路基土石方开挖施工组织设计.pdf
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1、. . 路基土石方开挖施工方案 一、工程概况 本段路线总长 18.019806 km,全线路基总挖方38.916 万方, 本 项目 K4以后路段,沿线出露的地层主要为薄中厚层变余砂岩、板 岩;分布较广,但岩石强度较低。 二、施工准备: 1、机械设备:施工机械设备已全部到位,安装调试完毕。详见 “机械设备一览表”。 2、施工人员:详见“进场人员一览表” 。 3、施工便道:施工便道的路面均已满足各种施工车辆通行。 三、路基土石方开挖 路基范围内的树木、 灌木丛等均在施工前砍伐或移植,并妥善处 理砍伐的树木。路基用地内的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少 300mm 内的草皮、农作物的根系和表土全部清
2、除,并运至弃土场内。 场地清理完毕后,全面进行填前碾压,使其密实度达到规定的要求。 1、土方开挖 土方开挖及运输采用机械化作业。 根据地形条件和本公司拟投入 施工机械设备情况, 运距不大于 80 米的采用推土机推运, 大于 80 米 采用挖掘机配合自卸汽车施工。 施工过程中及时根据测设的边桩控制边坡坡比,并在雨季前做好 截水沟等排水设施, 保证边坡的稳定, 尤其是深路堑高边坡路段更加 重视。挖至接近路基标高时,通过试验测定土壤压缩变形量,确定合 . . 适的预留压缩厚度,用振动压路机碾压,平地机配合修整路拱。在整 修施工期间,保证路段排水畅通,防止泥水损害农田及河道。机械作 业避免损害用地范围
3、以外的其它构造物或农作物。 对挖方深度在 6 米以下的路段,开挖方法采用横向全宽掘进法, 即从两侧沿路线纵向向前开挖,单层掘进的高度等于路堑设计深度, 逐段成型向前推进。 路堑开挖深度超过6 米地段,采用分层分段的施 工方法进行开挖,以挖掘机臂长为每层深度,逐层开挖。地面横坡较 陡的挖方路段,先由路基边坡高的一侧开始,待该侧贯通后,再进行 另一侧路基的纵横向的开挖。开挖顺序示意图如下: 1 2 3 4 5 6 7 开挖线 地面线 路基横断面 1 2 挖掘机 平面图 2、石方开挖 2.1 、根据地形、地质、开挖断面及施工机械配备等情况,采用 能保证边坡稳定的方法施工。 2.2 、石方爆破作业以小
4、型爆破为主,严禁过量爆破,并在事前 14 天制定出计划和措施报监理工程师批准。 2.3 、我单位就爆破器材的存放地点、数量、警卫、收发、安全 措施及必要的工艺图纸编制报告,并在爆破器材进入工地前28 天报 监理工程师审批, 同时将运入路线和时间报有关管理部门批准,待取 得通行证后方将爆破器材运入工地保管。 . . 2.4 、确定爆破的危险区,并采取有效措施防止人、畜、建筑物 和其它公共设施受到危害和损坏。在危险区的边界设置明显的标志, 建立警戒线和显示爆破时间的警戒信号,在危险区的入口或附近道路 设置标志,并派专人看守,严禁人员在爆破时进入危险区。 2.5 、设专职安全员,爆破工必须是经过培训
5、考核取得爆破上岗 证的人员。 爆破施工: 1) 、根据不同设计断面及岩性情况,充分考虑施工安全和施工效 率,合理安排爆破和出料周期,尽可能安排近晚爆破,以减少过往群 众和车辆受不安全因素影响,第二天进行清理装运。 2) 、总体爆破施工方案如下: 项 目 类 型半填半挖断面全 挖 断 面 爆破总体 施工方案 浅孔爆破 一般路堑浅孔爆破, 深路堑深孔爆破 工作面施工方案分层纵、横向台阶方案槽式堑沟方案 炮孔直径( mm )38 100 炮孔深度( m )2 56 炸药类型2 #岩石硝铵炸药 2 #岩石硝铵炸药及铵油 炸药 起爆器材非电毫秒雷管非电毫秒雷管及导爆索 3) 、零星孤石的浅孔爆破 零星孤
