七章路基土石方工程施工.docx

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七章路基土石方工程施工

第七章路基土石方开挖与回填

1、简况

本标段工程道路属新建工程，起点位于乌拉斯台沟沟口上游，衔接电站的对外公路的终点，终点为大坝填筑1693.0m平台，线路全长约2.6km，其中，明线长度为1880m，两座隧道长度为720km。

根据施工蓝图，道路：

K0+000～K1+000设计路面宽度7.0m，路基宽8.5m；K1+000～K2+600设计路面宽度9.0m，路基宽10.5m；土方明挖总量为232909m3，石方明挖总量为374680m3（不包括1#和2#洞进出口洞脸开挖），路基填筑84831m3。

根据招标技术文件，为前期进场施工的需要，本标段需修建的1条临河临时施工便道布置详见附图:

WJ-GH-JT-01《施工总平面布置图》。

2#临河临时施工便道位于左岸低线路2号交通洞外侧，全长470m，填筑路面高程1675.5m，填方约9万m3。

在临时便道桩号：

k0+140m～k0+400m范围填筑坡脚钢筋笼390个（钢筋笼规格1m×1m×2m，平均水深以3m计）。

施工内容主要为路基挖方、路基填方及一条临河施工便道等有关作业。

2、施工布置

2.1风、水、电布置

施工供风主要考虑开挖施工采用的手风钻、快速钻等钻孔设备的风量需求，英格索兰潜孔钻自带供风系统，不再考虑。

施工供风根据道路路基开挖的施工特性，以灵活机动为原则，考虑采用13m3/min、21m3/min等移动式柴油空压机就近进行供风。

本工程用电主要为土石方开挖用电及照明用电。

施工前期主要采用柴油发电机供电，后期采用系统电源供电（2012年5月31日发包人将电源供至施工区域）。

施工供水主要考虑石方开挖及路基填筑施工用水。

根据开挖区和填筑区分布情况，在河道抽取供水可行，且供水要求较集中的施工区域，考虑从河道抽水，进行集中供水。

零星供水部位，采用洒水车结合临时水箱供水或直接洒水。

2.2道路布置

根据现场实际地形和开挖工作面规划情况，现场布置4条施工便道，详见WJ-GH-JT-4-07《路基土石方工程施工道路布置示意图》，分别如下：

R1施工便道：

由1#沿河临时便道末端（现场勘察时发包人已提供的合同外临河临时便道）至1#洞出口，重车通行，坡度不大于13%；

R2施工便道：

场内公路起点K0+000至1号洞进口及道路K0+200桩号开口线位置，前期用于反铲、推土机等重机设备进入K0+110~K0+445段工作面开口线位置进行作业，后期用于重车等设备出渣通行（即道路段桩号K0+000~K0+380，平均坡度8%，最大坡度不超过13%）；

R3施工便道：

延R1施工便道终点至生活营区，车辆通行；

R4施工便道：

由R3施工便道终点至2号洞进口道路K2+225开口线位置，用于反铲、推土机等重机设备进入K2+225~K2+320段工作面开口线位置进行作业。

3、施工难点、特点及对策

根据招标文件，结合现场察看，路基土石方工程主要存在以下特点及难点：

道路起始挖方段K0+110~K0+445开挖量大，且地形岸坡陡峻，坡度一般40°~60°，局部近直立。

沿线施工便道（重车通行）很难布置，临时道路修筑工程量也很大。

为此，本公司经现场仔细勘察，临时道路尽量沿山坡地形和已有便道进行布置，进一步优化施工道路路线，以最大限度地减小道路修筑工程量。

4、施工规划及总流程

4.1施工规划

本标段的土石方开挖及填筑根据实际地形及施工道路布置情况，场内公路施工规划如下：

第一工作段：

场内道路起点至1号洞进口（k0+000~k0+445）；

第二工作段：

1号洞出口k0+915至号2#洞进口k2+320。

2#洞出口剩余K2+586.5~K2+600，可跟据2#洞出口洞脸开挖同步进行，各个施工段施工前，利用反铲、手风钻、快速钻及小型供风设备等先进行顶部开口线的开挖，形成顶部开口线工作面。

