宝钢湛江钢铁基地项目
全厂给排水管网（经四路段）污水泵站
深基坑工程
安全专项施工方案
编号：wyz001
编制单位：五冶集团上海有限公司
宝钢湛江公辅项目经理部
编制日期：2013 年 10 月
目录
第一章工程概况................................................................................................................. - 1 - 第一节工程概述 . (1)
第二节地质、地理情况 (1)
第二章编制依据................................................................................................................. - 4 - 第三章施工进度计划与材料设备计划............................................................................. - 5 - 第一节总进度计划目标 . (5)
第二节总网络进度计划表 (5)
第三节主要设备工机具配置表 (5)
第四章土方开挖主要施工方法......................................................................................... - 7 - 第一节土方开挖工程的指导思想 (7)
第二节土方开挖施工方案 (7)
第三节开挖注意事项 (11)
第四节基坑降水 (12)
第五章施工安全保证措施............................................................................................... - 22 - 第一节管理保证 .. (22)
第二节组织保证 (22)
第三节安全保证技术措施 (23)
第四节明挖深基坑开挖存在的危险因素及应急措施 (29)
第五节事故应急预案 (33)
第六节应急救援物资、机具储备 (41)
第六章监测专项方案....................................................................................................... - 43 - 第一节监测内容 .. (43)
第二节监测方法及精度要求 (43)
第七章施工组织管理机构、人员配置表....................................................................... - 47 - 第八章基坑边坡验算....................................................................................................... - 50 - 第一节3号泵站基坑边坡验算 (50)
第二节4号泵站基坑边坡验算 (60)
第三节5号泵站基坑边坡 (68)
第一章工程概况
第一节工程概述
本工程为宝钢湛江钢铁有限公司给排水管网（经四路段）工程污水泵站，位于湛江市东海岛湛江钢铁项目厂区红线范围内经四路沿线。本工程施工泵站为3号～5号提升泵站，钢筋混凝土结构。其中，3号泵站位于纬五路以南、经四路以西，长16.2m，宽10.2m，开挖深度13.67m；4号泵站位于纬三路以北、经四路以西，长17.7米，宽10.2m，开挖深度10.25m；5号泵站位于纬二路以南、经四路以西，长17.7m，宽10.2m，开挖深度10m。边坡采用50mm厚细石混凝土护坡，浇筑混凝土前先采用φ12钢筋或竹片纵横间距1m,垂直锲入坡面40cm~45cm,上铺20#铁丝网，在表面喷射50cm厚C20细石混凝土直到坡顶和坡脚，边坡上采用DN50PVC管间距2m做泄水孔。
本工程所处区域为已场平区域，除3号泵站有已建管道及检查井外，周边无建筑物、构筑物和管线等，相邻道路和排水管线等均属新建项目，基本无障碍物。第二节地质、地理情况
1.1地形地貌
本工程经四路沿线跨越海积平原、砂堤砂地和玄武岩台地地貌，三个泵站场地原始标高如下表：
泵站编号垫层底标高垫层面尺寸终场平标高现地面标高实际挖深地下水标高3# -2.7 8.6*18m 11.5 10.97 13.67 7.67
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4#
-1.7 8.6*19.5 9.5 8.55 10.25 6 5#
-2.5 8.4*19.3 7.5 7.5 10 4.29
本施工区域场地内分布的地层有：人工填积 (ml Q )层、第四系全新统冲洪积(pl al Q +4)
