中铁十七局集团尼日利亚Sokoto水泥厂项目
基坑开挖换填施工方案
编 制： 复 核： 审 核： 批 准：
中铁十七局集团第五工程有限公司尼日利亚Sokoto水泥厂项目部
二0一四年十一月二十三日
目录
1
概述 ............................................................................................................................................................ １ 1.1 1.2 2
编制依据 ........................................................................................................................................ １ 编制原则 ........................................................................................................................................ １
工程概况 .................................................................................................................................................... １ 2.1 2.2 2.3
工程位置 ........................................................................................................................................ １ 地质情况 ........................................................................................................................................ ２ 地表水、地下水 ............................................................................................................................ ２
3 施工工艺及方法 ........................................................................................................................................ ２ 3.1
基坑开挖 ........................................................................................................................................ ２ 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.2
基坑坡度 ............................................................................................................................ ２ 基坑边坡稳定性 ................................................................................................................ ３ 基坑开挖形式 .................................................................................................................... ４ 基坑开挖准备 .................................................................................................................... ５ 施工工艺 ............................................................................................................................ ５ 施工方法 ............................................................................................................................ ５
碎石换填 ........................................................................................................................................ ６ 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
填筑材料 ............................................................................................................................ ６ 施工准备 ............................................................................................................................ ６ 施工工艺及流程 ................................................................................................................ ７ 施工方法 ............................................................................................................................ ７
4 施工组织及保障措施 ................................................................................................................................ ９ 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
施工组织保证 ................................................................................................................................ ９ 施工人力资源保证 ........................................................................................................................ ９ 物资设备保证措施 ........................................................................................................................ ９ 技术保证 .................................................................................................................................... １０ 质量技术措施 ............................................................................................................................ １０ 4.5.1 4.5.2
质量标准 ........................................................................................................................ １０ 建立质量监控体系 ........................................................................................................ １０
4.5.3 4.5.4 4.6
强化质量意识和业务能力 ............................................................................................ １０ 建立健全质量管理制度 ................................................................................................ １１
安全技术措施 ............................................................................................................................ １１ 4.6.1 4.6.2 4.6.3
机械施工安全管理制度 ................................................................................................ １１ 交通安全管理制度 ........................................................................................................ １２ 填筑施工安全控制措施 ................................................................................................ １２
4.7 4.8
环境保护措施 ............................................................................................................................ １３ 雨季施工措施 ............................................................................................................................ １３ 4.8.1 4.8.2
收集天气预报资料 ........................................................................................................ １３ 雨施技术措施 ................................................................................................................ １３
