污水管道深基坑开挖专项施工方案

污水管道深基坑安全专项施工方案

一、工程概况

本项目工程位于洋口港临港工业区内，分为经四路（北段）工程和治污路工程。经四路（北段）全长895.431m，其中污水管道长792m；治污路全长841.178m，其中污水管道长718米。污水管道均位于道路一侧人行道下，采用Φ1350承插式钢筋混凝土Ⅱ级管，每间隔80m设一1100×1700mm污水检查井。经四路（北段）污水管道基坑最大开挖深度为6.04m，最小开挖深度5.31m；治污路污水管道基坑最大开挖深度为6.65m，最小开挖深度为

5.95m，属于深基坑施工，特此编制该专项方案。

二、编制依据与原则

我公司依据与洋口港临港工业区江苏洋口港投资开发有限公司签订的经四路（北段）及治污路道路工程的施工合同和建设施工安全目标责任书，同时结合我公司编制的工程总体施工组织设计和施工现场的实际情况，以及本公司过去的施工经验，参照本工程排水施工图设计和有关规范、图集等编写该施工专项方案。

1、编制依据：

⑴《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

⑵《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）

⑶《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201）

⑷《给水排水图集》（苏S01-2004）

⑸《中华人民共和国安全生产法》

⑹《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质2009)

⑺《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)

⑻《建筑与市政降水工程技术规程》（JGJ/T111-98）

⑼《洋口港临港工业区一期道路工程经四路北段、治污路施工图设计(第三篇排水部分)》(江苏纬信工程咨询有限公司，设计编号：11729H5F01)

2、编制原则

⑴确保本方案的可实施性和可操作性，作为现场施工的指导性纲要。

⑵尽量减少施工对临边建构筑物的影响，确保施工安全。

⑶确保工期、经济合理。

三、工程地质概况

1、地形地貌、气象

场区地貌类型为长江三角洲堆积平原，地貌形态为近代海积平原，区内地势低平，沟渠较多，地面标高为2~3m。

场地附近气候温和湿润，属湿润的亚热带季风气候区，四季分明，雨热同季，无霜期长，具典型的海洋性气候。年均气温14.8℃，一月份平均气温3.1℃，最低气温-10.6℃；七月份平均气温27.3℃，最高气温38.6℃。年平均降雨量1025mm。

2、水文地质条件

场地地层主要为第四系全新统素填土、粉土、淤泥质粉质黏土及上更新统粉砂层，淤泥质粉质黏土透水性、赋水性均较差，为相对隔水层。粉土、粉砂的赋水性及透水性均一般，场区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水承压水。

据区域资料，场区浅层潜水常年最高水位埋深约0.25m，年变幅约1.50m。施工期间实测潜水水位埋深0.6~0.80m、平均为0.73m；标高1.84~1.98m、平均1.93m。实测承压水水位埋深2.10~2.50m、平均2.30m；标高0.27~0.34m、

平均0.30m。

3、地基土特征及不良地质作用

勘探深度揭露的地层土体为第四纪全新统冲海积相松散堆积物。根据土层的地质时代、成因类型、岩性及分布埋藏特征，将场区地层统一分为4个工程地质层，各地质层分述如下：

①层素填土：灰色，潮湿,松散，以粉土为主，夹少量粉砂，顶部有植物根系,均有揭露普遍分布。该层土厚度1.50~2.60m、平均1.92m。

②层粉土：灰色，湿，稍密，局部夹粉砂薄层，见云母碎片，夹淤泥粉质黏土薄层，偶含腐殖质。均有揭露、普遍分布。该层土土顶埋深1.50~2.60m,平均1.92m。层顶标高0.15~1.27 m,平均0.77 m；厚度6.40~7.65 m,平均7.01 m。

③层淤泥质粉质黏土：灰色，饱和，流塑，局部软塑，夹粉质黏土薄层，夹大量粉砂，局部呈互层状。均有揭露、普遍分布。该层土土顶埋深8.10~9.50m,平均8.93m。层顶标高-6.75~-5.66 m、平均-6.24 m；厚度4.60~6.40 m,平均5.81 m。