6、石一般具有二个以上的临空面。临空面越多, 爆破单位体 . . 积石块所消耗的炸药量就越少, 爆破效果也越好。对同样体积的岩石, 每增加一个临空面,单位炸药消耗量可减少10% 20% 。因此,在实 际施工中,尽可能增加需要爆破石块的临空面,如清除石块周围的堆 积物,上次爆破为下次爆破创造临空面等。 大石改小爆破, 药包中心(或多个炮孔的药包重心)接近石体中 心,装药深度的 1/2 左右;单个炮孔的药包重量可按下式计算: Q = VPnK , 式中: Q 单个炮孔的药包装药量(Kg) V大石体积( m 3) Pn几个临空面的药量修正系数:当n=3、4、5、6 时,可依 序取 Pn = 0.4 、0
7、.24、0.2 、0.17; K , 正常松动药包单位炸药消耗量,K , = 0.33k ,k 值可参考 施工规范和类似地质施工经验选取,取k=1.11.5(Kg/m 3) 炮孔深度按岩块厚度确定,即: L = (0.50.7)H (m) 式中: L炮孔深度( m ) H 石块厚度( m ) 4) 、爆破安全距离计算 施工时采取减弱震动爆破, 尽量减少对路堑边坡的扰动, 同时由 于沿线房屋、环保问题,爆破时必须限制飞石的距离。在施工时考虑 以上因素,对炸药量严格进行校核的控制,其参数可先由小量起逐次 微量增加,在试爆中取值,且最小抵抗线方向必须避开保护对象。 . . 、个别飞石计算 为安全起见
8、,浅孔爆破最小抵抗线方向个别飞石按下式计算: L = 20KAn 2w 式中:取 KA = 1.5 ;n 值通过试验确定; w为前排底部抵抗线。 根据经验,对于背向最小抵抗线方向的距离减少一半。 、爆破振动检算 爆破振动速度 V用下式计算: V = K(Q 1/3 /R) a 式中: K、a 与爆破点地形、地质条件等有关的系数和振动 波衰减指数,开工试验时,根据经验取K = 200 ,a = 1.7 ,待经过 振动仪器的多次监测,得出较为准确的K、a 计算值; Q 分段最大药量( Kg) ; R爆破点至被保护建筑物的距离; V被保护建筑物的允许振动速度,参照6722-86爆破安全 规程规定的允
9、许值计算, 每次爆破都进行计算,使爆破振动速度都 小于允许值。 、空气冲击波 对于浅孔爆破只要按设计进行堵塞、回填,冲击波可忽略不计。 爆破施工操作: 、钻孔:钻孔前,首先清理场地浮土、松石,然后进行测量按 设计布孔,准备定位,采用YT25或 YT28风动凿岩机钻孔。石方量大 的地方,选用潜孔钻机少量钻孔,以提高功效,且底部及边坡预留光 . . 爆层。 、装药:装药前先清孔,检查炮孔的最小抵抗线与原设计有无 变化,防止过小的抵抗线引起冲炮;检查孔深有无变化,并根据检查 结果调整装药量。 干燥的孔可装散装的硝铵炸药,潮湿的孔要对炸药 进行防水处理或使用防水炸药。 、堵塞:堵塞的作用在于使炸药得到