（1）开挖工作面规划

根据开挖工程量及施工强度情况，各施工段开挖工作面规划如下：

第一施工段规划两个钻爆工作面。

K0+110～K0+200及K0+200～K0+445段工作面重机设备均由R2进场道路进场。

进场后首先采用反铲、手风钻、快速钻等沿开口线进行开挖，形成作业平台后，采用潜孔钻钻孔，爆破后利用反铲、推土机将路基凹槽以上开挖料翻渣至坡脚，而后用自卸车运输至填方段K0+000～K0+110，多余开挖料弃于1＃弃渣场；凹槽开挖料待R2施工便道具备出渣条件后开展两个工作面挖装运，即:

一条运输道由K0+110位置沿路基开始挖运，另一条经R2施工便道采用反铲挖装，自卸车运输至1＃弃渣场。

第二施工段位于1号洞出口至2号洞进口段，规划两个工作面，第一个工作面重机设备由R1施工便道进场至1号洞出口，从1号洞出口起点k0+915至2号洞进口形成挖装运流水作业，挖方料用于填筑填方区K1+179~K1+322及K1+830~K1+940段，多余挖方料弃于3#弃渣场；第二个工作面重机设备由R4施工便道进场，进场后，首先采用反铲、手风钻、快速钻等沿开口线进行开挖，形成作业平台后，采用潜孔钻钻孔，爆破后利用反铲挖装，自卸车运输用于填筑2#临河施工便道及填方区K2+120~K2+225，多余开挖料弃于4＃弃渣场。

（2）填筑工作面规划

填筑工作面主要位于道路起点K0+000~K0+110、涵洞部位K2+120~K2+225，及K1+179~K1+322、K1+830~K1+940两处陡坎部位：

K0+000~K0+110段填筑采用第一施工段内开挖料运输就近填筑；

K1+179~K1+322及K1+830~K1+940两处陡坎部位利用挖掘机挖甩，装载机配合整平后碾压填筑；

涵洞部位K2+120~K2+225冲沟填筑利用就近开挖料进行填筑；

场内道路其它路基填筑工作量较少，在填筑工作面形成后施工。

4.2施工总流程

路基土石方施工总流程详见图7-1《路基土石方施工总流程图》。

图7-1　　　路基土石方施工总流程图

5、施工准备

5.1施工测量

5.1.1技术要求

（1）在开工之前进行现场恢复和固定路线。

其内容包括道路导线、中线的复测，水准点的复测与增设，横断面的测量与绘制等。

（2）对所有的测量进行记录并整理这些资料。

每段测量完成后，测量记录本及成果资料由测量员及其主管技术人员共同签字，送交监理工程师核查。

（3）在监理工程师核查全部或任何一部分工程的测量成果时，无偿提供设备及辅助人员。

（4）在监理工程师核准测量成果后，应按图纸要求现场设置路基用地界桩和坡脚、路堑堑顶、截水沟、边沟、护坡道、取土坑、弃土堆等的具体位置桩，标明其轮廓，报请监理工程师检查批准。

（5）施工测量的精度应符合《公路勘测规范》（JTJ061-99）的要求。

施工放样还应符合《公路路基施工技术规范》（JTJ033—95）的规定。

5.1.2测量方法

（1）中线复测

复测各路段路线各点，固定各路段路线的控制点，如路线起讫点、交点、转点、曲线和缓和段的起讫点，以及加桩点；复测并固定为间接测量所布置的主要控制桩，如三角点、导线点等；复核路线的长度。

当路线的控制桩在施工中有被挖掉或埋掉的可能时，应视地形条件和地物情况，采用有效的固定方法；施工中应尽量保护所有桩志，当无法保留时，应另用桩志移钉于路基范围之外，为避免返工，在施工期间应根据固定桩随时恢复原桩（尤其是高填深挖地段），并检查其是否符合原设计规范。

如遇局部改线或事后发现丈量错误，均应作断链处理，设置断链桩，并注明前后里程关系及长（短）链距离，并在设计图的相应部位注明断链距离和桩号。

（2）路线高程复测与水准点的增设

中线复测后，应进行标平和中平测量，以复核原水准基点和中桩地面标高，并测定增设的临时水准基点标高和加桩的地面标高；沿路线水准基点的距离，根据施工需要或地形条件增设临时水准基点，临时水准基点的标高，应符合精度要求；如发现个别水准基点有受施工影响（如开挖、行车等）的可能时，应将其移出影响范围之外，其标高应与原水准基点相闭合；水准基点应设在便于观测和寻找的不易风化的基岩上，或永久性建筑物等牢固的地方，也可按有关规程设在埋入原状土中的木桩或混凝土桩上。

