路基开挖施工组织设计.docx
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路基开挖施工组织设计
路基开挖施工方案
1编制依据和范围
1.1编制依据
1、石武客运专线筹备组与我公司签订的施工总承包合同文件。
2、新建铁路石家庄至武汉客运专线省界至武汉段新屋河路基施工图、佐家河路基施工图、蔡家湾路基施工图、徐家村路基施工图（2008年06月）。
3、铁道部现行《客运专线铁路路基工程施工技术指南》、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》等。
4、铁道部现行《试验规程》。
5、国家、湖北省政府、孝感等地方政府颁布的相关法律、法规、文件、精神等。
6、目前对施工任务的初步划分以及施工组织安排和已到场以及拟投入的技术管理人员、机械设备等资源配置情况。
7、我公司所拥有的高速铁路设计施工技术能力和现有的企业管理水
平、劳动生产力、设备技术能力。
1.2编制范围
新建铁路石家庄至武汉客运专线湖北段土建工程TJI标段夏店镇
DK1098+193〜DK1099+064.975、DK1099+209.360〜DK1099+586.150、DK1099+861.370-DK1100+317230DK1100+755.930-DK1101+260路堑开挖部分。
2工程概况和主要工程数量表
2.1工程概况
新屋河隧道出口路基里程为DK1098+193-DK1099+064.975该路基长度为871.975米。
其中路堑有440米。
佐家河路基里程为DK1099+209.36（〜DK1099+586.15Q该路基长度为376.765米。
其中路堑部分为。
蔡家湾路基里程为DK1099+861.37C〜DK1100+317230该路基长度为455.86米。
其中路堑部分为。
徐家冲路基里程为DK1100+755.93ADK11O1+260该路基长度为504.07米。
其中路堑部分为。
2.2地形地貌
该段路基穿越大别山脉西段，属低山及丘陵地貌，沟谷纵横交错，北东向、北西向沟谷较发育，地形险峻，自然坡度25°〜40°,地势起伏较
大，植被发育，地面高程150〜600m相对高差100〜400m
2.3工程地质
2.3.1地层岩性
丘坡表层为Q4el+dl粉质黏土，褐黄色，含中粗砂及花岗岩砾石，含量10〜20噓右，硬塑，皿类，厚度0〜5m;谷地表层为Q4pl+dl粉质黏土，褐黄色，局部夹碎石。
2.3.2地震
根据1:
400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001,本线地震动峰值加速度：
确山（不含）至大悟（大新店）为0.05g;大悟（大新店）至武汉市黄陂区（不含）为v0.05g;武汉市为0.01g。
2.4自然特征
该段路基穿越大别山脉西段，属低山及丘陵地貌，沟谷纵横交错，北东向、北西向沟谷较发育，地形险峻，自然坡度25°〜40°,地势起伏较
大，植被发育，地面高程150〜600m相对高差100〜400m
2.5气象特征
湖北省境内属亚热带季风型大陆性半湿润气候，冬季受西北冷气团影响，夏季受东南、西南季风控制，具有冬冷夏热、冬干夏湿、温和多雨、无霜期长、光照充足的特征。
全年平均气温在16〜18C之间。
最热月（七
月）平均气温为32.5C,极端最高气温43C，最冷月（一月）平均气温为
6.8C,最高气温-3C左右。
年平均降水量为1000毫米左右。
最大风速可达20米/秒。
湖北省境内雨季期5个月，集中在每年的4〜8月间。
洪水由暴雨形成,洪水特征与暴雨关系十分密切，长江流域汛期平均降雨量占全年平均降雨量的46.7%，洪水多集中在7月份。
2.6水文特征
1）地下水类型
本线水文地质条件复杂，地下水类型有松散岩类孔隙水、红层裂隙孔隙一溶洞水、碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水四大类。
（2）地下水化学类型
根据水质分析，除了岩溶水、溶洞水局部具侵蚀性外。
全线主要江河、地表水及地下水对混凝土无侵蚀性。
2.7文物古迹
暂未发现文物古迹。
2.8技术标准
（1）铁路等级：
客运专线；
