路堑开挖施工方案讲解

新建铁路哈大客运专线DK66+750〜DK82+210路堑施工组织设计中国中铁编制：复核审核中国中铁一局桥梁公司哈大客运专线项目部2007年10月目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、编制依据 2\o"CurrentDocument"二．工程概况 2\o"CurrentDocument"三、软质路堑开挖 3\o"CurrentDocument"1）施工准备 3\o"CurrentDocument"2）开挖施工程序 4\o"CurrentDocument"3）开挖方法 4\o"CurrentDocument"4）开挖施工作业要点 4\o"CurrentDocument"四、岩石路堑的开挖方法 5\o"CurrentDocument"1）施工工艺流程 52）开挖方法 5\o"CurrentDocument"3丿路堑爆破作业 10\o"CurrentDocument"五路堑施工质量控制与检测 11\o"CurrentDocument"六、 路堑爆破作业安全措施 12\o"CurrentDocument"七、 文明施工措施 141、开展创建文明工地活动 142、工地宣传 143、场容场貌 144、工地卫生 155、噪音控制 156、治安综合管理 157、 消防措施 168、 防汛措施 16八、施工环保、水土保持措施 161、 水污染的防治措施 172、 固体废弃物污染的防治措施 173、 土地资源及生态环境保护措施 174、 制度保证措施 18桥梁公司路堑施工方案为确保哈大铁路客运专线路堑施工质量，避免盲目施工给工程带来质量隐患，找出适合本地区施工的最佳施工方案，指导全线施工，特编制本方案。一、编制依据1、 《哈大铁路客运专线TJ-1标段个别路基设计图第二、三册〜工点设计图》2、 《哈大铁路客运专线个别路基设计图第一册〜通用设计图》3、 《客运专线铁路路基工程施工技术指南》(TZ212-2005)4、 《客运专线铁路路基工程质量验收暂行标准》(铁建设2005-160号)5、 《铁路路基施工规范》(TB10202-2002)6、 《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401-2003)二．工程概况哈大铁路客运专线TJ-1标段起始里程K66+749.96,终点里程K80+823.15，全长14.07公里。路基设计净宽度13.6米，路基开挖深度最大14.51米，开挖量71万立方米，路堑设计分布段落及其地质情况见下路堑分布段落一览表序号起点里程终点里程线路长度(m丿地质情况备注1DK66+749.96DK66+839.2989.33粗角砾土石英砂岩半堤半堑2DK67+100DK67+255155粉质黏土粗角砾土石英砂岩3DK67+600DK67++930330粉质黏土细角砾土页岩4DK69+500DK69+950450泥岩5DK72+050DK73+1501100粉质黏土砂岩泥岩6DK74+030DK74+170140粗角砾土泥岩7DK74+230DK74+400170粗角砾土泥岩8DK78+437.43DK78+636.2198.77粗角砾土石英砂岩三、软质路堑开挖1)施工准备施工前仔细查明地上、地下有无管线及其它影响路基施工的建筑物，对施工有影响的提前拆除或改迁，同时注意开挖边界以外的建筑物是否安全。开挖前，首先测量放线，依据设计挖深及边坡坡率推算测出开挖边界，并及早完成堑顶截水沟的修建。由高到低，从上而下，由外向里逐层开挖，最后刷坡至边坡线，严禁掏底开挖。