深基坑垃圾挖运施工方案

郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程施工2标

深基坑垃圾施工方案

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编写：

中国水电基础局有限公司 龙湖调蓄工程项目经理部

2011年2月24日

郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程施工2标 深基坑垃圾挖运施工方案

目 录

1 工程概况 ..................................................................................................... 1 2 编制依据 ..................................................................................................... 1 3 深基坑垃圾埋藏的位置及规模 .................................................................. 1 4深埋垃圾开挖施工总规划 ............................................................................. 2 5深基坑垃圾降水施工 ..................................................................................... 3

5.1降水井的布置 ....................................................................................... 3 5.2降水井的数量 ....................................................................................... 3 5.3降水需要投入的设备及资源 ................................................................ 5 5.4降水管井施工 ....................................................................................... 5 5.4管道铺设 ............................................................................................... 7 6深基坑垃圾挖运施工 ..................................................................................... 8

6.1垃圾挖运施工规划 ............................................................................... 8 6.2垃圾挖运道路布置 ............................................................................... 8 6.3深基坑垃圾施工 ................................................................................... 8 6.3垃圾施工存在的问题 ........................................................................... 8 7、现场环境保护及施工安全保证措施 ........................................................... 9

7.1环境保护 ............................................................................................... 9 7.2施工安全 ............................................................................................... 9

Ⅰ 龙湖调蓄工程项目经理部

郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程施工2标 深基坑垃圾挖运施工方案

深基坑垃圾施工方案

1 工程概况

根据招标文件提供的地质情况，龙湖土方开挖区域内的的地层主要为：耕植土、壤土和砂壤土，但我标段在进行13#区、9#区域土方开挖时，发现该区域内地表下存在大量的混合垃圾和生活垃圾，甚至个别地方垃圾埋藏深度达到20m左右；，通过查阅招标文件和图纸，发现该这些垃圾场与原来投标文件中的地质条件不一样，投标文件上的地质描述为第①层位壤土和砂壤土，第②层为细砂和粉细砂，而实际该地方是混合垃圾（建筑垃圾和生活垃圾）和生活垃圾。据了解，该地层内的细砂和粉细砂已被村民盗采，然后回填了大量垃圾，同时表层用土掩埋，导致地质差别很大。为了保证湖区内水源的水质，经建设方——郑东新区管委会和东龙公司多次开会讨论决定，湖体土方开挖时必须将开挖区内的所有混合垃圾和生活垃圾清除出去。围绕这一要求，为了能够尽快完成这些区域内深埋垃圾的开挖，我项目部特制订了此深基坑垃圾降水及挖运施工方案，

2 编制依据

我公司严格依据以下资料进行本投标文件的编制∶

（1）《郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程施工2标招标文件》，合同编号：LHTX-SG-02； （2）设计通知《龙设通{2012}003号文件》-关于龙湖湖区开挖范围内砂塘及垃圾坑回填处理的通知

（3）业主会议上多次的会议要求； （4）现场踏勘、考察所获得的实际资料；

（5）有关本工程施工的国家和行业技术标准及规程规范； （6）我公司承担的类似工程的施工经验。

3 深基坑垃圾埋藏的位置及规模

（1）垃圾坑施工位置

本次深基坑垃圾开挖的位置位于龙湖调蓄工程施工二标内土方开挖区内的13区，垃圾最深处的地方主要集中在13-A、13-B、13-F这几处，从目前打勘探孔的位置情况来看，该处垃圾埋深最深的地方达到20m。（垃圾深坑位置详见如下平面位置

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示意图）。

图1 垃圾坑位置平面位置示意图

图中粉色区域为土方开挖中埋藏垃圾的区域、红色线为防渗墙轴线

（2）我部从2011年11月发行地下埋藏垃圾以来，根据业主的要求，目前已经完成地下深埋垃圾的鉴定52848.29m，垃圾垃圾挖运33.2万m左右。从目前反映的来看，我标段埋藏的垃圾估计在70～80万m3左右。

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4 深埋垃圾开挖施工总规划

（1）垃圾降水

由于垃圾的埋深较深，现有的明渠排水管道已经不能满足深层垃圾开挖的需求，因此，我部将根据现有垃圾勘探孔勘探的情况及现场垃圾开挖的情况，在垃圾埋深较深的地方打大口管井进行降水，大口井布置在垃圾和土方分界处的边上，一方面，保证了区域内的垃圾降水。管井内的水井水泵抽上来后，在垃圾分界的边上铺设排水管道，通过排水管道排至防渗墙轴线北侧沙花干沟内。

（2）垃圾开挖

由于垃圾埋深最深的地方达20m左右，加上垃圾处于饱和水状态，无法进行一次性开挖，因此，计划采用如下开挖方案（采用三级放坡开挖，第一层（0m～6.5m）按1：1.5的破率放坡开挖，第二层（6.5m～13 m）按1：1.75的坡率放坡开挖，第

