路基开挖技术交底

新建福州至平潭铁路FPZQ-4标（路基工程）路堑开挖技术交底中铁十三局集团福平铁路FPZQ-4标项目经理部2013年12月18日

技术交底书编号工程名称路基工程接收单位路基架子队交底内容路堑开挖交底日期交底目的：为了规范福平铁路路基工程路堑开挖施工的工艺，明确路堑开挖施工的要求，保证路堑的开挖质量，对路基架子队做如下交底。交底内容：施工工艺路基开挖工程施工顺序：施工准备→系统排水→路堑开挖→整理坡面→边坡加固、防护→修整路槽顶面→路基成形。图1：路堑开挖施工工艺流程图1、施工准备：⑴现场核对：①路堑开挖施工前应核对地质资料，开挖后如发现与地质资料不对时，及时上报项目部处理。②工程开工前，根据现场对进行设计文件进行核对。仔细查明地上、地下有无管线，提前拆除。⑵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。并在开挖前检查坡顶、坡面，对危石、裂缝和其他不稳定的情况必须妥善处理。⑶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。⑷测量放样根据复测的线路中线放出开挖边线桩，放线时应定位准确，两侧各预留一定宽度不开挖，待开挖后进行人工刷坡。⑸清理表层路堑开挖前，进行清表，即清除树根、杂草和表层覆盖土（石质地段），避免其混入填料中。系统排水：⑴路堑施工前应做好堑顶截排水，堑顶为土质或软弱夹层的岩石时，天沟应及时铺砌。⑵开挖区应保持排水系统通畅，临时排水设施宜于永久性排水设施相结合，并与原有排水系统相适宜。⑶排水不应损害路基及附近建筑物地基、道路和农田，并不应引起淤积和冲刷。⑷影响边坡的地面水和地下水应及时引排，施工过程中路堑开挖表面应设排水坡，以利排水。开挖的路基面不应积水。3路堑开挖在开挖深度小的挖方路段开挖采取纵向开挖法，即自上而下分层开挖，不得乱挖或超挖，严禁掏底开挖。在挖方高度较高的路堑施工路段，采用分层开挖，当整个断面内开挖速度不一致时，为加快施工进度在不同的高度分为几个台阶同时开挖，但要注意每层留够足够的施工宽度和临时排水设施保证施工机械和人员的安全。开挖时如发现土层性质有变化时，及时上报项目部修改施工方案及挖方边坡，并及时报监理工程师批准。根据开挖地段的路基中线，标高和横断面，精确定出开挖边线，用浅白灰划出开口线。路基开挖逐层施工，土方开挖以挖掘机配自卸式汽车进行挖运。当移挖做填时，需要根据所挖土石方的比例按照图纸路基填筑土石方比例进行有效地调配，保证开挖土石方能规范的用于本分部路基填筑。开挖弃方在指定的弃土场进行弃置，注意若弃土场不能满足弃方要求时，及时上报项目部尽早重新选择弃土位置并修改相应施工方案报监理工程师批准，但弃土场的位置不能选在沿江、沿山坡和其它图纸规定不能横向弃置废方的开挖路段。开挖中派专人指挥施工。土方开挖的注意事项：开挖中要注意保证路基宽度，每开挖2～5米左右恢复中桩，检测开挖位置左、中、右三个位置的标高和宽度。开挖中应采取措施保护边坡稳定，开挖至边坡线前应预留一定宽度，保证刷坡过程中设计边坡线以外的土层不受扰动。同时要注意边坡的整修，避免边坡不平顺。挖方高程应按照设计高程开挖，避免超挖，开挖至零填、路堑路床部分，应尽快进行路床施工，若不能及时进行，宜在设计路床顶高程以上预留至少30cm厚的保护层。若在路基挖方施工过程中发现软弱夹层及断裂层，或实际地质与设计不符时，应及时报告项目部，以便及时变更，加强防护，防止滑坡。若挖方路床以下有土质不良时，及时上报项目部处理，将按图纸所示或监理工程师指示的深度和范围，采取挖除、换填或其它措施进行处理并压实。挖方路基施工遇到地下水时，采取排导措施将水引入路基排水沟，不得随意堵塞泉眼。深路堑施工要做好土石方开挖与支挡及边坡加固工的有机结合和协调，坚持“分级开挖、分级支护”的原则，自上而下，开挖一级，加固防护一级，严禁一挖到底再进行支挡及边坡防护。