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顺层路堑施工作业指导书

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顺层路堑开挖施工作业指导书

一、 顺层路堑防护设计
顺层路堑在西南地区分布较广, 顺层路堑防护设计一般采取顺层清方后, 同时设置抗滑桩、 锚索桩、 土钉墙等多种防护措施进行支护。
二、 顺层路堑施工技术措施
1、 顺层石质路堑的施工设备选型与配合
根据不同段落顺层石质路堑防护工程的特点和作业要求, 以及计划工期的安排, 经过多方比较, 通瓽在施工中采取以下几种设备组合。
（1） 设有挂网喷锚防护的顺层石质路堑机械设备配置情况。
设有挂网喷锚防护的顺层石质路堑, 岩石的整体性较好, 按顺层清方后, 坡面能保持自稳, 所需设备主要为土石方挖运设备和喷锚作业设备, 设备组合如下:
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
CAT-320
台
1

2
装载机
ZLC50C
台
1
侧卸
3
推土机
上海120
台
1

4
自卸汽车
EQ3141G
台
5

5
自卸汽车
CA3235PKT
台
3

6
内燃空压机
VY-12/7
台
1

7
风枪
YT-30
台
4

8
风稿

台
5

9
砼喷射机
TK961
台
1
湿喷机
（2） 设有土钉墙防护的顺层石质路堑机械设备
设有土钉墙防护的顺层石质路堑施工时, 由于该种防护对应的路堑风化严重, 自稳能力极差, 开挖工序并非重点工序, 而土钉墙施工工序是该种顺层石质路堑施工的重点, 故土钉墙施工设备的选择尤为重要, 其性能不但要满足单纯作业要求, 还需满足时效性要求。该种顺层段落设备组合如下:
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
CAT-320
台
1

2
装载机
ZLC50C
台
1

3
推土机
宣化140-1
台
1

4
自卸汽车
EQ3141G
台
4

5
自卸汽车
CA3235PKT
台
4

6
电动空压机
ZL2-10/8
台
1

7
风枪
YT-30
台
4

8
风稿

台
4

9
潜孔钻机
YQ100C
台
1

10
对焊机
UN-150
台
1

11
注浆泵
YSB-4
台
1
活塞式
12
砼喷射机
TK961
台
1
湿喷机
13
钢筋切割机
AJ40-1
台
1

14
移动电站
120KW
台
1

( 3) 设有抗滑桩及桩间浆砌护墙防护的顺层石质路堑施工机械设备
设有抗滑桩及桩间浆砌护墙防护的顺层石路堑施工时, 其重点设备是土石方开挖设备和砼生产设备, 该类型顺层路基段落施工机械设备配置如下:
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
CAT-320
台
1

2
装载机
ZLC50C
台
1
侧卸
3
推土机
宣化140-1
台
1

4
自卸汽车
EQ3141G
台
4

5
自卸汽车
CA3235PKT
台
4

6
电动空压机
ZL2-10/8
台
1

7
风枪
YT-30
台
5

8
风稿

台
8

9
砼拌合站
JDY500+LCS800A
座
1

10
钢筋切割机
QJ40-1
台
1

11
电焊机
B×500
台
2

12
砂浆搅拌机
JZ350
台
1

13
卷扬机
1.0T
台
5

14
移动电站
120KW
台
1

( 4) 设有锚索桩及桩间浆砌护墙防护的顺层石质路堑施工机械设备
设有该种防护的顺层石质路堑, 坡面风化较重, 自稳能力较差, 特别是山体的侧压力较大, 施工中的重点是开挖设备和锚索施工设备。该类型段落的设备配置如下表:

