高边坡专项施工方案定稿Word格式.docx
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,石方14.9万m³
;
路基填方:
37.6万m³
软土地基处理:
7.68万m³
本标段内属于高边坡度(垂直高度大于等于8m的边坡)的主要有3处,具体分布情况见下表2-1:
表2-1高边坡分布情况一览表
序号
起讫桩号及位置
边坡长度
最大边坡高度
备注
1
K164+700---K165+890左
290m
75m
边坡坡顶均设置坡顶截水沟
2
K166+020---K166+140左
120m
51m
3
K166+240---K166+300左
60m
40m
2.2边坡设计概况及要求
2.2.1边坡设计概况
(1)边坡采用台阶式边坡:
挖方边坡根据地质条件的不同采用不同的形式,原则上采用1:
1.5的挖方坡率,每一级边坡高度8米,每一级处设4米平台,并设置2%的外倾横坡。
沿路线方向每隔13.62m设置伸缩缝,缝内填塞沥青麻絮深度不小于15cm。
(2)边坡的坡面防护形式主要采用锚杆框格梁进行防护,框格梁采用C25混凝土,锚杆采用Φ28螺纹钢筋,锚杆长度为15.3m,局部采用桩板挡墙及肋柱式挡墙。
(3)坡顶面设置矩形截水沟,采用M7.5浆砌片石砌筑,每级平台设排水沟,采用M7.5浆砌片石砌筑。
2.2.2边坡设计施工要求
(1)在边坡开挖前作好坡顶截水沟,并视土质情况作好防渗工作。
(2)开挖前应将适用于种植草皮和其他用途的表土储存起来,用于绿化填土。
(3)当边坡为石方时,石方爆破应以小型爆破、控制爆破或静态破碎为主。
宜采用综合开挖法施工。
在接近设计坡面1m范围以内应采用人工配合机械开挖,以保护边坡稳定和整齐,爆破后的悬凸危岩、破裂块体应及时清除整修。
(4)对边坡加固工程的施工(框架锚杆)坡面必须分段跳槽由上至下开挖,坡面开挖一级即施工坡面加固工程,完毕后方可进行下部边坡的开挖及加固防护的工程施工。
2.3地质和气侯条件
2.3.1地形及地质情况
(1)地形:
场韶关市地处南岭山脉南部。
全境在地质上处于华厦活化陆台的湘粤褶皱带。
岩石以红色砂砾岩、砂岩、变质岩和石灰岩为主。
在地质历史上是间歇上升区,流水侵蚀作用强烈,造成峡谷众多、山地陡峻以及发育成各系夷平面。
地貌独特,以山地丘陵为主。
(2)地质:
工程范围内地质条件经勘察,场地内普遍覆盖有第四系堆积物,由人工填土、湖积层、冲洪积层及坡积土等4个亚层组成,基岩为石炭系下统岩关组灰岩层,风化带为强、中、微风化灰岩。
⑴人工填土层
杂填土:
土黄色,主要由黏性土组成,局部含少量砂粒,土质均匀、未分层碾压及夯实,松散状,场地局部分布,层厚0.80~2.80m;
层面标高65.00~92.42m。
属Ⅰ级普通土。
⑵湖积层
淤泥质土:
深灰、黑色、灰黑色,软塑~流塑,主要由黏粉粒组成,含少量有机质及粉细砂,土质不均匀,在鱼塘揭露,呈层状分布,较连续。
层厚0.30~1.20m,平均厚度为0.65m;
层面标高62.17~85.18m。
⑶冲洪积层
①粉质黏土、黏土:
场地大部分分布,其特征为土黄色、黑色、灰黑色,可塑性,主要由泥质组成,含极少量石英细砂,土质较均匀,刀切面平滑,手捻粘滞感强,土芯呈柱状。
呈层状分布,较连续。
层厚6.50~14.60m,平均层厚为9.56m。
层面标高为61.67~90.46m。
属Ⅱ级普通土。
②粉土:
场地局部分布,其特征为土黄色,局部褐色,稍密~中密状,主要由泥质组成,多含粉粒,土质较均匀,刀切面平滑,手捻粘滞感弱,土芯呈柱状。
呈层状、连续分布,最薄处为3.00~7.80m,平均厚度5.34m;
层面标高55.18~62.73m。
⑷坡积土
粉质黏土、黏土、次生红黏土:
场地大部分布,其特征为:
黄色、土黄色、砖红色,可塑~硬塑,主要由粉粒、黏粒组成,含极少量石英细砂,土质均匀,具黏性。
呈层状连续分布,层厚3.00~15.20m,平均厚度11.69m;
