、深沟槽开挖专项施工方案

铁南区排污管道改造工程深沟槽开挖

专项施工方案

一、工程概况

运城市富斯特污水处理工程，铺设管道全长2034.3m，检查井为29座，其中直线井20座，转弯井3座，交汇井1座，沉泥井5座和一座事故井。土方开挖量为93601m3，起点为盐湖区路桥公司，终点至盐湖区李家店铺村，铁南区排污干管0+318——2+352.3段设计流量为512L/s，该段为原管道拆除及改造工程；由于管道沿线地下水位较高，施工时必须采用井点降水，使地下水位降至沟槽底0.5米。沟槽开挖以机械开挖为主，辅以人工挖土，原砼管道以上0.8米至沟槽采用人工挖土，以减少对原砼管道损害。因为拆除后90%管道重新利用，管道损坏按10%考虑。全工程管道为1.5米钢筋砼排水管，管道接口采用钢丝网水泥砂浆抹带接口；地下水和污水对钢筋砼排水管道具有腐蚀性，排水管内外壁作防腐处理：采用环氧煤沥青涂刷，厚度不小于0.2mm；管道基础和附属构筑物的砼结构均采用抗硫酸盐水泥。沟槽自清底铺砂砾石垫层起，直至回填全过程中，不得泡水，砂砾石垫层应密实平整。排水管道回填以前应做闭水试验。试验段长度不小于1KM，试验合格后及时回填。检查井砌体采用M10水泥砂浆砌MU10砖；附属构筑物砌砖壁面处理：内、外壁面均用1:2.5水泥砂浆加5％防水剂抹面厚20mm，抹至检查井顶部；另外事故井采用砼结构井，闸室采用钢筋混凝土结构，连接常硝渠设置现浇混凝土暗涵，长18米。该事故井是在污水厂出现异常事故时，将管道内污水顺利排入常硝渠。事故闸门在非常情况下使用。闸室段与事故井及暗涵间各设一道伸缩缝，另外在暗涵底板每隔4.5米设一道伸缩缝。

二、地质情况：

1.开挖段的土层结构为：

第①层人工填土（Q42+ml）：以粉质土、砖块、炉渣为主，均匀性差。层底深度为0.00—0.85m，层底高程355.31—358.17m，层厚0.30—0.85m。

第②层粉土（Q4al+l）：浅黄色，稍湿，稍密，含有少量钙质结核，干强度低，摇震反应中等，韧性低。中偏高压缩性。含水量18.9%，天然空隙比0.905，天然重度17.9KN/m 3，干重度15.0 KN/m3，液限25.8%，液性指数0.12，压缩系数0.263Mpa-1，压缩模量6.63Mpa，凝聚力12.0Kpa，内摩擦角21.4°，渗透系数3.40×10-6cm/s。标贯击数实测值为4.1击。层底深度2.1-6.20m，层底高程352.69-355.17m，层厚1.70-6.30m。

第③层粉土（Q4al-l），浅黄色，湿-很湿，稍密，中偏高压缩性。局部含有较多钙质结核，干强度低，摇震反应迅速，韧性低。含水量26.9%，天然空隙比0.909，天然重度17.5KN/m3，干重度14.2 KN/m3，液限26.0%，液性指数1.11，压缩系数0.348Mpa-1，压缩模量2.87Mpa，凝聚力11.4Kpa，内摩擦角18.7°，渗透系数4.97×10-6cm/s。标贯击数实测值为2.2击。层底深度8.6-10.7m，层底高程347.01—348.67m，层厚4.10-7.50m。

第④层粉土（Q3al），浅黄色，湿，中密，干强度低，摇震反应中等，韧性低，中压缩性，局部夹有粉质粘土团块。含水量21.8%，天然空隙比0.801，天然重度17.3KN/m3，干重度15.4KN/m3，液限25.3%，液性指数0.56，压缩系数0.813Mpa-1，压缩模量8.92Mpa，凝聚力11.4Kpa，内摩擦角18.7°，渗透系数4.97×10-6cm/s。标贯击数实测值为16.1击。层底深度12.5-15.0m，层底高程342.19-344.90m，层厚3.5-5.20m。

第⑤层粉土（Q3al），浅黄色，湿，中密—密实，干强度低，摇震反应中等，韧性低，中压缩性。含水量27.8%，天然空隙比0.728，天然重度19.9KN/m3，干重度15.6KN/m3，液限23.2%，液性指数1.68，压缩系数0.16Mpa-1，压缩模量10.80Mpa，标贯击数实测值为34.2击。该层未穿透，已揭露最大厚度2.50m。

