土石方的开挖与回填.doc

南水北调中线一期工程总干渠陶岔沙河南（委托建管项目）方城段第九施工标段 实施性施工组织设计第四章 土石方开挖与填筑施工4.1 土方作业区段的划分全段下分六个土石方作业段，分段为第一段179+532-180+700,全长1168m；第二段180+700-181+689，全长989m；第三段为草墩河渡槽段土石方施工，全长326m；第四段182+024-183+200，全长1176m；第五段183+200-184+550，全长1350m；第六段184+550-185+545，全长995m。 4.2 填方调配计划本标段土石方开挖量是200.8万m3，填方量244.8万m3，其中可利用料约为76.1万m3，需从土料场借方量是173.9万m3；具体填方调配见表4-1。 表4-1 填方调配工程数量表区段号起点桩号终点桩号填筑量 (万m3)本段开挖可利用土(万m3)调配部位料场取土(万m3)取料场本段利用料(万m3)非本段利用料(万m3)1179+532180+70054.47.17.147.3小蔡庄料场、杨楼大马庄料场2180+700181+68916.67.67.69杨楼大马庄料场3草墩河渡槽12.71.21.211.5杨楼大马庄料场4182+024183+200117.30.90.9从5区调入15.5100.9杨楼大马庄料场5183+200184+55024.34524.3调往4区15.50利用渠道开挖料调往6区5.26184+550185+54519.514.314.3从5区调入5.20杨楼大马庄料场合计244.876.155.420.7168.74.3 土石方开挖施工4.3.1 施工程序（1）土方明挖土方明挖按照“自上而下，分层开挖”的原则进行。施工程序为：测量放样植被（表土）清理截排水沟开挖分层开挖开挖边坡及马道整修检查验收。（2）石方开挖石方开挖的施工程序为：爆破设计与设计审批测量放样清除施爆区覆盖层和强风化岩面放样与布孔钻孔爆破器材检查与测验装药并安装引爆器材布置安全岗和爆区警戒起爆清除瞎炮解除警戒装、运石方与修整边坡开挖至设计高程。4.3.2 施工测量及场地清理（1）测量人员根据监理工程师提供的控制坐标点及高程基准点建立自己的施工控制网，控制点埋石标记。测量原始地形线，确定开挖边线，整理成图后报监理工程师批准。（2）人工配合推土机清除开挖范围内的植被、垃圾及其他障碍物，清理范围延伸到离施工图所示最大开挖线外侧至少5米的距离，并将离施工图所示最大开挖线3米以内的树根清除，同时确保邻近区域的自然环境不受破坏。（3）场地清理施工中，凡有利用价值的树木及其它物件，用将其运到业主或监理工程师指定的位置堆放，无利用价值的可燃物尽快将其焚毁，并采取必要的防火措施确保安全。（4）焚烧后的余渣和严重影响环境的清除物，按照监理人指定的地区进行掩埋，并保证掩埋物不妨碍自然排水或污染河川。（5）施工区域内表土的清挖、堆放和有机土壤的使用，按照监理人的指示处理，防止土壤被冲刷流失。4.3.3土方开挖施工土方开挖施工按照施工规划分段进行开挖。各区段土方开挖采用自上而下分层施工，分层厚度按2.53米来控制。开挖采用液压挖掘机直接挖装，20t自卸汽车水平运输。利用料运输至填筑部位填筑，无用料运输至弃渣场，推土机负责渣场的整平。土方开挖施工临近设计边坡线及设计高程时，预留30cm50cm厚保护层，根据浇筑进度的需要，保护层至下道工序施工前挖机精修至设计边坡线及设计底板基础高程。4.3.3.1土方开挖施工一般方法（1）进行土方开挖施工前，项目试验室组织人员对挖土进行土样分析，以确定哪段土为可利用土，哪段土为弃料，能在各分段内平衡的土方尽量在段内平衡掉，避免二次倒运，本段内平衡不了的土方转移至临近部位，通过对土方量、运距、现场实际情况等各因素的综合分析，制定最经济合理的土方平衡规划方案，并对现场各专业施工队进行详细交底。