深挖路堑及石方爆破专项施工方案教学文稿.doc

深挖路堑及石方爆破专项施工方案
56省道文成花园至西坑段改建工程路线起点位于文成龙川乡花园，与新改建好的56省道二级公路相接，路线经龙川、跨中堡1号大桥、中堡2号大桥后沿中堡西侧山坡展线至乌岩，设王宅隧道及邢宅长隧道，再设周岙底1号隧道、周岙底2号隧道，出隧道后达周岙底村，沿谷地布线到达富岙乡，后沿山坡布线，在丁坑岭设熬里隧道，出隧道后，路线经上村、苏滩，跨梧溪大桥至西坑，终点位于西坑镇北侧，预留后期路线，路线全长19.3785公里。
本公司承建的第2施工合同段起讫桩号为K67+180～K71+820，路线长4.64公里，其中主要控制工程为周岙底2号隧道（长2100米）、和尚垄大桥（长187.04米）以及深挖路堑（102886m3）。
1.编制依据
1.1规范标准
JTG B01-2003 公路工程技术标准
JTG D30-2004 公路路基设计规范
JTJ 061-99 公路勘测规范
JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准（第一册土建工程）
1.2参考资料
a、《56省道文成花园至西坑段改建工程第2合同两阶段施工图设计》；
b、现场查看的实际情况；
c、施工所需水、电、道路的实际调查情况。
2.工程概况
2.1沿线地形、地貌
本工程地貌单元西部属浙东侵蚀山丘陵区，线路发育条带状冲洪积平原谷地。山前发育洪坡积斜地，地势相对平缓。沟谷切割较深，地势陡峻。岩体风化剥蚀强烈，大多强-中风化基岩裸露，山脊浑圆状为主，植被发育，杉松为主。
2.2地质、地震
本工程属亚热带海洋性季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，多个平均降水量在1850mm。年平均气温在17.9℃，最高气温多出现在7-9月份，极端最高气温41.4℃，最低气温出现在12月至次年2月，极端最低气温-5.3℃。
本工程区域构造属华南褶皱系浙东南褶皱带之温州-临海坳陷的东南部，界于温州-泰顺断坳和黄岩-象山断坳之间。构造格式以脆性断裂为主，褶皱不明显。通过本区的大断裂主要有温州-镇海大断裂、泰顺-黄岩北东向大断裂及温州-丽水北西向大断裂。这三条大断裂形成于燕山晚期，在较近地质时期内均有活动迹象，并伴有南北向、东西向的三、四级断裂带。区段内构造格局总体呈网格状，表现为碎裂岩带和碎块岩带，迹象明显。由区域性大断裂派生的次级构造普遍发育，主要表现为小断裂的节理带，影响隧道路堑边坡岩体完整性及稳定性。
本区地震动峰值加速度分区为0.05g区，相当于地震基本烈度为VI度区。
2.3气象、水文
本工程属亚热带海洋性季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，多个平均降水量在1850mm。年平均气温在17.9℃，最高气温多出现在7-9月份，极端最高气温41.4℃，最低气温出现在12月至次年2月，极端最低气温-5.3℃。
2.4工程特点及施工内容
工程项目采用设计速度40km/h、路基宽度10m的设计标准，具体路基宽度布置如下：2×3.5m行车道+2×0.75m硬路肩+2×0.75m土路肩。本合同段主线路基挖方共计102886m3。
路堑边坡开挖对于挖方较少的土质或风化层较厚的边坡，坡率取1：0.75~1：1.0；对开挖较大的边坡中~微风化岩石坡率可取1：0.3~1：0.5，全~强风化岩石及残积层取1：0.75~1：1.0。
本合同段有深挖路堑1处，设计情况如下：K70+130~K70+180，斜坡地貌，坡度40°左右，地表分布残积含碎石粉质粘土和崩坡积含粘土碎块石，下伏强~中风化英安玢岩，强风化岩破碎，软弱，中风化岩坚硬，完整，天然斜坡稳定。左侧边坡最大高度50m，第一级为1：0.25，高3m，用仰斜式挡土墙支护；第二级1：0.5，高10m，坡体用系统锚杆加固，坡面用爬藤植物防护；第三级1：0.5，高10m，坡体用系统锚杆加固，坡面用爬藤植物防护；第四级1：0.75，高0~8.5m，坡体用系统锚杆加固，坡面用爬藤植物防护；每级边坡设平台，宽1m，并设边坡平台排水沟。
3.总体施工思路
3.1施工准备
1、根据工程实际需要，配备土石方作业机械设备进场，修筑施工便道。
2、对场地进行清理，包括树根、杂草、腐植土等不能作为路基填料物质的清除。
3、测量放样：根据逐桩坐标测定线路中桩，并精确测设出路堑开挖坡口线。完成放样后填写施工放样报验单，报请监理工程师进行复核审批。
4、根据设计要求，落实弃土场位置，达到路基开挖的施工条件。
5、作好施工需要的防护，警示所用的标语标牌等。
6、路基挖石方施工顺序：修建便道→清理场地→测量放样→分台阶钻孔→开挖爆破→装车运输至路基（或弃土场）。
3.2路基土石方开挖施工方案
3.2.1总体施工原则
本标段土方开挖，主要利用挖掘机或装载机配合自卸汽车分段分层、自上而下进行，并由人工配合进行修坡。
开挖过程中，不得乱挖超挖，严禁掏洞取土或用爆破方法施工。
石方开挖包括软石、次坚石、坚石，根据岩石的类别、风化程度不同确定开挖方式，能用机械直接开挖的均采用机械开挖，边坡采用人工或机械清刷，不能使用机械直接开挖的石方，采用爆破法开挖。
对于采用爆破法开挖的石质路堑，为确保开挖边坡的稳定、美观，拟对石质地段边坡采用光面预裂爆破。路基部分根据岩层厚度拟采用浅孔爆破和深孔爆破两种方案。纵向分层开挖的路段，按设计要求的高度留台阶，开挖到底层时，由技术人员现场抄平控制，路基每隔10m测设一个断面。
高边坡施工时，要求充分做好施工前的准备工作，提前修筑施工临时便道，保证进场后能顺利开工建设。开挖及支挡工程施工前，做好地表排水系统。充分考虑当地季节性气候对其工艺的影响，尽量避免安排在雨季施工，新开挖边坡未防护前，雨天须对坡面进行遮挡、防止水流对边坡锓蚀。要求现场实测断面，按设计坡率放线，放线以路线中心线及路基设计标高为准，所有支挡及防护工程，均按设计型式尺寸挂线放样施工，保证施工质量。对边坡稳定性较差的路段，必须采用随挖随支护的施工方法，严禁一次开挖到底，开挖一级，支护一级，然后再开挖一级，同时也要避免开挖面暴露时间过长，使边坡松弛范围变大，造成新病害。边坡开挖施工要保证坡面平整顺直，以利支挡及防护工程的施工，边坡开挖中若有地下水出露，应将地下水排出引入排水系统，不可堵死。深挖路堑边坡较陡及不良地质路段采用施工监测，若现场开挖后和实际情况不符，及时与设计方联系，及时变更设计。路堑高边坡施工期监测采用地表位移和地下位移监测，以坡体变形数据来修正设计，指导施工，以确保施工及工程运营安全，并验证工程效果。
3.2.2土质路基开挖
（1）、采用机械开挖，机械开挖不到的边角采用人工开挖。边坡坡面人工整修。
（2）、开挖前对整个挖方段测量放样，并埋设必要的护桩，以后每开挖3米左右重新测量一次，进行收坡，严防超挖和损伤边坡。
（3）、机械开挖时预留20-30cm的边坡保护层，该保护层由人工开挖以保证边坡的坡率和平整度。有边坡防护地段在防护工程施工前开挖该保护层。
（4）、路基开挖至设计标高0.3m时停止机械开挖，待边坡防护和堑底水沟施工完后与边坡土方、水沟土方一起施工，采用人工开挖，小型拖拉机运输。
3.2.3、石质路基开挖
3.2.3.1、 浅孔松动爆破
（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，且对建
图1

