高边坡专项施工方案.docx
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高边坡专项施工方案
大广高速南康南互通及连接线LJ标
高边坡专项施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁隧道集团有限公司
大广高速公路南康南互通及连接线LJ项目经理部
二零一五年一月
目录
一、编制依据1
二、工程概况1
2.1、高边坡分布情况1
2.2、地理位置1
2.3、水文、地形、地貌及其它1
三、施工方法及工艺1
3.1、高边坡施工的工程特点1
3.2、总体施工方案2
3.3、土石方开挖2
3.4、石方爆破3
3.5、拱形植草护坡施工6
3.6、锚杆框架植草护坡7
四、施工安全措施8
4.1、监控及量测8
4.2、危险源辨识及应对措施8
4.3、安全专项施工措施10
一、编制依据
1.1、大广高速公路南康南互通工程施工设计图。
1.2、公路工程相关施工技术规范。
1.3、公路工程检验评定标准。
1.4、业主及监理的相关要求。
1.5、对施工现场、周围环境的实地勘察、调查资料。
1.6、本单位在其他工程项目的施工经验。
二、工程概况
2.1、高边坡分布情况
高边坡分布情况
序号
桩号
位置
最大边坡高度（m）
地质情况
防护形式
备注
1
CK0+455~AK0+030
右侧
35
边坡岩体为花岗岩，以全风化为主
一、二级为锚杆框架TBS植草护坡，三、四、五为拱形骨架植草护坡。
深路堑
2
DK0+430~AK0+460
右侧
44
边坡岩体以变质粉砂岩全风化层为主
一、二级为预应力锚杆框架TBS植草护坡，三、四、五为拱形骨架植草护坡。
深路堑
2.2、地理位置
本工程位于赣州市南康区桐梓村，互通起点位于大广高速K3053+550里程处，终点位于K3054+640里程处，通过匝道桥在K3054+170处上跨大广高速，向东设1处匝道收费站，经竹坑西侧向北绕行，依次下穿大广高速既有桥、赣韶铁路疏解线既有桥、京九铁路既有桥和赣韶铁路既有桥后接至G105国道，并与规划中的倚峰大道对接。
2.3、水文、地形、地貌及其它
场地地下水主要为风化层中的基岩裂隙性潜水，地下水埋深较深水量贫乏。
据区域地质资料，拟建场地属深路堑，位于山坡坡坡麓至山顶，山坡较陡，自然坡度为30°~35°，局部达45°，山坡植被较发育，场地地形起伏较大。
三、施工方法及工艺
3.1、高边坡施工的工程特点
3.1.1、地质情况较差
出露岩层大多为全风化变质砂岩，风化严重，结构松散，遇水极易软化导致强度降低，易产生滑坡、崩塌等地质灾害。
3.1.2、施工跨越雨季
高边坡施工工期跨越雨季，开挖前做好临时排水系统，开挖中注意及时进行坡面防护，减少边坡暴露时间。
3.2、总体施工方案
在高边坡开挖前先做好临时排水设施，完成坡顶截水沟的修筑。
高边坡主要采用挖掘机分级开挖，自卸车运输的施工方案；遇石质围岩时，采用预裂爆破或光面爆破，严禁大爆破施工。
高边坡施工严格遵循“分级开挖、逐级支护”的加固原则，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。
每层开挖时分段开挖至设计坡面，机械施工不到位的用人工进行修整，及时做好坡顶及坡面防排水，尽快完成边坡防护施工，减少边坡暴露时间。
严格控制边坡开挖定位、坡率、台阶设置、监测点的布设以及各种坡面防护施工，从上至下逐级开挖防护。
每开挖完一级台阶，及时进行复测和修整并紧随其后防护边坡。
边坡施工过程中，及时用塑料布覆盖，防止雨水冲刷。
为了监控施工过程中的稳定，每20m设置1个变形监控量测点，加强施工监测。
如监测数据变化较大时，首先停止施工，并及时通知监理工程师、设计单位及业主，以便四方共同确定处理方案。
锚杆施工可在修整边坡的同时进行，首先检查确认边坡无误后，进行钻孔施工，钻孔深度可留有锚杆调整的余地并及时布设排水管。
每施工完成一锚孔，随即进行清孔，插入锚杆，随即进行一次注浆。
3.3、土石方开挖
本段挖方地堑沿路线纵向相对地形较陡,开挖由挖机直接开挖，自卸汽车因坡度太陡无法爬上坡顶，因此由挖掘机沿边坡向下翻土，在坡脚由自卸车装运至调配地点。
挖机由高到低一层一层往下挖，每层开挖深度控制在3~4m为最佳，每层开挖宽度8~10m。
⑴路堑开挖时应准确控制边坡坡率，开挖时在坡口桩处设立明显标志在修边坡时，要求预留30cm人工清理，每开挖两层，测量队重新放样，若有误差及时纠正。
