涵洞深基坑开挖专项施工方案

'涵洞深基坑开挖专项方案四川省XX有限公司2011年7月目录一、工程概况 （一）基本情况（二）水文地质情况二、开挖施工方案（一）施工准备（二）开挖方案（三）关键工程施工方法（四）资源配置三、质量保证措施四、安全保证措施五、文明施工措施六、应急预案深基坑开挖专项方案 一、工程概况资阳市XX综合治理水环境引水工程拟在规划的XX水电站库内沱江右岸油坊湾取水。C区（K10+100-K14+157）段，隧洞长3190m，共8座；暗涵洞总长960m，共6个。暗涵洞最长370m，最短70m，所在区覆盖层为全新统坡洪积层粉质粘土，呈松散-稍密状-中密状，厚度为3-4m。覆盖层下为遂宁组紫红色粉砂质泥岩，强风化带厚度约为4m，裂隙不发育，岩体完整性较好；暗涵基础置于弱风化岩体上，承载力较高。6#暗涵与小河斜交，河长约30-40m，在中部穿越天然气管道，流动土可能较深（施工前报施工方案）；7#暗涵下游有一块水塘，长约15-20m，水塘旁边，一小溪沟与7#暗涵交错，离成渝高速公路边坡较近；8#暗涵左岸有大量弃土，土堆高约15-20m，距涵洞轴线约4-5m；9#暗涵下游端部约30m处有城市供水管道与之斜交（详见2#联系单），估计流土较深，下游端有一小溪沟；9#、10#暗涵轴线离成渝高速公路边坡线约20m左右。二、开挖施工方案（一）施工准备1、开挖前做好现场量测工作，确保按照施工方案进行开挖，保证开挖边坡坡度、工程量满足方案要求。2、根据现场实际情况，合理布置施工场地，落实土方运输车辆的停车场地，清除基坑内障碍物。所有施工人员做到人人了解周边环境，并成立以工区副主任为组长的对外协调小组负责对外协调工作。3、选择适合本工程使用的机械设备。对所有进入现场的设备开工前做一次检修以后定期保养维护，保证施工期间机械正常运转。4、落实好出土运输道路和弃渣 场地，办理有关渣土外运证件。保证基坑开挖中连续高效出土，加快开挖速度，减少地层扰动，确保水平位移量在规定指标内。5、开挖前按设计规定的技术标准、地质资料等详实资料，掌握深基坑开挖与加固施工技术的要点。6、各阶段挖土前均要做到思想统一、交底清楚、目标明确，严格遵循方案的要求。7、根据文明施工管理办法，做好场内外文明施工。8、做好地下构筑物防护、保护措施。（详见专项处理方案）（二）开挖方案1、土方开挖纵向开挖：纵向开挖采用至上而下分层开挖的方式，先按设计要求开挖仰坡和便道，仰坡开挖后根据揭露粘土或围岩情况，及时做好支护措施。仰坡开挖后进行中间连接段基坑大开挖，开挖高度按3m分台阶进行，开挖仰坡土层按1：1、岩石按1:0.75-1：0.5控制，实际开挖坡度可根据揭露粘土或围岩情况作适当调整。错误！不能通过编辑域代码创建对象。土层基坑纵向开挖示意图根据设计提供的地质勘测资料，土层采用挖掘机直接开挖，自卸汽车运输。横向开挖：先从轴线开挖4-5m宽，3m深的沟槽，从上游洞口开始开挖，长50-60m，退步开挖，然后开始从背运土面进行二次扩挖，再进行边坡开挖，再进行运土面4-5次开挖。每层开挖深度达到预计高程时，在底部开挖2-3m3 的集水坑，使四周地下水及降水汇集流入集水坑内，根据积水情况确定抽水机型号进行排导。基坑开挖横向示意图考虑两种开挖方案，各方案如下图所示暗涵开挖方案二2、石方开挖 （1）爆破法开挖根据本工程地质地形条件、所需爆破的岩体体积、施工图横断面的形状和施工条件的不同，在本工程中分别采用以下几种爆破方法：I.小眼炮；II.药壶炮；III.光面爆破和预裂爆破；IV松动爆破等。