某高速公路路基土石方工程施工设计Word文档格式.docx
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4~8月为雨季，降水量最大，占年平均降水量70%以上。
历年平均雨日162~169天。
历年平均蒸发量1379.02~1390.03毫米。
历年平均相对湿度80~83%，潮湿系数0.96~1.05，为湿度适中带—湿度充足带。
历年平均气温16.4~16.5℃。
极端最低气温零下8.5℃，7~8月份气温最高，平均27.6~27.8℃，极端最高气温39.9℃。
12月至翌年3月为雪期，积雪日最多10天，历年平均积雪日9天，最大积雪深度12厘米。
全年有霜期80~90天。
路线范围地下水主要为碳酸盐类裂隙溶洞水，仅起点处存在浅变质岩裂隙水。
1.3、地质地震
工程区地震活动一般，沿几条大断裂带历史上发生过轻微地震，震级小于3级。
据2001年出版的《中国地震动峰值加速区规划》（GB18306-2001），全线处于地震动峰值加速度＜0.05g区域，对应于原基本烈度Ⅵ度区，本项目按Ⅶ度设计。
1.4、设计标准
凤大高速公路全线采用双向四车道高速公路标准，设计行车速度80km／h，路基宽度为24.5m，路基标准横断面组成为2.0m中央分隔带+2×
O.5m路缘带+2×
7.5m行车道+2×
2.5m硬路肩+2×
0.75m土路肩。
桥涵设计荷载等级为公路-Ⅰ级。
1.5、设计洪水频率
路基、大、中、小桥及涵洞均为1/100。
2、主要工程量
清表31200m2,挖运土方143055m3，挖运石方452738m3，挖、运（水田）淤泥10000m3，路基填筑土方（含土石混填）67686m3，路基填筑石方141607m3，主线桥梁台背台背回填12处，通涵台背回填2处，溶岩处理（回填片石）4080m3，陡坡路堤或填挖交界路基处理（回填碎石土）2465m3，土工格栅20760m2，超挖回填碎石土压实800m3。
三、施工部署
1、施工部署原则
根据路基的施工特点,施工前修筑贯通全线的施工便道，我部主要土石方集中在K0+360-K1+460段，在K0+500左侧修建一条进入路基作业区的进场便道，方便弃方运至1#弃土场，在K0+900右侧修建一条临时便道进入2#弃土场，进入处保证运输畅通。
本合同段土石方达80万m3,选择合理的机械与人工组合，根据施工情况确定机械数量,尽可能地加快工程进度。
2、施工进度安排
本合同路基土石方施工在总体施工组织设计中进度计划工期为7个月。
我标段将严格按照业主的质量标准施工，按计划完工，确保在2011年2月1日前完成路基土石方施工。
施工准备：
2010年6月1日～2010年7月4日
路基土石方施工：
2010年7月5日～2011年2月1日
路基土石方施工安排2个专业施工队进行，每个施工队配备1个爆破队及1个路基施工队及相应施工设备。
3、施工组织机构
本公司成立了“黑龙江省华龙建设有限公司凤大高速公路1合同段项目经理部”代表本公司全面负责该项目工程的施工组织、成本核算、进度、质量控制及目标管理。
项目部下设路基土石方施工机构，人员如下：
施工现场责任人：
路基工程师曹文昌，施工员王小平，负责现场施工技术，生产进度安排，机械调度；
测量工程师：
李本春，负责全线放样工作；
施工质检负责人：
质检工程师李泽兵，负责施工质量检验，各种质检表格的填写和上报；
试验室负责人：
试验工程师陈宏全、试验员杨吉青，负责施工现场试验，填报各种试验表格；
专职安全员：
安全工程师曾祥、安全员刘阳、刘俊坤负责施工现场安全，安全交底及安全检查。
4、主要劳动力安排
按总体施工计划，陆续组织各种技术工人、机械司机等人员进场。
所有人员在上岗前10天到位，以便组织工程情况交底、调试设备。
5、施工机械及试验检测仪器的配备