筑物影响不大，拟在线路中心两侧采用分台阶的浅孔爆破。如图1：
（2）、布眼方法
在开挖台阶上布置多排竖直炮孔，各孔成梅花形排列。
（3）、钻爆参数
钻孔直径 d=Φ38～42mm
最小抵抗线 w=1.0～1.2m
孔距 a=1.0～1.2m
排距 b=w=1.0～1.2m
孔深 H=2～2.5m
单位耗药量 K=0.3～0.4kg/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）
图2 连续装药结构示意图及分层装药结构示意图
（4）、装药结构
使用Φ32mm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4: 6，堵塞长度一般为 0.6～0.8m，中间间隔一般为0.3～0.4m。如图2连续装药结构示意图及分层装药结构示意图。
（5）、起爆网络及联结
采用非电毫秒延期导爆管起爆系统起爆。即在各孔设置不同段别非电毫秒雷管，导爆管引出孔外，采用四通连接块分别接入两条导爆管主线，形成复式起爆网路，专用起爆器引爆。
（6）、警戒及安全措施
① 按照《爆破安全规程》规定，安全警戒距离设为200米。
② 对重要建筑物进行必要保护，控制最大单响（最大一段）药量，并对地震波安全距离进行检算。
R安全=Q()1/α
式中：Q—最大一次用药量（最大一段用药量）kg
V—地震安全速度，cm/s
K、α—与地区有关的系数和衰减指数，可查《爆破安全规程》表5取值或进行现场试验确定。
③采用草袋或胶帘覆盖爆破体预防爆破时产生个别飞石。
④ 加强对火工品的使用和管理。
3.2.3.2、 边坡浅孔光面爆破
（1）、适用条件
当石方开挖接近边坡坡面3～4m时，应采用浅孔光面爆破。
（2）、炮孔布置
沿边坡设计开挖线，布置光爆眼，其倾角同边坡倾角相同，炮孔间距、光爆层厚度根据岩石的性质确定。一般炮孔间距E=0.8～1.0m或间距E=0.4～0.5但每隔一个孔装药，不装药孔为导向孔）；光爆层的厚度w（最小抵抗线）的确定，按公式w=E/k测算，其中k为光爆孔的密集系数，其取值与爆破效果及平整度有很大关系，一般K＜1，通常k=0.8左右为最佳。
（3）、钻爆参数
光爆孔
钻孔直径 d=Φ38～42mm。
孔距 E=0.8～1.0m （或0.4～0.5m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2～2.5m炮眼的长度为(2～2.5)
单位耗药量： 按主炮孔爆破单耗药量的1/2取值。
不偶合系数：一般应大于2，但不能小于1.5，故采用Φ38～42mm的钻孔应采用Φ25mm的小药卷。
图3 光爆孔装药结构示意图
a-连续装药 b-间隔装药
1-堵塞、2-中间装药、3-底部装药
（4）、装药结构
装药一般为连续装药结构或
分层装药结构，分三部分组成：
孔口堵塞段，正常装药段和孔底加强段，堵塞长度为炮孔长度的1/3～1/4。为克服底部阻力，也可在底部放置1～2卷Φ32mm的药卷，以增强其作用，具体见图3光爆孔装药结构示意图。
（5）、起爆及联结
光爆孔内全长设置导爆索并引出孔外，再接入一条主导爆索，非电豪秒雷管引爆并接入非电毫秒微差导爆管起爆网路。可保证严格齐发并可实现主爆孔先响，光爆孔后响。。
（6）、光爆层孔
光爆层孔是光爆孔内侧的炮孔（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。
3.2.3.3、、深孔松动爆破
（1）、适用条件
图4 台阶要素示意图
当石方数量、开挖深度较大开挖地段，宜采用深孔松动爆破。此方法能高效率发挥装载、运输设备的能力，施工速度快、施工作业安全性高，是进行高边坡开挖最理想的施工方法。
（2）、台阶要素、钻孔形式及布孔方法
根据边坡台阶设计来设置爆破开挖台阶，台阶要素见图4台阶要素示意图。
① 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，α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。
② 钻孔形式
采用垂直炮孔，在路基边坡处根据坡率采用倾斜孔。
③ 布孔方式
布孔方式采用三角形（梅花形）布孔方式。
（3）、 深孔爆破参数
① 孔径孔深
钻孔一般采用潜孔钻机，孔径通常为Φ89、Φ115等，可根据自有设备或工程规模选用；孔深由台阶高度和超深确定。
② 台阶高度和超深
爆破台阶高度同边坡台阶设计，一般采用H=10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，一般超深h为钻孔直径的5～8倍。
③ 底盘抵抗线：一般经验公式为W1≤H.tgα+B或W1=(0.7～0.9)H
④ 孔距和排距a≤W1b=a.sin60。=0.87a
⑤ 堵塞长度
为提高爆破效果和充分发挥炸药能量的利用率，需要合理确定堵塞长度。堵塞过长、过短，均对爆破效果不利，一般堵塞长度为孔径的20～40倍。
⑥ 单位炸药耗用量
根据岩石的性能及同类工程施工经验，选取单位炸药耗值并通过试验确定，一般：软石为k=0.3～0.4kg/m3、次坚石为 k=0.4～0.5kg/m3。
⑦ 每孔装药量
Q=k .a. W1. h（第一排）或Q=k .a. b. h（第二排及以后）
（4）、微差爆破
深孔松动爆破宜采用豪秒微差爆破技术。
① 孔内微差：在炮孔内根据起爆顺序分别设置不同段别非电毫秒延期雷管可实现孔内微差爆破。
② 孔外微差：孔内采用导爆索装药结构，再根据设计爆破顺序，在孔外采用非电毫秒延期雷管进行豪秒微差延时进行起爆。
③ 装药结构、警戒、安全措施
同浅孔松动爆破。
图5 几种常见的起爆方法