层面标高72.90~136.33m。
⑸基岩
为石炭系下统岩关组石灰岩,在钻孔控制深度范围内,按其风化程度划分如下:
①强风化粉砂岩:
土黄夹灰白色,主要由粉细砂及黏粒组成,粉粒结构、层状构造,节理裂隙极发育,岩体破碎,岩质较软,局部夹全风化,岩芯呈碎石状,碎块大小在2~5cm。
采取率较低。
属Ⅲ级普通土。
②中风化石炭系石灰岩:
青灰色,层状构造,节理裂隙发育,岩芯呈碎块状、短柱状,岩芯表面多具溶蚀现象,局部发充溶洞;
属Ⅴ次坚石。
③微风化石炭系石灰岩:
青灰色,隐晶质结构,厚层状结构,裂隙稍发育,岩石较完整,岩芯呈柱~长柱状,岩质较硬。
属Ⅵ坚石。
2.3.2水文、气候
(1)气候:
本项目所在地区属于亚热带气候,日照时间长,雨量充沛,常年温暖湿润,四季如春。
年平均气温21.8℃,冬季最冷月份为1月份,平均气温13℃,极端最低气温1.1℃。
夏季最热月份为7月,平均气温28.8℃,极端最高气温38.7℃。
全年无霜期310天左右,年日照时间1473~1925小时,年均降雨量约1638mm,最大降雨量可达2000mmm。
雨季一般从每年的3月下旬开始,9月底结束,长达半年。
雨季的降雨量占全年降雨量的81%。
年蒸发量1400~1600mm,潮湿系数大于1。
年内暴雨集中在5~9月份,上述时间内平均每月约有一次暴雨发生。
(2)水文:
⑴地表水沿路线地表水体较发育,主要为路线附近的鱼塘及山间小溪季节性水流,受大气降水补给。
路线分布较多鱼塘,水深0.20~1.70m。
⑵地下水区内地下水主要有第四系孔隙潜水和基岩裂隙水及岩溶水等类型,水位地质条件属中等复杂类型。
⑶地下水补给排泄
上部松散层孔隙水,主要接受大气降水和地表水入渗补给,通过含水层向河流、低凹处排泄,其次是人工开采排泄。
下部灰层裂隙水,主要接受大气降水及上覆松散层孔隙潜水的补给,通过裂隙径流、排泄。
(3).地震
区内地震动峰值加速度为0.05g,场区地震基本烈度为Ⅵ级。
4.场地不良地质和特殊地质
⑴不良地质条件
道路范围内无滑坡、崩塌、地面塌陷等其它不良地质现象。
场地的不良地质现象主要表现在岩溶发育。
⑵特殊性岩土
本区段分布的主要特殊涂层为杂填土、淤泥质土,杂填土在场地局部分布,厚度较小;
淤泥质土在全线大部均有揭露,为软土层。
2.4技术保证条件
(1)高边坡施工总的原则:
开挖一级、防护加固一级;
逐级开挖,逐级防护。
(2)对高边坡地下水足够重视,完善综合排水设施。
(3)施工开挖过程中随时进行地质核查,对边坡稳(滑坡)定性进行施工监测。
发现实际地质情况与设计不符时,或地质有异常变化是,立即通报有关部门。
(4)施工前在现场条件下对坡面按规范要求及取样标准做抗拔力试验。
(5)路基开挖后的边坡如不能及时防护,在坡面上覆盖塑料薄膜,避免雨水冲刷坍塌。
3施工组织机构及施工计划
3.1施工主要管理人员及组织机构
图3-1施工组织机构图
(2)、主要管理人员
表3-1项目部主要管理人员一览表
姓名
担任职务
候毓山
项目经理
4
汪宏飞
现场技术员
王讲正
项目总工
廖建宇
生产经理
3.2.主要机械设备及试验检测设备计划
(1)主要机械设备计划
由于施工用地具体交付时间及交付范围无法确定,高边坡施工无法统一有效的安排,各种施工所需的机械设备进场数量无法具体确定,现仅就高边坡施工所需机械的类型和数量初步确定如下:
表3-2主机械设备表
机械名称
规格型号
数量
用途
推土机
山推SD160
土方推运
自卸汽车
红岩
20
运输
装载机
柳工856
装料
挖掘机(带炮头)
大宇220
挖料/装料
5
锚杆钻机
MG-50
钻孔
6
空压机带钻头
10m3
爆破钻孔
7
便携式注浆泵
QB152型
锚孔注浆
(2)试验检测仪器安排
本工程所有试验项目均委托建设工程质量检验测试中心完成试验检测工作,现场仅配置工程测量用仪器,如下表3-3所示:
表3-3拟配置的测量仪器设备表(主要设备)
检测仪器
规格型号
全站仪
TCR802
2台
水准仪
DSZ2
3台
钢尺
