路基土石方施工工艺.docx

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路基土石方施工工艺

路基土石方施工方案

一、工程概况：

本工程武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段，位于湖北、湖南、广东三省境内，线路自武汉枢纽引出，沿线经咸宁、岳阳、长沙、株洲、衡阳、郴州、韶关、清远，终至花都与广州枢纽新广州客站工程相衔接。

DK1397+655-DK1397+811.8,

DK1398+169.27-DK1398+700两段路基，挖方量为198961m3，

二、施工方案：

（一）路基土石方工程：

（1）路基土石方填筑施工工序：

施工测量→恢复中、边桩→场地清理→填料选择→监理工程师签证→路堤填筑。

（2）路基挖方施工工序：

施工测量→恢复中、边桩→场地清理→土方处理（确定运往何处填筑或作弃方）→监理工程师签证→土石方开挖。

（3）施工步骤：

A、在路基用地和取土坑范围内，清除地表植被、杂物、积水、淤泥、表土，处理坑塘，对基底进行填前压实，满足规范和设计要求；

B、路基填料必须先做土工试验，包括击实，液、塑限，CBR值等，以确定是否能作为路基填料（报监理工程师审批）；

C、土方填筑时挂线施工，控制每层松铺厚度在30cm以内，遇到横坡陡于1：

5路段时，须挖台阶处理，并保证填方中线、平整度、路拱等技术指标符合规范要求；

D、填石路堤应逐层水平填筑石块，摆放平稳，填石空隙用石渣、石屑嵌压稳定，采用振动压路机分层碾压，压至顶面石块稳定，再振压两遍无明显标高差异即可；

4.路堑开挖先将不适用的表植土进行清除，而后按自上而下逐级开挖的原则进行开挖，土方路堑采用横挖法或纵挖法方式进行，边坡采用挖掘机和人工分层修刮平整；石方开挖时对软石和强风化岩石能用机械直接开挖的均采用机械开挖，凡不能使用机械直接开挖的石方则采用爆破法进行开挖。

石方段爆破时严格控制药量，采用中小型爆破法施工，先靠近边坡开挖时采用减弱松动爆破。

2、石方开挖

对于软石和强风化岩石，能用机械直接开挖的均采用挖掘机开挖，凡不能使用机械开挖的则采取爆破法开挖。

石方爆破前先对地下物和空中物以及周围建筑物进行调查，对地下物和空中物要拆迁的及时上报监理、业主，调查后制定爆破方案以确保安全。

爆破选用中小炮爆破并采取风钻或潜孔钻打孔，对开挖风化较严重、节理发育或岩层产状对边坡稳定不利的石方采用小型排炮微差爆破，在距离设计坡面1～2m时应采用减弱松动爆破。

