高边坡开挖施工方案.doc
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1、新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程施工CLZQ-11标 专项施工方案高边坡路基开挖施工方案一、 编制依据1、镇江关中间站施工图成兰施站-XI标-09;2、铁路路基设计规范(TB10001); 3、高速铁路路基工程施工质量验收标准(TB10751-2010);4、高速铁路路基工程施工质量技术指南(TB10751-2010);5、客货共线铁路路基施工质量验收标准(TZ202-2008);6、客货共线铁路路基工程施工技术指南(TZ202-2008);7、成兰铁路11标施工组织设计;8、我单位以往多年施工经验;9、建设单位、设计单位、监理单位的相关文件要求。二、工程概况镇江关车站站场路基起点里程
2、:D2K205+594.344,终点里程:D2K206+158.724,全长为:564.38m。线路左侧为镇江关镇,人口密集。国道G213于线路左侧20m100m与铁路基本平行。站场路基分为线、线、A线、B线、牵引线及综合工区检修线(修1、修2、修3、修4)两条共9条线路及渡线两条与通工区道路组成。线路路基为填方、挖方、半填半挖形式。最小填土高度0.111m,最大填土高度24.240m;最小挖方高度0.386m,最大挖方高度31.661m。时速200km/h基床厚2.5米,基床表层0.6m级配碎石,低基床1.9m厚A、B组填料;时速小于200km/h基床厚2.5米,基床表层0.6mA组填料,低
3、基床1.9m厚B组填料。防护工程包括锚固桩、锚杆框架梁、挡土墙、土工格栅、被动防护网、刚性防护网等及电缆沟槽、接触网支柱基础、声屏障。路基工程主要的工程数量:填土石方806699m,挖土石方142965m,土工格栅310776m,路基、路面排水工程延米524m,锚固桩13根、锚杆框架梁(钻孔长度)5177m、挡土墙77.9m、主被动防护网56844m、刚性防护网74m、电缆沟槽1317m等。三、挖方路基施工特点挖方路基施工是路基工程中的一个重点。由于挖方路堑是由天然地层构成的,天然地层在生成和演变的长期过程中,一般具有复杂的地质结构。处于地壳表层的挖方路堑边坡施工中受到自然和人为因素包括水文、
4、水文地质、地面水、气候、地貌、设计与施工方案等的影响,比路堤边坡更容易发生变形破坏。高边坡路基施工危险系数较大,在施工中必须采取严格的保证措施确保施工安全。四、 土方路堑的开挖1.土方路堑的开挖方式土方路堑开挖根据路堑深度和纵向长度,开挖方式可以分为横挖法、纵挖法及混合式开挖法三种。(1)横挖法对路堑整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为横挖法或一层横向全宽挖掘法,适用于开挖深度小且较短的路堑。多层横向全宽挖掘法适用于开挖深而短的路堑,土方工程数量较大时,各层应纵向拉开,做到多层、多方向出土,可安排较多的劳动力和施工机械,以加快施工进度。每层挖掘深度根据工作方便和施工安全而安
5、定,人力横挖法施工时,一般1.52.0m;机械横挖法施工时,每层台阶深度可加大到3m4m。横挖法适用于机械化施工,以推土机堆土配合装载机和自卸车运土较为有利,边坡修整和施工排水沟由人力与平地机修刮完成。(2)纵挖法分层纵挖法:沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法,本法适用于较长的路堑开挖。施工中当路堑的长度较短(不超过100m),开挖深度不大于3m,地面较陡时,宜采用推土机作业,其适当运距为2070m,最远不宜大于100m,当地面横坡较平缓时,表面宜横向铲土,下层的土宜纵向推运:当路堑横向宽度较大时,宜采用两台或多台推土机横向联合作业;当路堑前傍陡峻山坡时,宜采用斜铲