（2）正线数目双线；
（3）设计速度：
200km/h及以上，基础设施350km/h;
（4）线间距：
5.0m;
（5）最大坡度：
12%。
，局部地段20%;
（6）到发线有效长度：
650m
（7）牵引种类：
电力；
（8）列车运行方式：
自动控制；
（9）行车指挥方式：
综合调度集中
（10）建筑限界：
轨面以上净高7.25m,中心外侧净宽2.44m。
2.9主要工程数量表
本路基主要工程数量见表下表：
主要工程数量表
工程项目
部位
单位
工程数量
路堑开挖工程量
路基分段全长
m
2208.67
备注：
上表数量为施工设计图工程数量,
3施工组织情况
3.1施工准备
3.1.1临时工程准备
3.1.1临时工程准备
为满足施工需要需修建的临时工程有：
施工便道、临时房屋、临时供
电、临时供水、临时通讯等。
临时工程的布置情况详见“新屋河隧道出口到徐家冲隧道进口施工平面布置图”
3.1.1.1施工便道
线路所在地区公路交通发达，与夏小线线路相伴而行，这些公路距线路较近，材料运输主干道可利用既有公路、部分乡村公路拓建作为施工运输便道。
沿该路基红线线路修建贯通的施工便道，在该新屋河隧道处修建一条通往该路基的进场便道，一端通往既有新屋河隧道出口横向便道，另一端与佐河桥位处的施工便道连接。
便道标准为：
路面宽度8m面层采用泥结
碎石，厚16cm根据地基情况采取适当措施进行加固。
3.1.1.2临时房屋
现场临时生活及办公房屋采用彩色活动板房，生产房屋根据使用性质分别修建。
路基工程队，临时住房、办公室共计占地约5oom。
3.1.1.4施工用电
为保证施工用电，从新屋河隧道出口队节电。
总用电量可按以下公式计算：
fZP1、
P=1.05-1.10K1——+K2送P2+K3瓦P3+K4送P4
3.1.1.5施工用水IC0S丿
1、施工用水采用当地地面河水或水井取水，并在现场设生活及施工用蓄水池各一个，满足工程施工及日常生活的需要。
经检验水质符合饮用水标准，可以使用。
施工现场用水量可按下式计算：
q,^N1K1
Q1=1.05~1.15、
Tt83600
式中：
Q1——施工用水量（L/s）；
q1――年（季）度工程量（以实物计量单位表示）；
N1――各项工程量用水定额（可查阅资料库中施工用水参考定额）；
T1――年（季）度有效作业天数（d）；
t――每天作业班数（班）；
K1用水不均衡系数（可查阅资料库中施工用水不均衡系数表）
2、施工机械用水量可按下式计算：
Q2=1.05~1.15、q2N2
83600
式中：
Q2——机械用水量（L/s）；
q2同种机械台数（台）
曰.介W量参考
N1——施工机械台班用水定额（可查阅资料库中机械用水
定额）
K2施工机械用水不均衡系数（可查阅资料库中施工用水不均衡系数表）
Q2――计算的为整个工程全过程的施工机械用水量（L/s）
3、施工现场生活用水量可按下式计算:
cR汉N3^K3丄BXN4XK4
Q3:
t疋8疋360024^3600
式中：
Q3——施工现场生活用水量（L/s）；
P1——施工现场高峰昼夜施工人数（人）；
P2――现场居住人数（人）；
N3——施工现场施工人员用水定额（一般为20—60L/人*班，主要需视当地气候而定）；
N4――施工现场居住人员用水定额（每一居民每昼夜为100L-120L，随
地区和有无室内卫生设备而变化）；
t――每天作业班数（班）；
K3K4——施工现场用水不均衡系数（可查阅资料库中施工用水不均衡系数表）。
消防用水量Q4可依据工程实际情况查阅资料库中消防用水量表。
总用水量Q计算：
（1）、当（Q1+Q2+Q3券Q4时，贝卩Q=Q4+0.5＜（Q1+Q2+Q3）
（2）、当（Q1+Q2+Q3）＞Q4时，贝卩Q=Q1+Q2+Q3
（3）、当工地面积小于5ha（公顷）而且（Q1+Q2+Q3）＜Q4寸，则Q=Q4最后
计算出的总用量还应增加10%以补偿不可避免的水管漏水损失
3.1.1.6施工通讯及网络
为保证该路基在施工过程中通讯畅通，工区驻地和各施工队均安装程控电话。
各施工队调度、安全员全部配对讲机。
本路基所在地区属无线网络服务区，手机可直接用于通信联络。
项目部领导、各部门负责人、各施工队领导均配置手机，以保证对内对外的通讯联络。
3.1.2技术准备