10、良好的效果,同时改变爆 后气体,堵塞的好坏还直接影响到装药量的多少。堵塞材料选用砂粘 土,并有一定的含水率。堵塞长度在施工中根据孔径、最小抵抗线确 定,一般不小于最小抵抗线。 、爆破: A、爆破作业一般在下班后进行。爆破指挥人员要在确认周围的 安全警戒工作完成后, 方可发出起爆命令。 爆破指挥人员严格执行预 报、警戒和解除三种统一信号,并由爆破指挥人员统一发出。防护、 警戒人员按规定信号执行任务,不得擅离职守。指定专人核对装炮、 点炮。起爆后由爆破作业人员检查结果,确认安全后,方可发出解除 信号,撤出防护人员。如发生瞎炮,要设立防护标志。 B、瞎炮的处理:由原装炮人员当班处理,特殊情况下如不可
11、能 时,装炮人员在现场将装炮情况、 炮眼方向、装药数量交待处理人员。 在对瞎炮孔内的爆破线路、 导爆管等检查完好, 并检查了瞎炮的抵抗 线情况,重新并布置警戒后,才能重新起爆。 爆破振动监测: 采用 Topbox508s振动信号自记仪进行振动监测。 . . 浅孔爆破 : (适用于半填半挖和一般路堑施工) 、分层纵向台阶爆破法 本方案适用于地势较平缓,远离公路、农田和民房路段。 、分层横向台阶控制爆破 此方案适用于挖方较窄处, 并且邻近农田村舍, 对控制飞石要求 严格地段。 、边坡控制开挖 路堑爆破施工预留部分厚度, 采用预裂和光面爆破以控制设计边 坡坡率,路堑挖深 12m时及时修整边坡。光面爆
12、破按以往施工经验, 炮孔孔径 38mm ,炮孔间距 500mm ,光面层厚度约为600mm ,装药量控 制在 0.200.30Kg/m 可取得较好效果。 深孔爆破: 深挖路堑石爆破采取深孔爆破, 工作面采取沿预定路基外侧向前 形成一槽式堑沟, 作为防止上部爆破岩石滚落, 对爆破剩余部分围岩 采用微差控制爆破。 路堑边坡控制方案: 为确保路堑边坡稳定, 不产生欠挖或超挖, 一般施工时预留部分 厚度采用光面爆破, 节理或裂隙发育地段及某些特殊设计路段采用预 裂爆破。为获得良好的光面效果,宜采用低密度、低爆速、高体积威 力炸药以减少炸药爆轰波的破碎作用和爆破气体的膨胀作用时间,使 爆破作用呈准静态,
13、边坡控制光面爆破拟采用2 #岩石专用光爆炸药。 、光面爆破参数 . . a、最小抵抗线 W W = (7.0 20)d 孔径 = 0.63 1.8m 本工程取 W = 1.5m b、炮孔间距 a = (0.60.8) W = (0.6 0.8) 1.5 = 0.91.2m 本工程取 a = 1.1m c、光面爆破装药量 Q = q aw = 0.6 1.5 1.1 = 0.99kg/m 式中 q 为松动爆破单位炸药消耗量,取0.6kg/m 3 、光面爆破装药结构 不藕合系数采用3.0 a、药包制作:为保证光面爆破时不使药包冲击破碎炮孔孔壁, 有必要在现场施工过程中采取措施使药包位于炮孔中心,将
14、药卷捆绑 于竹杆上,各药卷间用导爆索相连,药包一端绑上起爆雷管即成,操 作时将药包置于孔内,上部填塞好。 b、堵塞:良好的堵塞是保持高压爆炸气体所必须的堵塞长度, 取炮孔直径的 1020 倍,现场根据孔间距和光面层厚度适时调整。 、预裂爆破参数 炮孔间距根据国内外经验取s = 1.0m, 将装药密集系数取为3.5, 装药量 Q = 2.75 0.53 r 0.38 = 2.751200 0.53 45 0.38 = 500g/m 岩石极限抗压强度,承1200kg/cm 2 r 炮眼半径 45mm . . 装药结构与光面爆破相同,但预裂缝一定要比主爆区长4.5 9.0m,比主爆孔提前 75150
