1标路基土石方开挖方案

国电新疆开都河滚哈布奇勒水电站

场内公路工程第Ⅰ施工标段

路基土石方开挖及回填施工方案

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中国葛洲坝集团股份有限公司滚哈布奇勒 水电站场内公路第Ⅰ施工标段项目部

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国电新疆开都河滚哈布奇勒水电站场内公路工程第Ⅰ施工标段 路基开挖回填方案

路基土石方开挖及回填施工方案

一、工程概况

本标段明挖路基分两段，分别是K0+000~K0+450和K0+910~K2+325，共计1865m长，主要工作内容为：路基填筑、路基开挖及其有关的作业。

本标段路基土石方工程主要工程量见表1-1。

表1-1 主要工程量表

序号 1 2 3 项 目 路基挖土方 路基挖石方 路基填筑 单位 m3 m3 m3 工程量 232909 374680 84831 备 注 二、 施工规划

2.1路基土石方施工分区

路基土石方施工共分三个工区，第一工区从本标起点至1#隧洞进口（K0+000~K0+450段），线路长度450m，第二工区1#隧洞出口至K1+830（K0+910~ K1+830），线路长度920m，第三工区从K1+830至2#隧洞进口（K1+830~ K2+325），线路长度495m，三个工区同时进行施工。 2.2 施工道路规划

路基土石方利用本标规划的L1、L2、L3临时道路进入相应工作面，开展工作面。 2.3 路基土石方施工规划

⑴ 第一工区借助L2临时道路进入工作面，从1#交通洞进口向本标起点处施工，在回填区的地表清理碾压完成后直接从开挖区运输合格的填筑料进行该区域的路基填筑，开挖与回填同步进行；第二工区由L3临时道路进入工作部位，分别向上游方向到达二、三工区的交界处K1+830，向下游方向到达1#隧洞出口；第三区区从L1临时道路进入工作部分，分别向上游方向推进至2#隧洞进口，向下游方向到达二、三工区的交界处K1+830桩号。

⑵ 路基开挖合格料优先用于本桩路基填筑，多余部分合格料按监理工程师 指示运至利用料堆放场，不合格料严格按监理工程师指定的弃渣场弃料。

⑶ 道路填筑所需填料不足时，优先利用隧道开挖合格料，再考虑通过远运利用路基开挖出的合格料，力求做到填挖平衡。 三、 施工进度计划及强度分析

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本标段路基隧道进出口共计土方开挖31.09万m3，石方开挖43.99万m3，路基及隧道明拱填筑约9.28万m3。土石方开挖及填筑从2012年02月初开始，至2011年05月底结束。土方开挖最高峰强度为10.22万m3/月，石方开挖最高峰强度为12.59万m3/月，石方边坡预裂最高峰强度为1.48万m/月，土石方填筑最高峰强度为3.28万m3/月。 四、 土方开挖施工 4.1 施工程序

土方开挖施工程序为：施工准备→测量放样→场地清理→开挖、出渣→边坡整治→验收。 4.2 施工准备

⑴ 测量放样

研读设计文件，按设计图纸要求进行路基开挖线测量放样，标识出开挖范围。 ⑵ 场地清理

根据测量放样出的开挖区范围，人工配合TY220推土机清理开挖区域内的植被树木和有碍杂物，ZL-50D装载机装车，25t自卸车出渣。清理范围延伸至开挖线外侧3米的距离，并将开挖边线3米以内的树木及树根清除。 ⑶ 施工排水

开挖区域清理完毕后，即开始施工边坡上部截、排水沟和开挖区内地面排水系统。边坡上部截、排水沟采用人工开挖，开挖区内地面排水系统采用人工配合1.0m3反铲施工，开挖料采用25t自卸车运输。