50m
8把
直尺
3m
20把
标杆
10把
3.3劳动力配置
本标段高边坡施工主要包括土石方开挖、边坡防护施工、边坡截排水施工等,相应的主要劳动力计划(由于施工用地具体交付时间及交付范围无法确定,仅以K8+420~K8+720右侧段高边坡为例)如表3-4所示。
在施工过程中,各工种劳动力根据现场实际需要进行配置。
表3-4劳动力配置一览表
主要工种
计划人数
机械操作工
10
特殊工种
钢筋工
8
模板工
爆破工
架子工
钻工
压浆工
砼工
9
普工
30
3.4施工进度计划
目前,本标段的高边坡施工区域的施工用地尚未交付使用,具体交付时间及交付范围也无法确定。
所以,高边坡施工进度计划按工程招标时的交地计划、交地范围及《施工组织设计》进行编排,如下表所示:
表3-5高边坡施工进度计划
计划开完工时间
总工期(天)
K164+700~K165+890左侧
2017.3.15~2017.12.15
270
K166+020~K166+140左侧
2017.4.15~2017.8.15
120
K166+240~K166+300左侧
2017.5.15~2017.7.15
60
3.5主要施工材料计划
施工材料分为工程实体材料和周转材料,工程实体材料主要为锚杆框格梁护所需的材料,周转材料中框格梁模板全部采用采用木模板。
具体详见下表3-6:
表3-6主要施工材料计划表
材料名称
单位
混凝土
C30
立方米
3140
钢筋
吨
478
浆砌片石
2585
木模板
厚15mm
平方米
1000
钢管
φ48*3.5
米
4000
以100长一级为例
扣件
个
2000
4施工方法及工艺
4.1边坡总体施工流程
总体施工流程如下图:
图4-1边坡总体施工流程图
4.2施工总体方案
(1)开挖前,先修好坡顶排水沟。
(2)严格测定和掌控边坡的开挖(定位和坡率),台阶法逐级开挖。
(3)每开挖至一级台阶后,及时复测,及时修整,及时施工锚杆框格梁防护。
(4)边坡在开挖中和防护过程中,随时以塑料布覆盖,防雨水冲刷。
(5)提前、充分做好机具和器材的准备。
(6)一旦开始防护施工,必须组织足够的劳力,整个一级的坡面全面施作,供料和运料紧紧跟上(从山下往山上搬运,需要大量人工)。
(7)锚杆施工,可在刷边坡及挖框格梁槽的同时,先进行打眼,眼孔深度可留有适当调整锚杆的余地;
(8)锚孔每打完一眼,监理验收完成,随即插入锚杆,待确认边坡无误之后,进行注浆。
4.3边坡开挖方法及工艺
4.3.1根据地形的施工(开挖)方法
挖方地段沿线纵向相对地形较平缓,且为U形路堑,可采用挖掘机配自卸汽车从高至低一层一层往下开挖,每层开挖深度控制在3-5m为最佳(根据本段标边坡的设计,每层挖深按4m控制)。
沿路线方向开便道,便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶,同时因地制宜考虑错车处。
见图4-3及图4-4。
4.3.2根据土质情况的施工(开挖)方法
(1)土方边坡开挖
高边坡工程开挖采用机械配合人工开挖,要求严格按照从上至下的开挖顺序逐级开挖,待上级边坡锚固工程全部实施并产生加固作用后方可进行下级边坡的开挖,逐级开挖逐级加固,直至全部防护工程结束。
在开挖过程中,根据边桩位置,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长边坡范围插杆进行人工修刷。
开挖中发现土层性质有变化时,及时报监理工程师,合理修改方案。
图4-3路堑开挖纵向顺序图
开挖时沿路线方向开施工便道,便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶,为施工安全,在路线左右幅各开一条施工便道,上下汽车分道行驶。
挖掘机从高至低分层分幅开挖,每层开挖深度控制在3~5m,每幅宽度控制在8~10m。
开挖采用挖掘机,配合自卸车运输。
图4-4路堑开挖横向顺序图
(2)石方边坡开挖
石方边坡开挖的基本顺序与土方边坡开挖顺序一样。
