高速铁路路堑开挖作业指导书.docx

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高速铁路路堑开挖作业指导书

XXX路基工程

路堑开挖作业指导书

1、适用范围

本作业指导书适用于XXX管段范围的路基土质、岩石路堑开挖施工。

2、作业准备

2.1、技术准备

1、熟悉图纸，详细了解各自管段范围内路堑段落长度、地质情况、边坡坡度、开挖范围及施工方法。

2、复查施工组织设计，核实（或编制）调整土石方调配图表，确定各段路堑施工顺序及土石方调配线路。

3、路堑施工前先进行地质核查，开挖后如发现与地质资料不符合时应及时反馈设计和监理单位。

核查无误后，进行路堑开挖。

4、根据测设路线中桩、设计图表定出路堑堑顶边线、边沟位置桩。

在距路中心一定安全距离设置控制桩，确保施工测量顺利进行。

2.2、现场准备

1、施工前仔细查明地上、地下有无管线及其它影响路基施工的建筑物，对施工有影响的提前拆除或改迁，同时注意开挖边界以外的建筑物是否安全。

2、场地已经整平，周围已设排水设施，施工供水、供电、运输道路及小型临时设施已经铺设或修筑。

3、路堑施工前应先做好堑顶截、排水，堑顶为土质或有软弱夹层的岩石时，天沟应及时铺砌或采取其他防渗设施。

4、路堑开挖前对坡顶、坡面的危石、裂缝或其它不稳定情况进行检查，并根据情况采取措施妥善处理，保证施工安全。

5、路堑开挖自上而下、水平分层开挖，纵向坡度不应小于4%。

严禁掏底开挖。

6、设锚固桩地段，必须先施工桩，待桩施工完成后，才能进行路堑开挖。

3、技术要求

1、开挖方式可根据地质情况采用机械开挖及爆破开挖，个别地段采用人工辅助修补开挖。

2、路堑开挖应根据地形、地质、气象、水文等实际情况合理安排施工，土质及软石高边坡开挖应尽量安排在非雨季施工，防止边坡因雨水冲刷失稳，产生安全事故。

3、路堑开挖至设计标高时，应进行检测。

当设计时速为350km/h时，基床范围内不得夹有比贯入阻力Ps<1.5Mpa或基本承载力σ0<0.18Mpa的土层，否则应进行改良、换填或加固处理，并与侧沟同步施工。

4、施工程序与施工工艺流程

4.1土质、软质岩、强风化岩路堑开挖

4.1.1施工工艺流程

路基工程土质、软质岩挖方地段采用挖掘机挖装，装载机配合，自卸汽车运输的方式施工，强风化石方路堑地段开挖尽量采用挖掘机挖装，自卸车运至弃土场。

具体施工工艺流程如图4-1土质、软质岩、强风化岩路堑施工工艺流程图

图4-1土质、软质岩、强风化岩路堑施工工艺流程图

4.1.2开挖方法

土质路堑及软石和强风化岩石路堑的开挖方法根据路堑深度和纵向长度，结合土石方调配，开挖可选择横挖法，纵挖法和纵横混合开挖法，土方路堑用推土机、装载机、自卸汽车将挖土方装运至填方段作路堤填料，对土质坚硬地段采用推土机松动器松土施工。

4.1.3施工程序

施工程序：

施工放样→开工报验→挖截水沟→自上而下分层开挖→修整边坡→边坡防护→挖至设计标高→基床处理。

①对软石和强风化岩石路堑选择挖掘机挖装，自卸汽车运输的方式进行开挖施工。

②短而深的地段采用分层横向开挖法，每层2米左右。

采用挖掘机、装载机配合自卸汽车运土。

边开挖边修整边坡。

③长而深的路堑采用纵挖法，先沿路堑纵向挖掘通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此纵向开挖至路基标高。