强化土方作业现场的监管力度。（2）做好曹屯弃渣场的平面规划，为后续开挖弃土施工提供意见。确定覆植土、回填土和弃土的各自堆放区域，并编制渣场使用技术交底下发给作业队认真培训学习，杜绝在渣场内肆意堆放，指派1名专职渣场管理员，将责任落实到位。强化作业纪律，对不服从本标项目部指挥的责任人予以重罚。（3）覆盖层清理完毕，测量放样，在开挖边线用石灰或木桩及红绳作标记，同时用木桩表示高程、桩号，其后即可开始土方开挖。（4）土方开挖每层排水沟始终领先于开挖土层，保证土方开挖在旱地施工。反铲后退法开挖，直接装20t自卸汽车运输至堆料区。（5）在开挖过程中随反铲后退形成施工道路，施工道路坡比不大于10%。（6）所有的开挖需在旱地进行，当底部有集水时，要及时的将坑内集水排走，根据以往长期的施工经验，可用挖掘机械在底部低洼处挖掘35m容量的集水坑，根据集水容量和汇水速率的不同，每坑可选用13台7.5KW的排污泵抽水。要核算降雨和积水对边坡稳定的影响。（7）在使用挖土机、推土机等机械作业时，应保证地下水位降低至最低开挖面0.5m以下。当地下水位比开挖最低线高时，应采取排水措施降低地下水位。（8）必要时应安装施工期观测设施，定期进行变形、水位等观测并做好详细记录。对施工期的监测资料应及时整编，发现问题及时采取工程措施，并将监测资料反馈至有关单位。（9）开挖作业面的积水经水泵抽出后，采用沿渠布置的截流沟、排水管道将积水引流至与渠道交叉的乡村沟渠内，并做好保护措施保证水不满溢至沿渠的农田内。（10）在开挖至接近建基面和渠坡时，根据土质、地下水位、施工顺序等具体情况决定是否需要预留保护层及保护层的预留厚度，保护层采用挖掘机及削坡机进行开挖，开挖时注意控制开挖厚度，避免对原状基土的扰动破坏。（11）渠道边坡处的削坡施工要加强施工质量、测量控制，以保证渠道边坡的削坡质量。（12）渠道防渗、保温、排水、路缘石埋设等局部开挖，应在该项目施工前进行。机械无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等，均应配备人工进行。（13）对于过水断面以上的渠道开挖，当自上而下开挖到一级马道后必须停止开挖，进行保护层开挖及边坡的工程防护施工。比如换填，砌石连拱结构，永久性排水设施等，在完成防护措施后再进行过水断面的开挖施工。4.3.3.2膨胀土换填开挖方法需要进行土方换填渠段的开挖措施是：在不适于换填的季节保留换填体或预留不小于1m的换填体作为保护层，在适于换填的季节挖除换填体或保护层，紧接着进行换填施工。换填时，根据施工能力按100m一段分段进行，切忌超出换填能力而使工作面长期暴露、损坏基层增加换填量。在施工时注意以下几点:（1）、开挖准备工作开挖前，在开挖线以外，设置截流沟，并做好截流沟的开挖和护砌，并保证截流沟能拦截地表水，并尽快汇集引出。在开挖前做好开挖区域内的临时排水措施，在存在层间滞水的区域逐层开挖临时排水沟，底部开挖临时导渗沟，及时排除渗水或雨水，保证干场作业。（2）、开挖施工膨胀土渠基开挖施工逐段进行，根据施工力量决定段长大小，不能全段同时铺开施工，防止渠基暴露时间过长而造成滑坡。开挖出一段马上进行该段的结构施工。在同一横剖面上采用多级台阶方式开挖，对施工标段内需要进行换填处理的渠段，开挖时应对开挖面进行保护处理。换填处理断面与非换填处理断面连接段施工临时边坡坡比1:2，渠坡换填面与建基面呈锯齿状咬合。膨胀土渠基开挖预留厚度按弱膨胀土不小于30cm的保护层控制，中强膨胀土不小于50cm的保护层控制，挖除保护层的时机视现场土料来源、施工机械安排情况决定。保护层开挖施工要避开雨季作业，渠基开挖后各道工序紧密衔接，连续施工，时间不能间隔太久，保证在次年汛期到来之前完成换填工作。