一级建造师《水利水电工程管理与实务》1F414000土石方工

职业教育水利水电建筑工程专业一级建造师《水利水电工程管理与实务》1F414000重点难点《执业资格培训包》项目组2015年2月一级建造师《水利水电工程管理与实务》1F414000 土石方工程一、土石方工程施工的土石分级岩土的分级依开挖方法、开挖难易、坚固系数等，共划分为 16级，其中土分4级，岩石分12级。洞室开挖的围岩分类以岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状等五项因素之和的总评分为基本依据，以围岩强度应力比为参考依据，进行工程地质分类。共分为 5类。二、土石方平衡调配原则土石方平衡调配的方法土石方平衡调配是否合理的主要判断指标是运输费用，费用花费最少的方案就是最好的调配方案。土石方平衡调配原则土石方平衡调配的基本原则是在进行土石方调配时要做到料尽其用、时间匹配和容量适度。三、露天土石方开挖方法（一） 土方开挖土方开挖的开挖方式包括自上而下开挖、上下结合开挖、先岸坡后河槽开挖和分期分段开挖等。土方开挖的方法主要有机械开挖、人工开挖等。机械开挖机械开挖的主要挖土机械有挖掘机、装载机和铲运机等。机械设备配套原则各种开挖机械对土质的适应情况，见表1F414000-1。开挖机械对土质的适应情况表1F414000-1开挖机械砂土填土及黏土砂砾石风化岩石爆破块石正铲挖掘机√√√√√拉铲挖掘机√○√○×铲运机√○×××推土机√○√√√装载机√○√○○表中“√”表示适用，“○”表示可用，“×”表示不适用闸坝基础人工开挖在不具备采用机械开挖的条件下或在机械设备不足的情况下，一般采用人工开挖。(二)石方开挖石方开挖普遍使用的方法是爆破开挖法。基本工序:钻孔、装药、起爆、挖装和运卸等。爆破方法:浅孔爆破法、深孔爆破法、预裂爆破及洞室爆破法等，其中，前两种爆破方法一般多用延长药包，最后一种方法大多采用集中药包。对于保护层的上一层,通常要控制爆破对围岩的破坏深度，一般用限制药包直径的深孔爆破开挖，利用轻型穿孔机钻孔直径75～100mm的炮孔。保护层或深度小于4.0m岩层的开挖，采用限制药包量的浅孔小炮爆破，用手风钻或轻型穿孔机钻孔，孔径小于75mm。-I-一级建造师《水利水电工程管理与实务》四、地下土石方工程的施工方法地下洞室按照倾角可划分为平洞、斜井、竖并三种类型，其划分原则为：倾角小于 6°为平洞，倾角6°~48°为斜井，倾角大于 48°为竖井。岩体中洞室开挖施工的传统方法是钻孔爆破法，对中硬度以下围岩也采用掘进机法。在浅埋软土地基中近代方法是盾构法和顶管法。（一）平洞开挖地下工程按其断面大小可分为小断面、中断面、大断面和特大断面四类，见表 1F414000-2。按断面尺寸的洞室分类表1F414000-2断面分类断面积（m2）等效直径（m）小断面<20<4.5中断面20～354.5～6.5大断面35～1206.5～12特大断面>120>12地下工程可采取全断面开挖、先导洞后扩大开挖、台阶扩大开挖、分部分块开挖等方式进行施工。(二)竖井和斜井开挖竖井开挖竖井主要有闸门井、调压井、高压管道井、通风井、进水口竖井以及施工竖井等。选择竖井开挖程序时，需考虑围岩的类别、交通条件、断面尺寸和井深等因素。2.斜井开挖斜井是指倾角 6°~48°的斜洞。倾角小于 6°的洞室，其施工条件与平洞接近，可按平洞的方法施工；倾角大于 48°的洞室，施工条件与竖井相近，可按竖井的要求考虑。倾角为6°~35°的斜井，一般采用自上而下的全断面开挖方法。倾角为 35°~48°的斜井，可采用自下而上挖导井，自上而下扩大的开挖方法。