（5）光面爆破
在开挖靠近设计边坡时应采用深孔光面爆破以减少对设计边坡的破坏增强其稳定性。
孔径：光爆孔的孔径和主爆孔相同；
倾角：同路基设计边坡的倾角；
孔距：1 m -1.2 m；
线装药密度：0.4 kg / m -0.6 kg / m，采用不偶合装药；
填塞长度：1 m -1.5 m。
所有光爆孔应在一个平面上，并且孔底应保持在同一水平上（路基设计边坡台阶上），所有光爆孔应同时起爆。
3.3系统锚杆+客土喷播防护施工
在路堑边坡防护中，大部分采用客土喷播或系统锚杆+客土喷播防护。由于锚固工程主体为地下隐蔽工程，且工程质量与施工技术密切相关，要求严格按照有关锚固工程施工与验收技术规范和质量检验评定标准进行，确保边坡稳定和结构安全。
3.3.1客土喷播防护施工
施工顺序为：人工清坡—挂铁丝网—坡面锚杆施工—喷射有机基材及灌草种—盖无防布—养护。
1、在挂铁丝网时应拉紧网，网间用铁丝连接。
2、喷射基材时尽量从正面进行，凹凸部及死角要补喷，喷射有机基材后，铁丝网之上的基材应保证最小厚度5cm。
3、种植的草种为百慕达、百喜草、白三叶等易生长植物。
4、各部位结构尺寸严格按照设计图纸控制施工。
3.3.2系统锚杆+客土喷播防护
施工工艺流程图：