④层粉土：灰色，湿，稍密-中密，地不含少量粉砂，夹粉质黏土薄层，见云母碎片。均有揭露、普遍分布。该层土土顶埋深13.70~15.4m、平均14.74m。层顶标高-12.62~-10.93 m、平均-12.05 m；厚度4.80~7.20 m、平均5.74 m。

4、地基稳定性评价

①层素填土，松散，土质不均匀，分布连续，属于不均匀地基，稳定性差。

②层粉土，稍密，分布连续，承载力较低，中等压缩性，液化等级严重，属于均匀地基，稳定性稍差。

③层淤泥质粉质黏土，流塑，分布连续，承载力较低，高压缩性，属于均匀地基，稳定性稍差。

④层粉土，稍密-中密，承载力一般，分布连续，中等压缩性，液化等级严重，属于均匀地基，稳定性稍差。

地基持力层为跨越不同的地貌单元或工程地质单元，工程地质特性无显著差异，土层分布稳定，但各层稳定性较差，综合评价地基均匀性较好，稳定性较差。

四、工程主要特点及难点分析

1、由于本项目污水管道基坑开挖深度较深，最深处达到6.65m，按《建筑基坑

支护技术规程》(JGJ120-99)。结合地质资料报告，管道所处位置土体稳定性较差，给开挖、支护带来一定难度，易发生流砂及坍塌事故。

2、管道基坑开挖深度范围内土层主要为①层素填土、②层粉土，在外力作用下

土体易产生蠕变而产生滑动变形和管涌失稳，因此基坑施工的主要问题是边坡失稳和涌水。

3、降排水方案是否可行直接影响到基坑开挖的难易程度甚至本工程的顺利进展

与否。此外在施工降水的过程中必须考虑夹层流砂及对现有设施可能造成的影响，必须采取有效的技术措施确保安全施工。

五、总体施工流程

管道基坑开挖施工工艺流程图

六、施工准备

1、技术准备

组织项目部技术、施工、生产人员熟悉图纸，认真学习掌握施工图的内容要求和特点，熟悉各部位尺寸，制定施工初步设计方案。同时针对有关施工技术和图纸存在的疑问做好记录，通过会审对施工图纸中的重点、难点、要点问题与设计、监理、业主共同协商解决，取得一致意见后作好记录，作为施工实施操作的依据。施工作业人员选派具有类似施工经验的、经培训合格的施工作业人员。2、材料准备

管井以及井点降水施工所需的黄砂、砂砾、井套、铁丝等都要提前准备充足，并及时组织进场，其他辅助材料均已采购到位。管井降水所用管节已向厂家订购，限期降水施工前进场。

3、机械准备

拟投入挖掘机四台、井点降水真空泵若干台、XY-4回转钻机两台、高压水枪两台、90KW柴油发电机组两台等机械，各类机械设备进场前必须检查性能是否良好，配套设备是否齐全，确保安全运行。

4、测量准备

对设计交出的水准点、坐标点进行测量闭合，并在道路附近布设水准点六处，坐标控制点五处自检合格后报监理复核。

七、降排水施工方案

1、降水施工

施工放样定出开挖基坑控制桩后，先做工程地质、水文的调查，及时制订相应的技术安全措施。结合管道开挖深度计划采用管井配合轻型井点降水的方法。

首先对施工场地清理后，距基坑开挖面外边缘线0.5m管道方向间隔25m布置一口管井，井深18m左右；第一次按1:1放坡大开挖后于基坑两侧二级平台管道方向对称布置轻型井点。开挖后，若出现土质情况及夹层土造成降水不到位时：①停止开挖；②回填至前次开挖标高；③延长降水时间。