3.121测量放线
根据设计院提供的交桩资料对导线点、水准点进行复测，并将复测成果报批，根据审批后的成果资料布设导线控制网，控制该路基的测量放样工作。
导线控制网的测设精度要满足要求，控制桩的埋设要设在前后通视且不易被扰动的位置，并采取混凝土包裹加固。
导线控制网定期检查、复核。
在开工前完成该路基的贯通测量，对各主要坐标点认真做好防护、记录、计算，测量无误后，整理成正式资料。
3.1.2.2图纸会审
开工前组织工区技术室的技术主管、工程师对图纸进行详细的审核，并做好审核记录，搞清设计意图，发现图纸中存在的问题及时上报设计院,使每个技术人员彻底了解分管范围内工程的设计情况，并确保并施工图纸准确无误。
3.1.2.3技术交底
根据设计要求备齐所需定型图、参考图及各种相关资料。
施工前由总工程师组织工程技术部对各工区技术人员进行技术交底和岗位技术培训。
技术交底的内容包括：
图纸要求、施工工艺、质量标准、操作方法及要领、安全细则、环保要求、施工规则要求、施工顺序、与前后工序的关系、结构物尺寸、标高、测量桩撅及水准点等。
3.1.3物资准备
根据工程进度计划编制详细的季、月物资需用量计划，超前准备充足、合格的施工材料，同时严把质量关，防止不合格材料进场。
由指挥部统一组织各种材料的采购和供应工作，地材就近购置，并充分利用当地的运输力量，保证材料的运输；钢材及水泥采用国家大型企业的产品。
各种材料经试验合格并报监理工程师批准后方可使用。
3.2施工队伍部署
该路基由我公司机械化公司施工，负责本路基基础开挖施工。
队伍驻地设在蔡家湾大桥武汉台临建区。
3.3施工机械、设备安排及运输准备
根据本路基工程的施工任务及施工计划安排，我们拟定投入以下施工机械设备进行施工，主要的施工机械设备及计划进场时间见下表。
主要施工机械、设备供应计划表
序号
名称
规格型号
产地
数量（台/套）
进场时间
1
旋挖钻机
SR220
山东
2
2006.5
2
挖掘机
WY120
日本
2
2006.5
3
装载机
Z40
柳州
1
2006.5
4
混凝土拌合机
750
山东
2
2006.5
5
混凝土搅拌运输车
6m?
山东
3
2006.5
6
吊车
QY-25
四川
2
2006.5
7
变压器
500KW
1
2006.5
8
发电机
300KW
1
2006.5
9
电焊机
BXI-500
5
2006.5
10
钢筋切断机
4
2006.5
11
钢筋弯曲机
GW40
1
2006.5
12
泥浆泵
QXZ-70/110
1
2006.5
13
砂石泵
1
2006.5
14
自卸车
2
2006.5
15
凿桩设备
1
2006.6
16
振动棒
6
2006.6
主要施工机械、设备供应计划表
序号
名称
规格型号
产地
数量（台/套）
进场时间
17
蛙夯
1
2006.6
18
卧式输送泵
600
2
2006.7
19
塔吊
60
山东
2
2006.7
20
全站仪
GTS332W
1
2006.5
21
水准仪
AL-32
1
2006.5
22
泥浆稠度仪
1
2006.6
23
量砂筒
1
2006.6
3.4总体施工顺序由小里程向大里程逐段开挖
3.5主要工程工期安排
4挖方路堑的施工方案、施工方法
4.1路基工程施工方案
4.1.1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。
4.1.2路基工程
为确保路基工程按时完成，为按时铺架创造条件，各段落路基工程平行流水作业。
路堑施工作业顺序为土石方开挖一基床底层以下加固处理一基床底层换填一沉降放臵6个月一基床表层级配碎石填筑。
准备工作完成后，有重点的组织各段落土石方工程相继施工，路基挖方和路基基底处理同时相继进行，拆迁改移随主体工程进展提前进行。
在填筑基床下路堤本体的同时进行碎石备料，为过渡段和基床表层级配碎石准备材料，为下步施工创造条件。
挖方和填方交叉平行作业，确保移挖作填有序进行。
深路堑边坡每开挖1个平台，即刻施作一个平台；过渡段的施工与各层路基施工同步进行,电缆沟槽、声屏障基础、过轨线管等附属工程与路基填筑同步施工，路基排水工
程及时跟进，并注意永临结合，确保路基工程排水通畅，不积水，不冲缺口。
