广东高速公路路基土石方开挖施工方案

路基土石方开挖施工方案1编制依据11两阶段施工图设计12公路路基施工技术规范JTGF10200613公路工程质量检验评定标准JTGF80/1200414公路工程施工安全技术规程JTJ0769515爆破安全规程GB672216本标段施工技术交底报告2编制原则本着“百年大计，质量第一”的原则，严格按照国标质量体系标准对本工程进行质量管理，科学组织施工，严格把关施工工序的施工质量；坚持以设备保工艺，以工艺保质量的原则；优化施工方案，采取合理的技术组织措施和管理措施。合理安排施工进度实行平行作业，确保工期，均衡生产。3工程概况31工程项目概况广东省东山闽粤界至潮州古巷公路TJ1合同段起点位于闽粤省界，接已建成的宁莞高速公路漳州至诏安段，路线起于东山镇水美村，止于东山镇东山村。线路起讫桩号K0000K5480，路线全长548KM。沿线路基共分9段总长3098KM。整体式路基宽260M，分离式路基宽度130M。本项目范围内挖方8614万M3，其中石方227万方，土方6344万方；填方556万M3，其中石方8万M3，土方476万M3。标段内最大填方高度408M；最大挖方高度43M。32地形地貌项目所在区域为粤东丘陵、低山、盆地与平原相间地貌，地形复杂多变，地势总体为北东高，南西低；山体走向受构造和岩性控制，北部多为北东向和北北东向，主要由火山岩、花岗岩组成，山坡自然坡度2035，地面海拔高程一般260M550M，路线穿越的饶平县与潮安区交界的笔架山和暗寮山为最高处，海拔800M。山体上植被较发育，第四系覆盖层相对较厚，基岩零星出露，农田广泛分布，山地则多为林地，以松木、杉树、桉树、灌木为主，少量为果树种植基地；西南部为潮汕平原及低矮平缓的丘陵，山坡平缓，地形平坦、开阔，河网密布。自然地面海拔高程一般为250M。沿线地貌以构造剥蚀丘陵、低山为主，次为河流冲洪积平原地貌及盆地地貌区。其中低山、丘陵间沟谷单元地形起伏大，山坡陡峻，树木较多，山间河谷内水源丰富，多已形成农田种植地，山塘、水库较多；盆地单元则地形较为平坦，失业开阔，村庄、农田密集；平原地貌地形平坦、开阔，一望无际，地面海拔高程小，农田、工业区、村庄密集。33水文地质情况项目区域内属于韩江、黄冈河水系，山间小溪、河流交错发育。路线跨越的主要河流为黄冈河和韩江，其中韩江源于广东省紫金县白山栋，流经大埔县的三河坝与澄江汇合后称韩江，全长400多公里，是广东省的第二大江。路线跨越韩江处江面开阔，水流平缓，现属于内河级航道。黄冈河发源于广东饶平县北部大岽坪（福州岽），由北而南流贯全县，在凤洲石龟头注入柘林湾。河长872公里，流域面积1648平方公里。三饶以北为上游，两岸是宽谷盆地；三饶至赤岭为中游，多低山、丘陵，有浮山，樟溪等盆地；下游为黄冈河平原。由于流域面积小，流程短，上中游多山，比降大，暴雨时洪水集中，带有山洪危害，暴雨过后则干涸断流，有“竹筒溪”之称。34气候条件项目区域地处亚热带海洋季风气候，受海洋季风的影响明显，气候温和潮湿，雨量沣沛，雨季长，夏季湿热，多台风、暴雨；冬季干燥、温凉，有冷空气侵入，偶有奇寒；植被四季常青。4施工准备技术准备做到项目齐全，执行标准正确，内容完善，超前计划布置，及时交底指导，注重检查落实。41施工前认真复核图纸、仔细校对标高，对挖方路段进行精确放线，横断面测量时，在挖方断面的坡顶点位置上，钉上挖断面的边桩，边桩上注明里程、挖身深（米），并在距边桩一定距离的外方设护桩。42施工前通过取样实验确定土石性质和使用范围，为复耕用土提供科学依据。43认真做好工程机械、材料、人员的动员调度。5边坡稳定的监测深挖路堑的监测根据规范要求，路堑高边坡和不良地质地段的路堑边坡必须贯彻施工监测、信息化动态设计的思想，高边坡施工过程中加强坡顶巡查,发现不安全因素及时报告处理。