土石方工程施工技术(共12篇)
土石方工程施工技术 篇1
1 引言
建筑工程施工中,土方工程量很大,特别是城市大型高层建筑深基础的施工,土方工程施工的对象和条件比较复杂,例如土质、地下水、气候、开挖深度、施工现场与设备等,不同的工程施工的对象和条件都不相同。施工安全在土方工程施工中是一个很突出的问题。历年来,发生的建筑工伤事故不少,这些事故中有很大部分是由于土方坍塌造成的。因此,做好土石方施工的安全工作对建筑企业和社会都是十分重要。
2 基坑开挖安全技术
2.1 基坑开挖的安全作业条件
基坑开挖包括人工开挖和机械开挖2类。
2.1.1 适用范围
人工开挖适用范围:一般工业与民用建筑物、构筑物的基槽和管沟等。机械开挖适用范围:工业与民用建筑物、构筑物的大型基坑(槽)及大面积平整场地等。
2.1.2 作业条件
(1)人工开挖安全作业条件。①土方开挖前,应摸清地下管线等障碍物,根据施工方案要求,清除地上、地下障碍物。②建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线、标准水平桩及基槽的灰线尺寸,必须经检验合格。③在施工区域内,要挖临时排水沟。④夜间施工时,在危险地段应设置红色警示灯。⑤当开挖面标高低于地下水位时,在开挖前应采取降水措施,一般要求降至开挖面以下500 mm,才能进行开挖作业。
(2)机械开挖安全作业条件。①对进场挖土机械、运输车辆及各种辅助设备等应进行维修,按平面图要求堆放。②清除地上、地下障碍物,做好地面排水工作。③建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线、标准水平桩及基槽的灰线尺寸,必须经检验合格。④机械或车辆运行坡度应大于1:6,当坡道路面强度偏低时,应填筑适当厚度的碎石或渣土,以免出现塌陷。
2.2 土方开挖施工安全控制措施
施工安全是土方施工中一个很突出的问题,土方塌方是发生伤亡事故的主要原因。为此,在土方施工中应采取以下措施预防土方坍塌。
(1)土方开挖前要做好排水处理,防止地表水、施工用水和生活用水侵入施工现场或冲刷边坡。
(2)开挖坑(槽)、沟深度超过1.5 m时,一定要根据土质和开挖深度按规定进行放坡或设置可靠支撑。如果既未放坡,也不加支撑,坚决不得施工。例如,1995年9月4日,某建筑公司承接房地产经营开发公司住宅楼土方施工时,因未按规定放坡,造成东南侧边坡坍塌,塌落约30 m3土方,将3名施工人员埋住,造成2人死亡的严重安全事故。
(3)坑(槽)、沟边1m以内不得堆土、堆料或停放机具;1m以外堆土,其高度不超过1.5 m。坑(槽)、沟与附近建筑物的距离不得小于1.5 m,必要时必须采取加固措施。
(4)挖土方不得在石头的边坡下或贴近未加固的危险楼房基底下进行。操作时应随时注意上方土壤的变动情况,如果发现有裂缝或部分塌落应及时放坡或加固。
(5)操作人员上、下深坑(槽)应预先搭设稳固安全的阶梯,避免上、下时发生人员坠落事故。
(6)开挖深度超过2 m的坑(槽)、沟边沿处,必须设置2道1.2 m高的栏杆和悬挂危险标志,并在夜间挂红色标志灯。严禁任何人在深坑(槽)、悬崖、陡坡下面休息。
(7)在雨季挖土方时,必须保持排水畅通,并应特别注意边坡是否稳定,大雨时应暂停土方工程施工。
(8)夜间挖土方时,应尽量安排在地形平坦、施工干扰较少和运输道路畅通的地段,施工场地应配备有足够的照明设备。
(9)人工挖大孔径桩及扩底桩旖工前,必须制定防坠落物、防坍塌、防止人员窒息的安全措施,并指定专人负责实施。
(10)机械开挖后的边坡一般较陡,应采用人工方式进行修整,达到设计要求后再进行其他作业。
(11)土方施工中,施工人员要经常注意边坡是否有裂缝、滑坡迹象,一旦发现情况有异,应该立即停止施工,待处理和加固后方可继续进行施工。
2.3 土钉墙支护安全技术
2.3.1 适用范围
土钉墙由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的砼面层和必要的防水系统组成,适用范围如下。
(1)可塑、硬塑或坚硬的黏性土;胶结或弱胶结的粉土、砂土和角砾;填土、风化岩层等。
(2)深度不大于12 m的基坑支护或边坡加固。
(3)基坑侧壁安全等级为二、三级。
2.3.2 安全作业条件
(1)有齐全的技术文件和完整的施工方案,并已进行技术交底。
(2)挖除工程部位地面以下3 m内的障碍物。
(3) 土钉墙墙面坡度不宜小于1:0.1。
(4)注浆材料强度等级不宣低于M10。
(5)喷射的混凝土面层宜配置钢筋网,钢筋直径为6~10 mm,间距为150~300 mm,砼强度等级不宜低于C20,面层厚度不宜小于80 cm。
(6)当地下水位高于基坑底时,应采取降水或截水措施,坡顶和坡脚应设排水措施。
2.3.3 基坑开挖
基坑要按设计要求严格分层开挖,在完成上一层作业面土钉,且达到设计强度的70%时,方可进行下一层土层的开挖。每层开挖最大深度取决于在支护投入工作前,土壁可以自稳而不发生滑移,实际施工中,常取基坑每层挖深与土钉竖向间距相等的方法。每层开挖的水平分段取决于土壁的自稳能力,一般为10~20 m。当基坑面积较大时,允许在距离基坑四周边坡8~10 m的基坑中部自由开挖,但应注意与分层作业区的开挖施工相协调。
挖土要选用对坡面土体扰动小的挖土设备和方法,严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。坡面经机械开挖后,要采用小型机械或人工进行切削清坡,以使坡度与坡面平整度达到设计要求。
2.3.4 边坡处理
为防止基坑边坡的裸露土体塌陷,对易塌的土体可采取下列措施。
(1)对修整后的边坡,立即喷上一层薄的砼,砼强度等级不宜低于C20,凝结后再进行钻孔。
(2)在作业面上先构筑钢筋网喷射砼面层,后进行钻孔和设置土钉。
(3)在水平方向上分小段间隔开挖。
(4)先将作业深度上的边壁做成斜坡,待钻孔并设置土钉后再清坡。
(5)开挖前,沿开挖垂直面击入钢筋或钢管,或注浆加固土体。
2.3.5 土钉作业监控要点
(1)土钉作业面应分层、分段开挖和支护,开挖作业面应在24 h内完成支护,不宜一次挖2层或全面开挖。
(2)锚杆钻孔前在孔口设置定位器,使钻孔与定位器垂直,钻孔的倾斜角与设计相符。土钉打入前按设计斜度制作一个操作平台,钢管或钢筋沿平台打入,保证土钉与墙的夹角与设计相符。
(3)孔内无堵塞,用水冲出清水后,再按下一节钻杆;最后一节遇有粗砂、砂卵土层时,为防止堵塞,孔深应比设计深100~200 mm。
(4)作土钉的钢管要打扁,钢管伸出土钉墙面100 mm左右,钢管四周用井钢筋架与钢管焊接,并固定在土钉墙钢筋网上。
(5)压浆泵流量经鉴定计量正确,灌浆压力不低于0.4 MPa,不宜大于2 MPa。
(6)土钉灌浆、土钉墙钢筋网及端部连接通过隐蔽验收后,可进行砼喷射施工。
(7)土钉抗拔力达到设计要求后,方可开挖下部土方。
2.3.6 内支撑系统基坑开挖安全技术
基坑土方开挖是基础工程中的重要分项工程,也是基坑工程设计的主要内容之一。当有支护结构时,支护结构设计先完成,而对土方开挖方案提出一些限制条件,土方开挖必须符合支护结构设计的工况条件。
基坑开挖前,根据基坑设计及场地条件,安排挖土顺序、土方运输等;应避免对围护结构产生不利影响。
采用机械挖土时,应严格控制开挖面坡度和分层厚度,防止边坡和挖土机下的土体滑移。挖土机的作业半径内不得进人,司机必须持证作业。
当基坑开挖深度较大,坑底土层的垂直渗透系数也相应较大时,应验算坑底土体的抗隆起、抗管涌和抗承压水的稳定性。当承压含水层较浅时,应设置减压井,降低承压水头或采取其他有效的坑底回固措施。
3 土方回填安全技术
3.1 安全作业条件
(1)回填前,应清除基底的垃圾等杂物,清除积水、淤泥,对基底标高及相关基础、墙或地下防水层、保护层等进行验收,并要办好隐蔽工程检验手续。
(2)施工前应根据工程特点、填方土料种类、密实度要求、施工条件等,合理确定填方土料含水率控制范围、虚铺厚度和压实遍数等参数;重要回填土方工程,其回填土的最大干密度参数应通过试验来确定。
(3)房心和管沟的回填,应在完成上、下水管道的安装或墙间加固后再进行。
(4)施工前,应做好水平高程标志的设置:例如在基坑(槽)或管沟边坡上,每隔3 m土钉上水平撅;或在室内和散水的边墙上弹水平线或在地坪上钉上标高控制木桩。
3.2 安全控制要点
(1)管道下部应按要求夯实回填土,如果漏夯或夯不实会造成管道下方空虚,造成管道折断而渗漏。
(2)夜间施工时,应合理安排施工顺序,设有足够的照明设施,防止铺填超厚,严禁汽车直接倒土入槽。
(3)基坑(槽)或管沟的回填土应连续进行,尽快完成。施工中注意雨情,雨前应及时夯完已填土层或将表面压光,并做成一定坡势,以利排除雨水。
(4)施工时应有防雨措施,防止地面水流入基坑(槽)内,以免边坡塌方或基土遭到破坏。
(5)在地形、工程地质复杂地区内的填方,且对填方密实度要求较高时,应采取相应措施,例如设排水暗沟、护坡桩等,以防填方土粒流失,造成不均匀下沉和坍塌等事故。
(6)填方基土为杂填土时,应按设计要求加固地基,并要妥善处理基底下的软硬点、窄洞、旧基及暗塘等。
参考文献
[1]周连起,刘学应.建筑工程质量与安全管理[M].北京:北京大学出版社,2010.
[2]廖品槐.建筑工程质量安全管理[M].北京:中国建筑工业出版社.2004.
