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土方开挖工程施工方案

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安全专项方案

百威英博(佳木斯)啤酒有限公迁建扩产工程

煤泥制备间土方开挖 基坑支护施工方案

编制单位:湖南省第六工程有限公司百威英博(佳木斯)

啤酒有限公司迁建扩产工程锅炉系统项目部

编制人员: 编制日期:2014年9月10日

百威英博(佳木斯)啤酒有限公司迁建扩产煤泥制备间工程 土方、基坑支护工程施工方案

煤泥制备间土方开挖、基坑支护施工方案

一、工程概况

1、工程名称:百威英博(佳木斯)啤酒有限公司迁建扩产工程 锅炉系统工程 2、工程地址:东风区工业园区 3、结构形式:混凝土基础+钢结构 4、建筑面积: 平方米

5、建设单位:百威英博(佳木斯)啤酒有限公司 6、勘察单位:哈尔滨市建院岩土桩基础工程公司 7、设计单位:中国中轻国际工程有限公司

8、施工单位:湖南省第六工程有限公司百威英博(佳木斯)啤酒有限

公司迁建扩产工程锅炉系统项目部

9、监理单位:哈尔滨国际工程建设咨询监理有限公司第三十七项目部 10、开工日期:2014年9月20日

二、编制依据

该施工方案编制的主要依据:招投标文件、设计图纸、本工程施工组织设计;建设部现行规范。主要规范、规程如下: 1、 设计图纸及技术资料、地址勘察报告 2、《岩土工程手册》建筑工业出版社1995 年

3、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

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4、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013 5、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 6、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)

7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002) 8、《建筑施工计算手册》江正荣编著

9、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98 10、《基坑降水手册》姚天强编著

11、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著

三、施工准备

1、学习和审查图纸,了解建筑物的平面尺寸和基础标高,掌握设计内容及各项技术要求,了解工程规模,结构形式、特点。地基持力层土质要求和承载力要求。阅读工程地质勘察报告,了解工程地质情况、土质情况、地下水情况、地下埋藏物情况等。

2、编制施工方案,研究制定现场场地平整、基坑开挖施工方案,计算降水井的数量和分布,以及土方开挖路线、顺序、范围、土方量等;确定基础底标高、边坡坡度、排水沟、积水井位置,以及挖出的余土堆放的具体形式和位置、施工机械设备的数量、型号等。

3、设置测量控制网,根据工程总平面图和净批准的规划图,根据建设单位给定的国家永久性坐标和水准点设置测量控制网,包括控制基线、轴线,和水平基准点,做好轴线的控制和校核。

4、准备施工机具、物资和人员,对挖土机械设备及车辆、辅助挖土设备进行检修、调配、试运转。准备好施工用材料,按施工平面图要求堆放。组织并配备土方施工所需的技术人员,管理人员,和技术工人,

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组织安排好作业班次。制定完善的技术岗位责任制度和质量保证体系。对施工人员进行施工技术和施工安全交底。

5、主要施工机具和设备:30反铲挖掘机一台,12T自卸车4辆。 四、基础挖土施工方案

1、根据地质勘查单位——哈尔滨市建院岩土桩基础工程公司给出的《岩土工程勘察报告》,本基坑地质状况如下:

场区地层主要由耕土、粉质黏土、粗砂和砾砂、圆砾组成。场地土类别为中硬类土,地表高差1.66米左右,地貌单元为松花江高漫滩, 静水位埋深为2.00~3.40米。 2、相关计算

本工程图纸设计基础底标高为-6.45米,自然地坪绝对标高为80.30米,低于设计±0.000标高1.50米,所以基底绝对标高为75.35米。基坑沿地坪向下最大开挖深度为4.95米。

本工程现场开阔,土方确定以大开挖方式进行,并采用放坡形式对基坑边坡进行保护,放坡比例为1:1,坡度45°。 (1)基坑边坡计算 参数信息:

坑壁土类型:粘性土

坑壁土的重度γ(kN/m3):20.00 坑壁土的内摩擦角φ(°):15.0 坑壁土粘聚力c(kN/m2):12.0 边坡的坡度角θ(°):45.0 挖方安全边坡计算:

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θ=45°>φ=15°,为陡坡。

H=2csinθcosφ/(γsin2((θ-φ)/2))=2×12×sin45×cos15/(20×sin2((45-15)/2))=12.235m。 土坡允许最大高度为12.235m。

示图1

实际开挖深度为h=4.95m,4.95m<12.235m。 (2)土坡稳定性计算

① 计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。

根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑

动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:a、土条自重。b、作用于土条弧面上的法向反力。c、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.35的要求。

