黑糜峰公路技术文件__第05章土石方工程

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第五章土石方工程
5.1 概述
5.2 下水库出/进水口69.5m高程以上
及副厂房、开关站土石方工程
5.3 公路土石方工程
5.4 质量安全保证措施
5.5 资源配置
第五章土石方工程
5.1概述
5.1.1工程概况
本标段主体工程土石方开挖包括本合同副厂房开关站开开挖支护，下水库左岸环库公路开挖支护，下水库出/进水口拦污栅平台公路开挖支护，上下库连接公路延长段（A）、（B）段公路工程的开挖支护。

土石方土石方开挖总工程量为：47.14万m3,其中石方开挖70.12万m3，土方开挖19.34万m3。

支护工程量为：锚杆7921根（Φ22~Φ28），浆砌石骨架3420 m3，砼骨架、镶边946 m3，骨架填土3789 m3。

1．下水库左岸环库公路工程：
本设计道路起点与已完工的下水库上坝公路相接，终点与上下库连接公路延长段A段相接，坝头上游附近设有至下水库出/进水口拦污栅平台的支路。

主要包括下水库上坝公路坝头段（桩号SK1+220.601m～SK1+267.640m）、下水库左岸环库公路（桩号为K0+000.000m~K0+828.875m）和下水库/进水口拦污栅平台公路，其中下水库上坝公路坝头段在坝头处与下水库左岸环库公路起点相接，上坝公路坝头段起点坐标为X=49879.126m，Y=400660.485m，上坝公路坝头段终点坐标为X=49908.126m，Y=400660.485m，下水库左岸环库公路终点坐标为X=50398.257m，Y=401339.516m。

上坝公路坝头段长47.039m，下水库左岸环库公路全长828.875m。

下水库出/进水口拦污栅平台公路起点坐标为X=49995.634m、Y=400817.763m，终点坐标为X=50261.987、Y=401070.322，全长393.592m。

上坝公路坝头段和下水库左岸环库公路路面宽7.0m，路基宽8.0m。

下水库出/进水口拦污栅平台公路路面宽4.5m，路基宽5.0m。

2．上下库连接公路延长段A段公路工程：
本设计公路起点坐标为（X=50398.25，Y=401339.516），终点坐标（X=50760.984，Y=401919.989），全长727.71m，路面宽6.5m，路基宽8.5m。

最大纵坡2.0%，设计车速20km/h。

3．上下库连接公路延长段B段公路工程：
本设计公路起点坐标为（X=50430.754，Y=401151.665），终点坐标（X=50739.629，Y=401855.630），全长813.36m，路面宽7.0m，路基宽8.0m。

最大纵坡11.0%，设计车速20km/h。

5.1.2土石方开挖主要特点
根据招标文件，主要从施工难度和工期方面考虑，提出本工程土石方开挖几个主要特点：
1、边坡预裂爆破工程量较大。

下水库出/进水口边坡开挖最大高度约为120m，副厂房、开关站边坡最大开挖高度约为50m，下水库左岸环库公路边坡最大开挖高度约为35m，上下库连接公路延长段A段公路工程边坡最大开挖高度约为32m，上下库连接公路延长段A段公路工程边坡最大开挖高度约为37m。

2、地质条件相对较差，边坡支护需随开挖工作面及时跟进，保证随机和超前支护。

3、为了减小开挖爆破对喷锚支护施工的影响、以及局部地质条件较差的边坡造成影响，严格控制爆破单响药量，并根据技术文件要求进行爆破震动实验。

4、土石方开挖和支护施工强度均较大，且开挖和支护存在较大的施工干扰，需要合理的施工布置和资源配置，才能确保施工强度。

5. 2下水库出/进水口69.5m高程以上及副厂房、开关站土石方工程
5.2.1开挖分层
开挖采取自上而下分层开挖的程序，为了保证边坡的安全，边坡开挖依据设计要求采取分层开挖分层支护。

