高速公路路堑高边坡专项施工方案.docx

1、高速公路路堑高边坡专项施工方案路堑高边坡专项施工技术方案1 工程概况1.1黄陵至延安高速公路扩能工程是国家高速公路网规划(G65)在陕西境内的重要组成路段，也是西安至延安高速公路扩能的一部分。本标段为LJ-合同段，路线沿沮河阶地设线，起点位于黄延高速康崖底大桥下，沿黄店路布设，于梨园村处2次下穿秦七铁路，在长祥村与黄陵西立交匝道相接，并下穿黄延扩能，经平天、左湾、麦洛安、埝村，至黄陵县煤炭计量站，离开黄店路，于新庄村北侧设新线后，再沿黄店路设线，经关村、石窑子、河腰、相柳，至终点店头镇张湾村。1.2气候项目区地处内陆，属暖温带大陆性半干旱气候，早晚温差较大，年均气温8.69.4，极羰低温-22

2、25.4，最大冻深65厘米；极端高温3639.7。项目区年平均降雨量552.6631毫米，春季春季干旱少雨，多大风扬沙；夏秋季温湿多雨，降雨量占全年的60%，且以暴雨、阵雨为主，历时短、降雨量大；冬季寒冷干燥、雨雪稀少，潮湿系数较小。1.3 本合同段起点桩号为K0+000，终点桩号为K17+907.923，路线全长17.944Km。采用四车道一级公路标准建设，设计行车速度60Km/h，路基宽度23m。1.4我合同段共有六处深挖路堑，详见下表。序号起讫桩号位置长度(m)路堑边坡最大高度(m)1K1+630.00K1+810.00右侧220.0048.22K3+337.519K3+547.519右

3、侧210.0046.73K11+140.248K11+349.539左侧209.2952.04K11+247.481K11+349.539右侧102.0646.35K11+767.965K11+956.509右侧188.5429.06K16+961.865K17+496.923右侧535.0648.8合 计1376.93挖土方：143.9万m；挖石方11.5万m1.5 深挖段地质概况1.5.1 K1+630K1+810段边坡训岩质边坡，坡体岩性较简单，主要为三叠系上统永坪组砂岩泥岩互层，强风化砂泥岩，节理裂隙发育，岩体较破碎，地下水位位于开挖断面以下，岩层产状约为3000320。1.5.2 K

4、3+337.519K3+547.519段坡体岩性较简单，上覆盖风积黄土及薄层坡积层，下部为三叠系上统永坪组砂泥岩，地下水位位于开挖断面以下，岩土组构类型为黄土-基岩二层组构类型。1.5.3 K11+140.248K11+349.539段坡体岩性较为简单，上覆风积黄土，呈硬塑状态。下部为为三叠系上统永坪组砂泥岩，地下水位位于开挖断面以下，岩土组构类型为黄土-基岩二层组构类型。1.5.4 K11+247.481K11+349.539段坡体岩性较为简单，上覆风积黄土，呈硬塑状态。下部为为三叠系上统永坪组砂泥岩，地下水位位于开挖断面以下，岩土组构类型为黄土-基岩二层组构类型。1.5.5 K11+767

5、.965K11+956.509段坡体岩性主要为风积黄土夹古土壤层及上更新统积粉质粘土，呈现硬塑-坚塑状态。地下水位位于开挖断面以下，岩土组构类型为马兰黄土-离石黄土-粉质粘土二层组构类型。1.5.6 K16+961.865K17+496.923段坡体岩性较简单，主要风积黄土夹古土壤层，呈现硬塑-坚塑状态。下部为为三叠系上统永坪组砂泥岩，地下水位位于开挖断面以下，岩土组构类型为黄土-基岩二层组构类型。1.6 路堑边坡设计1.6.1 全线土质路堑边坡为低液限粘土。一般路堑边坡高度小于等于10m，采用一坡到顶，坡率为1:1。1.6.2 当挖方边坡高度大于10m小于20m时，路堑边坡采用“陡坡率、宽平