钻孔时孔向采用与坡面线的角度一致。

在施爆可能影响建筑物地基时，在开挖层边界没设计坡面打预裂孔，孔深同炮孔深度，孔内不装炸药和其他爆破材料，孔的距离不大于炮孔纵向间距的1/2。

在无法保证建筑物安全时，我单位将报请监理、设计、业主变更审批采用控制爆破或人工开凿方式进行。

2.1、爆破方法

由于本标段开挖深度不大，邻近建筑物少且稀，爆破施工采用中小型爆破：

对于靠边坡的两列炮孔采用减弱松动爆破。

2.2主要施工机具和爆破器材

钻孔采用风钻或潜孔钻；导爆索采用多段非电毫秒微差管起爆方式，另外采用导爆索与火雷管配合使用；炸药采用2#岩石销铵炸药和防水乳化炸药。

2.3爆破参数确定

2.3.1零星孤石的浅孔爆破

零星孤石一般有二个以上的临空面。

大石改小爆破，药包中心应接近石体中心，装药深度宜为炮孔深度的1/2左右；单个炮孔的药包重量计算公式为：

Q=VPnk′

Q—单个炮孔的药包装药量（kg）；

V—大石体积（m3）；

Pn—临空面的装药修正系数；

K′—正常松动药包单位炸药消耗量；

炮孔深度L按岩块厚度H确定：

L=（0.5～0.7）H。

2.3.2沟槽浅孔爆破

（1）最小抵抗线W0宜按与炮孔直径d的比值确定。

坚石：

W0=20d；次坚石：

W0=25d；软石：

W0=30d。

（2）炮孔间距a=W0。

炮孔排距n根据沟槽底宽B确定。

B＜0.7m时，取n=2；B=0.8～1.5m时，取n=3；B＞1.5m时，取n=4。

（3）炮孔超钻深度h=（0.2～0.3）W0；底部岩石松动破碎时，可减小或不超钻。

（4）炮孔装药量Q=K1BHW0/n

Q—炮孔装药量（kg）；

H—沟槽的爆破深度（m）；

K1—沟槽爆破单位炸药消耗量（kg/m3）。

2.3.3台阶浅孔爆破

用浅孔爆破开挖路堑，应在台阶工作面上进行。

台阶的高度：

一般2～4m，宽度以能满足操作需要；炮孔方向应大致与台阶壁面平行或取垂直孔，并以较大角度与岩层面或节理面相交。

（1）炮孔超钻深度h应根据岩层石质情况决定。

h=μ′Wp

μ′—超钻系数，一般可取0.1～0.33，岩石较坚硬完整时取较高值;松软石不宜超钻，底板处为破碎岩石时，宜适当欠钻；

Wp—台阶浅孔爆破底板抵抗线（m）。

（2）装药深度：

应不大于炮孔深度的2/3。

（3）堵塞系数β′（堵塞长度与底板抵抗之比）：

当炮孔与台阶坡在大致平行量，取0.75；当炮孔垂直，台阶壁面倾角60°～70°时，可取0.75～1.20。

（4）Wp应根据岩石类别特征、台阶高度为H及其壁面角α、炮孔直径d、装药密实参数及采用的堵塞、超钻系数等综合确定。

（5）同排炮孔间距a，可在a=（1.0～1.5）Wp间选取；岩石较坚硬完整时取较低值；反之，取较高值。

（6）多排炮孔及排间距b，布孔宜取梅花形。

当各排炮孔间距、深度及单孔装药量均相同时，b=（0.8～0.9）a（前后排同时起爆），或b=（0.9～1.0）a（延期起爆）。

（7）单个炮孔装药量Q，可分别按下式计算：

前排炮孔Q=q.Wp.a.H

后各排炮孔Q=（1.15～1.3）q.Wp.b.H

式中：

Wp—台阶浅孔爆破底板抵抗线（m）；

a、b—分别为炮孔间距、排距（m）；

H—台阶高度（m）；

q—台阶浅孔爆破正常松动药包的单位用药量（kg/m3）,

q=0.33k（k为单位用药量）

当药包长度大于炮孔深度的2/3时，应加密炮孔，重新计算装药量。

2.4爆破安全设计

2.4.1爆破地震的安全距离，危险半径Rd=KdαdQ1/3（m）

Kd—在坚硬致密岩石中取3；在坚硬有裂隙的岩石中取5；在砾石碎石土中取7；在砂土中取8；

αd—根据爆破作用指数n确定：

n＜0.5时取1.2；n=1.0时取1.0；n=2.0时取0.8；n＞3.0时取0.7。

Q1—爆破炸药重量（kg）。

2.4.2空气冲击波安全距离，Rk=KkQk/2

