深挖路堑及石方爆破专项施工方案

深挖路堑及石方爆破专项施工方案56省道文成花园至西坑段改建工程路线起点位于文成龙川乡花园，与新改建好的56省道二级公路相接，路线经龙川、跨中堡1号大桥、中堡2号大桥后沿中堡西侧山坡展线至乌岩，设王宅隧道及邢宅长隧道，再设周岙底1号隧道、周岙底2号隧道，出隧道后达周岙底村，沿谷地布线到达富岙乡，后沿山坡布线，在丁坑岭设熬里隧道，出隧道后，路线经上村、苏滩，跨梧溪大桥至西坑，终点位于西坑镇北侧，预留后期路线，路线全长19.3785公里。本公司承建的第2施工合同段起讫桩号为K67+180～K71+820，路线长4.64公里，其中主要控制工程为周岙底2号隧道（长2100米）、和尚垄大桥（长187.04米）以及深挖路堑（102886m3）。1.编制依据1.1规范标准JTGB01-2003公路工程技术标准JTGD30-2004公路路基设计规范JTJ061-99公路勘测规范JTGF80/1-2004公路工程质量检验评定标准（第一册土建工程）1.2参考资料a、《56省道文成花园至西坑段改建工程第2合同两阶段施工图设计》；b、现场查看的实际情况；c、施工所需水、电、道路的实际调查情况。2.工程概况2.1沿线地形、地貌本工程地貌单元西部属浙东侵蚀山丘陵区，线路发育条带状冲洪积平原谷地。山前发育洪坡积斜地，地势相对平缓。沟谷切割较深，地势陡峻。岩体风化剥蚀强烈，大多强-中风化基岩裸露，山脊浑圆状为主，植被发育，杉松为主。2.2地质、地震1本工程属亚热带海洋性季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，多个平均降水量在1850mm。年平均气温在17.9℃，最高气温多出现在7-9月份，极端最高气温41.4℃，最低气温出现在12月至次年2月，极端最低气温-5.3℃。本工程区域构造属华南褶皱系浙东南褶皱带之温州-临海坳陷的东南部，界于温州-泰顺断坳和黄岩-象山断坳之间。构造格式以脆性断裂为主，褶皱不明显。通过本区的大断裂主要有温州-镇海大断裂、泰顺-黄岩北东向大断裂及温州-丽水北西向大断裂。这三条大断裂形成于燕山晚期，在较近地质时期内均有活动迹象，并伴有南北向、东西向的三、四级断裂带。区段内构造格局总体呈网格状，表现为碎裂岩带和碎块岩带，迹象明显。由区域性大断裂派生的次级构造普遍发育，主要表现为小断裂的节理带，影响隧道路堑边坡岩体完整性及稳定性。本区地震动峰值加速度分区为0.05g区，相当于地震基本烈度为VI度区。2.3气象、水文本工程属亚热带海洋性季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，多个平均降水量在1850mm。年平均气温在17.9℃，最高气温多出现在7-9月份，极端最高气温41.4℃，最低气温出现在12月至次年2月，极端最低气温-5.3℃。2.4工程特点及施工内容工程项目采用设计速度40km/h、路基宽度10m的设计标准，具体路基宽度布置如下：2×3.5m行车道+2×0.75m硬路肩+2×0.75m土路肩。本合同段主线路基挖方共计102886m3。路堑边坡开挖对于挖方较少的土质或风化层较厚的边坡，坡率取1：0.75~1：1.0；对开挖较大的边坡中~微风化岩石坡率可取1：0.3~1：0.5，全~强风化岩石及残积层取1：0.75~1：1.0。本合同段有深挖路堑1处，设计情况如下：K70+130~K70+180，斜坡地貌，坡度40°左右，地表分布残积含碎石粉质粘土和崩坡积含粘土碎块石，下伏强~中风化英安玢岩，强风化岩破碎，软弱，中风化岩坚硬，完整，天然斜坡稳定。左侧边坡最大高度50m，第一级为1：0.25，高3m，用仰斜式挡土墙支护；第二级1：0.5，高10m，坡体用系统锚杆加固，坡面用爬藤植物防护；第三级1：0.5，高10m，坡体用系统锚杆加固，坡面用爬藤植物防护；第四级1：0.75，高0~8.5m，坡体用系统锚杆加固，坡面用爬藤植物防23.总体施工思路3.1施工准备1、根据工程实际需要，配备土石方作业机械设备进场，修筑施工便道。