基坑开挖安全专业方案.doc

南通市东方大道快速路高架项目三标段

基坑开挖安全专题方案

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中铁四局集团
二○一二年六月二十日

目 录
1.工程概况 1
2.工程地质及水文地质 1
2.1工程地质情况 1
2.2水文地质情况 2
3.编制依据 3
4.施工方案 3
4.1基坑开挖工艺步骤 3
4.2深井降水原理及目标 3
4.3降水井部署 4
4.4承台基坑开挖 4
4.5开挖注意事项 4
5.安全方法 5
5.1组织保障 5
5.2安全生产责任制度 5
5.3安全生产目标管理制度 5
5.4安全生产培训教育制度 5
5.5安全确保方法通常要求 6
5.6挖机作业安全方法 7
5.7预防高处落物伤人安全方法 9
5.8预防触电事故安全方法 10
6.应急预案 10
6. 1应急准备 10
6.2应急响应 11

1.工程概况
东方大道快速路高架项目3标段，呈南北走向，南起和兴东路以北，对应里程为K6+556，前后上跨计划新兴路、瑞兴路、振兴路，北至星湖大道以南，对应里程K9+160，根本高架全长2.604Km，设1对平行式上下匝道，关键包含高架桥梁和上下匝道道路顺接工程。
本工程承台平面形式为矩形、正方形二种组成，累计127个。正方形承台形式关键有8200*8200mm、5200*5200mm、4500*4500mm三种形式;矩形承台形式关键有5200*2200mm、8500*8200mm、8600*8200mm、8900*8200mm、9000*8200mm、9100*8200mm、9300*8200mm七种形式。承台下设砼垫层，每边各伸出承台边线10cm,桩基伸入承台0.15米,墩柱钢筋伸至承台底。本工程承台位置大部分在东方大道中央隔离带上，部分在东方大道外侧路缘石边。
2.工程地质及水文地质
2.1工程地质情况
本标段范围内以浅各土层由第四纪晚更新世以来冲湖积相－滨海相碎屑沉积土层。依据其岩性特征及其物理力学性质差异性，可划分为9个工程地质层，并细分为13个工程地质亚层，自地面起由上而下土层分别为：
①1层素填土：灰黄色，松散～松软，修筑东方大道时填土层局部已被翻挖压实。关键成份为粉土及粘性土，总体粉质含量偏高，含植物根系，局部夹有较多碎石砖块等，该土层厚度1.5～8.0m。系压缩性不均低强度土层。
①2层淤泥：灰黑色，流塑。含少时有机质，具淤臭味，为近代河塘淤积浮泥，该土层层顶标高-1.76～1.01m，厚度0.5～2.8m。系压缩性极高极低强度土层。
②层粉砂夹粉土：灰黄～灰色，饱和，稍密或中密，顶部稍密为主。矿物成份以长石石英为主，云母碎屑次之，夹少许薄层粉质粘土。该土层层顶标高-2.97～3.07m，厚度1.70～7.70m，系中等压缩性，中等强度土层。
③层粉土夹粉质粘土：灰色，饱和，稍密。薄层剪发育，夹较多薄层粉质粘土。无光泽，干强度低，韧性低。该土层层顶标高-6.40～-1.31m，厚度0.3～3.3m。系中等压缩性，中低强度土层。
④层粉砂夹粉土：灰色，饱和，中密为主。矿物成份以长石、石英为主，云母碎屑次之，夹薄层粉质粘土，局部夹层稍多。该土层层顶标高-8.10～-2.47m，厚度11.00～18.5m。系中等～中等偏低压缩性，中等强度土层。
