高边坡开挖施工方案.docx
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高边坡开挖施工方案
高边坡开挖施工方案
1.目的
为确保工程质量和施工安全，规范现场施工管理及作业程序和过程控制标准，指导施工人员在高边坡开挖过程中严格按设计要求、规程、规范及质量验收标准进行施工。
2工程概况
本合同段出露的地层仅为侏罗系中下统自流井群，中统新田沟组、沙溪庙组及第四系全新统。
段内上部红色泥岩夹透镜体细砂岩，部分地区层间夹纤维石膏，下部黄灰、紫灰色厚层块状长石石英砂岩与棕红色泥岩互层。
底部砂岩---嘉祥寨砂岩与下沙溪庙组整合接触。
断裂构造欠发育。
挖方边坡高度大于30米的岩质高边坡共计140m/2处。
稳定较好的高边坡适当绿化处理，稍差的边坡采用锚杆（锚索）框架梁处治。
3适用范围
适用于8米以上边坡开挖施工。
施工时，根据不同的土壤、地质条件按下列规定选择不同的开挖工艺。
4主要施工方法
4.1深挖路段路基施工
土方路堑的开挖
1.土方路堑的开挖方式
土方路堑开挖根据路堑深度和纵向长度，开挖方式可以分为横挖法、纵挖法及混合式开挖法三种。
（1）横挖法
对路堑整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为横挖法或一层横向全宽挖掘法，适用于开挖深度小且较短的路堑。
多层横向全宽挖掘法适用于开挖深而短的路堑，土方工程数量较大时，各层应纵向拉开，做到多层、多方向出土，可安排较多的劳动力和施工机械，以加快施工进度。
每层挖掘深度根据工作方便和施工安全而安定，人力横挖法施工时，一般1.5~2.0m；机械横挖法施工时，每层台阶深度可加大到3m~4m。
横挖法适用于机械化施工，以推土机堆土配合装载机和自卸车运土较为有利，边坡修整和施工排水沟由人力与平地机修刮完成。
（2）纵挖法
分层纵挖法：
沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法，本法适用于较长的路堑开挖。
施工中当路堑的长度较短（不超过100m），开挖深度不大于3m，地面较陡时，宜采用推土机作业，其适当运距为20~70m，最远不宜大于100m，当地面横坡较平缓时，表面宜横向铲土，下层的土宜纵向推运：
当路堑横向宽度较大时，宜采用两台或多台推土机横向联合作业；当路堑前傍陡峻山坡时，宜采用斜铲堆土。
通道纵挖法：
沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高，这是一种快速施工的有效方法，通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路，便于土方挖掘和外运的流水作业。
分段纵挖法：
沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧路堑横向挖穿，将路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段，各段再纵向开挖。
本办法适用于路堑过长，弃土运距过远的傍山路堑，或一侧的堑壁不厚的路堑开挖，同时还应满足其中间段有经批准的弃土场、土方调配计划有多余的挖方废弃的条件。
（3）混合式开挖法
即将横挖法与通道纵挖法混合使用，适用于路堑纵向长度和挖深都很大时，先将路堑纵向挖通后，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面。
每一个坡面应设一个机械施工班组进行作业。
2.挖方路基机械化施工
路基施工的特点是，合同工期要求短，质量要求高，标段内工程土方量相对较大，同时由于土方施工作业受季节影响，因此，必须很好地组织机械化施工。
