖边线设置明沟和集水井，并在每个集水井内设置一台潜水泵，将水排至附近自然水体。
集水井选用φ40cm的混凝土管竖埋，埋设深度约为15m，顶部伸出平台面约0.30～0.50m，集水井之间的间距为10m，明沟断面尺寸为0.50m*0.50m，坡度为1%，坡向集水井。集水井和明沟应与基坑开挖同步进行，确保每层开挖完后具备降排水功能。
为确保基坑排水的顺利进行，不影响基坑内施工作业的开展，备用若干台潜水泵和电缆，并在每期开挖基坑的外侧设置2～3个独立的配电箱，专为潜水泵供电。
组织安排专人负责基坑排水的工作，24h不间断巡视，确保抽水及时、设备正常运行、及时替换被损坏的设备；特别是在雨季/汛期期间，更要增派人手、增加设备，及时排出基坑内的积水。
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第六章 深基坑变形、位移观测与监控
一、概况
因基坑开挖深度较深、基坑与周边结构物之间距离较近，可能会对基坑周边建筑物的安全产生影响，因而需要对开挖基坑进行专项的观测分析与监控。根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009），本基坑工程的安全等级为二级。
二、观测与监控内容
本项工作的主要目的：在船闸主体工程施工过程中，通过对开挖边坡、围堰、船闸周边结构物、基坑周边房屋、构筑物等的变形、稳定进行监测，保障基坑边坡稳定，确保基坑、老堤以及基坑周边的其它建筑物的结构安全。
1、观测与监控对象：自然环境、基坑底部及周围土体、基坑周围的建（构）筑物（老堤、居民住宅、道路桥梁等）以及需要进行观测与监控的市政配套设施等。
2、观测与监控的主要工作内容：
a、现场观测以仪器观测为主，仪器观测与目标调查、日常巡视相结合。 b、调查当地的气候状况，记录施工期间沙颍河水位、日常天气情况等，检查自然环境条件对基坑工程的影响程度。
c、要密切注意基坑底部有无隆起、冒砂等现象，基坑周围地表有无沉降、开裂的情况。
d、检查上游1标段施工的围堰防渗漏情况。 e、对基坑开挖边坡的稳定性和变形进行观测。
f、对老堤进行竖向、水平位移、倾斜、裂缝等进行观测，对基坑周围40m范围内的其它建（构）筑物进行巡视检查。
三、观测点的布置
1、基坑：船闸土方基坑设置观测断面观测基坑边坡的水平位移、土体深层
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水平位移；在上下闸首任选一角点布置位移沉降观测点，监测基坑底部的水平、竖向位移。
2、老堤：在老堤顶面设置沉降、位移监测点，按照相关规定对观测点进行测量观测。
3、对上游1标段施工的围堰选取两端及中心位置设置观测点，主要监测围堰的防渗漏情况。
4、观测点的设置要牢固、标示编号要醒目、加设围护设施，降低人为破坏的机率。若观测点被破坏，必须及时修复或重新设置观测点并重新记录测量数据。
四、监测时段和频率
1、监测时段：
由于基坑周围边坡形成的时间不一，因此需要分步进行。监测时段应贯穿于全部施工时段，当上下闸首、闸室、上下游导航墙两侧回填土至设计标高后一段时间（至少1个月），施工观测即可结束，并形成测量监测成果报告。
2、现场监测的时间间隔
在整个施工期间内，每天应安排专人进行巡视检查，现场仪器监测时间间隔详见下表：
现场仪器监测的时间间隔 施工进程 开挖面挖完以后≤5m 5～10m ﹥10m ≤7d 7～15d 15～30d ﹥30d 基坑设计开挖深度 ≤5m 2d 2d 5d 10d 10d 5～10m 3d 2d 2d 3d 7d 10d 10～15m 3d 2d 1d 1d 2d 5d 7d ﹥15m 3d 2d 1d 1d 2d 3d 5d 时观测与监控过程中，当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。如发生变位速率较大、支护结构开裂等情况，应进一步加强观测，缩短监测时间间隔，并及时向参建各方报告监测结果。
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专项监测与分析应贯穿整个施工过程，及时处理监测数据，并提供阶段性监测数据和分析成果，及时向监理、设计、施工人员作信息反馈，为工程设计、施工提供参考依据。
五、监测临界状态报警值
1、老堤：
变形累计值：水平位移：20㎜，垂直位移值：20㎜，倾斜：0.2%； 2、基坑坡面： 水平位移累计值：30㎜ 垂直位移累计值：30㎜
六、相关技术要求
1、根据观测点的布置要求，在进行深基坑大开挖工程施工前布置观测点，采用全站仪、水准仪采集观测点的坐标与高程，并形成原始记录。
2、对已安装埋设好的观测点应进行可靠保护，并确保其它施工不干扰和不破坏任何已安装埋设的观测点。如果被破坏，应按照监理工程师的指示在规定的日期内恢复其功能或在附近重新布点。
3、施工期间的监测数据采集工作必须按照规定的监测项目、测次和时间进行，并做到“四无”（无缺测、无漏测、无不符合精度、无违时）；必要时，还应根据现场的实际情况和监理工程师的指示，适当调整监测频率，以保证监测资料的精度和连续性。
4、沉降观测基准点应设在基坑工程影响范围以外，一般距基坑开挖控制边线的间距不小于5H（H：基坑的开挖深度），也不宜少于30～50m，且数量不应少于2个。
5、沉降观测按不低于三等水准要求测量，采用DS3水准仪进行观测，位移观测采用全站仪进行观测。
6、施工期间，每天对施工工况、周边环境、监测设施等进行巡视、检查，检查基坑边坡是否出现裂缝、监测设施是否完好等，并做好记录。