Kk—系数，按爆破作用指数选择。

Qk—爆破炸药用量（kg）。

2.4.3飞石安全距离，Rf=20KfnWk（m）

Rf—个别飞石安全距离（m）；

Kf—安全系数，通常取1.0～1.5，根据地形与不同方向上可能产生的飞石条件而定；

n—爆破作用指数；

Wf—最大一个药包的最小抵抗线（m）。

2.5爆破施工作业

2.5.1场地布置和台阶平整

爆破现场各种施工工具设备的安放、管线的架设与安装、运输道路的布置应充分考虑安全防护措施，尽可能避开爆破点抵抗线方向。

施工用、炸药库按照公安部“危险品管理使用办法”的规定办理。

钻机进入工地作业前，应做好台阶平整。

台阶工作面要有足够的宽度并保持平坦，保证钻机作业安全。

平整台阶可采用手动风钻凿眼，浅孔爆破，挖掘机或推土机整平。

2.5.2布孔操作和孔位选择

布孔从台阶边缘开始，边孔与台阶边缘要保留一定距离，以保证钻机安全。

孔位严格按设计测定，但要避免在岩石被震松、节理发育或岩性变化大的地方布孔。

2.5.3钻孔作业检查

钻孔作业中必须进行钻孔检查，做好堵孔处理工作，防止孔眼被堵而报废。

使用硝铵炸药时，要检查孔内是否有击水，并做好排水措施。

对有地下水的钻孔，装药时必须对炸药进行防水处理，水量大时，应使用防水乳化炸药。

2.5.4装药

采用弱性装药结构，炸药按设计装药密度沿孔长均匀分布。

为保证孔口的光面或预裂爆破效果，在孔口0.8～1.5m段不装药，用炮泥堵塞，不装药段长度视岩质风化程度而定。

为克服孔底部位的夹制作用，增强孔底抵抗线方向岩石的破碎，采用加强底药包，视其底部岩质及抵抗线大小，在底部1～2m段的线装药密度为设计值的1～5倍。

（1）孔深量出各孔所需的导爆索。

（2）在导爆索上做出装药标志，标出孔口不装药段、正常药段和孔底加强药段位置。

（3）按设计要求将炸药卷用细麻绳牢固绑在导爆索上。

（4）装药前仔细检查孔眼，做好堵孔、水孔的处理。

（5）药时应保持药串在孔的中间或靠近需要开挖的一边，以减弱对保留孔壁的破坏作用。

（6）孔口不装药段用砂土堵塞，堵塞时要防止砸断导爆索。

2.5.5起爆

全部装药完毕后，进行爆破网路的连接和起爆。

路基开挖工艺详见表5-1《路堑开挖施工工艺流程图》及表5-2《路堑石方爆破施工工艺流程图》。

首先，我们将对设计文件进行全面熟悉，并会同设计代表进行现场核对和施工调查，发现问题并提出修改意见。

在路基开工前，我们还将进行施工测量，其中包括中线及其高程的测量，水准点导线点复测与增设，横断面检查与补测。

为了便于施工，我们将根据路线中桩，设计图表定出路基边线，路堑顶，弃土堆等具体位置，确定出路基轮廓。

二、土石方开挖施工方法

1.路基场地清理

A）路基开工前首先对图纸所示的各类植被、垃圾、有机杂物等进行现场核对和补充调查，发现与图纸不符，及时报告监理工程师核查。

B）将公路用地范围内的所有植被、垃圾、有机杂物等和原地面顶部20CM范围内草皮和表土进行砍伐和清除运走，符合设计图纸及监理工程师的要求。

C）所有清除的杂物均放在路基用地范围以外不防碍施工的设计指定位置作备用或废弃，以堆放稳定、不干扰交通和污染环境、整齐美观为原则。

D）清理完毕后，将遗留下的坑穴用监理工程师同意的材料填平夯实，检查合格后即可进行下一道工序施工。

2、路基土方开挖：

A）开挖采取自上而下分层开挖，不得乱挖或超挖。

开挖时如发现土层性质有变化时，应修改施工方案及挖方边坡，并及时报监理工程师批准。

B）根据开挖地段的路基中线，标高和横断面，精确定出开挖边线，并提前作出截、排水设施，土石方工程施工期间的临时排水设施尽量与永久性排水设施相结合。

C）路基开挖逐层施工，土方开挖以挖掘机配自卸式汽车进行挖运。

开挖弃方在指定的弃土场进行弃置，若弃土场不能满足弃方要求时，应尽早重新选择弃土位置并修改相应施工方案报监理工程师批准，但弃土场的位置不能选在沿江、沿山坡和其它图纸规定不能横向弃置废方的开挖路段。

