西安市东元西路西延伸段（经九路—八府庄南北路）道路排水市政工程
沟槽开挖专项施工方案
编制：
审核：
审批：
西安市政道桥建设有限公司
2017年4月
目录
一、工程概况 (2)
二、编制依据 (2)
三、现状情况 (3)
四、施工计划 (5)
五、施工方案 (7)
六、施工项目管理机构 (29)
七、安全生产保证措施 (30)
八、施工进度保证措施 (35)
九、文明施工保证措施 (37)
十、扬尘治理措施 (38)
十一、事故应急救援预案的组织与实施 (38)
附件：管线保护措施 (53)
土体边坡计算 (56)
地下管线线位图 (58)
施工总平面布置图 (61)
一、工程概况
东元西路西延伸西起八府庄南北路，东至经九路，道路全长394.2m，规划道路红线宽30m；
雨水工程：管道管位位于道路中心线以南2.0m处。设计雨水管道西起东元西路西延伸段于八府庄南北路交叉口，在起点处截流八府庄南北路现状di600mm雨水管道，截流处管内地标高为401.349m，截流后设计雨水管道自西向东单排敷设，终点至经九路。设计雨水管道流域面积为16.16ha，设计管道管径为d1000mm，管长为367.73m，设计埋深范围2.70-3.62m，实际埋深2.70-4.95m。设计雨水管道采用明开槽施工；
污水工程：管道位于中线以北 2.0m处，单排敷设，设计埋深4.01-4.96m实际埋深4.01-6.15m。西起八府庄南北路交叉口在起点处截流八府庄南北路现状di400mm污水管道，终点至经九路。设计污水管道采用明开槽施工；
电力管沟工程：电力沟位于中线以北13.5m，采用1.5m×1.8m 弹仓式电力、通信管沟，以砖砌管沟，沟槽开挖深度在 2.3-2.7m，管沟全长341m。
二、编制依据
1、西安市东元西路西延伸段（经九路-八府庄南北路）市政工程岩土工程勘察报告。
2、国家现行的工程建设政策、法规以及现行有关施工及验收规范、标准图集、质量检验评定标准：
3、西安市东元西路雨水工程施工图设计，工程编号D2016040-2
西安市东元西路污水工程施工图设计，工程编号D2016040-3
西安市东元西路电力、通信管沟工程施工图设计，工程编号D2016040-4
4、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
5、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（JGJ167-2009）
6、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
7、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）
三、现状情况
1、气象条件
西安属大陆性暖温带半湿润季风气候，四季分明，冬夏温差大，冬季寒冷干燥，夏季多雨，冬夏季特征气候长。年平均气温13.3℃，年最低气温在一月，年最高气温在七月，极端最低气温-21.3℃，极端最高气温41.7℃，一月平均最低温度0℃，七月平均温度26.9℃，降水量适中，年平均降水量为604毫米，降水多集中在7、8、9月三个月，相对湿度0.7。风向多东北货西南风，多年平均风速为2.2米/秒，多年平均无霜期为210天。区域气候条件良好，基本上全年均可施工，对工程实施无明显制约。
2、地质概况
根据《西安市东元西路西延伸段（经九路-八府庄南北路市政工程岩土工程勘察报告》该段地勘情况如下。
1）、位置、地形及地貌情况
拟建道路位于西安市未央区大明宫遗址区东侧，其东为八府庄南北路，西为经九路，中间路过八府庄村、水泥制管厂等，交通方便。
场地地势略起复，大致西低东高。勘探点地面标高介于401.22-402.87m之间。场地地貌单元属黄土梁洼。
2）、场地区域地质构造
场地位于秦岭山系北侧关中盆地内，亦即渭河以北的阶地上。场地区地层主要为第四系松散沉积物。