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第七章 安全技术措施
一、深基坑土方开挖安全措施
1、土方开挖前，对施工作业人员进行安全技术交底。
2、土方开挖期间，要做好地面排水工作，防止地表水、施工用水和生活废水渗入基坑或冲刷边坡。
3、挖土应自上而下逐层挖掘，严禁掏挖；人工挖土禁止采用挖空底脚的操作方法，机械操作中不得超挖和掏空挖掘。
4、人工挖土时，前后操作人员之间距离不得小于3米。配合机械挖土、清底、平地、修坡等作业时，操作人员不得在机械回转半径以内作业。
5、挖出的土方，必须运至指定的堆土点或弃土点。
6、挖土时，应随时注意检查基坑坑壁的变化，一旦发现有裂缝或部分塌方，必须采取果断措施，撤离人员，排除隐患，确保安全。
7、每层土方深度超过2米时，基坑周边必须设安全防护栏，夜间施工，应有足够的照明，在深坑、陡坡等危险地段应设红灯和警示标志。
8、土方开挖过程中，若发现管道、电缆及其它埋设物，应停止开挖，及时报告，不得擅自处理。
二、基坑坍塌防治措施
1、根据坑壁安全等级、基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节的条件，确定采用坡比法开挖时的坡率；在土方开挖过程中，必须严格按照既定坡比进行开挖施工。
2、基坑降排水措施要执行到位，确保地表、地下水能及时排到基坑外。 3、加强对土方开挖的监控， 基坑土方一般采用机械挖法，开挖前，应根据基坑坑壁形式、降排水要求等制定开挖方案，并对机械操作人员进行安全技术交底。开挖时，应有技术人员在场，对开挖深度、坑壁坡度进行监控，防止超挖。
4、加强对地表水、雨水的控制与排放，减小地表水、雨水对基坑坑壁的冲
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刷，在基坑周边、每层平台和结构物工作面上设置明沟和集水井排水系统，安排专人专职检查/巡视，及时排水。
5、加大对基坑坑壁沉降、位移的观测力度，发现异常情况，及时处理。 6、根据地质资料分析，高程▼8.00m以上为松散土层，固结性差，存在失稳、滑坡的可能性，通过测量观测沉降、位移速率，若超出临界警报值，则必须采取相应措施（如：挂网喷浆护面方案）加强土层的固结性，确保坑壁安全、不滑坡、不坍塌。
三、安全文明措施
1、进入施工现场，所有的技术管理人员、施工作业人员必须正确使用安全防护用品。
2、配备专用洒水车，对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润，减少扬尘。 3、施工及生活中产生的污水或废水，设排污井集中处理，不得直接排放。 4、及时清理场地内的弃碴与废弃物，并运至指定的弃土场，做到工完、料净、场地清。
5、机械车辆途经居住场所时须减速慢行，不鸣喇叭；进行夜间施工作业时，所有施工车辆禁止鸣笛。
6、安全、消防设施齐全，施工人员必须严格遵守安全和防火管理规定；坚决杜绝违章指挥，违章操作，违章施工，现场安全标牌醒目。
7、主便道进出口处设置指挥亭，安排专人专职指挥进出车辆安全通行。 8、所有土方机械（包括运输车辆）均需配置便携式灭火器，以防高温季节或其它特殊情况而引起的机械火情。
9、土方运输车辆车厢顶一律覆盖篷布，以防扬尘污染环境。
10、所有土方机械（包括运输车辆）须严格按交通安全规定粘贴反光膜，确保夜间施工安全。
11、弃土场平整成规则形状，边沟排水畅通，不污染环境。
四、防洪防汛措施
1、根据我项目部节点工期安排，船闸主体结构土方工程于2014年5月底完
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成，而沙颍河流域的每年汛期均在5～8月。为确保基坑安全度汛，除基坑内外截水明排外，重点是要确保临水面防洪堤的防洪功能，特别是上游1标段施工的土筑围堰工程最为薄弱，汛期期间应重点对此进行监控、预防（重中之重）。
2、平时注意收看天气预报，与建设单位和监理单位保持密切联系，随时掌握准确的、及时的水文和气象情况，对暴雨、洪水的袭击做出正确的分析、判断，提前做好各项防范准备。
3、配备充足的防汛物资，详见下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物资或设备名称 反铲挖掘机 自卸汽车 装载机 铁锹 编织袋 水泵 手电筒 救生衣 救生圈 砂石或粘土 彩条布 雨衣雨鞋 砂石料 块石 圆木 规格型号 单位 台 辆 台 把 条 台 支 件 只 m3 m2 套 m3 m3 根 数量 2 8 1 100 3000 10 50 20 10 3000 2000 140 1200 2000 200 4、在重点防汛部位必须设置明显的警示标志、标识，并就近贮备一定量的防汛物资。
5、及时清理基坑边坡上的不稳定体，加强对基坑边坡稳定性的监测，避免发生边坡失稳、大范围塌方。
6、及时疏通基坑内外排水沟和集水井，检查水泵等设备的运行工况，确保设备安全正常运转；汛期期间，须加大基坑抽排水力度，避免发生溺水事故。
7、严格按照《建筑工程施工临时用电安全技术规程》规范施工现场临时用
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电，避免发生触电事故。
8、施工便道要及时整修，确保汛期期间道路交通畅通。
9、安排专人专职对重点防汛部位24h进行巡视检查，一旦发现险情，必须及时向项目部防汛领导小组汇报并组织抢险，确保及时排除险情。
10、防汛期间，每晚下班之前，应将所有设备、材料和机械撤离基坑至安全处。
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