某铁路站前工程土石方路堑开挖施工方案secret.docx
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某铁路站前工程土石方路堑开挖施工方案secret
某铁路站前工程土石方路堑开挖施工方案
1.工程概况
1.1工程特点
新建某铁路站前工程XX标DK137+835~DK153+547段土石方路堑开挖主要集中在DK146+047~DK146+400段内，其中DK146+047~DK146+130主要为路堑土方开挖，土方约1万立方；深路堑土、石方开挖主要集中在DK146+130~DK146+400段，土方约7万立方，石方约59.7万立方。
该段内土石方工程数量多，深路堑最多有五级边坡，最大挖深46米，客运专线施工质量标准要求很高，而深路堑开挖施工受限制条件多，如何统筹兼顾施工与土石方调配，将成为本段施工的重点。
1.2水文地质特征
1.2.1周边环境特征
DK146+047～DK146+400爆破区位于XX村至XX村之间，距XX村约700米，距G223国道约800米，线路左侧平缓地段村庄较密集，乡村便道四通八达，附近村民生产、生活活动频繁，石方爆破施工时对附近村民生产生活带来一定影响。
为确保作业人员及村民的人身安全，在爆破点设置警戒范围。
1.2.2岩石及地质水文特征
该深路堑段属波状地貌，地形起伏不大，地表覆土厚度不一，偶见基岩出露。
大部分地段为菠萝地，局部有果林及少量灌木丛。
丘坡间沟槽内地形平坦，水塘、水田密布，地表水系较发育。
本段出露地层较复杂，上覆第四系全新统，坡洪积软粉质黏土、松软土、及角砾土；坡残积层粉质黏土、角砾土；下伏基岩为二叠系～三叠系下统花岗岩，志留系板岩、砂岩。
其中板岩、砂岩岩性：
砂岩，灰色、青灰色，细粒结构，块状构造，以钙质胶结为主，局部为泥质胶结，节理裂隙较发育，
风化差异大。
（7-W4）层为全风化层，灰黄色、黄褐色，风化呈硬上状，（7-W3）层为强风化层，灰色、浅灰色，岩石呈碎块状及饼状，厚0～40m不等，属Ⅳ级软石；（7-W2）层为弱风化层，岩质硬，节理较发育，岩石呈短柱状及块状，局部夹全、强风化层。
属Ⅳ级软石；
该段地表水主要为附近水库及水田、水塘内积水。
由于段内丘间槽地地形平坦，地表排水不畅，水塘、水田内积水较丰富，其主要受大气降水补给，水量随季节变化大。
2.施工总平面布置及临时设施情况
2.1施工总平面布置
在确保安全、环保的情况下，采用经济、实用的原则布置深路堑施工平面布置图，如图1。
2.2施工便道
在进行路堑开挖施工前，需先拉通施工便道、修建弃土场，以既有公路及新建干线做为汽车运输主干道，施工便道由既有公路引入，新建或对既有乡村道路拓宽修建、加固，分别接引至主要结构物，主要结构物之间新建贯通便道，跨越沟渠地段埋设过水涵管。
施工便道技术标准为：
路面宽度4.5m，0.5m厚山土垫层，山土路基经碾压后路面再铺0.2m厚泥结碎石，道路两侧设简易排水沟，形成防排体系，由于海南属于多台风、多雨季地区，及时作好路基防护和临时排水工作。
深路堑开挖施工可由2条既有乡村道路经G106国道引入，为充分利用既有道路，对乡村道路进行拓宽修整，急转弯地段进行拉直。
弃土场至深路堑开挖施工点（山顶）需新修筑一条临时运输便道。
新修筑时由于山头较高，坡度较陡，为确保运输安全，边坡坡率不大于1：
0.8，最大纵坡度不大于
8%，便道采用盘山道路形式保证行车安全；施工前派专人对施工段进行障碍
物清查，对有地下管线做好防护，不得盲目开挖，确保地下管路安全。
本标段新建干线约0.6km，改扩建干线约1.2km。
2.3弃土场
2.3.1周边环境特征
弃土场位于线路DK146+450右侧300m旱地中，多为菠萝地，面积为65.1亩，弃土场总体座落在一个山谷中，周边为多个山峰，周边1公里范围内无村庄农户，环境不会受到太大影响。