（1）机械配套及选型
内威荣高速公路，质量要求高，工期紧，任务重，填筑土方运距远，要真正做到合理的机械配套，除考虑到工程数量、施工方案、工期、技术标准要求、当地的水文地质情况、本单位的实际情况外，还要考虑到设备的适应性、先进性、经济性和可靠性。
a.设备的适应性、可靠性
土方运距：
当土方的运输距离小于100m时，选用推土机；100~500m或＞500m时应选自卸车运土。
施工条件的要求：
机械设备要满足场地的作业条件。
机械组合尽可能并列化：
这里指的是主要设备最好能配备2台以上，这样平时可以多开工作面，加快施工进度。
一旦因机械故障停机时，2台（或多机时）可以及时调整，不至造成全面停工，这在工程施工中是经常遇到的问题。
b.同一流程上各种机械的生产率应相互匹配
在土方工程施工中往往是多种机械联合作业，例如挖方施工作业程序
开挖→装车→运输→自卸弃土场
其中有一个环节不匹配就会造成待车不足的现象，因此要求在施工组织中要及时合理地调度和安排。
C.科学地进行机械保养与维修
由于土方施工灰尘大，对推土机、装载机、自卸车的空气滤芯双套配置，收工后将灰尘大的滤芯交机械修理班。
将已经吹洗干净的滤芯取回，以求得在机械正常运转情况下的最大生产能力。
D.保证燃油料和机械配件的供应
燃油料的供应是机械施工的保证，工地柴、汽油的供应一般有两个渠道，交通方便的地方请加油站在工地设点，加油站负责日常加油定期结算；油罐的储量要满足用油高峰期的需要，并与石油供应商建立好供应合同。
在油库附近要严禁烟火，做好治安防火工作。
对加油管理应有相应的办法和制度。
除此之外，为保证工地用油（有些大型设备收工后停在工地），必须配备有专用的加油车辆加油车辆，加油车辆每天提早到达工地，开工前为工地机械加好油。
工程施工准备阶段，就进场的设备与配件的供应进行市场调查，询价选定供货商以保证机械修理换件能在最短时间内解决，提高机械的使用率。
3.土方路堑开挖施工技术要点
对土质路堑和Ⅲ类以下泥岩路堑开挖采用挖掘机配自卸车进行调运。
按照图纸要求或设计文件，采用全断面开挖或逐层顺坡开挖，边坡预留20cm－30cm，用人工配合挖掘机进行整修，不乱挖，每层对边坡放样控制超挖欠挖。
施工中路基挖开的合格土料部分用作路基填料，为了确保填筑材料和路堑边坡的稳定性，采用以下施工方法及措施。
对开挖路段应根据气象水文地质资料作好各项防排水工作及简单的边坡支护措施，避免雨水对边坡的冲刷或错误的操作方法及其它因素造成滑坡。
开挖前，认真作好基底清理工作，清除的废弃方集中转运至指定的弃土场，并按照要求进行堆放，必要时采取挖排水沟等措施，以防止水土流失和造成对环境的污染。
开挖高度小于3m，土质变化不大的路段，采用全断开挖一次成型的纵向挖掘施工，开挖高度大于3m的路段，采用逐层顺坡开挖，分层高度根据土质和高度控制在3m左右。
边坡开挖时预留一定的预留量，采用人工配合机械整修边坡，保证开挖边坡的稳定性和外观线型，开挖到设计高程时，尽量形成路基横坡和临时排水沟，保证开挖路段的干燥，严禁路面积水。
对不良地段要设挡墙或支护，立即施工路堑附属防护设施，不良地段采用分段挖掘，分段防护的方法进行施工，以确保路堑边坡的稳定。
土质路基表面的整修，采用机械配合人工切土或补土，并配合压路机械碾压，使其表面没有松散、软弹、翻浆及不平整现象。
土质路基表面采用石屑嵌缝紧密、平整、不得有坑槽和松石。
路基表层厚150mm以内松散或半埋的块石尺寸不得大于100mm。
路基达到设计标高后，进行细修整使其表面光洁无浮土，路拱度符合设计要求。
修整后放出中线、边线。
边坡修整根据线路中桩和设计图纸，通过放样，定出边坡的位置和坡度，确定路基轮廓。