序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
CAT-320
台
1

2
装载机
ZLC50C
台
1
侧卸
3
推土机
上海140-1
台
1

4
自卸汽车
EQ3141G
台
3

5
自卸汽车
CA3235PKT
台
3

6
电动空压机
ZL2-10/8
台
1

7
风枪
YT-30
台
4

8
风稿

台
5

9
砼拌合站
JDY500+LCS800A
座
1

10
钢筋切割机
QJ40-1
台
1

11
电焊机
B×500
台
1

12
潜孔钻机
CLQ-15
台
1

13
注浆泵
YSB-4
台

活塞式
14
千斤顶
YCW200
台
1

15
电动油泵
ZB4-500
台
1

16
卷扬机
1.0T
台
1

17
移动电站
120KW
台
1

( 5) 、 设有抗滑桩、 锚索桩与桩间土钉墙联合防护的顺层石质路堑施工机械设备
该种联合防护段落的顺层石质路基稳定性极差, 且开挖深度大, 出露的岩面风化严重, 开挖后山体的侧压力大, 是本标段顺层路基施工最复杂的一类型, 对施工中所采用的开挖设备、 土钉墙施工设备和锚索设备的性能要求较高。施工中采用的设备配备见下表:
序号
名称
型号
单位
数量
备注

1
挖掘机
CAT-320
台
1

2
装载机
ZLC50C
台
1
侧卸
3
推土机
上海140-1
台
1

4
自卸汽车
EQ3141G
台
3

5
自卸汽车
CA3235PKT
台
3

6
电动空压机
ZL2-10/8
台
1

7
风枪
YT-30
台
5

8
风稿

台
5

9
潜孔钻机
CLQ-15
台
1

10
电焊机
B×500
台
1

11
对焊机
UN-150
台
1

12
注浆泵
YSB-5
台
1
活塞式
13
砼拌合站
JDY500+LCS800A
座
1
湿喷机
14
钢筋切割机
QJ40-1
台
1

15
千斤顶
YCW200
台
1

16
电动油泵
ZB4-500
台
1

17
卷扬机
1.0T
台
1

18
移动电站
120KW
台
1

2、 顺层石质路堑的施工工艺
( 1) 进行现场踏勘, 核实开挖段岩石产状和节理发育情况及地质地貌情况。
( 2) 施作顺层开挖段路堑天沟和截水沟, 以减小地表水对坡面的影响。
（3） 确定施工顺序及开挖长度。
（4） 按确定的开挖段长度采用台阶浅孔爆破方法进行开挖作业。
（5） 根据岩层性状和开挖断面宽度, 确定炮孔深度、 炮眼方向、 炮孔间距、 装药深度及装药量等具体参数, 进行开挖爆破作业。
（6） 及时清刷坡面, 控制好超欠挖情况和坡面平整度。
（7） 根据变化的情况, 调整爆破参数, 进行下一循环的爆破作业。
（8） 根据相应的防护措施, 及时施作相对应的坡面防护。
（9） 完成前一开挖段落或分层高度的防护作业后进行下一段落或层次的开挖循环作业。
（10） 检测、 检验防护措施或手段的有效性, 确定相关参数, 分析总结经验和教训, 进行下一段落的施工作业。
3、 合理爆破参数的确定
（1） 台阶高度H
本标段所有顺层清方时, 所选用的钻孔机械为风枪或风稿, 炮孔直径d=34mm, 钻孔深度分以下几种情况。
①设有挂网喷锚坡面防护的顺层段, 台阶高度H=3m, 超钻深度h=uwp, 取h=0.2m, 即钻孔深度3.2m。
②设抗滑桩或锚锚索防护的顺层段, 台阶高度H=2m, 超钻深度h取0.1m, 即钻孔深度2.1m。
③设有土钉墙或有土钉墙措施的联合防护的顺层段台阶高度H=1.0m, 钻孔时不得超钻。
（2） 装药深度
① 台阶高度为3m时, 钻孔装药深度为2m。
② 台阶高度为2m时, 钻孔装药深度为1.3m。
③ 台阶高度为1m时, 钻孔装药深度为0.65m。
（3） 同排炮孔间距a