1)施工中遇石方,则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浅孔松动控制爆破技术分层开挖,严禁放大炮开挖。
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。
2)爆破作业在施工前,进行爆破试验,通过试验进一步修正爆破参数,爆破时严格控制装药量。
3)石方开挖后的边坡,做到顺直、圆滑,大面平整。
边坡上无松石、危石。
石质路堑边坡因超挖而影响上部边坡岩体稳定时,用浆砌片石补砌。
4)挖方边坡从开挖面往下分级清刷边坡。
下挖2~3m时,对新开挖边坡进行刷新。
软质岩石边坡用人工或机械清刷;
坚石、次坚石边坡,用人工配合机械切割方法,同时清除危石、松石。
清刷后的石质路堑边坡不陡于设计规定值。
5)石方浅孔爆破方法
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=μWe(μ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(β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β=0.75;
当炮孔垂直时,台阶壁面角α为70°
~60°
时,取β=0.75~1.20,α较大时,β取较小值。
炮孔间距:
同排炮孔的间距a,在a=(1.0~1.5)We间选取;
岩石较坚硬完整时,取较低值,反之取较高值。
多排炮孔布置时,采取梅花形布置。
各排炮孔间距、深度及单孔装药量均相同时,排间距b取(0.8~0.9)a或取0.9~1.0。
装药量:
单个炮孔装药量Q(kg),分别按下式计算:
前排炮孔Q=whap;
后各排炮孔Q=(1.15~1.3)web,式中:
We-浅孔台阶爆破底板抵抗线m;
a-炮孔间距m;
b-炮孔排距m;
H-台阶高度m;
q-正常松动药包的单位用药量,kg/m3(可参照规范选取);
②钻爆方法
爆破开挖采取纵向台阶开挖。
爆破开挖前,按爆破作业规程及设计规范要求,开挖操作工作台阶。
台阶的高度和宽度均应满足需要。
凿岩机钻孔时,台阶高度按2~4m确定;
人工钻孔时台阶高度按1~2m确定。
设计炮孔方向大致与台阶壁面平行或取垂直孔,并尽量以较大角度与岩层面或节理相交。
(3)在路堑石质边坡中,如果不同岩层的分界面(潜在滑动面)缓于设计边坡的坡面线(如下图2所示情况),此段边坡必须分段跳槽由上至下开挖,先开挖部分边坡加固施工完成后才能进行其它段的开挖施工,防止全部开挖后出现整体滑坡现象。
分段跳槽开挖距离按本工程边坡锚杆框格梁两伸缩缝。
4.4锚杆框格梁施工方法及工艺
4.4.1搭设施工脚手架及操作平台
(1)脚手架搭设
脚手架钢管采用φ48x3.5钢管,钢管横向、纵向及竖直方向间距均为1.5m。
坡角第一根立杆顶入排水沟沟底,沿坡面的每根立杆及水平杆,都将其打入山坡土层或岩层内固定;
顺坡面斜杆搭设三层,在架体下部作为斜撑,斜撑撑在水平地面上。
锚杆在施工作业层铺设脚手板,以便于放置锚杆施工机械及施工。
脚手架搭设形式见图3。
图4-6脚手架搭设形式
(2)搭设要求
1)在脚手架搭设前,必须先放出锚杆和框格梁的位置,以设与脚手架发生冲突。
2)脚手架严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)的要求进行搭设。
3)脚手架所用钢管质量要好,无破损和变形现象,上下对齐。
4)此工程属于高边坡工程,搭设施工平台采用竹跳板搭设,故搭过程中注施工安全、扣件间的螺丝松紧程度、跳板两端应牢牢固定在脚手架上,禁止搭“瞎子跳、悬挑跳”。
5)根据现场地形情况看地基均属于硬质页岩,采用人工对基底松动部分进行彻底清理并在地基上凿开凹凼,确保施工脚手架基础坚固。
6)脚手架及平台搭设要稳固,具有抗冲击、振动能力。
4.4.2人工凿打清除坡面松散岩石