15、ms起爆,硬岩取小值,松软岩取大值。 爆破块度控制: 因石方爆破后要用作填方材料,爆破块度要求控制在3040cm 以内,为达到良好的块度要求: 、根据实地岩性情况,不断优化爆破孔参数 、采取压渣挤压爆破: 即在施爆岩体前面依次留下24m厚前 次爆破的岩碴,这样有利于阻止施爆岩体前移和岩体充分破碎。 、采用孔内微差爆破技术,可加强孔底爆破作用,改善爆破效 果,并且减震效果较好。 、工作面开阔地带,可采用格式布孔,对角微差爆破,这种起 爆方式岩抛掷距离比排间微差减少30% 左右,大块率可下降到0.9% 以下。 爆破安全: 、爆破振动 根据爆破安全规程规定:对于一般砖房,非抗震的大型砖砌 块建筑物,
16、震速 V23m/s,建筑物距爆破不小于50m ,以此计算: V=( 3Q/R)a 式中: Q 最大装药量, kg R距爆源中心距离, m K与介质特性的相关系数,取180 . . A与地形、地质等的相关系数,取1.8 经推算得 Q = 136kg,可见对于 50m外的一般建筑物,当某段起 爆量达 136KG时,不会产生震动破坏。且爆源位于地势高处,待保护 建筑物位于山脚, 实际的爆破震动要比计算值低得多。因而本工程爆 破震动不是主要危害。 、爆破飞石 爆破场地位于山坡上, 极易产生爆破飞石, 对于飞石距离的计算 公式采用我国常用的经验公式: R = 20Kn 2w = 20 1.50.7522
17、.4 = 40.5m 式中: K安全系数,与地形、风向有关,取1.5 n爆破作用指数,松动爆破,取0.75 w抵抗线,取 2.4m 可见爆破飞石一般地段在控制范围内,但某些要求高的路段还未 达到要求,因此 a、ES ET “v”型工作面 b、预留槽式堑沟或隔墙 、高压线下石方爆破采用覆盖防护 、山坡下部做好防护挡墙,防止滚石落入河道或农田。 、施爆过程中,切实根据具体情况调整装药量和布孔参数,保 证良好的堵塞质量, 结合微差及压渣爆破保证岩石产生松动破碎,而 非抛掷爆破。 、设置专职安全员和红色警戒线,防止闲杂人员或车辆进入爆 . . 区。 四、各分项工程的施工顺序 1、各分项工程施工顺序的组
18、织原则 影响施工顺序组织的因素很多,如施工性质、分项类型、材料、 机械设备、自然条件等等,使施工顺序组织变化因素多,困难较大, 因此,科学地、合理地组织施工顺序更为重要。其原则可归纳为: 2、连续性 合理组织各分项工程的顺序,保持和提高生产过程连续性, 可以 缩短施工周期,节省资金, 避免设备停放引起的损失,对提高劳动生 产率,具有很大的经济意义。 3、协调性 协调性是保证施工顺利进行的前提,使施工过程中人力和设备得 到充分利用, 避免施工在各个施工阶段和工序之间的停顿和等待,从 而缩短施工周期。 4、均衡性 均衡生产能充分利用设备和施工时间,避免突击赶工造成的各种 损失,有利于保证生产质量、
19、 降低成本,有利于劳动力和设备的调配。 5、经济性 施工顺序的确定除满足技术要求外,必须讲求经济效益。 上述的 连续性、协调性、均衡性最终都要通过经济效果集中反映出来。 五、确保工程质量和工期的措施 5.1 确保工程质量的措施 . . 1、贯彻 ISO-9002 系列质量标准,全面、全员、全过程地进行质 量管理; 2、对工程产品的性能、寿命、可靠性、安全性、经济性和外观 特性进行管理, 找准质量控制点, 开展质量保持与质量改进管理工作 3、落实目标管理,做到人人管理质量,人人肩上有指标;加强 对参工人员的工作培训,提高参工人员的管理技术水平。 4、完善实验检测手段和机构,落实一切以数据说话的管
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