④路堑开挖较浅采用单层或双层横向全宽掘进方法，对路堑整个宽度，沿路线纵向一端或两端向前开挖。

4.2硬质岩石路堑开挖

4.2.1施工工艺流程

石方路堑挖方采用浅孔微差控制爆破、松动爆破的方式进行爆破，边坡采用光面爆破进行爆破，挖掘机和装载机进行挖装，自卸汽车运输到弃碴场或利用地段。

具体施工工艺流程如图4-2岩硬质岩石路堑石方爆破施工工艺流程图。

图4-2硬质岩路堑石方爆破施工工艺流程图

4.2.2开挖方法

①路堑施工与填方施工相结合，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。

②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，开挖过程中要经常放线检查宽度、坡度，及时纠正偏差，避免超欠挖，保持坡面平顺。

对坡面中出现的坑穴、凹槽应进行清理杂物，嵌补平整。

路堑存在平台时按设计放出平台位置，路堑平台向内做成一定坡度，确保不积水。

③路堑采用纵向台阶开挖，较平缓地段上的浅路堑可不分层开挖，深路堑地段采用纵向分台阶开挖，从上到下分层依次进行。

开挖时从上而下，纵向开挖。

如果岩层走向接近于线路方向、倾向与边坡相同且小于边坡时，逐层开挖，不得挖断岩层，并采取减弱施工振动的措施；在设有支挡结构的地段，采取短开挖或跳槽开挖法施工，并设临时支护。

④石方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。

⑤路堑开挖接近基面后准确修理成型；部分路堑开挖后稳定性差，易坍塌和风化，设计上采取了不同类型的挡护和边坡防护。

对此应根据具体情况进行开挖，一般应分段竖向开挖到位，及时施工挡护防护工程，或进行临时挡护防护，禁止拉长槽施工。

4.2.3施工程序

硬质岩石路堑开挖施工程序为爆破设计→测量放样布眼→钻眼→装药→设置防护→爆破→清除危石→边坡防护→挖运→整修成型。

石方开挖根据岩石的类别，风化程度、岩层的产状、倾角和节理发育程度等具体确定施工方法。

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，边坡爆破根据路堑石质采用光面爆破（硬质岩石设计边坡较陡）；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。

1、松动控制爆破施工

开挖石方采用台阶松动控制爆破，小型潜孔钻机配合风动凿岩机钻孔，坡面预留光爆层。

钻孔布置见下图甲及图乙，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为开挖顺序。

图甲纵断面钻孔布置图图乙横断面钻孔布置图

深挖地段石方面积较大、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（邻近系数m=a/b=2.0～2.5），并采用导爆管毫秒雷管实施逐排微差挤压爆破。

松动爆破药包装药量计算：

Q=fnKW3

其中fn—药包性质系数，根据爆破目的和要求，通过试验或经验数据选取，初取值可按：

多面临空或陡岩上用减弱松动药包时，fn=0.125～0.44；平坦地形用正常松动药包时，fn=0.44；堑内爆破完整岩石用加强松动药包时，fn=0.4～1.0；

K—单位炸药用量（kg/m3），一般K=1.0～1.8kg/m3。

W—最小抵抗线（m）；

松动爆破药包的间距a（m）应根据W和选取的N值确定：

多面临空或陡壁：

a=（0.8～0.9）W√n2+1；平坦地形拉槽：

a=（0.8～1.0）W；斜坡或阶梯地形：

a=（1.0～2.0）W；

n—炮孔排数；当地面较陡、岩层较破碎时取较大值。

2、光面爆破施工

对于高边坡硬质岩石路堑开挖，为提高边坡稳定性和美观程度，需采用预留光爆层法进行光面爆破，边坡设计有台阶时分台阶进行光爆，设计无台阶时，从路堑顶沿坡面钻孔一次爆破到位。