施工机械按工程性质及工程量大小和具体的施工作业面情况配备各作业队。
每个作业队配备一套完整的施工机械，其中如压力机、平地机、洒水车等公用大型设备由项目部统一管理配置，按照工程施工情况，按需配备给各个作业队使用。
机械设备表
机械名称
单位
数量
用途
推土机
台
2
路基土石方
挖掘机
4
平地机
1
YZ20压路机
羊足碾（自重18T）
洒水汽车
装载机
空压机
10
炮机（开凿机）
自卸汽车
材料试验、质检、测量仪器设备表
设备名称
型号产地
功率、吨位、容积
备注
合计
自有
租赁
新购
试验、
检测
设备
测量仪器
水泥标准养护箱
SHBY-40A
水泥砼振实台
ZS-15
水泥胶砂耐磨性试验机
TMS-04
水泥胶砂流动度测定仪
NLD-2
标养室智能控制仪
BTS-II
砼拌和物含气量测定仪
HC-7L
砼拌和物维勃稠度仪
VBR-I
砼贯入阻力测定仪
HG-80
数显回弹仪
ZBL-S210
抗折抗压试验机
KZY-300
水泥安定性测定仪
标准砂石筛
φ30
套
石子压碎值试验仪
砼坍落度筒
3
砼抗压试模
150*150*150
个
90
砼抗折试模
550*150*150
50
恒温干燥箱
101-A
架盘天平
感量0.2g
称量200g
感量0.1g
称量100g
电子天平
感量0.01g
回弹模量测定仪
灌砂仪
5
湾沉仪
液塑限联合测定仪
轻型触探仪
全站仪
水准仪
2
四、施工方案及施工方法
1、施工方案
土方开挖采用挖掘机直接装车，辅以推土机配合装载机装车；
石方开挖根据岩石的类别、风化程度和发育程度等因素确定开挖方式。
对于软石和强风化岩石能采用机械直接开挖的采用机械开挖，不能采用机械直接开挖的采用光面爆破；
填筑采用分层填筑，推土机和平地机整平摊铺，洒水车洒水，压路机碾压密实,按照“四区段、八流程”法施工。
四区段：
填铺区、整平区、碾压区和检测区；
八流程：
施工准备→基底处理→开挖→填筑→整平→碾压→检测→边坡整型。
2、施工方法
2.1、
施工准备
2.1.1、组织技术人员认真阅读设计图纸和技术资料，熟悉合同文件和技术规范。
2.1.2施工测量与放样
交接线路中桩，复核基准点，进行路线贯通测量，内容包括导线、中线及高程的复测，水平点的复查与增设，横断面的测量与绘制等，然后送交监理工程师核查，核对无误后进行现场放样测量，放出路基中桩、边桩，并标注路基挖填高度，以及取土坑、借土场、弃土场等的具体位置，并提交监理工程师检查批准。
2.1.3、调查土源，将用作路基填方的土样按《公路土工试验规程》（JTJ051-93）的要求送中心试验室进行标准击实试验，计算最佳含水量和最大干密度，并进行液塑限，塑性指数，有机质含量、CBR值，颗粒分析等试验，把调查和试验结果以书面形式报告监理工程师备案。
如所调查和试验的结果与图纸资料不符时，提出解决方案报监理工程师审批。
2.1.4、调查施工范围内的地质、水文、障碍物、文物古迹的详细情况；
调查沿线电缆、光缆及管线位置、埋深，按设计要求进行改移或埋设明显标志。
2.1.5、做好现场布置及临时设施的施工、维护、修建施工便道。
2.1.6、在弃土场及路基两侧的红线范围内沿线开挖临时排水沟渠，修建临时排水设施，做到永临结合，以保证施工场地处于良好的排水状态，防止雨水淤积和对路基及附近农田的冲刷。
2.1.7、场地清理：
施工前将路基用地范围内的树木，灌木、垃圾、有机物残渣及原地面以下10-30cm内的草皮和表土清除。
对妨碍视线、影响行车的树木、灌木丛等进行砍伐或移植及清理。
将树根全部挖除，清除的垃圾由装载机配备汽车运至指定弃土区，场地清除完后全面进行填前碾压，使密实度达到设计要求。
2.1.8、规化作业程序、机械作业路线，在路基开挖前至少14天我部将路基土石方调配方案图表报送监理工程师，经批准后进行土石方开挖。
2.2、填前碾压与基底处理