弃土场边界线局部位于山坡顶，局部位于低谷处，边界线上最高点标高与最底点标高相差较大，设计范围内有胡椒地、槟榔树，橡胶树，连同临时民房1栋，坟墓3座，弃土场设计范围内有一个CPⅡ190控制点，有条山村道路从弃土场范围中穿过。
弃土前对以上障碍物及时改迁、赔偿，挡土墙施工前先弃一层土使整个弃土场初步平整，再进行挡土墙设计施工，为满足设计的总弃方量23.5万立方，约65亩的弃土场挡土墙高度需砌筑4米高；
2.3.2挡土墙施工
挡土墙技术标准采用M7.5浆砌片石砌筑，挡土墙基础深不小于1m，挡土墙基础容许承载力必须满足设计要求，砌筑完后及时回填夯实，顶面作成向外不小于4%的排水坡度。
弃土至弃土场后，用推土机推平后，大致碾压平整，使之整齐、美观、
稳定，周围砌筑防护设施，四周修建排水沟确保弃土堆周围及其上排水畅通，排水方向根据地形设计成与铁路方向一致。
见图2弃土场平面示意图。
3.总体施工安排
3.1总体施工方案
本段深路堑段长350米，石方数量多，山体高大，深路堑最高位于
DK146+285处，路堑最多有五级边坡，最大挖深46米。
该深路堑体型基本上
是以2个山峰连在一起，总体横断面大致成一梯形，根据设计断面及现场观察实际地形确定，采用“横向分层、纵向分段”的方式自上而下主导施工。
3.2深路堑开挖施工顺序
深路堑施工限制条件较多，施工必须合理安排施工顺序，确保施工工期。
施工运输便道已由弃土场及公路引入至路堑左侧最高开口线处，以该位置为施工起点，先沿垂直铁路方向自左至右分层横向开挖，待挖到一定高度之后，纵坡度不能满足运输车爬行时再沿铁路方向纵向拉槽开挖施工。
见图3深路堑开挖施工顺序图。
具体步骤如下：
3.2.1在左侧最高开口线处以施工起点为起点平行沿地面横向开挖，待最大挖掘高度达到约10m左右时，如图3中施工步骤
（1）、
（2），再以该点为起点重复以上开挖循环，直到开挖成一个大平台，如图3中施工步骤（3）。
3.2.2在形成一个大平台之后，考虑到运输车最大爬坡率不大于10%，施工时，以1：
10的坡度对该平台分左右两侧进行开挖，如图3中施工步骤（4）。
3.2.3深路堑开挖至图3中步骤（4）时已有运输便道基本上已经废弃，
因此下一步开挖采用沿铁路方向纵向分层拉槽施工，运输车道沿线路引出至
弃土场或各工点，如图3中施工步骤（5）。
3.2.4同样待最大挖掘高度达到约10m左右时，再沿两侧横向进行开挖，如图3中施工步骤（6）-（10）。
在施工过程中，为减少爆破对成型边坡的扰动，降低刷坡整形的工作量，确保高边坡台阶爆破施工安全，确保永久边坡的稳定、平整，更为提高边坡的美观程度，对深路堑边坡台阶采用预留光爆层进行光面爆破。
该段边坡平台较多，测量先放出开口边界及台阶位置，每开挖到一个台阶位置标高处时，
根据边坡坡率在开挖到离边坡不小于2m厚时采用光面爆破开挖施工，如图3中施工步骤①-⑨。
光面爆破之后及时进行边坡附属工程及平台施工。
4.施工方法
4.1土质路堑开挖
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。
土质路堑开挖方法根据路堑深度和纵向长度，开挖选择横纵混合开挖法，结合土方调配，土方路堑采用挖掘机、自卸汽车挖运至填土施工点或弃土场。
4.2石方深路堑开挖
4.2.1石方钻爆施工
石方深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。
深路堑地段，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挤压爆破。
对深路堑边坡台阶采用预留光爆层进行光面爆破。
深孔爆破技术参数标准：
孔间距a=4m，排间距b=4m，孔深H=9~10m，炸药单耗K=0.5kg/m3。
根据施工场地的大小来确定布眼排行，平均每次布眼按3排5行设计（共布15个眼孔），每次爆破方量V=3a×5b×H=12×20×9.5=2280m3。
每次炸药用量M=VK=2280×0.5=1140kg，单孔装药量Q=M/15=76kg。
浅孔爆破技术参数标准：