6、台”的型式，边坡坡率为1:0.5，每5m设置3m宽平台及平台截水沟，坡顶采用圆弧过渡。1.6.3 当挖方路堑边坡高度大于20m时，路堑边坡采用“多台阶、陡坡率、宽平台”的型式，边坡坡率为1:0.5，一、二级边坡高3m，以每级边坡高度根据地层情况及稳定性计算需要确定，并设置宽平台及平台截水沟，坡顶采用圆弧过渡。1.6.4 石质路堑边坡多为砂岩、泥岩等。边坡坡率根据岩石风化程度分别采用1：0.8窗孔式护面墙和1：0.5锚杆框架梁防护。1.7 边坡防护形式1.7.1 土质路堑边坡防护设计为高度小于3m时，采用植草防护。1.7.2 土质路堑边坡当高度大于3m小于10m时，采用拱形骨架护坡进行防护，拱圈

7、半径1.5m，拱高3.0m，骨架、基础、顶部采用C20水泥混凝土进行浇筑，脚墙采用M7.5浆砌片砌筑。1.7.3 当土质路堑边坡高度大于10m时，采用“多台阶、宽平台、陡坡率”形式时，为防止挖方坡脚塌落，影响路基稳定及路容，在路堑第一级边坡坡脚和宽平台边坡坡脚处设置1.5m高(出露高度)C20混凝土护面墙。护面墙采用C20混凝土预制块砌筑，基础埋深1.0m(满足冻深要求)。1.7.4 挖方边坡坡体为弱-中风化岩质，为防止边坡进一步风化剥落，坡面采用窗孔式护面墙防护。墙体采用M7.5浆砌片石砌筑，窗孔为高3.0m，宽2.5m拱形，孔内放置植生绿化袋。1.7.5 挖方边坡坡体表层为强风化岩质，岩体

8、整体性较好，坡面采用锚杆框架梁防护，框架梁采用C25混凝土浇筑，框架高为3.0m，宽为4m矩形，内置植生绿化袋。1.8 排水设计1.8.1 路堑边沟位于路肩边部，采用C20现浇混凝土矩形边沟，边沟宽度为0.6m，深度根据汇水流量确定，上部加盖钢筋混凝土盖板，边沟纵坡与路线一致，且不小于0.3%。1.8.2 半填半挖路段及填挖交界段，在山坡体挖方一侧设置规格为2-4cm的砾石纵向盲沟。盲沟位于路堑边沟底部，宽度1.1m，深度为路堑边沟沟底向下1.1m。盲沟采用200目尼龙网包裹。1.8.3 当土质路堑边坡坡顶上侧汇入路界的地表径流量较大时，在路堑坡口5.0m以外设置截水沟。截水沟结合实际地形、地

9、质条件布置，将拦截的水流通过急流槽顺接排入桥涵进口、自然沟渠或边沟中。截水沟采用0.50.5m的矩形C20现浇混凝土基础。1.8.4 当路堑边坡采用台阶型时，在挖方路堑边坡平台上设置平台截水沟，防止降雨水流对边坡的冲蚀。平台截水沟内轮廓采用和“U”型断面，外轮廓采用矩形断面，采用C20混凝土现浇。土质挖方段采用一挖式，截水沟外部包裹复合土工防渗布，平台填筑种植土绿化。1.8.5 边沟、截水沟、平台截水沟出水口及桥头排水出口受地形限制落差较大时，设置急流槽。急流槽断面形式为矩形，槽深0.45m,槽宽0.6m，槽身采用C20混凝土现浇，槽壁厚15cm，槽底厚20cm。急流槽的设置结合地形、地质情况

10、，一直延伸到沟底或无冲刷处，槽身设置防滑平台，在急流槽的出水口设消力设施，防止冲刷。2 编制依据2.1 黄延高速公路扩能工程LJ-合同段两阶段施工图设计；2.2黄延高速公路扩能工程LJ-合同段招、投标文件；2.3 陕西省高速公路施工标准化指南2011版；2.4 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)；2.5 公路工程施工安全技术规程(JTJ076-95)；2.6 公路工程技术标准(JTGB01-2003)；2.7 公路路基施工技术规范(JTGF10-2006)；2.8 我项目的相关资源配置；2.9 黄陵县的环境、人文及资源状况。3 进度计划挖方段施工计划于2013年12月3日