剥除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层，弃运于弃土场或指定位根据测设路线中桩、设计图表定出路堑堑顶边线、边沟位置桩。在距线路中心一定安全距离设置控制桩。对于深挖地段，每挖深5米，复测中心桩一次，测定其标高及宽度，以控制边坡的坡率。路堑开挖前首先修好临时、永临相结合排水系统，防止雨水浸泡。2）开挖施工程序测量放线一清除表土一施工截水沟一挖运土石方一清理边坡一复核边坡位置一重复挖运至设计标高一＞地基处理一＞检测。3） 开挖方法土质路堑及软石和强风化岩石路堑的开挖方法根据路堑深度和纵向长度，结合土石方调配，开挖可选择横挖法，纵挖法和纵横混合开挖法，土方路堑用推土机、装载机、自卸汽车将挖土方装运至填方段作路堤填料，对土质坚硬地段采用推土机松动器松土施工，遇局部岩层坚硬地段采用潜孔钻机打眼，松动爆破施工。对软石和强风化岩石路堑选择挖掘机挖装，自卸汽车运输的方式进行开挖施工。短而深的地段采用分层横向开挖法，每层2米左右。采用挖掘机、装载机配合自卸汽车运土。边开挖边修整边坡。长而深的路堑采用纵挖法，先沿路堑纵向挖掘通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此纵向开挖至路基标高。路堑开挖较浅采用单层或双层横向全宽掘进方法，对路堑整个宽度，沿路线纵向一端或两端向前开挖。4） 开挖施工作业要点开挖过程中经常放线检查路堑的宽度、边坡坡度，在机械开挖时坡面预留30cm采用人工刷坡，刷坡工作紧跟，开挖坡面严禁超挖，保持坡面平顺。开挖出的土石运到弃土场或填筑路基。耕植土储存于指定地点用于复耕或植被护坡。弃土场在施工完成后，及时进行地表种植土的覆盖和植被防护，防止水土流失路堑开挖无论是人工或机械作业，均须严格控制路基设计标高，严禁超挖。为保证路基基底处理的质量，机械开挖应预留70〜100cm（或按地基设计处理的有关规定执行），在地基施工完毕后，采用人工开挖至设计标高。这是确保后续地基处理质量的关键。路堑开挖至预定标高（含预留厚度）后，平地机整平、压路机碾压一遍后进行冲击碾压夯实，然后进行基础处理。对坡面中已经出现的坑穴、凹槽应进行杂物清理，用护坡的同标号浆砌片石或混凝土嵌补整平。施工中严禁乱挖，扰动边坡，必要时对高边坡进行变形观测，以便采取应急措施。四、岩石路堑的开挖方法1）施工工艺流程石方爆破施工工艺流程见下页图。2）开挖方法路堑施工与填方施工相结合，路堑开挖中性能符合要求的弃碴可移挖作为填方填料，性能好的片石可以用于浆砌圬工施工。根据土石方调配方案和运距进行调配和机械机具的选择。路堑边坡按设计坡率开挖，施工前准确放设边桩、撒石灰连线，开挖过程中要经常放线检查宽度、坡度，及时纠正偏差，避免超欠挖，保持坡面平顺。对坡面中出现的坑穴、凹槽应进行清理杂物，嵌补平整。路堑存在平台时按设计放出平台位置，路堑平台向内做成一定坡度，确保不积水路堑采用纵向台阶开挖，较平缓地段上的浅路堑可不分层开挖，深路堑地段采用纵向分台阶开挖，从上到下分层依次进行。开挖时从上而下，纵向开挖。如果岩层走向接近于线路方向、倾向与边坡相同且小于边坡时，逐层开挖，不得挖断岩层，并采取减弱施工振动的措施；在设有挡土墙的上述地段，采取短开挖或跳槽开挖法施工，并设临时支护。石方路堑施工采用钻爆法施工，对深路堑采取深孔爆破和浅孔分台阶爆破相结合的方法，浅路堑采取浅孔爆破。对能用机械直接开挖的软石、土质路堑则采取机械开挖与人工配合开挖。路堑开挖接近基面后准确修理成型；部分路堑开挖后稳定性差，易坍塌和风化，设计上采取了不同类型的挡护和边坡防护。