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1、土方开挖施工专项方案一、工程概况1、设计概况郑州市南四环至郑州南站城郊铁路工程一期工程02标段，起止里程为K32+882K37+879.35,全长4997.35m,包括3个车站、3个区间。3个车站分别为祥云路站、双湖大道站、鸿鹄路站，3个区间为绕城高速站祥云路站区间(高架部分)、祥云路站双湖大道站区间、双湖大道站鸿鹄路站区间。根据设计，高架车站及区间承台均需要进行土方开挖作业，开挖深度均在2.5-4.5m范围，属于浅基坑土方开挖施工。各区间及车站主要开挖工程量见表1。表1土方开挖施工主要工程量序号车站/区间土方开挖(m3)1祥云路站26538.12双湖大道站14446.33鸿鹄路站14446.
2、34绕城高速站祥云路站区间18971.75祥云路站双湖大道站区间19821.86双湖大道站鸿鹄路站区间28618.87合计1228432、工程地形、地质及气象水文条件地形地貌郑州地区位于华北平原西南部的边缘地带，地势西南高、东北低，具有典型的由山区向平原过渡的地形特征，地貌类型包括：中低山、丘陵岗地、黄河漫滩、黄河泛滥平原、河谷平原、山前冲洪积平原、条形垄岗洼地、黄土丘陵共8个地貌区。本工程沿线位于山前冲洪积平原，地形总体呈东北高、西南稍低之势，地形坡度较小，全线地面标高约在132160m之间。地面波状起伏，坡降321%。冲沟发育一般,呈南北向或北东向展布，平面呈树枝状或平行状排列，廷伸长，彼
3、此间隔均匀切，沟中沟发育。工程地质沿线位于华北断块区南部。华北断块区由变质褶皱基底和不同时代的盖层组成，刚性基底上，断裂较为发育，形成由六个二级构造单元块体镶嵌而成的断块构造格架。华北断块区中南部的基底形成于太古代，为一套中、深变质片麻岩系，其构造线方向主要为北西西及近东西向，并有南北向构造迭加。古生代时期，除受加里东运动影响,缺失志留系和泥盆系外，该区以强烈沉陷为主，形成近东西向或北西西向的宽缓短轴背、向斜。中生代时期，华北断块区西部的鄂尔多斯断陷区由沉陷转为隆起，东部的隆起区则形成一些断陷盆地和地堑盆地。新生代以来，受北东向和北西西或近东西向断裂和断陷的影响，华北断块区断陷盆地十分发育，形
4、成大面积的隆起和沉陷，西部鄂尔多斯断陷带接受巨厚的堆积，东部断陷盆地进一步发展扩大，中部的太行一中条隆起的轴部形成新的汾渭地堑带。此种断块运动一直延续到现代。沿线全部为第四系松散堆积物所覆盖，总厚度约280300m。根据地勘报告，与工程紧密相关的主要为土体，依据工程特性及成因条件，各工程地层地质特征从上至下详述如下：人工堆积层(Q，：杂填土：主要成分灰渣、混凝土块、砖块、灰土、建筑垃圾；下部主要为粉土，灰褐色，稍湿，稍密，夹少量建筑垃圾，含植物根系，局部为生活垃圾。粉土素填土I层：灰黄色、褐黄色为主，稍密，稍湿湿，以粉土为主，夹有碎石、砂砾以及少量砖渣。第四纪晚更新世冲洪积层(QvJS):粉土
5、I层，褐黄色，稍湿湿，稍密中密，含铁锈斑点，田螺碎片及白色菌丝,见零星小钙质结核，粒径小于0.5cm,干强度低，韧性低。粉砂2层，褐黄色，中密，具锈斑，含少量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹，结核粒径一般为0.5cm,局部夹砂质粉土。粉质黏土7层，褐黄色，硬塑状，具黑色镒质斑点，含大量钙质结核，局部密集成层，切面粗糙。第四纪晚更新世中段冲洪积物(Q,+p,):粉质黏土I层：棕红色棕黄色，硬塑，具黑色镒质斑点，含大量钙质结核，结核粒径一般1012mm,局部富集成层，分布无规律，切面粗糙。粉土2层：棕红色棕黄色，稍湿，中密密实，具黑色镒质斑点，大量钙质结核，结核粒径一般10120mm,局部富集成层，分
