1土質路塹開挖工藝及方法
⑴ 工藝流程(見流程圖)
⑵ 工藝方法
施工前根據(jù)設計文件,首先恢復中線,并進行現(xiàn)場調查,根據(jù)地形、路塹斷面及長度,確定合理的開挖方式。然后結合現(xiàn)場實際與設計要求,修建臨時排水設施,并考慮與永久排水設施相結合。
填料路塹在旱季施工,當在雨季施工時,集中力量快速施工,工作面隨時保持大于4%的坡度。路塹邊坡不得受水浸泡、沖刷。
① 施工準備
a、現(xiàn)場核對
工程開工前,根據(jù)現(xiàn)場調查資料對設計文件進行核對。內容主要包括:地形地貌、挖方數(shù)量、取棄土場位置、土方利用等。
b、分析土體的穩(wěn)定性
土體的穩(wěn)定與否直接關系到路塹邊坡的穩(wěn)定。因此,施工前必須做好土體穩(wěn)定性分析,如土體結構和構造、土的密實度、潮濕程度等。在對土體進行分析后根據(jù)既有施工經驗復核設計邊坡是否滿足穩(wěn)定性要求,最后確定施工方案。
c、布置施工便道
根據(jù)現(xiàn)場地形確定機械進出便道路線并修筑。便道修筑滿足施工機械和運土車輛轉彎半徑及會車、正常行駛要求。
d、測量放線
根據(jù)復測的線路中線放出開挖邊線樁,放線時定位準確,兩側各預留0.2~0.3m不開挖,待開挖后進行人工刷坡。
e、施工排水系統(tǒng)
開挖前,首先按設計位置做好塹頂排水系統(tǒng)如截水溝、天溝,待排水系統(tǒng)完善后進行
路塹開挖。
② 開挖
根據(jù)土石方調配方案和施工順序,選擇最佳的挖方作業(yè)面,采用橫向全寬挖掘法、逐
層順坡自上而下開挖的辦法施工,嚴禁下部掏挖施工。以機械施工為主,運土距離較近時采用推土機作業(yè),運距較遠時,采用推土機配合挖掘機、裝載機挖土裝車,自卸汽車運至路基填方路段或棄土點。當機械開挖至靠近邊坡0.2m~0.3m時,改為人工修坡。需設圬工防護工程的邊坡,在防護工程開工前留置保護層,待防護圬工施工時刷坡。不設圬工防護的邊坡,每10m邊坡范圍插桿掛線人工刷坡。當開挖接近路基施工標高時,采用人工配合推土機施工。到達設計標高后及時對基底土質情況進行檢測,不合規(guī)范要求的換填。路塹施工要做到路基表面平整、密實,曲線圓順、邊線順直,邊坡坡面平順穩(wěn)定、無虧坡,邊溝整齊、溝底無積水或阻水現(xiàn)象。
工藝要點:
a、根據(jù)測設邊樁位置,用機械開挖,預留0.2~0.3m的保護層以利于人工修坡。施工時逐層控制,每10m邊坡范圍插桿掛線人工修刷。邊坡上若有坑穴,采用挖臺階漿砌片石嵌補。
b、接近塹底時,按設計橫斷面放線,開挖修整壓實,并挖好側溝,疏通排水,邊坡刷好后及時進行邊坡防護和排水工程施工。
c、采用順坡開挖,長大路塹如需要采用反坡開挖時,先預留一定厚度的土層不開挖,形成順坡開挖,挖通后再突擊挖除預留的土層。
2 石質路塹開挖工藝及方法
石質路塹開挖施工按如下三種方式開挖:對于面層風化巖、軟石用裂土機開挖;小方量石方段采用機械打眼小炮開挖;大方量石方地段采用梯段淺孔和深孔松動控制爆破技術分層開挖。對于一般石質路塹或石質路塹挖深在5m以上且集中,采用潛孔鉆機深孔松動爆破。石質路塹挖深在5m以內時,采用淺孔松動爆破。鉆孔粉塵采用粉塵回收裝置,以減少對周圍環(huán)境污染。
石方爆破以小型及松動爆破為主,未經監(jiān)理工程師同意禁止采用大、中型爆破。開挖后的石方滿足路基填料要求的用于路基填筑,用于路基填筑的大塊石料較多時,集中在挖方區(qū)進行二次爆破,直至石料滿足路基填筑要求。