对此应根据具体情况进行开挖，一般应分段竖向开挖到位，及时施工挡护防护工程，或进行临时挡护防护，禁止拉长槽施工。路堑爆破设计：路堑石方开挖根据路堑深度、规模及岩石的类别，风化程度、岩层的产状、倾角和节理发育程度等具体确定施工方法。对石方面积较大、挖方较深且数量集中地段采用深孔微差松动控制爆破，边坡爆破根据路堑石质采用光面爆破（硬质岩石）或预裂爆破（软岩和中硬岩）；对挖深较浅和方量不大的陡峭边坡采用浅孔微差松动控制爆破。开挖石方采用台阶松动控制爆破法，小型潜孔钻机配合风动凿岩机钻孔，坡面预留光面爆破层。深挖地段，石方面积较大、挖方较深且数量集中，主要采用潜孔钻机钻孔，实施台阶式深孔微差松动控制爆破。对于其余地段挖深较浅和方量不大的边坡、路基面修整采用风动凿岩机钻眼，浅孔微差松动控制爆破。为保证爆破效应，均采用大孔距，小排距，梅花形布孔，并采用导爆管毫秒雷管实施逐排微差爆破。为提高边坡稳定性和美观程度，在本合同段深挖路堑采用预留光爆层法进行光面爆破，边坡设计有台阶时分台阶进行光爆，设计无台阶时，从路堑顶沿坡面钻孔一次爆破到位。①边坡光面爆破设计：石方路堑边坡采取光面爆破，在主体开挖完成后进行。采取弱性装药结构或低威力低爆速的炸药，以保证边坡稳定，坡面平整。光面爆破参数选择主要包括：炮孔直径D=30+4H H--台阶高度光面层厚度（光爆最小抵抗线）W=（10〜20）DD--炮孔直径光面孔孔距a=（0.6〜0.8）W炮孔长度L及超深h：L=H/sina+ha--边坡坡度（钻孔倾角），h为超钻深度h=（0.05〜0.1）•H线装药密度q线和装药量Q孔：根据经验参数，线装药密度初选如下数值，在施工中试炮后根据现场实际情况调整确定。Q孔=q（a+D）Q孔--单孔装药量（kg）q线=0・6〜1.0kg/m（硬质完整岩石取大值，反之取小值）起爆网络：设计起爆网络同一列（沿线路走向）炮孔均安装同一段别的毫秒雷管，用连通管把炮孔中的导爆管连接起来。光爆孔装药结构及药量调整：在孔口1・5m不装药，进行加强堵塞，堵塞段以下1〜2m处线限装药密度为设计的1/2。②预裂爆破:软岩和中硬岩边坡实施预裂爆破，为确保预裂爆破质量，保证边坡稳定，在预裂孔与主爆孔之间设一排辅助孔、一排缓冲孔。辅助孔的深度与坡率均与预裂孔一致，辅助孔与预裂孔的排间距用潜孔钻机为1.2〜1.5m、风动凿岩机钻孔时为0.5〜0.6m;申=90mm时，辅助孔间距为3m,孔底距主爆孔1.2〜1.5m。申=40mm时，辅助孔孔间距为1・5m，孔底距主爆孔0.4〜0.5m。缓冲孔与主爆孔布置形式一致。

各孔的布置见下图。预裂爆破设计参数见预裂爆破设计参数表。预裂孔、辅助孔、缓冲孔、主爆孔布置图预裂爆破设计参数表钻孔直径孔间距超钻堵塞长度孔底加强装药段长线装药密度申(mm)S(m)J(m)L1(m)L2(m)q1(kg/m)901.01.01.0-1.51.0-1.50.3-0.4400.50.50.6-0.80.5-0.80.15-0.25为确保路基面平整坚实，不论采用风动凿岩机还是潜孔钻机钻孔爆破，最底层2m均采用风动凿岩机钻孔爆破，严格控制孔底标高和超钻值，并适当缩小排距和孔距，实施逐排微差起爆。③松动爆破:由于本标段个别地段位于既有建筑物附近，而且石方开挖量较小，路堑较浅，所以对路堑石方爆破开挖采取松动爆破。松动爆破药包装药量计算：3Q=fnKWfn—药包性质系数，根据爆破目的和要求，通过试验或经验数据选取，初取值可按：多面临空或陡岩上用减弱松动药包时，fn=0.125~0・44；平坦地形用正常松动药包时，fn=0.44；堑内爆破完整岩石用加强松动药包时，fn=0.4〜1.0；K—单位炸药用量（kg/m3），一般K=1.0〜1.8kg/m3。