明挖隧道高陡边坡开挖专项施工方案.doc
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1、成贵铁路CGZQSG4标大屋基明洞高陡边坡开挖专项施工方案编制:审核:批准:中交第二航务工程局有限公司成贵铁路项目经理部二一四年六月目 录一、编制依据1二、工程概况12。1、设计概况12。2、自然条件32.3、明洞边坡及仰坡稳定性分析32.4、施工要求32.5、主要工程数量表3三、施工计划53。1、明洞工程施工安排53.2、施工进度计划53。3、人员、材料与设备计划5四、施工工序及工艺54。1、主要施工方法74.2、开挖施工方案74。3、边坡防护施工工艺104.3。1锚喷挂网支护104。3.2锚杆框架梁内喷混植生防护114。3.3人字形C25砼截水骨架内植草防护12五、质量保障措施125。1、
2、沉降观测125。2、组织保障145。3、质量保证措施145。4、雨季施工措施16六、安全保证措施176.1、组织机构176。2、施工安全措施176。2。1、施工安全技术措施176。2.2、明洞隧道高边坡挖方安全措施196.2。3、防护支挡工程结构物施工安全措施206。2.4、明洞施工人员安全措施226。2。5、明洞施工机械安全措施226。2.6、明洞施工用电安全措施236。2。7、施工环境安全246.2。8、爆破施工安全246。2。9、坡体变化监测24七、环境保护与水土保持257。1 环保目标257.2 组织机构257.3 环境保护措施25中交二航局成贵铁路项目经理部 大屋基明洞高陡边坡开挖专
3、项施工方案一、编制依据(1)已批准的成贵铁路四标施工组织设计;(2)成贵铁路现场详细的踏勘调查资料;(3)成贵铁路相关设计图纸、工程量清单;(4)新建铁路成都至贵阳线CGZQSG4标投标文件;(5)国家有关方针政策和国家、铁路总公司有关标准规范、验标和规程等;(6)我单位铁路工程的施工经验及设备情况;(7)高速铁路隧道工程施工技术指南(铁建设2010241号);(8)高速铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10753-2010);(9)高速铁路路基工程施工技术指南(铁建设2010241号);(10)高速铁路路基工程施工质量验收标准(TB107512010);(11)铁路混凝土工程施工技术指南(铁
4、建设2010241号);(12)铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010);(13)铁路隧道设计规范(TB100032005);(14)爆破安全规程(GB6722-86);(15)中交二航局通过质量体系认证中心认定的ISO9001:2000质量手册和程序文件。二、工程概况2.1设计概况客运专线双线隧道大屋基明洞起讫里程D2K109+780D2K109+855,全长75m。线间距4.6m,设计行车速度250km/h,洞内采用CRTS型板式无砟轨道,按60kg/m钢轨设计,轨面至道床底面的高度按76。2cm设计.线路走向为:西北-东南,为单洞双线明挖隧道,隧道全段位于R7000(左
5、线)、R=7004.6(右线)的右偏曲线上。隧道进口采用偏压式明洞门,出口采用耳墙式明洞门.进口边仰坡采用锚杆框架梁内喷混植生防护,出口及明洞段边仰坡采用人字形C25混凝土截水骨架内植草防护,洞身明挖两侧边坡采用喷锚网临时防护.其中:隧道进口区域最大开挖深度为20。5m,边坡采取三级防护.大屋基明洞进、出口及洞身设计横截面形式见图21、图22、图23。图21 大屋基明洞进口偏压式明洞门图2-2 大屋基明洞洞身截面示意图图23 大屋基明洞出口耳墙式明洞门2.2自然条件2。2。1地形地貌隧道区属丘陵地貌,地形有一定起伏,丘包与槽谷相间分布,残丘低矮浑圆,进口纵坡坡度40o50o,出口纵坡坡度40o