为防止设备故障造成坑壁失稳塌方，施工期间派专人检查维护。为防止临时停电，施工期间备用90KW发电机组两台。

（1）降水计算

①管井埋深L=H+h+Δh+i*(h1+r0)+l

L-管井埋置深度（m）

H-基坑开挖深度（m）

h-管井露出地面高度（m）（取0.2m）

Δh-降水后地下水位到基坑底的安全距离（0.5m）

i-降水漏斗曲线水力坡度，取0.1

h1-井管井到基坑边线距离（0.5m）

r0-基础中心到基坑边线距离（5.75m）

l-滤管底到降低后水位的实际距离（取3.5m）

L=6.65+0.2+0.5+0.1*（0.5+6.113）+3.5=11.513m

考虑到实际土质情况，沿线管井布置深度18m。

②轻型井点引用半径：

R=K*(a+b)/4

K常数由下表查出，a为基坑长度，b为基坑宽度。

b/a=2.82/100=0.0282,由表中查出K为1.05

R=1.05*(100+2.82)/4=107.96

③抽水影响半径：

R0=(R2+2ktH W/m)?

t-抽水时间

k-土的渗透系数（m/d）,取2.7m/d

Hw-含水层厚度，取承压含水层加土层总厚度（11.54m）

m-土的给水度（0.1），按下表确定：

R0=(R2+2ktH W/m)?=137.11m，本工程布置的双排100m长井点能够全部覆盖施工范围，满足要求。

（2）管井施工工艺程序:

施工顺序：井位放线—钻机就位钻孔—清空—吊放井管—回填过滤层—洗井—试抽—正常工作

①钻孔采用XY-4回转钻机，孔径600mm，采用泥浆护壁工艺，控制泥浆浓度在8.10KN/m3。

②将孔中的泥浆用清水换出，井底填砂砾30cm厚。

③井管为砼滤管，内径30cm,外径36cm,每节长度1.2m，包滤网两层再密绕缠丝。

④滤料采用干净中粗砂，人工从井四周均匀投放，距管顶0.5m用粘土回填密实。

⑤所下每个管井长度为18米，根据现场勘查，管井布设于距基坑上口外壁2.0m左右，间距为25m。

（3）井点施工工艺程序：

测量定位放线→铺设总管→冲孔→安装井点管→添砂砾→上部口添粘土密封→井管与井管联通→安装抽水设备总管接通→安装集水箱和排水管→接通电源，开真空泵排气→开启离心泵抽水→测量观测井中地下水变化。

井点降水的平面布置，于管道两侧二级平台（二级平台高程+0.50m）上各布置一排井点，井点管埋深6.1m左右，每1.2m布置一根，每次布置100m 左右，抽水设备布置在总管的中部，以发挥其最大效能，一套抽水设备能带动的总管长度，根据降水深度、土质情况及泵的能力确定，一般每套真空泵井点设备可带动50m以内的主管，轻井点降水装置的高程布置，应根据天然地下水位高低、降水深度要求及透水层所在位置等确定。在任何情况下，必须将滤管埋在透水层内。井点管要靠近基坑布设，距基坑上壁边缘一般在0.5-1.0m。井点降水时间应至基坑回填土高出地下水位方可拔除，配备井点降水设备台套数应满足现场循环流水作业施工要求。

降水必须将地下水降至槽底以下0.5m，做到干槽施工。

2、排水措施

为防止下雨时，雨水流入基坑，距基坑外侧上边口1m设一土坝，土坝高度为0.3-0.5m，防止雨天地面水流入基坑内，土坝必须四周封闭设置。（或者挖排水明沟，阻止地面水流入基坑）；基坑底一侧设置明沟排水，人工挖土

沟，每一检查井处设置一集水坑，每个集水坑备一台潜水泵（或污水泵），坑内水满抽水之用。

八、深基坑开挖方案

管道基坑开挖分两步进行，第一步待管井施工完毕并且经降水满足初步开挖条件后，按测量计算深度进行基坑第一层放坡开挖；第二步待布设井点降水并经过降排水符合要求后进行第二层坑槽开挖。采用挖掘机开挖管沟，边挖边退，把土堆向一侧，开挖时保留底部20㎝土层用人工清槽，不得超挖，如若超挖应采用碎石回填并夯实。开挖必须确保坑底平直。对易塌方段施工时，沟槽开挖后及时进行支护，支护采用木支撑和木板，确保不塌方，坑内无积水。如遇土质差，需征得设计、建设和监理部门同意，再作加固处理。

九、管道深基坑开挖具体施工措施

根据设计图纸，污水管道的最大开挖深度在6.65m左右，属于深基坑开挖。同时，从设计文件上所附的地质钻探情况来看，场地揭露土层主要分布有5层不同的土质，即①层素土、②层粉土、③层粉质粘土、④层粉土和⑤层粉砂，污水管埋设于②层粉土层上。