2、对场地进行清理，包括树根、杂草、腐植土等不能作为路基填料物质的清除。3、测量放样：根据逐桩坐标测定线路中桩，并精确测设出路堑开挖坡口线。完成放样后填写施工放样报验单，报请监理工程师进行复核审批。4、根据设计要求，落实弃土场位置，达到路基开挖的施工条件。5、作好施工需要的防护，警示所用的标语标牌等。6、路基挖石方施工顺序：修建便道→清理场地→测量放样→分台阶钻孔→开挖爆破→装车运输至路基（或弃土场）。3.2路基土石方开挖施工方案3.2.1总体施工原则本标段土方开挖，主要利用挖掘机或装载机配合自卸汽车分段分层、自上而下进行，并由人工配合进行修坡。开挖过程中，不得乱挖超挖，严禁掏洞取土或用爆破方法施工。石方开挖包括软石、次坚石、坚石，根据岩石的类别、风化程度不同确定开挖方式，能用机械直接开挖的均采用机械开挖，边坡采用人工或机械清刷，不能使用机械直接开挖的石方，采用爆破法开挖。对于采用爆破法开挖的石质路堑，为确保开挖边坡的稳定、美观，拟对石质地段边坡采用光面预裂爆破。路基部分根据岩层厚度拟采用浅孔爆破和深孔爆破两种方案。纵向分层开挖的路段，按设计要求的高度留台阶，开挖到底层时，由技术人员现场抄平控制，路基每隔10m测设一个断面。高边坡施工时，要求充分做好施工前的准备工作，提前修筑施工临时便道，保证进场后能顺利开工建设。开挖及支挡工程施工前，做好地表排水系统。充分考虑当地季节性气候对其工艺的影响，尽量避免安排在雨季施工，新开挖边坡未防护前，雨天须对坡面进行遮挡、防止水流对边坡锓蚀。要求现场实测断面，按设3计坡率放线，放线以路线中心线及路基设计标高为准，所有支挡及防护工程，均按设计型式尺寸挂线放样施工，保证施工质量。对边坡稳定性较差的路段，必须采用随挖随支护的施工方法，严禁一次开挖到底，开挖一级，支护一级，然后再开挖一级，同时也要避免开挖面暴露时间过长，使边坡松弛范围变大，造成新病害。边坡开挖施工要保证坡面平整顺直，以利支挡及防护工程的施工，边坡开挖中若有地下水出露，应将地下水排出引入排水系统，不可堵死。深挖路堑边坡较陡及不良地质路段采用施工监测，若现场开挖后和实际情况不符，及时与设计方联系，及时变更设计。路堑高边坡施工期监测采用地表位移和地下位移监测，以坡体变形数据来修正设计，指导施工，以确保施工及工程运营安全，并验证工程效果。3.2.2土质路基开挖（1）、采用机械开挖，机械开挖不到的边角采用人工开挖。边坡坡面人工整修。（2）、开挖前对整个挖方段测量放样，并埋设必要的护桩，以后每开挖3米左右重新测量一次，进行收坡，严防超挖和损伤边坡。（3）、机械开挖时预留20-30cm的边坡保护层，该保护层由人工开挖以保证边坡的坡率和平整度。有边坡防护地段在防护工程施工前开挖该保护层。（4）、路基开挖至设计标高0.3m时停止机械开挖，待边坡防护和堑底水沟施工完后与边坡土方、水沟土方一起施工，采用人工开挖，小型拖拉机运输。3.2.3、石质路基开挖3.2.3.1、浅孔松动爆破（1）、适用条件对于石质软弱的软石，次坚石开挖深度在3-10m，数量集中的路段，且对建4筑物影响不大，拟在线路中心两侧采用分台阶的浅孔爆破。如图1：（2）、布眼方法在开挖台阶上布置多排竖直炮孔，各孔成梅花形排列。（3）、钻爆参数钻孔直径d=Φ38～42mm最小抵抗线w=1.0～1.2m孔距a=1.0～1.2m排距b=w=1.0～1.2m孔深H=2～2.5m单位耗药量K=0.3～0.4kg/m3（根据岩石类型通过试验确定）每孔装药量Q=K.w.a.H（前排）或Q=K.a.b.H（后排）（4）、装药结构使用Φ32mm的乳胶炸药（或2#岩石硝铵炸药），采用连续装药或分层间隔装药，若采用分层装药，其上下层药量之比为4:6，堵塞长度一般为0.6～0.8m，中间间隔一般为0.3～0.4m。如图2连续装药结构示意图及分层装药结构示意图。（5）、起爆网络及联结采用非电毫秒延期导爆管起爆系统起爆。即在各孔设置不同段别非电毫秒雷管，导爆管引出孔外，采用四通连接块分别接入两条导爆管主线，形成复式起爆网路，专用起爆器引爆。