11、开始，至2014年4月30日结束。4 人员、机械及材料的投入计划4.1 人员4.1.1 本工程投入的主要管理人员见表1。表1 主要管理人员一览表序号职务工作内容备注1项目经理全面指挥施工2项目副经理对挖方施工进行组织、协调3项目总工技术、质量总负责4项目副经理现场落实各项施工措施5项目副经理负责征地拆迁、协调地方关系6作业队长负责现场施工组织7质检部长编制技术方案，质量检验8测量副队长施工测量及放样9试验室主任负责各项试验检测10现场技术员对现场各项技术指标进行落实11现场技术员对现场各项技术指标进行落实12现场技术员对现场各项技术指标进行落实13现场技术员对现场各项技术指标进行落实14作业副

12、队长对施工机械设备进行组织、调配15物资部长保证各种物资的采购及供应16拌合站长负责混凝土的拌和及运输17安保部长对现场安全措施进行检查和督促 4.1.2 本工程投入的主要现场施工人员见表2。表2 主要现场施工人员一览表人员/工种人数人员/工种人数备注测量员3架子工12试验员4电工2质检员2砼工40材料员4钢筋工10作业班长3模板工16挖机司机9爆破工4运输车司机30推土机司机4装载机司机10砼运输车司机8电焊工6普工1204.2 机械本工程投入的主要机械设备见表3。表3 主要机械设备投入一览表序号设备名称数量序号设备名称数量1挖掘机68空压机22装载机69潜孔钻23运输车2010振动器84数

13、控钢筋弯曲中心111锚杆钻机35钢筋切割机312注浆泵26砼拌合机113电焊机47砼罐车44.3 材料4.3.1 高挖方边坡机械设备所需的柴油量较大，主要以本地的加油站购进为主。黄陵及店头沿线加油站数量充足，能满足施工柴油需求量。4.3.2 边坡防护及边坡排水小方量的混凝土，由拌合站集中进行拌制。浆砌工程所需片石以石方开挖出的材料为主。4.3.3 其余小型设备及零星材料从店头镇或黄陵县购进。5 高挖方段施工的重点和难点5.1 土质挖方段，原地面地形较陡峻，坡面坍塌现象较严重，施工设备通行较困难。如冬、雨季施工，施工车辆及设备的通行更加困难，存在严重的安全隐患。5.2 石质挖方段，地表出露的岩石

14、风化严重，全部为砂岩，强度低，易破碎。在开挖过程中如处置不当，易发生滑坡、坍塌、崩塌等地质灾害。5.3 高挖方段施工跨越一个冬季，开挖前做好临时排水系统，并按冬季施工措施及时完成防护工程施工，尽量减少坡面在外暴露的时间。不能进行坡面防护土方施工的段落预留1m左右的防护层，待正常季节时，修整到设计坡面线。6 施工技术方案6.1 施工准备6.1.1 首先施工人员熟悉施工图及各种资料，详细了解施工图设计内容及设计意图，做好图纸会审和图纸核查工作，并做好各级技术交底。6.1.2 根据施工图内容确定工期内应配置的机械设备，所需施工人员，工地用水、用电和材料数量等。6.1.3 充分利用黄店公路，为工地人员

15、、设备、材料进场提供交通便利；在进入施工点时，修建临时便道，做好临时排水和便道的硬化。6.1.4 测量人员已经完成水准点和导线点的复测工作，并完成了全线原地面复测，对全线完成了恢复定线，并加密了水准点和导线点，对挖方段的征地界线进行了复核。6.1.5 提前做好弃土场的征迁工作，保证挖余方能及时清运至弃土场内。6.1.6 开挖边界内的树木、灌木、电杆及其他建筑物提前进行清理或拆除，清除表面含有树根、草皮的土，在弃土场内集中堆放，以备复耕时使用。用灰线和彩旗对开挖边线进行标识，保证机驾人员能清楚地看到，以免超挖或欠挖。6.1.7 根据路堑边坡防护设计，提前做好防护工程材料及设备的进场，以便在开挖到

