5.3 土方开挖施工
5.3.1 削坡土方开挖程序
削坡土方开挖施工程序详见“土方开挖施工程序图”所示。 现场清理 测 量 放 样 N 机械土方开挖 测量检查、验收 土 方 外 运 测 量 放 样 N 人工保护层开挖 土 方 外 运 测量检查、验收 人工精修坡面 土 方 外 运 测 量 放 样 N 测量检查、验收 测 量 放 样 N 导滤沟开挖 土 方 外 运 弃土堆积成型 测量检查、验收 下道工序施工 土方开挖施工程序图
5.3.2 修坡放样
(1)机械开挖的施工放样
机械土方开挖的施工放样,只能测放到将要被挖除的地面上,随着土方的下挖,原施放的测量标志将被挖除而不再存在,需重新施放。为了减轻测量放样的强度,避免频繁应急式施测中产生的人为错误或误差,造成不必要的重复开挖或超挖,在设计上下开口线和坡中每间隔20~40m测放一点,用挖土机下挖一定深度,打入深桩,再测出桩上标高,用油漆在桩上标明标高或欠挖量,然后用挖土机挖槽将桩与桩之间相连,既起排水沟的作用,又成为大面积开挖中显目的样板槽,中间的土方按样板槽的标准开挖,在深挖方区,随着土方下挖,当挖深超过样板槽时,再重新施测和开挖样板槽,如此循环,即可保证机械开挖精度。
(2)保护层开挖的施工放样
人工保护层土方开挖的施工放样,沿上下开口线每间隔10~20m测放一点,打入木桩,桩上用油漆标明标高或欠挖量,再在桩与桩之间挂线开挖标准槽,使坡面形成若干个网格,然后逐个网格的开挖保护层土方。
(3)人工精修坡面的施工放样
保护层土方开挖后,坡面平整度可能达不到规范精度要求,或在坡面护砌施工过程中由于人为原因与雨水产生的水土流失等原因,需人工精修坡面,此时的施工放样应沿上下开口线每间隔5~10m测放一点,打入木桩,油漆标明设计标高,然后挂线进行坡面的精修施工,坡面精修后,再挂线检查其平整度。
5.3.3 削坡土方开挖的原则
本工程其土质多具二元结构,土方采取1m3挖机挖装车、8t自卸汽车外运,土方弃于沿线指定的弃土场整平成型。
开挖的总原则:采取自上而下,分段平行循序推进的施工方法施工,即施工时逐段逐段的挖完到位,不宜将整个坡面全部揭开,一是有利于各单元工程项目施工实行交叉流水作业,加快施工进度;二是有利于一次性开挖到位,防止开挖后坡面内水外渗,避免进行二次开挖时施工机械产生内陷、打滑而不能作业;三是未开挖或开挖不到的地方原表层未被破坏,而有利于雨后排水。
5.3.4 削坡土方开挖 (1)施工排水
施工导排水在工程施工过程中、尤其是土方工程施工中至关重要,合理的排水方案和良好的排水系统,必将创造良好的施工条件和改善施工环境。本工程的施工排水方案 措施拟定为:
①充分利用原有滩地排水系统,必要时进行疏通或改造,如外滩原无排水系统或排水系统不能满足施工需要时,必须因地制宜重新布置,使其能迅速自流排除地面雨水和积水,当无法自流排除时,则采用水泵抽排,尽可能地使整个外滩保持干燥。
②在设计开口线以上或结合设计截流沟的位置,沿线开挖截流沟,将地面汇水拦截于截流沟内,然后利用坡面排水沟导排,以保证施工区范围内坡面干燥。
③必要时还可加密排水沟,便于坡面土壤中的含水沥干和将截流沟内的水迅速排除。当条件成熟时应先行砌筑截流沟和排水沟,把临时排水系统与永久排水系统相结合。
④开挖后坡面内的渗水可采用开挖盲沟或 Y 字型导滤沟等方式排出。
⑤当施工道路与排水系统交叉时,应采用预埋涵管方式,保证道路和排水系统畅通。
(2)现场清理