(1)进场后采用人工,从上往下清除坡面杂物和松动岩石,凿掉小块松动、悬浮岩石,达到施工面平整。
(2)对大块岩石采用人工配合机械切割方法,化整为零,逐步消除。
(3)清除危岩时在平台四周挂好安全网,每层平台铺满跳板,防止岩石滚出施工场地,损坏机械设计及造成人员伤亡事故。
4.4.3锚杆框架施工
(1)锚杆施工工艺流程
确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆
(2)锚杆施工方法
1)锚杆孔测量放线
按设计立面图要求,在锚杆施工范围内,起止点用仪器设置固定桩,中间视条件加密,并应保证在施工阶段不得损坏。
其它孔位以固定桩为准钢尺丈量,全段统一放样,孔位误差不得超过±
50mm。
测定的孔位点,埋设半永久性标志,严禁边施工边放样。
竖梁的具体长度可根据实际边坡高度确定,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整。
如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2)钻孔设备
钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。
岩层中采用MG-50锚杆钻机钻孔成孔;
在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
3)钻机就位
利用φ48mm脚手架杆搭设平台,平台用锚杆与坡面固定,钻机用三脚支架提升到平台上。
锚杆孔钻进施工,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过±
50mm,高程误差不得超过±
100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差位±
1.0°
,方位允许误差±
2.0°
。
锚杆与水平面的交角z不大于45°
,设计为10°
~20°
之间。
钻机安装要求水平、稳固,施钻过程中应随时检查。
4)钻进方式
钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
5)钻进过程
钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。
如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
6)孔径孔深
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值,孔口偏差≤±
50mm,孔深允许偏差为+200mm。
为确保锚杆孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。
为确保锚杆孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
7)锚杆孔清理
钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。
钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。
若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
8)锚杆孔检验
锚杆孔钻孔结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。
孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚杆孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。
同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
9)锚杆体制作及安装
锚杆杆体采用Φ28螺