根据覆盖层开挖厚度和设备性能条件，对于石方开挖分层厚度为5~10m，土方分层开挖厚度为3.0～4.0m。

开挖分层见附图HMF/C11-05-01～02基坑开挖分层示意图。

5.2.2施工道路布置
开挖施工道路主要采用原设计施工道路，
5.2.3开挖步骤
1. 依据开挖道路布置图修筑开挖分层施工道路。

2. 首先挖沟槽、覆盖层，露出基岩面。

3.石方分层开挖，利用深槽部位为临空面，进行梯段爆破。

在进行边坡石方开挖时，先沿边坡分层高程开挖帽沿，创造梯段爆破临空面，然后逐步向里扩大开挖,见图5-1边坡开挖方法示意图。

对于开挖厚度较薄部位，采用以手风钻为主进行削坡开挖。

5.2.4开挖施工方法
5.2.4.1土方开挖采用反铲直接挖装，推土机辅助，自卸汽车运输出渣，土方开挖施工工艺流程见图5-2。

5.2.4.2石方开挖
1. 石方分层钻爆以我局现有钻孔设备，钻孔直径Φ75~110采用梯段爆破以1.2~1.3m3挖掘机作为主导机械组织机械化施工
a. 使用毫秒导爆管、导爆索组成起爆网络进行梯段微差爆破。

b. 边坡部位布置预裂孔进行预裂爆破。

钻爆方法示意见附图HMF/C11-05-03～04，石方开挖工艺流程见图5-3，参照类似工程爆破经验，初拟本标段爆破参数见表5-4，先锋槽开挖见附图HMF/C11-05～05。

2. 施工机械组合配套与布局
a. 施工过程的机械组合配套，其凿岩、挖掘、出渣、辅助等组合配套示意图见5-1-4。

3. 保护层开挖预留厚度为2.0米。

保护层开挖配置手风钻采用小梯段微差爆破，底部水平预留一次开挖到位；对于软弱破碎基岩留足20~30cm 的撬挖层人工撬挖，保护层开挖水平预裂一次开挖到位施工方法我局在三峡工程左岸厂房基础开挖施工中得到成功应用。

保护层开挖钻孔布置见附图HMF/C11-05-04。

土方开挖工艺流程框图
5-2
4. 断层处理施工方法
采用人工撬挖为主机械配合的方法进行断层挖除处理，岩石中的断层、裂隙，软弱夹层按设计图纸要求清除到施工图纸规定的深度。

石方开挖施工工艺流程图
石方明挖爆破参数表
表5-4
施工过程的机械配套图
图5-5
5.3公路土石方工程
5.3.1土石方调配
土石方调配原则
本合同段工程路基挖方小于借方，且借方量较大，需合理调配土石方，路基土石方调配尽量以挖作填，就近调配，不能作为路基填方的弃方就近弃至弃碴场。

5.3.2施工准备
5.3.2.1路基开工前组织施工人员全面熟悉设计文件、设计图纸，进行设计交底，进行现场核对和施工调查，编制实施性施工组织设计，修建施工营地和生
活营地。

5.3.2.2进行导线、中线复测，核实及增设水准点，检查增补横段面，并将复测资料上报监理工程师审批，之后根据复测的路线中心桩、设计图表进行路基放样，表明路基用地界限，路基坡脚等桩位，设置明显的挖填标志。

5.3.2.3施工作截水沟、排水沟形成排水系统。

清理地表植被和杂土，陡坡地段作好地表台阶处理，坡脚做好排水沟，根据具体情况用打夯机或小型压路机将地基压实。

5.3.3路基开挖工程
5.3.3.1施工顺序
测量放线→清除植被及表层土→施作截水沟及临时排水设施→土方开挖→合格料运往填筑区、不合格料运往弃渣区→修整边坡→防护工程施工→侧沟施工→检查修整路基标高→验收。