西安市位于渭河断陷盆地中段南部，西安凹陷的东南隅。西安凹陷是渭河断陷盆地中的沉积中心之一，周边为四条深大断裂带所切围，其东边界为长安-临潼断裂，西为哑柏断裂，南为秦岭山前断裂，北为渭河断裂，凹陷内新生代地层后逾7000m，其中第四系地层厚达500-1000m。区内构造形迹主要表现为隐伏断裂构造，按其走向可分为EW向、NE向和NW向三组。与线路关系较近或较密切的有渭河南岸断裂、长安-临潼断裂、西安断层组及地裂缝。
3）、场地地层
根据探揭露，拟建场地地层自上而下依次由第四系全新统填土，上更新统风积黄土、残积古土壤、中更新统黄土等组成。
①0.6-3.8m杂填土：杂色，含多量砖碎块，粘性土充填，松散，不均。地表见20cm厚砼路面。
②2.4-3.8m素填土：黄褐色，粘性土为主，含少量砖碎块松散，不均。地表多见20cm厚砼路面。
③9.8-10.2m黄土：黄褐色，土质较均匀，具大孔隙及虫孔，偶见蜗牛壳，可塑-软塑。
现状地表下0.6m-2.5m有不均匀建筑垃圾及砼块，多为机砖碎块，土质较为松散，无法利用。雨污水及电缆沟开挖深度为2.6-5.8m，
对于边坡支撑存在较大影响。
4）、地下水
勘察期间，仅部分勘探点预见地下水，测得地下水稳定水位埋深介于13.4-16.5m，相应高程介于386.37-387.82m，属潜水类型。水位主要受大气降水及河水影响。场地地下水位年变化幅度约为1-2m。勘探期间属常年平水位期。地下水稳定水位高度对本次雨污水、电缆沟施工无影响。
3、沿线现状
东元西路西延伸段施工范围西侧衔接八府庄南北路现状砼路面，东侧与在建经九路连通。道路红线南侧5m为在建紫薇东进小区在建楼盘，施工期间不能全幅施工，道路红线南侧留有6m施工便道供房建单位车辆进出，北侧道路红线1m外为紫薇东进小区在建楼盘。
道路中线北侧9-12m为紫薇东进小区电杆共计11根，施工期间无法迁移。
K0+180-K0+363.208污水管道北2m-2.5m、K0+000-K0+180污水管道北侧0.5m-2m为现状D600热力管道，双排敷设，埋深2.5m。其中K0+180处有D300热力管道向南预埋，埋深2.5m。
本次先进行W6-W7管道施工，待K0+003.724(W0)-K0+287.555(W6）段热力沟槽迁移后进行W0-W6沟槽开挖施工。
四、施工计划
1、主要机械
2、管理人员一览表
2、作业人员一览表
五、施工方案
（一）、现场情况及施工准备
（1）熟悉工程设计图并理解设计人的构思，然后应对图纸作如下审核：图纸有关缺漏错误、设计图的图号、张数与标准有无矛盾，位置管线与纵断高程是否相等。
（2）实地勘察工程施工作业区情况，发现在设计道路中线以北9-11m 范围有水泥电杆共11根（北侧非机动车道），在道路中线以北6m位置水泥板下，有一条通往紫薇东进小区的临时高压电缆。根据现场障碍物情况与甲方沟通电杆暂不进行迁移，在施工期间对电杆进行警示标记，禁止在电杆处堆土或机械停放，做好机械安全监护防止触碰；在进行北侧施工时，先进行人工开挖探槽，明确地下电缆的具体位置并进行人工开挖暴露，采取方木条进行包扎固定，防止触碰，悬挂警示标志。（详见地下管线保护措施）
（3）收集已建污水、雨水管预留管位置、高程。
（4）建立测量控制网，为达到施工中的管线位置、管道高程符合设计要求，应在施工前标定施工范围，按一定距离布点，组成测量控制网，保证施工的放线需要，质检需要，并定期检查校核。
（5）施工前做好物资用量计划，并依据物资用量计划按照规格数量及相关的材料质量认证程序提前落实产地及生产厂家，作好质量记录以备追溯，并确保满足计划要求。
（6）施工前调配好施工机械及施工机具，按照质量认证程序对进场的机械、机具、仪器、做好检验，并建立记录定案。
（7）为防止施工当中出现的突然停电及接不通电的施工段需用电，在无法用电的情况下，增加可移动的发电机进行现场发电，保证正常施工。
（8）准备潜水泵，以防止地下水及下雨天沟槽受水浸泡而造成影响，需保持沟槽内干净整齐。