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示图2 圆弧滑动法

② 计算公式

Ksj=∑{cili+[ΔGibi+qbi]cosθitanφi}/∑[ΔGibi+qbi]sinθ 式子中:

Ksj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值; ci --土层的粘聚力; li--第i条土条的圆弧长度; ΔGi-第i土条的自重;

θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角; φi --土层的内摩擦角; bi --第i条土的宽度; hi --第i条土的平均高度; q --第i条土条土上的均布荷载; ③ 计算安全系数

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将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Ksjmin: a、

计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 4.253 30.486 0.359 1.387 1.432 示意图如下:

示图3

b、

计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.395 41.405 1.269 8.165 8.263 示意图如下:

示图4

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计算结论如下:

第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Ksjmin= 4.253>1.350 满足要求! [标高 -0.950 m]

第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Ksjmin= 1.395>1.350 满足要求! [标高 -4.950 m] (3)降水计算 ① 基坑等效半径

矩形基坑:ro=0.29×(A+B)=0.29×(26+42)=19.72m ② 平均渗透系数

k=∑(ki×hi )/∑hi=(0.1×2+3×6+12×6.63)/(2+6+14.63)=6.682m3/d ③ 井点系统的影响半径R0

Sd= H1+s-dw=4.95+1-2=3.95m

Sw= H1+s-dw +ro×i =4.95+1-2+19.72×0.15=6.908m

潜水含水层:R=2Sw(kH)0.5=2×6.908×(6.682×14.63)0.5=78.109m R0=R+ro=78.109+19.72=97.829m ④ 井点管的长度

Hd≥H1+s+ro×i+h+l=4.95+1+19.72×0.15+0.2+1=10.108m ⑤ 基坑涌水量计算

基坑远离边界:Q=πk(2H-Sd)Sd/ln(R0/ro)=3.14×6.682×(2×14.63-3.95)×3.95/ln(97.829/19.72)=1310.373m3/d

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⑥ 井点管数量

n=1.1Q/q0=1.1×1310.373/300=5 ⑦ 集水管总长

矩形基坑:La=2×(A+B)=2×(26+42)=136m ⑧ 井点的间距

Ld=La/(n-1)=136/(5-1)=34m ⑨ 校核水位降低数值

q=πk(2H-Sw) Sw /(ln(R/rw)+Σ(ln(R/(2r0 sin(jπ/n)))))=3.14×6.682×(2×14.63-6.908)×6.908/(ln(78.109/0.3)+Σ(ln(78.109/(2×r0×sin(jπ/n)))))=342.69m3/d Si=H-(H2-q/(πk)×Σln(R/(2r0sin((2j-1)π

/2n))))0.5=14.63-(14.632-342.69/(3.14×6.682)×Σln(78.109/(2×r0×sin((2×j-1)×π/(2×n)))))0.5=4m≥Sd=3.95m 满足要求!

示图5

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⑩ 降水井点沿基坑坡顶两侧设置,如下图

示图6

3、土方开挖

在确定基础位置、标高和放坡比例后,计算出土方开挖边线,开始施工。土方开挖工程计划自2014年9月20日至9月21日进行,计划土方工程量约4000m³。

示图7

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机械开挖采用分层挖土方式,每层最大挖深不得大于1.0m。机械挖土距设计标高300mm时,停止作业,余下的300mm改用人工挖土,直至基底。

示图8

人工挖土和修整边坡时,必须戴安全帽、穿胶底靴或胶靴,相邻作业人员应至少保证3米的安全距离,不得对头挖土,挖土面积较大时,每人工作面不应小于6m,以防受到伤害。 4、基坑防护

土方开挖完成后,须沿基坑四周设置Φ48×3.5钢管、扣件安全防护拦杆。栏杆距基坑边缘(坡顶)的距离应大于1.0m,搭设高度为1.20m。采用深埋立柱,将钢管打入地面约0.5m~0.7m深,间距2.0米,设置三道栏杆,上杆距地高度为1.2m,中杆距地高度为0.7m,下杆距地高度为0.2m。防护栏杆绑扎密目式安全网进行封闭防护。

在每侧护栏上悬挂安全警示标志(如“禁止越过”),防护栏杆的四角悬挂红色标志。夜间应有红色安全灯。夜间施工应有足够照明,沿基坑周边每隔30m设置一组碘钨灯。

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同时,为解决施工人员上、下基坑,用Φ48×3.5钢管、扣件沿边坡搭设梯道,梯宽1000mm,梯道二侧设置900mm高扶手拦杆。梯道上下两端与预埋管件扣牢、拧紧固定。