对于雨季施工阶段，加强边坡稳定观测的频次，预防地质灾害的突发引起不必要的损失。表1边坡监测项目监测内容监测方法监测目的水平位移监测全站仪、光电测距仪垂直变形监测水准仪利用坡顶和平台上设置的测点，观测地表位移、变形发展情况。地表监测裂缝监测标桩、直尺观测裂缝发展情况。地下位移监测倾斜仪探测相对于稳定地层的地下岩体位移，证实和确定正在发生位移的构造特征，确定潜在滑动面深度，判断主滑方向，定量分析评价边坡的稳定状况，评判边坡加固工程效果。地下水位监测人工测量观测地下水位变化与降雨关系，评判边坡排水措施的有效性。支挡结构变形应力测斜仪、分层沉降仪、压力盒、钢筋应力计支挡构造物与岩土体的变形观测，支挡构造物与岩土体间接触压力观测。6人员、机具配备本次路堑土石方开挖施工分工明确，各负其责，各工种均经过上岗前培训及进行安全教育，均为有丰富施工经验人员担当此工作，工人整体素质高，质量意识强，有过硬技术本领，计划投入人员及机具配备见下表表2土石方开挖人员配备表序号工种名称人数（名）序号工种名称人数名1风钻工39质检员12电工110试验工23机械工211测量工34驾驶员712安全员25木工413施工员26管道工114技术员17架子工4158混凝土工516表3土石方开挖机械配备表序号机械名称数量序号机械名称数量1发电机1台5挖掘机2台2电焊机1台6风钻4台3装载机1台7空压机1台4载重汽车3辆7挖方路堑的施工方案、施工方法71路堑开挖路堑开挖工程采用大型机械化作业、科学爆破等施工方案组织施工。土质和软质岩石挖方地段采用挖掘机开挖；坚硬的石方路堑采用浅孔微差控制爆破、深孔松动爆破的方式进行爆破,边坡采用光面爆破。挖出的土石方用挖掘机和装载机进行装车,自卸汽车运输，将符合路基填料标准的作填方使用，不符合标准及剩余的部分则运至指定的弃土场集中堆放。对地形较平缓的土质浅路堑采取全断面纵向开挖方法；当路堑长度较短，挖深较大时，采取横向分台阶开挖方法；路堑较长且深度较大时，采取纵向分层分台阶开挖方法；当地形起伏，且路堑长度大、开挖深，采取纵横向分台阶结合的开挖方法。石方路堑开挖采用机械自上而下分层纵向开挖。对深路堑，按照“分级开挖，分级加固”的原则进行施工。对浅路堑、零星开挖采用浅孔爆破，对深路堑采用深孔松动控制爆破，边坡采用光面爆破技术，纵向分层开挖的作业方式施工。移挖作填地段，运距在200米以内，采用推土机推运、整平；运距在200米以上，挖掘机、装载机挖装，根据土石方调配方案自卸汽车运输填筑于路堤地段或运至弃土场。72土质路堑开挖工艺及方法721工艺流程土质路堑开挖施工工艺流程见图1722工艺方法施工前根据设计文件，首先恢复中线，并进行现场调查，根据地形、路堑断面及长度，确定合理的开挖方式。然后结合现场实际与设计要求，修建临时排水设施，并考虑与永久排水设施相结合。施工准备A、现场核对工程开工前，根据现场调查资料对设计文件进行核对。内容主要包括地形地貌、挖方数量、取弃土场位置、土方利用等。B、分析土体的稳定性土体的稳定与否直接关系到路堑边坡的稳定。因此，施工前必须做好土体稳定性分析，如土体结构和构造、土的密实度、潮湿程度等。在对土体进行分析后应根据既有施工经验复核设计边坡是否满足稳定性要求，最后确定施工方案。C、布置施工便道根据现场地形确定机械进出便道路线并修筑。便道修筑应满足施工机械和运土车辆转弯半径及会车、正常行驶要求。D、测量放线按照设计图给定的测量数据，精确测放出开挖边线，并用石灰醒目标示出边线位置，以利于施工过程中辨识提高工作效率。