6、堆土。通道纵挖法:沿路堑纵向挖掘一通道,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,按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高,这是一种快速施工的有效方法,通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路,便于土方挖掘和外运的流水作业。分段纵挖法:沿路堑纵向选择一个或几个适宜处,将较薄一侧路堑横向挖穿,将路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段,各段再纵向开挖。本办法适用于路堑过长,弃土运距过远的傍山路堑,或一侧的堑壁不厚的路堑开挖,同时还应满足其中间段有经批准的弃土场、土方调配计划有多余的挖方废弃的条件。(3)混合式开挖法即将横挖法与通道纵挖法混合使用,适用于路堑纵向长度和挖深都很大时,先将路堑
7、纵向挖通后,然后沿横向坡面挖掘,以增加开挖坡面。每一个坡面应设一个机械施工班组进行作业。2. 挖方路基机械化施工遵义市新区市政公路路基施工的特点是,合同工期要求短,质量要求高,标段内工程土方量相对较大,同时由于土方施工作业受季节影响,因此,必须很好地组织机械化施工。(1)机械配套及选型成兰铁路,质量要求高,工期紧,任务重,填筑土方运距远,要真正做到合理的机械配套,除考虑到工程数量、施工方案、工期、技术标准要求、当地的水文地质情况、本单位的实际情况外,还要考虑到设备的适应性、先进性、经济性和可靠性。a.设备的适应性、可靠性土方运距:当土方的运输距离小于100m时,选用推土机;100500m或50
8、0m时应选自卸车运土。施工条件的要求:机械设备要满足场地的作业条件。机械组合尽可能并列化:这里指的是主要设备最好能配备2台以上,这样平时可以多开工作面,加快施工进度。一旦因机械故障停机时,2台(或多机时)可以及时调整,不至造成全面停工,这在工程施工中是经常遇到的问题。b.同一流程上各种机械的生产率应相互匹配在土方工程施工中往往是多种机械联合作业,例如挖方施工作业程序开挖装车运输 自卸弃土场其中有一个环节不匹配就会造成待车不足的现象,因此要求在施工组织中要及时合理地调度和安排。c.科学地进行机械保养与维修由于土方施工灰尘大,对推土机、装载机、自卸车的空气滤芯双套配置,收工后将灰尘大的滤芯交机械修
9、理班。将已经吹洗干净的滤芯取回,以求得在机械正常运转情况下的最大生产能力。d.保证燃油料和机械配件的供应燃油料的供应是机械施工的保证,工地柴、汽油的供应一般有两个渠道,交通方便的地方请加油站在工地设点,加油站负责日常加油定期结算;油罐的储量要满足用油高峰期的需要,并与石油供应商建立好供应合同。在油库附近要严禁烟火,做好治安防火工作。对加油管理应有相应的办法和制度。除此之外,为保证工地用油(有些大型设备收工后停在工地),必须配备有专用的加油车辆加油车辆,加油车辆每天提早到达工地,开工前为工地机械加好油。工程施工准备阶段,就进场的设备与配件的供应进行市场调查,询价选定供货商以保证机械修理换件能在最
10、短时间内解决,提高机械的使用率。3.土方路堑开挖施工技术要点对土质路堑和类以下泥岩路堑开挖采用挖掘机配自卸车进行调运。按照图纸要求或设计文件,采用全断面开挖或逐层顺坡开挖,边坡预留20cm30cm,用人工配合挖掘机进行整修,不乱挖,每层对边坡放样控制超挖欠挖。施工中路基挖开的合格土料部分用作路基填料,为了确保填筑材料和路堑边坡的稳定性,采用以下施工方法及措施。对开挖路段应根据气象水文地质资料作好各项防排水工作及简单的边坡支护措施,避免雨水对边坡的冲刷或错误的操作方法及其它因素造成滑坡。开挖前,认真作好基底清理工作,清除的废弃方集中转运至指定的弃土场,并按照要求进行堆放,必要时采取挖排水沟等措施