示图9 示图10

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5、基坑开挖时,还应做好坑外排水工作,避免雨水流入基坑。在基坑顶设置300×300mm的排水沟,每隔25m或转角处设置1000×800×1000mm的砖砌砂井,经沉淀后排放至市政沙井。

基坑开挖至规定的标高后,在基坑底四周设置300×300mm宽的排水沟,转角处设置集水井,及时将坑底积水抽出,经沉淀过滤再排入市政管井。

示图11

6、为了保证施工安全,还应在基坑边缘和内侧设置相应的监测点,技术人员对边坡的土体稳定进行实时监测、记录,并根据监测数据,及时发现安全隐患和潜在的威胁,提前预警,防患于未然。项目部派专人每日巡视检查,对发现的隐患和存在的问题,及时进行整改和解决。

表一 水平位移监测精度要求(mm)

累计值D(mm) D<20 水平位移报警值 变化速率νD(mm/d) νD<2 监测点坐标中误差 ≤0.3 20≤D<40 ≤2νD<4 ≤1.0 40≤D≤60 D>60 4≤νD<6 νD>6 ≤1.5 ≤3.0

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表二 竖向位移监测精度要求(mm)

累计值S(mm) S<20 竖向位移报警值 变化速率νS(mm/d) νS<2 监测点测站高差中误差 ≤0.15 20≤S<40 ≤2νS<4 ≤0.3 40≤S≤60 S>60 4≤νS<6 νS>6 ≤0.5 ≤1.5 表三 坑底隆起(回弹)监测的精度要求(mm)

坑底回弹(隆起)报警值 监测点测站高差中误差 ≤40 ≤1.0 40~60 ≤2.0 60~80 ≤3.0

示图12

五 、质量要求

1、土方开挖时设专人负责测量控制开挖深度,不得超挖。 2、保证开挖边线的准确。 3、保证放坡坡度系数。 4、土方开挖工程质量检验标准。

表四 土方开挖工程质量检验标准(mm)

允许偏差或允许值 项序目 号 项目 柱基 挖方场地平整 管 13

检验方法 地(路)

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基坑基槽 1 工程项目 3 2 标高 长度宽度 (由设计中心线 向两边量) 边坡 -50 +200 -50 人工 ±30 机械 沟 面基层 ±50 -50 -50 水准仪 +300 -100 +500 +10-150 0 经纬仪或 用钢尺量 设计要求 观察或用 坡度尺检查 用2m泵尺一般项1 表面平整度 20 20 50 20 20 和楔形塞尺检查 目 2 基底土性 设计要求 观察或 土样分析 六、基础挖土施工注意事项

1、挖土机开挖土方时,应按照作好的开挖灰线开挖,不得擅自更改开挖路线,驾驶员应听从现场技术人员指挥。

2、挖土机沿挖方边缘移动时,机械距离边坡上缘的宽度,不得小于基坑深度的1/2。

3、挖掘机挖土采用分层形式开挖,实时控制边坡角度和挖土深度(每层最大挖深不得超过一米),每挖完一层,由人工对边坡进行修护,技术员进行复尺,合格后进行下层开挖。

4、土方开挖时机械挖土按设计标高预留300mm,待以后进行人工清理,

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以免扰动地基土。

5、机械开挖过程中,如遇见边坡有大块石块、土块、砼块等,为保证施工的安全,挖掘机随即挖掉,以免影响正常施工。

6、挖土施工前要做好充分的准备工作,如施工测量放线的复核工作,工具设备的检修工作,要充分了解地下土质情况,地下障碍物情况,地下水情况,以便制定相应的施工方案和技术措施。还须向施工人员进行施工技术安全交底,内容包括:基坑挖土深度,边坡坡度,质量安全注意事项等。

7、基坑开挖的程序是:测量放线→切线分层开挖→排降水→修坡→平整→留足预留土层等,挖土是应自上而下,分层、分段进行,边挖边检查坑底宽度及坡度,不够时及时进行修整,直至设计标高,再进行一次修坡清底,检查坑底宽度和标高要求坑底凹凸不超过50毫米。 8、挖土时要注意不得碰动龙门板,也不得将其埋上。挖土时要严格按施工放线人员放好的标志线进行开挖,挖土的深度,宽度,坡度要按技术人员的要求进行施工。挖出的余土要按项目部指挥人员的要求,直接装车外运到指定地点。

9挖土时当遇到不明障碍物如,地下管道,电缆,坑道,墓穴,及其他情况时要及时通知项目部有关人员,及时做出处理措施后方可继续施工。

10、机械挖土时标高误差较大,挖土施工时每个班次要设专人负责挖土标高抄测工作,跟班作业,及时抄测挖土深度,另外选择五名工人在挖掘机挖土时,随时清理基底浮土,用挖掘机运出坑外。 基坑挖至设计深度时,应对坑底进行抄平、修整。