⑷ 渣场防护

施工前对弃渣场进行清理，编制渣场规划方案，开挖排水沟及砌筑防止水土流失的浆砌石挡墙，并报工程师批准后实施。 五、土方开挖 5.1施工方法

本标段土方开挖按图纸要求自上而下，分段逐层开挖，采用1.0～2.4m3反铲挖装，25t自卸汽车运输，待接近设计坡面时，预留 0.2m～0.3m厚的削坡余量，采用人工整修。本桩利用的开挖合格料直接采用TY220推土机和ZL-50D装载机装运至填筑部位。 5.2施工要点

① 当边坡高度大于12m时，边坡开挖成台阶式，每隔10m设置边坡平台，平

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台宽度2m。开挖高度大于10m的边坡及易落渣的边坡坡脚需设置碎落台，宽度为1m。

② 禁止采用爆破法施工或掏洞取土。开挖过程中，如发现土层性质有变化时，调整施工方案及挖方边坡，并及时报监理工程师审批。

③ 开挖料合格料按监理工程师指示就近用于路基填筑或运至利用料堆放场，不合格料必须严格在指定的弃土场弃方。严禁在附近河流、水库、冲沟和排水系统弃渣，以免造成冲刷和淤积。

④ 雨天施工时，施工台阶略向外倾斜，以利开挖部位排水。在开挖施工过程中，定时观测边坡变形情况，如出现异常，立即向监理工程师和业主报告并采取应急处理措施。

⑤ 重点控制边坡部位的施工，委派专门质检、技术人员把关，严禁超挖。尽量减少对两侧区域的扰动和开挖量。严禁随意倾倒弃渣，破坏、污染环境。 六、石方开挖

石方开挖的梯段高度根据边坡马道设计高程或建基面台阶高程确定，原则上梯段高度不大于10m。 6.1开挖方法

石方开挖时，根据不同部位情况，分别采用不同的爆破方式开挖。垂直钻孔深度≤4.0m的开挖梯段，采用手风钻钻孔，小梯段爆破；钻孔深度＞4.0m的开挖梯段，采用CM-351钻机或QZJ-100B型潜孔钻造孔，梯段松动爆破。永久边坡采用预裂爆破成型。爆破渣料用1.0～2.4m3反铲挖装， 25t自卸车运输到弃渣场或监理人指定堆场堆存。

6.2钻爆参数初设及工艺措施

在边坡石方爆破开挖之前，先通过现场爆破试验，选用合理的钻爆参数用于指导施工，并在施工过程中不断调整完善。

⑴ 预裂爆破

钻孔：采用CM-351自行式履带钻机和QZJ-100B型支架式潜孔钻机造孔，孔径φ90mm~φ110mm，预裂孔间距80cm，钻孔深度按梯段高度控制。

装药：人工装药，选用φ32mm的乳化炸药，采用间断不耦合装药结构。初拟预裂孔中部正常装药段线装药密度350～400g/m；底部加强段药量为正常装药段的3～4倍；上部减弱段药量为正常段的1/2～1/3。

爆破网络：采用导爆管联网，电雷管起爆。通常情况下先完成预裂爆破，再进行梯段爆破施工。开挖台阶宽度小于8m时，预裂爆破孔与梯段爆破孔同次钻孔、装药和爆破，预裂孔的起爆时间超前梯段爆破孔100毫秒左右。

⑵ 梯段爆破

钻孔：主要采用CM351钻机或QZJ-100B型支架式潜孔钻机造孔，孔径φ90mm~φ110mm，孔距2.5～3.0m，排距2.0m，孔深超梯段高度1.0m。

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装药：人工装药，选用2#岩石硝铵炸药，采取全耦合柱状连续装药结构，炸药单耗0.45～0.50kg/m3。紧邻边坡预裂面的1～2排爆破孔作为缓冲爆破孔，其间排距、装药量相对于主爆孔减少1/3～1/2。