土石方工程施工技术 篇2
公路工程,是指公路构造物的勘察、测量、设计、施工、养护、管理等工作。其中,路基土石方施工在公路工程中扮演着重要的角色,承担着公路工程质量优劣、品质好坏的重要责任,路基土石方的施工直接影响公路建设的成功与否,可以说,公路的路基土石方施工管理市公路工程的重要组成部分,如何良好管理、正确组织施工是公路设计者以及施工者不可忽视的重要思考内容。
1、公路路基与土石方施工技术
随着现代城市化社会的不断进步,建设城市化脚步的加速,公路建设越来越面向技术、科技,公路工程的路基土石方技术成为公路施工建设的重要技术之一,越来越受到公路设计者和施工者的重视,公路路基土石方施工技术的提高、完善在某种程度上能很大程度的促进公路建筑的进步。公路路基指的是根据路线位置确定和相关技术要求构建的作为公路路面基础的带状构造物,路基是用土或石料构建而成的结构物。它承受着自身的岩土重量和路面重量,以及由路面承载着的行车重量,是整个公路构造不可或缺的重要组成部分。在实际的公路工程中,常见的土石方工程有场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土,路基填筑以及基坑回填等。土石方工程一般涉及的面积广阔,工作量巨大,劳动任务重,施工环节复杂,因此,在具体施工中应该尽量避开雨季施工,从而缩短施工周期,尽量降低施工成本。另一方面,考虑到土石方工程的支出问题,应该尽量少的占用农田与耕地,综合施工计划等各方面因素的考虑做出最科学的安排。通过具体施工技术使复杂、高难度的公路土石方工程得到简化、改善从而提高施工工作水平,改进整体工作质量,在公路建设环境与时俱进,建设要求日益提高的今天完善公路施工技术,开拓创新、精简工序、降低成本、缩短周期、提高效率。
2、公路路基土石方施工技术应用
随着经济的不断发展,现代社会对于公路建设的要求日益提高。随着公路条件的逐渐复杂、公路建设规模进一步增大,公路工程从设计、到施工,每一部都需要日益精进的技术作为支撑。与此同时,伴随着工程量、机械水平增加的,是公路建设提出的更高要求的管理水平,结合具体公路情况,合理计划施工、组织施工使得整体施工系统同步、有条不紊、进度相宜地工作,从而提高公路建设水平,为公路施工工程谋求更高的经济效益和社会效益,达到低成本、高效率的工程目标。
2.1公路施工现场的清理与掘除
公路路基土石方施工的第一步是针对施工现场的测量与勘察,测量与勘察之后对施工现场进行清理与掘除。在对路基进行施工时,要仔细清洁、打扫地面,保证路基的清洁。切不可一带而过,对地面上的树根、草皮等杂物进行清除与打扫,在对地面清洁时,要认真细心,对杂物进行清除工作,并且要及时防止出现二次污染,破坏面层清洁。清理应当严格按照施工规范中的规定实施,例如针对树木的区分与堆放应该按照胸径的差别仔细区分进而锯成节段在特定的位置保存。对于地面的表土、树根、树墩、竹跟及草皮等不作为填充物的杂物,在施工前期应该统一进行清除,运离施工现场,避免成为施工过程中的障碍。其中,对于树根的处理应当挖至距地面大于或等于30公分的距离,施工现场的其他障碍物则要在得到上级明示或者根据相关施工文件进行迁移或者清除,从而保障后期的挖掘与施工。
2.2公路路基土石方的开挖
公路路基土石方施工应该遵照设计图纸严格执行,特别是对于在控制与设计高程和点位过程中。在公路路基土石方的开挖过程中,不良地质现象需要用水泥混凝土填充从而提升公路路基的强度和稳定功能。具体路基土石方过程中实际运用的方法较多,具体的施工操作需要根据施工环境及路面条件进行开挖。比如,当地质环境较好时,应该严格按照设计图纸进行施工,从而避免出现超挖;当地质环境较为恶劣时,应该采取将建筑物材料换充的方式进行公路路基施工。对石方的开挖应当首先进行爆破施工,从而破除坚硬的阻碍物如岩石等。爆破的具体位置确定应该根据设计要求严格执行,考虑到施工的安全因素,炸药量及装置安装等需要专门技术人员计算测量确定。工程施工的环节需要进行实时监测与记录,以便实时进行控制和调整,开挖时要对路面的压实度考量,与规范值比较调整。在公路路基施工中,不同的地质环境、不同的等级的公路施工技术要求,需按照设计图纸及设计规范进行多次测试的指标检测,在此基础上进行实时控制以及指标评定。开挖施工完成的.路基边线要平直,从而确保公路路基的平稳与强度。
2.3公路路基填方施工
公路路基的填方施工方法的不同,主要是来自于边坡的差异。即,如果横坡坡度等于1:5时,填方施工需要分段施工。在非砂性土及粘结性较强的填充过程中,可以采取挖台阶的填充施工方式;而在砂性土及粘结性较差的填充过程中,一般采取将地面简单翻松的方式,而不采取挖台阶的填充施工方式。当填筑的高度在不超过0.8m时一般要将地面的土壤翻松对其进行碾压,按层次碾压土壤以保证压实度满足施工需求。施工过程应该根据具体地理环境进行清理与排除,如在路线中出现池塘时,需要首先排出蓄水,清理内部泥泞,进行换填后才能填方施工。填方环节环环相扣,需要每一环节的确认检查,确保施工无误才能进行下一步骤,以免造成填筑的错误操作使得后期返工。
2.4软土地基的施工处理
软土地基的处理主要采用换填建筑材料的施工方法,如在路线中出现池塘时,在排出蓄水,清理内部泥泞后,应该使用一些透水性能较强的施工材料换填。软土路基的处理一般需要进行良好的沉降观测,与此同时填料的厚度与层次感需要根据需要进行科学选用。
2.5整体路基压实成型
压实施工要依照测量定线与复测后的横断面所在处,严格按照图纸设计进行现场施工放样,针对关键的结构部位施工完成后,要及时上报,主要包括有路基边桩、坡道的各个重要桩位及控制点,标明位置及相应的桩位,监理工程师要对其进行严格审核与复查。值得注意的是,排水设施的处理需要将积水及时消除,降低施工带来的环境破坏程度。路基土石方工程施工完成,需要测量标高,从而进行最后一步的调整与完善。接着,将整体路基土石方环境进行最后清洁打扫,并准备最后的检测工作。
3、总结
土石方工程施工技术 篇3
关键词:路基工程;土石方项目;施工技术;发展方向;运作效率
前言
路基作为道路路面的重要基础部分,需要其在设计的过程中具备一定的稳定性和承重性,在自身重力以及车辆的重力的作用下都不会发生一些塑性或者是弹性的变化,还需要在较长的时间内都具备一定的抗坍塌和侧滑的相对能力[1]。路基因为在结构上具有自身的特点,主要为长度大并且和外界环境接触的时间较长,使用路基需要承受的来自各方面的影响较大,容易发生损坏。
1.路基工程土石方项目施工前期的技术准备方面
1.1测量技术
路基的施工测量主要指的是路基土石方项目的基础,主要目的是保证土石方的项目具备一定的真实性以及有效性,是促进土石方项目顺利展开的重要技术组成部分。在路基的施工测量当中,路堤坡脚放样是其中的重要组成部分,要想将路基中的桩准确放出,就需要根据公路的设计的相关高程和横断面以及一些边坡比等的相关参数,测放出路基的标准的坡脚线。假如在展开路基工程的过程中,发现路基上出现超高路段,在测量的过程中应该实际考虑超高值的相对范围。另外,在测量的过程中,还需要根据设计以及实际的填土的厚度来控制路基的单层宽度等。
1.2施工技术
路基工程施工之前需要从技术、人员以及器材等方面做出准备。器材主要是使用涉及的要求和路基施工的规范相关要求需要的相关器材种类和类型。路基施工的技术主要应该在施工之前的交底过程中进行强化。路基的施工相关的工作人员需要提前做好相关的教育工作,主要目的是提高这些工作人员的相关认识,加强一些施工人员的重视的程度和技术的素养等。
2.路基工程施工过程中的土石方项目施工的技术方面
新时期,我国的公路在各种较为恶劣的环境下进行施工,施工的难度较大,这就凸显了路基工程施工中土方项目施工项目的重要价值和主要作用。以下是针对路基工程施工过程中的土石方项目施工的技术方面的讨论,详细表述如下。
2.1路基填方技术方面
路基填方是路基工程中的重要组成部分。在路基填方的过程中,首先需要在准备工作的阶段围绕着填料试验以及填筑试验进行展开。路基填方的取土地点选择的过程中,应该选择具有代表性的土样来进行填料试验,并且选择一些典型性的路段来进行填筑试验。在进行以上两种试验之前,需要确保相关的各项技术指标合格之后,再组织进行相关的路基填方,展开大范围的施工。进行填方的试验重点在于确定相关土样的含水量以及填土松铺的系统和机械的最佳合理的配置型等问题。另外,在处理路基基底的过程中,需要清除填土施工范围内的植被以及垃圾和表土等,还需要按照设计的相关要求来讲路基的土壤进行翻松处理。最后,填土路坡过程中,在每个施工的路段需要设置一些例如上土区和摊铺区等区域,为了方便进行循环的作业。在这个过程中,有一些技术要点方面的问题需要注意,具体如下所述。
