CN108360527A - 一种土石方开挖施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种土石方开挖施工方法，包括测量放样步骤：施工前对土石方开挖断面进行实际测量，并在土石方开挖前进行放线；修筑水沟步骤：在进行土石方开挖前进行水沟修筑，并建立临时排水系统；爆破及开挖步骤：土石方开挖时自上而下分层分段进行，并按照设计坡比控制边坡，当开挖土方时，采用液压炮机、挖机施工，当开挖石方时，采用深孔光面爆破技术进行爆破，对于石质路堑的路床顶面，采用密集小型排炮施工；土石料运输步骤：检测开挖出的土料、石料是否符合填方材料要求，若符合，则将土料、石料运输至填方路段。该土石方开挖施工方法适用于复杂的地形环境，且具有对周围环境影响小的优点。

Description

一种土石方开挖施工方法

技术领域

本发明涉及土石方开挖技术领域，具体地说，是涉及一种土石方开挖施工方法。

背景技术

土石方开挖是工程初期乃至施工过程中的关键工序，其主要是一种将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程，且按照岩土性质，土石方开挖可分为土方开挖和石方开挖。其中，石方开挖除了松软岩石可用松土器以凿裂法进行开挖外，一般的石方开挖需要以爆破方式对岩石进行松动、破碎，并配合人工以及半机械化设备进行开挖，例如，可使用锹镐、风镐、风钻等简单工具，配合挑抬或这简易小型的运输工具进行作业。然而，土石方开挖的环境因素因地而异，导致一些复杂的地形环境会伴随如天然气管道、电塔等线路，使得无法采用常规的爆破技术进行石方开挖，大型爆破更是被严格禁止。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的主要目的是提供一种适用于地形环境复杂且对周围环境影响小的土石方开挖施工方法。

为了实现本发明的主要目的，本发明提供一种土石方开挖施工方法，其中，包括测量放样步骤：施工前对土石方开挖断面进行实际测量，并在土石方开挖前进行放线；修筑水沟步骤：在进行土石方开挖前先进行截水沟、排水沟修筑，并建立临时排水系统；爆破及开挖步骤：土石方开挖时自上而下分层分段进行，并按照设计坡比控制边坡，当开挖土方时，采用液压炮机、挖机施工，当开挖石方时，采用深孔光面爆破技术进行爆破，在完成每一层开挖后对边坡进行修整，并对新开挖出的边坡进行刷坡，对于石质路堑的路床顶面，采用密集小型排炮施工，施工时，炮眼的孔底标高低于第一设计标高10厘米至15厘米，装药时在炮眼的孔底留5厘米至10厘米空眼，且装药量按松动爆破的装药量进行装药，爆破后对石质路堑的路床顶面标高进行处理，使路床顶面标高符合第二设计标高；土石料运输步骤：检测开挖出的土料、石料是否符合填方材料要求，若符合，则将土料、石料运输至填方路段。

进一步的方案是，土石方开挖施工方法还包括施工准备步骤，施工准备步骤包括：施工前对设计图纸进行复核，并对施工环境的地形、地貌、土石界限、岩性风化厚度及破碎厚度、岩性特征进行了解、记录。

更进一步的方案是，开挖石方包括：对施爆区的管线进行调查，对炮眼的炮位进行设计并进行设计审批，通过机械设备或人工对施爆区覆盖层的强风化岩石进行清除，对炮眼进行打眼，对炮眼进行检查并对炮眼内的废渣进行清除，对爆破器材进行检测及试验，在炮眼内装药并安装引爆器材，对炮眼的敞口进行堵塞，对炮眼内的药包进行引爆，引爆完成后清除瞎炮，并对爆破效果进行测定。

更进一步的方案是，开挖石方还包括：在进行炮眼的布孔时，避免在岩石被震松、节理发育或岩性变化大的位置布孔，且使最靠近工作平台一侧的一排炮眼与工作平台的边缘保持安全距离，当需要调整炮眼的布孔位置时，需要同时调整抵抗线、炮眼间的排距及炮眼间的孔距之间的关系，使抵抗线与孔距之间的乘积或排距与孔距之间的乘积与调整前之间的偏差小于或等于10%。