爆破作業(yè)在施工前,進行詳細設計并進行爆破試驗,通過試驗進一步修正爆破參數(shù)。根據(jù)巖石的巖性、產狀及路塹邊坡高度等,選擇爆破方法,爆破時嚴格控制裝藥量。靠近邊坡處,平行于邊坡打預裂孔,先起爆預裂孔,再依次從臨空面向邊坡方向爆破?拷膊课,預留750px光爆層,施工時分段順線路方向平行于路基面鉆孔,實行光面爆破。爆破后,使基床、邊坡和塹頂山體穩(wěn)定,不受擾動,爆出的坡面平順。
路基石方開挖時,充分重視挖方邊坡穩(wěn)定。開挖風化較嚴重、節(jié)理發(fā)育或巖層產狀對邊坡穩(wěn)定不利的石方,采用小型排炮微差爆破,小型排炮藥室距設計坡線的水平距離不小于炮孔間距的1/2。當巖層走向與路線走向基本一致,傾角大于15°,且傾向鐵路側或開挖邊界線外有建筑物,施爆可能對建筑地基造成影響時,在開挖層邊界沿設計坡面打預裂孔,孔深同炮孔深度,孔內不裝炸藥和其他爆破材料,孔的距離不大于炮孔縱向間距的1/2。路塹開挖后,邊坡采用風鎬刷坡或隔孔裝藥光爆。開挖層靠邊坡的兩側炮孔,特別是靠順層邊坡的一側炮孔,采用減弱松動爆破。
⑴ 石方深孔松動控制爆破方法
① 爆破設計.
深孔松動控制爆破,通常采取梯段(臺階)爆破,炮孔布置如圖。
炮孔傾角:炮孔傾角α一般為60°~75°之間,使用的炸藥多為硝銨炸藥。
炮孔直徑:炮孔直徑d采用100~150mm,臨近邊坡的炮孔直徑適當縮小。
底板抵抗線:底板抵抗線We,按巖石類別特征,結合炮孔直徑d、孔距a、炸藥密度Δ、單位炸藥用量q、梯段高度與其坡面角α、超鉆系數(shù)μ、堵塞系數(shù)β等參數(shù)綜合考慮確定,或按規(guī)范要求選取。
超鉆系數(shù):超鉆系數(shù)μ,即超鉆深度與底板抵抗線的比值,按下列數(shù)值選取:軟石μ=0.1~0.15;次堅石μ=0.15~0.25;堅石μ=0.25~0.35。當梯段坡面角較小或巖面較堅硬完整時取較高值,反之取較低值。
排距:排距根據(jù)爆破效果,采取單排或多排等間距布孔。瞬發(fā)起爆的炮孔排數(shù)控制在3排以內,交錯布置,并按規(guī)范預留適當保護層厚度。
孔距:孔距a與底板抵抗線We同時確定,一般取a=0.7Wp~1.3Wp。
裝藥量:裝藥量Q按首排炮Q=whap,后排炮Q= bah選取。單位炸藥消耗量q按規(guī)范
選取。
裝藥長度:深孔裝藥長度與堵塞結合考慮,通過計算確定。
起爆網(wǎng)絡:采用塑料導管非電起爆網(wǎng)絡,網(wǎng)絡設計根據(jù)地形、爆破方量、炮孔位置以及對爆破作業(yè)要求的不同,在實際施工時確定。
② 鉆爆方法
平整鉆機作業(yè)場地:為使鉆機就位,需對作業(yè)場地進行平整。覆蓋層較厚時,利用推土機推平;覆蓋層薄且石頭凸起時,用風槍打孔小爆破,然后用推土機推平。作業(yè)面的平整度以保障鉆機移動和鉆孔的安全為主。
布孔與鉆孔:首先按設計的孔距、排距布孔。對臺階邊沿的孔要特別注意最小抵抗線不要過小,以防最小抵抗線方向出現(xiàn)飛石。鉆孔時根據(jù)設計要求,確?孜、方向、傾斜角和孔深。每孔鉆完后,首先將巖石粉吹干凈,然后從孔中把鉆桿提升到孔口上,這時不要移動鉆機,以防孔深不夠時,可以繼續(xù)在原孔中加深鉆孔。
裝藥與堵塞:裝藥之前,測量孔深,對過淺或過深的炮孔,調整裝藥量?字杏兴畷r盡量排除干凈,水排不凈時裝防水炸藥。在孔中裝藥時,定量定位,防止卡孔。