6、布无规律，切面粗糙。钙质胶结砂土3层，棕黄色灰白色，呈散块装或半胶结状，岩芯呈块状或短柱状，分布无规律，呈透镜体状，坚硬，钻进困难。细砂4层，褐黄色棕黄色，湿饱和，稍密中密，具锈斑，含大量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹，结核粒径一般为10120mm,局部夹砂质粉土。黏土5层：棕红色，硬塑，局部呈泥质弱胶结，含大量钙质结核，局部富集成层断面光滑，有油脂光泽。第四纪晚更新世下段冲洪积物(Q,严，I粉质黏土层，棕红色棕黄色，可塑状，具黑色镒质斑点，含大量钙质结核，结核粒径一般10120mm,局部富集成层，分布无规律，切面粗糙。3钙质胶结砂土层，踪黄色夹白色，呈散块状或半胶结状，岩芯呈块状或短柱状,分布
7、无规律，呈透镜体状，坚硬，钻进困难。I细砂层，褐黄色，密实，具锈斑，含少量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹，结核粒径一般为0.5Cnb干强度低，韧性低，局部加砂质粉土。6泥质胶结黏性土，棕黄色，以黏性土、砂土为主，含大量钙质，泥质结核，局部复检胶结成层。第四纪中更新世冲洪积物(QJW)粉质黏土I层：棕红色，可塑硬塑，局部呈泥质弱胶结，断面光滑，有油脂光泽。细砂2层：棕黄色，密实，具锈斑，含大量颗粒状钙质结核及白色钙质网纹。钙质胶结砂土层层：棕黄色夹白色，呈散块状或半胶结状，岩心呈块状或短柱状，分布无规律，呈透镜体状，坚硬，钻进困难。粉土5层：褐黄色棕红色，稍湿，密实，具黑色镒质斑点，大量钙质结核，
8、结核粒径一般10120mm,局部富集成层，分布无规律，切面粗糙。泥质胶结黏性土7层：棕红色，呈弱泥质胶结黏性图状态，岩芯呈短柱状，断面光滑，有油脂光泽，断面铁镒质侵染，有钙质结核，最大粒径大于IOen1。第四纪早更新世冲洪积物(Q严，泥质胶结黏性土2层：褐黄色棕红色，呈弱质胶结，岩芯呈短柱状，断面光滑,有油脂光泽，断面铁镒质侵染，有钙质结核，最大粒径大于IOCIn。含较多钙质结核，且为泥质胶结黏性土状。粉质黏土3层，棕红色，可塑硬塑，含大量钙质结核，局部富集成层，断面光滑，有油脂光泽。钙质胶结6层，棕黄色夹白色，层散块状或半胶结状，岩心呈块状或短柱状，分布无规律，呈透镜体状，坚硬，钻机困难。气
9、象特征工程区属于暖温带大陆性季风气候。冷暖气团交替频繁，四季分明，无霜期220天。冬季漫长而干冷，雨雪稀少；春季干燥少雨，冷暖多变大风多；夏季比较炎热，降水高度集中；秋季气候凉爽，时间短促。春季多风干旱，夏季炎热多雨，秋季晴和日照多足，冬季寒冷多雪，降水量年际变幅较大，夏季雨量过于集中。据郑州市气象资料：气温：年平均气温14.71,极端最高气温43(,极端最低气温T7.99,年最高气温多出现在7月和8月。降雨：多年平均降水量601.7mm,降水量年内分配不均，降水最少的是1月份，为59三,最多的是7月份，一般140160mm。保证率为75%和90%时，年降水量分别为496.Omm和423.On
10、ln1。夏季由于强盛的季风控制，高温、高湿雨量集中，降水量为290390mm,占全年总雨量的4560%,而冬季受干冷的大陆性气团控制，空气干燥，雨雪稀少，降水量只有2033mm,占全年降水量的35%。春季降雨很少，有时秋季会出现连阴雨。降水量不仅年内分布不均，年际变化也较大，降水量最多的是1964年，高达1041mm,最少的年份是1986年，降水量为385mm。24小时降雨量多年平均值90mm,百年一遇24小时降雨量245mm,每年7、8、9三个月的降雨量是全年降雨量的55%。风向：为多风地区，多年平均风速为2.83.2ms,最大平均风速为1822ms,冬季盛行偏西北风，夏季盛行偏南风，春秋季