W—最小抵抗线（m）；W=（30〜45）D松动爆破药包间距a的确定：多面临空或陡壁：a=（0.8〜0.9）WPn2+1；n—炮孔排数；平坦地形拉槽：a=（0.8〜1.0）W；斜坡或阶梯地形：a=（1.0〜2.0）W；3丿路堑爆破作业爆破之前清理山体表层植被和履盖层。覆盖层较厚时，利用推土机清除后进行钻眼；覆盖层较薄地段，用人工清理植被后进行钻眼。布孔前对爆区进行详细调查（如层理、裂隙、临空面、爆体、台阶平整度、岩石类别及物理力学特征等是否有变化），并对清理后的地表标高进行测量，根据设计孔网参数和挖深进行布孔和确定各钻孔深度，如有需要，对参数进行调整。选择技术熟练的凿岩工人钻孔，先由技术人员按参数准确定位布孔，用红油漆标注并把孔深、倾角向凿岩人员进行技术交底；边坡孔的钻孔质量要严加控制，在钻进到一半孔深时，提起钻头，用专用的炮孔测深仪和角度测试仪进行检查，根据钻孔实际情况决定是否调整钻杆倾角和钻机位置，以便进行纠偏，确保边坡孔角度误差不超过±1°，深度误差不超过±5%；孔口位置偏差超过两倍孔径时，重新钻孔。钻孔完毕后，技术人员对各孔实际孔深、孔距、排距、最小抵抗线和孔倾角进行测量记录，并根据实际孔网参数进行药量计算和装药。爆破施爆之前进行一次试炮，根据试炮对爆破设计进行优化，最终选择适合现场实际的爆破参数和炸药单耗进行爆破施工。采用人工按设计装药结构进行装药，上部用炮泥进行堵塞，堵塞长度L0=（0.75〜1.0）W，如炮孔有水而无法吹干时，采用防水炸药或其他防水措施。起爆采用非电毫秒微差雷管延期起爆，对起爆系统各联接点认真检查，确认各联接点连接牢固，无遗漏孔后进行警戒、起爆，爆破时进行震动安全监测。爆破施工时严格控制过量爆破，边坡轮廓爆破半孔率要求达到90%以上，若有个别地方发生超爆或欠挖，超爆凹槽部位采用浆砌片石嵌补，欠挖部位采用人工浅孔爆破或风镐凿平，确保边坡平顺（用3m尺检验不大于10cm）、稳定。石方路堑的路床顶面标高，必须控制在规定允许范围内并满足图纸要求，过高则人工进行凿平，过低则以开挖的石屑或碎石填平并碾压密实稳固。深路堑地段，开挖深度较深，需分别进行钻爆设计。边坡随开挖随防护，以防边坡顺层滑动，爆破引起的松动岩石及时清除；边坡突出的个别欠挖部分用风镐剥离，使其达到验收标准。清碴采取机械挖装运，人工配合。五路堑施工质量控制与检测1、认真按照要求的质量检测项目、频率进行检验和控制。2、路堑开挖过程中始终保持排水系统畅通。3、路堑基床换填宽度、深度必须满足设计要求。4、 边坡坡面应平整且稳定无隐患，局部凹凸差不大于15cm。边坡防护封闭无变形、开裂。检验数量：沿线路纵向每100m抽样检验5处。检验方法：观察、尺量。5、 刷坡修整随时检查堑坡坡度，路堑开挖边坡坡率不得偏陡。检验数量：沿线路纵向每50m单侧边坡抽样检验8点（上、下部各4点）。检验方法：吊线尺量计算或坡度尺量6、路堑开挖至设计标高后，应核对路基面和边坡的水文地质和工程地质情况，当与设计不符时，应提出变更设计。检验数量：全部检验；当与设计不符时，勘察设计单位现场确认。检验方法：对照设计文件核对并详细记录。7、路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台位置、宽度允许偏差按照下表控制。路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台的允许偏差序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1变坡点位置±100mm沿线路纵向每100m单侧边坡各抽样检验6点水准仪测或尺量2平台位置±100mm水准仪测或尺量3平台宽度±50mm尺量■・注变坡点按路肩以上高度计，平台位置以平台顶面标高计。