路基深路堑施工方案

深路堑施工方案***、***段路堑开挖深度均在10m以上，属于深路堑开挖。路堑的两侧采用C25片石混凝土挡墙防护，边坡采用框架锚杆防护。一、工程概况1、工程地质与水文地质条件①地形地貌地形地貌为低山丘陵区，丘坡坡度10～30°，地形起伏不大，山上植被发育，多为树木和灌木。丘间谷地平缓狭长，多辟为农田、耕地。②地层岩性及地质条件路基表层为Q4ml褐黄色人工填土，Q4d1+e1褐黄色粉质黏土，硬塑。下覆K1Lηγ花岗岩，全风化~弱风化，褐黄色、灰黄色、灰白色，节理发育。③水文地质条件：地下水主要为孔隙水和裂隙水，雨季地下水发育。本工点地下水对混凝土无侵蚀性。2、设计工程措施①地层设计参数：（2）4-2粉质黏土，硬塑，ρ=1.95g/m3，Ps=2.94Mpa，с=40.00KPa，I1=0.28，δ0=180Kpa；（3）1花岗岩，全风化，δ0=250Kpa；（4）2花岗岩，强风化，δ0=400Kpa。②本段碳化环境为T2等级。二、土质路堑和石质路堑开挖施工工艺（一）土质路堑开挖说明本工艺适用于本标段土质为松土、普通土和硬土路堑开挖施工工程。土质路堑的开挖因地制宜采用人工或机械作业，当挖深较大时采用自上而下分层横向全宽挖掘法。1、施工工艺土质路堑开挖施工工艺流程见图1。施工准备测量放样开挖截水沟场地清理机械开挖刷坡检测地基承载力换填、加固修整路基面加固及防护检测碾压整修路基成型合格不合格不合格合格图1土质路堑开挖施工工艺流程图施工前根据设计文件，首先恢复中线，并进行现场调查，根据地形、路堑断面及长度，确定合理的开挖方式。然后结合现场实际与设计要求，修建临时排水设施，并考虑与永久排水设施相结合。填料路堑宜在旱季施工，当在雨季施工时，应集中力量快速施工，工作面应随时保持大于4%的坡度。路堑边坡不得受水浸泡、冲刷。2、施工准备（1）现场核对工程开工前，根据现场对进行设计文件进行核对。内容主要包括：地形地貌、挖方数量、取弃土场位置、土方利用等。（2）分析土体的稳定性土体的稳定与否直接关系到路堑边坡的稳定。因此，施工前必须做好土体稳定性分析，如土体结构和构造、土的密实度、潮湿程度等。在对土体进行分析后应根据既有施工经验复核设计边坡是否满足稳定性要求，最后确定施工方案。（3）布置并施工便道根据现场地形确定机械进出便道路线并修筑。便道修筑应满足施工机械和运土车辆转弯半径及正常行驶要求。（4）测量放线根据复测的线路中线放出开挖边线桩，放线时应定位准确，两侧各予留0.2～0.3m不开挖，待开挖后进行人工刷坡。（5）施工排水系统开挖前，首先按设计位置做好堑顶排水系统如截水沟、天沟，待排水系统完善后进行路堑开挖。3、开挖根据土石方调配方案和施工顺序，选择最佳的挖方作业面，采用横向全宽挖掘法、逐层顺坡自上而下开挖的办法施工，严禁下部掏挖施工。以机械施工为主，运土距离较近时采用推土机作业，运距较远时，采用推土机配合挖掘机、装载机挖土装车，自卸汽车运至路基填方路段或弃土点。当机械开挖至靠近边坡0.2m～0.3m时，改为人工修坡。需设圬工防护工程的边坡，在防护工程开工前留置保护层，待防护圬工施工时刷坡。不设圬工防护的边坡，每10m边坡范围插杆挂线人工刷坡。当开挖接近路基施工标高时，采用人工配合推土机施工。到达设计标高后及时对基底土质情况进行检测，并按设计要求进行换填或嵌补施工。路堑施工要做到路基表面平整、密实，曲线圆顺、边线顺直，边坡坡面平顺稳定、无亏坡，边沟整齐、沟底无积水或阻水现象。4、质量控制及纠正措施（1）据测设边桩位置，用机械开挖，预留0.2～0.3m的保护层以利于人工修坡。施工时逐层控制，每10m边坡范围插杆挂线人工修刷。边坡上若有坑穴，采用挖台阶浆砌片石嵌补。（2）接近堑底时，按设计横断面放线，开挖修整压实，并挖好侧沟，疏通排水，边坡刷好后及时进行边坡防护和排水工程施工。（3）尽量采用顺坡开挖，长大路堑如需要采用反坡开挖时，先预留一定厚度的土层不开挖，形成顺坡开挖，挖通后再突击挖除预留的土层。（4）不稳定的土质路堑边坡应分层加固，开挖和边坡加固有特别要求时，则应按设计要求办理。