高边坡路堑施工专项施工方案培训资料.docx
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高边坡路堑施工专项施工方案培训资料
广东省龙川至怀集公路TJ33合同段
高边坡路基开挖专项施工方案
编制：
审核：
批准：
广东省龙川至怀集公路TJ33标项目经理部
2015.10.15
高边坡路基开挖专项施工方案
一、编制依据及使用范围
1、编制依据
1.中华人民共和国行业标准：
《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）；
2.中华人民共和国行业标准：
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；
3.《龙怀TJ33合同段路堑高边坡工程施工安全风险评估报告》；
4.广东省龙川至怀集公路两阶段施工图设计；
5.龙怀管理处路基施工作业标准化指南；
6.龙怀公路TJ33合同段实施性施工组织设计；
7.中华人民共和国行业标准：
《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90－2015）；
2、适用范围
本方案适用于广东省龙川至怀集公路TJ33合同段高边坡路基施工。
二、工程概况
1、工程数量
广东省龙川至怀集公路TJ33标合同段起点桩号K288+000，终点桩号K299+570，路线总长11.57km。
主要工程量：
挖土方27.7万m3，挖石方219万m3；填土方19.5万m3，填石方172.7万m3；共设主线桥2860.3m/5座，其中特大桥1413.1m/1座，大桥1366.6m/3座，中桥80.6m/1座，涵洞8道；共设隧道2885m/2座，，其中长隧道2375m/1座，为分离式隧道，中隧道510m/1座，为小净距隧道；设置紧急撤离车道3处，通道6座。
深挖路堑分布一览表
序号
段落桩号
长度
位置
最大深度
分级
1
K288+765-K289+032
267
右侧
60
6
2
K289+985-K290+223
243
右侧
60
6
3
K290+453-K290+655
202
右侧
35
3
4
ZK291+667-ZK291+942
275
左侧
42.5
5
5
K291+637-K291+800
163
左侧
45.4
5
6
K293+420-K293+574.5
154.5
左侧
58.2
6
7
K293+649.5-K293+780
130.5
左侧
39.7
4
8
K294+216-K294+477
261
左侧
47.5
5
9
ZK295+895-ZK296+124
229
左侧
36.9
3
10
K299+315-K299+527
212
右侧
50.4
5
深挖路堑边坡处理措施
序号
起迄桩号
边坡最大高度
边坡类型
边坡稳定状态
工程处理措施
1
K288+765~K289+032右侧
60
岩质边坡
欠稳定
光面爆破+客土喷播+SNS主动防护网+锚杆
2
K289+985~K290+223右侧
60
岩质边坡
欠稳定
光面爆破+客土喷播+SNS主动防护网+锚杆
3
K290+453~K290+655右侧
35
岩质边坡
欠稳定
SNS主动防护网+锚杆
4
ZK291+677-ZK291+942左侧
42.5
岩质边坡
稳定
光面爆破+客土喷播+SNS主动防护网+锚杆
5
K291+637-K291+800右侧
45.4
岩质边坡
稳定
光面爆破+客土喷播
6
K293+420-K293+574.5左侧
58.2
岩质边坡
欠稳定
客土喷播+锚杆+锚索+人字形骨架植草+三维网植草
7
K293+649.5-K293+780左侧
39.7
二元结构边坡
欠稳定
锚杆+锚索+客土喷播+人字形骨架植草+三维网植草
8
K294+216-K294+477左侧
47.5
岩质边坡
欠稳定