首先,上土的时候应该使用站铲运机以及挖掘机进行挖土早错,自卸汽车进行运输一直到施工的路段,并且由专门的人员指挥进行有序卸料的过程。为了方便排水路拱的相关调整,在上第一层土方的时候路基的两侧需要各留一定的距离不需要上土,一直到第二层填筑的时候再满幅进行施工。其次,在路基上土达到了最佳的松铺厚度之后,需要使用推土机人工配合来进行往复的整平操作,一直到平顺的状态等。再次,在路基填料的过程中,需要由足够的水分进行调整,在含水量过大的时候,填料主要需要采用的翻晒和旋耕机粉碎操作,这样反复操作一直到含水量能够达到标准的要求。对于含水量始终的一些材料,需要尽量缩短施工作业过程所花费的时间。如果含水量过小,则填料需要使用的是洒水车洒水并且进行补充均匀的操作,及时需要进行碾压。最后,在填料平整摊铺之后,主要需要对工程的控制要素进行相关整体性的调整,操作平整之后的路基主要需要根据工程过程中试验的路段进行相关性的分析,充分做好人机的协调性工作,对于碾压的方法方面还需要按照相关的标准碾压的顺序有效进行。
2.2路基挖方技术方面
在路基的挖方方面,相关的技术方面问题有几点需要注意。第一,在路基挖方的过程中,需要规范施工的相关机械的种類和使用的过程,挖掘机、推土机以及自卸汽车等不仅要符合相关项目的标准要求,还需要具备良好的操作技能。路基挖方的相关流程主要是:首先是路基放样,接下来是地表清理,再次是土方挖运、路基整平、边坡修理、路基压实,最后是验收阶段。在土方工程的施工过程中,土方运行相距大致一百米距离的时候,主要应该选择使用推土机来进行挖运和运输的操作,。当土方运行相距一百米以上距离的时候,就需要选择使用挖装机械以及自卸汽车来进行组合,进而进行挖方施工操作。在进行路基的挖方施工的过程中,对于较短的路程需要适应横挖的方法,对于较长的路段就需要使用纵向挖法。在路段加深的过程中,需要适应的是横向分台阶的方法开挖,如果路段不但长且深的情况下,采用纵向分段分层的方法进行开挖。路基如果能够达到设计的保准高度要求之后,使用平地机进行整平操作,刮出路基,最后再使用压路机进行压实操作。
3.结语
土石方项目的施工在路基工程施工过程中需要适应综合性的技术进行保证和调控,在进行路基的测量和技术方面的准备等过程中需要不断加强技术的开发和运用,努力形成高质量的路基工程的施工,并且为整个公路建设提供较为基础性的作用[2-3]。笔者主要分析了路基工程施工中土石方项目的施工技术的要求,希望能够促进我国路基工程的相关性发展。
参考文献:
[1]刘军喜.高速公路路基土方填筑与压实施工技术探讨[J].黑龙江交通科技.2012(02)
[2]宋华.填砂路基的压实工艺试验及施工控制[J].黑龙江科技信息.2010(16)
土石方工程施工技术 篇4
挑选A省B市的一座高速公路路基土石方工程为例, 该高速公路路基必须构建在一座八米左右的山体上, 山体四周交通十分不便, 大型机器很难进入, 同时山体的北面有一些农村居民居住, 因此, 为了不影响居民的正常生活, 必须从山体的南面开始进行挖掘。在不能采用机器工具进行挖掘的基础上, 为了保障施工的进度和施工的周期, 充分的结合工程实地的具体情况, 最后选择了爆破的方式开挖高速公路的土石方, 在爆破的过程中, 既控制了碎石的飞扬, 保障了安全, 同时也保障了工程的进度和质量。
2 施工要求
(1) 安全要求。必须严格依照国家相关的《爆破安全规则》进行。在进行这种露天作业时, 必须严格依照“从上到下, 分层进行”的顺序进行。要保障施工场地周围的居民以及路过行人、施工作业人员的生命财产安全。
(2) 技术要求。实行从上到下的分层作业, 多钻孔, 少装药, 减少爆破过程中飞石的飘扬, 进而降低爆破带来的影响。
(3) 进度要求。在爆炸完成后, 施工作业人员要结合施工场地的环境, 对爆破产生的石渣进行有效的清理, 并且确定好工序步骤图, 同时确保在规定的工期内完成路基的构筑。
(4) 挖掘顺序。应当先从山体顶部向下挖掘, 同时从南面开始向北面挖掘, 在全部清理完表皮土层后, 在开始实行爆破作业, 结合现场的具体情况, 合理确定好分层作业厚度和面积, 每层爆破的深度应该控制在具体的范围之内。
3 装药和堵塞
(1) 在装药前, 必须提前对钻孔内的泥浆以及钻孔遗留下来的石粉进行全面清理, 保障钻孔内部是完全干净的, 同时还需要对暴孔四周一定距离的面积进行打扫, 防止爆破的药受到潮湿影响, 也可以在钻孔的底部方上一些油纸, 如果是选择的散装炸药, 在装药的过程中可以实行分次装, 没装完一次以后, 用竹棍等进行压实。如果采用的是药卷, 就可以直接将药卷一个一个有序的放入钻孔当中, 在放置完成以后, 可以轻轻的压紧, 将引线正确的安装在合理的位置。
(2) 在装药结束后, 必须对钻孔剩下的空隙进行堵塞, 堵塞物一般不做特殊的限制, 可以是松土, 也可以使细小的石粉等均可。对堵塞的长度有一定的要求, 要求不能小于一个最小抵抗线, 通常在孔深的三成左右即可。
(3) 在装药过程中。与装药无关的闲杂人员一律严格禁止进入爆破区域内, 同时在爆破四周一定距离内设立好警戒线, 树立好相关的警戒标志。在装药的过程中, 必须严格静止使用铁器等对炸药进行敲打, 装药人员一律严格静止抽烟, 同时不能用装药工具等对雷管进行敲打。在上台阶爆破过程中, 正对的下一个台阶不能有别的作业。
(4) 根据相关的文献和实践经验, 如果填赛长度过长, 在爆破结束后, 通常对孔口的影响效果不佳, 爆后也会产生许多大块的石头, 相反, 如果填塞长度适中, 爆破后的各石头的体积的较为适中, 噪音较小、也便于后续的施工操作。所以, 正常情况下, 孔口的填塞长度和抵抗线之间应在一定的数值之内。
4 安全保障措施
(1) 严格执行“安全第一”的生产要求, 努力构建相关的安全生产要求标准和执行标准。
(2) 严格遵守国家《爆破安全规章》的相关要求和规定, 并且严格的执行。
(3) 严格遵守《爆破安全规定》要求的爆破材料的领用以及退换制度, 在需要零用时, 零用的量要与实际需要的量相符合, 一旦发现有差错, 必须及时上报并做好相应的等级, 不能有任何一点的失误, 对于在爆破结束后, 余剩的材料应当如实的交给爆破材料管理部门, 一律不得私自留存。
(4) 在装药的过程中, 无关闲杂人员严格进入作业区, 设立好警戒线和警戒标志。装药时严格吸烟和用铁器敲打。
(5) 有雷雨以及大雾和夜晚严格静止进行爆破作业, 在装药的过程总, 遇到雷雨天气时, 应当立即停止装药作业, 相关的人员立马撤离到安全区域内, 等雷雨结束后方可继续作业。
(6) 在爆破前三十分之, 应当组织无关的人员撤离, 对机器设备进行必要的封存, 在爆破前十分钟, 必须对四周的所有道路进行封锁, 严格静止一切行人和车辆经过, 在爆破信号发出以后, 爆破人员应当立马进入爆破安全棚中, 在确认安全以后, 便可以引爆信号。
(7) 在本次爆破中, 由于爆破北面有少量的居民, 必须严格控制要爆破碎石的飞扬距离和方向, 对相关的物体采取好防护。为了将飞石的量和方向控制在一定范围之内, 本次采用了松土爆破, 采用从上到下的分层作业, 尽量多布孔, 少装药, 减少爆破带来的飞石和震动。严格检车爆破的钻孔位置和装药前的安全工作;保障堵塞质量, 直塞的长度不能过长也不能过短, 同时堵塞物中不能含有石头;为了能有效的控制飞石的作用, 采用了毫秒引爆方式;在居民居住区设立安全庇护措施, 保障个别滚石不影响居民的生活。
5 总结
综上所述, 如果一旦遇到土石方量大, 并且其中含有较大的石头时, 可以优先选择使用爆破的方式进行解决, 同时为了降低爆破带来的飞石等影响, 尽量采取分层从上到下的方式进行, 其原理就是先根据土石方的发小, 科学有效的设计钻孔, 在每一个钻孔中适当装入一定量的药, 实施分层爆破, 这样一方面可以达到爆破的目的, 另一方面也降低了飞石所带来的影响, 有效的解决了安全隐患以及扰民的问题。经过大量的实践表明, 采用爆破方式解决土石方挖掘难度是十分安全可靠的, 对保障工期和工作效率都具有重要作用。
参考文献
[1]周厚贵, 曹生荣.水电工程土石方施工的生态与环境保护[A].土石坝技术——2008年论文集[C].:, 2008:6.
[2]甘肃兰金民用爆炸高新技术公司[A].中国力学学会工程爆破专业委员会.中国力学学会工程爆破专业委员会2013年年度工作会议暨学术交流会论文集[C].中国力学学会工程爆破专业委员会:2013:1.
[3]蒋复量.金属矿矿岩可爆性评价及井下采场深孔爆破参数优化的理论与试验研究[D].中南大学, 2012.
[4]王凯.滨海地区钻爆法施工对邻近腐蚀管线的影响及风险评估分析[D].大连理工大学, 2013.