墙背开挖临时边坡较高地段或土层及岩体破碎地段，应分段跳槽开挖，并加强施工期间防排水处理，及时施工墙身。临时开挖边坡尽可能与墙背保持一致，临时边坡如超挖、局部坍塌、掉块等，应采取不低于挡墙设计指标的材料回填。4整理坡面（刷坡）每开挖一级后，路堑边坡需要及时修整，在施工机械完成边坡开挖后，要采取必要的人工修整。根据开挖地段的路基中线，标高，横断面和坡率，精确测量出边坡线，每10m边坡范围插杆挂线，用铲、锄等工具削平光滑的边坡。5边坡加固、防护坡面整理后，及时进行防护工程，按照图纸要求，及时防护。当防护不能紧跟开挖进行，要暂时留一定厚度的保护层，待做护坡时再刷坡。6修整路槽顶面接近堑底时，按设计横断面放线，开挖修整压实，并挖好侧沟，疏通排水。当路堑挖到设计标高时，应进行检测，检测不合格应进行改良、换填或加固处理，直至合格为止。检测合格后应尽快进行基床施工。路堑基床表层填筑0.5m的级配碎石，下部换填0.1m的中粗砂内夹铺一层复合土工膜。硬质岩路堑地段，基床不换填，将路基面做成向外倾斜4%的横向排水坡，对凹凸不平处，以C25混凝土找平。石方路堑开挖1、石质路堑开挖爆破爆破施工工艺流程图爆破施工工艺流程图见图2。图2：爆破施工工艺流程图（2）石质路堑施工应符合下列规定：①开挖石方应根据岩石的类别、风化程度和节理发育程度等，确定开挖方法。禁止使用大爆破施工方法，石方爆破开挖路基应以光面爆破、预裂爆破技术为主，软弱松散岩质路堑，宜采用分层开挖、分层防护和坡脚预加固技术。②爆破施工宜按以下顺序控制：测量标定炮孔位置、钻孔、炮孔检查、爆破器材准备、装药、连接爆破网络、布设安全岗哨、炮孔堵塞、爆破覆盖、起爆信号、起爆、消除瞎炮、处理危石、解除警戒、石方清运、爆破效果分析及资料记录。③挖方边坡应从开挖线往下分级清刷边坡，下挖2～3m时，应对新开挖边坡刷坡，对于软质岩石边坡可用人工或机械清刷，对于坚石和次坚石，可使用炮眼法、裸露药包法爆破清刷边坡，同时清除危石、松石。清刷后的石质路堑边坡，不应陡于设计规定。④每次爆破完毕后，组织人员和机械进行爆破石方的清运，测量标高，高出设计标高的要进行铲除，直到符合设计要求为止。低于标高的要应采用级配碎石填筑，碾压到施工规范的压实度，达到设计标高为止。边坡的修整，边坡表面的破碎岩石要全部清除掉，按设计要求进行刷坡。开挖排水沟。⑤石质路床底面有地下水时，可设置渗沟进行排导，渗沟应按规定修筑，满足排水的要求。⑥不用爆破石碴应运至指定地，按规定处理。（3）爆破施工控制要点①收集现场的各种数据，加以分析，对各种爆破方式进行比较制定最优方案。②对爆破所需的各种器材进行严格的检查，必须要有出厂合格证书，方可使用。③所有的爆破施工技术人员和现场操作人员必须进行上岗培训，并取得资格证书方可进行爆破作业。④对起爆顺序和起爆方式要进行多次分析和比较，以达到最佳效果。在现场施工时，起爆网络要严格按要求和规范进行连接，在使用电雷管和导爆索之前要进行检测，无问题后才能使用。⑤加强对装药过程的控制：严格按设计药量来控制，不能少装或多装，间隔段填筑物要均匀，按岩石粉的自然密度来装，不能捣实，堵塞的长度要按要求操作。⑥在爆破前要检查起爆网络，无问题后方可施爆。⑦作好防潮和防水措施。（4）施工控制①天沟、边沟及截、排水设施，应按设计图放样施工。截、排水沟的排泄不得对路基产生危害。②上边坡不得有松石，路基边线直顺，曲线圆滑。③石质路堑边坡开挖应采用光面爆破或预裂爆破，上边坡不得有松石，竖孔炮眼残留率不低于85%，坡面半孔率硬岩不小于80%，中硬岩不小于60%，软岩不小于30%，边坡坡率不得陡于设计，要求坡面平整，凹凸差小于±150mm，坡面不应有明显可见的爆振裂纹，坡面稳定、美观。2、本分部路段地表属全风化花岗岩和砂砾土，挖掘机能进行作业的，采用挖掘机与自卸汽车配合施工。