路基土石方开挖的施工方案设计.docx

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路基土石方开挖的施工方案设计

路基土石方开挖施工方案

一、工程概况

本段路线总长18.019806km，全线路基总挖方38.916万方,本项目K4以后路段，沿线出露的地层主要为薄～中厚层变余砂岩、板岩；分布较广，但岩石强度较低。

二、施工准备：

1、机械设备：

施工机械设备已全部到位，安装调试完毕。

详见“机械设备一览表”。

2、施工人员：

详见“进场人员一览表”。

3、施工便道：

施工便道的路面均已满足各种施工车辆通行。

三、路基土石方开挖

路基范围内的树木、灌木丛等均在施工前砍伐或移植，并妥善处理砍伐的树木。

路基用地内的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少300mm内的草皮、农作物的根系和表土全部清除，并运至弃土场内。

场地清理完毕后，全面进行填前碾压，使其密实度达到规定的要求。

1、土方开挖

土方开挖及运输采用机械化作业。

根据地形条件和本公司拟投入施工机械设备情况，运距不大于80米的采用推土机推运，大于80米采用挖掘机配合自卸汽车施工。

施工过程中及时根据测设的边桩控制边坡坡比，并在雨季前做好截水沟等排水设施，保证边坡的稳定，尤其是深路堑高边坡路段更加重视。

挖至接近路基标高时，通过试验测定土壤压缩变形量，确定合适的预留压缩厚度，用振动压路机碾压，平地机配合修整路拱。

在整修施工期间，保证路段排水畅通，防止泥水损害农田及河道。

机械作业避免损害用地范围以外的其它构造物或农作物。

对挖方深度在6米以下的路段，开挖方法采用横向全宽掘进法，即从两侧沿路线纵向向前开挖，单层掘进的高度等于路堑设计深度，逐段成型向前推进。

路堑开挖深度超过6米地段，采用分层分段的施工方法进行开挖，以挖掘机臂长为每层深度，逐层开挖。

地面横坡较陡的挖方路段，先由路基边坡高的一侧开始，待该侧贯通后，再进行另一侧路基的纵横向的开挖。

开挖顺序示意图如下：

2、石方开挖

2.1、根据地形、地质、开挖断面及施工机械配备等情况，采用能保证边坡稳定的方法施工。

2.2、石方爆破作业以小型爆破为主，严禁过量爆破，并在事前14天制定出计划和措施报监理工程师批准。

2.3、我单位就爆破器材的存放地点、数量、警卫、收发、安全措施及必要的工艺图纸编制报告，并在爆破器材进入工地前28天报监理工程师审批，同时将运入路线和时间报有关管理部门批准，待取得通行证后方将爆破器材运入工地保管。

2.4、确定爆破的危险区，并采取有效措施防止人、畜、建筑物和其它公共设施受到危害和损坏。

在危险区的边界设置明显的标志，建立警戒线和显示爆破时间的警戒信号，在危险区的入口或附近道路设置标志，并派专人看守，严禁人员在爆破时进入危险区。

2.5、设专职安全员，爆破工必须是经过培训考核取得爆破上岗证的人员。

爆破施工：

1）、根据不同设计断面及岩性情况，充分考虑施工安全和施工效率，合理安排爆破和出料周期，尽可能安排近晚爆破，以减少过往群众和车辆受不安全因素影响，第二天进行清理装运。