层、第四系全新统风成海积 (eol m Q +4)层、第四系全新统海积 (m Q 4)层、第四系残坡积
层（dl el Q +4）、上更新统湖光岩组(v
Q 3)岩层、下更新统湛江组海陆交互相沉积 (mc Q 1)层。3个泵站地层厚度及标高见下表：
泵站
编号
穿越土层
玄武岩厚度 底板处土层及标高
3#
粘土；强风化岩；中粗砂稍密8.9m 厚
1.2 饱和含粘性土中粗砂，中密，-1.53~-3.53m
4# 中风化玄武岩标高6.3~3m ；粘土层3.1m
厚 3.3 饱和含粘性土中粗砂，中密，-0.25~-5.9m
5#
中风化玄武岩标高
6~-1.24m ； 7.4 饱和含粘性土中粗砂，稍密，-1.24~-7.14m
1.2 地下水
拟建场地内地下水有上部滞水（潜水）、裂隙水和承压水三类。
上部滞水（潜水）：赋存于浅层填土和第四系地层之中，大气降水渗入为其主要补给来源，其水位埋深随季节变化而异，水量小。勘察期间测得稳定水位
埋深为0.80 m～5.20m，标高4.75 m～8.52m。上部滞水赋存于粘性填土中，水位变化大，水量小；潜水赋存于砂性填土中，水位较稳定，水量较大。
赋存于上更新系统湖光岩组地层中，含水层岩性以玄武岩为主，含水量大小随地形及玄武岩裂隙发育程度而变化。水量不大。
承压水：主要赋存于湛江组含粘性土中粗砂中，富水性较丰富，据可研勘察报告，水位在4.5m左右。
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第二章编制依据
1、给排水管网（经四路段）设计图纸
2、地质勘察报告：湛江钢铁工程全厂给排水及废水处理工程报告书（全厂总报告）
3、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
4、《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-1998）
5、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
6、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009)
7、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012)
8、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011)
9、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91)
10、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005)
11、《广东省建筑基坑支护工程技术规程》（DBJ/T15-20-97）
12、危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质[2009]87号
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第三章
施工进度计划与材料设备计划 第一节 总进度计划目标
本工程按业主招标文件的工期要求及我公司类似工程的施工经验安排施
工，以及湛江当地气候条件，基坑开挖应避开雨季施工，计划2013年10月
15日开始挖土，2013年11月30日完成，总工期45天。
第二节 总网络进度计划表
第三节
主要设备工机具配置表 序
号
设备或 设备名称 型号规格 国别产地 制造年份 数量 额定功率 /kW 生产 能力 备注 1 泥浆泵
BW320 北京 2009.1 8 7.5 完好
2 潜水泵QY15-26-2.2 6 1.0 完好
3 挖掘机卡特320 日本2008.10 8 1m3 完好
4 自卸车斯太尔济南2003.9 10 20t 完好
5 全站仪ZTS602R 中纬2008.
6 1 良好
6 水准仪DSZ2 苏光2008.6 2 良好
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第四章土方开挖主要施工方法
第一节土方开挖工程的指导思想
一、要紧密结合工程的特点和要求，充分考虑现场条件、运输条件、分阶段施工
步骤和工程总体部署等各种因素，安排好各工序的穿插施工，有效投入与合理安排足够的土方工程的机械设备，合理安排土方开挖的先后顺序、分阶段的开挖部位和深度、以及运输路线的合理布置，以满足工期要求。
二、土方工程要为护坡及后续结构施工及时创造工作面。
第二节土方开挖施工方案