回填堵塞的材料選取一定濕度的粘土,為防止卡孔,分多次回填,邊回填邊用木炮棍搗實,同時注意保護好孔中的電線或導爆管。
網(wǎng)絡連接與安全警戒:當使用導爆管非靜電起爆系統(tǒng)進行孔內外微差起爆時,聯(lián)線時切忌踩踏孔外串聯(lián)雷管。為確保網(wǎng)絡準爆,采用雙雷管雙導爆管網(wǎng)絡。放炮之前,人員及機械撤離到安全區(qū),設置安全警戒哨及警戒繩,離公路、村鎮(zhèn)較近地段,設置炮被覆蓋,并用φ8鋼筋網(wǎng)加樁固定防護,抑制飛石、滾石,確保爆破安全。
爆破安全檢查:爆破之后,派爆破員先到現(xiàn)場進行踏看,發(fā)現(xiàn)有啞炮時及時處理。
⑵ 石方淺孔爆破方法
對于一般石質路塹或需對用于路堤填筑的大塊石料進行二次爆破改小,且路塹開挖深度在5m以內時,則采用淺孔爆破施工。
① 爆破設計
炮孔超鉆深度:炮孔超鉆深度h根據(jù)巖層石質情況和試爆參數(shù)確定。
h=μWe(μ一般取0.1~0.33,We為底板抵抗線m,按規(guī)范選。。
裝藥深度:裝藥深度按不大于炮孔深度的2/3確定。
堵塞系數(shù):堵塞系數(shù)(β堵塞長度與底板抵抗線的比值),按設計規(guī)范或根據(jù)試爆選取。當炮孔與臺階坡面大致平行時,取β=0.75;當炮孔垂直時,臺階壁面角α為70°~60°時,取β=0.75~1.20,α較大時,β取較小值。
炮孔間距:同排炮孔的間距a,在a=(1.0~1.5)We間選;巖石較堅硬完整時,取較低值,反之取較高值。
多排炮孔布置時,采取梅花形布置。各排炮孔間距、深度及單孔裝藥量均相同時,排間距b。0.8~0.9)a或取0.9~1.0。
裝藥量:單個炮孔裝藥量Q(kg),分別按下式計算。
前排炮孔Q=whap;
后各排炮孔Q=(1.15~1.3)web,式中:
We-淺孔臺階爆破底板抵抗線m;
a-炮孔間距m;
b-炮孔排距m;
H-臺階高度m;
q-正常松動藥包的單位用藥量,kg/m3(可參照規(guī)范選。。
② 鉆爆方法
爆破開挖采取縱向臺階開挖。爆破開挖前,按爆破作業(yè)規(guī)程及設計規(guī)范要求,開挖操作工作臺階。臺階的高度和寬度均滿足需要。鑿巖機鉆孔時,臺階高度按2~4m確定;人工鉆孔時臺階高度按1~2m確定。設計炮孔方向大致與臺階壁面平行或取垂直孔,并盡量以較大角度與巖層面或節(jié)理相交。
石方開挖后的邊坡,做到順直、圓滑,大面平整。邊坡上無松石、危石。石塊凸出尺寸不大于500px,凹進尺寸不大于250px。石質路塹邊坡因超挖而影響上部邊坡巖體穩(wěn)定時,用漿砌片石補砌。
挖方邊坡從開挖面往下分級清刷邊坡。下挖2~3m時,對新開挖邊坡進行刷新。軟質巖石邊坡用人工或機械清刷;堅石、次堅石邊坡,用炮眼法、裸露藥包法爆破清刷,同時清除危石、松石。清刷后的石質路塹邊坡不陡于設計規(guī)定值。淺孔爆破工藝流程見圖3.2-9。
3 路塹斷面質量檢測
路基開挖施工時避免超挖和欠挖,做到開挖后的路基邊坡直順,曲線圓順,坡面平整穩(wěn)定。路塹石方爆破開挖時派專職安全人員負責現(xiàn)場指揮,嚴格遵守施工規(guī)則,做到準爆,確保開挖后的石質路塹邊坡無松石、險石,路基面和坡面平順,底板平整,無凹凸不平現(xiàn)象;爆堆的位置、高度符合爆破任務的要求,石料適于鏟挖、裝運,滿足路基填筑要求。
質量檢測根據(jù)技術規(guī)范按表執(zhí)行。