土石方工程施工技术 篇5
发包方:
承包方:
日期:
甲方:
乙方:
因龙州县那花至叫堪二级公路工程№4标段石方爆破工程 施工的需要,甲方委托乙方工程技术人员提供石方开挖爆破技术服务。根据《中华人民共和国合同法》及其他相关法律、法规,并结合本工程实际情况,经双方友好协商,本着平等、自愿、公平和诚实信用的原则,特签订本合同,以资共同信守。
一、合同订立依据
(1)《中华人民共和国合同法》;
(2)《民用爆炸物品安全管理条例》;
(3)《安全生产法》;
(4)《爆破安全规程》(GB6722-)及其他有关法律、法规;
(5)甲方提供的有关工程资料等。
二、工程名称、地点、内容
(1)工程名称:龙州县那花至叫堪二级公路工程;
(2)工程地点:广西龙州县;
(3)工作内容:仅限于龙州县那花至叫堪二级公路工程№4标段,借方工程、路基工程爆破施工的爆破材料、布孔、装药、连线、爆区内部警戒、起爆及爆后安全检查技术性施工及服务。
三、工期、工程量及合同施工内容
(1)工期
①龙州县那花至叫堪二级公路工程№4标段施工工期为24个月。工期自爆破技术人员进场之日起计算,遇国家政策调整和不可抗力的自然因素、社会因素,工期相应顺延。
②因甲方原因无法满足乙方现场连续施工的要求,致使工期延误,乙方有权要求甲方追加相关费用;若因乙方原因不能按照合同规定的要求完成爆破技术服务任务,将被视为工期延误,乙方应当承担违约责任。
(2)合同工程量
龙州县那花至叫堪二级公路工程№4标段借方及路基施工,暂定石方爆破工程总量为6627m3。
(3)合同施工内容
合同施工内容包括:工作面布置、布孔、装药、连线、安全警戒、起爆、爆后的安全检查。
四、合同价款
(1)本工程施工爆破技术服务合同单价为:25元/ m3。按爆破工程量乘以单价确定价款。
五、工程款结算
(1)当月爆破技术服务费用应在下月15日前支付;
(2)爆破技术服务结束后,余款应在七日内一次付清。
六、爆破质量要求
(1)按甲方要求的技术规范进行技术指导,爆破岩石块度力求控制在直径80㎝以内,石块超过80㎝的,应由甲方负责二次破碎;
(2)服务期间力争从爆破技术角度为甲方提供可行性技术方案及节省爆破成本。
七、甲方的责任和义务
(1)负责爆破施工过程中与周边关系协调及相关政策性问题的处理,并承担费用;
(2)为乙方提供施工住房、施工用电、用水等费用由双方协商确定;
(3)爆破时协助乙方做好爆破警戒工作,负责爆破作业以外的安全责任;
(4)按照本合同约定的期限和方式支付爆破工程技术服务费用。
八、乙方的权利和义务
(1)负责爆破技术性服务,为甲方提供可行性施工方案,降低施工成本;
(2)协助甲方办理火工品材料的采购、场内运输、现场保管、使用,并承担全过程中的相应安全责任。
(3)乙方仅负责爆破作业现场内的施工安全警戒工作。
(4)严格按照《爆破安全规程》(GB6722-2003)进行施工,并确保爆破施工的安全,按爆破技术服务合同的要求完成爆破作业,并承担爆破作业过程中乙方施工范围内的相应安全责任。
(5)乙方应对爆破范围内的施工工艺,采取必要的安全措施,消除事故隐患。
(6)按照爆破技术服务合同约定的.工期和质量标准,完成爆破工程技术服务内容。
(7)在施工条件保证的情况下,确保施工产量和进度;
(8)施工现场配备4~5人爆破人员。
九、违约及责任
(1)当发生下列情况之一时,视为甲方违约:
因甲方不履行、不完全履行本合同或甲方支付服务费原因导致乙方无法正常施工的,乙方有权暂停施工,由甲方承当违约责任,赔偿乙方停工损失费用元/天,并顺延工期。
(2)当发生下列情况时,视为乙方违约:
因乙方不履行、不完全履行本合同或乙方原因导致甲方无法正常运行的,乙方必须承当违约责任,违约金按每天2000元计算。
(3)在施工过程中遇到不可抗力导致违约时,不应被认为违约。“不可抗力”是指甲方和乙方不能预见且对其发生和后果不能避免和不能克服的事件,这类事件使合同一方或双方的履行已成为不可能或非法。
十、争议
双方在履行合同发生争议时,应以大局为重,本着友好的原则协商解决。
十一、合同生效与终止
本合同经双方代表签字并盖单位公章后生效,至甲乙双方履行合同全部义务,工程价款结算并支付完毕,即告终止。
本合同一式四份,具有同等效力,甲乙双方各持二份。
甲方: (签章)
法定代表人:
乙方: (签章)
土石方工程施工技术 篇6
[关键词]水利水电工程;土石方;施工工艺
[中图分类号]TV [文献标识码]B [文章编号]1672-5158(2013)06-0284-01
随着科学技术的不断发展进步,水利水电土石方工程技术已经有了长足的发展,达到一个全新的高度。建国以后,以机械为主的土石方工程施工开始起步,随后我国开始学习发达国家的先进经验,开始重视引入大型的施工机械,并逐步对其进行科研攻关。到了80年代以后,有一部分企业通过研发或引进的方式装备了重型的土石方机械和配套设备,水利水电的土石方施工技术得到了快速的发展,在施工规模、机械化水平等许多方面都达到国际水平甚至处于先进地位。
一、工程爆破
随着起爆器材和炸药的研制水平的不断进步以及工程机械化水平的进一步提高,为工程爆破技术的长足发展铺平的道路。以前,施工爆破主要是手风钻为主,后来逐步发展为潜孔钻,风压也逐步由低压发展为中压和高压,使钻孔的直径和速度均得到极大的提升;此后采取的液压钻机,进一步提高了钻孔的效率和和钻孔的精度,特别是反井钻机和多臂钻机的应用,实现了钻孔爆破技术的跨越式发展。在爆破技术方面,为了进一步提高爆破效果和装药水平,我国逐步引进开发出混装炸药车,通过现场连续式自动化合成炸药生产工艺和装药机械化,改善改善了生产条件,稳定了产品质量。譬如,已经建成的长江三峡大坝永久性船闸,其高边坡有170米,直立边坡则有68、5米,在开挖过程中,通过采用新型爆破技术,实现了爆破受岩体的影响小,开挖精度高的目标。在爆破拆除葛洲坝上游围堰防渗墙的施工过程中,通过采取复式交叉链接的方式,把3500多个炮孔分成300余段,共延时了渺钟,实现了一次起爆。在拆除三峡大坝二期工程的上横围堰时,把1612t总装药分成了420多段,延时17.8s;拆除下横围堰时,则把91.5T的总装药分成了320多段,延时了9.5s。从总体情况来看,现阶段我国水利水电工程土石方施工中的爆破技术,已经逐渐趋于成熟。
二、土石方明挖
随着爆破器材和凿岩机具的不断发展和创新,使原来的微差、预裂、光面等爆破技术更加完备;同时,各种施工机械逐步向大型化、系统化和自动化发展,使土石方明挖技术在施工工艺和施工方法上都发生了巨大的变革。
1 施工机械
用机械化进行土石方明挖施工作业,在我们国家起步较晚,建国初期在建设部分大型的水电站时,土石方明挖施工才完成从半机械化到机械化的转变,经过10多年的发展才具备了低水平的施工技术,主要手风钻、斗容挖掘机和自卸汽车等初级的机械,如果遇到大型的土石方工程,就需要通过进口设备来完成。从上世纪七八十年代,土石方施工的机械化水平得到迅猛的发展,并很快形成了70年代后期,施工机械化得到迅速的发展,并很快形成了包括钻孔、挖装、运输和辅助等四大类能够配套作业的机械。
2 高陡边坡开挖
据统计,近几年我国新建的大型水利水电工程中,有大约10座的高边坡在100米以上,其中最大的为380米。譬如,已经建成的长江三峡大坝永久性船闸,其高边坡有170米,直立边坡则有68、5米。如何保证边坡的稳定性和开挖的精度,对施工中的开挖技术提出了巨大的挑战。
3 土石方平衡
土石方平衡主要是在保证建筑物开挖以及大坝填筑控制性进度要求的前提下,尽可能的使建筑物的开挖与大坝填筑在物料性质和进度上相互匹配,从而减少施工量,节省费用。比如在长江三峡大坝的建设中,就是将开挖料用在截流、填筑围堰以及人工骨料等方面;而在建设葛洲坝的工程中,通过周密的计划,将95%的开挖料进行了再利用,很大程度上降低了施工量、节约了成本。
三、高边坡加固
高边坡的稳定性直接决定着水利水电工程修建的可行性,影响着工程的建设投资和安全运行,这也是水利水电工程中经常遇到的问题,我国曾有数十个水利水电工程发生过边坡失稳的问题。高边坡加固技术主要包括混凝土抗滑结构、锚固技术、减载、排水等措施。
1 混凝土抗滑结构
混凝土抗滑桩能够有效而经济地治理滑坡,在上世纪50年代,我国就在曾试这项技术,到了60年代得到广泛应用。混凝土沉井是一种混凝土框架结构,既起抗滑桩的作用,也同时具备挡土墙的作用,在治理滑坡过程中的作用十分明显;混凝土挡墙是高坡加固中最常用的方法,能够从局部改变受力平衡,阻止滑坡体变形的延展;混凝土框架和护坡能保护并增强滑坡体的表层,防止渗入地表水和风化,其结构轻,用量省,施工方便,便于排水,适用性强,还能其他措施结合使用。
2 锚固技术
采用预应力锚索对边坡进行加固,在施工过程中不破坏岩体,受到的干扰小,施工速度快,且十分可靠,因此在许多大型水利水电工程的边坡治理中都运用了这项技术。
3 排水、减载等措施
由于地表水的渗入,在增加滑坡体的重量同时又降低了滑动面上摩擦力,不利于滑坡体的稳定。对于地表水可以采取修建排水沟或拦水沟的方法,同时还要对封堵坡体开裂的地方,填平低洼积水的地方。
四、地下工程施工
在建国以后到上世纪六十年代,由于机械化程度低,地下工程的施工开挖主要采取钻孔爆破的方式,施工速度十分缓慢。1963年,在增建陆浑水库泄洪洞时,第一次采取锚杆支护技术,并且取得很好的施工效果。到了1985年,在开挖鲁布革水电站的引水隧洞时,创下每月平均进尺231m、最高373.5m的记录,随后这项技术在其它工程的建设中得到推广。在我国地下工程建设中,全断面隧洞掘进机也有比较多的应用。目前,我国已建和在建的地下工程大约有60座,其中最长的引水隧道是引大人秦盘到岭隧道,其全长共有15728m;二滩水电站的地下厂房则是最大的地下厂房。从总体情况来看,我国水利水电土石方地下工程的施工技术已经得到长足的发展,目前已经趋于完善。
五、土石坝施工