3号泵站现有场地北侧标高9.5m，东西南侧标高11.5m，基坑开挖前将东西南侧场地卸荷2m，宽度6m，在基坑外侧四周打设4口深井降水井，运行10天后，再进行基坑开挖。开挖过程中对地下水进行观测，地下水位应在开挖面500mm以下。3号泵站采用全面分层开挖方式，由北向南开挖，拟采用二级放坡，大开挖施工，开挖过程中，基坑南侧设置1条宽6m的通道，通道坡比1:8。在开挖前先将基坑开挖区域外5.5m范围取土卸载至9.5m标高,上部一级坡5m粘土区按1:1.1放坡，下部二级坡7.2m中粗砂区按1：1.3放坡，中间设1.5m宽平台，基坑底部操作面宽1m，设置300*300排水沟，基坑边坡采用人工修坡方式挖除。特别是3号泵站北侧有鉴江引水管道，在北侧设1个观测点，每天早晚各观测一次，以观测数据指导和控制挖土，确保周边环境的安全。
基坑开挖平面布置图：
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4号泵站表面约由2.5米强风化玄武岩，先安排1台挖机及5台土方车将表面4.2米厚强风化玄武岩挖除，然后安排凿岩机破除中风化玄武岩，采用3台反铲挖土机台阶式分层开挖，拟采用三级放坡，由北向南开挖大开挖施工。上部一级坡3.2m 强风化玄武岩区按1:1放坡，中间二级坡 3.3m 中风化玄武岩区按1：0.33放坡，下部4.7m 粘土及中粗砂区按1:1.2放坡，一二级坡中间设1m 宽平台，二三级坡中间设2m 宽平台，基坑底部操作面宽1m ，设置300*300排水沟，基坑边坡采用人工修坡方式挖除。开挖时安排1台反铲站在开挖面顶部进行第一层开挖，第一层开挖深度4米，待第一层开挖一定区域满足另外一台挖机在第二层开挖工作面时（上下台阶两台挖机相距20m 以上），另安排1台挖机站在开挖面下进行第二层开挖及甩方，以此类推，在开挖面下方
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共安排2台挖机，逐级甩方，最后由开挖面顶部挖机装走运走。基坑开挖平面布置图：
4号泵站开挖过程中，待中风化玄武岩挖除后，马上安排降水施工，根据降水效果，视降水情况再继续往下开挖至基坑底部。
5号泵站表面约由1米杂填土，先安排1台挖机及5台土方车将表面1米厚杂填土挖除，然后安排凿岩机破除中风化玄武岩，采用3台反铲挖土机分3层台阶式开挖，
由南向北开挖。上部一级坡1.5米杂填土按1:0.75放坡，中间二级坡7.4米中风化玄武岩按1:0.33放坡，下部三级坡1.36米中粗砂按1:1放坡，一二级坡中间设2m宽平台，二三级坡中间设2m宽平台，基坑底部操作面宽1m，设置300*300排水沟，基坑边坡采用人工修坡方式挖除。开挖时安排1台反铲站在开挖面顶部进行第一层开挖，第一层开挖深度4米，待第一层开挖一定区域满足另外一台挖机在第二层开挖工作面时（上下台阶两台挖机相距20m以上），另安排1台挖机站在开挖面下进行第二层开挖及甩方，以此类推，在开挖面下方共安排2台挖机，逐级甩方，最后由开挖面顶部挖机装走运走。基坑开挖平面布置图：
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5号泵站开挖过程中，待中风化玄武岩挖除后，马上安排降水施工，根据降水效果，视降水情况再继续往下开挖至基坑底部。
第三节 开挖注意事项
基坑底部区域四角分别设一集水井，长1米，宽1米，深0.8米。基坑底部坡脚边设置0.3米*0.3米的排水沟；各级放坡平台设0.2*0.2米排水沟，延坡度方向设置排水沟，坡道上排水沟采用mu7.5砖砌筑,内抹灰，让各级放坡平台水流入底部集水井集中抽走。
配置足量的小型水泵，及时抽排基坑中的积水以及降雨积水，土方开挖时预留100厚人工捡底。在土方挖运施工过程中应注意基坑支护体系的安全，按设计方案有步骤地进行开挖，严禁超挖。
在开挖好的基坑内，设置供人员、材料上下的临时通道和卸料平台。
采用φ48×3.5钢管搭设 1.2m 高护身栏杆，面刷黄黑间隔油漆，通道铺设50厚木跳板，并间隔250mm 铺钉20×30mm 木方防滑条，设挡脚杆，详见下图示：
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第四节
基坑降水
4.1 地下水 本基坑采用四边布置降水深井及明沟加集水坑的方式进行降水。 拟建场地内地下水有上部滞水（潜水）、裂隙水和承压水三类。
上部滞水（潜水）：赋存于浅层填土和第四系地层之中，大气降水渗入为其主要补给来源，其水位埋深随季节变化而异，水量小。勘察期间测得稳定水位埋深为0.80 m ～5.20m ，标高4.75 m ～8.52m 。上部滞水赋存于粘性填土中，
6006001200
1.2m高防护栏杆采用φ48×3.5钢管搭设,面刷黑黄间隔油漆。 基坑防护、通道栏杆示意图@2000120020×30木方防滑条50厚木跳板φ48×3.5钢管
基坑通道搭设示意图