施工准备场地清理测量放样施作堑顶水沟机械开挖运输基床换填修整基床表面边坡及路基面整修路基面检查碾压、整型路堑成型否路基相关工程施工是图1土质路堑开挖施工工艺流程图E、施工排水系统开挖前，首先按设计位置做好堑顶排水系统如截水沟、天沟，待排水系统完善后进行路堑开挖。F、清表清除的耕种土作为挖方碎落台、边坡绿化所需种植土。开挖根据现场不同情况，采取横挖法、纵挖法及横纵相结合的方式进行开挖，作为路基填料的土方，分类开挖及使用，非适用性材料按弃方置于弃土场。土方开挖自上而下顺序逐级开挖，挖方边坡高度小于等于13M时，按111125一坡到顶；在边坡高度大于13M小于等于23M时，按二级坡设，一级11，二级1125，一级边坡级高8M或10M，平台宽2M并设平台截水沟宽2M；边坡高度大于23M时，按三级设坡，一、二级边坡高各8M或10M，一级坡率111125，二三级坡1125，边坡平台宽2M，并设平台截水沟；地形陡峻地段，按上述坡率设坡将增加边坡总高度（H大于30M）时，各级坡用11，尽量控制总高度小于等于30M，对于二三级坡做适当加固，平台宽2M，并设平台截水沟；岩性软弱（如泥质岩类）和受构造影响强烈路段、地形陡峻者，采用锚杆进行加固；局部路段分布高液限土，结合工程经验，一般坡率不陡于115，平台宽度不小于3M，如地形陡峻，放坡不经济，需采用锚杆等加固，同时加强排水设施。723石质路堑开挖工艺及方法石质路堑开挖施工按如下三种方式开挖对于面层风化岩、软石用挖机开挖；小方量石方段采用机械打眼小炮开挖；大方量石方地段采用梯段浅孔和深孔松动控制爆破技术分层开挖。对于一般石质路堑或石质路堑挖深在5M以上且集中，采用潜孔钻机深孔松动爆破。石质路堑挖深在5M以内时，采用浅孔松动爆破。钻孔粉尘采用粉尘回收装置，以减少对周围环境污染。强风化弱风化软质岩边坡挖方边坡高度小于等于13M时，按11一坡到顶；在边坡高度大于13M小于等于23M时，按二级坡设，坡率11，一级颇高10M，平台宽2M，设平台截水沟；边坡高度大于23M时，按三级设坡，各级坡率11，一二级颇高10M；地形陡峻地段，按上述坡率设坡将增加边坡总高度（H大于30M）时，仍按三级坡设，各级坡率11，一二级颇高各10M，尽量控制总高度小于等于30M，平台宽2M，并设平台截水沟；顺层边坡，根据产状要素及地形地貌采用放坡或加固处理；岩性特别软弱（如泥质岩类）和受构造影响强烈路段，采用锚杆或锚索加固。强风化中风化硬质岩边坡挖方边坡高度小于等于14M时，按1051075一坡到顶；在边坡高度大于14M小于等于24M时，按二级坡设，坡率一级1051075，二级107511，一级颇高1012M，平台宽2M，设平台截水沟，视情况对二级坡作适当加固；边坡高度大于24M时，按三级设坡，一级坡率1051075，颇高10M，二级坡坡率107511，颇高10M，尽量控制总高度小于等于30M，对二级坡做适当加固，平台宽2M，并设平台截水沟；边坡开挖后岩体完整、裂隙者少，要求临近边坡部位采用光面爆破施工，确保边坡整齐美观；顺层边坡，根据产状要素及地形地貌采用合理坡率及适当加固防护措施。根据岩石的类别、风化程度、岩层产状、岩体断裂构造施工环境等因素综合考虑确定最佳开挖方案。对于软石和强风化岩石能用机械开挖的采用机械开挖，不能用机械直接开挖的石方，采用爆破法开挖。石方开挖中，先利用推土机从上而下清除覆盖层土，采用松动爆破、小爆破和光面爆破方法施工。逐级开挖，逐级按设计要求进行防护。爆破必须符合爆破安全规程（GB6722）规定。爆破方案路堑石方爆破前，应针对不同岩体进行爆破设计、试爆，选择合理的爆破参数。在施工过程中，还要根据地质变化情况及时调整和修改爆破设计。对于开挖深度大于6M，且石方量较大的工点，每57M为一层深孔爆破，采用潜孔钻机钻孔。开挖深度小于6M，且石方量较小的工点，每3M左右为一层浅孔爆破，采用风枪钻孔。