土石坝是中国坝工建设的主导坝型之一,有着十分悠久的历史。它结构简单、适应性强、材料应用广泛,后期便于维护和扩建,是应用最广泛和发展最快的坝型。上世纪七八十年代,随着各种新型、大型施工机械的出现,为高土石坝建设的迅速发展铺平了道路,心墙土石坝、混凝土面板堆石坝及沥青混凝土面板堆石坝造价低、工期短的特点也得到了肯定。在我国,土石坝占在已经建成的坝高在30M以上的各种坝型中占到80%以上,其中不乏一些大型工程。小浪底斜心墙堆石坝高154m,是我国最高的土石坝。
结束语:
在我国,水利水电工程中的土石方施工技术虽然有了较好的发展,但但是仍存在许多亟待解决的问题,研究和实践的任务还非常艰巨,需要进行深入的研究与开发,使土石方施工技术能够始终保持前进的步伐。
参考文献
[1]李美玉,水利水电工程土石方施工技术的发展[J],科技致富向导,2011(7)
[2]梅锦煜,郑桂斌,我国水利水电工程土石方施工技术[J]水利发电,2003(9)
土石方工程施工技术 篇7
一、工程概况
吴钢厂区扩建一期石方控制爆破工程项目在建设过程中, 需要把203省道一侧原高边坡山体降至省道路面标高。经现场勘查, 山体所处区域的地质结构相对简单, 岩层为中风化花岗岩为主, 地质条件相对较好, 爆破区域长160m, 最大高度约45m, 宽28m段作为重点控制爆破区。203省道为该市主要交通要道, 施工时必须保证道路畅通, 经分析和讨论, 决定采用分层台阶中深孔爆破技术为主, 以浅孔爆破方案为辅的原则设计, 以确保厂区扩建施工的顺利进行, 同时在爆体上方采取覆盖等防护措施和路边搭设防护排架和堆设挡墙等防护措施。
二、土石方工程施工中深孔爆破技术的应用
1. 施工要求
(1) 安全要求:在爆破施工中, 施工人员应该严格执行《爆破安全规程》的相关规定, 在露天作业时, 遵循“从上到下, 分层开挖”的施工顺序, 以保障施工人员和省道交通畅通。
(2) 技术要求:在实际操作中, 应该尽可能多钻孔, 少装药, 减少爆破过程中产生的飞石和粉尘, 降低爆破施工对于省道交通的负面影响;爆后边坡整体稳定性好, 爆堆集中, 块度均匀, 大块率符合工程要求, 便于装运。
(3) 进度要求:在爆破完成后, 应该结合施工现场的实际环境, 对爆破产生的碎石进行及时排险和清理, 确定明确的工序步骤, 将施工工期控制在设计要求的范围内。
(4) 开挖要求:在开挖时, 应该按照自上而下的顺序, 分台阶逐步向后面推进形成多台阶工作面的分层作业的方法。
2. 爆破方案选择
在复杂条件下的石方控制爆破一般采用浅孔小台阶爆破。但从本工程要占用3m道路宽度搭设防护排架和堆设挡墙及厂区扩建的工期来看, 浅孔爆破方案不可取。因此从工程的地形状况和周围环境、进度、安全、质量和经济效益来看, 选择用中深孔微差爆破方案, 自上而下分台阶进行钻孔爆破, 根据山体高度分为五个台阶:台阶高度上三层为8m, 下二层为10m, 爆破抵抗线朝向与道路长度方向平行。
三、爆破参数设计
在爆破作业中, 为了保证爆破质量和爆破安全, 应该做好爆破参数的设计工作。
(1) 布孔方式:采用梅花形布孔, 起爆时采用排 (孔) 间微差起爆的顺序, 利用其空为中碰撞达到块度均匀的效果。
(2) 钻孔形式和钻孔直径:施工方便采用垂直钻孔;为了保证施工进度, 钻孔爆破能力应该大于现场设备的挖掘装运能力。在该工程中, 采用TD955钻机, 25m3/min高风压空压机, 钻孔直径d=115mm。
(3) 台阶高度H:由山体开挖深度和钻机性能确定梯段高度H, 本工程山体开挖可分5个梯段分台阶开挖, 梯段高度上三层取H=8m, 下二层取H=10m。
(4) 超深和孔深:超深h取H=0.1 H, 分别为h=0.8m和h=1m;孔深L=H+h, 分别为L=8.8m和L=11m。
(5) 孔排距a、b:根据岩石岩性及过往工程经验, 取孔间距a=4m, 孔排距b=3m。
(6) 炸药单耗q:q取0.38~0.45kg/m3, 具体单耗由试爆确定。
(7) 每孔装药量:Q=q×a×b×H。计算参数见下表。
(8) 装药结构、堵塞设计:选用直径Ф=70mm乳化炸药, 采用连续装药;填塞长度:l2= (20~30) d, d—炮孔直径, mm;本段的典型梯段爆破中, 孔径φ115mm的爆破孔填塞长度大于3.5m, 实际堵塞长度不小于3.6m, 边坡两孔堵塞长度不小于4.5m, 并且采用密度较大的粘土进行密实堵塞。
四、起爆网络的设计
在该工程中爆破网路采用非电微差起爆网路, 每一次的爆破最多有11个炮孔需要起爆, 但是受现场各种因素的制约, 采用单孔单响复式起爆网路 (见图1) , 进行孔内微差、孔外接MS13段导爆管雷管传爆, 以降低起爆药量、飞石及爆破振动造成落石对公路交通影响。微差时间间隔Δt值确定原则是该孔或该排炮孔起爆时, 新的自由面刚已形成确定。一般说来, 炮孔排数越多, 孔径和抵抗线越大, Δt值就要越大。根据大量爆破施工经验总结, 各段间延期时间50~75ms时爆破效果较好。为保证爆后边坡稳定, 边排四孔采用长微差爆破, 详见图1。
注:图中数字为雷管段数
五、爆破危害分析
在露天爆破施工中, 可能对周边人员和环境造成负面影响的因素主要包括爆破震动、冲击波以及个别飞石等危险。在该工程中, 爆破作用指数n小于0.7, 因此, 需要重点考虑对于人员的防护以及个别飞石的影响距离。个别飞石计算经验公式如下:
RF=20KFn2W, 其中RF表示碎石飞散的安全距离, 单位为m;KF表示安全系数, 一般情况下取值在1~1.5之间, 这里取1.5;n表示爆破作用指数, 由于该工程爆破施工为弱松动爆破, n取0.7;W表示最小抵抗线, 取3.5m。由公式可知, 碎石飞散的安全距离为51m, 而为了防止意外情况的发生, 在距离爆破点200m的范围内, 应该设置相应的警戒线, 对公路进行交通管制禁止行人和车辆的进入。
六、安全防护措施
为保障道路交通安全, 在占用道路车道沿长设双排装砂油桶档, 搭设6m高双层钢管防护排架, 排架上挂竹片网和密目网;在路面铺0.7m~0.8m厚砂保护路面, 对掉落石块起缓冲和制约其滚动作用。防护详见图2。
七、结语
土石方工程施工技术 篇8
1 土石方回填常用施工技术
1.1 机械压实法施工技术要点
在实施机械压实法作业之前, 应先用轻型推土机推平由翻斗车卸下的填土, 使土层大致平整, 然后用木尺量测土层厚度, 以控制其厚度在规范允许范围内, 避免因超厚而影响压实效果。填土层大致整平后, 就可用符合填土性质和压实效果的碾压机械进行预压, 预压一般4~5遍即可;碾压时应控制好压路机行车速度, 速度不宜过快且应平稳行车, 且忌忽快忽慢, 以确保填土层表面平整、不出波浪;当采用振动式压路机碾压碎石土时, 应先静压1~2遍, 然后再振动碾压3~4遍。用压路机碾压填土时, 应注意碾压区与管道间的安全距离和控制车速在2千米/小时以内, 以免压坏管道或使管道发生移位;用压路机碾压填土的厚度控制在250~300mm之间, 太厚压不实, 碾压遍数由设计确定, 当设计无规定时, 碾压遍数一般为6~8遍, 碾压路线一般由外侧向中间靠拢, 碾压辊重叠压实宽度控制在150~250毫米之间, 以防止漏压现象发生。为防止坑边发生溜坡塌方, 压路机距坑边距离应控制在500~700毫米, 此部位填土则应采用蛙式打夯机或内燃夯土机分层夯实, 但务必保证其密实度均匀一致, 夯击遍数不少于12~14遍。当填土为素土、三七 (或二八) 灰土时, 要注意填土的含水量, 如小于最佳含水量时, 应提前12小时洒水湿润;如大于最佳含水量时 (雨后) , 应晾干至最佳含水量时方可继续进行夯实作业。
1.2 人工夯实法施工技术要点
人工夯实法一般用于压实机械不能到达的边缘及角落部位, 或是面积较小的回填土作业面和狭长的管沟垫层及回填土。如采用内燃夯土机或蛙式打夯机夯实填土时, 每层虚铺厚度为250~350毫米, 夯击时应注意: (1) 填土的含水量应控制在最佳含水量 (可在《施工手册》中查到) 范围内, 以求得到设计要求的密实度; (2) 夯击前大致整平填土层上表面, 夯击时应按“一夯压半夯、夯夯紧靠、行行相连”方式进行, 夯击两遍之后要交换纵横方向继续按上述方式夯打两遍; (3) 在基槽进行夯实作业时, 应从边角夯起, 逐渐向中间靠拢, 然后再由中间向边角夯击, 夯击遍数由地勘和设计根据工程性质确定; (4) 在夯填管沟回填土时, 应从沟槽中间向两端分层、对称地夯击 (在管道两侧对称地填土、对称地夯击) , 严禁在管道一侧填土、夯击, 因这样作业会挤压管道移位, 造成管道接口开裂而渗漏水, 对称填土夯击时不能过猛, 以防管道不均匀下沉, 导致接口开裂而渗漏水。
2 特殊时段土石方回填施工技术
在雨季或连续几天下雨之后进行土石方回填作业时, 应事先采取一些防水措施, 以避免出现雨水下渗, 影响回填土夯实作业, 比如, 当向气象部门了解到未来几天有降雨天气时, 应提前将基坑中央堆土压实成突起状, 在基坑四周挖一定宽度的排水沟、四角挖出集水坑, 雨停后将集水坑内的水用水泵抽出坑外, 基坑中央隆起的土堆铲平后, 将坑底原土层晾晒数日后再复压1~2遍, 特殊情况下还应对基坑表层作二次处理, 比如:掺加3:7灰土后再碾压2~3遍, 直至土中含水量符合设计要求后再继续施工。在低气温环境下进行回填土作业时, 要使用正温土石料;如是粘性土, 其含水量不能超过塑限的85%, 铺土厚度要比常温下回填土作业时的厚度减少一半;如用机械压实法回填, 则应选用重型机械进行碾压。
3 土石方回填土施工作业注意事项
3.1 素土回填注意事项