① 台阶高度为3m时, 同排炮孔间距a取1.2m。
② 台阶高度为2m时, 同排炮孔间距a取1.4m。
③ 台阶高度为1m时, 同排炮孔间距a取1.5m。
（4） 多排炮孔及排间距b
顺层开挖时, 若同一台阶的宽度较大, 则采用多孔炮孔布置, 炮眼采用梅花形布孔, 施工爆破时采用非电毫秒延时雷管起爆。
① 台阶高度为3m时, 排间距b取1.1m。
② 台阶高度为2m时, 排间距b取1.2m。
③ 台阶高度为1m时, 排间距b取1.3m。
（5） 单个炮孔装药量Q( Kg)
前排炮孔Q=qQWpaH, 后各排炮孔Q=( 1.15～1.3) qWpBh
式中: Wp—台阶浅孔爆破底板抵抗线(m)
a、 b—分别为炮孔间距、 排距( m)
H—台阶高度( m)
q—台阶浅孔爆破正常松动药包的单位用药量( kg/m3) ,q=0.33K,其中K为单位用药量。
①当台阶高度为3m时, 本标段顺层岩石一般为泥灰岩、 次坚石, 前排炮孔单孔装药量Q=0.33×1.2×1.1×1.2×3=1.57(kg),后各排炮孔单孔装药量Q=1.25×0.33×1.15×1.0×1.2×2=1.1(kg)。
②当台阶高度为2m时, 因本标段顺层岩石一般为泥灰岩、 软石, 前排炮孔单孔装药量Q=0.33×1.15×1.0×1.4×2=1.10(kg),后各排炮孔单孔装药量Q=1.20×0.33×1.15×1.0×1.2×2=1.1(kg)。
③当台阶高度为1m时, 因本标段顺层岩石一般为泥灰岩、 软石, 前排炮孔单孔装药量Q=0.33×0.80×1.1×1.5×1=0.44(kg),后各排炮孔单孔装药量Q=1.15×0.33×1.1×0.8×1.3×1=0.44(kg)。
若顺层岩石的岩性发生变化时, 再根据实际岩石性状重新进行参数的确定, 以上参数为施工中普遍采用的数值。
三、 施工控制
为使顺层石质路堑施工过程安全、 平稳, 达到不塌、 不滑、 不裂的目的, 在施工中采取以下施工措施。
( 1) 顺层段施工作业选择在非雨季节, 即选择在本年度的1～4月和9～12月进行。
( 2) 配足配齐施工机械设备, 并保持其性能的完好。
( 3) 顺层清方至上而下分段分层进行, 分段长度和分阶高度根据顺层岩石的性状及节理情况来确定。设土钉墙防护的顺层段分段长度在30m以内, 分层高度不大于3m; 设抗滑桩或锚索桩防护的顺层清方段, 桩顶部分分段长度为30～50m, 桩顶以下部分分段长度控制在30m以内; 设有挂网喷锚坡面防护的顺层段, 分段长度可加大到50～100m, 分层高度可与边坡级数一致, 或一次清刷到底。
( 4) 严格按照开挖的长度和层高随挖随护, 尽可能缩短边坡在完成防护前的暴露时间使暴露时间最长不超过1个月。
( 5) 按台阶浅孔爆过程中, 预留2m的保护层, 先采用平行于坡面的布孔方法进行开挖爆破作业, 然后采用垂直在于坡面布孔的方法完成本台阶段预留的2m厚保护层, 并辅以人工清刷坡面。钻孔过程中严格按确定的孔深、 间距和排距进行钻孔作业。
( 6) 炮孔装药前进一步检查孔深有无变化, 是否有积水并检查炮孔的最小抵抗线与事先确定的有无变化, 并根据检查结果调整装药量。
( 7) 严格按确定的单孔装药量进行不同情况下的装药作业, 并派专人监督。
( 8) 装药后, 派专人用粘土进行堵孔, 并保证堵塞的长度和质量。
( 9) 多排孔起爆时采用非电毫秒延时雷管进行起爆。
( 10) 工序交叉作业过程中, 前道工序必须为后道工序创造条件, 包括场地条件、 作业条件, 并委派专人做好工序交叉的协调工作。
( 11) 顺层清方及防护过程中, 密切注意山体坡面和防护工程的变形和应移情况, 发现有开裂, 或位移的迹象时, 立即停止开挖作业并进行防护或加固处理。
( 12) 全过程坚持”信息化施工”,做好监测和预报工作.
( 13) 施工前制定应付特殊情况的对策和措施。