11、,以防止水土流失和造成对环境的污染。开挖高度小于3m,土质变化不大的路段,采用全断开挖一次成型的纵向挖掘施工,开挖高度大于3m的路段,采用逐层顺坡开挖,分层高度根据土质和高度控制在3m左右。边坡开挖时预留一定的预留量,采用人工配合机械整修边坡,保证开挖边坡的稳定性和外观线型,开挖到设计高程时,尽量形成路基横坡和临时排水沟,保证开挖路段的干燥,严禁路面积水。对不良地段要设挡墙或支护,立即施工路堑附属防护设施,不良地段采用分段挖掘,分段防护的方法进行施工,以确保路堑边坡的稳定。土质路基表面的整修,采用机械配合人工切土或补土,并配合压路机械碾压,使其表面没有松散、软弹、翻浆及不平整现象。土质路基表面
12、采用石屑嵌缝紧密、平整、不得有坑槽和松石。路基表层厚150mm以内松散或半埋的块石尺寸大于100mm。路基达到设计标高后,进行细修整使其表面光洁无浮土,路拱度符合设计要求。修整后放出中线、边线。边坡修整根据线路中桩和设计图纸,通过放样,定出边坡的位置和坡度,确定路基轮廓。做好坡度式样:按路基的实际情况,在适当的位置做出边坡式样,作为全面施工的参照。整修后做到坡面平顺没有凸凹,转拆处棱线明显,压实度试验合格。五、 石方路堑开挖1.浅孔松动爆破地形、地貌、开挖深度、断面形式和周围环境不同,故采用浅孔松动爆破的开挖方法施工。(1)适用条件对于石质软弱的软石,次坚石开挖深度在3-10m,数量集中的路段
13、,且对建筑物影响不大,拟在线路中心两侧采用分台阶的浅孔爆破。(2)布眼方法采用垂直眼,以台阶形式向前推进,排列形式以多排矩形、长方形、梅花形排列。(3)钻爆参数钻孔直径d=842mm ;最小抵抗线w=1.01.2m ;孔距 a=1.01.2m ;排距 b=w=1.01.2m ;孔深 H=22.5m ;单位耗药量 K=0.30.4kg/m3(根据岩石类型通过试验确定),每孔装药量Q=K.w.a.H(前排)或Q=K.a.b.H(后排)。(4)装药结构使用32mm的乳胶炸药(或2#岩石硝铵炸药),采用连续装药或分层间隔装药,若采用分层装药,其上下层药量之比为6:4,堵塞长度一般为0.60.8m,中间
14、间隔一般为0.30.4m。如图3连续装药结构示意图及分层装药结构示意图。(5)起爆网路及联结孔内采用非电毫秒延期雷管起爆系统起爆,电雷管或火雷管引爆,起爆网路采用115段非电毫秒延期雷管孔内微差爆破,以簇联方法(一把抓)串并联起爆网路。(6)警戒及安全措施按照爆破安全规程,安全距离为200米。对周围建筑物的保护,必须控制最大一次(最大一段)用药量,并对地震波安全距离进行检算。R安全=Q()1/a 式中:Q最大一次用药量(最大一段用药量)kgV地震安全速度,cm/s K、a与地区有关的系数和衰减指数。个别飞石采用对爆破体用草袋或胶帘覆盖。加强对火工品的使用和管理。2. 边坡浅孔光面爆破(1)适用
15、条件当石方开挖接近边坡坡面34m时,应采用浅孔光面爆破。(2)炮孔布置沿边坡设计开挖线,打一排1:1的斜眼(光爆眼),炮孔间距根据岩石的性质现场确定。一般为E=0.81.0m(或间距0.40.5打一排眼,每隔一个装药,中间形成导向眼),再选定光爆层的厚度w(最小抵抗线),其光爆孔的密集系数用k值表示:即k=E/w。K值的大小,与爆破的平整、效果有很大关系,一般K1,通常k=0.8左右为最佳。根据w的确定再按规定要求钻眼。(3)钻爆参数光爆孔钻孔直径d=3842mm。孔距E=0.81.0m(或0.40.5m中间留导向孔)孔深 L为1:1的斜眼,根据台阶高度而定,一般炮眼深度22.5m炮眼的长度为
16、(22.5)单位耗药量:Q=KEL 一般K=0.40.5kg/m2 集中装药度:一般为0.250.3kg/m 不偶合系数:一般应大于2,但不能小于1.5,故采用3842mm的钻孔应采用25mm的小药卷。(4)装药结构装药结构一般以三部分组成:孔口堵塞段,正常装药段和孔底加强段,一般为连续装药结构或分层装药结构,堵塞长度为炮孔长度的1/31/4。为克服底部阻力,也可在底部放置12卷32mm的标准药卷,以增强其作用。(5)起爆及联结光爆孔应同时起爆,起爆顺序以主爆孔先爆,光爆层孔后爆,最后光爆孔同时同段起爆。如光爆孔使用导爆索起爆时效果更好。联结方法也是采用簇联(一把抓)。(6)光爆层孔光爆层孔是