爆破网络：采用微差爆破网络，非电毫秒雷管连网，电雷管引爆。水平保护层上部一层梯段爆破最大一段起爆药量不大于300kg。

石方开挖典型梯段钻爆初步设计详见附图05-1《石方明挖预裂及梯段钻爆设计图》。

③ 狭小部位及坑槽底部保护层爆破

狭小部位及沟槽底部保护层爆破采用浅孔小炮爆破方式，一般分三层开挖。 第一层采用梯段爆破方法，炮孔不得穿入距建基面1.5m的范围，炮孔装药直径不得大于40mm。

第二层对节理裂隙不发育、较发育和坚硬的岩体，炮孔不得穿入距建基面0.5m的范围，对节理裂隙极发育和软弱岩体，炮孔不得穿入距建基面0.7m的范围，装药直径不得大于32mm，且炮孔与水平建基面的夹角不应大于60°，可采用火雷管起爆或其它雷管组成的孔间微差起爆网络起爆。

第三层对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体，炮孔不得穿过水平建基面，对节理裂隙极发育和软弱岩体，炮孔不得穿入距建基面0.2m的范围，剩余0.2m厚的岩体应进行撬挖；炮孔角度、装药直径和起爆方法，均与第二层相同。 七、土石方填筑施工 7.1施工程序

土石方填筑施工程序为：施工准备→基础清理、验收→测量放样→进料平土→机械碾压→验收→转入上一层面。 7.2施工准备

⑴ 测量放样

研读设计文件，按设计图纸要求进行路基填筑坡脚线测量放样，标识出填筑范围。 ⑵ 施工排水

疏干路基范围内积水，在永久性边沟、排水沟砌筑前先开挖临时排水沟，临时排水沟设在永久性边沟、排水沟所在位置并与自然沟渠贯通，以保证路基排水畅通。

⑶ 基底处理

地面横坡缓于1:5时，采用人工配合TY220推土机清理场地，清除原地面以下10～30cm的草皮、农作物的根系和表土，对于树根、障碍物及建筑物移去后的坑穴，选用合格料填平并压实。地面横坡陡于1:5时，采用人工配合1.0m3反铲将原地面挖成台阶，台阶宽度为3m，内倾斜坡度为4%，当基岩面上的覆盖层较薄时，先清除覆盖层再挖台阶。地基表层碾压密实，基底的压实度（重型）不小于85%。

⑷ 材料准备

填方路基应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料，填料最大粒径小于150mm。在路堤填筑前，填方材料每5000m3以及在土质变化时取样，按《公

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路土工试验规程》(JTG E40-2007)规定的方法进行颗粒分析、含水量与密实度、液限、塑限、承载比(CBR)试验和击实试验。选好符合规范要求的填料并报监理工程师批准。

⑸ 碾压试验

在路堤填筑工程正式开工前14d，选择不小于100m（全幅路基）长的具有代表性的路段作为试验路段，按技术规范的有关规定进行试验路段的填筑。试验时记录内容：

① 压实设备的类型、最佳组合方式； ② 碾压遍数及碾压速度、工序；

③ 每层材料的松铺厚度、材料的含水量等。

路基压实试验根据土石方调配计划制定试验方案，土石方采用推土机配合装载机，用自卸汽车运到试验的填方地段，推土机平整后，再由振动压路机压实。用于填方(包括回填)的每种类型的材料，必须进行现场压实试验。试验段所用的填料和机具与施工所用材料和机具相同。

根据试验结果得出填料的最佳松铺层厚、松铺系数，压实遍数等数据和施工工艺，经检验合格并报监理工程师批准后，再进行正式路段的施工。 八、路基填筑施工

8.1施工方法

本标段路基填筑采用全幅水平分段分层施工，采用25t自卸汽车运料， ZL-50D装载机配合TY220推土机摊铺及平整，BW217D（18t）自行式振动碾碾压。本桩利用的开挖合格料直接由推土机或装载机装运。

路基碾压使用18t压路机先进行静压或轻振进行稳压，然后再振动压实，按直线段由两边至中间、曲线段由内侧至外侧逐步碾压施工。相邻两个面碾压搭接宽度平行轴线方向重叠1/2轮迹，且不小于50cm，垂直轴线方向不小于1～1.5m。使每层整个厚度和宽度完全、均匀地压实到规定的密实度。