边坡预裂或光面爆破，炮孔按挖方角度布置成斜孔，严格控制装药量及孔距，防止超挖或欠挖。中央路槽爆破开挖炮孔按梅花形布置。路基石方爆破，采用硝铵炸药和乳胶炸药，以塑料导爆管引爆。非电毫秒雷管实施逐排微差爆破。爆破后，采用推土机配合挖掘机或装载机清碴装车，自卸车运输。路堑边坡采用预裂或光面爆破，基床顶面采用光面爆破。爆破后根据测量基准点，拉线检查平整度。石质部分采用深孔多排微差爆破法开挖。路堑既长又深时,采用纵向分层分段开挖,每一层先挖出一通道,然后开挖两侧,使每一层有独立的出土道路和临时排水系统；对风化破碎岩体，为保证施工中边坡的稳定和边坡防护的施作，采用阶梯式进行开挖，按设计要求的高度设置平台，形成阶梯边坡。开挖时，边坡预留23M采用光面爆破或预裂爆破，人工刷坡。深挖路堑的施工遵守“分级开挖、分级防护、及时防护”的原则，开挖一级防护一级，下一级开挖时，应对上一级防护采取保护措施。爆破方案设计炮孔参数的确定（参见下面的梯段爆破示意图2和3）根据地形和自己具备的钻具能力确定每次爆破的台阶高度H（M）和使用的钻头直径（MM），以此确定的参数为基础，结合经验式做其他参数的安排计算。中心掘沟主爆孔原地面线预裂孔平台松动爆破主爆孔图2深挖路堑开挖示意图依据所要使用的炸药密度，计算药卷或炮孔的线装药密度（装药集中度）QL，QL（/40）2（式中为药卷或炮孔直径（CM）为炸药密度（G/CM3）（为圆周率），炸药密度可由药密的质量、长度、直径来求得W（/4）2L故4W/2L（式中为炸药密度，W为药卷炸药质量，为药直径，L为药卷长度）因QL2/40（KG/M）图3深挖路堑开挖示意图超钻长度HH1020M，其中系数若遇软岩取小值，硬岩取大值，总之依具体情况而定。炮孔深度LLHHM炮孔堵塞长度L根据经验L2030M，且通常堵塞长度不小于最小抵抗线（或排距）装药长度L，LLLM单孔装药量Q，QQLLQLLLKG炸药单耗QKG依现场地质状况和工作经验或参考相关资料来选定。在现场做爆坑试验确定。（现场松动爆破的炸药单号可能在025KG/M3,最终应依现场实验确定）单孔负担的爆破体积V，VQ/Q且VABHM3（式中A为同排孔间距（M）B为炮孔排距M，也是前排抵抗线的依据单孔需爆破的面积S，SV/H且SABM2炮孔的间距与排距的关系，通常定为A125B，可根据现场的实际将系数定为别的值；此值不宜过大。由以上关系得SAB125B2计算炮孔排距和间距，排距BS/125M，间距A125BM而前排抵抗线就参照排距来决定，光面层的厚度B125A而周边孔的间距A16；装药集中度QLKAB，K014026软岩取小值硬岩取大值，孔深L（HH）/SIN,为坡角。以上参数确定后，根据现场地段决定布多少排，各排可安排多少孔，各孔的深度按地面高矮作出调整。算各孔实际所需药量，并列表安排所用雷管段别。边坡整修从开挖面往下分段整修，每下挖23M，对新开挖边坡进行刷坡，同时清除松动石块，边坡不得超挖，边坡上无松石、危石。路床欠挖部分必须凿除，超挖部分用稳定碎石或极配碎石填平碾压密实，严禁用细粒土找平。弃方处理弃土不得侵占耕地，不得影响排洪，不得加剧河流冲刷；弃土集中堆放至弃土场并与周围环境相协调，不得随意处理。724路堑断面质量检测路基开挖施工时避免超挖和欠挖，做到开挖后的路基边坡直顺，曲线圆顺，坡面平整稳定。路堑石方爆破开挖时派专职安全人员负责现场指挥，严格遵守施工规则，做到准爆，确保开挖后的石质路堑边坡无松石、险石，路基面和坡面平顺，底板平整，无凹凸不平现象；爆堆的位置、高度符合爆破任务的要求，石料适于铲挖、装运，满足路基填筑要求。725施工注意事项施工中认真做好排水措施，当在雨季施工时，应集中力量快速施工，工作面应随时保持大于4的坡度。