更进一步的方案是，炮眼的孔径为70毫米以上，采用塑料导爆管非电起爆系统组成微差网络，使多个炮眼内的药包单独作用。

更进一步的方案是，在对起爆后的石方边坡进行刷坡时，若石方边坡为软质岩石边坡，则通过人工或机械进行刷坡，若石方边坡为坚石或次坚石，则使用炮眼法和/或裸露药包法进行刷坡，并清除松石、危石。

更进一步的方案是，对石质路堑的路床顶面标高进行处理包括：当路床顶面标高高于第二设计标高时，通过人工或机械对路床顶面高出第二设计标高的部分进行凿平，当路床顶面标高低于第二设计标高时，采用开挖出的石屑或碎石对路床顶面进行回填，并碾压密实稳固。

更进一步的方案是，爆破及开挖步骤还包括：在对每一层石方进行爆破前，对该层石方设置支护结构。

更进一步的方案是，支护结构由锚杆框架梁和锚索框架梁组成。

更进一步的方案是，爆破及开挖步骤还包括：当土石方开挖施工至基坑底部时，对基坑底部的土质进行核查，若核查结果为不合格时，对基坑底部的土质进行换填。

由上可见，本发明提供的土石方开挖施工方法可适用于复杂的地形环境，且施工过程中对开挖的周围环境影响小，此外，该土石方开挖施工方法通过采用松动爆破技术减少爆破过程中的土石飞溅，从而大大降低爆破技术对周围环境的影响，而在爆破过程中通过锚杆框架梁以及锚索框架梁对开挖时的石方进行保护，且能够防止爆破过程中落石对下一层土方或石方产生冲击，进而对下一层土方或石方起到一定的保护作用。

附图说明

图1是本发明土石方开挖施工方法实施例的施工流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明提供的土石方开挖施工方法是用于对土石方进行开挖施工，该土石方开挖施工方法可适用于复杂的地形环境，如施工场所周围伴随有天然气管道、电塔等复杂地形环境，且采用松动爆破技术代替常规的爆破技术，以保证施工的安全，并有效减少开挖过程中对周边环境的影响。具体地，土石方开挖施工方法包括：

施工准备步骤S1：

在施工前对设计图纸进行复核，并对施工环境的地形、地貌、土石界限、岩性风化厚度及破碎厚度、岩性特征等参数进行了解、记录。此外，当路堑为砂黄土时，对该对其颗粒级配、密实程度及稳定角等数据进行了解、记录。

测量放样步骤S2：

在施工前应对土石方开挖端面进行实际测量，并在土石方开挖前进行放线。

修筑水沟步骤S3：

在进行土石方开挖前，需要先进行路基排水工程的修筑，如截水沟、排水沟的修筑，并建立临时排水系统。

爆破及开挖步骤S4：

土石方开挖时，按照自上而下的方式进行分层分段开挖，并在，且开挖过程中应该严格按照设计坡比控制边坡。

当进行土方开挖时，采用液压炮机并结合挖机进行土方开挖施工，开挖时，应自上而下按层次进行，防止出现乱挖、超挖的情况，每一层土方开挖完成后，需要对该层土方进行刷坡处理，以保证该层边坡平顺圆滑，坡比正确。

当进行石方开挖时，主要采用深孔光面爆破技术对石方进行爆破开挖，并且在完成每一层石方开挖后，对边坡进行修正，并对开挖出的边坡进行刷坡处理，保证坡比正确。而对于边坡上的松石、危石应该及时进行清理，且保证边坡的凹凸部分距离小于或等于10厘米。对于石质路堑的路床顶面，采用密集小型排炮施工，施工时，炮眼的孔底标高低于第一设计标高10厘米至15厘米，在对炮眼进行装药时，在炮眼的孔底预留5厘米至10厘米的空眼，且炮眼的装药量按松动爆破的装药量进行装药。爆破后还需要对是指路堑的路床顶面标高进行处理，使路床顶面标高符合第二设计标高。

具体地，开挖石方包括：对施爆区的管线进行调查，以避免爆破过程中误伤电缆管道、天然气管道等管线，防止出现安全事故。完成管线的调查后，对炮眼的炮位进行设计并进行设计审批，保证炮位的设计能够准确，并避免对管线造成误伤。接着，进行施爆前总结，并分配专业的施爆人员。