六、路堑爆破作业安全措施爆破之前清理山体表层植被和覆盖层，覆盖层较厚时，利用推土机清除后进行钻眼；覆盖层较薄及岩溶发育地段，人工清理植被及岩溶中积土后进行钻眼。钻眼前对岩层的类别、产状、地形、地貌和周围环境作周密细致的调查，必要时进行试验，保证爆破方法的有效性和准确性。钻孔时根据设计要求进行孔位、方向、倾斜角和孔深的布置。对台阶面边沿的炮孔，需特别注意最小抵抗线不得小于钻爆设计规定的值，以防最小抵抗线方向出现飞石，而且所有炮眼深度不能小于抵抗线。选择炮眼位置时，避免穿过岩石的层理与裂缝，以免起爆时气体沿缝隙漏出。若岩层层理裂缝较多不能避开时，最好垂直穿过，并且炮眼底部须在缝隙以上20-30cm。每孔钻完后首先进行吹孔，将孔内的岩石粉沫清理干净，然后将钻杆提至孔口之上。装药前，重新测量各项数值进行装药量计算，对过浅或过深的炮孔，调整装药量。孔中有水时，排除干净，水排不净的要装防水炸药。往孔中装药时，定量定位，防止卡孔；回填堵塞的材料选取有一定湿度的粘土，为防止卡孔，可分多次回填，边回填边用木制炮棍捣实，禁止使用铁棍捣固，并注意保护好孔中的雷管引线。起爆采用电雷管起爆起爆，装药前对起爆系统各联接点认真检查，确认各联接点连接牢固后，方可进行起爆。对原地形的斜坡或平地，有计划地进行改造，使前次爆破为后次爆破创造两个或多个临空面。对路堑边坡采取光面爆破，确保边坡坡面平顺，山体稳定，不受破坏。开挖到路堑基床顶面时要严格控制爆破。本标段内有多段石方开挖距既有的高速公路、铁路等建筑物距离小于 100m，在进行爆破施工时需采用防护控制爆破施工。施工时采用台阶浅孔控制爆破,即“纵向台阶、密布孔、浅打眼、少装药、严防护”。为防止爆破施工飞石影响，采取加强性排架挂网防护和重型柔性炮被覆盖相结合的方法进行安全防护。加强性排架挂网防护就是在既有建筑物一侧搭设双层钢管排架，排架高度高于坡顶，靠边坡一侧挂竹排网，排架底部设地锚加固；上部设水平支撑杆和水平拉筋，其一端固定在排架上，另一端用钢筋锚杆锚固在边坡上。重型柔性炮被防护采用废旧轮胎编织成橡胶垫，具有较高的强度、弹性和韧性。覆盖爆破体时用铁丝连成整体，可以有效地防止爆破飞石的产生和爆碴的坍塌。放炮之前，人员及机械撤离至安全地带，设置安全警戒哨。爆破之后，排险人员进行现场查看，排除哑炮并确认安全后，方可解除警戒。要建立爆破指挥组、施工技术组、装药爆破组、安全警戒组、群众工作组及救护人员，要分工明确、各负其责，要特别注意检查和安全警戒工作。警戒范围400m，施工机械退避工作面不少于150m。七、文明施工措施1、开展创建文明工地活动建立创建“文明工地”领导小组全，面开展创建文明工地活动，做到“三无五必须”即，：施工中无管线高放，施工现场排水畅通无积水，施工工地道路平整无坑塘；施分部域与非施分部域严格分隔，施工现场必须挂牌施工；工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须文明，工地现场必须开展以创文明工地为主要内容的思想政治工作2、工地宣传工点路口旁设置醒目、整洁的施工标牌，写明工程名称，建设单位、施工单位、驻地监理单位、设计单位、工地施工及监理负责人名称，此外还在适当位置设置“一图四板”，一图：即平面布置图；四板，即质量保证、安全生产、环境保护、文明施工管理板。施工临时用地内必须张贴宣传标语，要设宣传栏，内容经常更换；施工现场入口处应悬挂宣传标语横幅。