（3）横断面的检查与补测

在路基施工前，应详细检查、核对横断面，如有怀疑或发现错误时，应进行复测。

在加桩处，应补测横断面。

横断面检查与补测时，注意正确掌握其方向：

直线段为与路中线垂直的方向，曲线段为垂直于所测点的切线方向。

（4）路基放样

在路基开工前，应根据路线中桩，设计图定出路基边缘、路堤坡脚及路堑堑顶等的具体位置，以便定出路基轮廓，方便于施工和检查。

路基边桩可根据横断面图，在实地丈量；也可根据填挖高度计算。

坡地上宜采用渐近法放边桩。

在放样中须考虑预加沉落度，并在施工中随时检查坡度的正确性。

边沟、截水沟、排水沟放样时，宜先做成样板架，以便随时掌握规范，进行检查；也可每隔20m左右，在沟内外边缘钉木桩并注明里程及挖深。

5.2调查与实验

（1）路基施工前，对施工范围内的地质、水文、障碍物、文物古迹及各种管线等情况进行详细调查。

（2）对图纸所示的挖方、借土场的路堤填料取有代表性的土样进行实验，实验方法按《公路土工实验规程》（JTGE40-2007）执行。

实验工程如下：

①液限、塑限、塑性指数、天然稠度。

②颗粒大小分析实验。

③含水量实验。

④密度实验。

⑤相对密度实验。

⑥土的击实实验。

⑦土的承载比实验（CBR值）。

⑧有机质含量及易溶盐含量实验。

（3）将调查与实验结果以书面形式报告监理工程师备案。

如所调查与实验的结果与图纸资料不符时，应提出解决方案报监理工程师审批。

否则，路基不得施工。

5.3防水、排水

（1）在路基工程施工期间，为防止工程及其它设施受冲刷或造成淤积，应修建临时排水设施，以保持施工场地处于良好的排水状态。

（2）临时排水设施应与永久性排水设施相结合。

施工场地流水不得污染自然水源，也不应引起淤积、阻塞和冲刷。

（3）施工时，不论挖方或填方，均应做到各施工层表面不积水，因此，各施工层应随时保持一定的泄水横坡或纵向排水通道。

挖方路基顶面或填方基底含水量过大时，应采取措施降低其含水量。

（4）临时排水设施及排水方案应报请监理工程师检查验收。

5.4清理场地

（1）路基用地范围内的树木、灌木丛等在施工前采用人工配合机械设备砍伐或移植，砍伐的树木应堆放在路基用地之外，并妥善处理。

（2）路基用地范围内的垃圾、有机物残碴及原地面以下至少100~300mm内的草皮、农作物的根系和表土采用机械予以清除，并且堆放在弃土场内。

场地清理完成后全面进行填前碾压，使其密实度达到规定的要求。

（3）路基用地范围及取土场范围内的树根采用人工配合机械设备进行全部挖除，并将路基用地范围内的坑穴填平夯实。

6、挖方路基施工

6.1基本要求

（1）在路基挖方开工前至少7天，将开挖工程断面图报监理工程师批准，否则不得开挖。

（2）所有挖方作业均应符合图纸和《公路路基施工技术规范》（JTJ033—95）的有关规定，并应按监理工程师的要求施工。

（3）挖方作业应保持边坡的稳定，不得对邻近的各种结构物及设施产生损坏或干扰。

（4）在开挖中出现石方时，应测量土石分界线，经监理工程师鉴定认可后，分层进行开挖。

（5）在整个施工期间，必须始终保证路基排水畅通。

6.2土方开挖

6.2.1施工要求

（1）土方开挖应按图纸要求自上而下的进行，不得乱挖或超挖。

无论工程量多大，土层多深，均严禁用爆破法施工或掏洞取土。

（2）开挖中如发现土层性质有变化时，应修改施工方案及挖方边坡，并及时报监理工程师批准。

（3）如果在指定的弃土场不能满足弃方要求时，应尽早重新选择弃土位置并相应修改施工方案报监理工程师批准。

（4）沿溪及沿山坡和其他按图纸规定不能横向弃置废方的开挖路段，必须严格在指定的弃土场弃方。

