《膨胀土开挖作业指导书word格式》Word格式.docx
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根据施工地段的布置，做好施工作业面的排水设施。
3．技术要求
3.1渠道膨胀等级划分依据
渠道膨胀土开挖前主要根据自由膨胀率大小划分为弱、中、强三个等级，分辨出弱膨胀土与中强膨胀土，初步设计阶段渠道段膨胀土膨胀等级划分依据为：
自由膨胀率大于90%为具有强膨胀潜势；
自由膨胀率65%～90%为具有中等膨胀潜势；
自由膨胀率40%～65%为具有弱膨胀潜势；
自由膨胀率小于40%不具有膨胀潜势。
（1）渠段有超过1/3土体试样的自由膨胀率大于90%时，该渠段定为强膨胀土渠段；
（2）渠段有超过1/3土体试样的自由膨胀率大于65%时，该渠段定为中膨胀土渠段；
（3）渠段有超过1/3土体试样的自由膨胀率大于40%时，该渠段定为弱膨胀土渠段。
土体膨胀性与地层时代、地貌特征、岩性、颜色、钙质结核分布、裂隙特征等具有较好的相关性。
3.2膨胀土等级现场判别
在渠道开挖施工前，各施工段根据开挖面揭露的地层土情况进行地质编录，并对照判别标准，从地层岩性、地形地貌、土体颜色、钙质结核含量及分布部位、裂隙发育程度等5个方面对开挖面揭露的地层或土体进行判别。
膨胀土现场辨别标准表-1
裂隙密度条/m2
弱
中
强
小
裂
隙
27
31-49
40
≥45
大
0.45-0.80
0.70
0.99-2.60
1.65
≥2.5
长
0.0057-0.035
0.015
0.031-0.075
0.056
≥0.070
时
代
土体颜色，裂隙、孔隙发育，结核分布特征
Q3
褐黄、褐色粉质粘土，粉质壤土孔隙发育，微裂隙发育，分布在河流二级阶地
黄色、黑褐色粉质粘土、粘土，裂隙发育，裂隙充填灰白色粘土，含钙质结核、孔隙较发育。
多分布在河间平原
Q2
黄褐色、棕褐色粉质壤土、粉质粘土，孔隙较发育，多分布在岗顶表层、岗坡洼地
棕黄色、桔黄色、褐黄色粉质粘土、粘土，长大裂隙较发育，裂隙面光滑，裂隙面常充填青灰色粘土或黑色铁锰质薄膜，夹大小不一的钙质结核或富集层，多分布在岗顶下部
棕黄色、灰白色粘土、粉质粘土，裂隙中充填较多灰白~灰绿色粘土，长大裂隙发育
Q1
棕红黄色粉质壤土，裂隙、孔隙较发育
棕红色粉质粘土、粘土，长大裂隙发育，充填灰白色粘土条带，夹钙质结核或成层分布
紫红色粘土夹灰白色粘土，长大裂隙发育，含钙质结核
Q
坡积，灰褐色粉质粘土，多分布在岗坡洼地
黄色粉质粘土。
粘土，长大裂隙发育，充填灰白色粘土条带，多分布在岗顶低凹处
3.3施工工法特点
由于膨胀土的特殊性质，在开挖过程中必须采取覆盖、保护等有效措施减少大气环境的影响，分层、分段开挖并预留保护层，一次开挖的工作面不易过大。
开挖过程中，在有上层滞水的地带需采取逐层设截流沟、逐层排水的方式，有效减少边坡失稳现象，对边坡的保护和设计断面的形成有成重要的作用。
3.4施工工艺原理
在开挖过程中，采取逐层开挖排水沟排除滞水、渗水的开挖方式，并采取临时覆盖边坡、预留保护层和后续工序跟进，可有效隔绝阳光暴晒和雨雪冲刷或冻结，减少因土体失水干缩或遇水膨胀而引发的边坡失稳现象。
3.5渠道开挖分层
土方开挖前进行场地清理，首先进行测量放样，标识出开挖范围和位置，然后清理开挖区域内的有碍杂物，清理范围延伸至开挖线外侧2.0m的距离，然后进行主体工程开挖。
开挖采用1.6m³