8.2填土路堤

填土路堤施工前，处理好基底并通过检验合格，填料全宽度分段分层平行碾压。土料填筑采用推土机平整，振动碾静碾，碾压参数及机具由试验确定。填筑过程中，每层完成时其顶部做好4%的双向横坡，以利于排水。

本标段土方路基压实度控制标准见表5-2。

表5-2 路基压实度控制表 序号 1 2 3 填挖类型 路床 上路堤 下路堤 路面地面以下深度（m） 压实度（%） 0～0.8 0.8～1.5 1.5以下 ≥95 ≥94 ≥92 备 注 填土路堤施工要点：

① 填方路基必须按路面平行线分层控制填土标高，填方作业分层平行摊铺，保证

路基压实度。每层填料铺高的宽度，每侧超出路堤的设计宽度30cm，以保证修整路

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基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。不同土质的填料分层填筑，且尽量减少层数，每种填料层总厚度不得小于50cm。土方路堤填筑至路床顶面最后一层的压实层厚度不小于10cm。

② 路堤填土高度小于800mm（不包括路面厚度）时，对于原地表清理与挖除之后的土质基底，将表面翻松深30cm，然后整平压实。

③ 路堤填土高度大于80cm时，将路堤基底整平处理并在填筑前进行碾压，其压实度不小于85%。

④ 在路堤范围内修筑便道或引道时，该便道或引道不得作为路堤填筑的部分，须重新填筑成符合规定要求的新路堤。

⑤ 任何靠压实设备无法压碎的大块硬质材料，予以清除或破碎，破碎后的硬质材料最大尺寸不超过压实层厚度的2/3，并均匀分布，以便达到要求的压实度。 ⑥ 填土路堤分几个作业段施工时，两个相邻段交接处不在同一时间填筑，则选填段按1:1坡度分层留台阶；如两段同时施工，则分层相互交叠衔接，其搭接长度不得小于2m。

⑦ 用透水性较小的土填筑路堤时，将含水量控制在最佳含水量±2%范围内；当填筑路堤下层时，其顶部做成4%的双向横坡；如填筑上层时，不覆盖在由透水性较好的土所埴筑的路堤边坡上。

⑧ 在土石混合填料中不得采用倾填法施工，应进行分层填筑，分层压实每层摊铺厚度应根据压实机械类型和规格确定，不宜超过40cm。 8.3填石路堤

填石路堤采用重型振动压路机进行振动碾压，施工参数由试验确定。施工要点为： ① 修筑填石路堤，将石块逐层水平填筑，分层厚度不大于50cm。石料强度不小于15MPa，石块最大粒径不超过压实厚度的2/3。

② 人工铺填25cm以上石料时，大面向下摆放平稳，紧密靠拢，所有缝隙填以小石块或石屑。人工铺填25cm以下石料时，可直接分层填筑，分层碾压。

③ 填石路堤路床顶面以下30cm范围内填筑符合路床要求的土并压实，填料最大粒径不大于15cm。

④ 填石路堤使用重型振动压路机分层洒水压实。压实时继续用小石块或石屑填缝，直到压实层顶面稳定、不再下沉（无轮迹）、石块紧密、表面平整为止。 ⑤ 施工中压实度由压实遍数控制。压实遍数由现场试验确定，并报经监理工程师检验批准。

⑥ 填石路堤边坡采用石料码砌时，石料强度须大于30MPa且不易风化，码砌石块最小尺寸不小于30cm，码砌厚度不小于1m，内侧采用开挖合格石渣料填筑。 8.4零填挖路基