（5）必须注意对图纸未示出的地下管道、缆线、文物古迹和其他结构物的保护。

开挖中一旦发现上述结构物应立即报告监理工程师，且应停止作业并保护现场听候处理。

（6）土方地段的路床顶面标高，应考虑因压实而产生的下沉量，其值由实验确定。

路床顶面以下300mm的压实度，或路床顶面以下换土超过300mm时，其压实度均应不小于95％。

应按《公路土工实验规程》（JTGE40-2007）重型击实法进行检验，如不符合要求，应进一步压实或采取其他措施进行处理，使之达到规定的压实度。

（7）当因气候条件使挖出的材料无法按照设计要求用于填筑路基和压实时，应停止开挖，直到气候条件转好。

6.2.2施工方法

土方开挖本着自上而下逐层开挖的原则进行。

设计土方开挖之前按设计图纸进行测量放样，测量开口线位置。

施工初期，出碴道路形成前，由施工便道进入各工作面后，先采用反铲、推土机等设备沿顶部开口线自上而下分层进行土方剥离，分层厚度为2m~4m。

随着向下开挖和工作面的拓宽，逐步形成通车道路后，采用反铲进行挖装，20t自卸车运输至填方段及指定弃碴场。

在路基面土方开挖厚度较薄的部位，利用推土机进行开挖集料后进行挖装运输。

开挖超过10m则应增设马道。

机械开挖土方时，实际施工的边坡坡度与设计边坡适当留有修坡富余量，剩余余量采用反铲修整至设计边坡线。

6.3石方开挖

6.3.1施工要求

（1）应根据地形、地质、开挖断面及施工机械配备等情况，采用能保证边坡稳定的方法施工。

（2）石方爆破作业应以小型及松动爆破为主，严禁过量爆破，并应在事前14天制定出计划和措施报监理工程师批准。

未经监理工程师批准，不得采用大爆破施工。

当确实需进行大面积爆破施工时，应严格按《公路路基施工技术规范》（JTJ033—95）第6.3.14条规定编制技术设计文件，并于爆破施工前15天交监理工程师审批。

（3）应就爆破器材的存放地点、数量、警卫、收发、安全措施及必要的工艺图纸编制报告，并应在爆破器材进入工地前10天报监理工程师审批，同时将运入路线和时间报有关经管部门批准，待取得通行证后方可将爆破器材运入工地保管。

（4）应确定爆破的危险区，并采取有效措施防止人、畜、建筑物和其它公共设施受到危害和损坏。

在危险区的边界应设置明显的标志，建立警戒线和显示爆破时间的警戒信号，在危险区的入口或附近道路应设置标志，并派专人看守，严禁人员在爆破时进入危险区。

（5）由于爆破引起的松动岩石，必须清除。

（6）石方路堑的路床顶面标高，应符合图纸要求，高出部分应辅以人工凿平。

超挖部分应按监理工程师批准的材料回填并碾压密实稳固。

6.3.2施工方法

（1）分层规划

石方开挖应根据不同的地形地质条件采用不同的施工方法。

挖方路基石方开挖一般情况下，按设计预留马道进行分层施工。

当开口线位置及纵向坡度不能满足潜孔钻及重机施工时，采用手风钻分层开挖至满足要求。

潜孔钻深孔梯段爆破的梯段高度按照设计马道分层，一般为15m。

为了确保路基开挖面的平整度，减少超挖现象，最后一层的深孔梯段爆破底部预留2.0m的手风钻开挖层，采用手风钻一次爆破开挖。

挖方路基石方开挖分层情况详见附图：

WJ-GH-JT-08《典型路基石方开挖分层示意图》。

（2）施工方法

①钻孔爆破

根据现场地形条件，前期开挖采用手风钻钻孔爆破，开辟重机施工道路及潜孔钻施工工作面。

手风钻开挖爆破梯段高度一般为2~4m；工作面形成并具备条件后，则采用潜孔钻钻孔爆破，爆破梯段高度一般为15m；当工作面具备流水作业条件后，按照每30~50m一段进行流水作业。