孔间距a=1m，排间距b=1m，孔深H=2~4m，炸药
单耗K=0.4kg/m3。
同样由施工场地的大小来确定布眼排行，平均每次布眼按9排12行设计（共布15个眼孔），每次爆破方量V=3a×5b×H=9×12×3=324m3。
每次炸药用量M=VK=324×0.4=130kg，单孔装药量Q=130/15=8.7kg。
光面爆破用预裂爆破方法，在边坡台阶爆破施工时，预先炸开光面孔，形成预裂缝，预裂缝的爆破参数如下：
a、孔径：
Φ=76mm；b、孔距：
0.8～1.2m，设单排孔。
c、炮孔倾角：
沿设计边坡面布孔，炮孔倾角与设计坡面保持一致。
d、炮孔超深：
超过设计底板1.2m；e、线装药密度：
0.4-0.5kg/m。
f、孔口回填长度：
1.5米。
该钻爆施工详见石方钻爆施工方案（方案另附）。
4.2.2施工组织安排
深路堑开挖施工是个多个作业工序循环的过程，合理安排施工顺序、工序进度和关键工序的作业循环，避免施工相互干扰，做到测量、钻爆、挖、
装、运、卸、检等工序紧密衔接连续作业。
结合13个月的目标工期，每天必须完成爆破量1692立方的目标，工期每次钻爆及装运是一个作业循环中的2个关键工序，钻眼、装药、爆破施工根据石方爆破方案以6-7个小时计，每天1692m3土石方由15m3自卸汽车装运，根据设计土石方图表运距平均约10km，装碴采用1辆装载机及1辆挖掘机分别按5分钟一汽车计，15m3自卸汽车计划投入16台，需要3-4个小时才能将碴全部弃完，每个循环大约需要10-12个小时，平均每一个工作日只能施工作业一个循环。
测量：
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，测出开挖边界，开挖过程中经常放线检查宽度、坡度，及时纠正偏差，避免超欠挖，保持坡面平顺，路堑存在平台时按设计放出平台位置。
每深挖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。
②钻爆：
根据岩性情况及掘进尺度，布眼合理，石方开挖时对石方面积较大、挖方较深且数量集中地段采用深孔微差松动控制爆破，硬质岩石边坡较陡时爆破采用光面爆破，软岩和中硬岩采用预裂爆破；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。
为减少爆破对成型边坡扰动，减少刷坡整形工作量，在靠近边坡附近也采用光面爆破施工。
③挖、装：
采用挖掘机或装载机将土石方装进运输车中，路堑开挖中性能符合要求的弃碴可移挖作填作为填方填料，性能好的片石可以用于浆砌圬工施工段或弃至弃土场，根据运距来确定运输车的数量，保证不因运输问题导致窝工。
④运、卸：
运输过程中保证石碴不因汽车颠簸而掉在公路上及其公路边。
⑤检：
石碴清完后，作业班组立即检查坡面岩石是否有松动的岩石，排
除安全隐患后安排专业测量人员对断面进行复测，并测出下次开挖边界。
进
行下一个循环施工。
4.2.3施工工艺
深路堑开挖施工工艺流程图见图4。
图4路堑开挖施工工艺流程图
5.土石方调配
根据设计土石方调配计划，结合现场深路堑施工进度，充分利用路基施工的最佳季节，结合路基工程特点、工期要求，路堑施工应与填方施工相结合，各区段先行安排高填路堤及基底地质较差地段（主要是CFG桩）、涵洞、路基防护、排水等附属工程施工，组织施工力量，统筹安排土石方调配。
Ⅳ类石方主要用于各工点路基底层填料及运往其他标段，在不影响自身工期的情况下，密切关注各工点施工进度，合理调配土石方，避免重复施工，增加成本，但同时不能让其它工点拖住后腿，影响整个深路堑开挖施工工期。
为充分利用该料源，结合全段土石方调配图，按设计调配要求，采取合
理的运输方法，做到平衡、经济、合理。
料源调配主要有以下几种方式：
各工区A、B组填料及C组填料的填筑、运往拌和站改良、其它标段以及弃土场。
见图5土石方调配图。
6.工程进度总体规划
6.1施工工期安排