①将施工区内所有的障碍物如树木、民用设施等全部拆除搬迁,采用人工配合推土机清除地表杂草、植被及杂物等,弃土区的树根、植被也应全部挖除。其范围应为监理工程师批准的施工详图所示的最大开挖边界,或建筑物基础外侧10m的水平距离。
②地表的耕植土及腐植土,根据监理工程师指定的开挖深度采用推土机汇集,反向挖掘机挖装土8t自卸车配合运至现场监理工程师指定地点堆放。
③土方清基的边界应在设计基面边线外0.3~0.5m,采用推土机汇集反铲配自卸车运到监理指定地点堆放。
(3)削坡土方机械开挖
削坡土方开挖区位于长江外滩坡面,由于受水流冲刷和内水外渗等原因的影响而造成崩岸,地形极不规则,土质为二元结构,土壤含水量大,承载能力低,因此施
工条件差,削坡土方开挖量大,挖除的土需外运到指定的弃土场堆放,根据反铲挖土自卸汽车配合外运的施工方案,施工时需先解决土方外运的运输道路,应结合现场的地形地质情况进行合理布置。拟定在开挖区设计滩顶旁修筑临时运输道路,与原下堤及滩顶道路贯通,当原下堤及滩顶道路不够或无道路时,则应新修道路。道路修筑后应结合施工排水系统在滩顶沿江道路外侧开挖截流沟,在滩面道路两侧开挖排水沟,拦截滩面汇水和沥干路基土内的含水,以提高路基的承载能力。当路基承载能力仍不能满足施工需要时,则可采取换土或在表面铺设树枝、芦苇或块石等方法处理。运输道路在施工时,应加强维修和养护,确保道路畅通,并做到扬尘洒水,防止污染环境。
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根据现场的地形地质情况和施工工期要求,拟采用74kw推土机配合1m反铲挖土,8t自卸汽车外运的联合机械作业方式进行开挖施工。土方采取自上而下,逐段循序平行推进的施工方法。开挖地自卸汽车应尽量靠近开挖作业区,以便反铲挖土能直接装入车内外运。当滩面承载能力较低自卸汽车无法靠近反铲挖斗悬臂旋转半径范围内时,则采用2台或多台反铲挖土逐级转土装车,然后由自卸汽车运至指定的弃土场堆放(详见“削坡土方多级开挖示意图”),采取由近至远的开挖方式。若滩地承载能力较高时,则采取边挖边退的方式施工。开挖前首先应结合土方的挖运深挖截、排水沟,使整个开挖区形成若干个排水网系,随着土方的下挖,当挖深超过截流沟或排水沟底时,应及时加深截流沟或排水沟,以利于排出地表积水和土内的含水,改善作业条件。在开挖过程中应认真对边坡进行稳定分析或试验,作业时人员和施工机械离岸坡外侧应保持一定的安全距离,防止塌方造成人员下坠和翻机(车)事故的发生,同时应注意土质和坡面的变化情况,经常进行认真检查,及时作好减载工作,杜绝土体滑动和崩塌现象的产生,以确保施工的绝对安全。
削坡土方多级开挖示意图 土方开挖前和开挖过程中应认真做好控制测量和施工放样工作。按设计建基面的坡比预留20cm厚度作为保护层,再由人工开挖,以防超挖或机械扰动建基坡面。已开挖的坡面符合设计图纸和设计文件要求后,若监理认为其局部建基坡面仍不能满足设计要求时,则应严格按监理的要求进行局部补挖。
(4)保护层开挖与基础处理
建基面20cm厚保护层采用人工开挖、人工修坡、找平,不得使用机械挖掘,以
保持原状土不受扰动和保证边坡坡度正确,避免超挖和土层遭受扰动。基础开挖后,对开挖后的基础面尺寸和土的质量进行自检、整修,对土质较差部位应按监理工程师指示进行处理,必要时夯实。基础面必须平整坚实,不得有突起、松动块体、虚土浮碴或弹簧土等缺陷。在进行人工开挖前,应再次复核各段开口线的控制桩,并依复核的控制桩用小桩加密人工削坡的坡面,加密的密度为纵横方向10m的间距设置,便于人工带线削坡,从纵横及对角多方向带线,确保坡面的坡比和平整度符合设计与规范要求。
