土方工程开挖回填施工方案.docx
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土方工程开挖回填施工方案
土方工程(开挖、回填)施工方案
土方开挖
整体地形土方开挖主要为表流湿地区域以及其余局部沟渠地面,此部分设计槽底较低,需要大面积整体开挖降低地面高程;其余结构物沟槽开挖为根据结构尺寸局部开挖沟槽。
a.开挖顺序
整体地形土方开挖期间,现场场地宽敞,开挖面积大,可分割为多个作业区同时进行开挖作业。
局部构筑物沟槽开挖需根据此区域总体施工顺序安排,本着先深后浅的原则进行分段开挖。
根据现场实际情况合理布置行车线路,确保交通顺畅、开挖工作顺利进行。
计划全部采用放坡开挖,开挖坡度应符合设计及规范要求。
土方开挖前先进行表土剥离,表土剥离主要指工程区域内可用于绿化种植的土壤的地表清理、土方开挖、运输、堆存、二次倒运、存放等,存放地点服从监理人安排,存放后由后续绿化单位进行施工。
b.施工方法
施工前先进行现场地形及高程复测,掌握原始地面数据,为后期计量提供原始依据。
开挖前,对开挖范围内的地下物做明显的标识。
在施工前,详细了解工程地质结构、地形地貌和水文地质情况。
对可能引起的滑坡应及时采取有效的预防性保护措施,在采取降水措施后进行开挖;仔细检查边坡的稳定性,对可能的危险地带事先做好安全清理和安全防护。
先由测量人员洒出开挖上口及底口线,在开挖前,沟槽的断面、开挖的次序及运土车辆行驶线路等由现场施工员向机械司机详细交底。
在开挖过程中施工、测量人员在现场指挥并检查沟槽的净空尺寸和中心位置。
在计划进出沟槽位置开挖马道以方便人员、材料进出沟槽,尽量在沟槽较浅处设置马道。
严格按照确定的沟槽坡度开挖,遇到不良地质情况时,根据实际情况调整边坡坡度。
基槽开挖时,对平面控制桩、水准点、基槽平面位置、水平标高、边坡坡度等进行经常性复测检查。
机械挖土的挖掘机作业位置必须牢固,作业半径内严禁站人。
施工人员下槽施工必须佩戴安全帽等防护用品。
充分考虑开挖回填土方平衡,挖出的土方尽量附近存放,以备回填利用,任何情况下在沟槽边5m范围内部分堆土。
现场暂存土方采用绿网覆盖,或即时洒水保持湿润,杜绝扬尘。
沟槽边增设防护设施,并加红色警示灯,以免发生安全事故。
用Φ48钢管做防护栏杆,栏杆高1.2m,立柱间距3m,立柱夯入土层0.6m以上,水平方向架设两排钢管。
临边防护的具体作法如下图:
对于超挖的部位,采用原土进行回填碾压,并严格控制压实度。
施工前建立临时防、排水系统,开挖区在施工中保持一定的利水坡度,杜绝凹凸与积水现象。
在开挖过程中,如遇不明地下障碍物,或地基出现与勘探不符现象,及时与建设、监理单位有关人员联系,征求设计单位意见,确定适当的处理方案并经实施后,进行下一道工序施工。
在基槽上口0.5米位置设挡水土埂,高0.3m,顶宽0.3m,防止外部水流入沟槽。
现场安全员对现场进行监护和巡回检查,发现问题及时处理,满足安全施工条件后方可进行施工。
其他相关要求:
(1)土方开挖应从上至下分层分段依次进行,严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法,施工中随时作成一定的坡势,以利排水,开挖过程中应避免边坡稳定范围内形成积水。
(2)基础和岸坡易风化崩解的土层,开挖后不能及时回填的,应预留保护层。
(3)基础开挖后,如发现原设计未勘察到的基础缺陷,则必须按监理人的指示进行处理,包括(但不限于)增加开挖、回填换基。
(4)不允许在开挖范围的上侧弃土,必须在边坡上部堆置弃土时应确保开挖边坡的稳定,并经监理人批准。
在冲沟内或沿河岸岸边弃土时,应防止山洪造成泥石流或引起河道堵塞,弃土场应满足水保和环保的要求。
(5)使用机械开挖土方时,实际施工的边坡坡度应适当留有修坡余量,再用人工修整,应满足施工图纸要求的坡度和平整度。
(6)在开挖边坡上遇有地下水渗流时,应在边坡修整和加固前,采取有效的疏导和保护措施。
(7)基础底部的尺寸和高程必须符合图示要求,不准欠挖及超挖。
本工程采取机械开挖,为不破坏基础土壤结构,应留15cm的保护层用人工修整到设计高程。