2）、总体爆破施工方案如下：

项目类型

半填半挖断面

全挖断面

爆破总体

施工方案

浅孔爆破

一般路堑浅孔爆破，

深路堑深孔爆破

工作面施工方案

分层纵、横向台阶方案

槽式堑沟方案

炮孔直径（mm）

38

100

炮孔深度（m）

2

5～6

炸药类型

2#岩石硝铵炸药

2#岩石硝铵炸药及铵油炸药

起爆器材

非电毫秒雷管

非电毫秒雷管及导爆索

3）、零星孤石的浅孔爆破

零星孤石一般具有二个以上的临空面。

临空面越多，爆破单位体积石块所消耗的炸药量就越少，爆破效果也越好。

对同样体积的岩石，每增加一个临空面，单位炸药消耗量可减少10%～20%。

因此，在实际施工中，尽可能增加需要爆破石块的临空面，如清除石块周围的堆积物，上次爆破为下次爆破创造临空面等。

大石改小爆破，药包中心（或多个炮孔的药包重心）接近石体中心，装药深度的1/2左右；单个炮孔的药包重量可按下式计算：

Q=VPnK，

式中：

Q——单个炮孔的药包装药量（Kg）

V——大石体积（m3）

Pn——几个临空面的药量修正系数：

当n=3、4、5、6时，可依序取Pn=0.4、0.24、0.2、0.17；

K，——正常松动药包单位炸药消耗量，K，=0.33k，k值可参考施工规范和类似地质施工经验选取，取k=1.1～1.5（Kg/m3）

炮孔深度按岩块厚度确定，即：

L=（0.5～0.7）H（m）

式中：

L——炮孔深度（m）

H——石块厚度（m）

4）、爆破安全距离计算

施工时采取减弱震动爆破，尽量减少对路堑边坡的扰动，同时由于沿线房屋、环保问题，爆破时必须限制飞石的距离。

在施工时考虑以上因素，对炸药量严格进行校核的控制，其参数可先由小量起逐次微量增加，在试爆中取值，且最小抵抗线方向必须避开保护对象。

①、个别飞石计算

为安全起见，浅孔爆破最小抵抗线方向个别飞石按下式计算：

L=20KAn2w

式中：

取KA=1.5；n值通过试验确定；w为前排底部抵抗线。

根据经验，对于背向最小抵抗线方向的距离减少一半。

②、爆破振动检算

爆破振动速度V用下式计算：

V=K（Q1/3/R）a

式中：

K、a——与爆破点地形、地质条件等有关的系数和振动波衰减指数，开工试验时，根据经验取K=200，a=1.7，待经过振动仪器的多次监测，得出较为准确的K、a计算值；

Q——分段最大药量（Kg）；

R——爆破点至被保护建筑物的距离；

V——被保护建筑物的允许振动速度，参照6722-86《爆破安全规程》规定的允许值计算，每次爆破都进行计算，使爆破振动速度都小于允许值。

③、空气冲击波

对于浅孔爆破只要按设计进行堵塞、回填，冲击波可忽略不计。

爆破施工操作：

①、钻孔：

钻孔前，首先清理场地浮土、松石，然后进行测量按设计布孔，准备定位，采用YT25或YT28风动凿岩机钻孔。

石方量大的地方，选用潜孔钻机少量钻孔，以提高功效，且底部及边坡预留光爆层。

②、装药：

装药前先清孔，检查炮孔的最小抵抗线与原设计有无变化，防止过小的抵抗线引起冲炮；检查孔深有无变化，并根据检查结果调整装药量。

干燥的孔可装散装的硝铵炸药，潮湿的孔要对炸药进行防水处理或使用防水炸药。

③、堵塞：

堵塞的作用在于使炸药得到良好的效果，同时改变爆后气体，堵塞的好坏还直接影响到装药量的多少。

堵塞材料选用砂粘土，并有一定的含水率。

堵塞长度在施工中根据孔径、最小抵抗线确定，一般不小于最小抵抗线。

④、爆破：

A、爆破作业一般在下班后进行。

爆破指挥人员要在确认周围的安全警戒工作完成后，方可发出起爆命令。

爆破指挥人员严格执行预报、警戒和解除三种统一信号，并由爆破指挥人员统一发出。

防护、警戒人员按规定信号执行任务，不得擅离职守。

指定专人核对装炮、点炮。

起爆后由爆破作业人员检查结果，确认安全后，方可发出解除信号，撤出防护人员。

如发生瞎炮，要设立防护标志。

B、瞎炮的处理：

由原装炮人员当班处理，特殊情况下如不可能时，装炮人员在现场将装炮情况、炮眼方向、装药数量交待处理人员。

在对瞎炮孔内的爆破线路、导爆管等检查完好，并检查了瞎炮的抵抗线情况，重新并布置警戒后，才能重新起爆。

爆破振动监测：

采用Topbox508s振动信号自记仪进行振动监测。

浅孔爆破：

（适用于半填半挖和一般路堑施工）

①、分层纵向台阶爆破法

本方案适用于地势较平缓，远离公路、农田和民房路段。

②、分层横向台阶控制爆破

此方案适用于挖方较窄处，并且邻近农田村舍，对控制飞石要求严格地段。

③、边坡控制开挖

路堑爆破施工预留部分厚度，采用预裂和光面爆破以控制设计边坡坡率，路堑挖深1～2m时及时修整边坡。

光面爆破按以往施工经验，炮孔孔径38mm，炮孔间距500mm，光面层厚度约为600mm，装药量控制在0.20～0.30Kg/m可取得较好效果。

深孔爆破：

深挖路堑石爆破采取深孔爆破，工作面采取沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟，作为防止上部爆破岩石滚落，对爆破剩余部分围岩采用微差控制爆破。

