高速公路山高边坡安全施工专项方案.doc
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1、重庆三环高速公路永川双石至江津塘河段第四合同段打鼓山高边坡安全施工专项方案编 制: 复 核: 审 批: 中交一公局第四工程有限责任公司重庆三环高速公路永川至江津段第四合同项目经理部二一三年四月1编写说明3编制依据33工程概况34施工工艺及流程44.1深挖路堑开挖方法及施工要求44.1.1开挖方法:44.2高边坡爆破作业74.3高边坡观测124.4高边坡防护施工135、高边坡施工一般安全技术措施196、安全专项施工措施207、危险因素辨识及预防措施227.1重大危险源的识别227.2对重大危险源的评价227.3预防措施228安全保障措施268.1、建立指挥组织机构268.2、安全保证体系268.
2、3、建立安全管理责任制278.4、制定安全管理制度278.5、施工安全教育288.6、施工安全检查289应急救援预案2910劳动力计划35路基高边坡工程安全施工专项方案1编写说明本施工方案的编写充分考虑在国家及地方相关法律法规,以及重庆市质监站,项目公司、二监理办的相关要求,认真分析两阶段施工设计图纸的基础上,考虑本项目的现场实际情况,阐述了路基高边坡挖方施工、防护施工的安全控制技术,以及高边坡施工的危险源辨识分析,高边坡常见事故应急预案;该方案使用于本项目所有高边坡施工。 编制依据 根据重庆三环高速公路两阶段施工图及招标文件及相关规范和标准:(1)爆破安全规程(GB6722-2011)(2)
3、爆破安全规程实施手册(3)交通土建工程爆破工程师手册(张志毅、王中黔主编)(4)公路工程施工安全技术规程(5)公路桥涵施工技术规范(JTJ/T F50-2011)(6)重庆市公路水运工程安全生产强制性要求渝交委路(2011)110号3工程概况本项目主线长16.4公里,有互通三座,停车区一座,主线路基约14.4公里,地形起伏大,切方一般深度较深,且切方集中,工作面较小,技术要求高,施工环境复杂,施工难度大,必须做到精心组织,精心施工。挖方约610万方,填方约492万方,最大开挖高度约32.81米,地质情况主要为泥岩和砂岩。开挖深度超过30米的高边坡有一段,分别为如下:1)经现场调查K44+460
4、-K44+700段原地貌水位标高304.25m。在挖方区域原地貌下无任何管线。2)K45+005-K45+240,该段地质情况:表层覆盖主要是残坡积层粉质粘土,紫红色暗红色,呈可塑状,切面稍有光泽,无摇震反应,干强度积韧性中等,含有5%10%的砂,中间是侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩,灰色粉砂质结构,薄中厚层状构造,主要由粘土矿物组成,含砂质、钙质,质较软,风干开裂,抗风化能力弱。强风化带岩体破碎,呈碎块状,中等风化带岩体较完整,多呈短柱状、柱状,下部为侏罗系中统沙溪庙组泥岩紫红色暗紫红色,泥质结构,薄中厚层状构造,主要由粘土矿物组成,含砂质、钙质,质软,风干开裂,抗风化能力弱。强风化带岩体破碎,
5、呈碎块状,中等风化带岩体较完整,多呈短柱状、柱状,岩石产状为18210;地形、地貌:地形以梯田、荒地、树林为主,属丘陵地貌, 边坡附近有居民村落,施工爆破时应注意控制安全距离及当地民众的疏散。设计为四级边坡,10米一级,平台宽2米,设计坡比下面两级为1 :1,上面两级为1:1.25,边坡防护为锚杆框架梁,锚杆长度6-14米,4施工工艺及流程4.1深挖路堑开挖方法及施工要求4.1.1开挖方法:1)、边坡石方开挖采取自上而下的开挖方式,同时作好边坡开口线上下一定范围内的锁口和锚固工作。对于需要支护的边坡,采用边开挖边支护的方法,永久支护中的系统锚杆和喷混凝土与开挖工作面的高差不大于一个梯段高度,永
6、久支护中的预应力锚索与开挖工作面的高差不大于两个梯段高度。4.1.2施工要求:1)、边坡开挖时,不得采用对坡面产生破坏的爆破方法,可在坡面35米以内预留保护层,采用光面爆破。严格控制一次最大单药量,质点振动速度必须满足设计要求。2)、对于边坡易风化破碎或不稳定的岩体,先做好施工安全防护,边开挖边支护。在有断层和裂隙发育等地质缺陷的部位,在支护作业完成后才能进行下一层的开挖。3)、在开挖面靠近马道或平台设计高程时,各级马道及平台预留1.52m的保护层,保护层开挖严格按照保护层开挖技术要求进行,并在马道或平台外侧,分别设置马道护栏及其它挡渣措施,以免石渣滑落。4)、在靠近其他建筑物边沿或电杆、电缆
