高速公路土石方开挖施工.doc

土石方开挖方案1、 土方开挖1）施工前应仔细查明地上、地下有无管线，对本合同段中的照明、输电线路，施工时应查明其平面位置和高度，对施工有影响的应提前拆除。对本合同段中的通信光缆，施工时与电讯局联系，应予以重点保护，对其它地下管线，查明其位置和埋设深度，还注意开挖边界以外的建筑物是否安全。2）开挖前，首先测量放线，依据设计挖深及边坡坡率推算测出开挖边界，并及早完成截水沟的修建。由高到低，从上而下，由外向里逐层开挖，最后刷坡至边坡线，严禁掏底开挖。3）剥除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层，弃运于监理工程师指定地点或弃土场。4）在路堑施工前，根据现场收集到的情况，核实的工程数量，工期要求，施工难易程度和人员、设备、材料编制实施性施工组织设计，报监理工程师审批。5）根据测设路线中桩，设计图表定出路堑堑顶边线、边沟位置桩，在距路中心一定安全距离设置控制桩。6）路堑开挖前，利用人工或推土机清除地表不宜用作填方的植被，修筑截水沟，施工最好避开雨季，及时做好排水工作。7）开挖前，进行测量放线，依据设计挖深及边坡坡率推算测出开挖边界，并及早完成堑顶截水沟的修建。由高到低，从上而下，由外向里逐层开挖，最后刷坡至边坡线，严禁掏底开挖。剥除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层。11上层11剖面分层横向开挖法示图 8）短而深的地段采用分层横向开挖法，每层34米。若以挖作填，运距较近时（2050米），用推土机进行，运距较远时用推土机堆积，采用装载机配合自卸汽车运土，边开挖边修边坡、边填土边摊铺碾压。纵向开挖法示图9）长而深的路堑采用纵挖法，先沿路堑纵向挖掘通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此纵向开挖至路基标高。10）对于土方量比较集中的深路,可采取双层纵向通道掘进法。即先沿路堑纵向挖掘出一条通道，然后再沿此通道两侧进行拓宽，既可避免单层深度过大，又可扩大作业面，同时对施工临时排水可用作导沟。双层纵向通道开挖法示意图6523498101171第1层通道第2层通道11）单层横向全宽掘进方法。路堑开挖较浅时，对路堑整个宽度，沿路线纵向一端或两端向前开挖。12）双层二次横向全宽掘进方法，人工挖掘时每层高度一般为15m20m(最大)，当路堑较深，横向全宽掘进亦可分为两个或两个以上的阶梯，同时分层进行开挖。每层阶梯留有运土路线，并注意临时排水。（如图所示），（a）为横剖面，（b）为平面，、为开挖层次。a）b）(b)(a)双层二次横向全宽掘进法示图2 、一般石方路基开挖1）石方开挖根据岩石的类别，风化程度和节理发育度等情况采取不同的方法，软石和强风化石采用机械开挖，人工配合修整；坚硬岩石采用微差爆破法，以小型松动控制爆破为主，严禁过量爆破。当石方开挖接近坡面时，采用光面爆破。当挖方段为单边坡石质路堑。施工时采用光面、预裂爆破；当挖方路段为双边坡石质路堑时，采用纵向挖掘法施工，并分层在横断面中部开挖出每层通道，然后横断面两侧采用光面预裂爆破。2）石方开挖爆破施工时，自上而下分层进行，注意保持边坡的稳定，严禁因爆破引起图纸规定以外松动部分的岩石，若出现了滑塌情况，应清除并用浆砌片石补砌，对本标段的高边坡，在坡顶埋设观测点，看是否有位移情况发生。3）爆破后石方的运送，采用推土机或装载机、挖掘机配合自卸汽车运输。4）石质路堑的路床顶标高，应控制在规范允许范围内，并满足图纸要求，高出部分人工凿平，超挖部分按监理工程师批准的级配碎石回填并碾压密实稳固。