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1、成武高速公路CW2合同段路基高边坡工程施工专项方案河南省路桥建设集团有限公司成县至武都高速公路CW2合同段项目经理部2011年5月10日成县至武都高速公路CW2合同段路基高边坡专项施工方案一、工程概况：成武高速公路地处甘肃陇南市，是平凉至武都高速公路的重要路段，又是兰(州)海(口)高速和十(堰)天(水)高速公路的重要连接线，在甘肃省干线公路网中具有特殊的地位和作用。路线起点位于甘肃省成县纸坊镇，设府城立交与拟建国家高速公路十(堰)至天(水)高速公路衔接，而后途经成县支家坝，康县太石乡、平洛镇、贾家店、望关镇、佛崖乡，武都区甘泉乡、安化镇、柏林乡、马街镇，终点在武都西两水镇设枢纽立交与在建的兰(
2、州)至海(口)高速公路武都至罐子沟段相接，路线全长90.951km。本合同段为第二合同段，起点（桩号ZK4+400，YK5+120）接第一合同段终点，经成县支家坝,康县太石乡，到达本合同段终点（桩号ZK9+800，YK9+800）与第三合同段相接，路线左线长度5.4km，右线长度4.68km。主要桥隧构造物有陈家山隧道、索池特大桥、支家坝特大桥、甘沟子3号桥、甘沟子4号桥、甘沟子5号桥、西汉水1号桥、索池隧道。二、编制依据： 1、公路路基施工技术规范， 2、交通部公路工程施工安全技术规程。三、施工技术方案3.1、深挖路堑施工方案本合同段地形起伏大，切方一般深度较深，且切方集中。工作面较小，技术
3、要求高，施工环境复杂，施工难度大，必须做到精心组织，精心施工。注意事项：1、深路堑开挖除要求符合土石方开挖的要求外，在施工前应详细复查设计图纸所确定的深挖路堑地段及路堑边坡的工程地质资料，编制实施性施工方案。2、由于深挖路堑的边坡较高不易控制坡率，因此在施工前必须在坡口位置，先测量放样出坡口桩，经复核后沿坡口开挖出一条0.2m0.2m的坡口沟（若岩石裸露则采用红油漆等标注），以防施工中边坡错位。3、施工时及时做好排水工作，按设计要求开挖截水沟，尽量完成铺砌工作，拦截地面水。对易滑坡、坍塌地段，加强观测并及时作好防护措施。4、根据现场的地形，采用以下两种开挖方案：（1）、当深挖方地段沿路线纵向地
4、形相对较缓，则采用自卸汽车配合挖掘机直接开挖。沿路线方向开施工便道，便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶，为施工安全，在路线左右幅各开一条施工便道，上下汽车分道行驶。挖掘机从高至低分层分幅开挖，每层开挖深度控制在34m，每幅宽度控制在810m。具体的开挖顺序见:路堑开挖顺序图。（2）、当深挖方地段沿路线纵向地形相对较陡，汽车无法抵达时，则利用推土机将山顶降低56m，再利用挖掘机开挖；在汽车可以抵达的位置处设一工作平台，用推土机将山顶的土推至平台处，挖掘机或装载机装车。挖至挖掘机能够装车的位置后，再用第一种方法施工。无论采用那种方法，施工都必须严格控制边坡坡率，在坡口处设置明显标
5、志，以防侵线。边坡修整时预留0.3m用人工修整。每降低两层重新测量放样。在开挖过程发现土质变化较大时，应暂停施工，并及时报告监理工程师是否进行地质补勘或修改边坡坡率。5、挖至土石分界线时，经监理工程师现场确定后，按石方爆破施工。6、当挖到边坡平台位置时，采用机械整平后，在施放的坡口桩位置往下继续开挖。7、深路堑路基施工遇到雨季时，对已开挖的边坡及时用防水材料覆盖，并修建一部分临时排水设施，防止边坡被冲刷。3.1.1土石方调配本合同段施工线路较长，施工场地窄，土石方调配数量大。在施工前，制定好合理可行的土方调配方案，根据调配方案配置好施工机械和施工顺序。施工时能在本工段内解决的，尽量在本段内解决
