土石方施工组织设计Word文档格式.docx
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本着分工协作的组织原则，突出施工、技术、质量、安全、文明等相关职能，组建最佳项目经理部，经理部的人员由经验丰富、管理水平高、业务素质强的人员组成，具体管理机构如下图：
地质工程师
项目经理部组织机构图
1.项目经理、施工经理、总工程师、经营经理组成核心领导班子，以项目经理为主，对该项目负以下责任：
1）对完成项目目标负全部责任；
2）负责对该项目管理做出决策；
3）具体组织各生产要素，对人力物力财力等方面予以充分运筹并实施；
4）经营管理工作，包括组织管理、公司管理、财务管理、材料管理、成本管理。
２.项目施工经理是项目实施的日常管理者，其责任范围：
1）负责各项决策的组织实施。
2）业主和地方的工作关系协调。
3）对过程进度负责组织施工。
4）做好现场调度工作，各生产要素的合理配置，使工程高速、持续地进行。
5）现场机械管理工作。
6）施工安全管理工作。
7）施工现场平面管理，文明施工，环保工作。
8）指令施工员实施施工管理方案和日常工作。
３.总工程师的责任
1）做好技术管理工作，对技术质量负责。
2）做好项目管理规划完善施工组织编审及分部分项作业方案。
3）协调施工经理做好现场管理工作。
4）对建设单位，监理的工作联系及洽商。
４.技术员责任
1）技术工作，编制作业方案技术交底。
2）测量放线。
3）与质量安全相关的工作。
4）进行图纸绘审，贯彻ISO9002质量手册及有关程序文件。
5）整理交工资料，工程资料的收集归档。
５.质量员的责任
1）进行质量检查，实施质量一票否决制，贯彻执行建设工程强制性条文。
2）工序交接签字认可。
3）与现场代表进行工序验收，工序校验，隐蔽工程验收。
4）参与内部结算，结算单上签字认可，否则财务不予结算。
5）整理交工资料。
6.安全员职能责任
1）认真贯彻责任重于泰山“安全总方针”，贯彻国家、部、公司安全操作规程及预制性条文及公司程序文件。
2）制订该项目有关的安全操作规程。
3）进行安全交底，做好现场安全检查工作；
控制人为的不安全行为及各种机械机具等不安全状态。
4）坚持“安全第一，预防为主”的方针，对事故隐患按照“三定四不推”原则进行适时处理、根除。
5）提高全员的安全意识和安全文化水平，搞好安全生产宣传教育。
6）制订安全自检制，按照统一部署：
协调各方面的力量，全员合力共同搞好安全生产，形成以人为本的安全工作局面。
7）负责现场文明安全管理工作。
７.预算员职能责任
1）工程量的验收，人工费，计划的编制。
2）已完工程量的验收，人工费及工程量的结算、清算。
3）及时向主管及项目经理提供预算、决算，及材料预算工程最终决算。
８.材料员职能责任
1）按计划采购公司自供材料，做到货比三家，要对采购材料质量合格证和准用证负责，即保质保量。
2）按计划调入周转料具。
3）做好材料帐，料具帐及统计上报工作。
4）做好机具内部调迁工作。
5）负责现场材料的标识，及各种材料的进场复试，管理工作。
９.成本员责任
1）资金管理工作。
2）编制资金计划。
3）成本分析，及时向项目经理提供资金、成本信息及决策要求。
4）资金往来业务。
2.3、项目控制目标
1.工期目标：
在3个月内完成47万m3的开挖工程量，6万回填工程量。
2.质量目标：
达到国家合格工程标准。
3.安全目标：
无死亡事故，无重伤事故，无重大交通事故，千人负伤率1‰。