具体光面爆破光面孔孔距a=D/n，其中D--炮孔直径，D=100mm，n--系数，n=6～10（岩石坚硬完整时取大值，反之取小值）

光面层厚度（光爆孔抵抗线）W=a/m，其中m--系数，m=0.5～1.0（软岩m=0.5～0.8、硬岩0.8～1.0）

炮孔长度L及超深h：

L=H/sinα+h，其中α--边坡坡度（钻孔倾角），h为超钻深度，h=（0.05～0.1）﹒H，H--台阶高度

光爆孔与辅助孔的孔底距离b0=（10～30）D（完整、坚硬岩石取大值，反之取小值）。

光爆孔装药结构及药量调整：

采用间隔一定距离的药串结构即纵向空气间隔装药。

在孔口1.5m不装药，进行加强堵塞，堵塞段以下1～2m处线限装药密度为设计的1/2。

边坡光面爆破装药结构及起爆方法见下图。

线装药密度q线和装药量Q孔：

根据经验参数，线装药密度初选如下数值，在施工中试炮后根据现场实际情况调整确定。

q线=0.6～1.0kg/m（硬质完整岩石取大值，反之取小值）

Q孔=q线L，其中Q孔--单孔装药量

炸药选用低爆速、低猛度炸药。

起爆时差Δt：

光爆孔迟后主爆孔起爆，时差为75～150ms

起爆网络：

设计起爆网络同一列（沿线路走向）炮孔均安装同一段别的毫秒雷管，用连通管把炮孔中的导爆管连接起来。

5、施工要求

5.1、土质、软质岩、强风化岩路堑开挖

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。

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，防止水土流失。

3、路堑开挖无论是人工或机械作业，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70～100cm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。

4、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。

5、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。

5.2、硬质岩石路堑爆破开挖

1、爆破之前清理山体表层植被和履盖层。

覆盖层较厚时，利用推土机清除后进行钻眼；覆盖层较薄地段，用人工清理植被后进行钻眼。

2、布孔前对爆区进行详细调查（如层理、裂隙、临空面、爆体、台阶平整度、岩石类别及物理力学特征等是否有变化），并对清理后的地表标高进行测量，根据设计孔网参数和挖深进行布孔和确定各钻孔深度，如有需要，对参数进行调整。

3、选择技术熟练的凿岩工人钻孔，先由技术人员按参数准确定位布孔，用红油漆标注，并把孔深、倾角向凿岩人员进行技术交底；边坡孔的钻孔质量要严加控制，在钻进到一半孔深时，提起钻头，用专用的炮孔测深仪和角度测试仪进行检查，根据钻孔实际情况决定是否调整钻杆倾角和钻机位置，以便进行纠偏，确保边坡孔角度误差不超过±1°，深度误差不超过±5%；孔口位置偏差超过两倍孔径时，重新钻孔。

钻孔完毕后，技术人员对各孔实际孔深、孔距、排距、最小抵抗线和孔倾角进行测量记录，并根据实际孔网参数进行药量计算和装药。

爆破施爆之前进行一次试炮，根据试炮对爆破设计进行优化，最终选择适合现场实际的爆破参数和炸药单耗进行爆破施工。

4、采用人工按设计装药结构进行装药，上部用炮泥进行堵塞，堵塞长度L0=（0.75～1.0）W，如炮孔有水而无法吹干时，采用防水炸药或其他防水措施。

5、起爆采用非电毫秒微差雷管延期起爆，对起爆系统各联接点认真检查，确认各联接点连接牢固，无遗漏孔后进行警戒起爆，爆破时进行震动安全监测。

6、爆破施工时严格控制过量爆破，边坡轮廓爆破半孔率要求达到90%以上，若有个别地方发生超爆或欠挖，超爆凹槽部位采用浆砌片石嵌补，欠挖部位采用人工浅孔爆破或风镐凿平，确保边坡平顺（用3m尺检验不大于10cm）、稳定。