做好坡度式样：
按路基的实际情况，在适当的位置做出边坡式样，作为全面施工的参照。
整修后做到坡面平顺没有凸凹，转拆处棱线明显，压实度试验合格。
石方路堑开挖
1.浅孔松动爆破
地形、地貌、开挖深度、断面形式和周围环境不同，故采用浅孔松动爆破的开挖方法施工。
（1）适用条件
对于石质软弱的软石，次坚石开挖深度在3-10m，数量集中的路段，且对建筑物影响不大，拟在线路中心两侧采用分台阶的浅孔爆破。
（2）布眼方法
采用垂直眼，以台阶形式向前推进，排列形式以多排矩形、长方形、梅花形排列。
（3）钻爆参数
钻孔直径d=Ф38~42mm
最小抵抗线w=1.0~1.2m
孔距a=1.0~1.2m
排距b=w=1.0~1.2m
孔深H=2~2.5m
单位耗药量K=0.3~0.4kg/m3（根据岩石类型通过试验确定）
每孔装药量Q=K.w.a.H（前排）或Q=K.a.b.H（后排）
（4）装药结构
使用Ф32mm的乳胶炸药（或2#岩石硝铵炸药），采用连续装药或分层间隔装药，若采用分层装药，其上下层药量之比为6：
4，堵塞长度一般为0.6~0.8m，中间间隔一般为0.3~0.4m。
（5）起爆网路及联结
孔内采用非电毫秒延期雷管起爆系统起爆，电雷管或火雷管引爆，起爆网路采用1~15段非电毫秒延期雷管孔内微差爆破，以簇联方法（一把抓）串
并联起爆网路。
（6）警戒及安全措施
①按照爆破安全规程，安全距离为200米。
②对周围建筑物的保护，必须控制最大一次（最大一段）用药量，并对地震波安全距离进行检算。
R安全=Q（）1/a
式中：
Q—最大一次用药量（最大一段用药量）kg
V—地震安全速度，cm/s
K、a—与地区有关的系数和衰减指数。
③个别飞石采用对爆破体用草袋或胶帘覆盖。
④加强对火工品的使用和管理。
2.边坡浅孔光面爆破
（1）适用条件
当石方开挖接近边坡坡面3~4m时，应采用浅孔光面爆破。
（2）炮孔布置
沿边坡设计开挖线，打一排1：
1的斜眼（光爆眼），炮孔间距根据岩石的性质现场确定。
一般为E=0.8~1.0m（或间距0.4~0.5打一排眼，每隔一个装药，中间形成导向眼），再选定光爆层的厚度w（最小抵抗线），其光爆孔的密集系数用k值表示：
即k=E/w。
K值的大小，与爆破的平整、效果有很大关系，一般K＜1，通常k=0.8左右为最佳。
根据w的确定再按规定要求钻眼。
（3）钻爆参数
光爆孔
钻孔直径d=Ф38~42mm。
孔距E=0.8~1.0m（或0.4~0.5m中间留导向孔）
孔深L为1：
1的斜眼，根据台阶高度而定，一般炮眼深度2~2.5m炮眼的长度为（2~2.5）
单位耗药量：
Q=K•E•L
一般K=0.4~0.5kg/m2
集中装药度：
一般为0.25~0.3kg/m
不偶合系数：
一般应大于2，但不能小于1.5，故采用Ф38~42mm的钻孔应采用Ф25mm的小药卷。
（4）装药结构
装药结构一般以三部分组成：
孔口堵塞段，正常装药段和孔底加强段，一般为连续装药结构或分层装药结构，堵塞长度为炮孔长度的1/3~1/4。
为克服底部阻力，也可在底部放置1~2卷Ф32mm的标准药卷，以增强其作用。
（5）起爆及联结
光爆孔应同时起爆，起爆顺序以主爆孔先爆，光爆层孔后爆，最后光爆孔同时同段起爆。
如光爆孔使用导爆索起爆时效果更好。
联结方法也是采用簇联（一把抓）。
（6）光爆层孔
光爆层孔是光爆孔内侧的炮孔（也称内圈炮孔）也是用1：
1的斜眼，按光爆层的厚度w布一排炮孔，它在光爆孔前爆，其它各种参数与一般爆破参数相同。
3.深孔松动爆破
（1）适用条件
当石方数量比较集中，且开挖深度大于10m以上，对装载、运输能发挥高效率的地段，宜采用深孔松动爆破。
（2）台阶要素、钻孔形式及布孔方法