回填用的素土一般采用粘土、亚粘土或粉质粘土, 不管采用哪种, 均应控制其中有机物含量不超过5%, 否则达不到设计要求的密实度;此外, 还应确保在回填土中没有冻土块及膨胀土。在回填土作业前, 应先把基坑内的杂物清理干净, 然后对回填用粘土作含水量测定, 方法是:在室内对粘土做击实试验, 测定其含水量, 按设计要求, 粘土的最优含水量为20%左右, 允许上下波动1%, 含水量高时, 通过风干来降低其含水量, 反之, 则需洒水湿润。含水量测定并调整至最佳含水量后, 就可开始分层回填碾压或人工夯实。有的水利工程基坑挖出来的土, 土质较好, 经地勘和设计部门检测后, 认为可以作为回填土返回基坑碾压或夯实用, 只需将土中有机物拣出即可。
3.2 灰土回填注意事项
灰土作为回填用土, 首先应考虑土料的塑性指数, 为此, 一般都会采用其塑性指数大于4的粉土, 土料中不能掺杂有其他杂物, 如树皮、草根、生活垃圾等, 再者, 对于用肉眼观察无杂物的土料, 也需进行过筛处理, 以保证土料颗粒控制在15毫米之内;石灰应采用通过三级以上控制筛选出来的优质块灰, 即氧化钙、氧化镁含量较高的块灰, 即使这样, 同样也需要过筛处理, 块料粒径控制在5毫米之内, 但还应注意石灰块料与合格的土料混合后的含水量不宜过高。石灰颗粒与土料应严格按2:8或3:7的比例拌和, 最好用搅拌机拌和, 如由人工拌和, 则应翻拌, 翻拌次数不少于三次, 直至颜色均匀一致, 拌和物含水量不宜过高, 一般控制在15%左右, 以握手成团为宜;拌和好的灰土应分层分段进行夯实, 人工夯填灰土可采用木夯、石夯, 其控制的虚铺厚度为200~250毫米, 如用压路机碾压, 其每层虚铺厚度为250~300毫米。灰土的人工夯填及机械碾压遍数, 由设计根据水利工程特点及地基土状况确定, 施工单位务必遵照执行, 切不可减少夯击或碾压遍数。
3.3 碎石土回填注意事项
公路路基土石方施工技术应用 篇9
通常来说, 公路软基处理的有:换填、强夯、水泥搅拌桩、CFG桩、砂袋井等, 普通路基主要是达到设计要求的压实度即可。不良土质路基的处理方法特别是土路基、土石基, 使用土壤固化剂是非常不错的选择, 使用土壤固化剂做路基施工材料时可以不必挖除、运弃设计路面的现有土壤不需要铺设大量的砂石料, 表层不受霜冻、湿热等自然条件的影响, 使用道路现场的土壤就可以处理成坚实耐久的公路路基, 其抗压强度等各项性能指标是用传统施工材料施工的数倍, 大大的超过了国家标准。更重要的是延长了公路的使用寿命, 缩短了大量工程, 节省了将近一半左右的建设成本, 保护了环境, 减少了以后的重复建设。
在公路路基的施工过程中, 最常见的土石方工程有:场地平整、基坑 (槽) 与管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土, 路基填筑以及基坑回填。要合理安排施工计划, 尽量不要安排在雨季, 同时为了降低土石方工程施工费用, 贯彻不占或少占农田和可耕地并有利于改地造田的原则, 要作出土石方的合理调配方案, 统筹安排。
2 公路路基土石方施工技术应用
2.1 公路路基施工现场的清理与掘除
工程施工过程中的第一步就是对施工现场的勘察和测定, 其中, 对测定的过程中要保证严格的按照相关的设计图纸和相关的施工规范进行施工的测量工作。等到施工前的准备工作结束之后, 要进行放样, 并对地面上所有的杂物进行清除或运离施工现场, 例如地面上的树枝、杂物、草皮等, 同时对施工能够所用到的区域进行杂物的处理。在进行掘除的过程中, 对于树木等的掘除工作要有一定的方案, 并要严格按照规范的要求进行掘除, 一般情况下, 树木的堆放需要有监理工程师的批准。
对于地面表土和一些草皮等的不具备较高的强度, 因此, 这些杂物都不能作为公路路基的补充材料进行填充使用, 并还要将其运到距离施工现场较远的地方。对地面范围所出现的树枝等杂物进行了处理之后, 还要对树根进行挖掘处理, 挖掘的规定为距离地面30cm的范围。对施工现场用地范围内出现的杂物进行处理后还要及时的对有关建筑物的地下杂物进行掘除处理, 这写工作都需要按照设计图纸中深度的要求进行挖掘施工处理。
2.2 公路路基土石方的开挖
公路路基土石方开挖施工过程要严格的按照设计图纸的要求来进行, 特别是对于每个设计工程与点位的控制, 当开挖过程中出现了一些特殊的地质时, 需要运用水泥混凝土等材料进行相应的填充, 以达到对整体基础强度与稳定的填充工作。现实施工过程中, 公路路基土石方施工的方法有很多种, 在对施工方法进行选取时要根据各个施工项目的具体情况和地质施工条件进行相关的工程施工。对于地质状况较好的情况, 要尽量避免出现超挖的现象, 简单的按照图纸规定进行施工即可, 但是当施工地质条件不良的情况下, 就需要采用特殊的建筑物材料进行施工方法的进行和路基的开挖施工。在施工过程中会有对石方的开挖, 这样的情况就不同于对于土方的开挖, 特别是当开挖过程中遇到了坚硬的岩石层或石头时, 首先要进行适当的爆破施工, 爆破施工要安排照图纸的设计来进行, 但是爆破工作需要有专业的人员来进行施工, 以确保工程施工的安全进行。
2.3 公路路基填方施工
公路路基施工过程中所运用到的填方材料不可以进行随意的填筑, 要时刻确保路基施工具有良好的强度, 以保证工程施工质量得到满足, 因此, 在用于填筑施工的填方材料第一步要做的就是进行相关的测试, 试验并检测出各个材料的指标性强度, 并在达到要求后对建筑填筑材料进行实施应用。
填筑施工中主要的原因就是边坡的不同所采用的不同的施工方法。当坡度处于1∶5时, 就要进行分段处理, 运用挖台阶的方式进行填筑施工, 但是, 对于砂性土或粘性土不强的土类填筑过程中, 通常并不采用挖台阶的方法进行施工。
在公路路基填方施工中, 现场施工环境的改变需要采取相应的施工措施进行施工, 当施工路线出现池塘、洼地时, 则需要及时的对内部水量进行一定的处理, 必要时还需要对污泥进行换填与清除, 等到换填过后才能再进行下一步的工作。
2.4 软土地基的施工处理
软土地基的处理过程中一般较多的是对换填建筑材料所用的处理方法, 例如对施工路线上池塘的清理等, 要及时的对池塘里的淤泥进行换填处理, 并采用一些透水性相对较好的建筑材料进行换填工作, 特别是对于软土路基的处理过程, 要做到及时的沉降观测, 并对填料进行有效控制, 保证填料的厚度符合要求, 并对填筑施工进行分层处理。如果持力层相对来说较为平坦的话, 还可以通过片石进行抛投施工。
2.5 整体路基压实成型
压实施工需要根据所测定的测量线进行相关的恢复, 并对恢复后的横断面按照设计图纸的要求进行现场的施工放样, 相
对于较为重要的结构部位施工来说, 等到施工完成之后, 要及时的进行上报。在施工过程中, 要特别注意对排水设施的处理措施, 要能够及时的将表面的积水进行处理, 并尽可能的减少因为施工原因而造成的周围环境的污染等。等到路基土石方工程施工结束之后, 还要进行最后的标高测定, 并根据测定结果对路基进行再整形施工, 等到施工完全结束之后, 再对施工周边的环境进行清理, 并通报给监理工程师, 并进行最后的检查确认。
3 结束语
综上所述, 公路路基施工是公路工程中最重要的任务, 路基土石方工程的施工是对路基施工管理来说重要的挑战, 也只有在施工的过程对施工专项技术和工程各个阶段的人员进行监督和控制, 才能使工程施工的过程存在的问题得到相应的解决, 从而保证整体施工进程的快速前进。
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土石方工程施工技术 篇10
我国建设事业取得快速发展, 但是在地质结构较为复杂的地区, 路基处于地壳表面, 开挖暴露后, 容易受到各种破坏, 甚至是变形。因此在环境复杂的土石方开挖中, 需要引入科学有效的施工技术, 才能保证施工的质量和进度, 以及周围建筑、行车和人员的安全。目前, 在土石方工程中, 一般采用控制爆破技术, 但是因其爆破施工环节极其复杂, 施工技术难度较大, 可能会对高路堑边坡产生一定的影响。因此必须不断的研究控制爆破施工技术, 以保证施工的质量和进度。笔者结合自身的工作经验, 对高路堑土石方控制爆破施工技术进行研究分析, 难免有不足之处, 还望同仁批评指正。
1 控制爆破施工技术方案
在高路堑土石方工程的质量安全要求、工程工期和被开挖区域地形地质等条件下, 确定土石方爆破施工技术方案: (1) 首先要对所爆破的区域地质条件和岩石的性质要作第一手资料的测量和掌握, 在整个爆破施工方案设计及施工过程中要充分考虑爆破对保留岩体的破坏、爆破对边坡稳定性的影响以及爆破对水文地质条件的改变等因素。 (2) 目前我国采用的土石方爆破通常是控制爆破方式, 这样不仅可以保证爆破的质量和生产均衡连续性, 还有利于爆破的安全控制, 确保周围建筑、行车和人员的安全。在挖深3-5m的区域, 实行低梯段钻孔控制爆破;而在挖深大于5m的主体爆破范围内采用中深孔台阶控制暴露。 (3) 低梯段钻孔控制爆破钻孔直径为Φ=75±1mm;深孔台控制爆破钻孔Φ=75±1mm、115mm;沉砂池等沟槽土石方爆破、大块岩石二次爆破的钻孔直径为Φ=42mm。 (4) 在控制爆破中, 深孔台阶控制爆破的主体台阶的高度应该以深孔台阶的高度而定, 不仅能保证爆破质量, 一次到位, 还可以保证边坡坡面的连续美观。 (5) 土石方开挖应该自上而下顺应台阶进行, 并分梯段以此推进。在路堑土石方爆破工作中, 不可避免地会出现交通不畅的情况, 为了保证施工的进度和质量, 必须开设临时施工道路, 并保证其能顺畅通达各施工台阶。 (6) 路堑土石方爆破要合理安全施工技术, 要随时注意天气情况, 尽量不要安排在雨季。在采用电力起爆网路时, 雨天停止一切爆破作业, 施工人员和操作人员全面撤离现场, 并拉起警戒线, 或者树立“爆破区域, 请勿靠近”等明显的标志牌。同时, 在雷雨季节深孔台阶爆破一般采用非电起爆破系统。 (7) 按照《爆破安全规程》的要求和规定, 保护物到爆破范围之间的距离决定了控制爆破炸药的用量和一次爆破的规模。根据爆破区域的实际条件, 采用不同的起爆模式, 并采用毫秒位差起爆方式, 各段位差间隔时间在25-50ms范围内, 尽可能的减少爆破震动对环境的干扰。另外要注意的是, 临近保护物时, 爆破移动方向应该侧向或者背向被保护物的方向, 以确保被保护物的安全。 (8) 由于高路堑边坡为永久边坡, 需要控制开挖轮廓线并保证岩体不受损害, 这就需要采用光面爆破或预裂爆破技术。通常情况下, 为了保证普通台阶爆破不对光面层和岩体产生损害, 需要将光面爆破和预裂爆破结合使用。其中炮眼间距E取 (10-20) D, 光面爆破层厚度应该大于炮眼间距。 (9) 爆破安全防护措施可以采用铁丝网、胶皮网、竹排、砂袋等对爆破区域进行覆盖, 并实施严格的安全警戒。当然最可靠的爆破安全防护应该通过科学的计算方法, 得出爆破震动的安全距离:R=Q1/3 (K/V) 1/a, 其中R是爆破安全距离;Q是最大一段装药量;V是震动速度;K是与爆破现场有关的系数;a是与地质条件有关的衰减系数。