4.成本目标：
按相关定额及有关标准进行对人工费材料，设备等及费用的控制。
5.文明施工主要目标：
创文明工地。
6.进度控制目标：
按施工计划严格控制进度计划。
第三章开挖回填工程的施工方案选择
3.1、开挖回填概况介绍
开挖境界由地表境界、底盘境界、开挖深度和最终边坡组成。
本工程总的开挖剥离量约为47万m3，及回填方6万m3计划在3个月内完成。
为保证工业场地及铁路站场地的土方开挖及回填工程在工期3个月内完成，采用机械剥离、机械挖方与机械填方并行施工，实质上是此次施工较优开采回填方案。
由于清运量大、时间较紧。
为此我们采用较合理的施工方法，采用多种较先进的重型设备，分区段组织综合施工队。
此工程根据平面情况分区段作业，每段据高差情况分层、分距向前推近，进行施工。
另外，根据工期要求和松动爆炸情况，采用两班作业。
白班集中装运，晚班进行打眼爆炸。
（施工分段图附后）
3.1.1露天边坡支护
根据图件资料和在现场实际的情况，露天边坡方案将继续进行设计优化，还会进行修改。
所以在本次施工方案中关于边坡部分,不进行稳定性方面的分析，将在具体施工过程中,在公司方提供进一步的露天边坡资料指导的基础上,与公司技术代表相互配合,完成站、场有关边坡支护的施工作业。
边坡开挖应采取沿等高线自上而下、分层、分段、依次进行。
在边坡上采取多台阶同时进行开挖时，上台阶比下台阶开挖进深不少于30m，避免先挖坡脚，造成坡体失稳。
边坡的整体放坡系数为1：
1，对砂砾层坡段拟采用沙土袋叠砌、支护，以防雨水冲刷。
3.1.2露天坑工作面
通过制定合理的设备操作管理规范，严格控制钻机穿孔合格率和挖掘机对站、场基础工作时的超挖、欠挖，保持露天坑工作面平整；
按照施工设计，执行正确的开拓顺序，在每个工作平台都留出足够的空间，既要保证设备在工作平台作业的安全宽度，还要布置合理的临时通过道路。
各工作面宽度不小于设计宽度。
3.2、露天开挖、剥离
根据工业场地、铁路站场条件、自然地形条件等因素，整个开挖、剥离过程分成两个阶段进行作业。
开挖剥离工作区域施工时本着从高到低、从上到下的原则，先形成高平台再形成低平台，按厚度10米逐层削剥。
从基建平面图可以看出：
工业场地、铁路站场开挖填方工程量较大、工期短，施工时要保证几个水平阶段同时交叉作业。
开挖时必须保证边坡、台阶界限、道路位置、标高的准确，以保证施工结果与工业场地、铁路站场平面图相符。
1.开挖工艺：
开挖采用正、反铲挖掘机，以台上为停机面，运输土、石采用自卸汽车运输开挖工艺。
2.开拓方式：
采用公路回返，移动坑线开拓方式。
3.排土：
汽车将弃土、弃石主要运至排土场，对于地表腐殖质土层，可以运至排土场附近的表土排放地点。
排土场，运距不超过3km。
台上可用推土机配合，台下亦可以利用装载机装车。
4.采场防排水：
由于本采区开采深度知道，基本无地下涌水。
采场的积水主要来自夏季边帮冻融水及大气降雨，由于该地区降雨量不大，所以采场积水量不大。
防排水措施主要是在地表开采境界外挖掘一永久截水沟，防止地表水流入坑内，坑内设水泵排水管路进行明排。
3.3、开挖、安全保证系数
5.3.1最小拉沟宽度10m；
5.3.2非工作平盘最小宽度5m；
5.3.3工作平盘最小宽度25m；
5.3.4台阶高度5m，组合台阶高度10m，最终台阶高度10m；
5.3.5台阶坡面角63º
；
5.3.6运输道路宽度11m；
5.3.7公路最大坡度8%；
5.3.8公路最小曲线半径15m；
3.4、露天开拓运输方案