6、，尽量减少土方运距，避免大量的借方及弃方。土石方调配按以下原则进行：（1）挖方和填方基本达到平衡，尽量减少重复倒运。（2）在满足填土质量的要求下进行经济调配，做到挖方量和运距的乘积最小，即总运输量最小。（3）选择恰当的调配方向和运输线路，避免对流和倒流，便利机具调配和机械化施工。根据地形图和路线纵断面图计算出各段土石方具体数量，并据此绘制土石方调配图，报监理审批。3.2石方爆破施工本合同段开挖断面有二种典型断面，即半挖半填断面的开挖和全挖断面的开挖，对这二种典型施工路段，给予全挖断面以爆破方案设计。3.2.1、爆破总体方案：根据不同施工断面及岩性情况，并充分考虑工效及安全制定爆破方案见:石方爆
7、破总体设计方案。石方爆破总体设计方案项目类型半填半挖全挖断面岩性风化岩风化岩爆破总体方案浅孔爆破浅路堑浅孔爆破，深路堑深孔爆破工作面方案分层横向台阶方案分层纵向台阶方案“留靴”槽式堑沟方案爆破软岩W1.1m，a1.2mW1.1m，a1.2m参数次坚石W1.0m，a1.1mW2.6m，a2.6m凿岩机76557655及KQDl00炮孔直径38mm38mm，90mm炮孔深度2.0m2m，1112m炸药2岩石硝铵炸药2岩石炸药及铵油炸药起爆器材电毫秒雷管电毫秒雷管及导爆索 3.2.2、半挖半填开挖方案半挖半填断面开挖根据工作面情况，采用横向台阶爆破法、纵向台阶爆破法以及边坡的光面爆破方案：1、分层横
8、向台阶爆破法分层横向台阶爆破方案适用于挖方较窄处，且对飞石要求严格控制地段。爆破布眼方案见:分层横向台阶布眼图。2、分层纵向台阶爆破法分层纵向台阶爆破方案适合于地势较平缓，离公路、河流较远路段，爆破布眼方案见：分层纵向台阶布眼图。3、边坡开挖按设计边坡度采用光面爆破开挖，孔径d=38mm，炮眼间距a=500mm，光面厚度W=600mm，装药量0.200.30kg/m，布眼图见:光面爆破布眼图。3.3、深挖路堑开挖方案3.3.1、施工顺序深挖路堑路段总体施工顺序见:深挖路堑总体施工顺序图。首先沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟（图中I部分）；然后再爆破剩余部份（图中II部分），即所谓“留靴”爆破见
9、:（“留靴”爆破最终效果图），以阻止路基上部山体爆破岩石向下滚落。爆破II部分岩体时，采用微差控制爆破形式以控制爆破抛石方向。3.3.2、I部分岩体爆破参数的确定（1）堑沟宽度如:（“留靴”爆破最终效果图），考虑便于汽车装运、钻孔设备操作、爆破网络设计等因素，挖掘成10m宽的堑沟。（2）炮孔直径d如图：（爆破参数示意图），凿岩设备采用KQDl00潜孔钻，开挖爆破与预裂爆破穿孔设备最好一致，以利于现场操作，拟采用d90mm，w2.6m，a2.6m。（3）布孔方式及微差间隔的确定，布孔形式采用等三角形布置，以利于炸药能量均匀作用于岩石，实现理想的破碎效果，起爆顺序依次为0l234，如：I部分岩体爆
10、破孔起爆顺序图，首先起爆的炮孔位于上部山坡一侧，以控制爆堆前移方向，改善破碎效果，降低爆破震动。采用我国生产的毫秒微差雷管，排间时间间隔采用25ms。3.3.3、II部分岩体施工顺序由于地形对爆破施工的影响，钻孔机具，施爆顺序必须考虑山体的坡度，II部分总体爆破施工顺序见：II部分岩体台阶爆破顺序图，由上到下依次为1-2-3，每一部分又分为压碴爆破和预裂爆破。3.4、边坡控制方案为确保边坡的稳定，不产生超过和欠挖，边坡采用光面爆破。在节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。为获得良好的光面效果，宜采用低密度、高体积威力炸药，以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间，使爆破作