11、基坑开挖完毕应由施工单位、设计单位、监理单位、或建设单位、质量监督部门等有关人员到现场进行检查,鉴定验槽,核对地质资料,

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检查地基土与工程地质报告设计图纸要求是否符合,有无破坏原状土结构或发生较大的扰动现象,必要时采用钎探检查,经检查合格填写基坑验槽记录,进行下步施工。

12、地下工程施工完毕后,要及时进行基础回填土施工,回填土时要按设计要求,选择砂土和卵石级配回填,并分层用打夯机夯实,每层厚度不大于300毫米。压实系数 ≥0.94,回填土含水率应控制在8﹪—12%.之间。

七、检查验收

1、基坑开挖完毕,应按规定对土方开挖工程的质量进行检查,经检查合格后方可进行下一步工作。 2、基坑放坡坡度、边坡防护。 3、验收时应具备下列文件:

(1)根据编制依据相关文件法规要求所形成的专项施工方案设计文件。

(2)土方开挖工程的施工记录及质量检查记录。 (3)土方开挖过程中出现的重要问题及处理记录。 (4)土方开挖工程的施工验收报告。 (5)基坑监测记录。

八、成品保护

1、 挖运土方时应注意保护定位标准桩、轴线引桩、标准水准点,并定期复测检查定位桩和水准基点是否完好。

2、土方开挖时,应防止临近已有建筑物或构筑物、道路、管线发生下沉和变形。必要时与设计单位或建设单位协商采取防护措施,并在施工中进行沉降或位移观测。

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3、施工如发现有文物或古墓等,应妥善保护,并应及时报请当地有关部门处理后方可继续施工。如发现有测量用的永久性标桩或地质、地震部门设置长期观测点等,应加以保护。在敷设有地上或地下管线、电缆的地段进行土方施工时,应事先取得有关管理部门的书面同意,施工中应采取措施,以防止损坏管线,造成严重事故。 4、挖土时应对边坡支护结构做好保护,以防碰撞损坏。

九 、安全措施

1、对现场内的地下电缆线应采取有效的保护措施。 2、挖掘机司机持证上岗,禁止酒后驾驶进行施工作业。 3、现场作好排水措施,防止雨季施工雨水带来的安全隐患。 4、基坑周边严禁超堆荷载。

5、软土基坑必须分层均衡开挖,层高不宜超过1m。

6、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。

十、环境、职业健康、安全管理措施 1、环境管理措施

(1)土方运输必须使用密闭式运输车辆,不超载,避免运输中遗撒。 (2)施工现场出入口处设置沉淀池和简易洗车装置,出场时必须将车辆清理干净,洗车污水经沉淀后可循环使用或用于洒水降尘。 (3)施工现场土方应集中堆放,用密目网满覆盖或采取固化等措施,避免大风天气造成扬尘。

(4)施工垃圾、生活垃圾应定期清理,以免污染环境。 (5)施工现场提倡文明施工,建立健全控制人为噪声的管理制度,尽量避免人为的大声喧哗,增强全体施工人员防噪声扰民的自觉意识。

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(6)临时食堂设隔油池,每月清理浮油杂物不少于三次,污水经过滤、沉淀、隔油后排人市政污水管线。

(7)在施工中,发现不明物体或工程,应立即停止作业,待弄清情况,采取必要的措施后,才可继续施工。 2、职业健康、安全管理措施

(1)工程施工前,应编制土方开挖方案,绘制土方开挖路线图,确定开挖方式、路线、顺序、范围、边坡坡度、土方运输路线,堆放地点及安全技术措施等以保证挖掘、运输机械设备安全作业。同时还应了解和掌握土方区域下方是否有隐蔽工程或埋设的管线,制定合理的挖掘方案、应急措施。

(2)挖掘机工作前,应检查油路和传动系统是否良好,操纵杆应置于空挡位置;工作时应处于水平位置,并将行走机构制动,工作范围内不得有人行走。挖掘机回转及行走时,应待铲斗离开地面,并使用慢速运转。往汽车上装土时,应待汽车停稳,驾驶员离开驾驶室,并应先鸣号,后卸土。铲斗应尽量放低,不得碰撞汽车。向汽车上卸土应在车停稳定后进行,禁止铲斗从汽车驾驶室上越过。挖掘机停止作业,应放在稳固地点,铲斗应落地,放尽贮水,将操纵杆置于空挡位置,锁好车门。挖掘机转移工地时,应使用平板拖车。