3、为保证潜孔钻成孔质量，必须将表层软岩清除干净。掏槽采用深孔爆破，成孔机械为Φ90潜孔钻，靠近边坡面炮眼深度严格控制，首先由测量人员对原地表台阶位置定位，然后根据地表高程决定炮眼深度，超钻深度为0.09H。开挖深度﹤5米路段采用YT-28型风钻成孔并采用光面爆破，爆破施工时须严格控制炸药装药量并采用微差爆破及周边眼间隔装药形式，炮眼斜度根据边坡破率设置，以减小对边坡的扰动和保证边坡成型的质量。4、深路堑路段必须严格遵循“及时防护”的原则，按路基横断面分级的防护形式，按照横断面自上而下依据设计边坡，开挖一级防护一级，并对坡顶、坡面和观察桩进行观测，符合稳定性要求后，再开挖下一级。本分部段路堑一览表如下：序号起止桩号长度（m)边坡位置最大坡高（m)1DK075+737.650~DK75+855.720118.07左侧右侧21.12DK075+934.260~DK75+959.66025.4左侧153DK076+054.920~DK76+186.740131.82左侧右侧7.54DK076+576.460~DK76+725.310148.85左侧右侧16.55、深孔爆破设计1)钻爆设计原则本工程深挖方路段基本为岩质边坡，主要为微风化灰岩，岩性较硬。参照国内外同行的实际经验和我们多年的施工经验和现有的设备配套能力，结合本工程爆破环境的复杂性，优化深孔钻爆参数，确保周边建（构）筑物的安全性等具体要求编制的钻爆设计方案。2)钻爆参数的选择露天台阶深孔爆破参数参见下图：W0---底盘抵抗线m；I----装药长度m；W---最小抵抗线m；l′---炮孔超深m；a---炮孔间距m；h′-----炮孔堵塞长度m；b---排距m；d----炮孔直径mm；H---梯段高度m；B----孔边距m；L---炮孔深度m；3)钻孔直径的确定和钻孔方法根据路基边坡开挖高度、填石路基料块以及光面爆破等要求以及我项目现有的钻孔设备，特选用钻孔进尺快、倾斜及垂直度为机械本身控制、精度高的潜孔钻，选用钻头直径为Ф=90mm的钻机进行钻孔。4)钻孔方法、台阶高度H和超深l′的确定根据对现场的实地考察，选用垂直钻孔为主和倾斜钻孔为辅的钻孔方法。阶段工作开挖台阶高度为10m，在开挖台阶进行钻孔爆破时，采用Ф=90mm的钻头进行钻孔。超深l’=(0.15～0.35)Wo，对于软岩取小值。根据爆破经验公式计算简化为如下超深计算公式：l’=(0.08～0.1)H。5)底盘抵抗线WoWo=（25～40）d软岩取大值；6)炮孔间距a和b的确定孔距a=mW0式中m为炮孔密集系数，m一般取0.8～1.2；排距b=(0.8～1.0)a；7)钻孔深度L的确定由于阶段工作台阶高度H=10m，按经验公式简化的超深计算l’取0.08H。则钻孔长度:L=1.08H=10.8m；8)单位体积耗药量q的确定单位体积耗药量q与岩石特性、炸药性质、块度有关。从该地区岩石主要为花岗岩和我们多年的爆破施工经验，单位体积炸药耗量控制在0.35～0.45kg/m39)孔边距B的确定为确保穿孔设备作业安全，通常要求炮孔中心到台阶坡顶线有一定的安全距离，即孔边距B为2.5～4.5m，孔径大取大值。本设计B≥4.0m10)装药量的计算通常用体积原理计算。前排孔：Q=q·W0·H·a(kg)后排孔：Q=q·a·b·H(kg)注：注意式中W0、H、a、b长度单位以米计，单孔装药量Q以公斤计。11)装药长度I和堵塞长度hˊ及装药结构的确定装药长度I与孔径、装药密度有关，实际装药长度要小于孔深，保证足够的堵塞长度hˊ。一般堵塞长度hˊ≥1W或（20）d（d为炮孔直径）。堵塞材料要求采用带砂性的石粉、石屑或半干半湿的砂质粘土均可。装药结构：采用连续装药或在岩体破碎带与断层节理发育的交汇处采用分段装药，可以减少爆破能量的泄漏。具体见下图《装填结构示意图》。12)炮孔布设及起爆方式炮孔布设采用梅花形布孔，起爆方式采用微差挤压起爆。