路堑边坡不受雨水浸泡、冲刷。采用机械开挖前，首先调查地下管道、缆线，必要时先人工开挖，探明情况再用机械开挖，对邻近的民房或其它结构采取措施进行保护，以免损坏。对坡面中出现的坑穴、凹槽杂物进行清理，嵌补平整。路堑较高时按设计做出平台位置，路堑平台做成向排水沟的坡度，确保不积水。路堑开挖出的土方除留够路堤填方外，多余者运至设计弃土场或指定的地点做弃方处理。表土或腐植土先弃于指定地点,最后用于造田、复耕、恢复植被。弃土场在施工完成后，及时进行边坡防护、地表种植土的覆盖和栽种植被，防止水土流失。挖方边坡坡度严格按设计施工，刷坡用人工配合机械进行，确保边坡坡度符合设计要求。施工中保持坡面平整，严禁乱挖，若路堑边坡有变形迹象，不可随便刷方，应迅速采取应急的合理减重措施，并立即研究对策采取措施。8雨季施工措施81开工前要先作好临时排水设施，包括临时排水沟、截水沟及横向排水沟、排水管等，以利雨期排水、排洪；对可提前做永久性排水设施的排水工程提前进行施工。82路基雨季施工可安排开挖高度小、运距短的土质路堑施工，并做好横、纵向排水坡，及时碾压，避免积水。83合理规划弃土场，按设计要求设置弃土场排水坡，弃土时设临时排水坡，并提前做好弃土场挡墙和排水沟，防止雨水冲刷弃土场。9质量管理体系及保证措施91质量目标本项目工程质量目标为确保标段工程交工验收的质量评定合格；竣工验收的质量评定不低于90分。92质量管理体系严格按ISO9001质量体系的要求建立现场质量保证体系，认真执行质量程序文件，统筹组织协调各项工作，严密进行质量监控，实施信息化施工。质量保证体系见质量保证体系框图。以安质管理部门为龙头，成立质量管理领导小组。项目经理任质量管理领导小组组长，班组成立QC小组，施工队配备专职质检员，在各级组织、各个环节都有专人负责，对工程质量实施全面监控，从上到下形成质量控制网络。详见图4质量保证体系框图和图5质量管理组织机体系图。质量管理组织机构体系图项目经理部质量小组项目副经理、项目总工项目经理质检工程师测量组专职质检员试验组班组质检员班组质检员工程技术部设备物资部试验工程师测量工程师安全质量部各施工队图4质量管理组织机构体系图质量保证体系框图思想保证工程回访改进工作质量强化巩固质量意识质量保证体系质量管理保证建立健全完善的质量管理体系与管理制度项目安全质量部队专职质检工程师三工三查制行政管理保证企业法人负责制项目经理、总工程师责任制制定质量政策贯彻质量标准组织协调施工质量监控施工队长、技术主任责任制工班长、主管工程师责任制工程质量终身负责制调配技术力量经济保证经济法规经济责任制优质优价完善计量支付手续制定奖惩条令签定包保责任状经济兑现奖优罚劣提高经济效益施工保证精心组织,合理安排,突出重点,专业化施工精干高效的项目部和专业施工队伍质量评定配套齐全的机械设备和测试仪器标准化作业制定创优规划完善创优措施检查创优效果技术保证加强技术培训，认真执行ISO9001质量体系执行部颁规范技术标准制定完善各种技术管理制度推广新技术、新工艺提高技术水平岗位培训持证上岗三不交接四不施工确保质量目标实现反馈图5质量保证体系框图93质量保证措施931施工时严格按图纸和施工规范进行施工。932路基填筑时，严格控制填料质量及填料的含水量，并选择合适的压实时间。933现场试验时，认真、及时地填写试验过程中的各类数据，以保证回填试验段成果的真实性、可靠性。934虚心接受监理单位及业主提出的指导意见，积极请教完善质保措施。10安全管理体系和保证措施101安全生产管理体系成立安全管理领导小组，使安全管理在该项目的各级组织、各个环节都有专人负责，从上到下形成安全生产管理网络。详见图6“安全生产管理组织机构框图”和图7“安全保证体系框图”。