2.场地地下水。

该场地地下水位埋深在自然地面以下2.60-6.30m。以高程表示为351.90-354.43m，地下水类型为潜水，含水层为微透水层。

3、施工降排水

为确保工程质量及安全，必须在开挖沟槽前进行井点降水，使地下水位降低到沟槽底以下。

①精确测放井位轴线

根据污水管道轴线位置及沟槽宽度确定井点的位置，本工程平均开挖宽度为12-17M。为确保排水效果，且合理利用有限的施工空间，我项目部确定井位设置在管轴线一侧7-9M处。

②井距、井深的确定:

根据设计地质情况，该段地下水较为丰富，为确保排水效果，经认真计算，沿井位轴线每40M设置排水井一座，井深为20米。采用直径400砼管井进行降水。采用三相异步功率1500瓦的潜水泵进行抽排。排出的地下水全部进入常硝渠。

③开挖前的排水

按照管轴线，精确测放出井位，依次设置排水井，安装抽水泵进行排水，我项目部计划每个工作面开挖100——120米，安装四台4寸泵同时排水。抽水过程中设有专人值班，检查井点管及设备运行是否正常，并且安排专人对排水进行观测记录，精确掌握地下水位的一手资料，确保降水效果。

④施工中的排水

在进行4-5天时间的井点降水后，进行试挖，并根据结果确定是否可以进行下道工序。开挖时采用挖掘机挖土，局部辅以人工配合的方法。

施工期间，井点降水要连续，排水工作仍不能间断，故水泵应有备用。为确保不间断排水，防止停电，我方准备了两台10KW的发电机备用。

抽水至排水管铺设结束并有一定回填土深度时，才能拆除。井点拔除后，孔内要用黄砂及时回填。

⑤操作工艺流程

测量放线材料进场钻井埋没井点管

水泵安装抽排水管井拆除

⑥降水措施

根据地下水位埋置深度，对基底标高为1.2m以上基坑槽不需作降水处理。对3轴基底标高为-2.1m的设备基础和基底标高为-3.0m(最低处)的废水池基坑进行降水。由于地坑面积较小，地下水位与基坑相对标高差较小，现场采用

⑦每天派专人对降水井进行水位的测试，并做详细的记录。

二、深沟槽施工

关于深槽大开挖施工措施：

因本工程计划开挖段地形空旷，地下管线较少，无机动车辆进入，地质条件满足，我公司计划对该段沟槽采用大开挖施工。本工程深达12米之多。为保证工程施工顺利进行，杜绝安全事故发生，我公司针对开挖段的土体允许承载力、内摩擦角，空隙水

压力，渗透系数等进行计算，同时设计图纸的要求，拟定开挖边坡为1：0.75。因沟槽较深，挖机施工不能一次成型，宜每两米设一个台阶，台阶宽度为1.0-1.5米，详见管道开挖示意图，（如下图）

1.设计测量控制网，包括水准点、轴线控制线，测放沟槽的开挖中心线，确定槽口开挖宽度，并用石灰线标明开挖边线,开挖过程中如遇有土质较差的地段应加大开槽坡度，严格控制每层台阶的开挖深度及开挖坡度。

2.我公司将安排专人检查实际操作是否按照拟定尺寸自上而下逐层开挖，在开挖过程中，若发现有地面裂缝，将采取有效的支护措施，确保施工安全。

3.土方堆放。

在开挖中，必须考虑回填土的余量及合理的堆放位置。如不能合理堆放，将直接影响到施工安全。

①堆土位置的选择

堆土位置的选择根据工程现场的具体情况，施工现场开阔、周围环境不受影响和限制，为了方便进料、堆料和施工，采取一侧堆土，另一侧，作为施工临时便道。

②堆土要求包括：

沟边一侧，均应距沟边2米以外，其高度不超过2.5米，堆土顶部要向外侧作流水坡度。还应考虑留出现场便道，以利施工和安全。

4、工程所需管材、砖、砂等均应堆放整齐，距沟边2米以外，土质较好、现场狭窄时，堆放位置至少也应距沟边0.8米以上，以免造成沟槽塌方。

5.开挖土方。我项目部将采用履带式挖土机挖土，淤泥质土层边坡暂按1：0.75放坡系数进行放坡，开挖后根据土的特性和实际状况适当加大放坡系数，对于台阶2，在开挖后台阶为淤泥质土，我们将采用反压坡道法，首先对台阶2土方进行素土换填，并分层压实，以保证施工安全开展。台阶2应一次成型，严禁机械对槽底土方扰动，沟槽挖至距设计高程80cm位置停止机械挖掘，防止超挖，然后采用人工挖土。机械开挖应严格控制中线和边坡，以免造成挖偏或超挖等，而影响沟槽的直顺和沟壁的稳定性。机械挖土时，跟机修坡底操作人员应距铲抖保持一定安全距离，必要时应先停机，然后再操