5）开挖石方尽量考虑利用，减少弃方，用作填方使用的粒径偏大的石块在开挖位置二次爆破，待粒径满足填方要求后，运至填方路段。严禁将超粒径石块运到填方路基上爆破解小或机械破碎。6）石方爆破作业A 爆破安全控制标准本工程爆破安全主要以爆破振速和噪声来控制。靠近民宅附近振速小于5/s，噪音平均85db。B 主要施工方法及操作要点a 最大段允许装药量控制最大段允许用药量以允许爆破震动速度来控制，由萨道夫期基公式Q=Rm(v/k)am进行计算，其中K、a需在施工过程中对小药量爆破实侧的数据进行回归分析重新标定，标定前爆破设计时K、a则按爆破安全规程根据岩层状况选取。b 爆破器材：炸药采用乳化油炸药，每卷200g，两边坡爆破采用专用光堵 塞测试震速网络联接、警戒爆 破成果分析设置测震装置平整场地购置爆破器材准备施工机具技术培训方案报批施工准备钻 孔监 理现场调查地下设施附近建筑物电力、通信线其它特殊要求爆破设计确定爆破技术方案确定爆破参数试爆、修正参数制定安全防护措施确定施工机械路基爆破施工工艺框图爆炸药，雷管采用非电毫秒雷管。c 装药结构：两边坡眼采用不耦合装药结构，辅助眼采用耦合装药结构。d 起爆方式：采用非电起爆方式，高段位分段微差控制爆破技术。e 爆破参数确定：本工程在参数选取过程中综合运用工程类比、计算两种方法，结合我单位承建工程的成功爆破经验和本工程实际情况予以确定。爆破参数还将在以后施工中根据现场试验调整。预裂爆破设计参数表钻孔直径孔间距超钻堵塞长度孔底加强装药段长线装药密度(mm)S(m)J(m)L1(m)L2(m)q1(kg/m)901.01.01.01.51.01.50.30.4400.50.50.60.80.50.80.150.25注：孔底加强装药段范围内的线装药密度增加23倍f 炮眼位置选择 炮位设计充分考虑岩石产状、岩石类别、节理发育程度、岩石溶蚀情况等，炮孔药室避开溶洞和大的裂隙。 避免在两种岩石硬度相差很大的交界面处设置炮孔药室。非群炮的单炮或数炮施爆，炮孔选在抵抗线最小、临空面较多，且与各临空面大致距离相等的位置，同时为下次布设炮孔提供更多的临空面(或称自由面)。群炮炮眼间距，根据地形、岩石类别、炮型等确定，并根据炮眼间距、岩石类别、地形、炮眼深度计算确定每个炮眼的装药量和炸药种类。对于群炮，分排或分段采用微差爆破。g 爆破震动监测：采用北京矿冶研究总院研制的DSVM-2A型振动测试仪及与之配套的分析软件，可以实现波形恢复，显示最大速度值、最大加速度值，以及最大位移值，概率密度分析，频谱分析等。根据监测分析结果来实现爆破振动控制及控制爆破信息化施工。h 爆破安全保证措施：选用导爆管非电起爆系统，该系统能根据所要选择分段起爆数和微差间隔时间，使爆破震动降低到最低限度。采用微差爆破技术，短进尺、弱装药、孔内分段微差延时起爆，减少最大段药量。采用高段位控爆技术，尽量减少应力波叠加，降低对周围震动影响。加强爆破震动监测，根据监测住处及时反馈，调整钻爆参数。作好安全防护工作。设立专门爆破领导组织机构。成立爆破小组专职负责爆破施工。加强对爆破器材的管理和规范施工。3 、深挖路堑石方开挖采取浅孔松动和深孔控制爆破相结合的方法,严禁装药过量爆破。在靠近村庄位置设立钢管端排架以保护环境和居民的安全。边坡随开挖随防护，爆破引起的松动岩石及时清除，力求边坡平顺光滑，无明显的凸凹不平，边坡突出的个别欠挖部分用风镐剥离。炮孔用“炮被”覆盖，并用编织袋装土压在“炮被”上，防止飞石。清碴采取机械挖装运，人工配合，加快施工进度，提高工效。路堑石方开挖，根据路堑深度、开挖规模及地质情况分别采用浅孔爆破、深孔爆破，其孔网布置见台阶爆破孔网参数图。