6、45o;地面海拔高程347384m,最大高差37m。坡面地表基本为旱地、竹林,基岩多露出,隧道中部有便道通过,交通条件较好。2.2.2水文地质特征上覆第四系全新统坡残积(Q4dl+et)粉质黏土,土质不均匀,厚度02m,普遍分布于丘坡,属II级普通土;下伏基岩为白垩系下统全风化层06m,节理较发育,强风化层厚28m,裂隙发育,有部分填充,泥岩暴露于空气中已风化崩解,遇水易软化。隧区地下水为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水,水量不大;基岩裂隙水主要分布于基岩及裂隙中,受孔隙水及大气降水补给,向低洼地处排泄。2.3明洞边坡及仰坡稳定性分析隧道全段浅埋,最大埋深5m,表土及风化层厚约314m,层理接近水平
7、,节理裂隙发育,隧道开挖后,其顶板稳定性差,可能发生坍塌、变形;进出口及明洞中间段在全风化带W4、强风化带W3层中通过,其余洞身在弱风化带W2中穿过;且为VII烈度地震区、天然气分布区。总体来看,该隧道工程地质条件较差。2.4施工要求(1)严格按设计文件及施工规范要求精心编制施工组织设计,用优良的方案实施.(2)隧道明洞进、出口区段两侧永久性岩层边坡采用光面爆破,以确保坡体稳定,坡面光滑美观,禁止采用大爆破。(3)防护工程质量必须满足设计和施工规范要求,在施工过程中如果发现质量问题,必须及时进行有效处理.(4)边坡上方的截水沟开挖好后,应立即进行铺砌,砌筑质量必须满足设计和规范要求,不得有漏水
8、和渗水现象。2.5主要工程数量表主要工程数量见表24、表25。表2-4 明洞开挖及防护工程数量表项目及建筑材料规格单位工程数量合计进口出口一般开挖土石土m250025055004软石m9999888918888边仰坡防护骨架护坡C25混凝土m0183183挖方m0163163营养土m0133133植草0785785临时坡面防护喷射混凝土C20m98116214钢筋网HPB300(8和6)kg120419693174坡面锚杆22砂浆根6518171468m178723024069表25洞口开挖及防护工程数量表项目及建筑材料规格单位工程数量合计进口出口一般开挖土石土m145817503208软石m
9、86856539338边仰坡防护天沟C25混凝土m7278150骨架护坡C25混凝土m077挖方m066营养土m055植草02929锚杆框架梁护坡C30混凝土m54054种植混合基材m60060混合草种kg84084镀锌铁丝网6260626无纺布6260626灌木株441044149钻孔m6180618长锚杆m28230282316短主锚杆m274027412短辅锚杆m3880388HRB400kg1020410204临时坡面防护喷射混凝土C20m91120钢筋网HPB300 (8和6)kg96314410坡面锚杆22砂浆根5786143m156277433三、施工计划3。1明洞工程施工安排大
10、屋基明洞起讫里程D2K109+780D2K109+855,全长75m.全断面均采用明挖法施工,设置整体式明洞衬砌。因洞身顶部D2K109+800附近既有公路与大屋基明洞线路相交,设计单位将该公路设计改移至D2K109+814隧顶上方通过,新公路道宽影响线在主线里程D2K109+809D2K109+819段内,共计10m。根据现场实际情况,确定大屋基明洞隧道开挖顺序为从隧洞出口处往进口处方向开挖推进施工,其目的为先完成隧洞D2K109+809D2K109+819段施工,尽早形成道路改移,而后截断旧公路并破除开挖。另外考虑到本隧道进口顺里程方向至出口段内纵坡为10,从隧洞出口处往进口处方向开挖推进
11、施工,对洞内往外排水有利。3。2施工进度计划大屋基隧道明洞工程共安排一个隧道施工队,设多个专业班组组织施工。其中:边坡开挖施工计划开工日期2014年6月15日,计划完工日期2014年8月13日;边坡防护施工计划开工日期2014年6月20日,计划完工日期2014年8月30日。3.3人员、材料与设备计划明洞隧道施工人员于2014年5月15日开始陆续进场,机械设备随同施工人员同步进场。各施工材料于2014年5月20日开始分批进场,要求对原材料的相关性能指标进行抽检,并报监理验收。主要劳动力、工程设备计划见下表31、表32。四、施工工序及工艺高边坡施工要求边挖边支护,即开挖一级,防护一级,不得一次开挖