锚杆+锚索+客土喷播+人字形骨架植草
9
ZK295+895-ZK296+124左侧
36.9
岩质边坡
稳定
光面爆破+客土喷播
10
K299+315-K299+527右侧
50.4
岩质边坡
欠稳定
锚杆+锚索+客土喷播+人字形骨架植草
深挖方路堑边坡坡率参照表
地层岩性
风化程度
边坡分级高度
边坡坡率
砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等
微风化
10m
1:
0.3~1:
0.5
中风化
10m
1:
0.5~1:
0.75
强风化
10m
1:
0.75~1:
1.0
全风化
8~10m
1:
1.0~1:
1.25
炭质页岩
中风化
8m
1:
0.75~1:
1.0
强风化
8m
1:
1.0~1:
1.25
全风化
8m
1:
1.25~1:
1.50
花岗岩、花岗闪长岩、灰岩等
微风化
10~15m
1:
0.3~1:
0.50
中风化
10~15m
1:
0.5~1:
0.75
强风化
10m
1:
0.75~1:
1.0
全风化
8~10m
1:
1.0~1:
1.50
残、坡积土等
8m
1:
1.25~1:
1.50
2、地形、地貌、工程地质及水纹情况
本项目位于广东省的北部山区，沿线地貌单元主要为中低山、丘陵与盆地。
中低山为构造剥蚀或侵蚀山地，海拔高程一般为500～1500m，相对高差为200～1000m；丘陵位于山地之间、四周或与山地连接，为长期剥蚀及侵蚀，外貌低矮而平缓，海拔高程小于500m；盆地分布于山地之间，海拔高程小于200m，主要为岩溶盆地。
区域内植被较茂密，山地和丘陵区的地表岩石多裸露，盆地地形平坦，多为村庄与农田。
项目区域内属中亚热带季风性气候，具有季风明显、光照充足、雨量充沛，区域内春季温暖潮湿、夏季炎热雨丰时间长，秋季凉爽干燥，冬季较短。
地形变化对气候的影响较大。
项目所在区域东部和西部气温、雨量差异较大，不同的海拔高度气候特点也有一定的差别。
沿线多年平均气温为18.1～21℃，最高气温为38.3～39.5℃，多年最低气温在-3.6-7.5℃。
沿线雨量充沛，多年平均降雨量在1695～2258mm之间，年最大降雨量在2325.4～2732mm之间，月最大降雨量在595.8～823.9mm之间。
雨季集中于4～7月，降雨量占全年降雨量的50～80%。
灾害性天气以雾和暴雨为主，沿线山高雾大，平均雾日均在40天以上，雾日在年内分配3～4月最多，7～9月最少。
勘察区地表水较为发育，属于北江水系；主要河流有滨江、桃花水等，相关的水利工程有龙须带水库。
区内部分沟谷中有小溪流分布，多呈V型冲沟，属山区型羽毛状沟网汇集而成，牛塘以东地表径流最后均汇入滨江，牛塘山以西地表径流最后均汇入桃花水，具有季节性河流特征，即旱季水量较小，雨季或洪水期水量较大。
沿线地质构造复杂，构造形迹非常发育，主要为褶皱及断裂。
在十几亿年的地质历史中，经历了多期次的构造运动，形成了一系列断裂、褶皱构造，加里东期、印支期以褶皱构造为主，燕山及喜马拉雅期以断裂构造为主。
根据构造形迹的形态特征、结构面力学性质、发生历史等划分，其中最为显著的北东向、北北东构造，及它们派生次一级构造。
根据沿线资料，将沿线划分出北东构造体系、北西构造群和东西向构造体系。
在新构造运动背景的控制下，本区为地震的高发地带，区内地震活动频繁。
根据现场地质调绘及钻探揭露，本地区特殊性岩土主要有：
软土和红黏土，不良地质主要有岩溶、崩塌等。
三、施工计划
1、工期计划：
本段路基计划2015年11月1日开始清表，左右线同步施工，计划2015年12月15日完成该段路基的开挖与填筑。
2、项目管理人员及组织机构
主要管理人员一览表
姓名
年龄
拟在本项目中担任的职务
技术职称
工作年限
备注
马斌
39
项目经理
高级工程师
16
李克刚
41
项目总工
高级工程师
18
张晓东
45
常务副经理
高级工程师
23
胡少东
33
桥梁工程师