加强精神文明建设，进行法纪和精神文明宣传教育活动。围绕创建安全文明样板工地活动，深入开展“青年突击队”、“青年安全监督岗”等专题活动，推动两个文明建设协调发展。施工内业资料齐全、整洁、数据可靠，办公室内按要求布置各类图表，及时反映现场状况及工程进度状况。3、场容场貌创建美好环境。在工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施，每天清扫处理，在生活区周围种植花草、树木、美化生活环境。生活垃圾集中堆放，统一搬运至指定地点废弃。4、工地卫生施工现场场地管理是为文明施工创造良好的施工环境。施工现场内所有物品，严格按施工现场平面布置图的设计定位。同时根据工程进展，适时对施工现场进行整理和整顿，进行必要的调整。根据施工现场实际需要和环境保护的要求，采取隔离网或隔离围墙与外界隔离围蔽施工。施工期间，经常对施工机械车辆道路进行维修，确保晴雨畅通，并方便沿线居民的生产、生活。车辆在运料过程中，易飞扬物料用篷布覆盖严密，装料适中，不得超限；车辆轮胎及车外表用水冲洗干净，保证道路的清洁。5、噪音控制对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音。机械车辆途经居住场所时应减速慢行，不鸣喇叭。在固定的机械设备附近，修建临时隔音屏障，减少噪音传播。合理安排施工作业时间，尽量降低夜间车辆出入频率，夜间施工不得安排噪音很大的机械。适当控制机械布置密度，条件允许时拉开一定距离，避免机械过于集中形成噪音叠加。6、治安综合管理治安工作必须坚持“预防为主，确保重点”的指导思想，保证工程建设中的安全。建立完善的治安保卫机构，统一领导治安及安全保卫工作。并在建设单位及地方政府的领导下开展治安联防工作。对施工现场的贵重物资、重要器材和大型设备，要加强管理，严格有关制度，设置防护设施和报警设备，防止物资被哄抢、盗窃或破坏。工程所在地发生的各类案件，当事单位和个人必须及时报告现场保卫机构和当地公安机关，并积极配合，认真处理。施工现场,生活区封闭管理，门口设值班室，所有进出人员或车辆须登记检查方可通行，避免对施工现场的干扰。项目部配专职保卫人员，专门负责现场的治安保卫工作，联系和争取当地派出所配合管理施工现场的治安，保卫所有进入施工场地的人员、财产及工程成品的安全。7、消防措施工地内木工加工间、易燃易爆仓库内严禁烟火，操作人员必须持证上岗，乙炔和氧气两瓶使用时其间距在5m以上，存放时必须封闭隔离。油库、仓库、宿舍、伙房以及木料堆放场等场所，必须配全备足相应的灭火器材。8、防汛措施认真贯彻《铁路实施V中华人民共和国防汛条件〉细则》，以“预防为主、以消为辅”的指导思想，结合本工程的实际情况，落实好各施工项目的防汛安全工作，制定防汛计划，确保施工期间安全渡汛。汛期之前，对本单位驻地、工地、料库、料场进行全面检查，了解水情和排水情况，察看有无水害隐患。在汛期中，施工用的机具、材料、设备等，放置在不易被水淹的高处。因施工需要或地形限制必须设在河滩和低洼地时，采取措施防止被水淹没和洪水冲走。与当地气象部门联系，了解近期气象预报，掌握雨汛情况，一旦遇到灾害天气和水情，及时作出部署。八、施工环保、水土保持措施161、水污染的防治措施施工废水、生活污水按有关要求进行处理，不得直接排放。施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。生活污水采取二级生化或粪池等措施进行净化处理，经检查符合标准后方准排放。2、固体废弃物污染的防治措施施工营地和施工现场的生活垃圾和建筑垃圾，集中堆放，