（9）开挖前，施工管理人员必须向施工班组及机械操作手进行详细交底。交底内容包括挖槽断面堆土位置、地下设施管线的埋深走向情况及施工的安全技术要求等，以保证施工安全。并做好交底记录。（10）沟槽开挖前将现状渣土一次性外运至设计路床标高，降低沟槽开挖深度以减少坡顶荷载。
（二）施工测量
1、准备工作
（1）测量人员，认真学习复核图纸，掌握有关数据，根据工程进行情况及时准确地做好测量工作。
（2）及时校对检修测量仪器。
（3）管道工程开工前进行下列测量工作。
A、测量复核，水准点闭合差为±12√L（㎜）。L为水准点间距离，单位KM。复核控制桩坐标导线方位角闭合差应≤±24√N。N为测站数。并在稳固及不易碰撞的地点设置临时水准点，其间距不大于100m，每次使用前应当校测。
B、测定管道中线、附属构筑位置，并标出与管线冲突的地上、地下构筑物位置。
C、核对接入原有管道接头处的高程；
D、施放挖槽边线、堆土材料及界线及临时用地范围；
E、测量管线地面高程（机械挖槽）埋设坡度板（人工挖槽）。（4）中心桩、方向桩及水准点均应设置固定可靠的栓桩、栓点和明显标志。
（5）在施工中（中心桩为开槽前）妥为保护所有测量标志，不得拆毁或碰撞。
（6）沟槽沉降、位移观测：距沟槽1米处设置测量监控点，监控点使用Φ12钢筋砸地60cm，外漏20cm作为监控点，钢筋周围使用砖砌加以保护并进行警示标志。监控点向南侧固定建筑物实测距离作为位移检测，监控点布设间距为30m。
观测周期为每周2-3次，遇到雨期将加密观测次数，将每次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出每次每个观测点的高程值，从而确定出沉降量。
确定其正确无误，符合规范要求后，报送监理部门复核签认。施工人员在施工过程中注意保护好各种有关的测量点，并经常进行检
查，如发现测量网点及其它测量点变动或下沉，应及时进行复测、分析。
2、测定管道中线
（1）测定管道中线时，并在起点、终点、平面折点及直线上点测设中心桩。桩顶钉中心钉，并在起点终点及平面折点的沟槽外面适当位置设置方向桩。
（2）确定中心桩桩号时，用钢尺丈量中心钉的水平距离．丈量时钢尺必须拽紧拉平．
（3）受地面或沟槽断面等条件限制，不宜埋设坡度板的沟槽，在沟槽两边或槽底两边对称地测设一对高程桩，每对高程桩上钉一对等高的高程钉。高程桩的纵向距离20m。
（三）沟槽开挖
（1）沟槽开挖前认真组织人员学习图纸，进行调查研究，充分了解挖槽段的土质，地下水位、地下结构物，沟槽附近地上结构物及施工环境等情况，拟选用EX2000型反铲挖掘机，制定必要的安全措施，确保施工质量及安全。
（2）挖槽断面按底宽、挖深、槽深、各层边坡、层间留台宽度与相邻构筑物关系及排管方式等因素确定。挖槽断面应符合管道结构施工方便。
（3）采用人工配合反铲挖掘机挖槽，挖槽前，现场施工员向司机及土方工详细交底（沟槽的断面，开挖的次序）。在开挖过程中由管理人员在现场指挥并经常检查沟槽的槽底高程和宽度，防止超挖及亏挖。
因现状地表下0.6m-3.8m杂填土无法利用，首先将全幅断面现状地表下建筑垃圾开挖外运至设计路床标高，形成第一层开挖断面层，根据第一层开挖面的高度及沟槽放坡系数计算出沟槽上口开挖尺寸。两层开挖断面预留台阶不得少于1.5m。
管线施工顺序：第一阶段：K0+230（Y6）-K0+364.544（Y9）进行雨水管道施工，雨水管道回填后进行污水管道施工，待污水管沟回填完最后进行电缆管沟开挖施工。第二阶段:K0+000(Y0)-K0+230(Y6)
热力管线移除后首先进行污水管道施工，污水管道回填后进行雨水管道施工，待污水管沟回填完后进行电缆沟槽施工。
（4）雨水管道明开槽管道，管道埋深 2.70-4.5m，管道范围内杂填土深度为0.6m-3.8m。管道开挖前将杂填土清运至设计路床标高，清运后进行开挖，开挖深度为2.08-3m。放坡系数为1:0.75，槽底宽2.2m,沟槽上口宽5.32m—6.7m。因场地限制首先进行Y6-Y7段雨水沟槽施工，该段回填完后进行Y0-Y6段施工。