石方路堑的路床顶面标高，必须控制在规定允许范围内并满足图纸要求，过高则人工进行凿平，过低则以开挖的石屑或碎石填平并碾压密实稳固。

6、劳动组织

6.1劳动力组织方式：

采用架子队组织模式。

6.2施工人员应结合施工路堑段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

每个作业工地人员配备表

序号

人员

人数

备注

1

架子队长

1人

2

技术主管

1人

3

技术员

2人

4

安全员

1人

5

质检员

1人

6

实验员

2人

7

材料员

1人

8

工班长

2人

9

爆破员

2人

有硬质岩石爆破开挖配置

10

机械工

6~10人

有硬质岩石爆破开挖配置

11

普工

2~5人

7、材料要求

及时进场本工程所需各种原材，所有进场的材料其规格和质量均必须符合设计要求及验收标准，要有合格证或试验检验证明。

进场后的材料，必须经过试验检测合格后，报监理工程师核实，对不合格材料，坚决予以退场。

同时确保各种机械零配件供应及时连续，杜绝因机械配件缺失造成机械停工。

8、机械配置

主要施工机械配置见下表。

根据该施工方法工艺与机械设备配套原则为配置设备生产能力高于进度指标，保证及时个别设备发生故障，施工生产也不致受到影响。

同类机械设备尽可能采用同厂家设备，以便于维修、配件供应和通用互换，确保机械使用率。

每个工作面主要施工机械设备配置表

序号

配置机械种类

规格

台数

备注

1

挖掘机

斗容量1m3以上

1-2台

2

推土机

C-140

1台

3

装载机

ZL50

1-2台

4

自卸汽车

20m3

3-6台

5

潜孔钻机

6台

光爆及主体爆破凿岩

6

空压机

10台

供风钻用

7

手风钻

10台

6

洒水车

1台

9、质量控制及检验标准

1、路堑开挖应自上而下纵向、水平分层开挖，纵向坡度不得小于4%。

2、路堑开挖过程中始终保持排水系统畅通，路堑基床换填宽度、深度必须满足设计要求。

3、边坡坡面应平整且稳定无隐患，局部凹凸差不大于15cm。

边坡防护封闭无变形、开裂。

刷坡修整随时检查堑坡坡度，路堑开挖边坡坡率不得陡于设计坡率。

4、路堑开挖至设计标高后，应核对路基面和边坡的水文地质和工程地质情况，当与设计不符时，应提出变更设计。

5、路堑边坡坡率、变坡点、平台位置、宽度、侧沟排水坡度允许偏差下表控制。

路堑边坡坡率、变坡点、平台位置、宽度、侧沟排水坡度允许偏差表

序号

检验项目

允许偏差

检验数量

检验方法

1

边坡坡率（偏陡量）

不得陡于设计坡率

沿线路纵向每50m单侧边坡检验8点（上、下部各4点）

吊线尺量计算或坡度尺量

2

变坡点位置

±100mm

沿线路纵向每100m单侧边坡各抽样检验6点

测量仪器测量或尺量

3

平台位置

±100mm

测量仪器测量或尺量

4

平台宽度

±50mm

尺量

5

侧沟排水坡度

不得积水

每条沟全验

目测

注：

变坡点按路肩以上高度计，平台位置以平台顶面标高计。

6、石质路堑边坡开挖应采用光面爆破，确保坡面平顺无明显局部高低差；边坡上出现坑穴、凹槽应灌注混凝土，不得长期暴露，造成坡面坍塌。

光面爆破成型边坡坡率允许偏差及检验标准应符合下表：

光面爆破成型边坡坡率允许偏差及检验方法

序号

项目

允许偏差

施工单位检验数量

检验方法

1

倾斜坡面坡率

±3%设计坡度值

每100m每侧等间距检查6点，上、下各3点

吊线尺量

2

垂直坡面坡率

正坡2°，不允许倒坡

每100m每侧等间距检查6点，上、下各3点

吊线尺量、计算

10、安全及环保要求

1、路堑开挖应自上而下进行，严禁掏底开挖。

2、开挖时应定期对坡面、坡顶的稳定情况进行检查，发现异常现象应立即处理。

3、分层开挖时，作业面应相互错开，严禁重叠作业。

4、严禁在松动危石下方作业、休息和存放机具。

5、路堑开挖危及运输道路及建（构）筑物时，应采取安全防护措施。

6、高处作业必须系安全带，安全带应挂在牢固的物件上，严禁在一个物件上拴挂几根安全带或一根安全绳上拴几个人；临边作业应设置防护围栏和安全网；悬空作业应有可靠的安全防护设施。

7、在路堑内高陡斜坡、冻胀泥泞地段作业，应采取相应的安全技术措施。

8、清方过程中，发现有瞎炮、残药、雷管时，必须及时由爆破人员处理。

9、弃土时不应影响路堑边坡和弃土堆的稳定。

严禁在泥石流沟堆弃土石。

10、施工中，现场设专人指挥、调度，确定合适的机械车辆走行路线，并设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离。

制订作业程序和运行路线，确保协调施工，安全生产。

11、对弃土、弃渣场应按照施工图设置挡土墙，先挡后弃，并及时完成边坡防护工程。

12、严禁向河流、沟渠弃渣。