11、用呈准静态状态，拟采用国产2岩石专用光爆炸药，以获得预期效果。3.4.1、光面爆破参数的确定参照国内外岩石光面爆破施工经验，光面炮孔参数确定如下：（1）最小抵抗线W：W（0.50.8）H1.01.6 m本工程中取W1.5m，式中H为阶梯高度，此时取2.0 m。（2）炮孔间距：abW（0.60.8）1.50.91.2 m，本工程取a1.1 m（3）光面炮孔装药量：Qqaw0.61.51.10.99 kg/m式中q一松动爆破单位炸药消耗量，取0.6kg/m3光面爆破示意图见：光面爆破示意图。3.4.2、光面爆破装药结构（1）、药包制作：为保证在光面爆破时，不使药包冲击破碎炮孔壁，有必要在现场施工中
12、采取措施使药包位于炮孔中心，见：光面爆破装药结构图。将药卷捆绑于竹杆上，各药卷间用导爆索相连，药包一端绑上起爆雷管即成。操作时将药包置于孔内，上部填塞好。（2）、堵塞：良好的堵塞要保证高压爆炸气体不泄露所必须的堵塞长度，取炮孔直径的1220倍，现场根据孔间距和光面厚度适当调整。3.4.3、预裂爆破参数炮孔间距根据国内外经验取a=1.0m，装药密集系数取为3.5，装药量为：Q2.750.53r0.38 2.7512000.53450.38500g/m式中：一岩石权限抗压强度，取1200kgcm2； r一炮眼半径45mm。预裂爆破装药结构与光面爆破相同，但预裂缝一定要比主爆区超长4.59m，比主爆
13、孔提前75150ms起爆，硬岩取小值，松软岩石取大值。3.5、爆破块度控制因石方爆破后部分作为填方材料，爆破块度要求控制在1035cm，为了达到良好的块度要求，可采取如下措施：1、根据实际岩性情况，不断优化炮孔参数；2、采取压碴挤压爆破，即在施爆岩体前面依次留下24m厚前次爆破的岩碴，这样有利于阻止施爆岩体前移和促使岩体充分破碎，见：压渣爆破最终效果图。3、采用孔内微差爆破技术，可加强孔底爆破作用，改善爆破效果，并且减震效果好。4、工作面开阔地带，可采用格式布孔，对角微差起爆，其布眼方式、起爆顺序见：格式布眼、对角微差起爆顺序图。这种起爆方式，岩石抛掷距离双排间微差减少30左右，大块率可下降到
14、o.9并可大幅度降低地震效应。3.6、爆破安全3.6.1、爆破震动根据爆破安全规程规定：对于一般砖房，非抗震的大型砖砌块建筑物，震速V230m/s，建筑物距爆破点不小于50m，以此计算：VK（3Q/R）a。式中：Q一最大装药量(kg)； R一距爆源中心距离(m)； K一与介质特性有关系数，取为180； a一与地形，地质等有关系数，取为1.8；由上述公式计算得Q136kg，可见，对于50m外的一般建筑物，当某段起爆药量达136kg时，不会产生震动破坏。又由于爆源位于地势高处，待保护建筑物位于山脚，实际的爆破震动要比计算允许值低得多，因而本工程爆破震动不是主危害。3.6.2、爆破飞石爆破场地位于山
15、坡上，极易产生爆破飞石，对于飞石距离的计算公式，我国常用经验公式：R=20Kn2w=201.50.7522.4=40.5m式中：K一安全系数，与地形、风向等有关，取1.5； n一爆破作用指数，松动爆破时取n0.75； W一抵抗线，取W=2.4m；可见，爆破飞石在一般地段在控制范围内，但在某些要求高的路段还未达到要求，还必须采取如下措施：（1）采用“V”型工作面；（2）预留隔墙和“留靴”等方式；（3）高压线下石方爆破，采用松动爆破并用茅柴覆盖，防止飞石；（4）山坡下部（河道上方）做好挡墙，阻挡滚石落入河道；（5）施爆过程，根据具体情况调整药量和布孔参数，保征良好的堵塞质量，结合微差及压碴爆破，保证岩石产生松动破碎，而非抛掷爆破。3.7、爆破工作面组织根据本合同段路基开挖高