① 零填挖路床顶面以下0～30cm范围内的压实度，不小于95%。如不符合要求，经翻松后再压实，使压实度达到规定的要求。

② 特殊路基土层上的零填挖路床面，按图纸或监理工程师的要求，实行换填、改善或翻拌晾晒。换填、改善厚度按图纸或由监理工程师根据现场情况确定，并分层压

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实，使压实度达到技术条款的有关要求。

8.5 路基填、挖交界地段路基填方

① 横、纵填挖交界处将原地面开挖成台阶，台阶宽度不小于2m，向内倾斜2%。

② 土方半填半挖路基，在路槽以下超挖50cm后再回填，以减小路基横向不均匀沉降，石方半填半挖路基边坡采用强度大于30MPa的不易风化的石料码砌，码砌厚度不小于1m，石块尺寸不小于30cm。

③ 填挖交界路基向挖方侧超挖10m长后再回填。

④ 半填半挖地段填方，按图纸要求分层填筑，以免因填筑不当而出现路基裂缝。 ⑤ 填筑时，必须从低处往高处分层摊铺碾压，注意填、挖交界处的拼接，碾压要做到密实无拼痕。

⑥ 半填半挖路段的开挖，必须待下半填断面原地面处理好，经监理工程师检验合格后，方可开挖上挖方断面。对挖方中非适用材料必须废弃，严禁填在半填断面内。

⑹ 结构物处的回填

① 结构物施工完成后达到设计及相关规范要求强度，并经监理工程师批准后，才能用符合要求的材料分层填筑结构物与路基之间的遗留部分(包括涵台背、锥坡、挡土墙墙背等)。

② 回填材料选用透水性材料如砂砾、碎石、矿渣、碎石土等，填料的最大粒径不得超过5cm。

③ 台背填土顺路线方向长度，顶部为距翼墙尾端不小于台高加2m；底部距基础内缘不小于2m；拱桥台背填土长度不小于台高的3～4倍；涵洞填土长度每侧不小于2倍孔径长度。

④ 结构物处的填土进行分层填筑，每层松铺厚度不超过15cm，结构物处的压实度要求从填方基底或涵洞顶部至路床顶面均为95%。

⑤ 当用石灰土作填料时按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—2000)有关规定执行。

⑥ 在回填压实施工中，对称回填压实并保持结构物完好无损。压路机达不到的地方，使用小型机动夯具或监理工程师同意的其它方法压实。 九、主要施工人员机械设备配置

根据以上路基土石方施工进度计划及强度分析，本标段路基土石方工程拟投入的主要施工人员、机械设备见表3、表4。

表3 主要施工机械设备配备 序号 1 2 3 4 设备名称 反铲 反铲 反铲 钻机 型号及规格 2.4m3 1.6m3 1.0m3 CM-351 单位 台 台 台 台 数量 2 3 3 2 备 注 第 8 页 共 11 页

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5 6 7 8 9 10 11 潜孔钻机 手风钻 自卸汽车 推土机 装载机 振动碾 洒水车 QZJ-100B TY-26 25t TY-220 ZD-50 18t EQ-155（8t） 台 台 台 台 台 台 台 15 8 30 2 2 2 1

表4 主要施工人员配备 序号 1 2 3 4 5 6 人员名称 反铲司机 振动碾司机 汽车司机 推土机司机 施工技术员 技工 普工 单位 人 人 人 人 人 人 人 数量 8 2 40 2 5 15 20 备 注

十、工程质量管理措施

10.1路基开挖回填质量控制措施：

⑴ 路基土石方开挖前做好周边排水设施，防止开挖过程中外来水流入工作面，损坏路基开挖边坡；

⑵ 选用精密的测量仪器，制作坡度尺，开挖与填筑过程中严格控制边坡坡度；临时建基面时预留保护层采用人工开挖或控制爆破开挖，确保开挖精度，不超挖，不欠挖。

⑶ 路基填筑时选用质量合格的土料，填料含水量应达到最优含水量，若含水量过高或过低，应采取翻晒或洒水的方法予以解决。填筑分层厚度应根据压实机械的能力进行调整，不得过厚。填料摊铺厚度、压实遍数等参数通过试验确定，选用核子密度仪现场快速检测压实度，确保路基压实度100%合格。