1、施工系统锚杆时，锚杆的间距、数量、长度和单根锚杆的抗拉强度必须达到设计要求。
2、锚固剂的配制达到设计要求，并注意锚固时保证锚固剂塞满锚孔。
3、不良地质路段施工锚杆时采用施工监测，若现场开挖后和实际情况不符，及时与设计方联系，及时变更设计。
4、面临悬崖、高边坡施工时，必须保证施工人员安全。施工人员必须按要求配戴安全绳索。
3.4安全监控
针对深挖路堑进行必要的安全监控。根据坡体地质情况及稳定程度，由业主会同监理和设计代表根据具体情况制定相关边坡、滑坡监测和锚固工程应力监测方案并安排专业单位实施。
路堑高边坡施工期监测主要采用地表位移监测，必要时采用深孔位移监测，以坡体变形数据来修正设计，指导施工，以确保施工安全，并且检验工程效果。运营期的监测有地表位移监测、地下位移监测、地下水位监测及锚杆预应力监测等，监测周期为坡体开挖至建成营运后不少于一年。
地表位移监测可在地表设置监测点，也可结合深孔位移孔口监测进行；地下位移监测及地下水位监测应设置监测钻孔；锚杆应力监测可选取关键、易测部位进行长期监测。深孔监测可根据坡高、坡长及岩体土体情况，宜布设1~5个监测断面，每个断面孔数宜为2~3孔，具体可据实际情况适当调整。监测孔深根据坡高及坡体地质情况，深度以15~40m为宜，以进入稳定地层不小于2~5m为宜。
安全监控具体操作按照以上单位制定的监测方案组织实施。

4.安全保证措施
4.1安全生产管理目标
·杜绝重大伤害；
·杜绝死亡事故；
·无坍塌、交通、坠落、爆破等事故；
·事故负伤频率控制在0.45‰以下。
4.2安全生产组织机构
（1）、安全生产保证体系
“安全生产”是一切施工的前提条件，因此，在整个施工过程中，我们必须始终贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，建立健全的安全生产保证体系。
安全生产保证体系

组织保证
制度保证
思想保证
经济保证

安全经济责任制
安全委员会
信 息 反 馈
定期检查
安全教育培训班

设立安全奖
项目部安全领导组
安全第一预防为主主
经常性检查

举办安全知识竞赛 赛
重点工序检查
项目部安全员
奖罚分明

安全领导小组
人身机械保险

文明施工、安全生产

确保各道工序施工安全

（2）、安全组织机构
成立以项目经理为第一责任人的安全生产保障体系，成立安全生产委员会，设置专门的安全管理部门，配备专门的安全管理人员，各作业队选配责任心强的人员任本作业队的兼职安全员，在经理部的领导下，随时随地在工地进行检查，充分发挥监督管理作用，把事故隐患消灭在萌芽状态。