7、、电线、风水管等附近开挖时,由技术部门根据实际情况,制定出专门的安全防护措施。 5)、边坡开挖的分层厚度都根据地形地质条件、两马道间的高差、钻孔设备和挖土机的技术参数等因素确定。6)、进入高边坡部位施工的机械,全面检查其技术性能,不得带病。7)、施工机械进入施工区前,都对经过线路进行检查,确认路基基础、宽度、坡度、弯度、桥梁、涵洞等能满足安全条件后方可行进。 8)、施工机械工作时,严禁一切人员在工作范围内停留;机械运转中人员不得上、下车;严禁施工机械(运输车辆)驾驶室内超载,出渣车车厢内严禁载人。9)、挖掘机械工作位置要平整,工作前履带要制动,挖斗回转时不得从汽车驾驶室顶部通过,汽车未停稳不得
8、装车。 10)、机械在靠近边坡作业时,距边沿都保持必要的安全距离,确保轮胎(履带)压在坚实的地基上。11)、推土机在作业时,都将其工作水平度控制在操作规程的规定以内。下坡时,严禁空挡滑行。拖拉大型钻孔机械下坡时,都对钻机阻滑。 12)、运输车辆都保证方向、制动、信号等齐全可靠。装渣高度不得高出车箱,严禁超速超载。13)、施工机械停止作业时,必须停放在安全可靠、基础牢固的平地,严禁在斜坡上停车,临时在斜坡上停车,必须用三角木等对车轮阻滑。14)、施工设备都按班前班后检查,加强现场维护保养,严禁“带病”运行,不得在斜坡上或危险地段进行设备的维修保养工作。4.1.3深挖路堑开挖施工工艺流程施工准备测
9、量放线修建临时截、排水沟采用推土机集料,侧卸式装载机与挖掘机装土,自卸汽车运输边坡整修路床压实或处理现场清理路基加固及防护工程施工路基排水设施施工地质资料调查根据现场条件、地质资料和机械配置情况确定施工方案土质深挖路堑石质深挖路堑土质单边坡深挖路堑采用多层横向全宽挖掘法开挖土质双边坡深挖路堑采用分层纵挖法和通道纵挖法开挖单边坡石质深挖路堑采用浅孔梯段控制爆破法开挖双边坡石质深挖路堑采用纵向挖掘法施工,分层、分段采用深孔或浅孔控制爆破边坡成型采用光面爆破或预裂爆破符合路基填料标准的土石方,运至填方区作为路基填料用。不符合路基填料标准的土石方,运至弃碴场。4.2高边坡爆破作业本合同段开挖断面有三种
10、典型断面,即半挖半填断面的开挖、全挖断面的开挖以及既有高速公路加宽断面,对这三种典型施工路段,给予全挖断面以爆破方案设计。4.2.1爆破施工要求及注意事项1)、爆破作业人员都已经过专业培训,掌握操作技能,并经公安部门考核合格,取得相都类别、级别的资格证后,方可从事爆破作业。2)、爆破方案已经通过有关部门审批,按审批后的爆破方案作业。3)、之前进行爆破试验,选定合理的爆破参数,施工中不断优化爆破设计方案,防止爆破对边坡岩体和周边建筑物的破坏。有杂散电流存在,不得使用电爆网络起爆。4)、爆破器材的管理、运输、使用都符合爆破安全技术规程(GB6722)的规定。5)、装药都遵守下列规定:(1)、装药前
11、都对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理,装药作业人员对准备装药的全部炮孔进行检查,对不合格的孔都采取补孔、补钻、清孔等处理措施。(2)、炸药运入施工现场开始,划定装药警戒区,警戒区内严禁烟火,搬运爆破器材都轻拿轻放。(3)、夜间装药现场设有足够的照明,严禁了明火照明。装药用电灯照明时,在距爆破器材20m外可用220v电压照明灯,在作业现场使用电压不高于36v的照明灯。(4)、从带有电雷管的起爆体进入装药警戒区开始,装药警戒区内都停电,采用安全蓄电池灯、安全灯或绝缘手电筒照明。(5)、装药都使用木质或竹制炮棍。(6)、施工现场没有使用投掷起爆药包和敏感度高的炸药。(7)、装药发生卡塞时,若在雷管
12、和起爆药包放入之前,采用非金属长杆处理。装入起爆药包后,没有使用任何工具冲击、挤压。(8)、在装药过程中,没有拔出或硬拉起爆药包中的导爆管、导爆索和电雷管脚线。(9)、采用机械化装药时都按爆破安全技术规程(GB6722)的有关机械化装药规定执行。6)、爆破警戒都遵守下列规定:(1)、装药警戒范围由爆破作业领导人确定,装药时都在警戒区边界设置明显标志,并派出警戒哨。(2)、爆破警戒范围由设计确定。在危险区边界,都设有明显标志,并派出警戒哨。(3)、执行警戒任务的人员,按指令到达指定地点并坚守工作岗位。7)、爆后检查都遵守下列规定:(1)、浅孔爆破,爆后超过5min,方准许检查人员进入爆破作业区;