4.9 4.10
沙尘天气施工措施 .................................................................................................................... １３ 事故应急预案 ........................................................................................................................ １４
基坑开挖换填施工方案
1 概述 1.1 编制依据
1.1.1 《尼日利亚SOKOTO 3300T/D 熟料新型干法水泥生产线工程岩土工程勘察报告》。 1.1.2 业主提供施工图纸。
1.1.3 《筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001）。 1.1.4 《地基基础工程施工质量验收规范》（GB50203-2002）。 1.1.5 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-002）。 1.1.6 《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）。 1.1.7 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）。 1.1.8 施工现场现状及周边环境。 1.1.9 《建筑施工计算手册》 1.2 编制原则
1.2.1 认真理解编制依据，严格遵守合同文件的所有条款，本着科学、客观、实事求是、
技术创新的原则认真组织编写。
1.2.2 结合现场实际和图纸，制定先进、科学、成熟、有效的施工方案，使实施性施组
具有合理性、全面性、先进性、可行性。 2 工程概况 2.1 工程位置
拟建的场地位于尼日利亚索科托北方水泥厂，紧临老水泥厂生产线，东西长约700米，南北长约600米，场地为南高北低，依次分为三个台段，海拔分别为114m、109m、105m。
2.2 地质情况
根据业主提供的地勘资料，工程开挖土方涉及的土层有：
ml
1人工填土（Q4）○（地层层号①）
场区内普遍分布，土质松散。层厚0.3～11.5m，层底标高88.85～111.25m。
dl2坡积土（Q4）○（地层层号②）
棕红色；由碎石土混粘性土组成。层厚0.23～19.0m，层底标高82.1～109.99m。
3粘土（地层层号③）:浅灰色-黄灰色；坚硬，中-低压缩性土，夹薄层石灰质的坚硬○
结核。层厚3.25～24.83m，层底标高75.27～87.99m。 2.3 地表水、地下水
场地内用水为地下水，水位深度约7m，场区用水为打井取水，非雨季降雨量极少，雨季为7月到9月，降雨量很大，场区内要做好排水设施。 3 施工工艺及方法 3.1 基坑开挖
根据厂区的土质和地勘资料，初步计划厂区内所有的建、构筑物基坑均采用放坡分层开挖；如果施工时发现有建筑物需要对边坡进行支护加固后方能施工，则另行设计方案进行基坑支护施工。 3.1.1 基坑坡度
1) 红土层 C=15Kpa φ=8.4度 γ=19.7KN/M 2) 页岩 C=20Kpa φ=11.4度 γ=26KN/M
根据设计图纸可以查出，厂区建筑物深基坑深度≤10m，按照基坑深度分为两种，分别为0m≤H≤5m，5m≤H≤10M。根据《建筑施工计算手册》41页的公式（见图）计算得到稳定坡角≤73度，考虑安全系数和车辆扰动的影响取放坡坡度为1/0.5。
3.1.2 基坑边坡稳定性
由下图可知安全系数为1.13，满足设计及规范要求。
-4-20246同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO-2
2
4681012
81012
安全系数:1.13
(瑞典法、总应力模式)
按照设计图纸，基坑开挖按照开挖深度H分为两种形式，H≤5m，5m＜H≤10m，详见下图。当开挖深度大于5m时，开挖至垫层底时设1m宽开挖平台。
深度H≤5m基坑(单位:m)
深度5m＜H≤10m基坑(单位:m)
1) 技术准备：
a) 标高水准点依据建设单位给定的高程点已引入施工区。
b) 熟悉施工图纸及地质情况，埋设好轴线控制桩，了解地下管线情况，检查挖土及
运输机械的准备情况，进行施工前技术质量和安全交底工作。
2) 现场准备：
a) 对原有控制桩、水准点进行复核。进行定位放线，放出基坑开挖线和边坡线，开
挖出红土就近堆放于场内安全位置，以便基坑回填用，页岩弃往业主弃土场。 b) 做好基坑防护工作，开挖前，先检查已挖土方边坡的稳定情况，对被破坏的边坡
重新修坡处理，以保证边坡的稳定。
c) 施工机械设备、劳动力及时组织进场。采用3台挖掘机，1台装载机，6辆自卸汽
车配合外运到指定地点。挖掘机、装载机和自卸汽车使用前应进行检查，确保机械使用的安全可靠。驾驶员应持有效证件上岗操作，各机械操作人员必须遵守国家有关机械设备的安全操作规程。车辆发动后，应检查各种仪器、照明、音响或警报装置、方向机构、制动器是否灵敏可靠；燃油、润滑油、液压油是否符合符合规定；各连接（或铰接）件有无松动；液压及液力传动系统有无泄漏现象；严禁汽车、装载机斗内载人，不得违章行车。
d) 根据施工现场实际情况和图纸修改情况及时调整施工方案。 3.1.5 施工工艺
测量定位 周边隐患排查地面清理机械进场 坡修护与监测（按基础埋深继续开挖和边坡修护）进入下道工序 3.1.6 施工方法
1) 测量定位后，放出坡顶开挖线，采用反铲式挖掘机开挖。
2) 两级边坡基坑开挖采用分层开挖，为确保边坡稳定，开挖基坑土方全部及时外运。对
于矩形或多边形基坑，可根据基坑的大小和深度，确定挖掘机和车辆的数量分层放坡开挖。对于长条形带斜廊道式基坑，可用一台挖掘机开挖较深的区域，同时另一台挖掘机开挖斜廊道区域（为防止扰动，挖至距设计标高500mm-1000mm）。
土方开挖基底平整边验槽
3) 在开挖的过程中应随时注意标高，大致挖到设计位置处用水准仪进行精确测量，最后