5.3.3.2土方开挖方法
土方开挖按设计图纸要求尺寸自上而下、分层开挖，分层高度为3~4米，采用推土机推土，装载机装自卸汽车或采用挖掘机直接挖土装自卸汽车运至弃碴场或填方段，边坡采用液压反铲开挖辅以人工修坡成形。

5.3.4路基填筑工程
5.3.4.1取土场、弃碴场布置
由于路基回填量较小，故填方料全部来源于路基开挖料。

弃碴场为常家冲弃碴场，有用料按标书要求运往堆料场有序堆放。

5.3.4.2路基填筑施工工艺
路基填筑施工工艺见图5-6。

5.3.4.3场地清理及基底处理
为了使填料与地面紧密结合，路基填筑施工前对路基范围内的植被、淤泥、腐植土和有机杂质进行清理，清理完成后，将场地修整铺平，压实到技术规范要求的压实度并通过监理工程师验收。

对于路基范围内的坑穴、池塘、建筑物，除按监理工程师要求清理拆除外，还必须用监理工程师认可材料分层回填夯实，达到技术规范要求的压实度。

一般路段基底清理直接用推土机将表土推至路基两旁划定的范围内，按监理工程师要求弃至指定地点，并对清理的基底进行填前压实。

对于地面自然横坡或纵坡陡于1∶5的地段，清表后将地面挖成台阶，台阶宽度大于1m且能满足摊铺和压实机械操作要求，台阶顶做成2%~4%的内侧斜坡，之后进行填前压实，为路基填筑打好基础。

当路基高度小于0.8m，零填及路堑深0.3m，将地面翻松 30cm，然后整平压实，压实度达到95%以上。

完成基底清理及处理工作。

路基填筑工艺流程图
不合格监理工程师验收合格
5.3.4.4路基填筑碾压试验
1路基填筑施工前，根据设计和技术规范要求，对具有代表性的填料土样做土质分析和重型击实试验，获取最佳含水量、最大干容量及有关的土料数据。

结合路基填筑施工段选择100m长的全幅路基作为试验场地，对填料进行现场碾压试验，使填料达到规定的压实度。

通压实试验来确定填料的松铺厚度、相应的碾压遍数和施工组织。

碾压试验主要机械设备见表5-7。

碾压试验主要机械设备表
表5-7
5.3.4.5碾压试验工艺流程
碾压试验工艺流程见图5-8。

碾压试验工艺流程图
5.3.4.6实验步骤及方法
（1）在试验段内清除表土，进行基底碾压，压实度达到路基该部位相应的压实度。

（2）测量人员放出左右侧坡角线，洒上白灰，测出基底高程，并设立高程标杆。

为保证相邻层有良好的结合，若土基含水量偏小进行喷水湿润，含水量偏大时则在试验场内凉晒直至接近最佳含水量。

（3）汽车将土运至试验场，采用梅花状卸土，根据试验场面积及不同虚铺厚度，按1.2松铺系数计算上土量，防止层铺过厚。

土料铺设宽度应超出路基边线0.5m以上，以保证修整路基边坡后有足够的压实度。

（4）土料摊铺采用推土机粗平、平地机精平、人工细平、测量人员跟踪测量，保证层铺厚度和层面平整。

（5）土料平整结束后，现场施工人员用白灰划分试验场地，以便试验顺利、有序进行。

（6）振动碾碾压采用进退错距法，先碾压边缘后压中间，拖式振动碾转向挪位必须在试验场地外进行，碾压前后两次轮迹重叠30~50cm，防止漏压。

振动碾碾压速度控制在2-4km/h。

（7）碾压先用平碾并配合人工进行预压平整。

先静压2遍后，振动碾振动碾压直至达到相应的压实度为止。

5.3.4.7碾压试验应基本模拟施工过程中可能发生的实际情况进行操作，应避免人为的、不利于施工中实际应予掌握的情况出现。

5.3.4.8碾压试验过程中准确记录各种数据资料，发现异常情况应及时进行调整，同时与其它类似工程对照比较，以便取得最优参数；碾压完成后，立即进行资料整理分析，编写碾压试验报告报监理工程师审批。