高级工程师
12
赵永辉
34
桥梁工程师
工程师
12
杨春杰
37
隧道工程师
高级工程师
14
肖颖
30
隧道工程师
工程师
6
魏晋君
31
地质工程师
工程师
6
王利军
30
测量工程师
工程师
5
王栋
30
质检工程师
工程师
6
王月栋
34
计划工程师
甲级造价师
11
李超
29
道路工程师
工程师
8
陈炜
32
试验工程师
试验检测工程师
13
罗永斌
33
财务负责人
会计师
9
杨科
35
安全生产主任
工程师
13
韩国梁
45
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
26
孙涛
32
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
8
林道贤
42
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
18
陈贵胜
35
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
11
张银兵
49
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
32
张雷磊
29
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
6
付涛
41
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
26
王策
28
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
6
刘伟
33
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
7
张利军
29
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
8
毛相军
49
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
22
赵世锋
45
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
29
陈兴龙
29
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
8
赵宏伟
48
专职安全生产管理人员
施工现场专职安全员
21
徐岩岩
22
资料员
2
李星
28
资料员
6
图2-1施工组织机构框图
施工人员进场一览表
序号
工种
人数
身体状况
备注
1
现场管理人员
4
健康
已培训
2
指挥人员
8
健康
已培训
3
机械司机
36
健康
已培训
4
安全员
4
健康
已培训
3、资源配置情况：
为保证施工顺利进行，各种机械设备必须配备到位，各种机械设备运行良好。
根据施工进度，及时调整机械设备的数量，保证施工正常。
施工中，加强设备的维修管理，保障设备的完好，配置施工设备时使设备生产能力高于进度指标，保证即使个别设备发生故障，施工生产也不致受到影响，并定期对机械设备进行维修保养。
发挥设备的效率，形成高效率综合生产能力。
进场机械设备一览表
序号
机械名称
型号
数量
设备性能
备注
1
挖掘机
小松pc220
4台
良好
2
装载机
徐工ZL50
3台
良好
3
自卸车
奥龙20m³
20台
良好
4
平地机
GPS11A-1
2台
良好
5
震动压路机
徐工20218t
4台
良好
6
推土机
山推160
2台
良好
7
洒水车
10t
2台
良好
8
压缩机
12芯
4台
良好
9
潜孔钻
GPS仪型
4台
良好
10
智能张拉机
ZFJN-50F
2台
良好
11
注浆机
HJB-3活塞式
2台
良好
四、施工准备
（1）土石方调配