D）居民区附近的开挖应采取有效措施，以保护居民区住房及居民和施工人员的安全，并为附近居民的生活及交通提供临时便道或便桥。

E）开挖中要注意边坡的整修，避免边坡不顺，而当发现土层性质变化时，将及时修改开挖边坡，并报监理工程师审批。

F）挖方标高应按照设计标高开挖避免超挖，挖好的土石方路堑30CM范围内的压实度以JTJ051－93重型击实试验标准进行检验，其压实度均不应小于95％，若不符合则进行翻松碾压，使压实度达到要求。

若挖方路床以下土质不良时，将按图纸所示或监理工程师指示的深度和范围，采取挖除，换填或其它措施进行处理并压实。

3.路基石方开挖

A）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。

开挖的石方须破碎作为路基填方材料。

B）石方路堑严禁过量爆破，并应在事前14d作出计划和措施报监理工程师批准。

未经监理工程师批准，不得采用大爆破施工。

当确需进行大爆破时，应严格按图纸要求及《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）第6.3.14条规定编制技术设计文件，并于爆破施工前28d交监理工程师审批。

大爆破施工后的石方坡面，应凿成平整度不大于200mm的表面。

C）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，应在爆破器材进入工地前28d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，并取得通行证后方可将爆破器材运入工地保管。

D）应确定爆破的危险区，并采取有效的措施防止人、蓄、建筑物和其它公共设施受到危害和损失。

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

E）由于爆破引起的松动岩石，必须清除，由于爆破造成的坡面凹凸不平，深度或突起高度超过300mm且面积超过1m2时该区域应采用C15级以上混凝土填平并与原岩面结合牢固。

F）石方路堑的路床顶面标高，应符合图纸要求，高出部分应铺以人工凿平，超挖部分应按监理工程师批准的材料回填并碾压密实稳固。

G）爆破方法：

①首先根据设计文件和现场调查得来的地形、地质资料，做好爆破设计，经上级主管部门和有关部门审批后，按照爆破设计实施爆破。

②用潜孔机钻孔，非电毫秒雷管、导爆管起爆2#岩石硝胺炸药，考虑周围环境影响和施工对石块强度要求，孔网参数及单位耗药量按深孔微差松动爆破计算，靠近边坡一定范围内设计部分不装药炮孔，以减小爆破时对边坡的扰动。

临近建筑物的爆区在爆体表面和一些建筑物表面作必要的遮挡及覆盖防护。

③钻孔前认真对准炮孔布置点位，调整钻杆与地面的夹角，最大限度地减小开口偏差及钻孔偏差。

④装药前，要先检查每个炮孔的深度，调整单孔炸药量，注意起爆炸药的安放位置。

⑤装药后，要严格检查堵塞长度，根据检查结果，适当增减用药量。

堵塞时，要注意选择合格的堵塞材料，堵塞捣固不能用力过猛，严防雷管脚线被破坏。

⑥敷设爆破网时，要特别注意雷管的方向，尤其是雷管与导爆索连接时不能反接。

⑦根据爆破破碎效果的需求，合理调整爆破参数。

⑧个别大块孤石处理：

根据工程要求，爆后的岩块均作为路堤填料，因此，爆破后的个别大块岩石必须第二次解小，采用孤石爆破。

⑨爆破警戒区的确定：

按《爆破安全规程》中的有关规定，露天爆破安全距离不得小于200米，并按计算的个别飞石安全距离布置警戒线。

⑩爆破破碎石渣用推土机配合挖掘机或装载机，装入大型自卸汽车运至填方地段。

4.弃方的处理

A）在挖方路段开工前，向监理工程师报批土石方开挖、调运施工方案，该方案包括挖方及弃方数量、调运方案，弃方位置及其堆放形式，坡脚加固处理，排水系统的布置以及有关的计划安排等。