(5)表土和弃土处理
表土严格按监理的指定地点堆放,即沿堤脚外侧20m以内的范围,严禁在邻近边坡开口线附近堆土,且堆积高度不能过高。弃料必须分层堆放,总堆厚不大于2.0m,且应备有一套完整的排水设施,在形成最终堆体时,其自由边坡必须保持稳定,不易被雨水冲至长江中,造成河道淤积。
(6)内水外渗等特殊情况的处理
本标段土质,岸滩为淤泥质粉质壤土,局部夹细砂薄层土壤组成。出水原因:一方面由于汛期长江水位上涨,岸坡长期浸泡于水中,土体含水量达饱和状态,汛期过后,长江水位下降,造成地下水位线高于长江水位,形成了内水外渗;另一方面由于枯水位水面低于垸内水面标高,有的地段由于冲积层中夹有细砂层,造成内水通过砂层外渗。出水正好处于削坡的中下部位,有个别地方甚至达到开口线附近,出水点由于受渗透压力作用易产生局部破坏:一方面危及坡面的安全,另一方面造成削坡施工困难。加上施工中有机械、人工对土体的扰动,不及时处理,便会产生滑坡、塌陷等险情。为保证施工顺利进行和边坡的安全稳定,如出现类似现象,我们将采取如下处理措施:
①坡面渗水处理
a、渗水部位渗流量小,靠近边坡下部脚槽,出水点浅且渗水范围小,采用挖导渗沟的方法处理。
b、渗水部位渗流量大、渗水范围大、出水点深的部位,采用开设盲沟的办法。因导渗沟易塌陷,如对此部位采用增设盲沟(即深挖埋砂砾石导滤料后,表面适当填土)的办法处理,即可使导出渗水,又可以防止土方塌陷。
②崩窝处理
a、对于土质较好、崩窝较小的部位,在初期用人工在崩窝区挖深沟回填砂石料,坡脚抛填块石料护脚,然后回填两层砂袋,砂袋上面筑土袋,土袋上面覆盖0.5~1.0m厚粘土并用机械压实的方法处理,形成设计坡面。
b、对崩窝较大的地段,除经监理认可加大抛石固脚外,对坡面下开口线无法再恢复的地区,经报经监理和设计认可后将开口线向内平移,以达到稳定坡面的要求。
c、对出现崩窝的地段应以抢险的态度对待,在监理的指导下应急处理,决不能让险情扩大而危及坡面。
(7)削坡土方施工的技术要求严格按施工规范执行。 5.3.5基坑土方开挖
基坑采取人工开挖或机械开挖,开挖的弃土外运处理。 基坑土方开挖施工流程如下:
基坑土方开挖工序流程图
测量放样 合格 不合格 工程师审核 合格
植被及障碍物拆除
计划堆放处 机械开挖 有用料 (留工作保护层) 无用料 弃渣场弃渣 人工开挖工作保护层 不合格 自 检 合格 基坑验收
合格 进入下道工序 5.3.6沟槽土方开挖 沟槽土方开挖包括导滤沟和脚槽等项目,采取人工方式开挖施工,余土采用自卸汽车运至弃土场堆放。沟槽在人工保护层土方开挖时开挖完成。
沟槽开挖前,应接设计图纸要求的平面位置、标高和几何尺寸进行施工放样,当现场监理认为有必要时,应接现场监理书面提出的位置和形式进行施工放样。施工放样采用经纬仪、水准仪和钢尺进行,先将各特征点放出,打入木桩作为控制点样桩,当点与点之间相隔距离较大时,中间应测量加密样桩,然后带线打灰印放出开挖边线。开挖时两侧和底面应预留一定的厚度。待开挖基本到位后再挂线进行人工修整,以防超挖,同时又使其表面平整顺直,符合设计和施工规范的技术要求。沟槽开挖完毕经现场监理验收后即可进行石方砌筑或回填导滤砂卵石。
5.3.7 质量保证措施
(1)质量目标:土方各单元验收合格率100%,单元验收优良率在80%以上。 (2)严格按合同文件指定的技术规范施工,加强开挖、碾压的过程控制。加强施工前的排水,保证旱地施工,为防止削坡后的坡面被雨水冲坏,对人工削坡验收后的坡面加盖一定的砂石料加以保护,并在坡面做好截、排水措施。