⑤1层粉质粘土：灰色，软～流塑。微薄层剪发育，夹少许薄层粉土，偶见有机质斑点及腐植物根系，局部为淤泥质粘土。稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该土层层顶标高-23.36～-15.69m，厚度6.5～26.7m。系中等偏高压缩性，中低强度土层。
⑤2层粉质粘土夹粉土：灰色，软塑。微薄层剪发育，夹薄层粉土，夹层较多时呈互层状分布。稍有光泽，干强度中等～偏低，韧性中等偏低。该土层层顶标高-44.26～-26.23m，厚度1.0～23.3m。系中等压缩性，中低强度土层。
⑥1层粉土夹粉质粘土：灰色，饱和，中密为主。薄层剪发育，夹薄层粉质粘土，局部夹层较多。无光泽，干强度低，韧性低。该土层层顶标高-52.42～-29.33m，厚度1.1～17.2m。系中等压缩性，中等强度土层。
⑥2层粉质粘土夹粉土：灰色，软塑。薄层剪发育，夹较多薄层粉土。稍有光泽，干强度中等偏低，韧性中等偏低。该层层顶标高-50.64～-35.35m，厚度1.4～14.0m。系中等压缩性，中等强度土层。
⑦1层粉砂夹粉土：灰色，饱和，中密～密实，密实为主。矿物成份以长石、石英为主，云母次之，夹少许薄层粉质粘土，局部为中砂。该土层层顶标高-57.13～-32.28m，厚度1.0～23.5m。系中等偏低压缩性，中等强度土层。
⑦2层粉质粘土夹粉土：灰色，软～可塑。薄层剪发育，夹较多微薄层状粉土，几乎呈互层状分布。稍有光泽，干强度偏低，韧性偏低。该土层层顶标高-67.32～-36.92m，厚度0.8～22.8m。系中等压缩性，中等强度土层。
⑧层细砂：灰色，饱和，密实。矿物成份以长石、石英为主，云母碎屑次之，局部为中砂及砾砂，偶夹少许角砾及少许薄层粉质粘土。该土层层顶标高-65.46～-51.68m，厚度5.9～19.6m。系中低～低压缩性，中高强度土层。
⑨层中粗砂：灰色，饱和，密实。矿物成份以长石、石英为主，云母碎屑次之，局部为砾砂，含有少许角砾。该土层层顶标高-72.3～-69.66m。系中低～低压缩性，高强度土层。
2.2水文地质情况
依据勘察资料，本标段勘察深度内地下水关键为孔隙潜水及孔隙承压水。孔隙潜水关键赋存于浅部粘性土及②层粉砂夹粉土～④层粉砂夹粉土，其水力联络亲密，可视为同一含水层组，富水性及透水性由上往下渐好，其关键补给起源为大气降水和地表水入渗补给，以地面蒸发及民井抽取为关键排泄方法。孔隙承压水关键赋存于⑥1粉土夹粉质粘土～⑨层中粗砂中，其富水性及透水性⑥1层粉土夹粉质粘土～⑦2层粉粘夹粉土稍差，⑧层细砂～⑨层中粗砂很好，关键受地下水迳流补给，以地下水侧向迳流为关键排泄方法。依据区域水文资料，其稳定水位埋深通常为自然地面2～3m。潜水初见水位标高在1.75～2.0m之间，稳定水位标高在1.68～1.86m之间。
3.编制依据
(1)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-)；
(2)《工程建设重大事故汇报和调查程序要求》；
(3)《建筑施工手册》(第四版)(中国建筑工业出版社出版)；
(4)《公路工程桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-)
(5)对施工现场调查情况
(6) 本单位类似工程施工经验
4.施工方案
本工程根本承台开挖深度为3.5m左右，依据水文地质资料该地域稳定水位埋深通常为自然地面2~3m；承台处于中央分隔带，施工拟采取深井降水，每个承台基坑位置部署1口深井，孔径400mm，深20米；开挖采取放坡开挖方法，放坡系数1：0.75，挖土采取挖掘机。依据土质情况，预留用于基坑回填土方，余方均外弃至弃土场。