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三层（13 m以）下按1：2的坡率放坡开挖，层间设置两2m宽平台，平台上设纵向截水沟（具体见图1-深层垃圾开挖示意图）。

图2 深层垃圾见开挖示意图

5 深基坑垃圾降水施工

5.1降水井的布置

我部将根据现场垃圾的开挖情况，对深层垃圾进行降水井布置，在现有开挖区内土方和垃圾的的分界处设置一排降水井，降水井的间距计划按20m间隔进行布置（参照开挖区内龙源十三街隧道施工降水井布置），排距则按水力影响半径范围和垃圾埋藏范围进行布置。 5.2降水井的数量

根据现场的施工情况，我项目部计划先对垃圾埋藏深度较深的13-A和13-B区进行降水，生活垃圾面积为13297.58+11398.96=24696.54m2；降水面积（基坑）应为垃圾面积+抽水影响半径内砂层面积=24696.54+404*50=44896.54 m2。

（1）基坑涌水量计算

基坑涌水量计算公式（《简明施工计算手册》）：

1.362 Q （P88）

lgRr0lgr0式中：Q: 基坑涌水量 m3/d；

K：储水层的渗透系数(m/d)，根据管井布置的情况来看，管井的一侧为细沙层，

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另一侧为生活垃圾。根据地质报告的数据（如下表1：龙湖调蓄池工程区各层土渗透系数建议值表），细砂层可取3.8m/d；生活垃圾内含有许多塑料袋、粘稠状物质等不利于透水的材料，其渗透系数应在壤土及沙土之间，可取1m/d。因此，降水区综合渗透系数为2.4m/d.

表1 龙湖调蓄池工程区各层土渗透系数建议值表

土层编地层岩号 性 砂壤土 ① 壤土 细砂 ② 中砂 粉砂 砂壤土 ③ 壤土 中砂 ④ 细砂 ⑤

H: 无压含水层的高度（m）,暂时取23m考虑；

R：抽水影响半径，通过查表（《简明施工计算手册》P89）和参考开挖区域内隧道降水的抽水影响半径，本次取值50m；

r0A渗透系数k（cm/s） 3.0E-05～4.0E-04 0.5～12.0 8.0E-05～2.5E-05 6.3E-03～2.5E-02 7.0E-03～3.5～15.0 1.0E-02 4.0E-03～1.0E-03 6.5E-05～2.5E-04 0.5～3.6 8.0E-05～3.0E-05 1.5E-02～7.3E-02 8.7～25 3.1E-03～2.1E-02 层厚（m） 未揭穿 1.5E-06～8.5E-06 综合值（cm/s） 8.0E-05～4.0E-04 1.0E-02～7.0E-03 3.0E-05～2.5E-04 1.8E-02 壤土 r0:引用基坑半径，当基坑为不规则形状时，

 ,A为基坑面积（m）。

将上述参数带入公式可得出，Q=11356.6 m3/d。 （2）单井井水量计算

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q65dl3k

式中：q：单井集水量；

d：管井滤管直径，0.3m；

l：滤水管长度；按8m考虑；

K：储水层的渗透系数(m/d)，2.4m/d；

将上述参数带入公式中得出q=656.2 m3/d。

n1.1Qq ，把参数代入公式得n=19.0,因此，拟考虑

综上降水井需要的数量为

布置19口管井进行深层垃圾开挖降水。 5.3降水需要投入的设备及资源

该降水工程主要投入的设备主要有抽水泵、水管、排水管、配电箱、电缆线、钢丝绳、挖掘机、发电机、吊车等，以13-A和13-B区垃圾开挖为例，投入的物资设备数量如下表：

表2 降水投入物资机械设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5.4降水管井施工

（1）降水管井施工工艺如下：

名称 2寸深井用潜水泵 抽水水管 排水管 电缆线 钢丝绳 配电箱 挖掘机 吊车 发电机150kw 单位 台 m m m m 个 台 台 台 数量 22 570 1600 1000 800 3 1 1 2 备注 3台备用 Ф50钢管 12寸钢管 吊水泵用 平整场地 起吊、维护水泵 备用1台 － 5 －

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测量管井定位→挖井口→钻机就位→钻孔→回填井底垫层→吊放井管→回填井管与孔璧间的沙砾过滤层→洗井→井管内架设水泵、安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井。

（2）管井施工

打井：用SPJ-300型钻机成孔，钻孔直径600mm，降水井井深30m（不宜穿透湖体的隔水层，该孔深参考该部位防渗墙隔水层深度得出），成孔直径600mm。成孔后，滤管采用内径300mm的无砂水泥滤管，安放井管时逐节沉入，滤料采用直径5～10mm的干净石子。井管底部外壁包一层200g/m2土工布，其外井身填级配滤料，回填石子时，要保证井点管周围均匀投放。成井后，及时用潜水泵洗井，直到井底沉渣洗净。