2 控制爆破施工工艺控制
高路堑土石方控制爆破施工工作一般包括:测量、钻孔、准备爆破器材、警戒、装药、堵塞、覆盖、连接起爆网络、起爆、爆后检查、分析爆破效果等。下文就选择几个重要的环节进行分析。
(1) 布孔。在炮孔布置标定过程中, 必须按照相关的爆破方案, 并结合爆破范围的实际情况, 设计出比较合理的爆破参数, 准确的在爆破体上进行标识, 并且不能随意改动标识的位置。为了较为准确的布孔, 应该先清除爆破体表面积土和破碎层, 根据施工测量确定的边坡线, 首先标定边坡光爆孔, 其次对其他孔进行布置。布置完成后, 应该认真进行核对, 实际最小抵抗线应该与设计情况基本相符。当然如果不相符, 应该及时的上报监理人员和管理人员, 并配合设计部门进行修正完善, 确保误差能降到最低, 这样才能进行下一道工序。 (2) 钻孔。钻孔时应该严格按照国家相关标准和技术交底布孔要求进行钻眼, 保持工作面的平整, 在未经爆破技术人员和设计人员的同意下不能随意改动布孔的位置。如果爆破施工现场的实际情况与施工设计方案出入较大时, 应该由技术人员和设计人员对孔进行重新布置, 并记录好变动后孔的技术参数。在装药前, 必须通过对被保护物和爆破区域之间距离进行科学的计算, 对药量进行调整, 以保证爆破的最佳效率。 (3) 堵塞。堵塞物可以用细砂和粘土拌匀, 其粒度不大于30mm。药卷安放后应该立即进行堵塞, 首先塞入纸团或者泡沫, 以便较好的控制堵塞段长度。通常情况下, 主爆孔预留2-2.5m, 光爆孔口预留1-1.5m。接着用木炮棍进行分层压紧, 并以10cm每层为最佳。堵塞中还应该注意保护好导爆索, 以免发生安全事故。 (4) 爆破覆盖。爆破覆盖是控制飞石的重要手段, 可以采用两层草袋覆盖, 然后装入砂土, 覆盖后将排间的草袋用绳子连成一片, 或者采取胶皮网覆盖。在覆盖时爆保护好起爆网络。
3 爆破安全措施
(1) 加强爆破区域的地质调查, 根据边坡已有的层面、断层和方位, 对可能产生滑动的空间进行判断, 以确定爆破的规模和方案。 (2) 根据高路堑的具体情况, 采用合适的土石方爆破设计方案。爆破地震的强度随着爆破作用指数值的增大而减小, 边坡采用光面爆破与多层防护结合的爆破施工方式, 能有效的减小爆破震动。 (3) 因为爆破震速与爆速成正比, 在施工时应该根据爆破的震动速度, 有效地控制爆破最大用药量, 这能有效的减小爆破震动。 (4) 在爆破施工中, 必须对爆破器材进行安全有效的管理。在购买、运输、使用、储存等环节严格按照《爆破安全规程》、《民用爆炸物品安全管理条例》等法律法规执行。
4 总结
综上所述, 高路堑土石方控制爆破因施工条件复杂, 所涉及的因素较多, 在施工工程中, 首先要对整个爆破施工环境和地质条件进行充分的了解和掌握, 根据所掌握的第一资料, 编制详细的爆破施工技术方案, 严格按照设计方案进行施工, 通过对高路堑土石方整个爆破过程施工方案的制定, 以及爆破施工中采取的措施, 有利于保留岩体稳定, 同时也实现了边坡坡面的平整度, 提高了路堑边坡的稳定性。但是我国的控制爆破水平与世界先进水平相比还存在较大的差距, 因此应该不断地创新爆破技术, 提高对爆破技术人员的管理水平, 促进我国社会经济的快速发展。
摘要:在公路、铁路等地质较为复杂的施工中, 引用高路堑土石方控制爆破施工技术可以有效地解决土石方爆破开挖问题。为了确保爆破产生的震动对周围建筑物和行车、人员的安全, 就必须有效地控制爆破的安全范围, 不断地创新高路堑爆破施工技术, 以保证更好地缓和道路纵坡或者穿越岭口控制标高。
关键词:高路堑,土石方工程,控制爆破,施工技术
参考文献
[1]GB6722-2003, 爆破安全规程[S].
[2]汪旭光.爆破设计与施工[M].冶金工业出版社, 2011.
土石方工程施工技术 篇11
关键词石方;爆破;方法;安全
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0121-01
爆破在公路施工中被广泛采纳使用,特别是随着西部大开发进程的发展,国家加大对西部基础设施的建设,公路穿越的地质条件越来越复杂,涉及到的挖石方路段特别多,在这些路段爆破技术的使用就显得特别的重要。由于在使用中的失误,使能量意外释放,导致爆破事故的频繁发生。安全控制作为项目管理中最重要的内容,加强石方爆破的安全控制,预防爆破事故的发生。
1爆破前的准备工作
1)了解当地的有关情况,编制适合工程需要的具体的爆破施工方案。在公路工程建设中,涉及到非常多的石方开挖,凡不能使用机械或人工直接开挖的石方,则应采用爆破法开挖。需要采用爆破法开挖的路段,如空中有电缆线,应查明其平面位置和高度;还应调查地下有无管线,如果有管线,应查明其平面位置和埋设深度;同时应调查开挖边界线外的建筑结构类型、完好程度、距开挖距离等,然后制定爆破方案。
2)检查爆破从业人员的资格,爆破作业必须由经过专业培训并取得爆破证书的专业人员作业,禁止未爆破专业人员进行爆破作业。
3)爆破的合法化。根据确定的爆破方案,进行炮位、炮孔深度和用药量设计,其设计图纸和资料应报送有关部门审批,有关部门批准后方可进行爆破。
2石方爆破的施工方法
石方爆破以小型及松动爆破为主,决不过量爆破。未经监理工程师批准,决不采用大爆破施工。近边坡部分采用光面爆破或预裂爆破。具体施工方法如下:
1)清表:清除开挖范围内的杂物、表层土,并做好两侧截水沟。
2)钻爆设计:针对不同岩体进行爆破设计、试爆,选择合理的爆破参数。
3)测量布设:用灰点或油漆定出炮眼位置,并参照爆破方案进行复核。
4)凿眼钻孔:浅挖地段,采用浅孔梯段爆破,用风钻或风枪钻孔;深挖地段,采用深孔爆破,浅孔钻机钻孔。
5)装药与堵塞:装药前,认真对炮孔进行检查验收,测量孔深度、位置、最小抵抗线是否符合设计要求。装药时用木棍将药卷一个个送入炮孔,轻轻压紧,起爆药卷在孔内的位置要适中。装好药后,选取一定湿度的粘土,分多次堵塞炮孔,并用木棍捣实。
6)网路连接、安全警戒:装好药后,专业人员进行起爆网路敷设及检查,确保万无一失。起爆前人员、机械撤离到安全地带,设置安全警戒线。
7)起爆清渣:对爆破后的石质路段,采用推土机配合装载机清渣,自卸汽车运输。清渣时应随时观察坡面的稳定情况,不论何时何地,严禁坡面掏挖。
8)边坡整修:根据测量标点,按线检查坡面平整度,对个别凸起部位,采用小炮眼补炮开挖;凹陷部位采用浆砌石补平,保证坡面平顺。爆破后及时清理险石、松石,确保边坡安全、稳定。
9)基床顶面处理:当开挖至基床顶面30厘米左右时,采用浅孔小爆破或220KW推土机直接清底的办法进行。开挖完后用压路机进行碾压。
3爆破事故的预防措施及安全控制
1)严格按照爆破操作规程进行施工,爆破作业人员必须由经过爆破专业培训并取得爆破从业资格的人员实施。根据爆破前编制的爆破施工组织设计上确定的具体爆破方法、爆破顺序、装药量、点火或连线方法、警戒安全措施等组织方案实施爆破。在爆破过程中,必须撤离与爆破无关的人员,严格遵守爆破作业的安全操作规程和安全操作细则。
2)装药、充填,装药前必须对炮孔进行清理和验收。使用竹、木棍装药,禁止用铁棍装药。在装药时,禁止烟火、禁止明火照明。在扩壶爆破时,每次扩壶装药的时间间隔必须大于15分钟,预防炮眼温度太高导致早爆。除裸露爆破外,任何爆破都必须进行药室充填,堵塞前应对装药质量进行检查,并用木槽、竹筒或其他材料保护电爆缆线,堵塞要小心,不得破坏起爆网路和线路。隧道内各工种交叉作业,施工机械较多,故放炮次数宜尽量减少,放炮时间应有明确规定,为减少爆破药包受潮引起“盲炮”,放炮距装药时间不宜过长。
3)设立警戒线。爆破前必须同时发出声响和视觉信号,使危险区内的人员都能清楚地听到和看到;在重要地段爆破时,应在危险区的边界设置岗哨,撤走危险区内所有人、畜;孔桩爆破时,应在爆破孔桩口用竹笆或模板覆盖,并加压沙袋,以防止爆破飞石飞出地面。
4)点火、连线、起爆。①采用导火索起爆,应不少于二人进行,而且必须用导火索或专用点火器材点火,严禁明火点炮。单个点火时,一个人连续点火的根数不得超过5根,导火索的长度应保证点完导火索后,人员能撤至安全地点,但不得短于1.2m。如一人点炮超过5根或多人点炮时,应先点燃计时导火索,计时导火索的长度不得超过该次被点导火索中最短导火索长度的1/3,当计时导火索燃烧完毕,无论导火索点完与否,所有爆破工作人员必须撤离工作里。②为防止点炮时发生照明中断,爆破工应随身携带手电筒,严禁用明火照明。③用点雷管起爆时,电雷管必须逐个导通,用于同一爆破网络的电雷管应为同厂同型号。爆破主线与爆破电源连接之前必须测全线路的总电阻值,总电阻值与实际计算值的误差必须小于±5%,否则,禁止连接。大型爆破必须采用复式起爆线路。④采用电雷管爆破时,必须按国家现行《爆破安全规程》的有关规定进行,并加强洞内电源的控制,防止漏电引爆。装药时可用投光灯、矿灯照明;起爆主导线宜悬空架设,距各种导电体的间距必须大于1m,雷雨天气应停止爆破作业。