12、到底。首先,在第一级边坡开挖完成后,马上施工锚喷挂网防护,第一级边坡防护施工完毕后,再施工第二级边坡.边坡开挖为保证边坡施工过程中的稳定,在坡顶及一级边坡平台布设26个沉降及水平位移监测点,加强施工监测。如监测数据变化较大时,及时采取加强措施或更改施工方法。为保证高边坡开挖及支护施工安全,边坡开挖及支护应避免在雨水天气施工。表31总体劳动力计划表劳动力人员数量2014年五月份15六月份45七月份80八月份65表3-2主要工程设备表序号设备名称规格型号数量进场时间1混凝土搅拌楼HZS9022014。42混凝土输送车Z5252GJN3222014.43混凝土输送泵HBT6012014。74汽车吊Q
13、Y2512014。55挖掘机WY160AHD22014.56装载机ZL50C12014.57空压机20m3/h(135KW)12014.68风动凿岩机YT28152014.69潜孔钻ZQS100D22014。610注浆泵GYZB-250/5022014.611洒水车5t12014。712变压器630KVA12014。513发电机200kw12014。614出渣车12m62014。615钢筋调直机GT31212014。516钢筋弯曲机GW5012014.517钢筋切断机GQ4012014。518电焊机BX1-50042014。519振动棒FRZ5042014。64。1主要施工方法大屋基明洞全挖方
14、地段沿线纵向相对地形较平缓,可采用挖掘机搭配自卸汽车由高至低一层一层往下开挖,每层开挖深度宜控制在34m.沿路线方向开便道,便道纵坡应保证自卸汽车在空车情况下能顺利爬到坡顶,同时因地制宜考虑错车处。4.2开挖施工方案(1)测量放样根据设计开挖深度计算出开挖上开口线,并实地放出开挖线,在实地放样时要注意开挖线的平顺以保证明洞边坡的平顺、美观。(2)修建截水沟在开挖线以外5米处修建截水沟,截流开挖面上方的山体地表水以利施工和保证边坡稳定.(3)土石方开挖1)分层开挖见图41。图41 分层开挖示意图按设计分级进行开挖,开挖过程中严格控制边坡超挖,一般边坡应预留20cm进行人工修整,以利边坡稳定。开挖
15、过程中应严格按先上后下、分层分级进行开挖以确保安全。2)石方开挖明洞石方开挖采用松动控制爆破和光面爆破相结合的方案进行施工:风化层和松软岩部位,先用挖掘机自带破碎头凿岩松动,对于无法松动的部分,实施松动爆破;风化层和松软岩地段的边坡用人工配合挖掘机清刷,岩石地段用预留光爆层实施光面爆破;石方装车用挖掘机或装载机,运输用载重自卸汽车。为确保边坡的稳定,不产生超挖和欠挖,边坡采用光面爆破,节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆坡,不得使用大爆破施工。爆破施工前,进行爆破设计,报监理工程师批准后再实施。爆破施工流程见图4-2。图42 爆破流程图3)钻爆设计:根据地形、边坡坡度、岩石类型、爆破深度
16、进行钻爆设计,设计参数包括孔深、孔径、钻孔间距、每孔放药量等。本工程拟采用光面爆破。钻孔:根据钻爆设计进行钻孔,钻孔采用钎孔钻进行。装药爆破:根据钻爆设计的装药量进行装药,严格按有关操作规程和要求进行爆破作业以确保安全。爆破后的装运:石方爆破后,用挖掘机进行装车,自卸车运输至填筑地点。石方路堑的路床顶面标高要符合设计要求,高出的部分用人工辅以小爆破予以整平,超挖部分按监理工程师批准的材料进行回填并碾压密实稳定.4)边坡整修:一级边坡开挖、装运完成后,及时对边坡进行整修,清除危石,对开挖不到位的进行人工或机械修整以确保边设计坡度。5)路槽处理:根据设计对路槽进行处理并施做排水沟.6)弃土场处理:
17、在弃土过程中应选择合适的弃土场,对弃土场通过修筑挡墙等措施进行防护,以确保不造成水土流失。弃土完成后,对弃土场表面进行整平并按有关要求进行绿化处理。(7)注意事项1)在土石方开挖过程中,注意做好截水、排水工作,根据设计完善排水系统,在必要时要修建临时截水沟、排水沟。2)边坡开挖时,严格按照设计坡度进行,严禁超挖、控制欠挖.3)施工前,将爆破器材的存放地点、数量、警卫、收发、安全措施及施工方案编制报告,并在爆破器进入工地28天前报监理工程师审批,同时将运入路线和时间报有关部门批准。4)爆破作业人员必须经指定的部门培训,考试合格后持证上岗。5)在确定的爆破危险区边界设置明显的标志,建立警戒线、警戒
18、信号,在危险区入口或附近道路设置标志并派专人看守,防止人、畜、公路设施等受到危害和损失。6)石方爆破时,做好钻爆设计,严格控制用药量,在爆破过程中严格按照有关操作规程和规定进行,确保爆破安全。7)对靠近构筑物处的石方爆破要采取松动爆破,同时采取安全防护措施。采用炮被对炮眼进行覆盖防护,炮被用废旧的轮胎剪成条状,编织后用铁丝绑扎。炮被覆盖的方法是:在起爆山体的炮眼表面覆盖炮被,每块炮被四角用粗铁丝拽拉固定在稳定的物体上,防止飞石。8)爆破检查:爆破之后,暂不要解除警戒,要到现场查看,发现哑炮应及时处理。9)对比较松软的岩石采用推土机、挖掘机松动开挖,对比较坚硬的岩石采用钻爆法施工。10)为减小爆
19、破对边坡的振动破坏,控制爆破大块率,路堑石方爆破主要采用硝铵炸药及乳化防水炸药,非电毫秒雷管进行毫秒微差爆破,同时适当调小炮孔孔距。爆破后大石块用手持风钻钻眼、爆破改小,装碴采用挖掘机挖装、自卸车运输至填方地段。11)在土石方挖运过程中,严格按照先上后下、分层开挖的原则进行.12)路堑边坡力求平顺光滑,无明显的局部凹凸差,边坡突出的个别欠挖部分,人工浅孔爆破凿除清理。边坡上出现的坑洼凹槽人工清除松动岩石,将基座凿平一定宽度的基座面后砌筑嵌补,要做到嵌体稳定、表面平顺、周边封严。13)路基底面用手持风钻钻眼,浅孔爆破开挖、清理至设计标高,对个别凹凸不平处用级配碎石填平。路堑侧沟用小炮爆破开挖成型
20、。14)在施工中加强对边坡坡度的检测,严格按照设计开口线进行开挖,随着开挖进度及时修整边坡,以免因边坡坡度控制不严而造成路基断面的偏差,并做好红线外的植被保护工作。15)每层挖掘机挖至接近边坡位置时,采用挖掘机粗略修整,然后由人工精修,保证边坡美观。施工时应准确控制边坡坡率。开挖时,在坡口桩处插花杆或其它明显标志,保证机手在操作时不侵线,要求机手在修边坡时,留0.3m人工修整,每降低一层用人工及时挂线、修整。每降低两层,测量人员要重新恢复中桩、边桩,发现有误及时调整。16)在边坡开挖过程中,当挖至某一层标高后,应及时进行防护施工,以避免在边坡开挖过程中坡体发生滑移变形,同时也可避免搭架施工,确
21、保施工安全。路基土石方开挖与锚杆施工要相互协调配合,严禁在整段边坡成形后才进行锚杆施工。在开挖至接近设计边坡线2m范围内应采用松动爆破或光面爆破,严禁采用大爆破。17)高边坡施工经过雨季时,若来不及防护则要对已开挖的边坡用塑料膜进行覆盖,防止边坡冲刷。18)在开挖高边坡的同时,要做好坡面防护与排水,采取的主要措施为:施工时要求严格控制爆破工程,不得松动设计坡面。对风化岩层,坡面采用锚杆框架梁植草防护.对于开挖时出露的岩溶(溶洞或岩穴),若是干溶洞(岩穴)采用浆砌片石封闭,若是有水溶洞(岩穴)则采用干砌片石充填。采取相应排水措施,设置边坡平台截水沟排除地表水,边坡坡体设置一定数量浅层泄水孔排除基
22、岩裂隙水。4.3边坡防护施工工艺4.3。1锚喷挂网支护锚喷挂网支护施工工序为:清理坡面安装锚杆锚杆挂钢筋网喷射混凝土 (1)清理整平坡面将路基边坡按设计的坡率、坡高、平整度清理坡面浮石、浮土等,做到处理后的坡面倾斜一致、平整、无大的石头突出与其它杂物存在。(2)安装锚杆锚杆为长锚杆,弱风化锚杆长度为2.5m,强风化锚杆长度为3m,全风化锚杆长度为4m,均为22的螺纹钢。安装锚杆时应先放样,弱风化间距1。51。5m、强风化间距1.2 m*1 m、全风化间距1m1m布置。然后,采用风钻或电钻进行钻孔,钻头的直径大小一般为40mm,钻孔深度与锚杆长度相同。孔钻好后,便可进行锚杆的固定工作,用水泥砂浆
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