16、设计位置后，及时完成防护施工。6.1.8 岩石挖掘段，及时做好雷管及炸药的审批手续，确保工程进度。6.2 土石方调配方案由于沿线征地拆迁相对困难，我项目拟在麦落安村K8+000K9+000段征弃土场，面积70余亩，挖余土石方调入堆放。本桩利用的土石方就近以挖作填。6.3总体施工方案6.3.1 本合同段内高边坡施工遵循“减载、固脚、强腰、排水”的原则，贯彻建“绿色通道、走环保之路”，实现“恢复自然、水土保持、综合治理、因地制宜、技术先进、经济美观” 理念的目标。领会设计意图，结合现场实际，遵循“强支挡、弱削方”的边坡加固原则，施工中并加强坡体排水，严格控制施工质量，确保段内高边坡安全。6.3.2

17、 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。土质及强风化高边坡主要采用挖掘机分级开挖、自卸车运输的施工方案；遇石质基岩时，采取预裂爆破或光面爆破施工，如附近有建筑物或高压电杆，严禁大爆破施工。6.3.3 高边坡施工中严格遵循“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，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，尽量在雨季来临之前完成坡面的开工作。开挖支护流程见图1。6.3.4 在高边坡施工期间，严格按照高边坡监控量测方案的要求，结合施工现场实际情况进行监测点的埋设，建立边坡监测系统，做好高边坡监测，对监测数据及时整理、分析，及时

18、反馈监理及业主。并根据监测数据，指导现场施工。若现场开挖揭露地质情况与设计严重不服时，及时与有关部门联系，结合实际情况指导进行动态设计。最终达到信息化施工、动态设计的目的。6.3.5 在开挖中如发现地质情况有较大变化时，停止施工，重新进行工程地补充勘探工作，并根据新的地质资料修正施工方案，报监理工程师审批后实施。因深挖路堑工程量大，施工环境复杂，技术要求高，施工难度大，是控制工程进度的关键工程，必须精心组织，科学施工。图1 开挖支护流程图6.4 土方路堑开挖6.4.1 根据两阶段设计图设计，我标段路堑全部为双边或单边坡深挖方段，一般采用横向挖掘法、纵向挖掘法、混合挖掘法，根据挖方段的开挖深度、

19、长度及原地势的形状综合考虑采用相应的挖掘方式。 当路堑挖掘深度较浅且短时，采用横向挖掘法之单层横向全宽挖掘法。沿路线纵向一端或两端向前开挖。掘进深度等于路基设计高度。图2 横向全宽挖掘示意图 当路堑挖掘较深且短时，采用横向挖掘法之多层横向全宽挖掘法。当路堑较深时，也为了扩大施工操作面，横向全宽掘进亦可分为两个或两个以上的阶梯，同时分层进行挖掘。每层都应留运土路线，并注意临时排水，及防止上下层干扰。图3 横向全宽分层挖掘示意图 当路堑纵坡较小，路线较长且挖深较深，两端地面纵坡较少时，采用纵向挖掘法之通道纵挖法。先沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道两侧进行拓宽。上层通道拓宽至路堑边坡后再开挖下层通道

20、。图4 通道法挖掘示意图 当路堑长度较长时，弃土运距较远时，一侧路堑较薄的傍山路堑采用纵挖法之分段开挖法。图5 纵向挖掘示意图 当路堑纵向长度和开挖深度都很大时，采用混合式挖掘法(图6)。先沿路堑挖出纵向通道，再沿横向两侧挖出若干条铺助道。可集中人力、机具、沿纵横通道同时平行作业。混合掘进要特别注意运土和临时排水的统一安排。6.4.2 土方路基开挖投入的设备主要有挖掘机、装载机、运输车、推土机等联合作业，完成挖装运工序。挖掘机或装载机挖土、装土，由运输车拉运，推土机进行推土整型路基，挖掘机对边坡进行修整。图6 混合法挖掘示意图6.4.3 土质路堑边坡开挖型式及方法 K11+140.248K11