11、则交替出现，一般4月份风最大，8、9月份最小。冻土深度：年平均地面结冰达100多天，最大冻土深度18Omnb地面以下100mm冻结平均为55天。水文地质条件本段线路在绕城高速站-祥云路站段上跨十八里河河道。根据钻探和地下水位观测结果，对含水层的埋藏条件和水位特征分析，判定本场地在勘探深度范围内，浅层地下水类型属于地下水类型为潜水，水位埋深25.8m28.6m,水位标高137.83m左右，含水层主要为粉土2层、细砂4层、细砂2层，主要接收侧向径流及越流补给，以侧向径流、人工开采方式排泄。二、编制依据现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；混凝土结构工程施工
12、质量验收规范GB50204-2002（2011版）客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ203-2008铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003高速铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10752-2010建筑基坑支护技术规程JGJ120-建筑机械使用安全技术规程JGJ332012-2001施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005郑州市城郊铁路一期工程铁路02标段实施性施工组织设计；各车站、区间承台施工图纸。本单位施工能力、施工经验、资源配置等。三、施工计划1、进度计划本标段承台开挖根据场地情况和地质情况，选用符合本标段实际的开挖方式。场地较为宽敞的部位具备放坡条件的采用放坡开挖，
13、开挖坡比按1:0.3L1控制。由于施工场地狭小，且地质条件为粉土、粉砂层，不具备放坡开挖条件，拟采取垂直开挖，拉森钢板防护施工。根据现场场地情况，我标段绕城高速站祥云路站区间A8-A12十八里河段、祥云路站双湖大道站区间B50-B54、双湖大道站鸿鹄路站区间COC30、C54-C74,双湖大道站、鸿鹄路站等临近社会道路段的承台土方开挖拟采用垂直开挖，钢板桩支护形式。承台放坡开挖施工工序：场地平整一测量定位一-机械开挖基坑土方一地基处理。承台垂直开挖，拉森钢板防护开挖施工工序：场地平整一测量定位-一钢板桩支护-机械开挖基坑土方一地基处理。放坡开挖每个承台需要用时1天，钢板钢板桩支护每个承台用时1
14、天。2、材料与设备计划材料准备承台土方开挖施工用到的主要施工材料有：拉森钢板桩、工字钢等机械设备承台基坑开挖需要配备的机械设备见表2o表2机械设备配置表序号设备名称型号规格数量备注1挖掘机PC200102装载机ZL50C103自卸汽车东风EQ3070204发电机F92-24035振动锤打桩机GZB-6002四、施工工艺技术1、放坡开挖桩基检测合格后进行承台基础开挖施工。承台开挖前首先进行测量放线并用白灰标识，开挖尺寸要考虑承台底部每边预留InI人员操作空间。本标段大部分承台具备放坡条件，采用放坡开挖，开挖坡比按1:0.31：1控制。放坡时对于局部不稳定软土采用竖向插打132工字钢进行支撑，工字
15、钢插打间距50cmo工字钢的使用量以现场实际发生为准。为保证承台基坑开挖时确无地下管线干扰，需再次进行物探作业，物探采用物探仪和洛阳铲双控作业，承台施工前进行物探一次。承台开挖采用人工配合反铲的开挖方式，基坑承台开挖必须严格控制开挖深度，严禁超挖，开挖时基底预留30Cm保护层，由人工铁锹铲平至承台垫层底部标高。为保证承台模板有足够的支立空间，每侧按设计尺寸各增加100Cm作为工作面，即基坑坡脚至承台间距IoOCnU在基坑周边设置挡水围堰，防止雨水流入基坑。2、钢板桩支护开挖钢板桩打入到位后，由测量队准确放出承台的中心及四角，并用护桩引到钢板桩外侧，以保证开挖施工中随时进行复测，同时测设好高程控制点，以便控制开挖深度。在基坑周围设置挡水围堰，防止雨水流入基坑。详见“图1承台钢板桩支护示意图”。基坑采用挖掘机开挖，人工配合。施工时，先用挖掘机挖土至钢支撑处，挖土用自卸汽车运至指定地点堆放。土方预留30Cm厚人工清理至设