五、爆破技术（一） 爆破器材炸药分类炸药分为：铵梯炸药；粉状铵油炸药；铵松蜡与铵沥蜡炸药；水胶炸药；乳化炸药；光面（预裂）爆破专用炸药；低爆速炸药；静态破碎剂等八类。静态破碎剂（简称SCA），是一种不用炸药就能使岩石，混凝土破裂的粉状工程施工材料。SCA主要特点是固体膨胀、低压、慢加载。起爆器材分类起爆器材分为：传爆器材和雷管，传爆器材又分为导火线、导爆索和导爆管。(二)爆破方法浅孔爆破法孔径小于75mm、深度小于5m的钻孔爆破称为浅孔爆破。浅孔爆破法能均匀破碎介质，不需要复杂的钻孔设备，操作简单，可适应各种地形条件，而且便于控制开挖面的形状和规格。但是，浅孔爆破法钻孔工作量大，每个炮孔爆下的方量不大，因此生产率较低。深孔爆破法孔径大于75mm、孔深大于5m的钻孔爆破称为深孔爆破。爆后有一定数量的大块石产生，往往需要二次爆破。深孔爆破法一般适用于Ⅶ～ⅩⅣ级岩石。深孔爆破法是大型基坑开挖和大型采石场开采的主要方法。与浅孔法比较，其单位体积岩石所需的钻孔工作量较小，单位耗药量低，劳动生产率高，并可简化起爆操作过程及劳动组织。缺点是钻孔设备复杂，设备费高。坚硬的岩石，由于钻孔速度慢，往往会使成本提高，采用此种方法时应慎重考虑。深孔爆破的主要参数有：台阶高度 H、钻孔直径d、底盘抵抗线 Wd、炮孔间距a和排距b、超钻-II-一级建造师《水利水电工程管理与实务》深度?H、钻孔深度L、堵塞长度L1及单孔装药量Q等。洞室爆破法洞室爆破是指在专门设计开挖的洞室或巷道内装药爆破的一种方法。预裂爆破法预裂爆破是沿设计开挖轮廓钻一排预裂炮孔，在开挖区未爆之前先行爆破，从而获得一条预裂缝，在开挖区爆破时切断爆区裂缝向保留岩体发展，防止或减弱爆破震动向开挖轮廓以外岩体的传播，达到保护保留岩体或邻近建筑物免受爆破破坏的目的。光面爆破法光面爆破是利用布置在设计开挖轮廓线上的光面爆破炮孔，将作为围岩保护层的“光爆层”爆除，从而获得一个平整的洞室开挖壁面的一种控制爆破方式。定向爆破筑坝定向爆破筑坝是利用陡峻的岸坡布药，定向松动崩塌或抛掷爆落岩石至预定位置。岩塞爆破岩塞爆破石一种水下控制爆破。为避免隧洞进水口修建时在深水中建造围堰。施工时，先从隧洞进口逆水流向开挖，待掌子面到达水库或湖泊的岸坡或底部附近时，预留一定厚度的岩塞，待隧洞和进口控制闸门井全部完建后，再一次将岩塞炸除，使隧洞和水库或湖泊连通。拆除爆破采用混凝土、混凝土心墙以及岩坎等结构形式的围堰。当它们完成挡水导流功能后，一般采用爆破法拆除。六、锚固技术（一） 锚固技术的概念锚固技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，这种受拉杆件的固定端称为锚固端（或锚固段），另一端与工程建筑物联结，利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。（二）锚固的应用领域边坡稳定工程、深基坑工程与抗浮工程、抵抗倾覆的结构工程、地下工程和冲击区的抗浮与保护等。（三）地下洞室的锚固锚杆支护锚杆在洞室的布置有局部（随机）锚杆和系统锚杆。局部锚杆嵌入岩层，把可能塌落的岩块固定在内部稳定的岩体上，起到悬吊作用保证洞顶围岩的稳定。系统锚杆一般按梅花形排列，连续锚固在洞壁内，将被结构面切割的岩块串联起来，保持和加强岩块的联锁、咬合和固嵌效应，是分割的围岩组成一体，形成一连续加固拱，提高围岩的承载能力。喷混凝土支护喷混凝土是利用压缩空气或其他动力，将按一定配比拌制的混凝土混合物沿管路输送至喷头处，以较高速度垂直喷射于受喷面，依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击，压密而形成的薄层支护结