根据开挖的深度来确定台阶的数量，也可一次到位。
1台阶要素
H为台阶高度，W1为前排钻孔的底层抵抗线，L为钻孔深度，L1为装药长度，L2为堵塞长度，h为超深，a为台阶坡面角，b为排距，B为台阶上眉线至前排孔口的距离，W为炮孔的最小抵抗线。
②钻孔形式
深孔爆破一般采用垂直炮孔，在路基边坡处根据坡率采用倾斜孔。
③布孔方式
布孔方式采用多排孔布置，成方形、矩形、三角形（梅花形），最好以等边三角形布孔最为理想。
（3）深孔爆破参数
①孔径孔深
当采用液压潜孔钻机，孔径通常为Ф64、Ф80、Ф100mm等，孔深由台阶高度和超深确定。
②台阶高度和超深
根据铲运设备及潜孔钻机的选型，根据本标段实际情况，一般采用H=6~8米，也可以一次打到标高（10~15米）。
为克服台阶底盘岩石的夹制作用，使爆后不留根，底面形成平整的底部，一般h为钻孔直径的5~8倍。
③底盘抵抗线
一般经验公式为
W1≤H•tga+B
或W1=（0.7~0.9）H
④孔距和排距
a≤W1
b=a•sin60°=0.87a
⑤堵塞长度
为提高爆破效果和充分发挥炸药能量的利用率，合理确定堵塞长度是一重要因素。
堵塞过长、过短，均对爆破效果不利，故一般堵塞长度为孔径的20~40倍。
⑥单位炸药耗用量
根据岩石的性能，炸药的种类，自由面条件，起爆方式和运输方式的要求，合理的单位炸药耗用量需通过试验，在实践中验证，一般深孔爆破参考数值：
软石为k=0.3~0.4kg/m3、次坚石为k=0.4~0.5kg/m3。
⑦每孔装药量
Q=k•a•W1•h（第一排）
或Q=k•a•b•h（第二排及以后）
（4）微差爆破
深孔松动爆破宜采用孔内和孔外微差爆破。
①孔内微差，爆孔内根据爆破顺序分别采用1~15段非电毫秒延期雷管装药。
②孔外微差，孔内全部采用导爆索装药结构，再根据设计爆破顺序，串联各排后按装1~15段非电毫秒延期雷管，采用簇联（一把抓）之法，再进行火雷管或电雷管引爆。
③装药结构、警戒、安全措施
对于装药结构、警戒、安全措施及对建筑物地震波的影响，与浅孔松动爆破相同。
④边坡光面爆破
对于边坡深孔光面爆破与浅孔光面爆破相同，在施工过程中，应进行边坡光面爆破设计，确保边坡的稳定性。
4.2路堑施工质量控制与检测
4.2.1认真按照要求的质量检测项目、频率进行检验和控制。
4.2.2路堑开挖过程中始终保持排水系统畅通。
4.2.3路堑基床换填宽度、深度必须满足设计要求。
4.2.4边坡坡面应平整且稳定无隐患，局部凹凸差不大于15cm。
边坡防护封闭无变形、开裂。
检验数量：
沿线路纵向每100m抽样检验5处。
检验方法：
观察、尺量。
4.2.5刷坡修整随时检查堑坡坡度，路堑开挖边坡坡率不得偏陡。
检验数量：
沿线路纵向每50m单侧边坡抽样检验8点（上、下部各4点）。
检验方法：
吊线尺量计算或坡度尺量。
4.2.6路堑开挖至设计标高后，应核对路基面和边坡的水文地质和工程地质情况，当与设计不符时，应提出变更设计。
检验数量：
全部检验；当与设计不符时，勘察设计单位现场确认。
检验方法：
对照设计文件核对并详细记录。
4.2.7路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台位置、宽度允许偏差下表控制。
路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台的允许偏差
序号
检验项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
变坡点位置
±100mm
沿线路纵向每100m单侧边坡各抽样检验6点
水准仪测或尺量
2
平台位置
±100mm
水准仪测或尺量
3
平台宽度
±50mm
尺量