石方路堑边坡采取光面爆破。石方开挖量不大的地段采取控制松动爆破。针对不同的爆破类型及地质情况选定爆破参数及爆破形式。施工时根据实际条件进行爆破设计调整修改，以达到更好的爆破效果。hbaL1 L2LaWPCH台阶爆破孔网参数图1）深孔爆破深孔爆破用于石方开挖大、路堑高深、便于潜孔钻机施工、周围无居民的路堑施工。深孔爆破采取潜孔钻机钻眼，有助于加快工程进度，充分发挥机械施工优势。深孔爆破采用台阶开挖形式。深孔爆破主要确定炮眼孔径d、底板抵抗线WP、炮眼深度L、炮眼间距a、排距b、装药量计算和炮眼布置形式。深孔台阶高度的确定H5m，一般710m，孔径d大于75mm，深孔台阶爆破设计主要确定以下参数：最小抵抗线WP采用下式计算：WP=(3045)d(m)炮眼深度L根据岩石软硬情况确定，对于松软岩L=(0.81.0)H，不宜超钻；硬岩可以取L=1.1H。炮眼间距：a=(0.71.3)WP；炮眼排距：b=(0.81.0)WP；多排炮孔按梅花形或平行布置，使爆破后的岩块大小均匀。爆破时，采用电雷管微差起爆，同排炮孔采用同一段别的电雷管，以达到同排炮孔同时起爆的目的，邻排炮孔微差间隔起爆，以提高爆破效果。装药量的计算公式如下：前排炮孔 Q=qWpaH后各排炮孔 Q=(1.151.3)qabHq单位用药量(kg/m3)，一般q=0.30.4kg/m3，具体数值还要通过现场试爆确定。2）浅孔爆破设计浅孔台阶爆破用于较浅石方路堑，以及难以采取深孔爆破、开挖规模量小的深路堑。浅孔爆破采取空压机、凿岩机进行施工。台阶高度H为2m，浅孔台阶爆破设计主要确定以下参数：底板抵抗线WP、炮眼深度L、炮眼孔径d、炮眼间距a、炮眼排距b、装药量计算和炮眼布置形式。WP取0.61.2m，岩石坚硬取较大数值。炮眼孔径d为人工钻眼，炮眼孔径一般为3850mm。炮眼深度L根据岩石软硬情况确定，对于松软岩L=(0.81.0)H，不能超钻；硬岩可以取L=1.1H。炮眼间距a=(1.01.5)WP，炮眼排距b=(0.91.0)a。炮眼布置，多排炮孔按梅花形或平行布置，使炸下的岩块大小均匀。爆破时，采用电雷管微差起爆，同排炮孔采用同一段别的电雷管，以达到同排炮孔同时起爆的目的，邻排炮孔微差间隔起爆，以提高爆破效果。装药量的计算公式如下：前排炮孔 Q=qWPaH后各排炮孔 Q=(1.151.3)qabHq单位用药量(kg/m3)，一般q=0.30.4kg/m3，具体数值还要通过现场试爆确定。3）松动爆破松动爆破适用于路堑开挖底部和石方开挖量较小、岩层节理发育的路堑。松动爆破药包装药量计算：Q=fnKW3fn药包性质系数，根据爆破目的和要求，通过试验或经验数据选取，初取值可按：多面临空或陡岩上用减弱松动药包时，fn=0.1250.44；平坦地形用正常松动药包时，fn=0.44；堑内爆破完整岩石用加强松动药包时，fn=0.41.0；K单位炸药用量(kg/m3)，一般K=1.01.8kg/m3。W最小抵抗线(m)；松动爆破药包的间距a(m)应根据W和选取的N值确定：多面临空或陡壁：a=(0.80.9)Wn2+1 ；平坦地形拉槽：a=(0.81.0)W；斜坡或阶梯地形：a=(1.02.0)W；n炮孔排数；当地面较陡、岩层较破碎时取较大值。4、边坡光面爆破石方路堑边坡采取光面爆破，在主体开挖完成后进行。采取弱性装药结构或低威力低爆速的炸药，以保证边坡稳定，坡面平整。光面爆破参数选择主要包括：钻孔直径d，孔距a，抵抗线厚度w(m)，孔深L(m)，Rb岩石抗压强度(Mpa)，单位炸药消耗量q。钻孔直径：d=3845mm。孔距：a=(1016)d(m)。