路基填筑前对清理后的施工场地进行填前碾压，采用YZ20压路机进行压实，直至压实度符合招标文件规定的要求为止。
基底处理的方法很多，利用路基填料进行施工的主要有填石碴或砂砾、抛石挤淤、路基换（回）填、砂砾垫层等。
在旱田段填石碴或砂砾40cm填前碾压沉降量控制在8cm左右，在水田段填石碴或砂砾70～80cm填前碾压沉降量控制在17cm左右。
抛石挤淤采用不宜风化的片石，其尺寸不应小于300mm。
当软土地层平坦时，从路堤中心呈等腰三角形向前抛填，渐次向两侧对称的抛填至全宽，使泥沼和软土向两侧挤出。
当软土层横坡陡于1：
10时自高处向低处抛填，并在低侧边部多抛直至其部位约有2m的平台顶面，待片石抛出软土层或抛出水面后，用小石块填塞垫平，重型压路机压实。
为了保证路基的压实度，在以下路段应进行换（回）填：
在石质挖方路段，超挖部分用石渣回填，禁止用土回填；
在纵坡较大的凹型竖曲线底部，换填石渣；
在山坡底部路基范围应换填50cm厚的满足强度和粒径要求路基填料；
在路基填方高度小于150cm的路段，路床厚度范围80cm内应采用满足粒径和CBR值要求的填料进行换填；
填土高度小于80cm（包括零填）时，对于原地表清理与挖除之后的土质基底,将表面翻松30cm，然后整平压实，其压实度不得小于96％。
路堤填土高度（不包括路面厚度）大于80cm时，对于土质基底，将原地面整平压实到无轮迹后才可填筑路堤，其压实度符合要求。
砂砾垫层采用洁净的中粗砂或天然级配砂砾料。
摊铺后适当洒水，分层压实，压实厚度控制在15cm～20cm。
如采用砂砾石要避免粗细骨料离析现象。
砂砾垫层宽度宽出路基边脚50cm～100cm，两侧端以片石护砌或采用其他方式防护，以免砂砾料流失。
2.3、土石方开挖
2.3.1、土质路堑开挖
①在路基挖方开工前28天将开挖工程断面上报监理工程师批准，否则不得开挖；
挖方作业要保持边坡的稳定，不得对临近构造物产生损坏或干扰。
②根据路堑深度、长度以及地形、土质、土方调配情况和开挖设备条件确定开挖方式，当路堑较浅时，采用单层横向全宽挖掘法；
当路堑较深时，横向分成几个台阶进行开挖；
路堑既长又深时，纵向分段分层开挖，每层先挖出一通道，然后开挖两侧，使各层有独立的出土道路和临时排水设施；
对风化破碎岩体，为保证施工中边坡的稳定和边坡防护的施工，采用阶梯式进行开挖，按图纸要求设置平台，形成阶梯式的边坡。
土方开挖采用挖掘机按设计图纸要求自上而下的进行。
在开挖过程中不得乱挖和超挖，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；
在开挖中出现石方时，要测量土实施分界线，并保存真实资料，及时修改施工方案及挖方边坡，并报监理工程师批准。
③土方地段的路床顶面标高，要考虑因压实而产生的沉降量，其值由试验确定。
路床顶面以下30cm的压实度，或路床顶面以下换土超过30cm，其压实度不小于96%。
实验方法采用重型击实法。
④开挖过程中要注意地下管线、缆线、文物古迹等的保护；
采取有效措施，以保护周围环境，防止破坏；
如有弃方，必须弃在指定的弃土场。
单层横向挖掘法
⑤开挖方式
a单层横向挖掘法（见右图）
从开挖路堑的一端或两端按断面全宽一次性开挖到设计标高，逐渐向纵深挖掘，当开挖深度不超过4m时，采用此种开挖方法。
第一台阶运土道路
b多层横向挖掘法（见右图）
从开挖路堑的一端或两端按横断面分层开挖至设计标高，逐渐向纵深挖掘，当开挖深度超过4m时，采用此种开挖方法。
11
c通道纵挖法（见右图）
先沿路堑纵向挖掘一条通道，然后利用通道将两侧拓宽扩大工作面，并利用该通道做为运土路线及场内排水的出路。
当一层通道拓宽至路堑边坡后，再挖下层通道，如此向纵深挖至路基设计标高。
该法适用于路堑较长、较深的路堑开挖，本合同段挖方段路基主要为此类型。