路基土石方根据设计图纸调配方案部分弃入弃土场，部分用于路基填筑，用于路基填筑的部分靠近路基集中堆放。
（2）总体施工思路
较平缓地段上的短浅路堑，采用不分层的全断面开挖；当路堑中心高度大于5m时，采用分层逐层顺坡开挖或纵向台阶法开挖，开挖一级，防护一级。
爆破施工采用潜孔钻机钻孔，进行控制爆破；边坡开挖采用光面爆破。
挖至路堑基床表层设计标高面时，采用浅孔爆破或孔底缓冲装药，控制用药量进行光面爆破。
装载机装碴，自卸汽车运输，人工修整坡面。
（3）施工顺序
测量放样→清除植被及表层土→施作截水沟→临时排水设施→土石方开挖→运至填方段或弃土场→测量路基标高→修整边坡→深路堑平台截水沟→防护工程施工→侧沟施作→检查路基标高→路基面修整→路床面压实。
（4）、施工方法
路堑施工前，由工程技术人员对结构物平面位置，纵横断面进行施工图现场核对。
核对过程由监理单位旁站，并签字确认。
并将核对结果及时上报设计院。
土石方采用挖、装、运、平整等大型设备机械化施工。
1）根据测量放线的边桩位置自上而下分层分级开挖。
2）路堑纵向分层分级开挖。
3）土方开挖：
推土机推土，挖掘机或装载机装土，自卸汽车运输，人力配合清刷边坡。
4）石方开挖：
采用潜孔钻机钻孔，进行控制爆破，边坡面采用预裂爆破，装载机装碴，自卸汽车运输，人工配合机械修整坡面。
石方路堑的基床顶面标高，应符合图纸要求，高出部分辅以人工凿平，超挖部分应按监理工程师批准的材料和要求回填并碾压密实稳固。
5）石方爆破要合理选择最小抵抗线的方向，控制药量，防止飞石打坏附近民房和农作物，爆破时专人指挥，专人警戒，以确保村民和施工人员的安全。
爆破法开挖石方应按以下程序进行：
施工调查→爆破设计与审批→配备专业施爆人员→机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩石→钻孔→装药并安装引爆器材→撤离危险区内设施→起爆→清除瞎炮→测定爆破效果。
五、施工方案
（一）土质、软质岩路堑施工
土质、软质岩及强风化硬质岩层路堑开挖采用“路堤式路堑”结
图1土质、软质岩类及强风化硬质岩路堑开挖施工工艺框图
构形式。
开挖至设计标高后，对路基基床厚度内地层采用工程地质调绘、原位测试、电法物探，必要时进行钻探取样等方法，进行地基土地基条件的核查与检测，根据试验结果对不能满足基床动态稳定性要求的地段，根据线路等级，按设计采取换填或其它措施进行地基加固施工。
其施工工艺流程如下图所示。
（二）硬质岩石质路堑
硬质岩石路堑，采用潜孔钻机钻孔，松动爆破的方法开挖；爆破施工时，纵向分段，竖向分层，逐层施工。
根据路堑开挖区岩石的岩性、产状以及开挖高度，详细进行爆破设计，严格控制装药量，爆破后达到边坡和堑顶山体稳定，基床和边坡平顺、不破碎，边坡凹凸不
图2石质路堑光面爆破施工工艺框图
平处用混凝土或浆砌片石补齐。
边坡采用光面爆破开挖，挖至路堑基床表层设计标高面时，采用浅孔爆破或孔底缓冲装药，控制用药量进行光面爆破。
施工工艺流程如图2所示。
4.3、深路堑施工
施工前，详细复查设计文件所确定的深路堑高边坡地段的工程地质资料及路堑边坡，并搜集了解土石界限、工程等级、岩层风化厚度及破碎程度、岩层工程特征。
根据详细了解的工程地质情况、工程量的大小和工期配备适当的机械设备和劳动力。
深路堑高边坡严格按照设计坡度施工。
若边坡实际地质与设计勘探的地质资料不符，特别是地质较设计的松散时，及时提出变更设计的意见，批准后实施。
单边坡深路堑高边坡的施工采用多层横向全宽挖掘机配合自卸汽车作业或采用推土机、装载机配合汽车作业。
深路堑高边坡开挖时必须分级自上而下进行，防止出现掏底开挖。
4.4、路堑基床
路堑基床施工开挖至路堑堑底后，鉴别核对岩石，然后按照设计断面测量放线，开挖修正。
对于非溶岩地段，基床表层及以下不换填，仅采用C15混凝土找平凹凸不平处；对于溶岩地段根据设计要求进行超挖0.2m，换填C20混凝土，同时采用C15片石混凝土嵌补凹坑、溶沟溶槽及溶蚀裂隙等，并对基床以下不换填部分岩溶采取措施进行整治。