4.1基坑开挖工艺步骤
原地面平整→测量放出承台开挖轮廓线→打设降水井→基坑开挖→浇筑垫层封底。
4.2深井降水原理及目标
(1)深井降水原理
在打好深井中配置深潜水泵一台，利用水泵不停抽水，使井孔周围土体水压形成一定高差，地下水在大气压及土体压力作用下由高压向低压流动，流入井管内被抽出，在离深井较远地方则关键靠水压差作用向井管流动。
(2)深井降水目标
因为深水井特殊结构，使真空能作用于地表以下各土层，将土层中自由水充足吸收，聚集于深井之中，由深井内水泵排出，因为自由水排出，在重力作用下，土体空隙比下降，提升了土体强度和自稳性，经过降水立即疏干开挖范围内土层地下水，预防开挖面土体失稳。对工程施工安全，围护结构安全和环境保护均十分有利。
4.3降水井部署
依据降水目标，水文地质条件和基坑开挖深度等因数进行降水抽水井部署，具体部署为：按每个承台基坑位置部署1口深井，孔径400mm，深20米。
4.4承台基坑开挖
基坑降水3-5天后（视井内水位而定，当水面降至预开挖基坑底 1.0m左右时）即可进行基坑开挖。基坑开挖前现场测量人员放出承台开挖轮廓线，然后用PC200型挖掘机进行开挖。开挖采取放坡开挖方法，放坡系数1：0.75。
4.5开挖注意事项
4.5.1开挖前认真组织人员学习图纸，进行调查研究，充足了解开挖区土质、地下水位、地下结构物、和施工环境等情况。
4.5.2采取人工配合挖掘机开挖,挖槽前，技术人员向挖掘机司机具体交底，并设专员指挥，立即测量槽底高程和宽度，预防超挖和亏挖。开挖时随时观察基坑开挖面边坡情况，发觉和排除多种险情，为确保坑底土壤结构不被扰动和破坏，在机械开挖时，应留10厘米左右一层不挖，待人工清除。人工清挖坑底时，应认真控制坑底高程和宽度，并注意不使坑底土壤结构遭受扰动和破坏。
4.5.3雨季施工时边坡开挖以后，必需随即采取护坡方法，以免边坡坍塌或滑移。可采取塑料布和聚丙乙烯编织物等不透水薄膜加以覆盖，并应预防地表水或渗漏水冲刷边坡。
4.5.4基坑边坡，在开挖过程和敞露期间应预防塌陷，必需时应加以保护。
在边坡上侧堆土或材料和移动施工机械时，应和挖方边缘保持一定距离，以确保边坡稳定。当土质良好时，堆土或材料应距挖方边缘0.8m以外，高度不宜超出1.8m。
4.5.5基坑开挖完成后应立即浇筑砼垫层封底，封底采取C15砼，浇筑厚度为10cm，砼浇筑完成后应对基坑临边进行防护，防护采取钢管脚手架搭设高度为1.2m，并用密目网维护。
5.安全方法
5.1组织保障
成立以项目经理为组长，项目总工、副经理、安质部组成安全管理领导小组，其中项目经理为第一责任人，施工副经理为安全生产直接责任人，项目总工为技术责任人。专职安全员负责日常安全检验、监督工作，督促工人按相关安全要求进行生产。工区设专职8.4现场安全管理制度
严格实施国家相关法律法规，依据本单位安全生产管理要求，结合项目实际情况，建立以下安全生产管理制度，保障项目施工生产安全。
5.2安全生产责任制度
项目经理、作业队长、操作工人、各职能部门及人员严格实施安全生产管理责任制。项目经理部为主体形成安全生产网络，做到思想到位、领导到位、方法到位、分工明确、责任到人。
责任制度涵盖全部参与施工生产管理和作业人员，做到横向到边，纵向到底。依据各工种、各职能管理分工制订具体奖罚细则，对落实安全生产责任制情况进行监督、考评，实施奖罚。
5.3安全生产目标管理制度