由人工清底，以免出现超挖。机械挖土和人工清边修角时起重臂回转半径内严禁站人，按合理地顺序挖土，边挖边清。但不准机械和人同时在一个地点作业。如夜间施工时需提供足够的照明设施。挖掘机及车辆设专人指挥。设一名专职人员在作业前、后对基坑进行全方位监测，观察基坑的稳定性及是否有裂缝、滑坡的现象，一旦发现有险情，立即上报主管领导，并停止施工，且做好基坑施工人员和机械的撤离工作。 4) 超挖处理：基坑因排水不良或机械被扰动时，将扰动全部清除，回填卵石、碎石或级
配砾石；非地质原因的地基超挖，采用卵石、碎石或级配砾石回填压实。
5) 基坑开挖至设计高程后，及时组织验收或承载力实验，合格后方能进入下一道工序，
基坑验收后应予以保护防止扰动。 3.2 碎石换填 3.2.1 填筑材料
填筑材料是否合格，将直接影响碎石碾压垫层的填筑质量，施工时要严格选料。根据设计图纸要求，基坑底层填筑料为级配碎石料。回填料应级配良好，不含动植物残体、垃圾等杂质，粒径小于2mm的部分不宜超过总重量的45%，最大粒径不得超过50mm。 3.2.2 施工准备
1) 施工审底
检查标高是否符合设计要求，基底土质是否满足设计要求，边坡及作业面留设是否满足设计或施工要求，基坑内排降水情况是否满足施工要求，所遇到的强风化岩及中等风化岩是否已按设计要求处理到位，经业主、甲方和我项目联合验收合格后，方可进行地基处理。
2) 原土碾压
当达到回填条件时，首先对原土层进行填前压实。为了避免机械扰动基底，破坏基底土的结构，在基坑底部原土上，采用振动压路机，平碾一遍（不振动）。
3) 级配石料拌合
根据试验室做出的《碎石垫层级配报告》，按掺量堆放各种粒径的碎石，使用三台挖掘机进行搅拌，搅拌均匀后通过抽查取样测试级配情况，级配合格后装车运入基坑。
4) 铺设塑料薄膜
铺设塑料薄膜时，下铺地基土层顶面应平整，防止塑料薄膜被刺穿、顶破。铺设时应把塑料薄膜张拉平直、绷紧，严禁有褶皱；端头应固定或回折锚固；切忌曝晒或裸露；连接宜用搭接法、缝接法和胶结法，并均应保证主要受力方向的连接强度不低于所用材料的抗拉强度。
3.2.3 施工工艺及流程
地基处理施工工序流程图如下：
3.2.4 施工方法
1) 先铺设一层200mm的碎石垫层，不许振动，以免破坏基底土的结构。自卸车卸料
时要掌握好卸土距离，卸料时由专人指挥卸料，以便于掌握卸料的厚度，避免粗颗粒集中现象出现。
2) 碎石垫层铺设施工应在同一标高上。
3) 填筑的平整度直接影响着碾压效果，卸料后用推土机仔细进行摊铺和平整。为了
防止粗颗粒集中，级配石料在料场搅拌均匀后，方可运入基坑。
4) 碎石垫层铺设划分若干段施工时要留有阶梯，以便逐层相互错接进行压实。
5) 填料过程中，应中间向两边进行，可分段分层填筑，先填低洼地段，后填一般地
段，须保持一定的拱度和坡度，防止雨水聚集，影响碎石垫层铺设质量。
6) 填筑时必须根据基坑断面分层填筑，分层压实。每一分层在测定碾压后的密实度、
含水量等指标，检测合格后，方可进行下一层填筑。
7) 在填筑施工时，进行分层松铺，每一层松散厚度控制为50cm，测量人员通过仪器
检查，控制铺土厚度。
8) 碎石垫层铺设分区施工时上下层的施工缝要错开，以便逐层相互错接进行压实。
各分层施工缝搭接位置错开2m，搭接处加强压实。
9) 振动压路机碾压时，应遵循先慢后快、先弱后强，以及轮迹重叠原则，具体要求：
检查填土松铺厚度、平整度及颗粒级配和含水量，符合要求后进行碾压。垫层铺好后平碾1遍，振动碾压6遍。开始碾压时若碾压速度过快容易导致被压层的平整度变差，影响碾压效果。碾压施工要由慢到快，由弱振到强振，行驶速度控制在2km/h（约33m/min）左右，每次碾压压茬2/3。碾压时分区、分段施工；纵向进退式进行碾压。注意纵横向碾压接头，必须重叠。前后相邻两区段的纵向接头处重叠2/3，并达到无漏压、无死角。
10) 每一层级配碎石料铺设与碾压的同时，检查含水量是否接近最佳含水量，若含水
量超过最佳含水量过多（含水量须保持在5%左右），须进行翻松、晾晒。若含水量低于最佳含水量，则应用洒水车洒水，以达到压实最佳含水量，其所需含水量可按下式估算：
V=（W-W0）×Q/（1+W0）
V——所需加水量（kg）
W0——碎石料原来的含水量（以小数计）
W——碎石料的压实最佳含水量（以小数计）
Q——需加水的碎石料的重量（kg）
11) 需加的水，在碾压施工前1～2小时均匀浇洒于碎石料表面，使其渗透入其中，防
止加水不均，影响填筑质量。当松铺层含水量接近最佳含水量时，进行碾压作业。
12) 基坑强度及稳定性与水的关系十分密切，因此在基坑填筑时要重视排水工作。施
工时若遇雨水较多，可在基坑内，坡角外挖环形排水沟，并挖几个集水坑使基坑地表水最终汇流到集水坑内，用污水泵把水排到基坑外。
13) 当填筑到垫层顶面标高时要每20m纵横向挂一条绳，用推土机配合人工找平，以
保证顶面实际标高与设计标高误差控制在±25mm以内。
14) 夜间作业照明必须充足，并有专人维护管理。
15) 施工过程中进行自检后，形成自检报告，自检报告一式三份。
4 施工组织及保障措施
拟定在2014年12月开始施工，施工工期为1年。
4.1 施工组织保证
为加快施工进度，确保工期和工程质量，组建有效得力的管理指挥系统，跟班作业，靠前指挥，为施工现场排除干扰，及时解决各种矛盾和困难，为施工保驾护航。
4.2 施工人力资源保证
为确保施工工期，按照以下人力资源配置表进行人力资源配置。个别专业工种调整使用，班组实行岗位责任制。
人力资源配置表
4.3 物资设备保证措施
填筑材料由项目物资部统一采购，现场施工设备配置3台挖机，2台装载机，6台自
卸车，1台压路机，1台洒水车。
4.4 技术保证
试验人员对填筑材料做好监控量测工作，并认真做好记录。配齐足够的测量人员和仪器设备，现场实时量测。组织技术人员系统学习各种规范以及项目部、监理、设计、业主单位有关技术规定等，以不断提高全体人员的技术水平和业务能力。
4.5 质量技术措施
4.5.1 质量标准
1) 主控项目
坑底标高偏差不得超过50mm,用水准仪；长度允许偏差＋200MM,-50MM,用钢尺丈量；边坡应符合设计要求，可直接观察或用坡度尺检查。地基承载力和压实度系数必须符合设计和规范要求。
2) 一般项目
表面平整度不超过20mm，用2ｍ靠尺检查基底土性应满足设计要求，可直接观察或土样分析（由地勘人员确定土层）。填筑材料的粒径和分层厚度必须符合设计和规范要求。