（5）、施工注意事项：
a、高陡边坡处施工必须遵守下列规定：
作业人员必须绑系安全带；边坡开挖中如遇地下水涌出，应先排水后开挖；开挖工作应与装运作业面相互错开，严禁上下双重作业；弃土下方和有滚石危险范围内的道路，应设警告标志，作业时破下严禁通行；破面上的操作人员对松动的土、石块必须及时清除，严禁在危石下方作业、休息和存放机具。
b、设有支挡工程的不良地质地段，在考虑分段开挖的同时，应分段修建支挡工程。
c、施工中如发现山体有滑动、崩塌迹象危机施工安全时，应暂时停止施工，撤出人员和机具，并报监理工程师，待方案批准后再施工。
d、滑坡地段的开挖，应从滑坡体两侧向中部自上而下进行，严禁全面拉槽开挖，弃土不得堆在主滑区内。
开挖挡墙基槽也应从滑坡体两侧向中部分段跳槽进行，并加强支撑，及时砌筑和回填墙背，施工中应设专人观察，严防塌方。
5、爆破后的安全检查和处理：
a、爆破后，爆破员必须按规定的等待时间进入爆破地点，检查有无冒顶、危石、支护破坏和盲炮等现象。
b、爆破员如发现无冒顶、危石、支护破坏和盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。
c、只有确认爆破地点安全后，才准许人员进入爆破地点。
d、每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录。
（三）光面爆破边坡施工工艺
根据《公路路基施工技术规范》的要求，对深挖石方路堑边坡的施工应采用光面爆破的方法，以保证边坡的稳定性。
1、边坡控制施工
（1）光面爆破
光面爆破是在开挖限界的周边适当排列一定间隔的爆孔，在有侧向临空面的情况下，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个光滑平整稳定的边坡。
其施工方法为，先在路槽内打主爆孔进行
爆破，创造出临空面，同时在主爆区与光爆孔之间留出缓冲区，使主爆区爆破时的应力波不至损害边坡。
然后沿边坡限界周上钻一排光爆孔，最后用微差爆破法爆破缓冲区和光爆孔，从而完成光面爆破工作。
其施工顺序为:
主爆孔－缓冲孔－光爆孔。
（2）机械选择
路槽主爆区及缓冲区施工按正常的爆破方法施工，考虑到地形情况及经济等因素，用北京产2.4砰压缩机带动7655D型手扶式小钻施工。
对于光爆孔的机械选择，由于钻孔是边坡光面爆破的关键，它决定边坡的平整度、坡率及边坡的稳定性，为便于操作采用蚌埠产12心压缩机带动沈阳CPS仪型潜孔钻施工。
（3）光面爆破参数的确定
①炮孔直径：
d=90mm；②炮孔间距：
a=（8～15）d=0.72～l.35m，取a=12m；③预留缓冲区：
w=a/8=12/8=1.5m，为减小主爆区凿眼工作量和光爆层爆坏程度取w=l.8m；④沿边坡线向下钻孔，每个台阶垂深8m，超深取10m，炮孔长度L=H/Sina=8/Sina；⑤炮孔装药量：
Q=a*w*L；⑥堵塞长度：
L’=（0.5～1.0）w；⑦线装药密度：
q=Q/（L-L’）。
（4）爆破安全
爆破安全包括爆破作业本身和爆破对周围环境的影响两大方面，爆破对环境的影响在露天作业中主要有空气冲击波，爆震、飞石三方面影响。
①空气冲击波安全距离RB
RB=KBQ式中：
Q—一次最大起爆药量，按实爆孔数计算总药量Q，根据周围环境判断对村庄无影响（爆点距庄实际距离约500m）。
②爆震时地面建筑的安全距离RC
RC=KcQ式中：
Kc—岩石性质系数，坚石Kc=3；对村庄无影响。
③飞石最大距离Rmax
Rmax=20n2wk式中：
n—爆破作用指数，在半路堑抛坍爆破中，n=1；k—安全系数，对于庄稼、机械取1.0。
（5）路基及边坡施工
①路槽施工首先在路基范围内用小钻在主爆区内钻孔，按正常的爆破方法爆破拉槽，自上而下分梯刷坡。
②缓冲区施工主爆区爆破后进行缓冲区施工，缓冲区的施工采用钻孔机械及孔距与主爆区相同，但装药量应比主爆区装药量减少一半，以防止破坏边坡。