路堑边坡控制方案：

为确保路堑边坡稳定，不产生欠挖或超挖，一般施工时预留部分厚度采用光面爆破，节理或裂隙发育地段及某些特殊设计路段采用预裂爆破。

为获得良好的光面效果，宜采用低密度、低爆速、高体积威力炸药以减少炸药爆轰波的破碎作用和爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作用呈准静态，边坡控制光面爆破拟采用2#岩石专用光爆炸药。

①、光面爆破参数

a、最小抵抗线W

W=（7.0～20）×d孔径=0.63～1.8m

本工程取W=1.5m

b、炮孔间距

a=（0.6～0.8）×W=（0.6～0.8）×1.5=0.9～1.2m

本工程取a=1.1m

c、光面爆破装药量

Q=q×a×w=0.6×1.5×1.1=0.99kg/m

式中q为松动爆破单位炸药消耗量，取0.6kg/m3

②、光面爆破装药结构

不藕合系数采用3.0

a、药包制作：

为保证光面爆破时不使药包冲击破碎炮孔孔壁，有必要在现场施工过程中采取措施使药包位于炮孔中心，将药卷捆绑于竹杆上，各药卷间用导爆索相连，药包一端绑上起爆雷管即成，操作时将药包置于孔内，上部填塞好。

b、堵塞：

良好的堵塞是保持高压爆炸气体所必须的堵塞长度，取炮孔直径的10～20倍，现场根据孔间距和光面层厚度适时调整。

③、预裂爆破参数

炮孔间距根据国内外经验取s=1.0m，将装药密集系数取为3.5，装药量Q=2.75[σ]0.53r0.38=2.75[1200]0.53×450.38=500g/m

[σ]——岩石极限抗压强度，承1200kg/cm2

r——炮眼半径45mm

装药结构与光面爆破相同，但预裂缝一定要比主爆区长4.5～9.0m，比主爆孔提前75～150ms起爆，硬岩取小值，松软岩取大值。

爆破块度控制：

因石方爆破后要用作填方材料，爆破块度要求控制在30～40cm以内，为达到良好的块度要求：

①、根据实地岩性情况，不断优化爆破孔参数

②、采取压渣挤压爆破：

即在施爆岩体前面依次留下2～4m厚前次爆破的岩碴，这样有利于阻止施爆岩体前移和岩体充分破碎。

③、采用孔内微差爆破技术，可加强孔底爆破作用，改善爆破效果，并且减震效果较好。

④、工作面开阔地带，可采用格式布孔，对角微差爆破，这种起爆方式岩抛掷距离比排间微差减少30%左右，大块率可下降到0.9%以下。

爆破安全：

①、爆破振动

根据《爆破安全规程》规定：

对于一般砖房，非抗震的大型砖砌块建筑物，震速V≤2～3m/s，建筑物距爆破不小于50m，以此计算：

V=（3√Q/R）a

式中:

Q——最大装药量，kg

R——距爆源中心距离，m

K——与介质特性的相关系数，取180

A——与地形、地质等的相关系数，取1.8

经推算得Q=136kg，可见对于50m外的一般建筑物，当某段起爆量达136KG时，不会产生震动破坏。

且爆源位于地势高处，待保护建筑物位于山脚，实际的爆破震动要比计算值低得多。

因而本工程爆破震动不是主要危害。

②、爆破飞石

爆破场地位于山坡上，极易产生爆破飞石，对于飞石距离的计算公式采用我国常用的经验公式：

R=20Kn2w=20×1.5×0.752×2.4=40.5m

式中：

K——安全系数，与地形、风向有关，取1.5

n——爆破作用指数，松动爆破，取0.75

w——抵抗线，取2.4m

可见爆破飞石一般地段在控制范围内，但某些要求高的路段还未达到要求，因此

a、ESET“v”型工作面

b、预留槽式堑沟或隔墙

③、高压线下石方爆破采用覆盖防护

④、山坡下部做好防护挡墙，防止滚石落入河道或农田。

⑤、施爆过程中，切实根据具体情况调整装药量和布孔参数，保证良好的堵塞质量，结合微差及压渣爆破保证岩石产生松动破碎，而非抛掷爆破。

⑥、设置专职安全员和红色警戒线，防