安全生产管理组织机构框图图6安全生产管理组织机构框图安全保证体系框图安全保证体系组织保证思想保证奖罚分明制度保证经济保证提高全员安全意识经济兑现各项安全生产制度项目经理部安全领导小组作业工班安全检查员施工技术安全规则教育实行安全生产承包责任制安质环保部工程技术部安全第一安全为了生产生产必须安全生产安全检查制度各工程安全生产制度安全总结评比制度实现安全生产总目标作业队安检室项目经理项目副经理总工程师经理部安全小组安全工程师各施工专业队班组安全员班组安全员专职安全员安质环保部图7安全保证体系框图102安全保证措施1021教育引导，全员参与加强全员安全培训，掌握操作规程，提高作业技能，形成安全生产“纵向到底，横向到边，专管成线，群防成网”的格局，确保安全生产平稳可控；认真贯彻执行ISO9001标准系列质量认证的安全控制程序，使安全管理程序化、规范化、制度化。1022建立与完善安全生产管理制度制定与施工有关的各种安全生产责任制度，建立起安全生产制度防线，依靠行之有效的管理制度来管理项目、管理现场和管理队伍，使安全工作步入有章可循、有法可依、有责必负的良性发展轨道。配合建立安全生产奖惩制度，并与经济责任制挂钩，直接影响职工的工资分配、奖金发放和评先、评优等。1023现场安全监控正确处理安全与生产、安全与效益的关系。作到“安全第一”的位置任何时候、任何情况下不能变；主要领导抓安全、负总责不能变；党政工团齐抓共管、综合治理不能变。项目经理部对各工区安全工作每月进行一次专项全面检查，各队每周检查一次，严令对隐患就地整改，防微杜渐。有力的措施、切实的保障使现场安全工作始终处于有效的控制。开展安全标准工地建设，施工现场作到布局合理，工地做到管线齐全，灯明路平，标志醒目，防护设施齐全。11环境保护、水土保持保证体系及保证措施111环境保护、水土保持体系详见图8环境保护、水土保持体系框图。112环境保护、水土保持保证措施1121大气污染的防治措施水泥等易飞扬细颗粒散体物料尽量安排在库内存放或遮盖。严禁焚烧任何废弃物和产生有害有毒气体的物质。垃圾、水泥和砂等易洒落散装物料的运输，采取防风遮盖措施，尤其在干旱大风天气，配备洒水车对临时道路等进行洒水处理。1122生态破坏的防治措施严格按国家相关法规进行施工范围内地绿化。临时占用地绿化先报批、交费并及时恢复，不随意修剪树木。工程开挖或架设高压线路时，对地上、地下文物应防震防毁和避让，不污染和破坏文物，不危及文物安全。1123水污染的防治措施做到废水排放符合国家有关规定和标准。先完成现场排水和废水处理设施的修建，钻孔桩污水经沉淀池净化后排放，作到施工现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。环境保护、水土保持体系框图环境保护、水土保持体系技术方案、措施保证检查保证思想保证项目部每月一次检查队每周一次检查严格按设计和环保要求实施对特殊工种制定强有力防范措施按国家和地方相关部门法规规定办事环保部门日常监督项目部定期检查工班每日一次检查班组每工序检查，材料、运渣车每辆检查对施工现场环境和道路卫生有破坏、污染和水土保持工作未作到的逐一落实解决项目经理部环保、水保工作领导小组用科学、合理的技术措施、方案来保证环境保护和水土保持目标的实现综合办公室专职环保检查员队环保、水保领导小组义务检查员班组长开展环境保护、水土保持周制定科学合理的方案施工现场布局合理采用有效措施确保运输车辆不污染道路卫生、施工废水不影响水土流失普及教育专业教育特殊工种教育法制法规教育强化环保意识增强预防能力保护施工现场环境及临时住地、既有道路卫生组织保证图8环境保护、水土保持体系框图1124固体废弃物污染的防治措施合理调