(8)必须按施工图的要求,严格控制设计边坡的形成,不允许欠挖和超挖,除图示有填方边坡外,不允许出现填方边坡。
边坡部位须采用人工修整。
(9)若开挖过程中出现裂缝和滑动迹象时,应立即暂停施工,并通知监理人。
必要时按监理人的指示设置观测点,及时观测边坡变化情况,并做好记录。
c.沟槽验收
对开挖完成的沟槽有地基承载力要求的,沟槽基础根据设计要求进行钎探,并通知业主、设计、地勘、监理部门进行联合验槽,钎探数据真实准确,不满足地基承载力要求时,需监理、设计、地勘、业主单位共同确定处理方案。
采用电动钎探机进行钎探,钎径为25mm,锤重10kg,锤落距50cm,每30cm记录一次锤击数,钎探点采用梅花形布置。
d.深沟槽监测
对于沟槽开挖深度大于5m的沟槽,需要对沟槽边坡稳定性进行监测。
(1)监测目的
通过监测,可以及时掌握沟槽开挖及施工过程中沟槽边坡的实际状态及周边环境的变化情况,做到及时预报,为沟槽边坡和周边的安全和稳定提供监控数据,防患于未然。
通过监测数据与设计参数的对比,可以分析的正确性和合理性,科学合理地安排下一步工序,必要时及时修改设计,使设计更加合理,施工更加安全。
(2)水平、垂直位移监测
1)水平、垂直位移监测原理
水平、垂直位移监测是沟槽监测中最基本的一项。
水平、垂直位移的观测可提供沟槽边坡的水平、垂直变形量、变形速率和变形分布信息,进而可分析沟槽边坡的稳定性。
水平、垂直位移采用经纬仪、水准仪按照视准线法、测高法进行测量。
本工程沟槽水平、垂直位移预警值设为坑深的6‰,报警值设为8‰,水平、垂直位移变化速率警戒值均设为沟槽深度未变化时连续三天位移率超过5mm/天。
2)监测仪器
采用经纬仪、水准仪。
3)监测点的布置
在沟槽的边上每10m布置一个水平、垂直位移监测点。
在沟槽上口外50cm位置定桩,桩中间砸钉制作水平位移观测点。
4)测定方法
水平位移监测:
采用轴线投影法。
在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B,经纬仪架设于A点,定向B点,则A、B连线为一条基准线。
观测时,在该条测线上的各监测点设置觇板,由经纬仪在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E,某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移,各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。
如现场基准端点布置困难,也可采用全站仪测定法,在开挖前测定监测点坐标,施工中复测监测点坐标,以求得偏差值。
垂直位移测量:
按国家三等水准测量规范要求,历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条三等水准闭合或附合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定(两次取平均),某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。
人工巡检:
施工过程中设专人进行沟槽坡面巡检,目测是否有裂缝、异常情况,发现问题及时检查相关监测数据,并分析解决。
每天的巡检情况形成记录。
5)监测频率
土方开挖期间,测量频率为1次/1日。
土方开挖完成及中大雨雪后均需测量。
当相邻两次位移量大于3mm或总变形量达30mm时,应缩短观测周期至2次/1日。
沟槽开挖完毕后,观测周期延长至1次/1周,直至沟槽回填完毕后停止观测。
(3)变形信息分析处理
凡在当天监测到的数据,必须当天处理完毕。
并绘制支护结构的变形曲线,实测与设计情况基本吻合的用绿色表示,当天数据超过规范要求的或有一定异常的,用黄色表示,有倾向性偏离,而且偏离值比较大的,用红色表示,并加上不安全的警示标记。
监测人员必须在当天向施工单位技术主管人员进行口头提醒,如有需要应向其主管部门进行通报。
每周将本周的报表进行整理上报。
e.沟槽应急处理措施
基坑工程中,由于施工不当、不明不良地质因素及不可抗力等原因会发生各种不可预见的情况。