项目经理部依据和业主签定协议中承诺目标，制订项目具体更细化安全管理目标。编制项目安全总体计划，明确安全检验、过程控制程序。制订项目经理部目标考评措施，对相关部门和人员定时进行考评。
5.4安全生产培训教育制度
项目经理部常常开展形式多样安全教育。关键形式有安全点名，班前班后会，安全活动日，安全生产会议，安全生产业务培训班，事故现场分析会，张贴安全生产宣传画、宣传口号及标志，安全文化知识竞赛等。
项目经理部在职员上岗前或依据施工情况，对职员进行针对性安全教育及培训。
(1)对新职员(包含协作队伍职员)必需进行三级教育及岗前安全教育和培训，并经考试合格方准上岗。
(2)在工程项目开工前对全部参与本项目工程施工人员进行岗前安全生产教育，要组织学习相关劳动保护法律法规。提升安全意识，增强安全防范及自我保护能力，杜绝安全事故发生。
(3)调整岗位或离岗3个月以上重新上岗人员，要再经过对应班组级安全教育。
(4)违反安全操作规程人员和事故(包含未遂事故)责任者必需经过安全教育后方准上岗。
(5)新技术、新工艺、新材料、新设备使用前，项目经理部必需组织职员进行有针对性安全教育，培训合格者方准上岗作业。
(6)坚持每七天不少于两小时安全教育，由主管工程师或安全工程师针对施工项目，结合相关现行规范、规则上安全技术课。
(7)各工区设置专职安全员，班组设群众安全员。
5.5安全确保方法通常要求
5.5.1在工地合适位置设置足够安全标志，在基坑顶部周围要设置围护栏，人员上下要有专用爬梯。配置专职安全督导员，消除事故隐患，做好安全文明三级教育和施工前安全技术交底。
5.5.2司机、电工等特种工人必需持证上岗，机械设备操作人员(或驾驶员)必需经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考评取得操作证或驾驶证后上机(车)操作；机械设备要有年检合格证。
5.5.3开始挖土前，需对机械进行检验，完工后对机械进行保养，施工中按安全操作规程进行机械操作。
5.5.4晚上施工时，照明系统必需保持良好状态，照明要充足。
5.5.5因场地内地质条件较差，土方开挖过程中必需切实确保机械人员施工安全，由专员负责指挥挖机操作，挖掘机上基坑必需确保有足够安全坡度，挖掘机行走地方土层必需有足够强度，强度不够地方，必需采取方法。
5.5.6进入施工现场人员，应按要求佩戴安全劳保用具，严禁赤脚或穿拖鞋上班，相关作业人员必需做好交接班手续，班组应定时进行安全活动，并做好安全检验统计。
5.5.7开展安全文明日检、周检、月检制度，发觉安全隐患立即督促整改；配足专职安全员和安全协管员，做到每个施工点有一名安全协管员。
5.5.8搭设临边防护栏时，必需符合下列要求：
（1）防护栏杆应有上、下两道横杆及栏杆柱组成，上杆离地面高度为1.0～1.2m，下杆离地面高度为0.5～0.6m。
（2）基坑四面固定时，可采取钢管并打入地面50～70cm深。钢管离边口距离，不应小于50cm。当基坑周围采取板桩时，钢管可打在板桩外侧。
(3)栏杆柱固定及其和横杆连接，其整体结构应使防护栏杆在杆上任何处，能经受任何方向1000N外力。当栏杆所处位置有发生人群拥挤、车辆冲击或物件碰撞等可能时，应加大横杆截面或加密柱距。
(4)防护栏杆必需自上而下用安全立网封闭，或在栏杆下边设置严密固定高度不低于18cm挡脚板或40cm挡脚笆。挡脚板和挡脚笆上如有孔眼，不应大于25mm。板和笆下边距离底面空隙不应大于10mm。
5.5.9挖土施工安全要求：
（1） 使用时间较长临时性挖方，土坡坡度要依据工程地质和土坡高度，结合当地同类土体稳定坡度值确定。