作。同时还应及时采取必要的支撑措施和沟边翻土工作，以减轻沟壁压力，以利于沟壁稳定。车辆配合外运土方时，在机械装土时，任何人不得在车上停留，以保证装土安全。若有不安全因素，应立即采取相应的措施，以确保施工安全。

6、人工挖土

人工挖土应遵守以下安全要求：

①槽内施工人员必须戴好安全帽，施工现场禁止穿拖鞋、高跟鞋或赤脚。施工期间严禁槽内休息。

②上下沟槽必须设置立梯，立梯应坚固，不得缺层。严禁攀登支撑或乘吊运机械设备上下沟槽。

③挖土时，两人间距要保持1.5米以上的安全距离，对所用工具要经常检查是否完好无损，安全可靠。

④沟槽应挖的直顺，上下口尺寸、中线和边坡要符合要求，槽壁应平整，不得出现凹凸现象，以免影响沟壁的稳定性而造成沟壁坍塌。

7.破碎旧管管座。我公司采用人工风镐对旧管管座进行破碎。

破碎旧管管座施工程序：人工风镐对旧管管座进行破碎→挖掘机挖石渣甩至沟槽侧边

8.施工时，我们将及时掌握气候条件和天气情况，减少沟槽开挖后的暴露时间，增加施工投入，缩短工作面，做到及时开挖，及时施工，及时验收，及时回填。

9、原砼管拆除再利用施工工艺

管道拆除前，施工人员必须熟悉图纸，熟悉施工现场周边环境。

①沟槽开挖以机械开挖为主，辅以人工挖土，原1.5米钢筋砼排水管道以上0.8米至沟槽采用人工挖土，以减少对原砼管道损害。因为拆除后90%管道重新利用，管道损坏按10%考虑。

②对于每一条管线,施工人员必须根据图纸及及现场实际情况,确定其施工拆除

顺序,确定具体拆除方法和拆除点,考虑尽量从接口处进行拆除。

③管道的拆除需要起重工和管工的密切配合。由于是拆除，可以考虑局部整体拆除。局部整体拆除时，需要用吊车和相关吊具进行悬吊配合，防止管道拆除时发生倾倒或砸人事故，对于使用的吊车，吊车必须具有相对应的吊装能力。