如基坑开挖后,边坡位移过大或发展过快,基坑边坡渗漏水等现象,为防止造成较严重的后果,应根据监测结果,仔细分析原因,针对不同情况及时采取相应措施。
边坡水平位移突然加大,按正常间隔进行观测时,位移增量达到平时值的3~5倍或绝对值达到5mm/d以上即界定为水平位移突然加大。
处理措施:
(1)立即将观测结果上报施工项目负责人和技术负责人,要求马上停止基坑挖运土。
(2)负责基坑支护施工的技术人员要立即查找事故原因,查看边坡、基坑周边地面是否有裂缝、边坡坡面是否有渗漏水,是否基坑周边有临时堆载情况等。
(3)找出形成的原因后,加密基坑观测频率,如果是由于堆载造成,应卸载。
由于边坡土质原因,可开挖放缓边坡,或在坡脚码放土袋、坡脚打入钢板桩等加固措施。
(4)如果消除隐患后,基坑位移回复正常,可继续施工;如果未找到事故原因,水平位移继续发展,不得继续施工;如果位移加速,须及时回填基坑,防止基坑边坡垮塌。
微地形土方回填
3.5.2.1概述
土方回填工程主要包括两大项,一项为场地整体地形土方回填,一项为局部沟槽、基坑土方回填。
场地整体地形土方回填主要包括:
2次峰、潜流湿地及周边微地形回填。
局部沟槽、基坑土方回填主要包括:
潜流湿地布水管线沟槽、潜流湿地结构沟槽回填、灌溉管线及电气管线沟槽回填等。
3.5.2.2地形土方回填
a.土方回填施工工艺流程
施工工艺流程下图:
土方回填,土料采用可利用料,回填分层施工,施工工序包括:
施工准备、测量放线、清基、土样试验、碾压试验、取土、运土、摊铺、平整、碾压、自检、监理检查与验收,削坡成型、施工验收。
b.生产性实验
回填土方除部分结构开挖多余土方外,全部采用外购土方,土方质量要满足设计及规范要求,必要时同监理、业主进行土源点考察。
将拟回填土料取样送试验室确定最佳含水量及最大干密度参数;在进行土料填筑前必须进行碾压试验,确定现场最优含水量和碾压土层的物理力学指标。
(1)碾压试验准备
碾压试验场地设在施工现场微地形回填区,场地清表、平整后碾压密实;碾压试验土料选拟回填筑堤土料,符合设计要求;
碾压机械采用18吨振动碾碾压,自卸汽车上料,推土机推平,挖掘机及人工配合平整;
土料干容重测定采用环刀法取样;
土料试验参数设定为:
虚填厚度30cm、35cm、40cm,振动碾碾压遍数4遍、6遍、8遍。
(2)土料碾压试验过程及容重测定
1)试验场地平整碾压后测量高程,根据设定的试验参数布置试验场地为15m×15m,分为9个试验区,每区4m×4m,隔离带为1m,详见试验段布置图;
2)土料铺料:
施工采用进占法铺料,铺料时均匀洒水,机械铺料、人工配合平整后测量高程,达到虚填厚度30m、35m、40cm;
3)碾压:
采用18吨振动碾,进退错距法碾压;碾压时先静压3遍(根据施工实际情况进行增减),再启动弱振和强振,静压和弱振控制在2Km/h之内,强振时控制在3Km/h之内。
从一侧向另一侧进行,轮迹重叠15㎝~20㎝。
碾压至填筑层不松动、碾压表面无明显轮迹并达到要求密实度为止;对机械碾压不到之处,可用打夯机或人工夯实。
行夯从四周开始向中间进行。
并一夯压半夯,夯夯相接,避免漏夯,分层夯打每遍纵横交叉。
4)容重试验:
环刀取样测定干容重,每试验区做三个试验,试坑均匀分布试验区。
5)试验组合方法采用淘汰法,每次只变动一种参数,固定其他参数,通过试验求出该参数的适宜值,同样,变动另一个参数,用试验求得第二个参数的适宜值,依次类推。
待各项参数选定后,用选定参数进行复核试验。
试验组合共9组,具体组合见下表:
碾压遍数
铺料厚度
4
6
8
30cm
组合1-1
组合1-2
组合1-3
40cm
组合2-1
组合2-2
组合2-3
50cm
组合3-1
组合3-2
组合3-3
(3)碾压试验参数确定
根据9个试验区各试验结果,选择合适的铺料厚度和试验遍数。
碾压试验平面布置图
c.土方回填的施工方法
(1)测量放线
在土方回填前,将回填区进行实测,并将实测的平、剖面地形测量资料报送监理人。
(2)清基
清除次峰、潜流湿地及微地形范围内的树皮、草根等植物根系,挖除各种不适用材料,并将剩余表土和不适合材料移运至选定的弃土场,设计要求清基厚度30cm。