选择炮眼位置，应注意以下几点：①充分考虑岩石类别、节理发育程度、岩石溶蚀情况等，炮孔药室应避开大的裂缝。②要避免在两种岩石硬度相差很大的交界面处设置炮孔药室。③非群炮的单炮或数炮施暴，炮孔宜选择在抵抗线最小、临空面较多，且与各临空面大至距离相等的位置，同时应为下次布设炮孔提供更多的的临空面。④群炮炮眼间距，宜根据地形、岩石类别、炮型等确定，并根据炮眼间距、岩石类别、地形、炮眼深度计算确定每个炮眼的装药量和炸药种类。在爆破石方完成后，首先检查爆破面的情况，如高处有松动欲坠的石块应在下方有人安全警戒的情况下人工用撬棍拨动使之滚落到安全的地方。再用挖掘机或装载机和运输机械，将爆破后的废渣拉运到指定的弃置地点，对所爆破的部位清理完成后，由挖掘机对石质表层个别突出的，不符合设计要求的岩石进行凿除整平，使之形成一个表层平整度不超过±10㎝的面层，在机械凿除过程中，要认真分析每个部位，每块石头的情况，找出凿除的最佳角度和方法。同时要尽量使用机械进行施工，从而提高工作效率和施工速度。下一个爆破层的施工方法同此如此循环往复直至完成设计断面。 （2）机械开挖如所挖岩石为软质岩石或为中等以上程度风化的岩石，采用挖掘机带炮锤破碎施工挖掘，再配合装载机和自卸翻斗汽车进行装运，其施工方法同一般土质挖方一样。（3）石质边坡根据设计要求采用1:0.75-1:0.5放坡开挖，应分台阶进行分级开挖，第二步台阶边坡为1:0.75。（三）关键工程项目施工方法1、爆破施工（1）施工说明本工程爆破工程量较大，为了保证工程的顺利进行，确保施工现场的安全距离，根据《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》及《爆破安全规程》，结合本工程的具体特点，拟对爆破作业进行施工组织设计，以保障其安全性和可靠性。（2）施工准备在组织爆破工程施工前，根据业主提供的地形图和平面控制桩、水准点，作定位放线，并报公安机关，取得爆破作业许可证后方可作业。考虑附近有同时进行爆破作业的施工队伍，要积极与他们协调、配合，以保证爆破作业有足够的工作面，同时确保安全距离的实现。爆破工程施工要指定专门爆破工程师负责，爆破工作人员必须受过爆破技术训练，熟悉爆破器材性能和安全规则，并持证上岗。爆破所使用的爆破材料，要符合国家、部标准，其购买、运输、保管，要遵守国家关于爆炸物品的管理条例。 （3）起爆方法本工程采用激发式起爆器进行起爆。起爆网络采用毫秒微差大串联起爆网络，相邻排孔起爆时间间隔为50～100毫秒。起爆器材主要是起爆器连接导爆管激发起爆。各种起爆器材必须符合使用要求。（4）成孔机具和方法本工程需要爆破土石方量达31万立方米,数量较大，工期紧，根据本工程具体特点，结合以往同类工程的经验，拟采用机械钻孔，个别地方以人工打孔辅助。（5）钻孔机械：空压机、手持式风动凿岩机。（6）钻孔方法用挖掘机配合，将地面筑成阶梯形的施工作业平台，凿岩钻机在作业平台进行凿岩钻孔，可作垂直（水平）或倾斜的炮孔，本工程炮孔深度L设计根据现场岩层厚度确定。炮孔直径Φ100-140毫米。钻孔过程配合使用高风空压机。手持式风动凿岩机的钻杆一般采用Φ45毫米中空六角钢，钻头采用一字形或梅花形的合金工具钢钎，基本上由一人操作。气量和风压要符合凿岩机要求。（7）爆破的方法选择及药包量计算结合本工程的地形特点，为了提高爆破效果，本工程拟采用中深孔台阶爆破与控制爆破相结合的方法进行爆破施工。为了对孤石或大块石进行二次破碎，根据需要，个别地方可以进行二次爆破作业，以保证块石粒径满足回填要求。炸药采用岩石硝铵2号。