⑵路堑开挖严禁用大、中型爆破施工。
在石方开挖接近边坡坡面时进行光面爆破，爆破自上而下进行，每爆破一级后，及时清理边坡平台。
3.4、石方爆破
为确保边坡的稳定，石方爆破采用松动爆破，为了不产生超挖和欠挖，边坡采用光面爆破，不得使用大爆破施工。
爆破施工前，进行爆破设计，报监理工程师批准后再实施。
3.4.1、松动爆破施工方法
⑴炮孔参数
a.炮孔倾角δ一般为90°～60°，使用的炸药为乳化炸药。
b.台阶（梯段）高度
H≥（0.060～0.064）·d或d≤（15.6～16.7）·H
式中：
d为炮孔直径（mm），H单位为m。
c.爆破断面内的最大抵抗线（以下简称最大抵抗线）
Wmax≤（0.032～0.034）·d，且Ｗmax≤（0.50～0.58）·Ｈ
d.实际最小抵抗线
当H≤５m时，Ｗ＝Ｗmax－0.05·H
当H>５m时，Ｗ＝Ｗmax－0.１－0.03·Ｈ
e.炮孔底部超钻
h1=（0.2～0.3）·Ｗmax
f.堵塞长度
h0=（0.7～1.0）·Ｗ
g.炮孔间距
a＝（1.0～1.25）·Ｗ
⑵药量计算
每个炮孔装药量计算公式为：
Ｑ＝q·a·Ｗ·Ｈ
式中q为单位耗药量（kg/m3）。
⑶起爆网路设计
采用电雷管起爆网路，网路具体模式依爆区地形、爆破方量、炮孔布置以及对爆破作业要求的不同需要具体设计。
⑷装药与堵塞
装药之前，测量孔深，对过浅或过深的炮孔，要调整装药量。
往孔中装药时，要定量定位，要防止卡孔。
回填堵塞的材料选取一定湿度的粘土，为防止卡孔，要分多次回填，边回填边用木炮棍捣实，还要注意保护好孔中的导爆管。
3.4.2、光面爆破施工方法
为获得良好的光面效果，宜采用低密度，低爆索，高体积威力炸药，以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作用呈准静态状态。
参照国内外岩石光面爆破施工经验，光面炮孔参数确定如下：
⑴最小抵抗线W
W=（7.0～20）D孔=0.63～1.8米
本工程中取W=1.5米，式中:
D孔——为炮孔直径。
⑵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。
⑶光面炮孔装药量
Q=（0.12～2.1）·L，L为光爆深度,装药量要在现场试验
⑷单孔装药量
用线装药密度QX表示
QX=q*a*w=0.6*1.5*1.1=0.99kg/m
式中q——松动爆破单位炸药消耗量，取0.6kg/m3。
⑸光面爆破装药结构（不耦合系数采用3.0）
①药包制作：
为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工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。
②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12～20倍，现场根据孔间距和光面层厚度适时调整。
3.4.3、施工操作
⑴平整钻机作业场地
为使钻机就位，除了修便道外，还需平整钻机的作业场地，作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为准。
⑵布孔与钻孔
首先按设计的孔距、排距布孔。
对台阶面边沿的孔，要特别注意最小抵抗线不要过小，以防最小抵抗线方向出现飞石。
钻孔时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。
3.4.4、爆破块度控制
因石方爆破后必须作为填方材料，爆破块度要求控制在30cm以内，为了达到良好的块度要求，可采取如下措施：
⑴根据实地岩性情况，不断优化炮孔参数；
⑵采取压碴挤压爆破：
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。
⑶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，并且减震效果好。
⑷工作面开阔地带，可采用格式布孔，对角微差起爆，这种起爆方式，岩石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，并可大幅度地降低地震效应。
3.4.5、爆破安全
⑴爆破震动
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≤2～30m/s，建筑物距爆破不小于50米，以此计算：