13、如不能确认有无盲炮,经15min后才能进入爆区检查。(2)、深孔爆破,爆后超过15min,方准检查人员进入爆区。(3)、经检查确认无盲炮、爆堆稳定、无危坡、危石,爆破区安全后,经当班爆破负责人同意,方准许作业人员进入爆区。8)、爆破危害防治措施(1)、降低爆破震动强度的措施:减小爆破规模,降低一次爆破装药量;采用毫秒延时雷管,减少最大一段起爆药量;加大间隔时间,避免不同段起爆炸药量爆破产生震动迭加增强效都。(2)、降低爆破冲击波的措施:合理选择爆破参数;堵塞长度和抵抗线;爆破岩体如漏气或存在软弱夹层都进行必要地处理;尽量使爆破方向不朝向建筑物和人员活动场所。(3)、爆破飞石事故的预防:爆破技术
14、设计要合理;按设计要求钻孔、装药、起爆,确保装药施工质量;按设计要求的填(堵)塞料、填(堵)塞位置和长度,进行填(堵)塞施工。(4)、预防爆破毒气中毒的措施:作业人员避炮都选择上风方向的安全位置;使用合格的炸药;爆后15min内不得进入爆区。4.2.2深孔松动爆破法采用梯段爆破,用9m3潜孔钻机钻孔,孔径90mm,炮孔按梅花型布置,炸药选用2号岩石硝铵炸药,一般台阶高度H=8.0m。1)爆破参数计算公式最小抵抗线长度计算: 式中:D为炮孔直径 为装药密度(kg/m3),一般取900; H为阶梯高度(m); 为预计炮孔深度(m), =H+h(h为超钻深度m); h对于岩石取(0.150.35)W
15、,岩石较硬时取上限; 为装药长度系数(当H15m时,0.4m) 根据炸药换算系数表,我部采用的2号岩石硝铵炸药取炸药换算系数e=1.0 根据我项目的土类类别(泥岩)为五类土,故炸药单位消耗量q为1.41.65(kg/m3)多自由面,取0.17系数,故0.2380.281(kg/m3) 为炮孔密度系数,一般取0.81.2;每一炮孔的装药量Q(kg)计算:Q=0.33.e.q.=0.33.e.q.a.H.W式中:为每一深孔药包所爆破的岩石体积(m3)。2)最大安全用药量根据爆破震速控制测算确定最大一段安全用药量。测算公式如下: 式中:质点垂直震动安全速度,此处取3cm/s; 爆破中心距被保护目标距
16、离(m);、爆破区地形、地质、爆破方法等条件有关的系数和震波传播衰减系数。此处取200, 取1.6;距爆破中心距离R(m)50100150200250300最大安全用药量Q(Kg)22 178 600 1423 2779 4801 现场测定爆破中心距民房最小的水平距离约为80 m, 根据公式R = K VaQ m (K = 100, V = 3 cm /s, a = 1.5, Q 为最大一段的药量285 kg, m 为计算系数取1 /20),计算,验算结果表明, 爆破对民房并无影响。个别飞石的安全距离按200 m 进行警戒。为减少飞石, 施工中采用草袋装土覆盖炮孔。3) 深孔爆破的盲炮处理:(
17、1)爆破网路未受破坏,且最小抵抗线无变化者,可重新连接起爆;最小抵抗线有变化者,应验算安全距离,并加大警戒范围后,再连接起爆。(2)可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。(3)所用炸药为非抗水炸药,且孔壁完好时,可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效,然后做进一步处理,但应回收雷管。4.2.3、浅孔松动爆破法1)对于较浅石方路堑,以及难以采取深孔爆破、开挖规模量小的深路堑,采用浅孔松动爆破。采用梯段爆破,用9m3潜孔钻机钻孔,孔径38mm,炮孔按梅花型布置,炸药选用2号岩石硝铵炸药,一般台阶高度H=2.0m。爆破参数计算公式炮孔深
18、度h:对于坚硬岩石h=(1.11.15)H;对于硬岩石h=H;对于松软岩石h=(0.850.95)H;最小抵抗线W=(0.50.9)H;炮孔间距a:用火雷管a=(1.42.0)W;电雷管起爆a=(0.82.0)W;炮孔排距b=(0.81.2)W,成梅花形交错布置。每一炮孔的装药量Q(kg)计算:Q=0.33.e.q.a.b.h(每个炮孔的装药量大致为炮孔深度1/31/2左右) 2 ) 浅孔爆破的盲炮处理:(1)经检查确认起爆网路完好时,可重新起爆。(2)可钻平行孔装药爆破,平行孔距盲炮孔不应小于0.3m。(3)可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具,轻轻地将炮孔内填塞物掏出,用药包诱爆。(