（二）石质路堑开挖说明本工艺适用于本标段土质为软石、次坚石和坚石路堑的开挖施工。施工中应根据岩石的类别、风化程度和发育程度等确定其开挖方式。对于软石和强风化岩石，能用机械直接开挖的采用机械开挖，不能采用机械直接开挖的石方，采用爆破施工。1、施工工艺对于面层风化岩、软石用裂土机开挖，小方量石方段采用机械打眼小炮开挖，大方量石方地段采用梯段浅孔和深孔松动控制爆破技术分层开挖。对于一般石质路堑或石质路堑挖深在5m以上且集中，采用潜孔钻机深孔松动爆破。石质路堑挖深在5m以内时，采用浅孔松动爆破。钻孔粉尘采用粉尘回收装置，以减少对周围环境污染。石方爆破以小型及松动爆破为主，未经监理工程师同意禁止采用大、中型爆破。开挖后的石方满足路基填料要求的用于路基填筑，用于路基填筑的大块石料较多时，集中在挖方区进行二次爆破，直至石料满足路基填筑要求。爆破作业在施工前，进行详细设计并进行爆破试验，通过试验进一步修正爆破参数。根据岩石的岩性、产状及路堑边坡高度等，选择爆破方法，爆破时严格控制装药量。靠近边坡处，平行于边坡打预裂孔，先起爆预裂孔，再依次从临空面向边坡方向爆破。靠近基床部位，预留30cm光爆层，施工时分段顺线路方向平行于路基面钻孔，实行光面爆破。爆破后，使基床、边坡和堑顶山体稳定，不受扰动，爆出的坡面平顺。路基石方开挖时，充分重视挖方边坡稳定，选用中小爆破。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，小型排炮药室距设计坡线的水平距离不小于炮孔间距的1/2。当岩层走向与路线走向基本一致，倾角大于15°，且倾向铁路侧或开挖边界线外有建筑物，施爆可能对建筑地基造成影响时，在开挖层边界沿设计坡面打预裂孔，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。路堑开挖后，边坡采用风镐刷坡或隔孔装药光爆。开挖层靠边坡的两侧炮孔，特别是靠顺层边坡的一侧炮孔，采用减弱松动爆破。石质路堑开挖施工工艺流程如图1所示。施工准备堑顶截水沟测量放样场地清理钻孔机械开挖装药起爆刷坡路基面整修刷坡路堑成型图1石方开挖施工工艺流程图⑴石方深孔松动控制爆破方法①爆破设计深孔松动控制爆破，通常采取梯段（台阶）爆破，炮孔布置如图2所示。顶部自由面台阶（梯段）自由面H堵塞底部装药中间装药h1Wb堵塞Wbaαd图2炮孔布置图炮孔倾角：炮孔倾角α一般为60°～75°之间，使用的炸药多为硝铵炸药；炮孔直径：炮孔直径d采用100～150mm，临近边坡的炮孔直径适当缩小；底板抵抗线：底板抵抗线We，按岩石类别特征，结合炮孔直径d、孔距a、炸药密度Δ、单位炸药用量q、梯段高度与其坡面角α、超钻系数μ、堵塞系数β等参数，综合考虑确定，或按规范要求选取；超钻系数：超钻系数μ，即超钻深度与底板抵抗线的比值，按下列数值选取：软石μ=0.1～0.15；次坚石μ=0.15～0.25；坚石μ=0.25～0.35。当梯段坡面角较小或岩面较坚硬完整时取较高值，反之取较低值；排距：排距根据爆破效果，采取单排或多排等间距布孔。瞬发起爆的炮孔排数控制在3排以内，交错布置，并按规范预留适当保护层厚度；孔距：孔距a与底板抵抗线We同时确定，一般取a=0.7Wp～1.3Wp；装药量：装药量Q按首排炮Q=whap，后排炮Q=bah选取。单位炸药消耗量q按规范选取；装药长度：深孔装药长度与堵塞结合考虑，通过计算确定；起爆网络：采用塑料导管非电起爆网络，网络设计根据地形、爆破方量、炮孔位置以及对爆破作业要求的不同，在实际施工时确定。②钻爆方法平整钻机作业场地：为使钻机就位，需对作业场地进行平整。覆盖层较厚时，利用推土机推平；覆盖层薄且石头凸起时，用风枪打孔小爆破，然后用推土机推平。作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔的安全为主。布孔与钻孔：首先按设计的孔距、排距布孔。对台阶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。