采用推土机、挖掘机配合进行堤基清理,将清理的土方集中堆放,采用挖掘机装自卸汽车进行运弃消纳。
选定的弃土场应认真做好防护与绿化工作,确保周边环境优美及防止水土流失。
清理完成后,经监理人员检查合格方可进行回填筑堤。
(3)土料摊铺
在地形等高坡脚洒好灰线,为回填土位置、宽度提供依据,并由测量人员随时测量位置及高度。
采用18t自卸汽车运土上料,推土机摊铺找平,挖掘机配合。
摊铺厚度控制在0.3m以内(以碾压试验确定的施工参数为准)。
铺料至堤边时,应在设计边线外侧各超填一定余量:
人工铺料宜为10cm,机械铺料宜为30cm。
铺料工序应连续进行,以防上堤料被晒干,影响填筑质量。
对表面已风干的土层,应作洒水湿润处理。
对已经检验合格的填筑层,如间隔时间较长,再在上面填筑新料时,应作表层刨毛处理。
填筑时对每个填筑层的质量进行检测,经取样测定的干密度都达到设计干密度后,方可继续铺料填筑上一层。
凡取样检测不合格者,应补压或作处理,直至合格为止。
(4)洒水
在碾压前首先洒一次水,随后一边碾压一边洒水。
在选择洒水设备时主要是设备的出水量能满足需要,并在施工过程中应重点关注,不然会对工程的质量和进度造成很大的影响。
另外一个方面就是:
加水设备的灵活度要控制得体,做到灵活控制碾压的整体工作面,使现场操作变得简单易行,在施工过程中,主干管与活动支管应顺着填筑工作面进行布置。
(5)土料碾压
根据施工要求和施工条件,我们采用18t振动碾压实进行碾压。
碾压方法采用进退错距法,碾压与铺土、质检等工序容易协调。
碾压机械行走方向应平行于堤轴线。
振动碾压实作业,宜采用进退错距法,碾迹搭压宽度应大于10cm。
分段、分片碾压,相邻作业面的搭接碾压宽度,平行堤轴线方向不应小于0.5m;垂直堤轴线方向应不小于3m;机械碾压时应控制行车速度,以不超过下列规定为宜:
平碾为2Km/h,振动碾2Km/h。
机械碾压不到位的部位,应辅以夯具夯实,夯实时应采用连环套打法,夯迹双向套压,夯压夯1/3,行压行1/3;分段、分片夯实时,夯迹搭压宽度应不小于1/夯径。
严禁出现漏压、欠压。
进退错距法碾压示意图
(6)土方回填施工其他要求
1)地面起伏不平时,应按水平分层由低处开始逐层填筑,不得顺坡填筑;横断面上的地面坡度低于1:
5时,将地面坡度削缓于1:
5。
2)相邻施工段作业面宜均衡上升,若段与段之间不可避免出现高差时,应以斜坡面相衔接。
3)用光面碾压实粘性土填筑层,在新铺料前,应对压实面作刨毛处理。
填筑层检验合格后因故为继续施工,因搁置较久或经过雨淋干湿交替使表面产生疏松层时,复工前应进行复压处理。
4)若发现局部“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等质量问题时,及时进行处理,并检验合格后,方准铺填新土。
5)碾压施工应符合下列规定:
①碾压机械行走方向应平行于堤轴线;
②分段、分片碾压,相邻作业面的搭接碾压宽度,平行轴线方向不应小于0.5m;垂直轴线方向不小于0.5m垂直方向不小于3m。
③机械碾压不到的部位,应铺以夯具夯实,夯实时应采取连环套打法,夯迹双向套压,行压夯1/3;分段分片夯实时,夯迹搭压宽度应不小于1/3夯径。
(6)回填碾压完成后,由测量人员放样,进行边坡修整,采用挖掘机配合人工进行修整,采用70型推土机对修正完成的微地形进行碾压。
3.5.2.3沟槽土方回填
a.回填土土源
沟槽土方多在完成的地形土方基础上进行开挖回填,土源采用开挖的土方,施工中要作好开挖土方的合理存放,确保满足回填要求。
除非另外批准或指定,回填料应为经过监理工程师的批准的材料,不含建筑垃圾、有机物质和其它不合适回填的物质,并且能够按照规定的压实方法和压实密度进行压实。
除非另外规定或经监理工程师批准,紧靠永久性工程0.5m以内的回填料应不含公称粒径50mm以上的砾石、卵石、岩石碎片或其它类似物质。
绿化区域内,地表以下50cm内的土壤都应回填或置换成适合草皮、树木生长的土壤。
不得含有木板、沙石、草帘、砌块头、钢筋等杂物。
b.回填施工
(1)一般要求