工业场地、铁路站场采用螺旋坑线开拓、公路-汽车运输方案。
公路线路布置原则上是少占用或不占用划界范围外的土地，但受矿山现场和山坡条件限制，修路开挖基建工程大部份在矿区界外，矿山公路建好，则开拓工程也就基本完成。
上山公路基本上沿等高线按“Z”形折返布置，逐段上升。
3.5、技术要求
5.5.1爆破要采用微差起爆，小炮飞石距离最远不得超过400米，大炮不得超过200米。
5.5.2要注意环境保护，草皮和矸石要按照规定地点分别排放，不得随意堆卸。
第四章工程机械的选取及施工方案
4.1、施工总体方案
本标段工程工期紧，任务重，且工程项目多，运输条件对施工干扰大，合理的进行施工组织，协调好各工序间的衔接配合，做到有序施工是本工程的关键。
施工中加强现场管理；
合理的选择施工方法；
配备先进的能力强的开挖、运输设备；
配备施工经验丰富的专业队伍承担施工任务。
保证各种措施、技术标准、技术交底的落实，确保按操作规程标准化作业。
制订特殊地段的施工方法和可靠的措施并严格实施。
科学组织，合理安排，严格管理，确保工期目标、质量目标、安全目标的实现。
本标段开挖、防护及排水等项目平行流水作业法组织施工。
重点工程、控制工程组织同步施工，优先开工。
4.2、土石方开挖工程
本标段安排多个场地作业队及多个运输作业队，负责本工程的土石方工程的施工。
土石方调配遵循以近就近、合理利用的原则，使拉运工作量最小，工程成本最低。
安排1个防护作业队负责标段内防护工程的施工。
安排1个综合作业队负责标段内排水工程的施工。
各作业队相互配合，同步施工，使场地施工全面展开。
4.2.1施工顺序
土方开挖施工工艺流程见图：
4.2.2施工方法
土石方采用机械化快速施工。
场地挖方采用“横向分层、纵向分段，两端同步、阶梯推进”的方式施工。
对于土体及风化严重的软石开挖采用挖掘机自上而下进行；
对于挖掘机无法实现开挖的岩体采用小型、松动爆破，接近边坡的爆破采用光面爆破。
对风化破碎的岩体，为确保边坡稳定，采用预裂爆破。
土石方由挖掘机或装载机装入自卸汽车运到指定地点。
施工弃方运至就近的碴场。
针对不同路段、不同开挖深度采取不同的开挖方式。
对于开挖深度小于8米的边坡，采取一次开挖到位；
对于开挖深度大于8米的边坡，开挖遵循从上到下的原则，并按设计变坡点或台阶位置进行分台阶开挖，以利于台阶位置和标高控制，并每开挖一级防护一级，平台上的排水设置与排水系统连通。
场地开挖时采用挖掘机为主，推土机、装载机配合的方式，自卸汽车装运至场地填方地段或弃土场。
为确保边坡不超挖，沿坡面预留15～20cm厚土层采用人工修刮，以保证坡面平顺。
在土方开挖遇到地下水时，根据渗流的位置及流量大小设置临时排水沟、渗沟等设施降低地下水位或将地下水排走。
场地开挖完成后，及时安排边坡防护和排水沟施工，确保边坡不受雨水冲刷，保证边坡的稳定。
场地填筑采用全断面横宽纵向水平分层填筑法施工。
自卸汽车运输填料，平地机或推土机分层摊铺、分层整平，振动压路机分层压实，分层检查验收。
4.3、填方工程
填方时对原有路基进行推平，进行碾压，碾压密实度根据工业场地、铁路站场路床填方厚度大于11m-14m约90%，0-9m约10%，（施工断面图），然后进行填方碾压，根据挖方、填方划出标准线和0界线，土方填筑采用500cm×
500cm的方格网，按30cm厚度进行填碾，填筑宽度每侧应宽于设计填筑线30cm。
采用ET18T振动压路机进行碾压，根据重型压实标准测定其自然含水量与质量密度的关系，从而确定该土的最优含水量，碾压次数根据现场用环刀法或灌砂法进行实验确定，泥结碎石路面用灌砂法，保证各填筑高度的密实性。