(3)挖掘土方应自上而下进行,不可掏空底脚,以免塌方,造成重大伤亡事故。

(4)机械施工区域禁止无关人员进入场地内。挖掘机工作回转半径范围内不得停留或进行其他作业。夜间施工作业,机上及工作地点必须有充足的照明设施,在危险地段应设置明显的警示标志和护栏。 (5)基坑开挖时,如发现边坡裂缝或不断掉土块时,施工人员应立即撤离操作地点,并应及时分析原因,采取有效措施进行处理。一旦挖

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到不明物体,应立即停止施工并向公司或建设单位报告,根据情况进行人员疏散或紧急撤离,对现场进行保护,严禁私自冒险处理。 (6)基坑开挖中,随着深度进展,保持原有放坡坡度始终不变,坡顶2米之内禁止存放土方。

(7)已挖完或部分挖完的层段,应验算边坡稳定,仔细观察边坡土质情况,如发现异常情况,应及时处理或排除险情后方可继续施工。 (8)挖掘机行走和自卸汽车卸土时,必须注意上空电线,不得在架空输电线路下工作;如在架空输电线一侧工作时,在110~220kV电压时,垂直安全距离为2.5m;水平安全距离为4m~6m。

(9)挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥;所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶,防止撞车。

(10)采用人工开挖或修整边坡、清土时,使用镐、锹的人相互间应保持一定距离,两人操作间距应大于3m,不得对头挖土;挖土面积较大时,每人工作面不应小于6m。挖土应由上而下,分层分段按顺序进行,严禁先挖坡脚或逆坡挖土,或采用底部掏空塌土方法挖土。 (11)基坑开挖完成后,距坡顶边缘至少1.0米处搭设符合要求的安全防护栏杆,悬挂安全指示标志,夜间在基坑四角加设红色警示灯。防护栏杆设置两处开口,作为出入基坑的通道口,人员上下基坑处应搭设符合安全要求的梯道。

(12)按要求在坡顶和坡脚设置合理的排水设施,避免因水浸影响边坡稳定,造成塌方等伤害。

(13)在完成的基坑上,设置合理的监测网点,技术人员实时对各点位进行水平、竖向、基底隆起等数据进行监测,超出预警值及时撤离施工作业人员,启动应急预案。

(14)基坑的临边防护和排水设施要符合安全规范要求,禁止为了施

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工方便擅自拆除或破坏,所有防护设施均落实专人进行巡查。 (15)遇七级以上大风或雷雨、大雾天时,挖掘机应停止作业,并将臂杆降至30°~45°。 十一、应急救援预案 1、基坑支护重大危源分析:

(1)土方开挖过程中,土坡坍塌、滑坡 (2)基坑周边边坡土质差无防护造成的坍塌 (3)基坑周边无防护造成的坠落及打击组织机构 2、组织机构 总 指 挥: 副总指挥: 成 员: (1)职责和分工

① 总指挥负责事故应急救援的全面组织、指挥、协调工作。并负责调集人力、物力投入应急救援工作,向公司报告工作。

② 副总指挥协助总指挥组织、指挥救援工作。总指挥不在时代行总指挥的职责。

③ 成员负责现场事故第一时间内的应急救援工作和向有关部门求援,并在救援过程中负责提供力所能及的人力、物力。

④ 发生事故时全面启动应急救援预案,全力投入事故应急救援工作。(2)准备工程

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湖南省第六工程有限公司百威英博(佳木斯)啤酒有限公司迁建扩产工程锅炉系统项目部

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① 物资:基坑施工期间在现场靠近西面的空地上配置砂袋、钢管、木枋、水泥等材料,铲运机。

② 经费:工地项目部保证应急救援装备、材料所需经费的落实。 ③ 人员:应急救援机构人员变动时,要及时进行调整和补充。 (3)应急预警系统

① 监测员发现监测项目超过预警值时,立即将情况向项目经理汇报,同时启动应急救援预案。项目部及时通报建设、项目管理公司、设计、监理公司等有关部门。

② 公司有关人员接到报告后立即派技术人员到现场协助处理。 (4) 应急救援措施

① 当支护结构地面出现裂缝时,及时用水泥砂浆封堵。

② 当支护结构出现渗漏水时,采取粘土、水泥土浆液等材料堵漏止水。 ③ 当基坑支护结构变形超过允许值或有失稳前兆时,立即采取相应加固措施。

④ 当坑边土体严重变形,且变形速率持续增加有滑动趋势时,应立即采用砂包回填,反压坑脚,待基坑稳定后再作处理。

⑤ 边坡发生较大沉降或土体位移较大时,坡顶卸载,坑内停止挖土作业。

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