项目经理

项目副经理

项目总工程师

合同科

童

陈
财务科

时吉鲁
综合办

吴丽丽
质检科

张禹鸿

令
机料科

陈立民
工程科

迟作强
安全科

王

峰
施工区

王

双

施工作业队

安全生产组织机构框图
4.3基本安全保证措施
4.3.1作业人员
（1）进入施工现场的所有人员，必须正确穿戴好安全防护用品。
（2）重视施工全过程的安全控制，对全体职工进行施工安全知识教育，加强现场施工人员和机械设备的安全管理，对现场施工的防火、防爆、防台和防暑、防冻、防风、防雾等采取切实可行的安全防护措施。
（3）强化施工安全教育程序，贯彻落实安全生产方针，切实提高职工的安全素质和自我保护意识。
（4）教育广大职工严格执行国家和有关部门、市安监站和建设指挥部及项目经理部的有关安全生产的各项规章制度进行现场操作。
（5）各工种和各道工序进入现场施工前，由技术主管、现场安全员组织学习各工种安全技术操作规程，详细研究施工过程中可能出现的安全隐患，制定出切实可行的安全防护措施，严格进行施工程控。
（6）各道工序开工前，对参加施工的人员进行严格的技术交底的同时，进行详细的安全交底。必须做好班前安全讲话制度。
（7）加强职工的“三不伤害”安全意识教育（即：我不伤害自己，我不伤害别人，我不被别人伤害）。
（8）正确使用经理部配备的安全防护用品。
（9）特殊工种人员必须持证上岗。
4.3.2施工机具、设备
（1）在施工过程中各部门联合行动检查各项措施计划落实情况。
（2）切实做好特殊工种作业人员开工前的鉴定工作，核实操作证，杜绝无证上岗。
（3）现场的施工机具和设备必须设有安全操作规程牌，明确设备负责人，并做到安全设施齐备，装置齐全，严禁带病运转。
（4）施工现场的大型电器设备必须设置防雨棚，小型电器设备必须配备防雨罩，工作结束及时关闭电源，并必须设专人负责，现场专职安全人员现场监督，随时检查。发现问题，及时督促作业队整改。
4.3.3施工用电
（1）严格执行JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》。
（2）对施工用电经常组织检查，检查包括：是否符合国家和地方有关部门的规定，线路运行情况，特别是在风雨季节更要随时检查漏电防护情况。
4.3.4安全防护
1、施工中必须按施工组织设计要求设置各种安全防护设施，在危险部位根据现场实际增设防护设施。
2、在挖好的高危边坡设置栏杆，防止人员或牲畜坠落。
3、为保证现场施工作业的连续性，各部作业人员在作业过程中必须密切配合，相互照应，发现安全隐患及时汇报。不得违章作业，违章指挥，违反安全技术操作规程。
4、严禁非施工人员进入施工区域，并设置：危险！施工区域，闲人莫进！等警示牌。
5、在影响交通的路段设置安全文明施工相关标志标语。并设专人在路口指挥车辆进出，防止交通事故。
4.4施工安全操作规程
4.4.1、施工用电安全要求
1、严格执行JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》。
2、对施工用电经常组织检查，检查包括：是否符合国家和地方有关部门的规定，线路运行情况，特别是在风雨季节更要随时检查漏电防护情况。
3、日常生活中严格按用电规范要求执行。
4.4.2施工现场的安全要求
施工人员上下班听从专业人员的指挥，遵守交通规则和管理规定。
1、在爆破作业中要严格遵守国家、地方和产业部门的关于工程爆破管理的法律文件，如《爆破安全规程》、《浙江省民用爆炸物品管理条例》等，严格按要求操作。
2、进入采场必须穿戴好劳保用品，禁止烟火。
3、爆破区边界和信道设置岗哨和标志，爆破前必须同时发出音响（哨子）和视觉（旗子）信号，分预告信号，起爆信号及解除警戒信号。
4、深孔爆破堵塞禁止使用石块和易燃材料填塞炮孔。
5、炮响完后，不少于5分钟才准爆破工程技术人员进入爆破作业地点，检查工作面安全，确认爆破地点安全才能解除警报。
6、爆后检查
· 有无拒爆现象。
· 爆堆是否稳定，有没有形成危坡、危岩。
· 对周围建（构）筑物及设施的安全性进行检查。
7、机械使用前必须对机械系统进行调试检查，达到运行情况良好，安全可靠。
8、严禁站在不稳定构件或危险岩石上作业，临界状态施工时必须有安全防护。