先行安排架梁及铺轨起点段和软基、松软地基段的路基施工，以确保其有足够的自然沉降时间。
对相邻桥隧结构物开工或正常施工影响较大的路基段提前、重点安排施工。
对影响路基施工的特殊地基处理等工程，尽早安排施工，根据桥梁架设顺序安排路基区段施工顺序，对影响梁部架设施工的地段，以及软土及松软土地段、高填方路堤段优先安排施工；车站和重点路基地段工程也优先安排施工。
主要工序流程：
施工准备-地基加固f路基本体及基床底层填筑f路基沉降f基床表层填筑f配套工程施工f整理验收。
本标段路基工程安排7个工程队负责施工。
4.2土质路堑开挖工艺及方法
4.2.1工艺流程
土质路堑开挖施工工艺流程见图1.1。
4.2.2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。
填料路堑宜在旱季施工，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%勺坡度。
路堑边坡不得受水浸泡、冲刷
图1.1土质路堑开挖施工工艺流程图
①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、取弃土场位臵、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、布臵施工便道
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
根据复测的线路中线放出开挖边线桩，放线时应定位准确，两侧各予留0.2〜0.3m
不开挖，待开挖后进行人工刷坡。
e、施工排水系统
开挖前，首先按设计位臵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。
②开挖
根据土石方调配方案和施工顺序，选择最佳的挖方作业面，采用横向全宽挖掘法、
逐层顺坡自上而下开挖的办法施工，严禁下部掏挖施工。
以机械施工为主，运土距离较近时采用推土机作业，运距较远时，采用推土机配合挖掘机、装载机挖土装车，自卸汽车运至路基填方路段或弃土点。
当机械开挖至靠近边坡0.2m〜0.3m时，改为人工修坡。
需设圬工防护工程的边坡，在防护工程开工前留臵保护层，待防护圬工施工时刷坡。
不设圬工防护的边坡，每10m边坡范围插杆挂线人工刷坡。
当开挖接近路基施工标高时，采用人工配合推土机施工。
到达设计标高后及时对基底土质情况进行检测，不合规范要求的换填。
路堑施工要做到路基表面平整、密实，曲线圆顺、边线顺直，边坡坡面平顺稳定、无亏坡，边沟整齐、沟底无积水或阻水现象。
工艺要点：
a、根据测设边桩位臵，用机械开挖，预留0.2〜0.3m的保护层以利于人工修坡。
施工时逐层控制，每10m边坡范围插杆挂线人工修刷。
边坡上若有坑穴，采用挖台阶浆砌片石嵌补。
b、接近堑底时，按设计横断面放线，开挖修整压实，并挖好侧沟，疏通排水，边坡刷好后及时进行边坡防护和排水工程施工。
c、宜采用顺坡开挖，长大路堑如需要采用反坡开挖时，先预留一定厚度的土层不开挖，形成顺坡开挖，挖通后再突击挖除预留的土层。
423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、软石用裂土机开挖；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臵，以减少对周围环境污染。
石方爆破以小型及松动爆破为主，未经监理工程师同意禁止采用大、中型爆破。
开挖后的石方满足路基填料要求的用于路基填筑，用于路基填筑的大块石料较多时，集中在挖方区进行二次爆破，直至石料满足路基填筑要求。
爆破作业在施工前，进行详细设计并进行爆破试验，通过试验进一步修正爆破参数。
根据岩石的岩性、产状及路堑边坡高度等，选择爆破方法，爆破时严格控制装药量。
靠近边坡处，平行于边坡打预裂孔，先起爆预裂孔，再依次从临空面向边坡方向爆破。
靠近基床部位，预留30cm光爆层，施工时分段顺线路方向平行于路基面钻孔，实行光面爆破。
爆破后，使基床、边坡和堑顶山体稳定，不受扰动，爆出的坡面平顺。
路基石方开挖时，充分重视挖方边坡稳定。
开挖风化较严重、节理发育或岩层产状对边坡稳定不利的石方，采用小型排炮微差爆破，小型排炮药室距设计坡线的水平距离不小于炮孔间距的1/2。