注：
变坡点按路肩以上高度计，平台位置以平台顶面标高计。
5危险源辨识及应对措施
5.1重大危险源的辨识
高边坡的施工因地形和地质水文条件的复杂,从业人员的素质较低,因此它是高风险和易发生安全事故的施工作业。
从人、机、料、方法、环境等因素综合分析,识别确认有4个可能造成人员伤害、财产损失的危险源为:
（1）机械伤害;
（2）爆破伤害;（3）触电伤害;（4）坍塌和滑坡。
5.2对重大危险源的评价
（1）机械伤害:
机械运转工作时,因机械意外故障或违规操作可能造成人身伤害或机械损害。
（2）爆破伤害:
爆破施工时,因违规操作而引起的人员和财产损害。
（3）触电伤害:
工程外侧边缘距外电高压线路未达到安全距离,用电设备未做接零或接地保护,保护设备性能失效,移动或照明使用高压,违规使用和操作电气设备,对人身造成伤害或损害。
（4）坍塌和滑坡:
路基开挖时因施工方法不当,机械使用不当,造成的坍塌和滑坡,对人身或机械造成伤害或损害。
5.3预防措施
5.3.1对重大危险要采取“两个控制”
前期控制,施工过程控制。
前期控制:
工程开工前在编制施工组织设计或专项施工方案时,针对工程的各种危险源,制定出防控措施。
施工过程控制:
在工程施工过程中,严格按照各项操作规程和专项安全施工方案施工和监督检查,认真落实整改。
5.3.2加强安全生产的综合管理。
认真落实各级安全生产责任制,建立健全各项管理制度,杜绝一切人为事故的发生。
加强对员工队伍人员的安全教育,提高作业人员素质和安全生产自我保护意识。
增强各级管理人员安全责任意识,加强安全专业知识培训。
严格加强各种危险源预防管理工作,结合工程特点,针对确认的危险源实施相应的预防控制措施。
5.3.3切实加强安全交底制度的落实。
交底必须在施工作业前进行,任何项目在没有交底前不准施工作业。
交底工作一般在施工现场项目部实施。
交底必须履行交底人和被交底人的签字模式,书面交底一式二份,一份交底给被交底人,一份附入安全生产台帐备查。
被交底者在执行过程中,必须接受项目部的管理、检查、监督、指导,交底人也必须深入现场,检查交底后的执行落实情况,发现有不安全因素,应马上采取有效措施,杜绝事故隐患。
6安全专项施工措施
6.1路基施工准备
（1）机械设备的配备,挖掘机、装载机、推土机、平地机、压路机、自卸翻斗车、电缆线、照明设备、漏电保护器。
（2）安全防护品的配备,口哨、安全帽、红绿旗、警示牌、标志、红色警示灯、铁丝网。
6.2开工前检查
挖掘机、装载机、推土机、压路机、平地机、自卸翻斗车是否处于良好状态、各项制动是否有效,电缆线有无裸漏情况。
6.3施工安全注意事项
（1）在公路、街道、交通繁华的道路上或附近施工,须有专人警戒。
（2）车辆通过较多的便道,弯道半径小于15m,特殊地段小于10m须挂红黄绿旗及警示牌。
（3）施工便道急弯处及陡坡地段须挂标志警示牌。
（4）严禁穿硬底、带钉、易滑、高跟鞋、拖鞋或赤脚进入施工现场。
（5）施工现场材料、设备摆放有序、整齐。
（6）现场施工人员须戴防尘口罩。
（7）施工翻斗车不能行车载人及超载超速,作业区时速5km/h,其余各施工机械不能超速及违章作业。
前后两车（机械）间距不应小于10m。
（8）路堑开挖严禁采取掏底开挖（忌挖神仙洞）,以免坍塌。
（9）严禁在松动危石下、未熄火的大型机械旁作业和休息。
（10）弃土场的选址需避免泥石流沟。
（11）严禁在山坡上同一地段的上下同时作业。
（12）人工挖掘作业人员横向间距不应小于2m,纵向间距不应小于3m。
（13）滑坡地段开挖,须从两侧向中部自上而下开挖。
禁止全面拉槽开挖。
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