液压反铲装20t自卸汽车按自上而下的顺序、分层开挖，控制深度每层3～4m。
采用倒退法进行开挖施工。
开挖时先进行基坑两侧边坡坡脚处开挖，首先形成排水沟，排水沟距坡角﹥3m（每层开挖前，排水沟都优先形成，且低于每层开挖底面1～1.5m），然后由两侧向中间进行，将中心线两侧每层土料倒至中心线附近，通过中线路运输至场外，当中线路顶面与开挖层面落差较大不利于反铲装料时，将中线路降低（挖除原有中线路，并利用推土机将晾晒土料收集并碾压形成新的中线路），开始循环开挖，直至挖至建基面，预留保护层3m，保护层开挖在下到工序开始时进行。
分层开挖如下图所示。
4．施工工艺流程
图-1膨胀土开挖施工工艺流程图
5.施工要求
5.1施工方法
5.1.1周边截流沟开挖及处理
正式开挖之前，在开口线外侧开挖临时截流沟，防止地表水流入开挖作业面，减少对开挖边坡的冲刷和侵蚀。
临时截流沟的布置尽量与渠道永久截流沟结合，并结合现场地形汇水条件布置向渠外排水的通道。
排水通道之间的截流沟底坡应平顺，当地形条件复杂时可采取一定的挖填措施处理。
为保证截流沟的汇水作用，渠道开挖线与截流沟之间的坡顶可做成倾向截流沟一侧的缓坡，以免坡顶积水。
5.1.2表层土清除
采用推土机将地表附属物和表层有机耕作层清楚拢堆、装载机装车、自卸车运至指定地点堆放。
5.1.3土方开挖
采用反铲挖掘机开挖、自卸汽车运输，推土机在指定的堆放区推平。
土方开挖按照从上到下分层分段依次进行，一次工作面开展不宜过大，分段长度150m～200m左右，开挖层一次不宜超过3m。
对同一个断面、同一开挖层来说，由中间同时向左右两岸开挖，以利于层间排水。
同一区段内开挖面宜平行下降，不能平行下挖时，则两者高差不宜大于一个开挖梯段。
可利用的开挖土料，根据土方平衡方案分区堆放，不同性质的土料不得混杂。
开挖过程中预留保护层，保护层的厚度根据后续工程安排和土质情况而定，一般情况下，弱膨胀土渠段预留保护层厚度不小于30cm（垂直基面厚度），中、强膨胀土渠段预留保护层厚度不小于50cm（垂直基面厚度）。
对于过水断面以上的渠道开挖，当自上而下开挖至一级马道后，必须停止开挖，进行保护层开挖及边坡的工程防护措施施工，比如换填、砌石联拱植草或其他护坡结构、永久排水设施施工等。
在完成工程防护措施后，再进行下一级马道间开挖或过水断面的开挖施工。
5.1.4排水
土方分层开挖过程中，在存在上层滞水渗流的区域逐层开挖临时排水沟，底部开挖临时导渗沟，及时排除渗水或雨水。
开挖时的排水系统采用明挖临时排水沟、导渗沟结合集水井的排水方式。
首先在距离开挖断面两侧不小于3.0m的距离平行于渠道轴线开挖临时排水沟，用于汇集边坡层间滞水和雨水；
在靠近渠道轴线的位置开挖临时导渗沟，其底部高程低于临时排水沟底，用于汇集地下水和边坡层间滞水；
临时排水沟与导渗沟之间通过开挖支沟联通，在导渗沟适当的位置开挖集水井，井内布置水泵，当施工期降雨形成地面径流或出现层间滞水、渗水时，水流通过临时排水水沟、支沟汇集到导渗沟的集水井内，用水泵抽排至附近自然沟渠。
随着开挖的进行，排水沟和导渗沟应不断加深，并灵活布置排水沟、导渗沟、集水井的位置，使沟底始终低于开挖底面，确保开挖面无明水。
5.1.5临时防护
由于膨胀土的特殊性质，在开挖过程中尽量减少大气环境的影响时间。
临时防护主要有预留保护层和覆盖两种。