5)爆破检查。爆破后必须经过15分钟通风排烟后,检查人员方可进入工作面,再确认爆破地点安全与否,检查有无“盲炮”及可疑现象;有无残余炸药或雷管;顶板两帮有无松动石块;支护有无损坏与变形。在妥善处理并确认无误后,经爆破指挥班长同意,发出解除警戒信号后,其他工作人员方可进入爆破地点工作。
6)盲炮处理。盲炮包括瞎炮和残炮,发现盲炮和怀疑有盲炮,应立即报告并及时处理。若不能及时处理应设置明显的标志,并采取相应的安全措施,禁止掏出或拉出起爆药包,严禁打残眼。盲炮处理,应由原施工人员参加处理。
7)爆破器材的控制。爆破器材属于危险品,应进行严格控制。施工现场建立符合国家有关标准的炸药库,建立爆破器材集中收发制度,由现场负责人签字领料,按工作量发料;每天下班前进行爆破器材进行清点,施工现场当天没有使用完的爆破器材应及时上交炸药库保管,做到集中发料、统一制作、统一收回、集中保管、严格登记手续,避免爆破器材流入社会。
作者简介
土石方工程施工技术 篇12
但由于现场地质条件变化和炮孔数量较多堵塞质量难以保证,以及实际操作与爆破设计有出入等原因,仍有个别飞石超过计算安全距离或飞石逸出砸破建筑物和设备情况出现[2]。
本文是通过对内陆某重点项目大型土石方场平工程爆破控制技术管理,结合获得的爆破飞石控制的若干经验,同时满足合理生产效率和安全防护要求的前提下,就产生飞石的原因和技术控制手段以及防护措施等方面进行探讨,为后续类似大型土石方项目爆破设计和飞石控制技术措施提供有益的参考。
1 工程项目概况
1.1 工程经济技术指标
本项目建设规划规模为4台机组,设计功率1 239 MWE,本工程设计将一次规划、连续建设方式进行施工。其一期工程建设2台机组。单台机组的建造周期为52个月、设计寿命60年,项目总投资约610亿元人民币,而项目建成后每年可发电800亿k W·h。
1.2 施工现场位置简介
内陆某电厂项目厂址位于某水库中段北岸狮子岩上,地理坐标为东经114°41'00″、北纬29°40'50″。厂址区为低丘地貌区。最高丘顶标高为180.8 m,山脊呈长垄状,走向为北东—南西向,如图1所示。
1.3 周边环境介绍
本电厂厂址三面环山、一侧临水,并紧邻四个行政村和县扶贫办柑桔场。其厂址中心距离大部分在2 km以内,而5 km以内有一个乡镇和村庄,而工程建设期间需征地2 338亩,临时租地910亩,需移民386户、1 413人。
本工程厂址周围密布果园和林地以及农田,在建设前期因道路交通、厂区围栏等均未建立,且厂址北侧布置有混凝土搅拌站及砂石系统,而山脚下布置有沿延绵数千米的临时供水管线等设施,对前期清表作业和爆破施工管理带来了不少困扰。
在过去的两年施工期间,现场需不断开展爆破安全防护的周边关系协调工作,以推动工程顺利开展。现场主要推动解决征租地、施工过界赔偿、爆破震动对周边居民影响等问题。而现场施工推进中也能得到当地政府和百姓的理解和支持,各项工程开展较为顺利。
1.4 厂址场平工程简介
本工程场平开挖方量约为2 111万m3,拟定开挖所得土石方全部用去厂区、施工区、厂区边坡和施工道路回填,回填量为2 559万m3,挖方量乘以最终松散系数1.15,并考虑四台机组负挖余土,填挖基本平衡。场地平整根据工程分期实施的先后关系和各功能区用途,划分为八个场地平整区域,即:场平一区至场平八区,另设土石方动态平衡区,具体区域划分如图1所示。
2 地质条件
2.1 地层概况
内陆某项目厂址主要出露上白垩统~第三系地层及其上覆第四系土层,其周边还出露有寒武系、侏罗系、志留系和第四系地层。
2.2 不良地质作用
岩溶为厂址内的主要不良地质作用,主要发育于灰质砾岩中。根据工程地质测绘,测区内浅表层岩溶发育,主要的岩溶形式为溶沟、溶槽、溶蚀洼地、落水洞、岩溶泉等,如图2所示。
2.3 现场地质揭露
现场临边区域已形成多层次的开挖平台,最低已开挖至87.8 m(场平标高为88 m),从现场开挖过程中地质揭露,顶部为粘土夹杂块石覆盖物,再向下挖土夹石、大孤石现象比较严重(见图3),现阶段石夹泥、大孤石现象突出。
3 爆破飞石控制距离计算及爆破设计
爆破飞石的飞散距离受地形、风向和风力、堵塞质量、爆破参数等影响;爆破飞石的安全距离应根据硐室爆破、非抛掷爆破、抛掷爆破等情况分别考虑[3]。
3.1 个别飞散物安全允许距离
《爆破安全规程》[4]要求的规定见表1。
3.2 爆破飞石的安全距离
硐室爆破飞石飞散距离经验[4]公式如下:
其中,Rf为爆破飞石安全距离,m;K为安全系数,与地形、风向等因素有关,一般取Kf=1.0~1.5;n为爆破作用指数;W为最小抵抗线,m。
场平工程爆破开挖施工中,应逐个药包进行计算,选取最大值为个别飞散物安全距离,并根据现场实际条件均选择合理的爆破参数,并采取有效的防护措施,较好的控制了爆破飞石对周边设施的影响。
3.3 个别飞散物安全允许距离的控制
在场平施工进入临边区域时,与北侧设备区(标高62 m)形成巨大的落差,其最大落差为76 m,最小落差为26 m(场平标高88 m),如图4所示。根据《规程》要求沿山坡爆破时,下坡方向的个别飞散物安全允许距离应增大50%,如图5所示。
4 爆破飞石产生的原因
1)装药孔口堵塞质量较差、堵塞长度偏大或偏小时,使爆破后的破碎体和抛掷方向朝向孔口。
2)慎重对待断层、软弱带、张开裂隙、成组发育的节理、溶洞、采空区、覆盖层等地质构造,其岩体不均匀,爆破能量沿软弱夹层、断层、岩溶空洞等地质构造面溢出,在这些软弱部位产生飞石。需采取间隔堵塞,调整药量,避免过量装药等措施[5]。
3)严格测量验收(梯段高度),避免单耗失控,是控制飞石危害的基础工作。
4)局部抵抗线太小,也会沿着该方向产生飞石。
5)因前排带炮(后冲),造成后排最小抵抗线大小与方向失控。
5 爆破飞石的控制与防护
5.1 加强技术控制
优化爆破参数、慎重选择孔位、提高堵塞质量、装药时注意雷管段别、采用适宜的炸药和装药结构等方面措施进行技术控制。
5.2 加强防护措施
采取了部分措施后,虽可对爆破飞石起到一定的控制作用,但不可能完全杜绝飞石,因此,在某些情况下还必须采取防护措施。防护措施可分为以下两种类型。
5.2.1 主动防护
主要是用沙袋和柔韧性、弹性较好的材料(如:荆笆、竹笆、草袋、编织袋、草垫、旧胶带、旧车胎、金属网、钢骨架式的钢筋笼等)多层覆盖或满布炮孔区上方或侧面(需注意清除覆盖材料上及炮孔口石子等杂物),有效拦阻爆破飞石的产生和逸出。故宜采用透气较好的轻型防护材料另加压重防护[6],如图6,图7所示。
5.2.2 被动防护
在爆破警戒范围内可移动的设备,如:汽车、吊车、天泵、商品混凝土运输车、挖掘机等,在警戒时间段内必须撤离警戒区外;但爆区周边飞石飞散距离以内存在重要设施或不可移动的设备,如:皮带机、电机、计量磅等必须采用钢管架敷设竹跳板等被动防护措施。
6 讨论
1)根据现场实际地形揭露状况,应采用“密集性布孔,增加炸药单耗,采用控制爆破技术,降低堵塞深度,选取合理的雷管段别”等措施。
该措施对爆破震动和飞石控制有明显的效果,但额外增加施工工序及设备、人工投入,效益低下,甚至可能影响其他作业区域的正常生产,因此,在实际操作中遇到了各方面的较大阻力。
2)在现场爆破覆盖施工过程中,时常发生覆盖材料移动或人员走动对爆破网络连接产生不利的影响,可能最终导致盲炮的出现。因此,在覆盖过程中对炮孔周边、导爆索和导爆管进行适当的保护,避免对网络连接失效或人为的破坏造成的爆破安全隐患出现。
3)爆区周边的被动防护区域,若不涉及人员安全(爆破区域已完全隔离),可适当采取选择性的主动防护措施。如:道路、雨棚、仓库等临时设施或防护面较大的建筑物区域,采取主动防护措施的投入较大,其防护效果并不一定很好。
可根据爆破区域周边环境条件,适当取舍部分被动防护措施。引起的设施或建筑物的损坏部分,可在爆破结束后进行集中修复。但其前提必须是爆区警戒范围合理设置和人员清场、道路的防护与交通管制后,方可有条件选择部分被动防护措施的实施。
4)对于孤石群的爆破作业很难实施主动防护措施;由于爆破孤石分散、孔位较多,实际覆盖难度大等原因很难实施具体防护措施。特殊条件下的孤石爆破可采取防护棚形式进行飞石防护。
5)有交通干扰或不间断通行压力的作业区域将很难以实施主动防护时应采取被动防护,需采取相对经济、可行的被动防护系统,即采用刚性骨架结合柔性、弹性面层材料遮挡覆盖防护体,如图8所示。
6)周边近距离有建筑物或交通设施的爆破区域,对既有设施或需要控制山体滚石的爆破区域(爆破区域面积大,无法全部实施,可分阶段实施或选择性实施防护网),必要时在爆破区域用钢结构框架配合柔性防护网(铁丝网)加竹夹板等措施进行封闭式防护,达到飞散物的拦截和初始速度的降低的作用,如图9所示。
7 结语
本工程爆破作业期间,在进行了严格的爆破区域的主动防护以后,爆破时在附近随机安排几次全程进行观察,均未发现有大量飞石的逸出。在爆后观察爆破区域的防护结构,铁丝网覆盖拦截效果明显,局部风化砂袋和竹跳板有翻动现象。但对周围设施、设备没有遭到飞石破坏,爆破覆盖效果达到了预期的目的。
鉴于本工程的临边石夹土区域爆破和收尾施工中优化爆破参数,大面积采取主动防护措施后,在几次爆破试验效果表明,整体防护效果良好。且爆破区域周边均为临时设施,工程实践证明:爆破施工期间并未产生重大的设施破坏或人员财产损失。
因此,经慎重考虑后决策为:仅采取了有限的选择性被动防护措施,至于爆破期间破损的临时设施,在整个土石方爆破工程完全结束后,另行安排了相关修复工作,整体实施结果较为经济实用。通过对爆破作业的技术控制和科学管理,降低不良地质条件对爆破施工的不利影响,确保场平土石方工程的爆破施工安全、质量、进度等各项目标的顺利实现,为后续类似大型土石方项目爆破设计和飞石控制技术措施提供有益的参考。
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