（8）炸药总量计算Q总=vq1，式中q1—爆破作业所消耗系数，本工程土的类型为Ⅲ～Ⅳ类 围岩，属中-微风化石类型。查表取得q1的值为0.45～0.65，取平均值0.55公斤/立方米。Q总=vq1炮孔深度L及最小抵抗线w的确定台阶高度取H，在需爆破岩石上用凿岩钻机钻出直径为Φ42毫米，深度为h圆柱形深孔，装入延长药包进行爆破。钻孔深度L=H+h最小抵抗长度：W=[（0.25π×D2×Δ×L×τ）/（e×q×m×H）]1/2式中：D—炮孔直径，按0.10米计。Δ—装药密度，一般取900公斤/立方米L—炮孔深度，L=H+hH—阶梯高度（米）h—钻根长度τ—装药长度系数e—炸药换算系数，取值1.0q—炸药单位消耗量，取1.6公斤/立方米m—炮孔密度系数，一般为0.8～1.2，本工程取1.0算。（9）炮孔距离的确定炮孔间距a=（0.8～1.2）W，取平均值a=W。炮孔排距b=（0.7～1.0）W，取平均值b=0.85W。每孔用药量计算Q=0.33e×q×a×H×W （10）装药和堵塞方法装药前将炮孔内的石粉、泥浆排除干净，并将炮孔口周围打扫干净。采用药卷尺寸为Φ28毫米，长250毫米，将药卷一个一个地送入炮孔，并予以轻轻压紧，起爆药卷在炮孔内的位置要准确。装药后，需对炮孔进行堵塞，堵塞物可用1份粘土、2份粗砂以及含水量适当的松散土料混和而成。堵塞长度，大于一个最少抵抗线，一般取孔深的三分之一。（11）爆破安全距离的计算①飞石安全距离的计算考虑到爆破时会有一定的抛掷飞石，飞石安全距离：RF=KF×20n2w=1.5×20×1.352×W式中，KF—安全系数，一般取1.0～1.5。n—爆破作用指数，取1.35。计算出不受飞石击伤的安全距离，按此距离设置警戒。②地震波影响的安全距离的按下式计算Rc=Kc×a×Q1/3式中Kc—依所保护的建筑物地基土而定的系数，查表取Kc=7.0。a—依爆破作用而定的系数，查表由n可得a=1.0。Q—一孔爆破药量（公斤）③爆破防空气冲击波的安全距离计算RB=KBQ1/2（米）式中，KB—与装药条件和破坏程度有关的系数，查表取KB=30。当采用裸露爆破时，RB=50×31.441/2=280.36（米） ④爆破毒气的安全距离计算Rg=kgQ1/3=160×31/3=230.76（米）式中：Kg—系数，根据有关试验资料统计，一般取Kg的平均值为160,下风时，Kg值乘2。Q—一次爆破总炸药量（吨）。考虑附近有施工单位同时爆破作业，有多孔连续爆炸，取Q=3.0吨。（12）地面标高的控制中深孔爆破可以爆破大部分的土石方，但不能准确控制地面标高，为防止设计标高的底线超挖或欠挖，拟采用底面控制爆破和浅孔爆破相结合的方法。采用浅孔爆破时，用手持式风动凿岩机打炮孔，直径Φ25～Φ50毫米，孔深2米左右，炮孔间距a=2.55米，排距b=1.5米，每孔药包量3.53公斤，最小抵抗线W=1.5米，炮孔布置采用梅花形。采用控制爆破法，目的在于获得平整的地面，避免超挖或欠挖。采用凿岩钻机打眼（炮孔），深度根据现场情况而定（深孔爆破后土石方归堆运输后测量标高），炮孔直径为Φ140毫米，炮孔间距约为15倍炮孔。炮孔分为主炮孔、辅助炮孔和光面炮孔，先起爆主炮孔和辅助炮孔，后起爆光面炮孔，每个主炮孔和辅助炮孔的装药量约3.5公斤，光面炮孔的装药量为1.8公斤。控制爆破和浅孔爆破的配合使用，要根据现场具体情况来定，原则上以控制爆破为主。施工过程中要勤测标高，反复校核，爆破的场地需用挖掘机进行挖、修、填、压，个别地方需风镐配合，多余的土石方用汽车运走，超挖部分用石屑回填、压实，保证地面标高符合设计要求。