（2） 土方开挖宜从上到下分层分段进行，并随时作成一定坡势以利泄水，且不应在影响边坡稳定范围内积水。
（3） 在斜坡上方弃土时，应确保挖方边坡稳定。弃土堆应连续设置，其顶面应向外倾斜，以防山坡水流入挖方场地。但坡度陡于1/5或在软土地域，严禁在挖方上侧弃土。在挖方下侧弃土时，要将弃土堆表面整平，并向外倾斜，弃土表面要低于挖方场地设计标高，或在弃土堆和挖方场地间设置排水沟，预防地面水流入挖方场地。
5.6挖机作业安全方法
5.6.1机械进入现场前，应查明行驶路线上桥梁、涵洞上部净空和下部承载能力，确保机械安全经过。
5.6.2作业前，应查明施工场地明、暗设置物（电线、地下电缆、管道、坑道等）地点及走向，并采取显著记号表示。严禁在离电缆1m距离以内作业。
5.6.3作业中，应随时监视机械各部位运转及仪表指示值，如发觉异常，应立即停机检修。
5.6.4机械运行中，严禁接触转动部位和进行检修。在修理（焊、铆等）工作装置时，应使其降到最低位置，并应在悬空部位垫上垫木。
5.6.5在电杆周围取土时，对不能取消拉线、地垄和杆身，应留出土台。上台半径：电杆应为1.0~1.5m，拉线应为1.5~2.0m。并应依据土质情况确定坡度
5.6.6机械不得靠近架空输电线路作业，并应根据相关要求留出安全距离。
5.6.7机械经过桥梁时，应采取低速档慢行，在桥面上不得转向或制动。承载力不够桥梁，事先应采取加固方法。
5.6.8在施工中遇下列情况之一时应立即停工，待符合作业安全条件时，方可继续施工：
（1） 填挖区土体不稳定，有发生坍塌危险时；
（2） 气候突变，发生暴雨、水位暴涨或山洪暴发时；
（3） 地面涌水冒泥，出现陷车或因雨发生坡道打滑时；
（4） 工作面净空不足以确保安全作业时；
（5） 施工标志、防护设施损毁失效时。
5.6.9 配合机械作业清底、平地、修坡等人员，应在机械回转半径以外工作。当必需在回转半径以内工作时，应停止机械回转并制动好后，方可作业。
5.6.10 雨季施工，机械作业完成后，应停放在较高坚实地面上。
5.6.11作业前关键检验项目应符合下列要求：
（1） 照明、信号及报警装置等齐全有效；
（2） 燃油、润滑油、液压油符合要求；
（3） 各铰接部分连接可靠；
（4） 液压系统无泄漏现象；
5.6.12开启前，应将主离合器分离，各操纵杆放在空档位置，并应根据规程第开启内燃机。
5.6.13开启后，接合动力输出，应先使液压系统从低速到高速空载循环10~20min，无吸空等不正常噪音，工作有效，并检验各仪表指示值，待运转正常再接合主离合器，进行空载运转，次序操纵各工作机构并测试各制动器，确定正常后，方可作业。
5.6.14遇较大坚硬石块或障碍物时，应待清除后方可开挖，不得用铲斗破碎石块，冻土，或用单边斗齿硬啃。
5.6.15 作业时，应待机身停稳后再挖土，当铲斗未离开工作面时，不得作回转、行走等动作。回转制动时，应使用回转制动器，不得用转向离合器反转制动。
5.6.16作业时，各操纵过程应平稳，不宜紧急制动。铲斗升降不得过猛，下降时，不得撞碰车架或履带。
5.6.17斗臂在抬高及回转时，不得碰到洞壁、沟槽侧面或其它物体。
5.6.18 向运土车辆装车时，宜降低挖铲斗，减小卸落高度，不得偏装或砸坏车厢。在汽车未停稳或铲斗需越过驾驶室而司机未离开前不得装车。
5.6.19作业中，当液压缸伸缩将达成极限位时，应动作平稳，不得冲撞极限块。
5.6.20 作业中，当需制动时，应将变速阀置于低速档位置。