2.3.2、石质路堑开挖方式
石方开挖有两种方式：
一是松土机械作业法；
二是爆破作业法。
对于风化较严重的软石采用松土机械作业法，选用带单齿松土器的大马力推土机把软石破碎钩松，表层翻松后，用推土机进行搬运集堆，然后再用挖掘机或装载机配合自卸汽车运输，形成松土→集堆→外运的机械循环作业。
在选择松土器时，先对岩石性质进行分析判断并根据岩石的室内试验（抗压强度、抗拉强度）判断各种型号松土器的壁开性能。
松土时松土方向顺着岩石的下坡方向，间隔1.0～1.5m。
对于比较坚硬，用松土机械作业法施工有困难的软石，可采用浅孔松动爆破，然后再进行松土作业。
爆破施工对边坡的稳定性影响很大，为保证边坡的稳定性，不宜用大爆破，选用小型爆破。
在石方集中段，采用群爆和微差爆破法进行爆破作业。
根据本合同段石质条件、填筑路堤时爆破岩石粒径的要求，我们选用光面爆破的施工方法。
本工程选用CM351钻机，孔径为115mm。
边坡光面爆破采用76mm孔径的液压钻机。
起爆器材采用毫秒电雷管微差起爆系统，对角式“U”型起爆网络，炮孔雷管采用全半联联接方式。
①施工方案
根据石质条件、填筑路堤时爆破岩石粒径的要求，我们选用光面爆破的施工方法。
精心施工是保证光面爆破取得满意效果的重要条件。
为了搞好施工必须做好施工技术设计。
②施工方法
对于挖深在6m以下的地段用深孔爆破，对于挖深在6-10m之间的地段，采用小药室松动爆破，一次松动到设计标高，从一端分批爆破，一头清渣，边清渣边从上而下光面爆破刷坡。
对于挖深大于10m的地段采用分层开挖，
上层用小洞室松动控制爆破，下层用潜孔钻打孔，小台阶深孔爆破落地。
选用松动控制爆破的装药量，使岩石松动隆起，并有很好的破碎块度，便于装运和填筑。
采用塑料导爆管非电起爆系统组成微差起爆网路，该起爆系统是目前国际、国内最先进的起爆方法，受外部环境影响小，操作简便、施工安全。
③施工设计
A.设计参数
（A）控制爆破参数设计
a.最小抵抗线控制在6-10m；
b.药包间距a=（0.8～1.0）
（W1+W2）/2（W1、W2
为相邻两药包的最小抵抗线）；
c.药包排距b排受到开挖断面尺寸和挖深的限制，
一般应为b=（0.7～0.8）a；
d.装药量计算，用下式计算装药量：
Q=f（n）kew3
式中
k──标准抛掷爆破时，单位岩石药量，
对于本次爆破工程中，风化较严重的灰岩，开始爆破时，可取k=1.1～1.2，根据导洞开挖和试验的实际情况，再做适当调整。
f（n）──爆破作用指数函数，f（n）=0.4+
0.
6n3松动爆破时取n=0.6。
e──炸药换算系数2号岩石硝铵炸药为1.0，
铵油炸药为1.15。
w──最小抵抗线（m）。
（B）爆破漏斗作用半径
下破裂半径
R=（1+n2）1/2w,上破裂半径
R`=（1+βn2）1/2w
式中
β──坡度修正系数，β＝1+0.016（a/10）3，a为地面坡角的自然坡度。
（C）压缩圈半径R1,
R1＝0.062（μQ/Δ）1/3
式中R1──药包的压缩圈半径（M）
Q──药包的装药量（KG）
Δ──炸药的密度，对于铵油炸药Δ＝0.085，2
号岩石硝铵炸药Δ＝0.9。
μ──被爆介质的压缩系数，本次爆破的岩石可取μ＝20。
（D）边坡保护层
按照常规用下式计算ρ＝R1+1.7B
R1──药包的压缩圈半径（M）
B──边坡侧药室宽度的一半（M）
为了确保边坡侧岩石不受破坏，按以上公式计算出的ρ值后，在本次爆破中实际的边坡保护层厚度再加大1-2m。
（E）药包布置
根据断面尺寸和挖深大小的关系，药包可布置成矩形和梅花形，当挖深在10m左右时可布成5排药包。
（F）装药和堵塞
选用混合装药结构，采用90-95％的铵油炸药和5－10％的岩石铵梯炸药，高威力炸药装在中间，必须用黄土（或部分粉渣）进行全部回填。
（G）起爆网路