当岩层走向与路线走向基本一致，倾角大于15°,且倾向铁路侧或开挖边界线外有建筑物，施爆可能对建筑地基造成影响时，在开挖层边界沿设计坡面打预裂孔，孔深同炮孔深度，孔内不装炸药和其他爆破材料，孔的距离不大于炮孔纵向间距的1/2。
路堑开挖后，边坡采用风镐刷坡或隔孔装药光爆。
开挖层靠边坡的两侧炮孔，特别是靠顺层边坡的一侧炮孔，采用减弱松动爆破。
（1）石方深孔松动控制爆破方法
①爆破设计•
深孔松动控制爆破，通常采取梯段（台阶）爆破，炮孔布臵如图3.2-7
台阶（梯段）自由面
H
中间装药
「II
堵塞
底部装药
1hi
图3.2-7炮孔布臵图
炮孔倾角：
炮孔倾角a—般为60°〜75°之间，使用的炸药多为硝铵炸药。
炮孔直径：
炮孔直径d采用100〜150mm临近边坡的炮孔直径适当缩小。
底板抵抗线：
底板抵抗线We按岩石类别特征，结合炮孔直径d、孔距a、炸药密度△、单位炸药用量q、梯段高度与其坡面角a、超钻系数卩、堵塞系数B等参数综合考虑确定，或按规范要求选取。
超钻系数：
超钻系数卩，即超钻深度与底板抵抗线的比值，按下列数值选取：
软石
卩=0.1〜0.15;次坚石卩=0.15〜0.25;坚石卩=0.25〜0.35。
当梯段坡面角较小或岩面较坚硬完整时取较高值，反之取较低值。
排距：
排距根据爆破效果，采取单排或多排等间距布孔。
瞬发起爆的炮孔排数控制在3排以内，交错布臵，并按规范预留适当保护层厚度。
孔距：
孔距a与底板抵抗线We同时确定，一般取a=0.7Wp〜1.3Wp
装药量：
装药量Q按首排炮Q=whap后排炮Q=bah选取。
单位炸药消耗量q按规范选取。
装药长度：
深孔装药长度与堵塞结合考虑，通过计算确定。
起爆网络：
采用塑料导管非电起爆网络，网络设计根据地形、爆破方量、炮孔位臵以及对爆破作业要求的不同，在实际施工时确定
②钻爆方法
平整钻机作业场地：
为使钻机就位，需对作业场地进行平整。
覆盖层较厚时，利用推土机推平；覆盖层薄且石头凸起时，用风枪打孔小爆破，然后用推土机推平。
作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔的安全为主。
布孔与钻孔：
首先按设计的孔距、排距布孔。
对台阶边沿的孔要特别注意最小抵抗线不要过小，以防最小抵抗线方向出现飞石。
钻孔时根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。
每孔钻完后，首先将岩石粉吹干净，然后从孔中把钻杆提升到孔口上，这时不要移动钻机，以防孔深不够时，可以继续在原孔中加深钻孔。
装药与堵塞：
装药之前，测量孔深，对过浅或过深的炮孔，调整装药量。
孔中有水时尽量排除干净，水排不净时装防水炸药。
在孔中装药时，定量定位，防止卡孔。
回填堵塞的材料选取一定湿度的粘土，为防止卡孔，分多次回填，边回填边用木炮棍捣实，同时注意保护好孔中的电线或导爆管。
网络连接与安全警戒：
当使用导爆管非静电起爆系统进行孔内外微差起爆时，联线时切忌踩踏孔外串联雷管。
为确保网络准爆，采用双雷管双导爆管网络。
放炮之前，人员及机械撤离到安全区，设臵安全警戒哨及警戒绳，离公路、村镇较近地段，设臵炮被覆盖，并用©8钢筋网加桩固定防护，抑制飞石、滚石，确保爆破安全。
爆破安全检查：
爆破之后，派爆破员先到现场进行踏看，发现有哑炮时及时处理。
深孔松动控制爆破施工工艺流程见图3.2-8所示。
⑵石方浅孔爆破方法
对于一般石质路堑或需对用于路堤填筑的大块石料进行二次爆破改小，且路堑开挖
深度在5m以内时，则采用浅孔爆破施工。
①爆破设计
炮孔超钻深度：
炮孔超钻深度h根据岩层石质情况和试爆参数确定。
h=yWe（卩一般取0.1〜0.33，We为底板抵抗线m按规范选取）。
装药深度：
装药深度按不大于炮孔深度的2/3确定。
堵塞系数：
堵塞系数（B堵塞长度与底板抵抗线的比值），按设计规范或根据试爆
选取。
当炮孔与台阶坡面大致平行时，取B=0.75;当炮孔垂直时，台阶壁面角a为70°〜60°时，取B=0.75〜1.2
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