雨水沟槽开挖断面图
（5）污水沟槽采用明开槽施工，管道埋深 4.01-4.96m。K0+180(W4)-K0+363.208(W7)污水管道北2m-2.5m、K0+000-K0+180污
水管道北侧0.5m-2m为现状D600热力管道，双排敷设，埋深2.5m。因K0+287.555(W6)-K0+342.555(W7)热力管道南侧距污水管沟中线为1.5m，沟槽开挖后存在较大安全隐患故采用土钉墙加固边坡处理办法（详见土钉墙施工工艺）。管道开挖前将杂填土清运至设计路床标高，清运后开挖深度为3.39-4.34m。放坡系数为1:0.1，槽底宽1.32m,沟槽上口宽2—2.19m。经计算开挖后沟槽北侧边线距热力南侧边线为49.8cm，满足安全距离。
K0+000（W0）-K0+287.555(W6)污水管道与热力管道同槽，无法进行施工，对该段热力管道迁移后视土质情况开挖支护。在土质良好情况下按照1:0.33放坡系数每3m井字形支撑，若开挖后地下为松散杂填土无法进行支撑时按照1:0.1放坡使用土钉墙加固边坡。W7向东接经九路主管道预埋管按照1:0.33放坡系数每3m井字形支撑，开若挖后地下为松散杂填土无法进行支撑时按照1:0.1放坡使用土钉墙加固边坡。因场地限制污水管沟首先进行W6-W7施工，热力管道迁移后进行W0-W6段污水管道施工。
污水沟槽开挖断面图
（6）电缆沟槽埋深2.3-2.7m，放坡系数为1：0.33，槽底宽3.5m，沟槽上口宽4.8-5m，井字形支撑支护。
电缆沟槽开挖断面图
①、支撑采用井字型结构，上下横撑间距约1.5m。
②、撑板、撑杠采用木材，其构件规格要求符合以下规定：
a、撑板厚度不小于50㎜，长度不宜大于4M。
b、撑杠选用圆木，其直径不得小于200mm，且梢直径不得小于150㎜。
③、撑板、撑杠的布置应符合一下规定：
a、每根组撑板不得少于2根横撑。
b、横撑的垂直间距约为1.5m左右。
④、在软土或其它不稳定土层中采用撑板支撑时，开挖沟槽的深度不得超过 1.0m；以后开挖与支撑交替进行，再次交替的深度宜为0.4－0.8m。并根据沟槽深度、荷载条件等因素可采用密撑对槽壁进行支撑。
⑤、撑板的安装应与沟槽壁紧贴，安装前先将撑板处人工修平，当有空隙时用编制袋装土填实。
⑥、撑板应顺直，密排撑板的对接应严密。
⑦、横向支撑应水平，且必须与支撑板密贴，与撑板连接处用三个扒钉分别从上方、左下、右下方固定，确保联接牢固。
⑧、在保证安全前提下，为满足施工工序要求，底部横撑距槽底高度不应小于1.5米。
沟槽开挖采用机械配合人工挖土，人工挖探槽2.5-5米，确定无地下障碍后挖掘机进行开挖施工，其施工方法如下：
工艺流程：测量放线→人工挖探槽→机械清理现状地表垃圾并外运→机械挖槽→土方倒运→素土基础施工→3：7灰土施工→浇筑混凝土平基→安管、橡胶圈接口→管道与检查井连接→砼井室浇注→闭水试验→回填沟槽。
（5）、技术人员将高程点、中线桩引至槽底，并报监理工程师验收。按高程要求整平素土基础，电夯夯实至符合压实度要求。分两层（每层15cm）进行3：7灰土施工，灰土要过筛，最大粒径不超过5cm，电夯夯实至压实度要求。
沟槽内设置立梯，立梯间距30米，立梯的梯脚部坚实，不得垫高使用。梯子的上端用钢丝与上部物体固定。立梯的工作角度以70°为宜，踏板上下间距以30cm为宜，无缺档。梯子如需接长使用，有可靠的连接措施，且接头不超过一处。连接后梯梁的强度，不低于单梯梯梁的强度。立梯需伸出沟槽顶部30cm以上。
距沟槽两侧1.5米均使用钢管架作为硬质隔离刷黑黄漆进行警示并悬挂警示标志。每隔30m设置人员上下沟槽通道口，沟槽上下均设安全员，及时观测沟槽槽壁，发现和排除各种险情。