管井施工完成后，在每个井内配置一台2寸潜水泵（可采用型号为200QJ50-26/2型的深井潜水泵），用铁丝吊放牢固，固定井口。潜水泵在安装前，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，确认无误后方可安装。安装完毕进行试抽水，满足要求后转入正常工作。管井抽出来的水统一排至在在深基坑边上铺设好的排水管高，经由排水管道排至防渗墙北侧沙花干沟至魏河。（管井固定如下图所示）。

图3 降水井管固定和排水管道铺设示意图

在进行管井抽水作业时，昼夜值班，遇到水泵故障及时检修或更换。潜水泵在运行过程中每2～4小时观测一次水位，检查电缆线是否和井壁相碰，检查密封的可靠性，以保证水泵正常运转。

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由于垃圾土方开挖结束后及时对这些井管及时封井。 5.4管道铺设

由于垃圾基坑内的降水深度较深，直接将水排至开挖的土方降水明渠内会导致大量的水渗透到开挖的深水区域，因此，我部计划在垃圾基坑和土方的分界处铺设一条12寸粗的钢铁降水管，集水井的水通过水泵抽至该排水管内，该排水管计划沿着现有弓庄排水线路铺设，经测量计算，从垃圾坑至弓庄北侧沙花干沟管线距离长度为1600m。铺设示意图如下：

图4 降水排水管线铺设位置布置示意图

图4 降水管道架设示意图

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6 深基坑垃圾挖运施工

6.1垃圾挖运施工规划

由于垃圾埋深最深的地方达20m左右，加上垃圾处于饱和水状态，无法进行一次性开挖到底，因此，三级放坡开挖，第一层（0m～6.5m）按1：1.5的破率放坡开挖，第二层（6.5m～13 m）按1：1.75的坡率放坡开挖，第三层（13 m以）下按1：1.2的坡率放坡开挖，层间设置两2m宽平台，平台上设纵向截水沟。 6.2垃圾挖运道路布置

垃圾开挖施工道路分为基坑外施工道路及场外下基坑施工施工道路。基坑外施工道路则利用现有开挖面上的施工道路，通过八弓路、畜牧东路、东风东路将垃圾运至指定垃圾填埋场。下基坑道路根据开挖深基坑内的情况具体布置，由于基坑内的垃圾含水量大，因此，基坑内施工道路路面采用砖渣进行铺筑，在进行道路修筑是，基坑内的道路坡度不能高于8%，道路路面宽度为6-8m。砖渣厚度1～1.5m。 6.3深基坑垃圾施工

由于本垃圾基坑较深，周围环境也较为不利，开挖时将根据基坑周围的降水情况对各层土方进行分段进行开挖，其开挖示意图如下：

图4 基坑垃圾开挖示意图

6.3垃圾施工存在的问题

（1）垃圾含水量大

由于垃圾内还有大量的包装袋、塑料薄膜、腐烂的生活混合物，这些东西混在

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一起，不易把里面的水渗透出来，因此，可能会造成垃圾需要挖出来，翻晒后才能进行装车运输。

（2）垃圾基坑边坡失稳问题

由于垃圾开挖时间紧，任务重，因此，采用放坡设计平台进行开挖，若在开挖过程中出现有边坡失稳的迹象，则建议对垃圾基坑两侧的边坡进行喷锚进行边坡加固，以保障垃圾开挖施工安全、正常进行。

（3）基坑底部垃圾二次倒运

当出现坑底垃圾坡度陡、垃圾含水量大，垃圾运输车辆无法行进至底部时，需要将底部的垃圾通过挖掘机进行二次倒运，将坑底的垃圾通过倒运，堆至车辆能够行进的地方进行装运。

7 现场环境保护及施工安全保证措施

7.1环境保护

在垃圾挖运施工过程中，做好垃圾的装运和开挖管理工作，按指定地点进行弃填，严禁未经业主允许，私自乱弃填垃圾 7.2施工安全

（1）、针对现场施工特点，，建立了完整的安全保证体系。配备了专职安全员对深层垃圾开挖进行安全管理牢固树立“安全第一“的思想。

（2）、针对该项垃圾挖运的施工特点，投放必要的安全设施。在施工现场周围，将架立必要而合适的标志牌（包括警告与危险标志、安全与控制标志、指示标志等。）

（3）由于垃圾挖运过程中会有大量的垃圾腐化产生的沼气，此必须采取完善的防火防爆防中毒措施才能保证安全，使施工正常进行。现场准备一定数量的防毒面具和灭火器具。

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