底部预留的2.0m手风钻开挖层采用手风钻一次性爆破开挖。

根据现场实际情况，路堑边坡石方开挖拟采用预裂爆破方式。

炸药及起爆方式：

路堑石方开挖均采用2#岩石铵锑炸药。

爆破孔为连续装药，缓冲孔采用Φ75药卷间断装药，采用非电导爆管雷管分段连接。

预裂孔为间隔装药，采用导爆索连接，孔外采用非电导爆管雷管分段，火雷管起爆。

特别是预裂爆破，条件允许时应先行爆破，经检查预裂效果符合要求后再进行梯段爆破施工。

②出碴

当工作面未具备汽车运输条件前，在手风钻及快速钻进行开口线钻孔爆破后，采用反铲沿开口线进行翻碴，清理工作面，进行下一梯段钻孔爆破作业。

当工作面及运输便道具备汽车运输作业条件后，出碴采用反铲挖装，自卸汽车运输至指定弃碴场堆放。

采用推土机清理工作面，进行下一梯段钻孔爆破作业。

挖方路基石方开挖施工工艺及方法详见：

WJ-GH-JT-09《路基石方开挖施工工艺及方法示意图》

（3）爆破参数

典型路堑石方开挖深孔梯段爆破参数详见附图：

WJ-GH-JT-10《典型路堑石方开挖深孔梯段爆破布孔示意图》及WJ-GH-JT-11《石方路堑开挖典型起爆网络图》。

①单边路堑石方开挖深孔梯段爆破参数设计

单边路堑石方开挖深孔梯段爆破临空面好，根据现场情况，选择孔间微差或排间微差爆破网络。

边坡采用预裂爆破技术进行控制。

主爆孔与预裂孔之间采用两排缓冲孔进行过渡，确保边坡开挖质量。

单边路堑石方开挖深孔梯段爆破参数详见表7-1《单边路堑石方开挖深孔梯段爆破参数表》。

实际施工时，爆破参数需通过现场爆破实验确定，并经监理人批准后正式实施。

表7-1单边路堑石方开挖深孔梯段爆破参数表

炮孔

名称

台阶高度

（m）

孔径

（mm）

孔深

（m）

超深

（cm）

孔距

（cm）

排距

（cm）

药径

（mm）

装药长度

（cm）

堵塞长度

（cm）

单孔药量

（kg）

线密度

（kg/m）

炸药

单耗

（kg/m3）

预裂孔

15

90

15.89

0

100

100

32

1400

189

4.2

0.3

0.41

一排

缓冲

孔

15

90

15.89

0

150

200

75

1300

289

25.53

二排

缓冲

孔

15

90

15.89

0

200

250

75

1389

200

27.27

主爆

孔

15

90

16.35

46

350

350

散装

1385

250

63.4

②双边路堑石方开挖深孔梯段爆破参数设计

双边开槽爆破临空面少、受到的夹制作用大，爆破开挖时，尽量利用路槽纵向临空面，采用“V”爆破网络爆破。

边坡采用预裂爆破技术进行控制。

主爆孔与预裂孔之间采用两排缓冲孔进行过渡，确保边坡开挖质量。

双边路堑石方开挖深孔梯段爆破参数详见表7-2《双边路堑石方开挖深孔梯段爆破参数表》。

实际施工时，爆破参数需通过现场爆破实验确定，并经监理人批准后正式实施。

表7-2双边路堑石方开挖深孔梯段爆破参数表

炮孔

名称

台阶高度

（m）

孔径

（mm）

孔深

（m）

超深（cm）

孔距（cm）

排距（cm）

药径

（mm）

装药长度

（cm）

堵塞长度

（cm）

单孔装药量

（kg）

线密度

（kg/m）

炸药

单耗

（kg/m3）

预裂孔

15

90

15.66

0

80

32

1400

166

5.6

0.4

0.6

一排缓冲孔

13

90

13.57

0

155

250

75

1157

200

22.72

二排缓冲孔

11

90

11.4

0

200

250

75

940

200

18.46

主爆孔

13

90

13.35

35

300

250

散装

1085

250

46.39

③手风钻浅孔梯段爆破参数设计

路堑石方开挖的顶部整平层、底部2.0m的预留层等的开挖均采用手风钻钻孔，浅孔梯段爆破方式开挖。