在开挖过程中，为减少大气环境对渠道设计基面的影响，在开挖时不是采用一次挖到设计断面的方式，而是在建基面上预留一定厚度的土层作为保护层。
这样即使保护层受到影响，但在一定时段内可以对建基面起到保护作用。
除预留保护层外，在降雨期、高边坡地带或保护层开挖完成后进行换填施工之前，还必须进行坡面的覆盖防护。
覆盖防护主要采取防雨布、塑料布等覆盖。
覆盖时，采取上部膜压下部膜的方法，相邻块的搭接不小于1.0m，用土袋压盖，要做到全面覆盖不留死角，以减少大气环境影响。
坡顶的防护范围较坡脚的防护范围适当加大，坡顶尽量覆盖至周边截流沟边。
5.1.6保护层开挖
保护层是为了保护建基面不受大气环境的影响而临时预留的土层。
在进行基面的下步施工前，需要开挖保护层至设计建基面。
保护层开挖采用人工配合挖掘机进行。
在测量人员的指挥下，用挖掘机在坡面上每隔10m开挖出样槽。
由有经验的挖掘机操作人员按样槽进行保护层开挖，挖掘机开挖方向垂直于渠道轴线，由上至下顺坡进行开挖。
土料拢集于坡下后，装车运至指定地点。
开挖时距离设计建基面还需要预留5～10cm的薄土层，目的是为了避免产生超挖。
预留的薄土层开挖前，将挖掘机斗齿前焊接一块厚约20mm的钢板作为“刮板”，长度同挖掘机斗宽，宽度约为15cm，前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于渠道轴线，沿坡长自上而下将预留的薄土层刮除，人工用平头铁锹将坡面遗留的松土清除并拢堆。
在坡面上钉木桩，每5m作为一个断面，按坡度放样，在桩位上固定尼龙线，人工对坡面进行适当整理，直至坡面坡度符合规范要求。
每一段保护层开挖后，下道工序施工前，坡面要进行覆盖。
5.2冬季施工措施
根据招标文件要求及总进度计划安排，我部今年冬季进行开挖施工及混凝土浇筑，但由于冬季施工费用高且效率低，我部将采取以下对应措施。
在冬季施工时，在冻结前将表层土翻耕耙松，其翻耕深度为50cm。
基坑开挖时在基底标高以上预留100cm厚的保温土层，保证建基面不受冻伤害。
此外，运输对土方开挖施工进度影响较大。
过低的温度将影响车辆、设备的正常使用，降低设备的工作效率，必须采取特殊措施，以保证冬季施工正常进行。
施工道路也是影响运输的主要因素，冬季施工必须对施工道路加强维护，并采取相应的措施，以保证施工道路的通畅。
具体措施如下：
（1）搭设保温棚对装载机、自卸汽车、反铲等施工机械进行保温。
（2）施工机械使用低温季节的燃油、润滑油以及防冻液等。
（3）使用带有车箱加热装置的自卸汽车，对装载机派专人管理和火炉加热法，以去除铲斗冻粘问题。
（4）为确保冬季施工车辆正常运行，采取对自卸汽车等运输车辆挂防滑链、对施工道路除冰等防护措施；
室外停放的车辆应经常发动、预热保温。
（5）所有施工道路坡度不超过10%，道路内侧设置具有一定深度、顺畅的排水沟，有效排除路面面层中的含水量，减少冻结程度。
（6）路面结冰、积雪时，用推土机清理道路或在路面铺垫煤渣防滑。
5.3雨季施工措施
5.3.1渠道经常性排水
渠道开挖的同时进行渠道侧截流沟施工，防止地表水及雨水冲刷坡面、流入基坑。
具体施工方案为：
渠道经常性排水采用排水沟与集水井相结合的方法。
渠道每层开挖之前，在渠道底部两侧先行各开挖一条排水沟，排水沟宽度为1.5m，深度为1m；
渠道底部两侧每隔200m设置一个集水井，集水井井口尺寸为2.5×
2.5，深度为2m。
排水沟中的水汇流到集水井中，集水井内配置可方便移动的2″污水泵，积水经沉淀后排入附近的河沟内。