审批之后即可用以指导路基填筑施工。

5.3.5路堤填筑
路堤填筑分单元进行施工，单元长度100~200m，具体长度根据现场情况进行调整。

填筑施工前，测量人员恢复路基中线、坡脚线，现场施工人员在中线和边线位置设立标杆，以控制铺土厚度。

5.3.5.1路堤填筑施工程序
路堤填筑施工程序主要包括土料挖装、土料运输、卸料、洒水与凉晒、摊铺平整、振动碾碾压密实和质量检测、验收等工序。

（1）土料挖装
采用0.8m3液压铲或3m3装载机挖装土料。

（2）土料运输
采用10~15t自卸汽车运输土料。

（3）填料的卸放和摊铺
土料采用梅花状卸放。

卸放时，现场施工人员根据汽车载重和铺土场地的面积计算车数，现场控制好间距，避免铺料过厚或过薄。

上料结束后采用推土机大致摊铺，平地机刮平，填料铺设超出设计宽度50厘米，以保证路基边坡修整后有足够的压实度，使路基压实度不低于所在区域要求的压实度标准。

（4）洒水与凉晒
土料含水量是否达到或接近最佳含水量是影响路基填筑质量的关键因素之一。

每次上料前，实验人员取样检验料场不同区域土料实际含水量，土料含水量接近最佳含水量时可直接开采上路；含水量偏小时用洒水车在该区域均匀洒水，闷6小时后开采上路；含水量偏大时，用松土器翻松该区域土料进行现场凉晒，满足要求时开采上路。

保证路基填料含水量处于最佳含水量±2%左右。

（5）碾压
采用20t自行式振动碾按进退错距法进行碾压。

碾压采用“先静碾后振碾，先两边后中间”的程序进行施工，前后两次轮迹重叠25cm以上，防止漏压现象发生。

（6）质检
a.选派有经验的工程技术人员监督指导整个填筑过程；
b.严格遵照（公路路基施工技术规范）JTJ033-95以及招标文件的有关规定进行路基填筑的质检与取样试验；
c.服从监理工程师的监督检查。

5.3.5.2填筑碾压施工方法
（1）路基搭接填筑施工
路基填筑施工分段进行作业，区段间必然存在纵向搭接填筑施工，为了保证路基纵向搭接处的填筑质量，路基搭接采用以下方法进行施工。

a.用挖掘机或人工在填筑好的路基端头逐层挖出0.5m高、1m宽的台阶，为路基搭接施工打好基础。

b.台阶土料较干时，其表面要洒水湿润，保证填筑土料充分结合。

c.场地狭窄大型机械难以到达部位，采用人工铺土，蛙夯压实，填筑厚度不大于15cm，保证填筑料的压实度。

（2）构造物台背填筑
路基结构物强度达到85%以上时，方可开始进行其台背回填。

台背施工严格按照设计厚度铺筑。

工作面较大时，用静碾压实以提高效率。

台背两侧对称填筑压实。

结构物两侧填筑宽度为其洞径的2倍，和路基搭接1m以上，路基端头挖成0.5m台阶，以利于路基和台背填土的紧密结合。

结构物顶部回填50cm 以上方可采用重型机械填筑施工，确保结构物不受破坏。

5.4质量安全保证措施
5.4.1由测量控制开挖边点线和高程
5.4.2应用声波法检查建基面岩体完整性。

5.4.3在新浇混凝土，新喷锚支护区和已建建筑物附近进行爆破，以及特殊要求部位的爆破作业，按照SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》第3.7节中的有关规定进行专门的爆破方案设计和现场实验。