4.3.4 石方（软岩）开挖施工方法石方（软岩）明挖自上而下方案进行，采取梯段微差爆破，爆破开挖施工前，根据所开挖地段的地质情况，先进行生产性爆破试验，确定各项爆破参数；开挖施工过程中，不断修正爆破参数，以达到预期的爆破开挖效果，梯段爆破高度一般控制在6m左右，采用QZJ-100B型支架式潜孔钻机造预裂孔和梯段爆破孔，爆破石渣采用反铲挖装，20t自卸汽车运输至指定的渣场。（1）需要进行爆破施工作业的岩体，在开挖施工前，我部进行开挖建基面的测量放样，为后期爆破开挖岩体的总方量做依据，所测方量需经监理签字确认。（2）现场爆破施工前先进行开挖边线的测量放样，施工员配合用红油漆将放样点标出，并做好测量资料的记录及现场交底工作。（3）施工造孔根据不同的岩层厚度，选择匹配的钻机进行造孔施工。清孔施工时需保证安全性，孔径向范围内不得有人。有上岗证的爆破工严格按照爆破设计图进行装药及联网施工，安全员现场拉警戒线并进行监控。（）起爆时间需提前8小时向监理工程师汇报，并和地方政府做好沟通，让地方群众知道爆破预警方式，起爆前半小时进行手摇式预警器的预警工作，安全员在爆破影响区域内进行安全巡视。（）爆破施工完毕后半小时，由爆破工进行爆破效果的检查，以确定有无哑炮等现象的发生，以保证后续工作的施工安全。爆破施工完毕后若存在炸药剩余的现象，则按相关法定手续将炸药及时退库。4.4 土方填筑施工4.4.1 填筑试验在土方填筑施工前，需要实验规划的要求进行现场生产性碾压试验，通过现场试验确定填筑料的施工技术参数（如：铺料方式、铺填厚度、碾压遍数、压实度、最优含水量等），并整理出试验成果，报告监理工程师认可后。用于指导填筑施工。4.4.2工艺流程 土方填筑工艺流程见图4-1填筑试验试验报告送监理工程师批准测量放样基础处理填料试验试验报告送监理工程师批准基础验收铺料、平整、压实处 理填料开采运输填料质量控制质量检测进入上一层施工填至设计高程验 收不合格合格图4-1 土方填筑施工工艺4.4.3渠道填筑施工方法渠道填筑材料均为土方。采用相应的合格填料、压实标准和填筑工艺进行回填。填筑施工分段进行，分段长度按填筑宽度情况一般为100150m，各段之间的填筑工序可安排流水作业，以充分利用施工机械的生产能力，提高施工效率。（1）基础准备 所有填筑基面和接触面均按设计要求作好相应清理，填筑基面或接触面上的表层腐殖土、草皮树根、杂物杂质等均应清除。填平压实沟、槽坑，确保基础表面平整。地面横坡陡于1：5时，原地面应挖成台阶后填筑，地面横坡陡于1：2.5时，应作特殊处理，防止渠堤沿基底滑动。项次检验项目质量标准检测方法检测数量1清基清理基面表层树木、草皮、树根、垃圾、弃土、淤泥、腐殖质土、废渣、泥炭土等不合格土全部清除观察全数检查2清基范围清理边界符合设计要求，清除表土厚一般为300mm尺量或全站仪测量每个单元不少于测三个断面3不良地质土的处理不合格土全部清除；对粉土、细砂、乱石、危岩、坡积物、残积物等处理应符合设计要求观察全数检查4基面处理范围内的坑、槽、井等均按设计要求处理观察全数检查5层间结合面表面刨毛2030mm，无空白、无风干现象，无撒入泥土、砂砾、杂物等，层面湿润均匀，无积水观察全数检查（2）土料含水率的调整土料含水量大于施工控制含水量时，采用在填筑现场或其它合适场地翻晒的方法处理。土料含水量小于施工控制含水量时，需要加大含水量，应采用作业面洒水和取土场加水两种方式加大土料含水量。（3）测量放样基础清理完毕后，测量组应及时进行测量放样，测量放样采用全站仪的极坐标形式放样定点，放线内容主要包括控制点的设置、渠道的轴线及平面位置的放线、高程的控制。宽度线按设计要求超出填筑边线0.3m。根据施工机械及碾压试验确定，为保证碾压密实度及宽度达到设计要求，需超宽0.5m。（4）土料的开采、运输本工程的填筑用土首先利用本段渠道挖方利用料，各施工作业队须严格遵照土方调配方案执行。