（6）、警戒及安全措施①按照《爆破安全规程》规定，安全警戒距离设为200米。②对重要建筑物进行必要保护，控制最大单响（最大一段）药量，并对地震波安全距离进行检算。R安全=Q(KV)1/α5式中：Q—最大一次用药量（最大一段用药量）kgV—地震安全速度，cm/sK、α—与地区有关的系数和衰减指数，可查《爆破安全规程》表5取值或进行现场试验确定。③采用草袋或胶帘覆盖爆破体预防爆破时产生个别飞石。④加强对火工品的使用和管理。3.2.3.2、边坡浅孔光面爆破（1）、适用条件当石方开挖接近边坡坡面3～4m时，应采用浅孔光面爆破。（2）、炮孔布置沿边坡设计开挖线，布置光爆眼，其倾角同边坡倾角相同，炮孔间距、光爆层厚度根据岩石的性质确定。一般炮孔间距E=0.8～1.0m或间距E=0.4～0.5但每隔一个孔装药，不装药孔为导向孔）；光爆层的厚度w（最小抵抗线）的确定，按公式w=E/k测算，其中k为光爆孔的密集系数，其取值与爆破效果及平整度有很大关系，一般K＜1，通常k=0.8左右为最佳。（3）、钻爆参数光爆孔钻孔直径d=Φ38～42mm。孔距E=0.8～1.0m（或0.4～0.5m中间留导向孔）孔深L为1:1的斜眼，根据台阶高度而定，一般炮眼深度2～2.5m炮眼的长度为(2～2.5)2单位耗药量：按主炮孔爆破单耗药量的1/2取值。不偶合系数：一般应大于2，但不能小于1.5，故采用Φ38～42mm的钻孔应采用Φ25mm的小药卷。（4）、装药结构装药一般为连续装药结构或分层装药结构，分三部分组成：孔口堵塞段，正常装药段和孔底加强段，堵塞长度为炮孔长度的1/3～1/4。为克服底部阻力，也可在底部放置1～2卷Φ32mm的药6（5）、起爆及联结光爆孔内全长设置导爆索并引出孔外，再接入一条主导爆索，非电豪秒雷管引爆并接入非电毫秒微差导爆管起爆网路。可保证严格齐发并可实现主爆孔先响，光爆孔后响。。（6）、光爆层孔光爆层孔是光爆孔内侧的炮孔（也称内圈炮孔）也是用1:1的斜眼，按光爆层的厚度w布一排炮孔，它在光爆孔前爆，其它各种参数与一般爆破参数相同。3.2.3.3、、深孔松动爆破（1）、适用条件当石方数量、开挖深度较大开挖地段，宜采用深孔松动爆破。此方法能高效率发挥装载、运输设备的能力，施工速度快、施工作业安全性高，是进行高边坡开挖最理想的施工方法。（2）、台阶要素、钻孔形式及布孔方法根据边坡台阶设计来设置爆破开挖台阶，台阶要素见图4台阶要素示意图。①台阶要素H为台阶高度，W1为前排钻孔的底层抵抗线，L为钻孔深度，L1为装药长度，L2为堵塞长度，h为超深，α为台阶坡面角，b为排距，B为台阶上眉线至前排孔口的距离，W为炮孔的最小抵抗线。②钻孔形式采用垂直炮孔，在路基边坡处根据坡率采用倾斜孔。③布孔方式布孔方式采用三角形（梅花形）布孔方式。（3）、深孔爆破参数①孔径孔深钻孔一般采用潜孔钻机，孔径通常为Φ89、Φ115等，可根据自有设备或工7②台阶高度和超深爆破台阶高度同边坡台阶设计，一般采用H=10米。为克服台阶底盘岩石的夹制作用，使爆后不留根，底面形成平整的底部，一般超深h为钻孔直径的5～8倍。③底盘抵抗线：一般经验公式为W1≤H.tgα+B或W1=(0.7～0.9)H④孔距和排距a≤W1b=a.sin60=0.87a⑤堵塞长度为提高爆破效果和充分发挥炸药能量的利用率，需要合理确定堵塞长度。堵塞过长、过短，均对爆破效果不利，一般堵塞长度为孔径的20～40倍。⑥单位炸药耗用量根据岩石的性能及同类工程施工经验，选取单位炸药耗值并通过试验确定，一般：软石为k=0.3～0.4kg/m、次坚石为k=0.4～0.5kg/m。⑦每孔装药量Q=k.a.W1.h（第一排）或Q=k.a.b.h（第二排及以后）（4）、微差爆破深孔松动爆破宜采用豪秒微差爆破技术。①孔内微差：在炮孔内根据起爆顺序分别设置不同段别非电毫秒延期雷管可实现孔内微差爆破。②孔外微差：孔内采用导爆索装药结构，再根据设计爆破顺序，在孔外采用非电毫秒延期雷管进行