V=K（Q1/3/R）ª
式中：
Q——最大装药量，kg；
R——距爆源中心距离，m；
K——与介质特性有关系数，取为180；
α——与地形，地质等有关系数，取1.8
经推算得Q=69kg。
可见，对于50米外的一般建筑物，当某段起爆药量达69kg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允许值低得多。
因而，本工程爆破震动不是主要危害。
⑵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，我国常用经验公式：
R=20K·N2w=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，n=0.75；
W——抵抗线，W=2.4米
可见，爆破飞石在一般地段在控制范围内。
⑶设置专职安全员，防止闲杂人员进入爆破区。
3.4.6、爆破后的装运
石方爆破后，用挖掘机进行装车，自卸车运输至卸料地点。
石方路堑的路床顶面标高要符合设计要求，高出的部分用人工辅以小爆破予以整平，超挖部分按监理工程师批准的材料进行回填并保证密实稳定。
3.5、拱形植草护坡施工
1、施工前清除坡面浮土、松石，将坡面整平，较大的凹坑填平，然后洒水湿润坡面。
2、施工前按设计进行挂线。
在整理好的坡面上拉线，挖沟，沟的断面尺寸及深度依浆砌骨架而定。
3、当采用浆砌片石护坡时，要求如下：
⑴石料质量符合要求，表面有泥土时用清水洗净。
片石的选料作到色泽一致，大小均匀等要求。
⑵按规定要求配制砂浆，砂浆强度不低于M7.5。
⑶砌石过程中，浆砌砌体咬口要紧密、错缝。
禁止出现通缝、叠砌、贴砌和浮塞。
砌缝随砌随勾，勾缝要牢固、美观。
⑷每天收工时在砌体上面覆盖草袋，防止烈日暴晒或暴雨冲走灰浆。
⑸砂浆初凝后立即洒水养生，七天内保持湿润状态。
最初养生时，注意不能冲走灰浆。
⑹护坡勾缝应于路堤沉降趋稳后进行，勾缝前，应先将松动和变形处修整完好。
⑺填方边坡草皮采用方格草皮内播草籽，挖方边坡草皮采用喷草籽。
3.6、锚杆框架植草护坡
深挖路堑高边坡边坡岩土体主要为厚度较大的全风化、强风化岩层，虽然整体性稳定，但边坡较高，同时为了防水表层滑塌，中下部坡体主要采用锚杆框架梁进行边坡防护，主要施工方法如下。
3.6.1、锚杆施工
锚杆采用Φ32钢筋，长12m，下倾20°，钻孔直径为90mm。
钻进过程中禁止水冲。
锚孔定位偏差不大于20mm，偏斜度不应大于5%。
锚杆孔口段应与框架钢筋焊接牢固，锚杆施工完成后，应及时浇筑框架砼。
钢筋每隔2m设置对中托架，以保证钢筋保护层满足设计要求。
3.6.2、锚杆施工工艺为：
开挖、修坡→锚杆钻孔→锚杆制作→锚杆安装→注浆→封孔注浆→外部保护。
首先做好边坡顶截水沟，完善排水系统，每台阶开挖高度为3~5m。
开挖至锚杆格梁边坡时，每层开挖高度为锚杆上下排距离大小，不得超挖，开挖一层后用人工及时修整。
待本层防护工程施工完成后方可开挖下层。
根据锚杆工程施工设计图要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位准确。
钻进过程中应对每孔的地层变化，钻进状态、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录。
孔径、孔深要求不小于设计值，施工时超钻0.3~0.5m，确保锚孔的深度。
锚孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，要求使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除孔外。
锚孔施工完成后进行反复检查，合格后方可进入下道工序。
以织物或水泥袋塞好孔口待用。
3.6.3、锚杆注浆
锚杆采用一次性注浆，孔底返浆法进行注浆。
水泥浆强度不得低于40MPa，注浆压力不小于0.2MPa。
水泥浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。
注浆过程中，注浆管从孔底缓慢抽出，当孔口冒浆10秒以上时才可停注，清理锚杆孔口处，并用水泥砂浆封堵。
3.6.4、钢筋混凝土框架梁
框架梁采用C25钢筋混凝土现场施工，根据施工图纸确定框架梁的断面尺寸。
四、施工安全措施
4.1、监控及量测
4.1.1、基准点的布设