这种起爆方式由于待爆体自由面前存在先期爆破堆积的部分岩碴，使得压缩波部分能量得到反射，另一部分能量透射到先期的堆石体中，由于堆石体的存在使得应力波的作用时间增加，从而延缓了岩体中裂缝的形成，达到了岩石破碎的效果，同时又能减少飞石。另外，由于微差间隔时间的作用，从而使得抛散过程中的岩块又有相互碰撞的机会，得到补加的破碎使得岩石块度降低再次得到保证。微差间隔时间取50ms即进行跳段连接。炮孔布设及起爆方式具体详见下图:13)起爆网路设计由于本工程处于雷雨多发地区，故在非雷雨季节采用孔外电雷管连接引爆、非电毫秒雷管下孔的电—非电起爆网路见下图。电雷管起爆连接网路示意图雷雨季节采用非电毫秒雷管下孔、孔外采用非电雷管接力,激发笔激发的起爆网路非电毫秒雷管起爆连接网路示意图说明：1、起爆雷管反接、即与传爆方向相反；2、导爆管严禁拉扯、挤压和用脚踩踏；3、每个电雷管或毫秒非电雷管捆绑导爆管数不超过10根；4、每个电雷管与导爆管或毫秒非电雷管与导爆管须包严扎紧。6、浅孔爆破设计由于本工程主要为潜孔钻深孔钻爆为主，但台阶高度小于5m及清理根底时，采用小直径的手风钻进行钻爆。浅眼炮孔参数见下图：浅眼爆破参数示意图d--炮眼直径mm；L--炮眼深度m；W0--底盘抵抗线m；I--装药长度m；a--炮眼间距m；lˊ--炮眼超深m；b--排距m；hˊ--炮眼堵塞长度m；H--台阶高度m；1)钻眼直径采用YT—28风钻钻眼，其直径为Ф=42mm。2)最小抵抗线W0和底盘抵抗线W最小抵抗线的方向和大小应根据地形、地质因素综合考虑，稍有不慎将是产生飞石最直接的源地。浅眼爆破的底盘抵抗线，一般取W0=（25～35）d。但在施工过程中要结合工程实际情况而定。3)炮眼间距a和排距b炮眼间距a和排距b可取相等值，但需略小于W0；一般而言a=(0.8～1.2)w0b=(0.8～1.0)w04)超深lˊ一般取0.2～0.3m5)堵塞长度h堵塞长度应不得小于1W或20倍炮孔直径，材料为半干半湿的砂质粘土。6)药量的确定对于隆出地面的根底、岩坎，采用q=K松·W3·P式中：K松—松动爆破装药量单耗，取0.25～0.30kg/m3；W—最小抵抗线m；P—根据以上设计原则，不同孔深的爆破参数如表：浅孔爆破参数表1数深孔参数数深孔孔深d（mm）Wo（m）a（m）b(m)lˊ(m)K(Kg/m3)Q(kg)I(m)hˊ(m)1.0421.00.80.60.20.450.220.20.81.5421.01.00.80.20.450.50.51.02.0421.21.10.90.20.450.80.81.22.5421.21.21.00.20.451.31.31.23.0421.21.31.10.20.451.81.81.2浅孔爆破参数表2爆破参数单位台阶高度H（米）炮孔直径D=4255.566.577.5超深h=（0.08～0.1）Hm0.50.60.60.70.70.8孔深L=H+hm5.56.16.67.27.78.3底盘抵抗线W0=（25～40）Dm1.051.051.051.051.051.05炮孔密集系数m=a/W0m0.961.00.960.960.960.96炮孔间距a=（0.8～1.2）W0m1.11.11.21.21.41.4前排孔单孔装药Q=q·W0·a·HKg2.62.63.43.84.64.96装药长度I=Q/lm3.33.84.35.05.56.0堵塞长度hˊ=L-I2.22.32.32.22.22.3炮孔排距b=(0.8～1.0)am2.22.32.32.42.42.4后排孔单孔装药量Q=q·a·b·HKg2.72.73.53.94.75.1装药长度I=Q/lm3.33.94.35.05.45.8堵塞长度hˊ=W02.22.22.32.22.32.5说明1、单位耗药量前排q=0.45kg/m3；后排孔取q=0.5kg/m3。