回填前,清理处理基槽内的垃圾、积水以及各种杂物,地下水位至少应低于开挖建基面以下0.5m,保持降排水系统正常运行,不得带水回填,并作好隐蔽工程检查记录,经监理同意后方可回填。
结构、检查井结构强度达到设计要求,方可进行检查井周边回填。
施工前,应作好水平高程的标志,如在检查井结构上划线。
原则上采用开挖的土方进行回填,不含建筑垃圾、有机物质和其它不合适回填的物质。
槽底至管顶以上500mm范围内,土中不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块;
当现场土料含水量过高且不具备降低含水量条件,不能达到要求密实度时,管道两侧及沟槽位于路基范围内的管顶以上部位,应回填石灰土、砂、砂砾或其它可达到要求压实度的材料。
采用石灰土、砂、砂砾等材料回填时,其质量应符合设计要求或有关标准规定。
回填土的含水量,宜按土类和采用的压实工具控制在最佳含水率±2%范围内;如果需要,在压实过程中对填土进行补水,以使其含水量在适合该填土和所用的压实方法的取值范围内。
提前对回填材料进行取样送试验室进行土壤击实试验,确定最大干密度、最优含水量等参数,为回填质量控制提供依据。
(2)压实机具及虚铺厚度
本工程拟采用的回填机具主要有木夯、蛤蟆夯、立式油夯、压路机(或加振),配套附属机械有装载机、挖掘机、手推车等配合人工回填。
每层回填土的虚铺厚度,应根据所采用的压实机具按下表的规定选取。
每层回填土的虚铺厚度
压实机具
木夯、铁夯
轻型压实设备
压路机
振动压路机
虚铺厚度(mm)
≤200
200~250
200~300
≤400
(3)回填作业每层土的压实遍数:
选择有代表性的基坑或填方部位,根据填料的种类、设计密实度要求,使用的夯(压)实机械等,合理地确定填方土料含水率控制范围、虚铺厚度和压实遍数等参数。
回填每层至少夯压三遍(具体根据试验确定)。
(4)回填土或其他回填材料运入槽内时不得损伤管道及其接口,并应符合下列规定:
根据每层虚铺厚度的用量将回填材料运至槽内,且不得在影响压实的范围内堆料。
管道两侧和管顶以上500mm范围内的回填材料,应由沟槽两侧对称运入槽内,不得直接回填在管道上;回填其他部位时,应均匀运入槽内,不得集中推入。
需要拌合的回填材料,应在运入槽内前拌合均匀,不得在槽内拌合。
(5)井室及其他附属构筑物周围回填应符合下列规定:
井室周围的回填,应与管道沟槽回填同时进行;不便同时进行时,应留台阶形接茬。
井室周围回填压实时应沿井室中心对称进行,且不得漏夯。
回填材料压实后应与井壁紧贴。
路面范围内的井室周围,应采用石灰土、砂、砂砾等材料回填,其回填宽度不宜小于400mm。
严禁在槽壁取土回填。
(6)管道沟槽回填的压实作业应符合下列规定:
回填压实应逐层进行,且不得损伤管道;
管顶以上25cm范围内,宜用小型夯具,如木夯夯实;
非同时进行的两个回填段的搭接处,不得形成陡坎,应将夯实层留成阶梯状,阶梯的长度应大于高度的2倍;
管道两侧和管顶以上500mm范围内胸腔夯实,应采用轻型压实机具,管道两侧压实面的高差不应超过300mm;
当采用重型压实机械压实,或有较重车辆在回填土上行驶时,管道顶部以上必须有一定厚度的压实回填土,其最小厚度应按压实机械的规格和管道的设计承载力,通过计算确定;
管道基础为土弧基础时,应填实管道支撑角范围内腋角部位;压实时,管道两侧应对称进行,且不得使管道位移或损伤,可采用木锤等特制工具填实或填砂捣实;
分段回填压实时,相邻段的接茬应呈台阶形,且不得漏夯;
采用轻型压实设备时,应夯夯相连;采用压路机时,碾压的重叠宽度不得小于200mm;
采用压路机、振动压路机等压实机械压实时,其行驶速度不得超过2km/h;
直径大于或等于1000mm的钢管,回填施工中应在管内设竖向支撑。
(7)当管道覆土较浅,管道承载力较低,压实工具荷载较大或原土回填达不到要求的压实度时,应提请设计进行洽商变更,如:
采用石灰土、砂、砂砾等具有结构强度、可以达到要求的其它材料回填。
(8)绿化区域内,地表以下50cm内的土壤都应回填或置换成适合草皮、树木生长的土壤。
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