首先由测量人员将污水管道的平面中心位置放出来，用石灰线标识出；并测量原地面的高程，计算出开挖深度。待管井工作7天左右开始实施开挖基坑土方工作。开挖分上部分和下部分开挖两次进行,上部分采用大开挖，按1：1放坡，开挖至二级平台，其标高为+0.5m，开挖深度2.50m左右。经过坡比计算，上口开挖宽度在11.70m左右（含管道外侧1.0m宽二级施工平台）；上部分开挖土方量为11.5m3/m。

下部分开挖按1：0.33放坡，从二级平台至基坑坑底。沟槽开挖土方大部分外运，不能堆在上部分开挖的平台内，堆置在边线以外时，距上口开挖

边线净距不得小于2m。在沟槽的底部管道基础两侧，各开挖一条宽0.3m，深0.3m的纵向排水沟,以降低坑槽底地下水位，保持槽底干燥。挖掘机挖土时，测量人员现场用经纬仪和水准仪跟踪控制沟槽开挖的方向和深度，严格控制标高，避免超挖或扰动槽底土壤，槽底预留20cm人工修整，二级平台以下部分开挖土方量为14.46m3/m，平均开挖深度为3.60m。

现场配备两台挖掘机进行配合施工作业，二次开挖时，其中一台挖掘机于第一次放坡开挖后平面上，开挖下部分土方，边退边挖，将开挖土方堆置于基坑上口外侧边缘，同时处于基坑上口原地面上的挖掘机将基坑边缘处的土方调至距上口开挖边线净距不得小于2m的外侧。

基坑开挖完成后立即进行基槽验收，以减少基坑暴露的时间，验收合格后，及时施工管道基础。确保整个施工过程紧凑有序地进行。

沟槽开挖过程中，如遇流砂或遇基底隆起时马上回填并通知监理，及时采取其它的应对措施。

十、深基坑开挖施工安全风险分析

污水管的深基坑开挖时，主要存在的风险有：

1、沟槽坡顶的坍塌、槽边土的剥落和槽边土的整体滑坡；

2、深基坑开挖导致周围地基土体的变形，对相邻的临时电线杆等设施产生影响；

3、基坑开挖后，施工时临边作业易造成高处坠落。

4、基坑开挖进行施工降水时，造成地面及周边设施因地基不均匀沉降而倾斜、开裂，倒塌等意外；

十一、深基坑开挖回避安全风险的对策与方法

1、采取行之有效的的施工方法

采取行之有效的施工方法是确保施工安全的关键，通过集思广益，开展多方案分析论证、优化比较，根据施工技术规范上所提出的污水管基槽采用放大坡比的大开挖的施工方案，同时配合管井与轻型井点降水的方式进行基坑降水保证干槽施工。原地面至二级平台的坡比按1：1进行开挖，二级平台至基坑底的坡比按1：0.33进行开挖，同时根据现场土质情况进行调节。

发生异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，方能继续挖土

2、基坑边堆放荷载的控制

坑边荷载，是形成基坑失稳的不利荷载，加大土体内的剪应力，一旦控制不当，会诱发基坑坍塌的突发。因此，在基坑开挖过程，基坑边缘堆置土方和建筑材料，或沿挖方边缘移动运输工具和机械，距基坑上部边缘不少于2m（实际距离为3.5m），弃土堆置高度不超过2.5m，并且不能超过设计荷载值，严禁超堆荷载。机械设备应根据设备重量、基坑支护情况、土质情况等，经过计算确认。

3、保持槽底干燥

施工过程中，保持槽内干燥，防止水的侵蚀是保证施工安全的重中之重，土体内含水量过大，是造成基坑失稳的一项重要原因。在开挖前，对基坑土体内含水量过大的工程，必须做事先降水措施，以疏干加固坑内土体，达到增大土体的抗剪强度；一次放坡开挖及二次开挖前，分别采用管井配合轻型井点降水的方法先将地下水位降至开挖基底面以下；同时，我们将多备水泵和污泥泵，保证排水需要。