B）当弃土场的位置，堆放形式或施工方案有更改时，必须提前将更改方案报监理工程师批准。

C）弃土场应堆置整齐、稳定、排水畅通、避免对土堆周围的建筑物，排水及其它任何设施产生干扰或损坏，避免对环境造成污染。

5.质量控制要点：

A）正确标出边桩线，施工中经常检查边坡开挖坡度，及时纠正偏差。

B）坡面平顺光滑，无明显的局部高低差。

土质边坡预留的30cm保护层由人工从上至下顺坡修整。

C）开挖时，经常注意山坡的稳定情况。

每天开工、收工前均对坡面、坡顶附近进行检查，发现有裂缝开口坍方迹象或危石、危土立即处理。

凡不能处理且对施工安全有威胁时，要暂停施工。

（5）质量控制：

用灌砂法检测密实度。

为了施工和检测方便，采用以下压实标准：

区域填高≥80CM填高0~80CM挖方区0~30CM

快车道辅道人行道快车道辅道人行道快车道辅道人行道

压实度93%95%93%90%95%93%90%

弯沉、纵断高程、中线偏位、宽度、平整度、横坡、边坡等实测值必须符合规范要求。

（6）施工方法：

根据施工进度计划管理安排施工顺序，采取多点、平行施工，以确保施工质量及进度。

（二）软基处理：

1）在DK1398+620处附近有一水塘，为使软基段在施工时能保持干燥，避免地下水及地表水的危害，必须采取措施汇集流向路基的地下水和地表水，排到路基以外。

2）根据施工进展及雨水量情况，用1~3台自动抽水泵抽到左侧原沟渠排走。

3）当无硬壳层且软土厚度小于3m时，采用抛填片石挤淤或挖除换填普通土加碎石垫层和土工格栅相结合的处理措施。

当软土厚度较薄，表层硬壳小于2m，路堤高度在临界高度附近时，采用砂、碎石垫层加土工格栅处理。

当软土层较厚且路堤高度大于临界高度较多时，地面横坡较缓，采用砂砾石垫层和土工格栅处理。

横坡较陡软土底部为斜坡时，采取抗滑桩等工程措施。

施工时，一般地段软土路堤工后总沉降控制在0.2m内，沉降速率控制在0.05m/年，桥头工后总沉降控制在0.1m以内。

抛投片石使用不易风化的石料，直径不小于0.3m。

石料强度符合规范要求。

当地基较平坦时，抛投自地基中部向两侧逐渐进行，地基横坡较陡时，自高侧向低侧抛投，并在低侧边部多加抛投，使约有2m宽的平台顶面。

抛投采取滚填的施工方法，自卸汽车运输，推土机向前推进。

用重型振动压路机碾压紧密，然后铺设反滤层及填筑土石方路基防护工程在沉降稳定后再进行施工。

土工格栅施工工艺流程：

检测、清理下承层→人工铺设土工格栅→搭接、绑扎、固定→摊铺上层路基土→碾压→检测。

土工格栅在平整的下承层上按设计要求的宽度铺设，其上下层填料无刺坏土工格栅的杂物，铺设土工格栅时，将强度高的方向垂直于路堤轴线方向布置。

土工格栅横向铺设。

铺设时绷紧，拉挺，避免折皱、扭曲或坑洼。

土工格栅沿纵向拼接采用搭接法，搭接宽度不小于30cm。

铺好土工格栅后，人工铺设上层填料，及时完成碾压，避免长期暴晒。

然后采用机械运料、整平、碾压。

机械摊铺、碾压从两边向中间推进，碾压自两边向中间进行，其压实度保持达到规范要求。

杜绝一切施工车辆和施工机械行驶或停放在已铺好的土工格栅上，施工中随时检查土工格栅的质量，发现有折损、刺破、撕裂等损坏时，视程度修补或更换。

中铁一局武广客运专线第一项目队

二00六年四月十二日