硝铵炸药装药密度4.08kg2、填塞长度h’≥W0，确保不发生冲炮和飞石。若装药偏下，可下部装药量（70～60）Q%，中间填砂，上部装药（30～40）Q%。深孔台阶爆破参数表爆破参数单位台阶高度H（米）炮孔直径D=9068101215超深h=（0.08～0.1）Hm0.60.81.01.21.5孔深L=H+hm6.68.811.013.216.5底盘抵抗线W0=（25～40）Dm2.93.33.33.33.6炮孔密集系数m=a/W0m1.01.01.01.01.0炮孔间距a=（0.8～1.2）W0m3.53.73.93.94.2前排孔单孔装药Q=q·W0·a·HKg33.0849.2868.4586.4119.07装药长度I=Q/lm3.55.37.39.312.8堵塞长度hˊ=L-Im3.13.53.73.93.7炮孔排距b=(0.8~1.0)am3.33.53.73.83.8后排孔单孔装药量Q=q·a·b·HKg34.6551.872.1591.2119.7装药长度I=Q/lm3.75.57.79.812.9堵塞长度hˊm2.93.33.33.43.6说明1、单位耗药量前排q=0.45kg/m3；后排孔取q=0.5kg/m3。硝铵炸药装药密度9.34kg/m2、填塞长度h’≥W0，确保不发生冲炮和飞石。若装药偏下，可下部装药量（70～60）Q%，中间填砂，上部装药（30～40）Q%。7）对于临近农舍、高压线附近的浅孔爆破，采用控制爆破方式，在起爆时用砂袋、钢丝网和橡胶垫或车胎帘严密防护，确保无任何飞石抛离。详见下图：质量保证措施：堑顶为斜坡时，如堑顶外斜坡存在松散易坍塌的土体或其他不良地质体，应清除或及时通知项目部报设计单位变更设计；对堑顶外易松动的落石、块石或危岩必须全部清除干净，对难以清除者应采取加固措施，及时通知项目部报设计和监理单位。在岩体破碎。土质松软或有水地段修建支挡结构，宜在旱季施工，并应集中力量，分段施工，不应长段拉开挖基。边坡超挖部分和岩层开挖的低凹不平部分，应采用C25混凝土回填。雨季施工：路堑开挖原则上要避开雨季开挖，若在雨季开挖施工，必须做好雨季施工的防护工作，如做好排水系统，分层有排水坡的形式开挖，严禁形成水坑，下雨前及时采用防水布覆盖，并疏通临时排水沟等。安全环保要求：1、爆破施工要求：⑴爆破作业及爆破器材的运输、加工必须符合相关规定。⑵城市、风景名胜区及重要工程设施附近的路堑爆破要采用控制爆破技术。⑶爆破作业须成立爆破指挥机构，设专人指挥，建立畅通的通讯网络。⑷作业人员禁止穿戴易引起静电的衣服及携带手机等物品。须由专人对杂散电流进行测试，不符合规定的须采取相应的措施。⑸爆破器材应由装炮负责人按一次需用量提取，随用随取。放炮后的剩余材料应专人检查核对后及时交还入库。⑹装药应符合下列规定：①装药前，非装药人员应撤离装药地点，装药区内禁止烟火；装药完毕，应检查记录装炮个数和地点。②不得使用金属器皿装药。③起爆药包应在现场装药时制作。⑺大雾天，黄昏和夜间不应进行爆破。确需要在夜间爆破时，应采取有效的安全措施。遇雷雨时，应停止爆破作业，并迅速撤离危险区。⑻起爆前防护工作①起爆应由值班人员监督统一指挥，起爆器手柄应始终由爆破组长一人保管。②须在设计计算的安全距离以外设置警示标志和必要的围挡，安排警戒人员，约定预警、起爆、解除警戒信号，防止无关人员进入。③对影响范围内的既有建（构）筑物和设施，以及施工机具不能撤离时应有可靠的防护。④在有车、船通过的施工地段，确定爆破时应事先与有关运输部门取得联系。⑤对爆体应采取必要的减振、覆盖防护措施。⑻瞎炮处理①应由原装药人当场处理，处理瞎炮时不得撤离警戒；遇特殊情况，经施工负责人准许后可在下次放炮或休息时处理，瞎炮位置应设明显标志，其周围5m内禁止人员通行。②炮眼中的爆破线路、导火线、导爆等检查完好时，可将