采用塑料导爆管复式起爆网路，药包内选用高段别毫秒雷管、洞外网路用联通管和较低段别的毫秒雷管联结成微差起爆网路，中间药包先响，靠近边坡的药包后响，利于安全。
（H）深孔爆破参数设计原则
a.爆破深度H，一般应大于2m，开挖深度小于2m市，
用小风枪浅孔爆破。
b.炮孔直径90-110mm
c.炮孔间距a+3-4m
d.炮孔排距b=2.5-3m
e.超深h=0.15H
f.炮孔深度L，钻垂直炮孔L=H+h
g.单孔装药量用下式计算Q=qabH
（KG）
式中：
a、b、H分别为炮孔孔距、排距和爆破深度
q
─单位体积岩石用药系数，
试爆时取q=0.4KG/M3，根据爆破效果再做适当调整。
（I）起爆网路：
采用导爆管分排微差起爆网路，每孔内放2发毫秒雷管，孔外用塑料联通管联结。
B、钻爆施工
（A）施工前严格做好测量放样工作，保证边坡孔位置正确，根据炮孔编号标明钻孔开口位置。
整个断面布置成5个炮孔，中间布置成1个，四角布置1个，孔深为1.0-1.5m，中间孔先响、四角孔后响，药室为长方体，体积按V=Kv*Q/Δ计算，Kv
为药室扩大系数，取1.3-1.4。
钻孔过程中要使所有的钻孔均在设计的坡面上，前后左右都要满足要求。
（B）每次导洞开挖或钻孔前，要进行标高测量，根据实际开挖深度布置炮孔，在图上标明每孔的深度，并由技术人员在现场定位。
严格控制好钻孔精度。
钻孔结束，要对炮孔进行检查，封好孔口，做好记录。
（C）导洞和炮孔在装药前要进行严格的检查和验收，发现与实际不符时，应及时纠正。
有水要及时排出，或改用防水炸药。
（D）施工进度：
导洞掘进按三连班作业制进行，
平均每8小时一个循环，一天可完成进尺3m，洞室控制爆破每3天可起爆一次，深孔爆破每3天起爆一次。
（E）导洞开挖和装药过程中，要严格按照国家《爆破安全规程》中有关规定进行操作。
装药前将孔内残渣清理干净，有水的炮孔要把水吹干，排不干的要做防水措施。
防水措施主要采取防水套包装密封。
药包药串按设计要求进行加工并做好与炮孔相符合的编号。
为保护孔壁，光面爆破采用竹片，装药时使药串位于炮孔中心，竹片紧贴孔壁，为保证药卷在炮孔中心装药要仔细。
装药结束后对炮孔进行堵塞。
堵塞时先用纸团在堵塞段下部塞紧，然后再上部用黄粘土堵实。
堵塞作业中只许用木质炮棍，同时必须保护好孔内引出的爆破引线。
（F）在堵塞过程中，必须注意保护好网路，洞室爆破时，导爆管要用硬塑料套管进行防护。
（G）施工作业中的药量调整,装药过程中必须严格按设计药量进行，在钻孔过程中如发现沿炮孔不同深度岩石结构有明显变化时，为取得满意的的爆破效果，对设计药量根据相应的岩石地段进行药量增减。
药量调整后，必须记录在装药记录上。
爆破施工时，及时清理移运被爆破后的堆体和边坡上的松石、危石等。
突出及凹进尺寸大于100mm时，用人工清凿或浆砌片石补砌凹陷的坑槽，以维持岩体的稳定。
④安全措施
承包人应确定爆破的危险区，并采取有效的措施防止人、畜、建筑物和其它公共设施受到危害和损失。
在危险区的边界应设置明显的标志，建立警戒线、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，并派人看守，防止人员在爆破时进入危险区。
⑤施工工艺流程
石方爆破法开挖必须严格按如下程序进行。
施爆区管线调查→炮位设计与设计审批→配备专业施爆人员→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩石→钻孔→爆破器材检查与试验→炮孔（或坑道、药室）检查与废渣清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗和施爆区安全人
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