17、光爆孔内侧的炮孔(也称内圈炮孔)也是用1:1的斜眼,按光爆层的厚度w布一排炮孔,它在光爆孔前爆,其它各种参数与一般爆破参数相同。3.深孔松动爆破(1)适用条件当石方数量比较集中,且开挖深度大于10m以上,对装载、运输能发挥高效率的地段,宜采用深孔松动爆破。(2)台阶要素、钻孔形式及布孔方法根据开挖的深度来确定台阶的数量,也可一次到位。台阶要素H为台阶高度,W1为前排钻孔的底层抵抗线,L为钻孔深度,L1为装药长度,L2为堵塞长度,h为超深,a为台阶坡面角,b为排距,B为台阶上眉线至前排孔口的距离,W为炮孔的最小抵抗线。钻孔形式深孔爆破一般采用垂直炮孔,在路基边坡处根据坡率采用倾斜孔。布孔方式布孔
18、方式采用多排孔布置,成方形、矩形、三角形(梅花形),最好以等边三角形布孔最为理想。(3)深孔爆破参数孔径孔深当采用液压潜孔钻机,孔径通常为64、80、100mm等,孔深由台阶高度和超深确定。台阶高度和超深根据铲运设备及潜孔钻机的选型,根据本标段实际情况,一般采用H=68米,也可以一次打到标高(1015米)。为克服台阶底盘岩石的夹制作用,使爆后不留根,底面形成平整的底部,一般h为钻孔直径的58倍。底盘抵抗线一般经验公式为W1Htga+B 或W1=(0.70.9)H 孔距和排距aW1 b=asin60=0.87a 堵塞长度为提高爆破效果和充分发挥炸药能量的利用率,合理确定堵塞长度是一重要因素。堵塞
19、过长、过短,均对爆破效果不利,故一般堵塞长度为孔径的2040倍。单位炸药耗用量根据岩石的性能,炸药的种类,自由面条件,起爆方式和运输方式的要求,合理的单位炸药耗用量需通过试验,在实践中验证,一般深孔爆破参考数值:软石为k=0.30.4kg/m3、次坚石为k=0.40.5kg/m3。每孔装药量Q=kaW1h(第一排)或Q=kabh(第二排及以后)(4)微差爆破深孔松动爆破宜采用孔内和孔外微差爆破。孔内微差,爆孔内根据爆破顺序分别采用115段非电毫秒延期雷管装药。孔外微差,孔内全部采用导爆索装药结构,再根据设计爆破顺序,串联各排后按装115段非电毫秒延期雷管,采用簇联(一把抓)之法,再进行火雷管或
20、电雷管引爆。装药结构、警戒、安全措施对于装药结构、警戒、安全措施及对建筑物地震波的影响,与浅孔松动爆破相同。边坡光面爆破对于边坡深孔光面爆破与浅孔光面爆破相同,在施工过程中,应进行边坡光面爆破设计,确保边坡的稳定性。六、高边坡路基开挖施工安全保证措施1安全目标杜绝职工因工死亡事故,年重伤率控制在0.5以下,年负伤率控制在5%以下。无等级火灾事故;无机械行车和道路交通责任事故;无爆炸事故;无爆破品丢失事故。2 安全保证体系(1)安全管理组织机构1)建立健全安全管理组织机构,成立以架子队队长为组长的安全生产领导小组,全面负责并领导本项目的安全生产工作。主管安全生产的项目副经理为安全生产的直接责任人
21、,项目总工程师为安全生产的技术负责人。2)机构配置指挥部设安全质量部,下设专职安全员。工区设安全室,配置专职安全员。安全保证体系技术保证组织保证制度保证经济保证安全技术措施架子队安全领导小组各项安全生产制度奖罚制度安全质量部安全检查和奖罚制度安全施工方案审批制度安全规则教育区段安全生产小组实现安全目标工班安全检查员经 济 兑 现安全技术交底制度制定针对性安全预案安全岗位责任制度队安全生产小组 安全保证体系组织机构框图(2)建立安全生产规章制度在工程施工现场,建立完善的保证安全生产的规章制度,并严格监督实施。认真执行国家有关劳动保护标准的安全技术规程,作业人员必须遵守本工种的安全操作规程。对全体
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