21、+349.539左侧高边坡共分11级，1、2级边坡高度为3m，其余每级边坡高度为5m，每级台脚底设置平台和截水沟，第7级台阶平台宽度为8m，其余平台宽度均为3m，每级台阶的坡比均为1：0.5。由于本段为双边坡开挖，采用前述混合式挖掘法，每次开挖深度控制在2.53m。 K11+247.481K11+349.539右侧高边坡共分10级，1、2级边坡高度为3m，其余每级边坡高度为5m，每级台脚底设置平台和截水沟，第7级边坡平台宽度为8m，其余平台宽度均为3m，每级边坡的坡比均为1：0.5。由于本段为双边坡开挖，采用前述混合式挖掘法，每次开挖深度控制在2.53m。按设计台阶向下一直开挖至路床。 K11

22、+767.965K11+956.509右侧高边坡共分3级，每级边坡高度10m，每级台脚底设置平台和截水沟，平台宽度3m，每级边坡的坡比均为1：1.0。由于本段为双边坡开挖，右侧边坡开挖高度大于左侧，右侧上部采用多层横向全宽挖掘法，与左侧开挖深度一致后，采用前述的通道纵挖法，每层通道深度控制在2.53m。 K16+961.865K17+496.923右侧高边坡共分11级，1、2级边坡高度为3m，其余每级边坡高度为5m，每级台脚底设置平台和截水沟，第7级边坡平台宽度为8m，其余平台宽度均为3m，每级边坡的坡比均为1：0.5。本段主要是靠右侧单边坡开挖，上部较陡、较薄山体开挖时，采用纵向分段、多层横

23、向全宽挖掘法；中、下部分由于开挖方量较大，采用混合挖掘法，每次开挖深度控制在2.53m。按设计台阶向下一直开挖至路床。 由于前述都是土质高边坡开挖，在高边坡的两端肯定有小方量的挖方，对于这部分挖方，如果高度在3m以下、且宽度较窄时采用单层横向全宽挖掘法；如果高度大于3m时采用多层全宽横向全宽挖掘法；如果高度大于3m且宽度较宽时采用通道纵挖法施工至设计路床。 开挖前每10m放出中、边桩，并复测横断面，根据测量的标高和路基设计标高计算路堑边坡开挖高度，进一步计算开挖线，用彩旗和白灰线标出。若地形与原设计不符时，及时上报监理、业主及设计代表，确定处理方案后，再进行路堑边坡开挖。6.4.4 土方路堑深

24、开挖工序流程图见图7。6.4.5 施工工艺控制6.4.5.1 开挖前对坡体进行观测和察看，主要是注意山体是否有滑坡、崩塌、冲沟和山水渗出情况。如发现有不良地质灾害现象，及时上报监理、业主和设计代表，根据情况制定相应的处理措施，确保施工安全。6.4.5.2 路基开挖前首先对深挖段的土质进行检测试验。对开挖出的适用材料，就近用于路基路堤部分，对不适用的材料弃往指定弃土场。6.4.5.3 土质路堑边坡开挖不论开挖工程量和开挖深度的大小，均按原有自然坡或设计边坡自上而下进行，不得乱挖超挖，确保施工安全及工程质量。6.4.5.4 采取纵向分段、横向分层施工，以控制土体开挖面暴露时间，当有困难时，留有不小

25、于1m的保护层，垂直面修成不小于1：1的坡度，并完善临时排水设施。6.4.5.5 开挖路堑须自上而下进行。对粘性较大且含水量较高的土，为防止由于其强度过低而造成坍滑，待适当晾干后再进行开挖。 6.4.5.6 遵循“开挖一级，防护一级”的原则，及时开挖，及时防护。如防护不能紧跟开挖完成时，要暂留厚度不小于1m的保护层，防止雨雪水冲刷或冻融。6.4.5.7 施工中，遇土质变化需修改施工方案时，及时上报监理工程师、业主和设计代表，经确定开挖方案后再施工。6.4.5.8 挖方路基施工标高，要考虑压实的下沉值，现场试验确定下沉值的预留高度。6.4.5.9 冬季开挖时，并严格按冬季施工技术方案执行，如不能