缓冲区可先进行单独起爆，也可与光爆孔一起用微差爆破同时起爆，工程施工中用微差爆破起爆。
③光爆层施工
a、光爆孔施工光爆孔施工时用大的潜风钻沿测量放样确定的边坡顶边线打眼，相邻孔距按1.2m布置，注意在施工中要控制好钻孔方向、孔径、孔深和坡率。
同时利用钻孔过程来评估地表下看不见的岩体变化，从而对装药起指导作用。
例如，钻进缓慢。
过大的钻场和钻具振动等说明有难于爆破的坚硬岩石，钻进快和钻声平静说明岩石较弱，钻进毫阻碍又无钻屑、水或气体流回，就可判断有空洞或可能遇到张开的裂隙等，将钻孔情况详细记录，以便随时调整爆破系数。
b、光爆孔装药光爆孔成孔后，采用不偶合装药和缓冲间隔装药。
即用中Ф32mm药卷，导爆索串联，然后捆绑在竹杆上，孔底部0.2m空隔范围内不装药，在0.2m以上0.4m范围内连续并加倍装药。
中部3m范围内连续装药，中部以上范围内每卷间隔0.2m装药，上部1.4m用草或炸药袋阻塞后，再用炮渣充实，孔与孔之间用长导爆索串联。
注意装药时应确保药包与炮孔的良好不偶合关系。
必须将柱状药包严格按装药结构绑扎在竹片上，放置到孔中间，上部孔口段堵塞要填满捣实，同时一次爆破的孔数要尽可能的多，以便保证同一个边坡的平整度。
④点火引爆当缓冲孔和光爆孔所有爆眼堵塞完毕后，布置好安全警戒，疏散危险区内人员、牲畜，封闭所有与爆破地点相通的路径，做好点火引爆的准备，为安全起见使用电雷管引爆。
其方法是用蓄电池做为产生电流的电源，通过电爆网路使电雷管的点火器通电，通电时灼热的电桥丝点燃引爆剂，使起爆炸药爆炸，完成爆破工作。
2、注意事项
（1）钻孔偏斜是造成边坡平整度好坏的主要原因。
所以在施工时应挑选经验丰富的司钻人员操作，并要求司钻人员严格按技术人中员所放出的边坡线和设计坡率将钻机就位，不得随意变动位置和坡率，以确保边坡倾角所要求的精度。
（2）装药量和装药结构是预留半孔率多少的关键因素，在施工时应严格按装药结构装药、确保药包和炮孔的良好不偶合关系，同时应根据现场的岩体变化情况随时调整装药量的大小，以确保爆破后有较好的半孔率。
（3）光爆层必须保护好，施工时邻近光爆层的缓冲孔一定要减半装药，因为如果缓冲区装药过多，可能造成光爆层破坏，从而使边坡坡面不稳定、不平整。
（4）同一坡面上的光爆孔应尽可能的采用微差爆破，因为采用微差爆破在装药量相同的情况下，可减震1/3～2/3左右，对边坡稳定性有较好的效果，另外采用微差爆破，由于是依次爆破，减少岩石夹制力，可增大缓冲孔的孔距，节约炸药用量。
同时避免了当缓冲孔施工时，由于施工人员操作不当或其他原因（如操作人员装药时与设计药量有较大偏差等）对边坡发生意想不到的破坏。
（四）路基整修
各段路基工程完工后，本合同段组织人员自验，按设计文件要求检查路基中线、高度、宽度、边坡坡度和截、排水系统。
并根据检查结果编制整修计划，进行路基整修。
路堑边坡整修应按设计要求的坡度，自上而下进行刷坡，不得覆土贴补。
在整修需加固的坡面时，应预留加固位置。
当边坡受雨水冲刷形成小冲沟时，应将原边坡挖成台阶，分层填补、夯实。
对于土质或软石边坡可用人工或机械清刷，对于坚石和次坚石，可使用炮眼法、裸露药包法爆破清刷边坡，清除边坡上的危石、松石。
土质路床顶面标高超出设计部分应用平地机刮除，石质路床顶面标高超出设计部分应用人工凿平，超挖部分应采用与原路床相同的材料回填并碾压密实稳固。
修整的路基表层厚150mm以内，松散的或半埋的尺寸大于100mm的石块，应从路基表面层移走，并按规定填平压实。
路基修整完毕后，堆弃路基范围内的施工垃圾应予清除。
（五）边坡稳定监测
路堑边坡施工期监测主要采用地表位移监测，必要时采用深孔位移监测，以坡体变形数据来修正设计，指导施工，以确保施工安全，并且检验工程效果。
运营期的监测有地表位移监测、地下
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