边坡位移基准点在开挖台阶位移变形影响不大的稳定地点，即在距离开挖台阶外侧1m处，以确保观测点数据的准确、可靠。
一般每20米埋设一个基准点进行联测，作为位移观测的起算依据。
基准点埋设采用先钻一直径约1.0m的孔，深度约1m，在孔内浇注一水泥墩，于水泥墩中间埋置一直径20mm的螺丝钉作为观测基准点。
4.1.2、位移观测
边坡位移观测采用全站仪进行，直接测量标高和坐标。
当坡面危石清理完成后开始进行稳定性观测，观测周期1次/天；连续三次观测结果相同后，可将观测周期延长至1次/1周。
其间可根据施工进度和变形发展及遇特殊气候或外界条件影响，如下雨、下雪、地表水入渗时，应随时加密观测次数。
一般每7天向监理和甲方汇报一次监测结果。
4.1.3、判定标准和处理方法
当连续7天观测无沉降和位移变形时可以确定边坡处于稳定。
如发现变形异常，应立即停止开挖班组停止下级台阶的开挖并对坡顶卸载，以确保边坡的安全。
同时向驻地办和设代处报告，具体报告内容如下：
1）观测数据；2）土质的松散、胶结情况和岩石的风化情况；3）地基或岩石的承载力。
以便设计代表及时进行受力验算并提出处理措施。
4.2、危险源辨识及应对措施
4.2.1、重大危险源的辨识
高边坡的施工因地形和地质水文条件的复杂,从业人员的素质较低,因此它是高风险和易发生安全事故的施工作业。
从人、机、料、方法、环境等因素综合分析,识别确认有4个可能造成人员伤害、财产损失的危险源为:
（1）机械伤害;
（2）爆破伤害;（3）触电伤害;（4）坍塌和滑坡。
4.2.2、对重大危险源的评价
（1）机械伤害:
机械运转工作时,因机械意外故障或违规操作可能造成人身伤害或机械损害。
（2）爆破伤害:
爆破施工时,因违规操作而引起的人员和财产损害。
（3）触电伤害:
工程外侧边缘距外电高压线路未达到安全距离,用电设备未做接零或接地保护,保护设备性能失效,移动或照明使用高压,违规使用和操作电气设备,对人身造成伤害或损害。
（4）坍塌和滑坡:
路基开挖时因施工方法不当,机械使用不当,造成的坍塌和滑坡,对人身或机械造成伤害或损害。
4.2.3、预防措施
⑴对重大危险要采取“两个控制”,即前期控制,施工过程控制。
前期控制:
工程开工前在编制施工组织设计或专项施工方案时,针对工程的各种危险源,制定出防控措施。
施工过程控制:
在工程施工过程中,严格按照各项操作规程和专项安全施工方案施工和监督检查,认真落实整改。
⑵加强安全生产的综合管理。
认真落实各级安全生产责任制,建立健全各项管理制度,杜绝一切人为事故的发生。
加强对员工队伍人员的安全教育,提高作业人员素质和安全生产自我保护意识。
增强各级管理人员安全责任意识,加强安全专业知识培训。
严格加强各种危险源预防管理工作,结合工程特点,针对确认的危险源实施相应的预防控制措施。
⑶切实加强安全交底制度的落实。
交底必须在施工作业前进行,任何项目在没有交底前不准施工作业。
交底必须履行交底人和被交底人的签字模式,书面交底一式二份,一份交底给被交底人,一份附入安全生产台帐备查。
被交底者在执行过程中,必须接受项目部的管理、检查、监督、指导,交底人也必须深入现场,检查交底后的执行落实情况,发现有不安全因素,应马上采取有效措施,杜绝事故隐患。
4.3、安全专项施工措施
4.3.1、开工前检查
挖掘机、装载机、推土机、羊足碾、平地机、压路机、自卸翻斗车是否处于良好状态、各项制动是否有效,电缆线有无裸漏情况。
4.3.2、施工安全注意事项
（1）在公路、街道、交通繁华的道路上或附近施工,须有专人警戒。
（2）车辆通过较多的便道,弯道半径小于15m,特殊地段小于10m须挂红黄绿旗及警示牌。
（3）施工便道急弯处及陡坡地段须挂标志警示牌。
（4）严禁穿硬底、带钉、易滑、高跟、拖鞋或赤脚进入施工现场。
（5）施工现场材料、设备摆放有序、整齐。
（6）现场施工人员须戴防尘口罩。
（7）施工翻斗车不能行车载人及超载超速。
其余各施工机械不能超速及违章作业。
前后两车（机械）间距不应小于10m。
（8）路堑开挖严禁采取掏底开挖（忌挖神仙洞）,以免坍塌。
（9）严禁在松动危石下、未熄火的大型机械旁作业和休息。
（10）弃土场的选址需避免泥石流沟。
（11）严禁在山坡上同一地段的上下同时作业。
（12）人工挖掘作业人员横向间距不应小于2m,纵向间距不应小于3m。
（13）滑坡地段开挖,须从两侧向中部自上而下开挖。
禁止全面拉槽开挖。
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