5.6.21 作业中，当发觉挖掘力忽然改变，应停机检验，严禁在未查明原因前私自调整分配阀压力。
5.6.22作业中不得打开压力表开关，且不得将工况选择阀操纵手柄放在高速档位置。　　
5.6.23当在坡道上行走且内燃机熄火时，应立即制动并揳住履带或轮胎，待重新发动后，方可继续行走。
5.6.24 履带式挖掘机转移工地应采取平板拖车装运。短距离自行转移时，应低速缓行，每行走500~1000m应对行走机构进行检验和润滑。
5.6.25 保养或检修挖掘机时，除检验内燃机运行状态外，必需将内燃机熄火，并将液压系统卸荷，铲斗落地。
5.7预防高处落物伤人安全方法
5.7.1基坑内操作人员必需戴安全帽。
5.7.2地面操作人员使用工具、零配件等，应放在随身佩带工具袋内，不可随意向下丢掷。
5.7.3配合机械作业清底、平地、修坡等人员，应在机械回转半径以外工作。当必需在回转半径以内工作时，应停止机械回转并制动好后，方可作业。
5.7.4设置施工作禁区，严禁和开挖作业无关人员入内。
5.8预防触电事故安全方法
5.8.1临时用电施工组织设计中，必需有现场电气线路及设备位置平面图。现场电气线路和设备应由专员负责安装、维护和管理，严禁非电工人员随意拆改。
5.8.2施工现场架设低压线路不得用裸导线。所架设高压线应距建筑物10m以外，距离地面7m以上。跨越交通要道时，需加安全保护装置。施工现场夜间照明，电线及灯具高度不应低于2.5m。
5.8.3现场多种电线接头、开关应装入开关箱内，用后加锁，停电必需拉下电闸。
5.8.4电焊机电源线长度不宜超出5m，并必需架高。电焊机手把线正常电压，在用交流电工作时为60~80V，要求手把线质量良好，如有破皮情况，必需立即用胶布严密包扎。电焊机外壳应该接地。电焊线如和钢丝绳交叉时应有绝缘隔离方法。
5.8.5多种用电机械必需有良好接地或接零。接地线应用截面大于25mm多股软裸铜线和专用线夹。不得用缠绕方法接地和接零。同一供电网不得有接地，有接零。手持电动工具必需装设漏电保护装置。使用行灯电压不得超出36V。
5.8.6在雨天或潮湿地点作业人员，应穿戴绝缘手套和绝缘鞋。大风雪后，应对供电线路进行检验，预防断线造成触电事故。
6.应急预案
6. 1应急准备
6.1.1成立组织机构及职责
项目部起重吊装事故准备和响应领导小组：
组长：李刚
组员：郭忠、闫智刚、左冬生、张建勇、郭琼、王志强，李霞
值班电话：
高空坠落事故应急处理领导小组负责对项目突发高处坠落事故应急处理。
6.1.2培训和演练
项目部安检部长负责主持、组织全项目部在基坑开挖作业前进行一次高处落物伤人事故“应急响应”要求进行模拟演练。各组员按其职责分工，协调配合完成演练。演练结束后有组长组对“应急响应”有效性进行评价，必需时进行调整或更新。演练、评价和更新统计应给予保持。
6.1.3应急物资准备、维护、保养
应急物资准备：简易担架、跌打损伤药品、包扎纱布、氧气等
多种应急物资要配置齐全并加强日常管理。
6.2应急响应
6.2.1一旦发生高处落物伤人事故立即开启应急预案，有专职安全员组织抢救伤员，并视伤员情况拨打“120”电话，由施工队长保护好现场预防事态扩大，其它人员帮助安全员做好现场救护工作，如有轻伤或休克人员，应立即包扎止血或胸外心脏挤压，尽最大努力抢救伤员，将伤亡事故控制到最小程度，损失降到最低。
6.2.2处理程序
查明事故原因及责任人；制订有效防范方法，预防类似事故发生；对全部职员进行事故教育；宣告事故处理结果；以书面形式向上级汇报。