2、边坡支护支护方式：采用四种支护方式。分别为：喷射混凝土、 喷锚支护、生石灰抗滑、人工挖孔钢筋混凝土抗滑桩。（1）稳定土，强风化泥岩采用10cm厚，C20喷射混凝土进行斜坡面覆盖支护，防止雨水或地表水侵蚀，造成斜坡面垮塌。（2）岩层破碎、裂隙发育地段，采用锚杆、挂钢筋网10cm厚C20喷射混凝土进行支护。（3）流动土(淤泥)采用生石灰人工挖孔桩支护。人工挖孔深度为流动土下50cm,孔径Φ500-600毫米。挖孔完成后，将生石灰装入孔桩内，加水发熟化，使石灰膨胀、固结。其示意图如上图所示（4）本工程距成渝高速公路边坡较近，本区段有几处暗涵开挖边坡线均在成渝高速公路边坡线内，所以为了保证成渝高速公路路基安全、稳定，在成渝高速公路边坡线设Φ1000毫米的钢筋混凝土抗滑桩，间距3m，深度根据暗涵放线距离确定，钢筋直径根据桩基深度确定。3、喷射混凝土施工仰坡边坡采用25cm厚C25喷砼防护。喷射混凝土，由下向上进行，分4次喷射完成。每15m设置变形缝一道，中间采用2cm厚木板隔离。 （1）材料及设备喷射砼选用16m3/min电动空压机配HPC6型砼喷射机进行。喷射设备应能连续均匀混料并喷射。混料设备严格密封，以防外来物质侵入。混合料的拌合采用强制式搅拌机。空压机适用于所选用的喷射设备，并具有足够的气压和流率，且保持连续优质作业。喷嘴水压高于压缩空气的压力。施工中保持连续供水。喷射作业完成后，喷射机和输料管内的积料及时清除干净。对喷射机随时保养维修。水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥标号32.5MPa普通硅酸盐水泥。细骨料与粗骨料的级配应符合DL/T5144-2001《水工混凝土施工规范》的规定。应采用硬质洁净的中（或粗）砂，细度模数宜大于2.5，含水率一般为5～7%，使用前应一律过筛。石料采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15mm，且级配良好。定期检查料堆中骨料的含水量。速凝剂：速凝剂掺量通过试验确定，为使喷射混凝土在喷射后达到速凝，掺加速凝剂于混合料中。速凝效果要求初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。（2）开挖作业要求仰坡每开挖一层后，将表面浮土清除，施工期间应注意以下要求：喷射作业分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。喷嘴应与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持一定的距离，一般可取0.6～1.0m。一次喷射厚度根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不得小于4～6cm。后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h 以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压气体、水清洗干净。坑壁有较大凹洼时，结合初喷找平。喷射混凝土终凝2h后，喷水养护，养护时间一般不少于7d。在每一开挖面施工现场，始终最少拥有一台可正常操作的喷浆机组，在使用前应经检查并批准。配置备用设备，当出现故障时，能立即投入使用。喷射混凝土前，埋设标志以控制喷射混凝土的厚度。（3）施工工序喷射混泥土防护边坡工艺流程图抢修任务。'