通过对土料场的复查，对料场的开采进行规划，编制料场使用规划及开采方案，报监理工程师进行审批。土料场覆盖层剥离采用推土机集料，装载机、自卸汽车装运到指定场地，待该部位开采结束后再进行回填。料场开采以反铲进行立面开采、自卸汽车运输土料。（5）土料摊铺、平整土料由自卸汽车运输进入填筑部位，采用后退法直接卸料。填筑部位底部开始几层填料采用人工薄层摊铺，填筑至基础以上0.5m后，采用推土机摊铺，并辅以人工整平，层厚均按照相关规范及现场试验确定。填筑边线按设计要求超出填筑边线0.3m。根据施工机械及碾压试验确定，为保证碾压密实度及宽度达到设计要求，需超宽0.5m.根据本工程总干渠渠道纵坡，填筑顶面高程原则上按平行于纵坡进行控制。同一填筑单元要遵循从低向高填筑的原则，从低处开始填筑，底部数层兼顾铺料厚度和高程进行控制，逐步调整到填筑面平行于纵坡。相邻的分段作业面均衡上升，减少施工接缝，如段与段之间不可避免出现高差时，采用1:31:5的斜坡相接，并按有关技术要求进行处理。采用进占法铺土，边卸料边用推土机摊铺，安排23人专职指挥车辆，使车辆有序进出工作面。摊铺平整前，人工摊铺出一块标准面，推土机铲刀贴于标准面上进行摊铺平整，铺土厚度用自制的40cm量尺插入测量，随铺随量，节约时间，整体铺平后，水准仪控制高程，每层摊铺平整后，校核填筑边线。项次检验项目质量标准检测方法检测数量1铺土厚度允许偏差：050mm尺量或水准仪测量每层不少于测三点2铺填边线允许偏差：人工作业+100+200mm，机械作业+100+300mm 尺量或全站仪测量每层不少于测三点3渠顶宽度左、右堤顶允许偏差：50mm尺量每个单元不少于测三个断面4渠道边坡不陡于设计要求水准仪、全站仪测量每个单元不少于测三个断面5渠顶高程左、右堤顶允许偏差：+50mm水准仪测量每个单元不少于测三个断面6渠底宽度允许偏差：+50mm尺量或全站仪测量每个单元不少于测三个断面7渠道开口宽度允许偏差：+80mm全站仪测量每个单元不少于测三个断面8中心线位置允许偏差：20mm全站仪测量每个单元不少于测三个断面在达到渠堤顶面设计高程后，超高填筑3%-8%，根据填筑高度确定。保证自然沉降后渠顶高程符合设计要求。（6）碾压填筑部位底部开始几层人工摊铺的填料，以及与混凝土结构物接合的部位，采用轻型机具（振动平板夯、蛙夯机等）压实；推土机摊铺的填料层，采用碾压试验选取的机械进行碾压。碾压遍数按照碾压试验参数控制。土料的铺料与压实工序应连续进行，以防止土料被晒干，影响填土质量。对表面已风干的土层，应再作洒水湿润处理。如填土出现“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等现象时，则根据具体情况进行处理，并经检查合格后才能进行下道工序施工。振动碾无法到位的部位，使用液压振动板或电动蛙夯夯实，夯实时应采用连环套打法，夯迹双向套压，夯压夯1/3，行压行1/3；分段、分片夯实时，夯迹搭压宽度应不小于1/3夯径。（7）边坡修整为保证碾压密实，铺料过程中，每侧多填筑30cm左右。渠堤每填筑3m高左右和该单元填筑完成后，利用反铲和人工辅助进行边坡修整。修坡预留保护层10cm,修坡完成后渠坡坡面铺设塑料薄膜，保护坡面，防止雨水冲刷。修坡刮下的多余土料用于上面一层填筑或运到邻近作业面。（8）接合面处理在新老相接的坡面上，先将表面松土铲除至已压实合格的土层为止；坡面须经刨毛处理，并使含水量控制在规定的范围内，然后才能继续铺填新土进行压实。结合面处理采用人工辅助推土机进行。垂直渠道轴线的堤身接缝碾压时，应跨缝搭接碾压，其搭接宽度不小于3.0m。（9）雨期施工措施多雨季节施工时，根据天气情况及时调整施工安排：加强排水沟的清理维护；准备一定数量的塑料布；适当减小填筑单元的面积；将填筑面作成略倾向于排水沟等。