填方采用挖掘机从挖方段进行挖土，运输车运输并配推土机推平，然后进行碾压，直到工业场地、铁路站场路面基层，并按工业场地、铁路站场路堤边坡比例1:
1.5进行放坡、修坡。
施工放线→地表清理→回填整平→碾压夯实→取样试验→隐蔽
土方回填采用机运机平机碾施工法，将第二工段土方转入该段，运距短、速度快，含水率保证率高，由下而上逐层进行。
针对实际情况（土开挖供应）亦可分段回填碾压。
技术质量指标：
虚铺厚度300-350
平整度±
20
标高±
虚铺宽度＞500
压实系数0.95
4.4、边坡剥离及方法
边坡剥离如遇岩石采用斜钻孔，按设计边坡比进行放坡，为了控制边坡的坡度，采用电雷管爆破的放法进行微差爆破，电雷管的方法，施工放线前应按设计进行测量放线进行基建剥离开挖。
为了有效控制边坡，应尽可能在坡钻孔爆破时留有一定的边坡余量，然后对边坡进行二次手提风动钻。
爆破的控制方法，以防边坡坡度过小造成边坡塌方，如边坡过大沿以后各平台的开采造成开采底面积不够未达到开采要求。
4.5、爆破工程
4.5.1、施工工艺
对于本露天开挖需要爆破的岩土，由以下工艺流程来完成：
穿孔—爆破—铲装—运输—排土。
4.5.2、穿孔方法和穿孔设备
（1）穿孔方法的选取
露天爆破目前使用的穿孔方法，按钻进或能量利用方式，分为机械穿孔和热力穿孔。
其中，机械穿孔是国内、外露天矿穿孔方法应用最普遍的方法，适用于各种硬度的矿岩的穿孔作业。
按照原设计，选用机械穿孔方法。
（2）钻孔形式的选取
露天爆破钻孔形式一般分为垂直钻孔和倾斜钻孔两种，具体如下图所示。
相比之下，斜孔比垂直孔具有更多优点。
因此一般采用斜孔进行穿孔作业。
（3）钻孔设备的选取
露天爆破穿孔设备按其穿孔深度分为中、深孔和浅孔凿岩设备。
中、深孔穿孔设备主要有：
牙轮钻机、潜孔钻机和钢绳冲击式钻机。
由于牙轮、潜孔钻机具有穿孔效率高，机械化、自动化程度较高、适用于各种硬度的矿岩穿孔作业等优点，是较为先进的露天矿穿孔设备，因此，在本设计中，结合公司在穿孔爆破方面的要求，根据施工需要和现场实际情况，选用Φ115mm宣化产CL120G型潜孔钻2台，宣化产KC140型潜孔钻机3台，山东泰安产QCTYD100E型钻机10台。
（1）、潜孔钻机穿孔作业
a、潜孔钻机的台班生产能力可按式3-1计算：
Vb=0.6vTbη（3-1）
式中：
Vb——潜孔钻机的台班生产能力,m；
v——潜孔钻机的机械钻进速度，cm/min；
Tb——班工作时间，h；
η——工作时间利用系数；
（二）、潜孔钻机的穿孔
潜孔钻机的钻进速度是潜孔钻机的另一个重要技术指标，它与钻机性能、钻头型号、孔径、矿岩硬度诸因素有关。
计算过程可以按下式3-5近似计算：
（3-5）
——潜孔钻机的机械钻进进度，cm/min；
nz—冲击频率，l/min；
E——冲击功，J；
D——钻头直径，cm，115mm；
α——矿岩的凿碎比功，J/cm3。
K——冲击能利用系数，0.6-0.8；
经计算：
潜孔钻机的台班生产能力：
m
所需潜孔钻机数量可以按式3-6计算
（3-6）
N——所需设备数量，台；
Q——设计的采矿量，t，（取采剥量1200万m3）；
Q1——每台潜孔钻机的年穿孔效率，m/a，约60000m/a；
q——每米炮孔的爆破量，t/m，取30t/m3；
e——废孔率，%，8.24%；
则所需潜孔钻机数量按式6-7为：
（3-7）