手风钻浅孔梯段爆破参数详见表7-3《手风钻浅孔梯段爆破参数表》。

实际施工时，爆破参数需通过现场爆破实验确定，并经监理人批准后正式实施。

表7-3手风钻浅孔梯段爆破参数表

梯段

高度

（m）

炮眼

深度

（m）

钻孔

孔径

（mm）

钻孔

倾角

（°）

孔距

（m）

排距

（m）

装药

长度

（m）

单孔

装药量

（kg）

堵塞

长度

（m）

单耗

（kg/m3）

1.0

1.0

42

90

1.0

0.8

0.50

0.40

0.50

0.45～0.50

2.0

2.0

42

90

1.2

1.0

1.40

1.10

0.60

3.0

3.0

42

90

1.3

1.0

2.25

1.80

0.75

4.0

4.0

42

90

1.4

1.0

3.25

2.60

0.75

7、填方路基施工

7.1路堤基础开挖

对于密实稳定的路堤基础，当横坡度缓于1:

5时，仅作表面清理，当横坡度陡于1:

5时，将原地面挖成内倾台阶，台阶宽度不小于1m，并采用小型夯实机夯实。

土质路堤基础开挖以推土机、反铲为主，辅以人工自上而下进行。

开挖弃土由反铲装车，自卸汽车运至指定的弃碴场堆弃。

石方路堤基础开挖采用手风钻浅孔爆破方法施工。

爆破参数参照路堑石方开挖手风钻钻爆参数。

出碴方法与土质路堤基础开挖相同。

7.2路堤填筑

7.2.1土石方调配

起始桩号K0+000~K0+110填筑量为10966.8m3，利用开挖段K0+110~K0+445进行填筑，多余挖方弃于1#弃渣场；K1+179~K1+322填筑量为18308.7m3，利用1号洞出口开挖料进行填筑；多余开挖料弃于3#弃渣场；K1+830~K1+940填筑量为7572.3m3，利用挖方段K1+322~K1+830进行填筑，多余开挖料弃于3#弃渣场；K2+120~K2+225填筑量为23146.2m3，利用挖方段K2+225~K2+320进行填筑，多余开挖料用于填筑2#临河施工便道；其它零星填方部位就近挖可用开挖料填筑。

多余开挖料全部弃于指定弃渣场。

7.2.2填方实验

（1）填方材料的实验

在路堤填筑前，填方材料应每5000m3或在土质变化时取样，按《公路土工实验规程》（JTJ051—93）规定的方法进行颗粒分析、含水量与密实度、液限和塑限、有机质含量、承载比（CBR）实验和击实实验。

（2）填方实验路段

①在开工前15天，用路堤填料铺筑长度不小于100m（全幅路基）的实验路段，并将实验结果报监理工程师审批。

②现场实验应进行到能有效地使该种填料达到规定的压实度为止。

实验时应记录：

压实设备的类型、最佳组合方式；碾压遍数及碾压速度、工序；每层材料的松铺厚度、材料的含水量等，实验结果报经监理工程师批准后，即可作为该种填料施工控制的依据。

实验结束时，实验段若达到规定要求，可作为路基的一部分，否则，应予挖除，重新进行实验。

③用于填方（包括回填）的每种类型的材料，都应进行现场压实实验。

实验段所用的填料和机具应与施工所用材料和机具相同。

7.2.3填筑料质量要求

（1）凡具有规定强度且能被压实到规定密实度和能形成稳定填方的材料均为适用填料。

通常情况下，下列材料为非适用材料：

沼泽土、淤泥、泥炭、冻土、生活垃圾、建筑垃圾。

含有树根和易腐朽物质的土。

有机质含量大于5％的土。

液限大于50％、塑性指数大于26的土。

（2）对于盐渍土、膨胀土及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，在采取图纸要求的技术措施并经监理工程师批准后，方可使用。

（3）路堤填料中其石块最大粒径应小于层厚的2／3，路床顶面以下500mm厚度内不得采用石块填筑。

（4）路堤填料最小强度和最大粒径应符合表7-4要求。

表7-4路提填料最小强度和最大粒径要求

工程分类

（路面底面以下深度）

填料最小强度