3) 成品保护
开挖时应注意保护测量定位控制桩、轴线桩，防止被挖、运土机械设备碰撞、行使破坏。夜间施工应设足够照明，防止地基、边坡超挖。基坑内外必须做好排水措施，及时疏排雨水、河水、地下水，防止扰动地基。开挖完成后及时进行换填施工和混凝土施工，及时回填覆盖，避免雨水浸泡冲刷。
4.5.2 建立质量监控体系
组建质量管理领导小组，经理为组长，总工程师为副组长，其它管理人员为组员的领导小组，工班之间实行“三检制”，形成完整的施工质量监控体系。
4.5.3 强化质量意识和业务能力
加强质量意识教育，定期举办工程质量培训班，使全体员工牢固树立“百年大计，质
量第一”的思想，不断提高施工人员搞好工程质量的自觉性；定期组织现场技术人员学习规范和上级各项质量标准规定等，不断提高质检人员的业务能力。
4.5.4 建立健全质量管理制度
1) 建立质量管理体系和质量定期检查制定。定期研究处理施工现场所发生的各类质
量问题；每月组织一次全面质量检查，并对施工中存在的质量问题进行通报，奖优罚劣。
2) 建立健全质量报告制度和施工报检制度。每周召开一次施工质量研讨会；发生质
量事故及时逐级上报，并按照质量事故报告制度和等级，及时调查分析处理。每道工序完成后，自检合格后及时向质检工程师和监理工程师报检，不经监理工程师检查合格不准转入下道工序施工。
3) 严把原材料质量关。填筑材料进场后按规定取样送检，不合格不准用于工程项目
施工，从源头把住工程质量关。
4) 现场质检员实行轮流值班和旁站制度。做到每一道工序施工都有质检员在岗，不
漏岗不脱岗，值班人员脱岗应有其他人替岗。随时作好工程日志和各类工程质量检验报告单和质检表。尽量做到随检随记，避免事后写“回忆录”现象。
4.6 安全技术措施
4.6.1 机械施工安全管理制度
1) 机械进场的管理。对进入本现场的所有机械进行控制和认可，机械进入本工程现
场后，对其逐一进行验证，确保施工机械处在安全状态。
2) 机械检修安全措施。严格遵守检修操作规程，检修人员在检修作业中要认真检查
是否有不安全因素存在，并及时消除。检修区不允许他人随便出入，对一些机械设备操作做到人离开，电源及时断掉。同时要明确检修区域安全防火责任人。
3) 机械运行安全措施。参与本工程的施工人员全部经过三级安全教育。在施工中，
操作人员必须按指定的施工程序操作，严禁违章操作，操作司机应对机械的运行情况十分了解，施工程序了如指掌，对机械有异常情况及时停机，报告有关人员，并及时处理。
4) 认真贯彻执行公司建立的岗位责任制和机械管理制度。
a) 机械、工器具操作人员必须遵守安全操作规程和保养规程，认真做好机械
设备的各级保养，熟知机械性能、熟练操作技术，保证机械正常运转；
b) 机械、工器具使用必须贯彻“管用结合、人机固定”和有证操作的原则，
实行专机负责制。
c) 当机械发生故障时，应按有关规定，及时报告有关领导及部门，及时排除
故障，并做好详细记录。
d) 严禁不懂机械设备的人，擅自操作使用机械设备。
e) 对违反操作程序的要严加教育，严重的并造成经济损失的责令下岗，并承
担相应责任。
4.6.2 交通安全管理制度
1) 机动车驾驶员必须严格遵守交通法规，行驶中做到文明礼让，不开英雄车、斗气
车，不酒后开车。
2) 车辆行驶应遵守交通管理条例规定，严禁超速行驶。
3) 坚持车辆“三检”制（行车前、行驶中、收车后），发现故障及时排除，不开带病
出车。
4) 机动车辆驾驶员，必须进行每周一次本单位的安全活动。项目部将定期组织交通
法规、机械常识的学习并考试，不合格者停止驾驶。
4.6.3 填筑施工安全控制措施
在本工程施工中，由于施工机械较多，施工人员一定要有互相谦让的态度，一定要服从现场施工调度员的指挥，保证现场有秩序的施工。在基坑开口向外2m处设防护栏杆，栏杆采用钢管搭设，上栏高度为1.2M,下栏杆高度为0.4m,并用红、白漆作醒目标记。边坡处或危险地区要设有明显安全告示牌或警示灯，以提醒施工人员或车辆来往注意。
施工中设专人指挥卸土平料。自卸车行驶到卸料地，操作人员必须了解前后左右是否有其它机械设备，待明确后再卸料。行驶线路一定按指定的线路行驶，卸料和推料时要掌握自卸车和推土机的安全距离，避免机械事故。
4.7 环境保护措施
做好施工道路的规划和设置，临时施工道路基层要夯实。
现场不能因行车尘土飞扬，在挖土期间现场道路安排洒水。
挖掘机装车不得过满（运输车上土方堆放最高点不得高于槽帮50cm，边缘的低于槽帮10cm。
增强环保意识，对参加施工人员经常进行环保教育，将扰民程度降到最低。
施工噪声必须控制在场界昼间75分贝，夜间不施工，现场噪音机械的使用采用有效的隔音措施，禁止鸣笛，以减少强噪声的扩散。
4.8 雨季施工措施
4.8.1 收集天气预报资料
进入雨季施工要注意及时收集天气变化和天气预报信息，提前做好防范措施。做好雨施物资、设施的准备工作，大雨过后做好现场检查，减少雨后损失。
4.8.2 雨施技术措施
土方开挖前要备好防洪器材和排水机械设备，防止基坑（槽）进水泡槽。挖土前要在工作区域四周做好挡水埂、排水沟等截水排水设施，防止区域以外的水流入。土方开挖宜从上到下分层分段依次进行，同时做成一定坡势，以利集水外排。基底成型时宜在基层同时做好排水沟、集水井等抽排系统，下雨时及时排除落雨，防止雨水泡槽。
雨期施工期间，加强对基坑边坡的检查，确保边坡稳定，防止滑坡及塌方事故。 基坑挖好后要迅速协调组织好钎探、验槽等工作时间。
基坑上口四周做20cm高挡水墙，往外做好排水坡度，保证排水畅通，防止地表水流入基坑内或大量渗入坑边土体影响边坡的稳定。
4.9 沙尘天气施工措施
及时收集天气变化和天气预报信息，提前做好防范措施，尽量避开刮大沙尘天气施工。 遇到较小的沙尘天气，由施工管理员判断是否可以继续施工。如果遇到突发性沙尘暴或沙尘天气：人员应迅速离开基坑，到可躲避沙尘的车辆或房屋躲藏；挖掘机和车辆尽量
停放到基坑施工影响范围以外区域，以降低沙尘天气对基坑和机械的影响；如不能及时离开基坑，宜将车辆和挖掘机尽量停放在基坑中心范围或开挖深度较浅的区域。
4.10 事故应急预案
当发生土方滑坡或裂缝现象时，一方面，现场管理人员及时组织施工人员和机具撤离；另一方面，应急领导小组成员立即赶到事故现场，确定解决方案。当发生不能及时撤离的现象，立即组织其它机具进行抢险处理，并启动项目突发事件应急与响应预案。