水位变化大，水量小；潜水赋存于砂性填土中，水位较稳定，水量较大。上更新系统湖光岩组地层中含水层岩性以玄武岩为主，含水量大小随地形及玄武岩裂隙发育程度而变化，水量不大。
承压水：主要赋存于湛江组含粘性土中粗砂中，富水性较丰富，据可研勘察报告，水位在4.5m左右。各个泵站地下稳定水位如下：
泵站编号垫层底标高垫层面尺寸终场平标高现地面标高实际挖深地下水标高3# -2.7 8.6*18m 11.5 10.97 13.67 7.67 4# -1.7 8.6*19.5 9.5 8.55 10.25 6 5# -2.5 8.4*19.3 7.5 7.5 10 4.29 4.2 降水施工方案选择
4.2.1 基坑降水是工程的先行工作，由于地下水位较浅和地下水的毛细上升作用，地基土中的空隙几乎为水所饱和，地基土的粘度很大，使得开挖和倾倒困难。为了确保土方开挖的顺利施工必须在土方开挖前10天进行降水。
4.2.2 人工降水的方法有多种：轻型井点、喷射井点、电渗降水、管井井点等。结合本工程的水文地质条件和该地区以往降水经验，对各种降水方法施工可行性和工程造价的综合比较分析后认为：采用管井井点降水是本工程优选的方法。其优点在于：降水效果好、作业条件简单、运行管理方便、操作维修简便、运行成本低、可塑性大。
4.2.3 管井计算
经查看设计资料及地勘报告，3号泵站基坑地下水位最高，计算以3号基坑为准。基坑涌水量
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Q=1.36K （2H －S ）×S/[㏒R-㏒(x 1、x 2、…x n ）/n]
Q —基坑涌水量
K —土壤的渗透系数，根据武勘院工程岩土工程勘察报告可知，Kv=4E-03cm/s 即K=3.456m/d ；
H —含水层厚度；根据武勘院地勘报告如下：
中粗砂层底标高为-3.53m,所以H=7.67+3.53=11.2m;
S —稳定水位至设计基坑底的深度（m ），降水井坑内降水作业深度保证基坑分层开挖深度以下0.5m ，3号泵站垫层面标高为-2.7m,垫层厚0.1m ，S=7.67+2.7+0.1+0.5=10.9m;
x 0—基坑假想半径：3号泵站长宽比不大于5，可按x 0=√A/π计算：
井位根据工程需要选择，原则上布置在基坑开挖线外1m 处。每个基坑布置4个降水井，具体位置如下图：
x0=√A/π=√23*2*（28+18.5）/3.14=9.43m;
R—抽水影响半径(m), R=1.95S√HK=1.95*10.9√11.2*3.456= 132.24m
将上述数据代入公式：
Q=1.36K（2H－S）×S/[㏒R-㏒x0]
Q=1.36*3.456*(2*11.2-10.9)*10.9/㏒132.24-㏒
9.43=512.32m3/d=0.006m3/s.
深井过滤器进水部分每米井单位进水量：q=2πrl√K/15，本工程降水井井点半径r=0.15m;
q=2πrl√K/15=2*3.14*0.15*1√0.00004/15=0.0004m3/s.
深井过滤器进水部分需要的总长度为：Q/q=0.006/0.0004=15m;
故每个降水井虑管长度为：15/4=3.75m，虑管长取4m。井的深度钻孔打到不透水层，取11.5+3.43=15m。3号泵站降水井剖面图：
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根据现场实际降水井布置，4个降水井井点距离泵站中心距离为：
x1=23m,㏒x1=1.36;x2=28m,㏒x2=1.45;x3=23m,㏒x1=1.36;x4=18.5m,㏒x4=1.3; 再根据公式Q=1.36K（2H－S）×S/[㏒R-㏒(x1、x2、…x n）/n]计算此降水方案总涌水量：
Q=1.36K（2H－S）×S/[㏒R-㏒(x1、x2、…x n）/n]
Q=1.36*3.456*（2*11.2-10.9)*10.9/㏒132.24-（1.36+1.45+1.36+1.3）/4
=785.55m3/d=0.009m3/s.>0.006m3/s.
故按照本方案布置降水井，总涌水量、深井井点数量和距离满足本工程降水要求。
4号及5号泵站由于上部有玄武岩层，所以需将上部玄武岩破除后在最下一级放坡平台上安设降水井，故降水井距离泵站中心距离远远小于3号泵站，且4号及5号泵站地下水位较3号泵站比较，地下水位更深，故同样布置4个同口径大小的降水井能满足4号及5号泵站开挖工程降水要求。
4号泵站降水井平面布置及剖面图如下：
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4号泵站降水井平面布置及剖面图如下：
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