4、现场安全防护措施

1）、制订切实可行的深基坑开挖施工操作规程，严格按照操作规程开展

施工，并制订相应的奖罚措施。

2）、加强安全技术交底工作，在班前点名时将交底书下发到每个员工的手中，并做到“三不工作”：安全技术交底书没弄懂不工作；防护用品不齐和工具受损不工作。

3）除了日常的安全检查之外，针对深基坑开挖施工阶段的临边防护、沟底清理、施工用电等易出问题的部位，采取经常性巡查、定向抽查和跟踪检查、专项治理等多种形式，使安全管理工作始终处于受控状态。对于在检查中发现的危险性较大的隐患，及时发出书面整改通知单。

4）、加强每日工间巡查，配备足够的专职安全员对基坑内外不安全因素进行排查，发现问题立即排除，同时对吊运钢丝绳、吊钩、吊斗、卡环、卡具等易磨损的关键部位进行仔细检查，发现受损立即更换，严禁带病作业。

5）、当基坑开挖深度超过2m，对临边作业已构成高处坠落的危险，按照高处作业和临边作业的要求，及时在沟槽边设置双道防护栏杆。人员上下基坑，应设置专用安全爬梯，并设专人维护，严禁攀爬模板或支撑系统上下。

6）、借助社会力量降低事故风险，为所有参建员工购买了人身意外伤害保险，解除员工的后顾之忧。

7）、在施工前切实清理好基坑壁上浮土，并对基坑上口周边土层进行检查，作好标记，昼夜巡查，发现问题及时组织处理，消除隐患

8）、施工用吊车、发电机、电焊机等设备，使用前认真检修和调试，确保施工时运转正常。

9）、各种用电设备应按规范搭接电源，杜绝违规行为。

10）、特种作业人员持证上岗，安全人员现场巡查，切实作好安全宣传教育工作，严肃查处违纪违规人员。

11）、施工时如发现土质与地质钻探情况不符，要及时与监理联系，商讨对策。如发现流砂层，应立即回填并压实，采取相应的降水措施，降低地下水位后再开挖。

5、施工监测

施工时安排一个有一定施工经验的施工员，把全站仪和水准仪架在稳定的土层上，进行深基坑监测。监测的内容包括坑壁土体的位移及沉降变形、地表沉降、基底土体的隆起及沉降、地下水位变化等。

监测项目一览表：

监测项目位置或监测对象测试元件监测精度测点布置

基槽顶面沉降和位移基槽边坡

水准仪

全站仪

0.1mm

0.1mm

监测点间距

20m

监控报警值的确定原则

（1）满足设计计算的要求，不能大于设计值；

（2）满足监测对象的安全要求，达到保护的目的；

（3）对于相同条件的保护对象，应该结合周围环境的要求和具体的施工情况综合确定；

（4）满足现行的有关规范、规程的要求；

（5）在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济等因素，减少不必要的资金投入。

监测项目报警值：

监测项目测定内容控制值报警值

坡顶位移水平位移值50mm 35mm

坡顶垂直位移最大沉降值30mm 25mm

各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数。当有事故征兆时，应连续监测。

监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外1倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。位移观测基准点不少于两个，且应设于影响范围以外。

6、雨季施工措施

1）、为了防止下雨时，雨水冲刷沟槽形成塌方，我们将时刻注意天气预报，及时掌握天气情况。在下雨之前将开挖的沟槽边坡利用彩条布进行覆盖，避免雨水对沟槽边坡的直接冲刷。同时，下雨后安排专人对集水坑进行抽水。