施工期间及时排出集水井内的积水，保证渠道内无积水。
5.3.2建筑物基坑经常性排水
建筑物基坑经常性排水采用排水沟与集水井相结合的方法。
开挖施工前，在开挖边线外设置截水沟，防止水流冲刷坡面及流入基坑。
建筑物基坑每层开挖之前，在基坑底部四周先行各开挖一条排水沟，排水沟宽度为1.5m，深度为1m；
在基坑两侧的中间位置各设置一个集水井，集水井井口尺寸为2.5×
施工期间及时排出集水井内的积水，确保基坑内无积水。
6．劳动力配置
（1）劳动力组织方式：
成立土方开挖的专业施工队伍。
（2）根据总体施组要求，结合渠道开挖的工序搭配，确定合理的劳动力资源，配置的劳动力见下表。
根据施工强度和机械设备配置，土石方明挖高峰期单班劳动力组合见表-2。
劳动力组合表表-2
工种
司机
电工
电焊工
修理工
其他
合计
人员数量
95
5
6
20
50
176
7．设备机具配置
设备配置模式：
实行机械化专业施工队伍。
根据总体施组要求，结合渠道开挖段的工序搭配，确定合理的设备资源，机械设备配置详见表-3。
主要施工设备配置表表-3
序号
设备名称
型号及规格
数量
单位
备注
1
液压反铲
1.6m³
30
台
2
装载机
3.0m³
3
推土机
D85
8
4
自卸汽车
20t
66
污水泵
80WQ65-25-7.5
8．质量评定验收
8.1削坡
（1）衬砌施工放羊应按设计要求进行。
渠口（底）边线的允许偏差:
直线段土20mm、曲线段土±
50mm。
（2）对具有湿陷性的黄土渠段、膨胀土渠段和其它不良地质渠段，应按照设计要求特殊处理。
（3）雨淋沟和坍坡应进行补坡，补坡前将坡面清理成锯齿形，补坡厚度应高出设计断面，并按设计要求压实。
（4）压实后的渠坡宜采用削坡机削坡整平。
削坡后的平整度不大于1cm∕2cm，当上覆为砂砾料垫层时削坡后的平整度应不大于2cm∕2cm。
8.2渠道开挖施工过程中及完成后质量要求和验收
（1）施工过程中随时检查周围排水设施的有效性，边坡两侧截渗沟
不得积水。
（2）在土方开挖过程中，要随开挖进度及时测量校正开挖平面的尺
寸和标高，按施工图要求检查开挖边坡的坡度。
（3）施工过程中，需要随着开挖层面的下降布置排水沟和集水井，
及时将上层滞水和渗水抽至渠顶临时截流沟内；
要及时收集天气情
报，预备塑料布或防雨布，及时覆盖坡面、路口及开挖区路腿等部位，
防止雨雪侵蚀产生滑坡等地质灾害。
⑷为保持坡面稳定，在渠道土方开挖时必须预留保护层。
保护层
开挖尽量避免超挖，要由经验丰富的挖掘机操作人员进行，不得欠挖。
如果不慎超挖，不得擅自进行补坡、人工拍坡处理，要视情况决定是
否进行处理。
⑸在进行坡面整理时，要按照坡度进行钉桩挂线；
挂线时将线拉
紧，防止拉线下垂造成超挖。
⑹施工中，膨胀土渠坡若不慎雨淋、泡水、失水干裂，应将其挖
除，不得欠挖，不得补坡或人工拍坡。
⑺土方开挖工程完成后，进行以下各项的质量检查和验收：
1）按施工图纸要求检查开挖面尺寸、标高；
2）边坡的坡度复测检查；
3）坡顶临时截流沟底的坡度检查；
4）坡面进行检查清理后，应保证无积水或渗水，基面土壤无扰动。
8.3单元工程质量验收标准
（1）土方开挖宜按施工验收长度100m为一个单元工程。
（2）土方开挖施工应自上而下进行，并分层检查和检测，同时应认真做好施工记录。
（3）开挖坡面应稳定，无松动，且不陡于设计坡度。