通过计算，结合露天爆破的生产条件，本次施工拟订选用Φ115mm宣化产CL120G型潜孔钻2台，宣化产KC140型潜孔钻机3台，山东泰安产QCTYD100E型钻机10台。
在具体的施工组织过程中，根据穿孔作业任务灵活调整穿孔设备进行作业。
（4）采矿贫化，损失
根据类似矿山的实践，分穿分爆、量化管理的措施。
现场要严格按照作业顺序作业，严格遵守公司测量人员所测定的矿岩界限排布穿孔工作面，并根据矿体走向、倾角、夹层等矿体形状灵活调整穿孔角度和孔深；
实施爆破作业控制爆堆前扑、侧扑，严禁在周围岩石爆堆工作面没有清理干净前进行矿石作业面爆破。
尽最大可能地减少和降低损失、贫化。
4.6.3、微差爆破
为了保证爆破后达到合理的块度、理想的爆堆形状、较小的爆破地震危害,本方案中拟采用中深孔爆破作业，采取多排孔孔间毫秒微差爆破方式进行控制,即孔间微差爆破与光面、预裂爆破相结合的技术来同时保证生产参数要求和对边坡及陡帮爆破震动危害的控制，以期达到最优效果。
煤岩大块的二次破碎按照公司的要求选用TOKU（东空）TNB-7E型10t液压破碎锤进行处理。
（1）微差爆破的优点
微差爆破可实现多排孔爆破，扩大一次爆破的岩石量，满足大型露天矿的生产要求；
微差爆破可扩大孔网参数，降低炸药单耗，提高每米炮孔崩矿量；
微差爆破可以提高爆破质量，降低爆破成本。
爆破的块度均匀，大块率低，爆堆集中，有利于提高装载设备的效率。
微差爆破可以减轻爆破地震波作用，防止对附近建筑物和采场边坡的危害。
（2）微差间隔时间△t的确定
微差间隔时间以ms为单位。
确定△t值的大小是微差爆破技术的关键，国内外对此进行了许多试验研究工作。
由于观点不同和试验目的不同，提出了不少计算△t的方法。
其中，瑞典的兰格浮士在实践资料的基础上，提出了以保证爆破块度均匀为目的计算方法。
在最小抵抗线为0.5～0.8米的条件下，能保证产生较好的爆破效果的△t。
可用下式6-8计算：
△t=K×
W（6-8）
△t——微差间隔时间，ms；
K——系数，ms/m，根据矿岩的f值确定；
W——最小抵抗线，m。
通过现场踏勘、以及正在采用的爆破方案比较。
本方案拟订正常孔段间微差时间为60ms；
具体数值要根据对本地区的岩石进行物理性质的研究结果而定。
（3）孔网参数选取
类比同等规模、矿岩性质类似露天矿山的生产经验，Φ115mm潜孔钻孔网参数为5.0（排间距，米）×
5.0（孔间距，米），应在具体施工时根据现场岩性的变化情况进行调整。
4.6.4、其他爆破技术的应用
光面爆破技术主要是针对同次爆破作业时对临近边坡炮孔参数进行调整，适当地加密孔网参数，减少排距，减小最小抵抗线，并适当调整每孔装药量。
这样可以在每次爆破时形成齐整的边界，同时最大限度地保证边坡的稳定。
预裂爆破技术是国内对围岩破碎地段边坡稳定控制的重要手段。
4.7、铲装设备
由于矿山区域和操作方式的限制，要使用大型非电动采矿设备，经过对工作环境适用性、生产能力校核，参考设计，本方案中选用Komatsu小松PC360卡特330、VOLO300型挖掘机。
挖掘机铲斗容积，1.6m3。
根据年度计划生产任务校核设备生产能力：
（1）、挖掘机的生产能力按式3-9校核：
（3-9）
Qc——挖掘机台班生产能力，m3；
E——挖掘机铲斗容积，1.6m3；
t——挖掘机铲斗循环时间，36s；
KH——挖掘机铲斗满斗系数，0.80
KP——矿岩在铲斗中的松散系数，1.2
T——挖掘机班工作时间，20h；
——挖掘机班工作时间利用系数0.85；
（2）、挖掘机数量计算