2）、施工用的机械设备及材料要搭好防雨棚；配电箱、柜、板设置防雨罩，电线电缆按规范腾空架设、切实作好漏电短路保护工作。

3）、雨季施工的便道及关键部位要做好防水浸、防滑措施。

4）、加强雨季施工的领导和管理工作，发现问题及时解决，不留后患。

7、加快施工进度

沟槽开挖后，敞开的时间越长越不安全，为提高安全系数，必须加快施工进度，各工序之间要衔接紧密，流水作业。同时，加班加点，抓住有利天气展开施工。

8坍塌事故的应急预案

1）、事故发生后立即报告应急抢险小组。

2）、挖掘被掩埋伤员及时救助以脱离危险区。

3）、基坑处理：

①、加强排水、降水措施；

②、加强支护和支撑加板桩等，对边坡薄弱环节进行加固处理；

③、迅速运走坡边弃土、材料、机械设备等重物；

4）、在没有人员受伤的情况下，现场负责人应根据实际情况研究补救措施，在确保人员生命安全的前提下，组织恢复正常施工秩序。

5）、现场安全员应对施工设备倒塌事故进行原因分析，制定相应的纠正措施，认真填写伤亡事故报告表、事故调查等有关处理报告，并上报公司应急抢险领导小组。

9、其它措施

总之，深基坑开挖工程技术复杂，涉及范围广，事故频繁，因此在施工过程中应随时注意基坑开挖施工时出现的一切未知因素。

十二、深基坑开挖安全施工措施

1、挖掘机作业时的安全：作业时，应保水平位置，行走机械予以制动；铲斗工作没结束，不准旋转大臂和走车。挖掘司机离开驾驶室时铲斗应停放落在地面上。

2、吊装管道时的施工安全：起重机作业时，工作场地应用坚硬物体垫平整、坚实；起重机回转半径范围内不得有障碍物；起重机操作人员和信号指挥人员要密切配合，指挥人员须熟悉所指挥的起重机的性能及被吊物体的实际重量，操作人员须执行指挥人员的信号指挥。起重作业时，重物下不得有人员停留或通过。

3、操作人员下坑施工必须佩带好安全帽，基坑上下运送材料及工具，不允许向下抛送，必须传运或机吊运输。

4、机具电源电线经常检查，凡是脱皮、裂缝等电缆线必须修理完整，防止漏电。

5、机械挖基坑土方，挖至基底标高部位，留余100-200mm厚土方配合人工开挖处理。

6、施工时，施工区域设立围护和隔离措施，夜间施工时设立明显的安全标志牌和夜间红灯示警，并有专职人员值班。

7、项目经理部每月组织一次安全检查，同时根据季节环境和施工情况随时组织有针对性的检查，并有检查的书面记录，消除施工中存在的隐患，安全检查后的整改，坚持“三定”（定具体整改责任人，定解决与改正的具体措施，定消除危险因素的整改时间）和“不推不拖”，不使危险因素长期存在而危及人的安全。

项目经理部安全保证体系

第八章 文明施工及措施 1、项目部制定具体的文明施工规范实施细则，建立文明施工管

项目经理部安全保证体系

组织保证 思想保证 制度保证 经济保证 经理部安全 领导小组 提高全员 安全意识 各项安全 生产制度 实行安全生产 承包责任制 工

程 技

术部 安全质量部 施工技术安全 规则教育 作

业

队安

检

室

作业工班

安全检查员 实现总目标

杜绝因工伤亡事故，不发生重大设备、交通事故，杜绝火灾事故及其它施工责任事故、职工年轻负伤率不大于5‰，年重伤率控制在0.5‰以内。

安全第一 安全为了生产 生产必须安全 月季年 生产安全检查制度 安全总结评比制度 奖罚分明 经济兑现

各工种安全生产制度

主要机械、设备进场计划表

序号设备名称规格型号

污水管道

合计

（台）

备注经四路北段治污路

1 挖掘机PC200-6

2 2 4

2 混凝土拌和机JZM350 2 2 4

3 装载机ZLM30 1 1 2

4 翻斗车 2 2 4

5 插入式振动器 4 4 8

6 蛙式电夯 2 2 4

7 井点降水6m 4 4 8 每套40m

8 潜水泵8 8 16 管井抽水

9 发电机组120KW 1 1

10 振动压路机CLG618 1 1

11 吊车50T 1 1

劳动力及专业人员进场计划表

序号工种

污水管道

合计

（人）

备注经四路北段治污路

1 电工 1 1 2

2 钢筋工 2 2 4

3 瓦工 2 2 4

4 装吊工 1 1 2

5 木工 2 2 4

6 砼工 6 6 12

7 机械工 6 6 12

8 普工10 10 20

小计30 30 60