1. 新浇筑大体积混凝土基础面上的质点振动速度，不得大于安全值。

安全质点振动速度参照类似控制爆破经验，并通过爆破试验确定，施工初期可参照
表5-9执行。

表中各栏取值范围内的数值，可用插值法确定。

安全质点振动速度
表5-9
2. 钻孔爆破施工中按SL47-94规范附录B的经验公式进行预报和控制。

质点振动速度传播规律的经验公式如下：
V=K(W1/3/D)а
式中： V---质点振动速度，cm/s;
W---爆破装药量，齐发爆破时取总装药量，分段延迟爆破时视具体条件取有关段的或最大一段的装药量，kg;
D---爆破区药量分布的几何中心至观测点或建筑物、防护目标的距离，m；
K、a---与场地地质条件、岩性特性、爆破条件，以及爆破区与观测点或建筑物、防护目标相对位置等有关的常数，由爆破试验确定。

3. 若装药量控制到爆破的最低需用量，新浇筑大体积砼基础面的质点振动速度仍大于安全值，应采取有效减震措施，或暂停爆破作业。

4. 如需在新灌浆区、新预应力锚固区、新喷锚（或喷浆）支护区等部位附近进行爆破，必须通过试验证明可行，并经主管部门批准。

5.4.4梯段爆破的最大一段起爆药量，不得大于500kg，邻近设计建基面和设计边坡时，不得大于300kg。

5.4.5边坡开挖技术质量控制
1. 边坡开挖前，详细调查边坡岩石的稳定性，包括设计开挖线外对施工有影响的坡面和岸坡等；设计开挖线以内有不安全因素的边坡，必需进行处理和采取相应的防护措施，山坡上所有危石及不稳定岩石均应撬挖排除，如少量岩石撬挖确有困难，经监理人同意再用浅孔微量炸药爆破。

2. 边坡开挖应符合施工图纸的规定，采取自上而下的开挖程序。

3. 随着开挖高程下降，应及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线，避免在形成高边坡后再进行处理。

4. 对于边坡开挖出露的软弱岩层和构造破碎带区域，按照施工图纸和监理人的指令进行处理，并采取排水或堵水等措施。

5. 开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证下一层的开挖安全顺利进行，未完成上一层的支护，严禁进行下一层开挖。

5. 对于开挖交面后的基岩面及边坡为了防止风化和变软及时进行覆盖。

5.4.5质量控制措施
1. 对锚杆、锚索、钢筋、水泥等外购材料进行符合检查频率的验证检查，不合格者不得进场，不得使用。

2. 对喷砼用砂、豆石等地质定时进行检查试验，信息及时反馈现场，使地材质量始终受控。

3. 对施工人员进行定期不定期培训，提高素质、提高工作质量，保证工序质量，保证产品质量。

4. 及时对机械设备进行检修、保养和维护，保证其技术性能满足施工质量需要；及时对试验仪器进行率定、校核，确保试验结果真实可靠，以有效地指
导施工。

5. 认真研究施工环境，对施工质量、安全等方面存在的不利因素及时进行分析、论证、解决，将隐患消灭于萌芽状态。

5. 建立工序质量目标责任制，奖优罚劣。

上序为下序之产品，不合格者下序不接受，由上序进行返工处理并受罚，锚杆（索）交孔、成型锚索体移交等为重点交接工序。

7. 建立健全质量安全保障体系，严格按照质量“三检制”加大检查力度，确保边坡支护施工质量、安全全过程处于受控状态。

5.4.6爆破飞石防护措施
为了防止爆破飞石对其它构造物造成破坏（特别是开挖交面与砼浇筑的影响），必需采取防护措施。

1. 合理选择爆破参数。

2. 在爆破区进行覆盖，如用草袋子竹笆进行覆盖。

3.对要保护的部位用木板加以防护。

5.4.7路基施工和交通安全措施
5.4.7.1在施工路段设立醒目的标示牌，提醒司机在施工路段减速慢行；在施工关键路段设立围栏，防止地方车辆和行人突然闯入施工现场，保证施工质量和行人车辆安全。