新建海南某高速铁路是铁道部和海南省共同投资建设的重点项目，它对海南省的经济、社会发展具有重要作用。
由于DK146+047~DK146+400为本标段主要取土源，故该段路堑施工进度的快慢将直接影响整个标段的总工期，如何合理调配该段土源是本工程重点，调配以路基填筑地段需要利用优先利用，并按照“不同填料不得在同一层混填”的规定来进行，未能及时利用的先存放在弃土场，能不占或少占弃土场为原则。
该段路堑施工计划于2007年11月28日开工，2008年12月25日完工。
整个工期为387日历天，除天气影响、临时设施建设等，实际有效施工时间不到13个月。
6.2施工进度安排
该段路堑施工石方数量多，需采取钻爆施工方法开挖，安全压力大，施工技术标准高，故应在保证质量和安全的前提下，采取相应措施，确保施工进度。
6.2.1先行施工便道，深路堑（DK146+047~DK146+400）段便道由G223国道引入，利用既有山村道路修整，计划2007年11月10日开始施工，已2007年11月13日修整成型。
6.2.2弃土场及其运输便道施工，弃土场挡土墙按设计要求进行施工，运输便道采用移挖作填，尽量沿用既有道路，以少挖少填、经济合理为原则，在确保运输安全的情况下，合理规划，组织施工。
计划2007年11月22日
开始施工，2007年11月28日修筑完成。
6.2.3便道拉通之后路堑开挖先设1个施工点平行流水作业。
深路堑（DK146+047~DK146+400）段采用“横向分层、纵向分段，阶梯掘进”的方式施工，从上到下分层依次进行；待深路堑段施工面足够开设2个施工点时，增设一个施工点，以满足土石方调配需要及保证工期。
计划2007年12月1日开始施工，2008年12月25日完成开挖施工。
路基防护、排水等附属工程与路基成型协调进行，深挖路堑开挖一阶、防护一阶,与路基成型平行流水作业，并紧随路基完成施工。
6.3施工进度计划
根据计划每天平均开挖出的土石方数量，结合土石方调配图及整个标段的总工期，制定（DK146+047~DK146+400）段路堑工程进度计划（表1）。
表1工程进度计划
时间
挖土方（万方）
挖石方（万方）
总计（万方）
2007年
四季度
3.8
2.3
6.1
2008年
一季度
1.2
13.9
15.1
二季度
1.1
15.4
16.5
三季度
1.1
15.1
16.2
2008年
（四季度）
0.8
13
13.8
合计
8
59.7
67.7
6.4工期保证措施
6.4.1制定科学的组织管理制度，努力提高管理水平，以总工期为前提安排月、旬作业计划和分项工程施工计划。
严格按总体计划进度的要求来安排材料、人员和机械设备的进场施工，同时进一步优化完善“工程进度计划”，
充分利用有效资源。
6.4.2努力提高机械设备的完好率，并且加强机械设备的维修、检修和保养工作，保证机械设备的完好率，确保每天完成计划完成量。
6.4.3每天将工程量汇总，并与总体计划进度进行比较，发现问题及时采取相应措施，确保工期的提前完成。
7.机械设备配备及劳动力投入
7.1机械设备配备
本段路堑开挖工程配备挖掘机、装载机、推土机、自卸汽车、空压机、凿岩机、潜孔钻机、气腿式凿岩机等主要机械设备。
主要机械设备配备见表2。
表2主要施工机械设备配备表
时间
机械设备名称（台）
推土机
挖掘机
装载机
空压机
潜孔钻机
自卸汽车
发电机
气腿式凿岩机
2007年
四季度
2
2
2
1
4
16
1
8
2008年
一季度
2
3
2
2
6
18
2
8
二季度
2
4
2
2
6
18
2
8
三季度
2
4
2
2
8
18
2
8
四季度
2
2
2
1
6
18
1
8
7.2劳动力配置计划
劳动力配备计划见劳动力计划表表3。
表3劳动力计划表
工种
2007
2008年
4季度
1季度
2季度
3季度
4季度
机械司机
7
8
9
9
7
自卸汽车司机
16
18
18
18
18
其它汽车司机
2
2
2
2
2
发电机司机
1
2