⑷ 路面基层及面层填筑料质量必须按《公路工程施工技术规范》规定的频率与方法进行检测，合格后方能使用。

⑸ 路面基层两侧应预留一定宽度，以确保路面面层能够碾压密实。路拱应在路床顶面形成。

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⑹ 精确测量放样，路面各层施工全程打桩挂线，按线施工，确保路面厚度、宽度、坡度及平整度。

⑺ 选用平地机、压路机等先进的施工设备及具有丰富经验的操作手，确保路基路面平整密实，线条顺直，外观美观。 10.2、工程测量质量控制措施：

⑴ 采取先进的测量控制手段，采用智能化自动采集数据的方法，提高观测效率、观测质量，全部数据直接由计算机处理，最大限度地减轻作业人员的劳动强度、消除人工参与带来的错误和误差，以确保所获得的观测成果和记录成果的准确性和可靠性。 ⑵ 配备责任心强，现场施工经验丰富，测量资历8年以上的测量工程师担任测量队队长，杜绝测量放样事故的发生。

⑶ 实行测量换手复测制度；同时实行内业资料的复核制度，无复核人签字的内业资料按事故处理。

⑷ 利用仪器设备的先进性和大容量储存器，在计算机中建立三维坐标系统数据库，其数据中包含二套三维坐标系统，并将二套三维坐标系统全部传输储存在激光全站仪中使用。

⑸ 所有测量设备必须检验合格才能使用，控制测量采用激光经纬仪和红外测距仪作导线控制网，施工测量主要采用红外线全站仪，局部采用水准仪配经纬仪进行。测量作业由有经验的专业人员进行测量放线、复测。 10.3、工程试验质量控制措施：

⑴ 试验人员全部持证上岗，试验仪器必须由国家有关部门标定认可、并定期检定。 ⑵ 在总工程师的领导下，开展检验试验工作。通过工艺试验，选用最佳工艺参数，指导施工，同时对现场工艺参数进行检测控制，并及时反馈各种数据。

⑶ 配足现场试验人员，对现场检测项目及时取样，对不负责任的现场试验人员坚决予以清退。

⑷ 根据《质量手册》、《程序文件》，对现场材料及时进行标识，一旦发现使用没有标识的材料，对现场试验人员进行教育和处罚。 十一、工程安全管理措施： 11.1、边坡开挖安全措施：

⑴ 边坡开挖前，详细调查边坡岩石的稳定性，包括设计开挖线外对施工有影响的坡面等；设计开挖线以内有不安全因素的边坡，必须进行处理和采取相应的防护措施，山坡上所有危石及不稳定岩体均应撬挖排除，如少量岩块撬挖确有困难，经监理人同意可用浅孔微量炸药爆破。

⑵ 开挖自上而下分层进行，梯段开挖高度不大于10m，严禁采取自下而上的开挖方式。

⑶ 随着开挖高程下降，应及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线，避免在形成高边坡后再进行处理。

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⑷ 开挖边坡的支护在分层开挖过程中逐层进行，以使下一层的开挖在上层的支护保护下安全顺利进行，岩石好的部位支护滞后一个开挖台阶，岩石差的部位及时支护。对于边坡开挖出露的软弱岩层和构造破碎带区域，按施工图纸和监理人的指示进行处理，并采取排水或堵水等措施。

⑸ 加强施工期边坡变形观测，并根据观测结果调整开挖支护方案，保证边坡开挖施工安全和质量。

11.2、车辆运输安全措施：

⑴ 机动车辆必须执行公安部制定的交通规则，严禁无证驾驶和酒后驾驶。 ⑵ 各类进洞车辆必须处于完好状态，制动有效，严禁人料混载。 ⑶ 所有运载车辆均不准超载、超宽、超高运输。

⑷ 自卸汽车、平板拖车、起重吊车、装载机、机动翻斗车除驾驶室处不准乘人，所有车辆驾驶室不准超员。

⑸ 装渣时应将车辆停稳并制动。

⑹ 运输车输应文明行驶，不抢道、不违章，行驶速度不能超过15km/h，施工区内行驶速度不能超过25 km/h。

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