26、及时进行下一工序或路面结构层施工，表面预留1m厚度，作为路床保护层，待正常季节后再开挖到设计标高。6.4.6 施工中的防排水 采取临时防排水与永久排水设施相结合的方法。 浆砌侧沟随挖随砌，并随时检查防止积水渗漏影响路基稳定。路堑两端的涵洞须于路基施工前完成。图7 土质路堑开挖工序流程图 严格管理施工用水与生活用水，以免冲刷和浸泡路基各部。 堑顶截水沟先于开挖前完成，平台截水沟及路堑边沟紧跟挖方进行，挖方完成一级，水沟修建一级，及时截断或排除路堑内的水流，防止冲刷和造成土体湿软，发生次生灾害。6.5 石方开挖6.5.1石质路堑开挖型式及方法6.5.1.1 有三种方法：钻爆法；机械开挖；静态破碎法

27、(在岩石层上钻孔放入膨胀剂)。6.5.1.2 根据岩石的类别，风化程度和节理发育程度等来确定石方的开挖方式。对于软石和强风化岩石，开挖采用推土机、挖掘机并附以小爆破，次坚石和坚石采用钻孔爆破技术爆破施工方案：如受地形或建筑物限制时，考虑采用静态破碎法。6.5.1.3 K1+630K1+810段右侧高边坡为石质挖方，共分6级，每级边坡高度10m，每级台脚底设置平台和截水沟，平台宽度3m，每级边坡的坡比均为1：0.75。由于本段表层为软石和强风化岩，采用机械开挖；深层次坚石和坚石采用钻爆法。爆破作业时，对黄店公路进行交通管制和设置安全距离。6.5.1.4 K3+337.519K3+547.519右

28、侧高边坡为软石挖方，共分5级，每级边坡高度10m，每级台脚底设置平台和截水沟，平台宽度3m，第1级边坡坡比为1：0.75，其余坡比均为1：1.0。K3+337.519K3+485.519段为双边坡开挖，采用机械开挖，采用前述的通道纵挖法，每层通道深度控制在2.53m；K3+485.519K3+547.519段主要是靠路堑右铡单边坡开挖，采用前述的多层横向全宽挖掘法。局部突石用小炮破解。6.5.2 准备工作6.5.2.1 修筑机械上山道路，开挖土层至石层分界面，测量出路堑横断面，根据实际开挖深度，岩石类型等因素进行爆破作业设计。靠近边坡开挖线侧，采用预裂爆破和光面爆破技术，在路中心线侧根据岩体形

29、状采用小炮或洞室爆破。爆破技术没有定式，一般根据设计的爆破效果来确定爆破的方式和技术，多采用综合爆破技术。6.5.2.2 在当地公安部门的指导下，对炸药库进行建设。远离居民区不小于300m，距公路不小于200m。炸药、雷管分库存放，距离不小于30m，建设完成后报请公安部门进行检查验收，合格后方能投入使用。办理炸药购买手续，保证炸药供应及时。6.5.3 钻爆作业流程见图8。6.5.4 爆破方案设计6.5.4.1 由于爆破作业是根据地质情况、地形情况及作业环境确定的爆破方式，分多次完成，爆破施工作业一次就要进行相应的方案设计，故爆破可能采用多种爆破技术，不是某一种单一的技术。K1+630K1+81

30、0段右侧高边坡爆破方案设计时，要从适用性、可行性、安全性、经济性等综合考虑。图8 钻爆作业流程图6.5.4.2 由于本段岩石开挖方量较大，分数次完成，故要采用多种爆破类型及爆破技术综合施工。在靠近边坡侧采用光面爆破(预裂爆破)、洞室爆破、微差爆破组合；在路中线处采用洞室爆破、预裂爆破、微差爆破组合。每种爆破取得不同的效果，其作用分别介绍如下： 图9 爆孔布置示意图 光面爆破：在开挖界限的周边，适当排列一定间隔的炮孔，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的边坡。光面爆孔在主爆孔起爆后起爆。 预裂爆破：在开挖界限处按适当间隔排列炮孔，在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下，用控制药量的方法，预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起到保护和减弱开挖界限以外山体或建筑物的破坏作用。预裂孔在主爆孔之前起爆。 微差爆破：两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔(一般为1575ms)依次起爆，称为微差爆破，亦称毫秒爆破。多发一次爆破最好采用毫秒雷管。