2
2
1
测量工
3
5
5
5
3
爆破工
8
9
9
9
8
机修工
2
2
2
2
2
电工
2
2
2
2
2
普工
25
30
30
30
30
合计
66
78
79
79
73
8.路堑开挖施工作业要点
8.1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。
8.2开挖出的土石运到弃土场堆放。
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。
8.3路堑开挖机械作业时，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80～150cm或按地基设计处理有关规定执行，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。
8.4对坡面中可能出现的坑穴、凹槽杂物进行清理，用护坡的同标号浆砌片石或混凝土嵌补整平。
9.施工时应注意事项
9.1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。
9.2土质路堑坡顶至相当于边坡高度再加5m距离内的地面坑洼进行填平，以确保路堑边坡的稳定。
9.3开挖过程中经常检查边坡位置，防止边坡部位超挖和欠挖；施工中及时测量，开挖至边坡平台时，预留不小于20cm保护土层，待人工施做平台及其上截水沟时开挖，表面做成向外侧4%的排水坡。
10.路堑施工安全技术措施
10.1路堑开挖时，经常注意坡面的稳定，及时发现处理裂缝或危石、危土。
10.2路堑开挖自上而下分层进行，严禁掏底开挖。
按设计坡度开挖坡面，及时消除坡面上的松动块石。
10.3各种机具设备和劳动保护用品定期进行检查和必要的试验，保证其处于良好状态。
10.4施工中时常掌握气温、台风、暴雨、水文等预报，作好防范工作。
10.5施工现场设有安全标志。
危险地区悬挂“危险”等警告标志。
10.6在开挖过程中，密切注视局部崩塌落石、岩堆、小型滑坡现象，加强防范断裂带附近因岩体破碎，强富水引发路基边坡失稳，如发现山体有滑动、崩坍迹象且危及施工时，暂停开挖，所有人员和机具撤至安全地点。
10.7在高坡清理危石时，设专人进行防护，作业人员绑系安全带，戴安全帽。
开挖工作面与装运工作相互错开，严禁上、下双层作业。
滚石危及范围内的道路，设警告标志，作业时坡下严禁通行。
坡面上的操作人员对松动的土、石块及时清除，严禁在危石下方作业、休息和存放机具。
在清理边坡危石和设置拦截设施后再进行施工。
11.安全保障措施
11.1建立健全的安全保证体系，制定完善的安全管理制度，工区设专职安全监督员。
11.2坚持全员安全教育制度，提高施工人员的安全自保意识，同时将具体的安全生产责任落实到各作业班组直至具体人，作到责任落实。
11.3本工程作业工种、作业机械种类多，要坚持各作业工种经培训考核合格后持证上岗，各工种施工时，使用、操作各种机械（机具）时，严格执行本工种、本机械的安全操作规程。
11.4各工种作业时，必须有专人负责、统一指挥、相互配合。
所有进入施工现场作业人员，都按规定佩戴个人劳动防护用品，劳动保护用品需佩带正确。
11.5工区设专职用电管理安全员，作业队设兼职安全员，建立健全的保证体系，完善安全管理制度，加强临时用电安全防护管理。
用电人员必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋。
11.6组织施工人员认真学习安全生产操作规程，提高安全意识，狠抓违章操作，做到每道工序都有安全技术交底。
11.7施工前派专人对施工段进行障碍物清查，对有地下管线做好防护，不得盲目开挖，确保地下管路安全。
11.8火工品单独存放，远离火源，防止发生火灾，灭火器材定期检定，保证灵敏有效。
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