5.4.7.2在事故多发地段和交通道路狭窄地带派专人疏通交通，避免人身伤亡事故发生。

5.4.7.3在警示牌和围栏位置必须设置一定的照明设施，保证夜间行车司机能及时了解交通状况，以免误入造成不必要的损失。

5.4.8路基变更与路基质量控制及检测
5.4.8.1路基变更
为了保证工程质量，不影响路基施工进度，当遇到以下情况时应提前及时向监理工程师提出变更处理意向，通过现场勘察，经监理工程师同意后，即可进入变更程序。

当路基处于低洼地带、池塘位置时，路基基底含水量超大，其地基承载力难以满足技术要求，可采用换填土、抛石挤淤、掺拌石灰的方法进行地基处理。

经监理工程师同意后，应积极配合监理工程师做好地形图、断面图的测绘及计算工作。

之后编制变更报告，按监理工程师审批的变更方案组织施工。

5.4.8.2路基质量控制与检测
1路基质量控制
（1）要保证路基填筑质量，首先应该使用合格的填筑材料，在现场施工过程中就本合同而言，禁止使用如下土料：
a、沼泽土、淤泥、冻土、生活垃圾、建筑垃圾。

b、含有树根和易腐朽物质的土。

c、有机含量大于5%的土。

d、液限大于50%、塑性指数大于26的土。

e、未经试验和监理工程师认可的膨胀土和微膨胀土。

（2）在填筑施工过程中，应严格遵守《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95），并按照碾压试验所确定的施工工艺和方法进行施工，禁止出现以下情况。

a、擅自调整施工工艺，使用未经试验的碾压机具。

b、土料土质发生变化时，仍使用以前的击实标准。

c、土料无法达到规定的压实度要求，仍坚持使用。

2路基质量检测
路基质量检测是通过测量、试验和外观评定实现的，在路基填筑质量检测过程中，应牢牢抓住这三个环节，确保路基填筑质量稳定。

（1）测量校核
每层填筑作业完成后，测量人员测量路基中线、边线、高程，并绘制示意图，看其误差及偏位是否在规范允许的范围之内，符合要求后可作为路基验收的依据。

（2）试验检测
路基填筑压实度检测采用环刀法或灌砂法进行，其试验操作应严格按《公路土工试验规程》（JTJ051-93）执行，其检验频率应符合技术规范表203-1的要求。

满足要求后，可作为路基验收的依据，若压实度小于规范要求，应采用补救措施，直至压实度达到规范要求为止。

（3）外观评定
按照技术规范要求，质检人员每200m用三米直尺检测4处，连续3尺，看平整度的最大差值是否小于15mm，同时看路基表面是否平整、密实，曲线是否圆滑，边线是否顺直，边坡坡面是否平顺稳定，若符合规范要求，即可作为路基验收的依据。

5.5资源配置
5.5.1施工机械需用量
根据施工强度要求和小峡工地现有设备能力配置需用量，计算依据：
1. 开挖强度：土石方开挖18万m3/月。

为了保证开挖进度，防止由于其它因素拖延工期而影响开挖工期，开挖设备按20万m³/月开挖强度配置。

2. 月有效天数：节假日实行轮休制，考虑气象条件等影响因素，按27天/月计。

3. 机械生产能力；参照机械设备性能结合实际生产水平综合拟定如下：
1.5方反铲：石方：400m3/台班
2.5万m3/月
土方：500m3/台班 4.0万m3/月
Φ75~Φ110钻机： 120m/台班 3.0万m3/月
10～15t自卸汽车： 150 m3/台班 9000m3/月
手风钻： 25m3/台班 1500 m3/月
施工机械设备配置见表5-10。

5.5.2劳动力需用量
本标段开挖工程共需主要劳动力：共260人，其中机械工70人，司机80人，钻工45人，炮工9人，水泵工6人，普工50人。

5.5.3主要材料需用量
本标段主要材料用量见表5-11。

施工机械设备配置表
表5-10
主要材料汇总表
表5-11。