装药量Q=(a+w)L10Rb (g)；K17+600K17+850路基开挖靠皖赣铁路和居民区、K19+300K19+700紧靠S215省道及居民区以及A匝道AK1+100AK1+300段路基靠居民区，是路堑开挖及附近安全的难点工程。钻爆设计需周密考虑，合理选择参数。炮孔参数的选择纵、横向台阶高度H取2m，主炮孔排距b（W）1/2H，取b=1.0m，炮孔间距a=1.0m，炮孔深度L=H+0.1H=2.2m（垂直打眼），炮孔为矩形分布。边炮孔同为垂直打眼，炮孔深度L也为2.2m，沿路线主炮孔布 3个炮孔的长度，则边炮孔布置4个。光爆孔沿边坡坡度打斜孔，其孔深L=2.3m，也是主炮孔布3个孔的长度，则光爆孔布4个。开挖宽度按4m设计，沿路线布置炮孔为5列，其炮孔分布示意见台阶上炮孔分布图。公路主炮孔开挖轮廓线台阶光爆孔设计边坡坑蒙拐骗狗屁不通江湖骗子文字输入：张文松绘图：于晓明音响：宁远思边炮孔水沟台阶上炮孔分布图炮孔装药量计算每个炮孔装药量计算公式为Q=qabH式中的q为单位耗药量，对于该工点的岩石，q取0.30.35kg/m3比较适度,爆破后的岩石开裂松动便于人工清方。主炮孔每个炮孔装药量按上述计算，而光爆孔和边炮孔的装药量为主炮孔的70%左右。主爆孔和光爆孔采取间隔装药，边炮孔仅为底部装药。间隔装药间隔介质和炮孔填塞物均使用一定湿度的粘土。炮孔堵塞用木棍捣固密实。起爆网路：针对环境特点该扩堑工点石方控制爆破必须有效地控制飞石、滚石和滑石，设计起爆网路同一列（沿路线走向）炮孔均安装同一段别的毫秒雷管，列与列之间跳段起爆，然后用连通管把炮孔中的导爆管连接起来。例如3列炮孔的起爆网路如同列同段间微差起爆网络图图所示。光爆孔第5段毫秒雷管边炮孔第7段主炮孔第3段边坡线 连通管 导爆管同列同段间微差起爆网络图5、安全防护：A炮孔防护防止爆破飞石造成危害的重要措施是加强对炮孔的覆盖，炮孔用“炮被”覆盖，并用编织袋装土压在炮被上，炮被为汽车旧外胎加工编制而成。B架设钢管排架 排架搭设采取靠壁式，以降低爆破后的石块对排架的冲击，扩堑开挖高度小于10m时，采取单层钢管排架，扩堑开挖高度大于10m时，采取双层钢管排架，钢管排架间距为1.0m，每层排架钢管竖杆间距为0.61.0m，横杆间距为1.0m，排架顶部35m范围内用竹排进行全封闭，并随开挖而逐步下移，立杆与立杆之间套管联接，立杆与横杆之间用扣件联接，联接处设22.5m25的锚杆，采用锚固剂固定于岩壁上，立柱底部150#砼固定，顶部用16钢丝绳过钢管拉至开挖线15m以外的地垄上。钢管排架见钢管排架示意图。201001506m长40钢管竹板夹22锚杆40钢管撑杆C20混凝土22锚杆22钢丝绳 地锚公路中线22锚杆竹板夹坡面撑杆锚杆示意图说明：1、每隔12-15m埋设枕木做地锚，4根枕木一组，间距0.7m，上、下档木各用2根枕木；2、纵横间钢管交叉采用扣件联结；钢管采用搭接，搭接长度1.5m；3、单位：cm 钢管排架示意图6、 施工注意事项1）石方开挖必须保证边坡的稳定，严禁使用大爆破。2）石方爆破施工前，必须施爆前14天，将施工方案报监理工程师审批。按施工规范要求和监理工程师批复后的方案组织施工。3）对本标段的石方爆破施工，必须采用小型松动控制爆破，设置钢管排架、铺设竹排防护，确保该段建筑及人员的安全。测 量 放 线开 工 报 验爆破组织设计施 工 准 备钻孔、检查装 药 填 塞起 爆清 运平 整 路 槽循环开挖至设计标高人、料、机准备测 量 布 孔处理危石石方路基开挖施工工艺框图边 坡 修 整4）路堑开挖过程中和开挖后，随时注意路堑边坡的稳定，观测其变化，发现险情及时处理，并上报监理和业主，保证施工安全。