(5)基槽的直立壁和边坡，在开挖过程和敞露期间应防止塌陷，必要时加以保护。在挖方边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时，与挖方边坡保持2米以上距离，以保证边坡和直立壁的稳定，堆土或材料堆放距沟槽大于0.8米，堆土高度不大于1.5m。开挖出来的土方，其中施工道路一侧的土，及时将部分直接装车清走，以便留出工作面进行下一工序和堆放材料。对边坡及沟槽进行沉降监测，每日有技术人员复测槽底、槽顶高程。
沟槽堆载示意图
（6）沟槽开挖技术参数：
1）、放坡系数：
雨水沟槽按1:0.75放坡，K0+180-K0+363.208污水、电缆沟按照1：0.33放坡。
2）、沟槽底部宽度计算
B=D0+2×(b1+b2+b3)
式中:B-管道沟槽底部的开挖宽度
D0-管外径
b1-管道一侧的工作面宽度
b2-有支撑要求时，管道一侧的支撑厚度
b3-浇筑砼的模板厚度
（7）在雨季施工，应尺量缩短开槽长度，并做好防排水措施。
（8）雨季施工的沟槽的边坡开挖以后，必须采取护坡措施，以免边坡坍塌或滑移。护坡方法视土质条件、施工季节、工期长短等情况，可采用塑料布和聚丙乙烯编织物等不透水薄膜加以覆盖、喷抹水泥砂浆、铁丝网水泥浆抹面等，并防止地表水或渗漏水冲刷边坡。
（9）沟槽排水：
a、沟槽上口距槽边0.5米两侧设30cm挡水墙，降雨期间安排专人排水并检查挡水墙牢固性，发现破损及时修复。根据现状路面东高西底，沟槽边积水自然排至K0+100处设置集水井内（断面为
1.0*1.0*1.0m）由水泵抽到八府庄南北路已建成雨水管道内。
b、在槽底每隔50m设一个集水井，断面为1.0m×1.0m×1.0m （槽底以下），集水井内水用泵抽出。
（10）沟槽测量控制采用坡度板控制，即沟槽机械开挖后在距槽底2.5m，位置埋设一根15cm×15cm木板，间距为10米左右，在坡度板上钉管线中心钉和高程板，高程板上钉高程钉。
（11）沟槽开挖时如离现状建筑物较近时应根据情况采取保护措施。（12）沟槽壁监护：每施工段必须配备专人观测沟槽壁情况，发现有裂缝处及时告知并疏散槽底作业人员及现场管理人员。
（四）机械开挖沟槽时应注意下列事项：
（1）开挖要保证连续作业，衔接工序流畅，同时要注意边坡土体变化，出现问题及时处理，减少意外事故。
（2）对地下管线和各种构筑物应尽量能临时迁移，如无法迁移，须采取吊、托等加固措施，同时对挖掘机作详细交底，如无把握，应改为人工挖土。
（3）在工作量不大、地面狭窄、地下有障碍物或无机械施工条件等情况下，采用人工开挖。人工开挖沟槽，应集中人力尽快挖成，转入下一工序施工。
（五）人工开挖时应注意下列事项：
（1）沟槽应分段开挖，并应确定开挖顺序和分层开挖深度，若有坡度，应由低向高处进行，随开挖随刷坡。
（2）开挖人员不应分布过密，以间隔5m为宜，在开挖过程中和敞沟期间应保持沟壁完整，防止坍塌，必要时应支撑保护。
（3）开挖沟槽遇有管道、电缆或其它构筑物时，应严加保护，并及时与有关单位联系，会同处理。
（4）沟槽检查验收：沟槽开挖完成后，进行检查验收。
主控项目：1、若遇原状地基土，不得扰动、受水浸泡；2、地基承载力要满足120kpa；3、进行地基处理时，压实度满足95％。
一般项目:
（六）土钉墙支护施工工艺
1、施工流程
测量放线→边坡开挖→修整边坡→安设锚杆（钻孔-安装锚杆-注浆）→绑扎筛网、留搭接筋→喷射砼→养护。
2、施工总体组织安排：
2.1土方开挖依据设计采用机械大开挖，深约4.5米，每层1.5m分三层开挖。
2.2边坡支护采取土钉墙进行加固处理，开挖一层，支护处理一层，采取随挖随支护的方式进行边坡支护，此工作由专业施工公司完成。
2.3采用自卸汽车进行土方运输。由于现场施工范围场地有限所有开挖土方全部外运，需回填用土方全部二次回购。
3、施工工艺：
3.1、开挖放线定位：
采用经纬仪放样边坡开挖线，在沟槽南侧边线1m做好护桩，随时检查边坡开挖的放坡情况；第一层开挖后，在开挖后的基坑底撒二次、三次、开挖灰线，以复核开挖范围。