19、4)可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药,但应采取措施回收雷管。(5)处理非抗水类炸药的盲炮,可将填塞物掏出,再向孔内注水,使其失效,但应回收雷管。(6)盲炮应在当班处理,当班不能处理或未处理完毕,应将盲炮情况(盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置,处理方法和处理意见)在现场交接清楚,由下一班继续处理。4.2.4、光面爆破法对于路堑边坡整修时适用光面爆破。光面爆破在主药包起爆后起爆,炮孔应尽量保持在同一平面内,采用梯段爆破,用9m3潜孔钻机钻孔,孔径90mm,炮孔按梅花型布置,炸药选用2号岩石硝铵炸药,一般台阶高度H=2.0m。爆破预留厚度取3-5m,光爆炮孔采用同段
20、毫秒雷管传爆, 保证各药包同时起爆, 以减少飞石和爆破震动。1)光面爆破炮孔间距a0.8W;或a=16d=16*0.09=1.392m;2)最小抵抗线W=21.5d=21.5*0.09=1.935m;3)炮孔直径d为90mm,如果采用其它潜孔钻机钻孔,炮孔直径d随潜孔钻直径变化,即范围为(50200mm)。. 4)药量计算K每米深炮孔装药量,kg/mK9d2=9*0.09*0.09=0.0728(kg/m)4.2.5、爆破作业顺序1)半挖半填断面爆破顺序半挖半填断面爆破顺序示意图按编号顺序从上至下爆破,其中(2)、(5)、(8)、(11)、(15)、(19)部分需要进行光面爆破。2)全挖断面爆
21、破顺序深挖路堑爆破顺序示意图先进行第(1)、(2)部分的开挖,为石料运输挖建施工平台,再从上至下按(3)、(4)、(5)、(6)的顺序开挖,然后开挖(7)、(8)部分,为石料运输开出第二级施工平台,再从上至下开挖(9)、(10)、(11)、(12)部分,其中(4)、(6)、(10)、(12)部分需要进行光面爆破。注:以上爆破作业参数只是理论参数,具体参数选择需经过试爆后才能确定。4.3、高边坡观测(1) 监测路段:当土质边坡高度大于 10 米,岩质边坡高度大于 20 米时,一般每隔 100米设一个观测断面(不足100米地段,亦应设一个观测断面)。(2) 观测断面位置的选择应根据挖方边坡高度、自
22、然边坡坡度、岩层分界线倾斜度、不利结构面、地下水发育情况等综合因素确定,宜布置在较易发生边坡变形的路段。(3) 每个观测断面应于挖方坡顶外5米、各级边坡平台、边坡坡脚处(该处岩性为覆盖层、强风化层较厚时)设置位移观测桩,对边坡进行施工过程及工后监测。(4) 挖方坡顶外自然边坡上、边坡平台岩性为土质、挖方坡脚岩性为土质处埋设C25钢筋混凝土预制桩,桩截面尺寸为 15cmX15cm 正方形,长度不小于 1.1m,并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头,埋置深度在地表以下不小于1.0m,桩顶露出地面不大于0.1m;基础长、宽均为0.6米,桩周以C15混凝土浇筑固定,确保观测桩埋置稳定。边坡平台岩性为岩质、
23、挖方坡脚岩性为岩质处埋设 C25 钢筋混凝土预制桩,桩截面尺寸为 50cmX50cm 正方形,长度不小于0.5m,并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头,埋置深度在地表以下不小于0.4m,桩顶露出地面不大于 0.1m;基础长、宽均为 0.4 米,桩周以 C15 混凝土浇筑固定,确保观测桩埋置稳定。(5) 工作基点桩、校核基点桩必须置于变形区以外,基桩、位移观测桩在观测期间必须采取有效措施加以保护,还应在标杆上设醒目的警示标志。(6) 高边坡开挖前,先埋设挖方坡顶外观测桩,固桩后立即进行首次观测,每一分级边坡加固措施施工完成后,立即在边坡平台上设置观测桩,并立即进行首次位移观测,首次位移观测资料(包括
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