④管道拆除过程中，要注意对管子进行保护，拆除后90%管道重新再利用。

⑤管道拆除后应堆放整齐，以备后面管道安装再利用。

三、施工部署

1.认真阅读施工图纸。

2.了解场地地形，地下管线的埋设情况，清除影响施工的障碍物。

3.根据施工总平面布置图，合理布置场地，确定机械设备的安放位置，材料制作堆放场地。

4.施工人员组织

为确保施工质量和进度，现场项目经理主管全面工作，施工过程中相关人员不得离开岗位，以确保工程施工万无一失。

管理人员

项目经理1人

施工员1人

项目技术负责人1人

质检负责人1人

测量负责人1人

材料负责人1人

安全负责人1人

民工班组50人

四、监护措施

1．工程项目部落实施工员促深沟槽的开挖、围护是否符合安全规定，作为专项施工

组织设计要求的监护责任人。

2．监护的主要项目为：

a) 监查沟槽开挖宽度和标高。

b) 监查深沟槽的沉降及位移。

c) 监查深沟槽的边破稳定性。

3. 监查的频率一天两次；上班前或后一次，下班前一次；由监查人记录在《施工日记》中；在雨雪天或连续的雨雪天中，增加监查次数。

4. 监查中发现异常情况，及时报告业主、设计院、监理。由相关人员决定采取何种应急技术措施来消除隐患。

五、沟槽开挖的应急措施

为确保沟槽周围环境的安全和正常使用，确保工程的顺行，对可能出现的险情作出如下应急措施：

1. 沟槽开挖前现场准备一定的木方和编织袋土包等应急材料，发现异常情况后采取沟槽外卸土，回填土方和编织袋土包，设置临时支撑等。

为了防止塌方,保证施工安全,在基坑开挖超过一定深度后,土壁应该做成有斜率的边坡,或者用50mm 木板和15mm ×15mm 木方加以临时支撑以保持土壁的稳定。

2.地下地质情况和勘探报告有出入时，及时通知勘探、设计部门，必要时加大坡比，确保施工安全。

3.抢险措施材料表：

1）15mm ×15mm 木方200根 2）50mm 木板 200条

3）编织袋土包等 4）应急爬梯

沟槽边坡支护方法图

六、安全生产措施：

1、安全目标：

a) 严格按照标准执行，在施工过程中按安全生产的各项技术和要求对沟槽进行开挖。每道工序开工前，必须向施工、作业人员详细的安全要求和安全技术措施交底，并在施工中监督执行，杜绝违章指挥，违章作业，坚持安全生产与施工生产的“四同步“。

b)安全防护。因周围无施工外的机动车辆进入，同时也无村民进入施工现场，我部计划在沟槽周围用1.5m 木棍绑上彩旗作为安全护栏，封闭施工段。同时在施工现场悬

木方 木板 木方

挂安全提示警示语，时刻提醒。

c).加强施工作业人员的安全教育，制定安全逃生方案。

d).进行有针对性的安全技术交底。交底主要内容有：安全操作规程、安全注意事项等有关的安全措施及操作方法，交底以书面形式先报监理审批，监理审批以后发放到施工班组并签字确认。

2、安全措施

a).机械挖土应分层进行,严格按照设计坡比放破,防止塌方、溜坡等造成机械倾翻、淹埋等事故。

b).机械施工区域禁止无关人员进入场地内.挖掘机工作回转半径范围内不得站人或进行其他作业。

c).夜间作业,机上及工作地点必须有充足的照明设施,在危险地段应设置明显的警示标志和护栏。

d).冬期、雨期施工，运输机械和行驶道路应采取防滑措施，以保证行车安全。

e).沟槽每50M设置临时上下台阶。严禁施工人员直接从坑壁跳下，防止滑倒摔伤，严禁施工人员用挖机上下沟槽。

3、技术措施：

a). 因土方开挖有时夜间施工，挖土现场应配备足够的照明设备，同时对各照明线路应架空，线路应经常检查，不得有裸露或拖地。

b). 人员进入坑内必须戴好安全帽，同时不得进入挖机旋转范围内及车辆通道区，以防以外事故发生。

c). 开挖期间，除应确保施工人员人身安全外，应另派人对沟槽的渗漏水等情况进行密切检查，发现问题及时报告有关人员研究方案，及时处理。

d). 组织职工进行救援演习，增强职工安全意识及自保技能，施工期间现场放置运输工具，发生事故第一时间抢救。

七、文明施工措施：

在施工中贯彻文明施工的要求，推行现代化管理方法，科学组织施工，做好施工现场的各项管理工作。

本工程将以建筑施工现场标准化工地的各项要求严格加以管理，创建筑现场标准化工地。

管理措施：

1. 贯彻文明施工的要求，推行现代管理方法，科学组织施工，做好施工现场的各项管理工作。

2. 按照施工总平面布置图设置各项临时设施。堆放大宗材料、成品、半成品和机具设备，不得侵占场内道路及安全防护等设施。

3. 施工现场的用电线路，用电设施的安装和使用必须符合安装规范和安全操作规程，严禁任意拉线接电。施工现场必须设有保证施工安全要求的夜间照明；危险潮湿场所的照明以及手持照明灯具，必须采用符合安全要求的电压。

5. 施工机械按照施工总平面布置图规定的位置和线路设置，不得任意侵占场内道路。

6. 保证施工现场道路畅通，排水系统处于良好的使用状态；保持场容场貌的整洁，随时清理建筑垃圾。

7. 施工现场的各种安全设施和劳动保护器具，必须定期进行检查和维护，及时消险隐患，保证其安全有效。

8. 职工生活设施，符合卫生，通风，照明等要求。职工的膳食，饮水供应待应当符合卫生要求。

9. 做好施工现场安全保卫工作，采取必要的防盗措施。

10. 严格依照《中华人民共和国消防条例》的规定，在施工现场建立和执行防火管理制度，设置符合消防要求的消防设施，并保持完好的备用状态。在容易发生火灾的地区施工或者储存，使用易燃易爆器材时，施工单位应当采取特殊的消防安全措施。

山西海铁路桥工程有限公司

铁南区管网改造工程项目部

2011年3月20日