（4）预留保护层开挖时，应采用人工开挖，保护层厚度符合设计要求。
（5）渠道断面尺寸检验项目应在开挖完成后进行检测。
（6）主控项目施工质量标准和检查方法及数量见表4。
土方开挖主控项目施工质量标准和检查方法及数量表4
项次
检验项目
质量标准
检查（测）方法
检查（测）数量
渗水处理
渠底及边坡渗水（含泉眼）妥善引排或封堵，建基面清洁无积水
观察、测量与查阅施工记录
全数检查
渠基压实
应符合设计要求
取样试验，粘性土采用环刀法、
灌水法；
砾质土采用灌砂法
每个压实层不少于3点
渠底高程
允许偏差：
0～-20mm
水准仪测量
每个单元测3个断面,每个断
面不少于3点
（7）一般项目施工质量标准和检查方法及数量见表5。
土方开挖一般项目施工质量标准和检查方法及数量表5
不良地质
土的处理
观察、查阅施工记录
渠基处理
符合设计要求
开挖预留
开挖后不及时衬砌或回填时，预留保护层，厚度符合设计要求
成型后表面
清理
表面无显著凹凸，无弹簧土，无松土，平整密实
查阅试验报告、施工记录
每个单元不少于测3个断面
渠道边坡
不陡于设计要求
水准仪、全站仪测量
渠顶宽度
±
50mm
尺量
7
渠顶高程
0～+50mm
每个单元测3个断面,每个断面不少于3点
渠底宽度
尺量、全站仪测量
每个单元不少于3个断面
9
渠道开口宽度
0～+80mm
全站仪测量
10
中心线位置
20mm
每个单元不少于3点
9．施工质量安全保证措施
9.1施工质量保证措施
（1）严格按设计图纸、设计修改通知及相关技术规范进行施工。
（2）采用先进的测量仪器和先进的测量控制手段，提高观测效率、观测质量。
所有测量设备必须检验合格才能使用，控制测量和施工测量采用全站仪进行。
测量作业由富有经验的专业人员进行测量放线、复测。
（3）在实地放出控制开挖轮廊的坡顶点、转角点或坡脚点，并用醒目的标志标定。
开挖部位接近开挖边线时，及时测放基础轮廊点及散点高程，并将欠挖部位及尺寸标于实地，必要时在实地画出开挖轮廓线，以备验收。
（4）开挖放样误差不大于±
2cm。
断面测量相对于中线的误差不大于±
2.5cm，断面间距为3m，对起伏较大的部位，适当加测断面。
（5）在反铲上安装先进的设备进行边坡控制开挖。
9.2施工安全保证措施
（1）施工安全保证措施
根据本工程实际情况及土方明挖工程施工特点，为保证明挖施工安全顺利的进行，特制定以下安全保证措施。
①在土方开挖施工时，为了确保整个开挖区施工安全，在危险施工地段设安全员，昼夜观察，发现险情立即通知有关人员撤离危险区。
②施工出渣道路，派专人维护，确保道路畅通，卫生干净。
③夜间施工配置足够的照明设施。
④明挖施工前在边坡的顶部及开挖范围线以外挖设边坡截水沟，有效拦截排除边坡范围以外的地表水、渗水、积水等，防止水流冲刷造成边坡垮塌或坍滑。
（2）劳动保护
①施工人员进入施工现场严格按劳保着装，班前进行安全施工技术交底，每日进行安全巡检，每月进行安全考核，奖惩月月兑现。
对不服从安全人员检查，拒不执行安全管理制度的施工作业人员进行严肃处理，对存在安全隐患的施工部位、工序等应责令整改后施工。
②强化劳动保护意识、制定完善的劳动保护措施。
施工中应有合理完善的保护措施和有力的约束机制，杜绝蛮干、个人英雄主义。
③在各类危险区域设置明显的标志、警示牌及防护围拦。
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