钻孔时根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。每孔钻完后，首先将岩石粉吹干净，然后从孔中把钻杆提升到孔口上，这时不要移动钻机，以防孔深不够时，可以继续在原孔中加深钻孔。装药与堵塞：装药之前，测量孔深，对过浅或过深的炮孔，调整装药量。孔中有水时尽量排除干净，水排不净时装防水炸药。在孔中装药时，定量定位，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，分多次回填，边回填边用木炮棍捣实，同时注意保护好孔中的电线或导爆管。网络连接与安全警戒：当使用导爆管非静电起爆系统进行孔内外微差起爆时，联线时切忌踩踏孔外串联雷管。为确保网络准爆，采用双雷管双导爆管网络。放炮之前，人员及机械撤离到安全区，设置安全警戒哨，离公路、村镇较近地段，设置炮被覆盖，并用φ8钢筋网加桩固定防护，抑制飞石、滚石，确保爆破安全。爆破安全检查：爆破之后，派爆破员先到现场进行踏看，发现有哑炮时及时处理。深孔松动控制爆破施工工艺流程见图3所示。现场勘察地形地质及环境设计、施工及建设单位研究爆破方案爆破设计人员组织材料准备机具配备送公安机关审批梯段高度的确定炮孔布置药量计算起爆网路设计爆破振动检算施工组织设计爆破施工平整场地钻孔炮孔定位检查炮孔深度装药炮孔回填堵塞防护覆盖连接网路警戒起爆解除警戒机械清方爆破效果分析与资料整理图3深孔爆破施工工艺框图⑵石方浅孔爆破方法对于一般石质路堑或需对用于路堤填筑的大块石料进行二次爆破改小，且路堑开挖深度在5m以内时，则采用浅孔爆破施工。①爆破设计炮孔超钻深度：炮孔超钻深度h根据岩层石质情况和试爆参数确定：h=μWe（μ一般取0.1～0.33，We为底板抵抗线m，按规范选取）；装药深度：装药深度按不大于炮孔深度的2/3确定；堵塞系数：堵塞系数（β堵塞长度与底板抵抗线的比值），按设计规范或根据试爆选取。当炮孔与台阶坡面大致平行时，取β=0.75；当炮孔垂直时，台阶壁面角α为70°～60°时，取β=0.75～1.20，α较大时，β取较小值。炮孔间距：同排炮孔的间距a，在a=（1.0～1.5）We间选取；岩石较坚硬完整时，取较低值，反之取较高值。多排炮孔布置时，采取梅花形布置。各排炮孔间距、深度及单孔装药量均相同时，排间距b取（0.8～0.9）a或取0.9～1.0。装药量：单个炮孔装药量Q（kg），分别按下式计算：前排炮孔Q=whap；后各排炮孔Q=（1.15～1.3）web，式中：We-浅孔台阶爆破底板抵抗线m；a-炮孔间距m；b-炮孔排距m；H-台阶高度m；q-正常松动药包的单位用药量，kg/m3（可参照规范选取）；②钻爆方法爆破开挖采取纵向台阶开挖。爆破开挖前，按爆破作业规程及设计规范要求，开挖操作工作台阶。台阶的高度和宽度均应满足需要。凿岩机钻孔时，台阶高度按2～4m确定；人工钻孔时台阶高度按1～2m确定。设计炮孔方向大致与台阶壁面平行或取垂直孔，并尽量以较大角度与岩层面或节理相交。石方开挖后的边坡，做到顺直、圆滑，大面平整。边坡上无松石、危石。石块凸出尺寸不大于20cm，凹进尺寸不大于10cm。石质路堑边坡因超挖而影响上部边坡岩体稳定时，用浆砌片石补砌。挖方边坡从开挖面往下分级清刷边坡。下挖2～3m时，对新开挖边坡进行刷新。软质岩石边坡用人工或机械清刷；坚石、次坚石边坡，用炮眼法、裸露药包法爆破清刷，同时清除危石、松石。清刷后的石质路堑边坡不陡于设计规定值。2、质量控制及纠正措施（1）石质路堑开挖严禁采用洞室爆破，宜采用深孔、预裂、光面爆破。（2）石质路堑采用爆破法开挖施工时，不得造成路堑边坡稳定的隐患和对邻近建筑物的损伤或隐患。（3）开挖区应保持排水系统畅通，临时排水设施宜与永久性排水设施相结合，并与原有排水系统相适应。（4）边坡开挖坡面应平顺、无明显凸凹，无危石、浮土、碴堆、杂物。需设防护的边坡，应按设计及时防护；当不能紧跟开挖防护时，应预留一定厚度的保护层。（5）开挖前和施工过程中，应随时检查坡顶、坡面的危石裂缝和其他不稳定情况，并妥善处理。