所需挖掘机数量可以根据下式3-10计算：
（3-10）
N——挖掘机台数，台；
A——总采剥量，m3/a；
Qa——挖掘机台年效率，m3/a；
经计算约需10台挖掘机，由于以上计算过程未考虑土石方松散系数、浮土挖运及运距，因此机械选用在考虑以上因素的影响，所以机械适当增加，高峰期挖掘机的数量增加为12台，以利于施工的进度。
4.8、公路-汽车运输
露天开挖的剥离物一般包括腐殖质表土、风化岩土、坚硬岩石以及混合岩土。
有时也包括需要回收或不回收的煤矸石等。
剥离物的排弃是露天矿生产工序的重要组成部分，该工作不落实或设计不合理，会直接影响矿山设计能力的完成，因此，必须做好剥离物的排弃设计和生产管理维护，必须做好运输设备的设计与选取。
4.8.1、露天开挖用汽车的选择
影响露天矿矿用汽车选型的因素很多，其中最主要的是土石方及煤的年运量，运距及挖掘机的规格。
为了充分发挥汽车与挖掘机的综合效率，汽车车厢容量与挖掘机斗容量之比，一般为3～6，最大不要超过7～8。
此外，露天矿生产汽车设备的选型，还应考虑汽车本身工作可靠、结构合理、技术先进、质量稳定、能耗低等条件，以确保备品备件的供应。
本施工方案选用国内重汽生产SGA3722型自卸汽车。
（1）、自卸汽车的输能力
汽车台班运输能力校核，按式3-12进行计算：
865.14（3-12）
A——自卸汽车台班运输能力；
G——自卸汽车额定载重量，42t；
T——自卸汽车周转一次所需时间；
T=tz+ty+tq+tt
装满一辆汽车的时间tz=4.0min；
自卸汽车往返运行时间ty=
平均运行速度v=27.5；
自卸汽车平均运距L
自卸汽车卸载时间tq=1.0min；
自卸汽车调头和停留时间tt=3.8min；
K1——汽车载重利用系数0.83；
K2——汽车时间利用系数0.85；
（2）、自卸汽车需要数量
N——自卸汽车需要台数,台；
Q——露天矿年运输量,t/a
K3——运输不均衡系数，K=1.05～1.15；
C——每日工作班数；
H——年工作日数，d；
A——汽车台班能力，t；
K4——自卸汽车出车率，%；
根据以上公式可以计算出所需自卸车的数量，我方拟投入30台自卸车，基本可以满足施工需要。
4.8.2、道路设计
因为山区施工，大爆破后，土石方外运需修施工临时道路。
因工期紧又无施工指定的道路，因此施工单位需修临时施工道路。
临时道路宽11m，正常的每100m内增设一个加宽道场地8.0m宽，长15.0m-20.0,用于场内运输交错车使用，也可以在运输范围内进行循环道的修复，这样上下交通畅通可以加快运输速度，并可以减少车辆的运输道路紧张的局面，同时可以加快施工进度，并且对施工单位采用2-3班倒作业更为有利，并能有效的保证施工工期和质量。
此单行道和局部加宽错车提高工期1/3，这样有利于赶工期。
道路采用11m宽泥结石路面；
路面结构为路基夯实，碎石调平层厚100mm，50-75泥结石面层厚100mm；
25-35泥结碎石面层厚60mm；
石屑磨耗层厚30mm。
路基压实度按重型压实标准，系实系数为94%。
进出道路和斜坡道宽20米，路面结构同上。
露天采场运输道路最大坡度1：
10。
矿区生产干线、生产支线、台阶联络道、辅助道路的分级及技术等级的划分和确定，可通过下列公式、表格验算：
（1）、矿山道路技术等级
N=
（3-14）
N——小时行车密度，辆；
Q——通过某区段的年运量，t；
S——班
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