（10）冬季填筑施工冬季施工，铺土、碾压、取样等快速连续作业，压实施工时土料温度必须在-1以上，最好在白天压实。当出现冻土现象时，应停止施工。冬季施工应适当减少含水量，加大压实功能。4.4.4 建筑物工程土方填筑建筑物工程回填包括土方回填、换基回填，建筑物一般部位回填和混凝土砌石体结构物处回填。4.4.4.1 建筑物一般部位土回填建筑物工程一般部位指距离建筑物结构较远，回填方量较大的部位，土方及壤土回填施工方法与渠道土方填筑相同，详见渠道土方填筑。4.4.4.2 建筑物结构处土方回填、改性土及粗砂垫层料回填（1）建筑物结构处回填时混凝土强度要求及回填时间按有关技术规范规定执行。（2）结构物台背填土时，应在结构物两侧对称上升回填，结构物两侧50cm和顶板100cm范围内的填土，采用薄层填筑。填筑料由人工摊铺平整，每层松铺厚度不超过150mm，采用手扶振动压路机、蛙夯机夯压密实。（3）结构物处的填土采用人工夯实时，采用连环套打法，双向套打，夯压夯1/3，行压行1/3；分段夯实时，夯迹搭接宽度不小于1/3夯迹。（4）倒虹吸管身段管底混凝土施工完毕、经质量验收合格且混凝土强度达到设计强度的70%后，才能进行回填。填筑料的填筑采用后卸式卡车沿管身段两侧边坡边缘倾卸填料，一般不直接卸在混凝土结构物上面，卸载高度不大于1m。摊铺方向由两侧向中心平行管身中线对称填筑，采用压路机具进行压实。管身段顶部的回填施工必须待混凝土强度达到设计强度的100%后方可进行填筑。（5）粗砂垫层料在回填压实施工中，确保位置准确，粗砂料粒径符合招标文件或规范要求且清洁无污物。填筑面较大的部位粗砂垫层料由自卸汽车直接运输卸料，采用“进占法”铺料，推土机分层摊铺、平整，填筑面狭小及不易压实的边角部位石渣料采用人工薄层摊铺，铺料厚度2030cm，用平板振动夯和蛙夯机夯实。（6）在回填压实施工中如对建筑物结构有损坏，及时进行补救，直到监理工程师验收合格为止。4.4.4.3 换基回填（1）换基回填的混合料在施工现场采用0.5m3强制式拌和机拌制，拌制的混合料应均匀，含水量适当，无粗细颗粒离析现象。（2）混合料由推土机摊铺平整，局部边角处辅以人工作业。（3）混合料摊铺后由17.5t振动碾采用错距法工艺进行碾压，碾压时压路机行走速度控制在1.52.0km/h左右，每道碾压与上道碾压相重叠1/2轮宽，碾压遍数以现场碾压试验确定。局部边角处辅助用振动平板夯和蛙夯机夯实。4.4.5改性土填筑（1）改性土填筑现场生产性试验 在改性土填筑前，在监理人批准的场地，应首先进行破碎及拌和工艺试验、确定拌制工艺及相关控制指标。然后进行改性土碾压试验，选择碾压设备、碾压施工工艺、碾压控制指标。 每项试验之前分别提出一份现场生产性试验计划提交发包人和监理人。并在发包人和监理人的参与下进行现场生产性试验，以确定满足有关设计技术指标、各种施工参数的施工方法和有关质量控制技术要求。 （2） 工艺流程改性土填筑工艺流程详见图4-2:图4-2 改性土工艺流程图（3）改性土拌合及运输采用拌和站对弱膨胀土进行拌和。改性土的含水量低于设计要求时，在拌和站这一级设备加水拌和。改性土的实际含水量均进行跟班检测，以便实时调整。拌和成品混合料经皮带机运送进入储料仓。采用15t以上大型自卸车运输，成品仓前至少要有3台车在等待装料，防止成品仓储料过多时间过长造成“粘”、“堵”、“拱”、“卡”现象。在气候干燥、水分蒸发过快的天气条件下运输时，车斗加苫布覆盖，以保证混合料的含水量维持在允许的误差范围内。运料车不得在新铺且未碾压成型的层面上行驶。（3） 改性土的填筑及碾压改性土的填筑与土方填筑方法一样。采用推土机配合平地机摊铺。先轻压、静压（初压）再重压、振压（复压）后静压（终压）整形。摊铺后，立即用重型振动压路机初压，然后用重型压路机复压，最后静压收光。碾压