在进行炮眼施工前，需要先通过机械设备或人工对施爆区的覆盖层的强风化岩石进行清除，保证炮眼的施工质量和施工精度。接着，根据设计的炮位进行炮眼的打眼、钻孔。完成炮眼施工后，对炮眼进行检查并对炮眼内的废渣进行清楚，以为炮眼装药准备。接着，进行装药前，对爆破器材进行检测及试验，以保证爆破器材能够正常使用以及保证爆破时的安全。爆破器材检测、试验完毕后，在炮眼内安装药包，并安装引爆器材，并在药包及引爆器材安装完成后，对炮眼的敞口进行堵塞。

接着，在施爆区内布置安全岗并分配安全员，对施爆区进行监控，保证施爆过程中的安全性。然后，对施爆区和飞石、强地震波影响区内的无关人员、牲口、宠物。完成人员清除后，对炮眼内的药包进行引爆，对石方进行爆破。爆破结束后，及时清除施爆区内的没有爆破的炮，即瞎炮，避免出现安全事故。在瞎炮清除后，即可解除警戒，随后对爆破效果进行测定。石方爆破后，可通过挖机、装载机等对爆破后的石碴进行清理，爆破出的石碴经检测符合要求的，可作为填筑路段的填筑材料。

此外，在进行炮眼的布孔时，应避免在岩石被震松、节理发育或岩性变化大的位置布孔，并且，布孔时需要使最靠近工作平台一侧的一排炮眼与工作平台的边缘保持安全距离，以保证钻机作业的安全。当需要对炮眼的布孔位置进行调整时，需要同时调整抵抗线、炮眼间的排距及炮眼间的孔距之间的关系，以保证抵抗线与炮眼间的孔距之间的乘积或炮眼间的排距与炮眼间的孔距之间的乘积与调整前之间的偏差小于或等于10%。

再者，由于石方开挖时采用的爆破属于小型爆破，故炮眼所采用的孔径为70毫米以上，此外，在对炮眼进行装药时，采用接近内部作用药包的装药量，并且，采用塑料导爆管非起电起爆系统组成微差网络，保证每排炮眼的多个炮眼之间的起爆能够具有足够的间隔时间，使得多个炮眼内的药包能够单独作用。此外，炮眼的炮孔的需要具有足够的回填长度，且炮眼的敞口处的填充物需要具有一定的密实度，以保证爆破后的岩石能够开裂、凸起，且松动而不飞散，以适用于机械化清方。炮眼的钻孔时使用的钻孔作业机采用潜孔钻机或凿岩机。优选地，炮眼采用以下参数：

炮眼的直径采用100毫米；

炮眼的炮孔倾角为70度至90度，炮孔倾角指横向临空面与水平面的夹角；

台阶（梯段）的高度为6米至10米，且当且台阶（梯段）的高度大于10米时需要进行分层施工；

最小抵抗线（排距）为0.8倍炮孔倾角至1倍炮孔倾角；

炮眼的炮孔之间的间距为3米至3.5米；

超钻深度为超钻系数与最小抵抗线（排距）的乘积，其中，当石方边坡为软质岩石时，超钻系数取0.1至0.15，当石方边坡为次坚石时，超钻系数取0.15至0.25；

填充物的堵塞长度为堵塞系数与最小抵抗线（排距）的乘积，其中，堵塞系数取1至1.2；

装药时的用药量为单位岩体炸药消耗量、炮孔之间的间距、最小抵抗线（排距）和台阶（梯段）的高度的乘积，其中，单位岩体炸药消耗量为0.3千克每立方米至0.4千克每立方米，而缓冲孔的药量根据实际的现场情况酌量减少。

在对起爆后的石方边坡进行刷坡时，若石方边坡为软质岩石边坡，则通过人工或机械进行刷坡，若石方边坡为坚石或次坚石，则采用炮眼法和/或裸露药包法进行刷坡，并对松石、危石进行清除。

对石质路堑的路床顶面标高处理包括：当路床顶面标高高于第二设计标高时，可通过人工或机械对路床顶面高出第二设计标高的部分进行凿平。当路床顶面标高低于第二设计标高时，采用开挖出的石屑或碎石对路床顶面进行回，并将回填材料碾压密实稳固。

优选地，在对每一层石方进行爆破前，需对该层石方设置支护结构，该支护结构优选可由锚杆框架梁和锚索框架梁组成。

另一优选的方案是，爆破及开挖步骤还包括：当土石方开挖施工至基坑底部时，对基坑底部的土质进行核查，若基坑底部的土质核查结果为不合格时，对基坑底部的土质进行换填。

土石料运输步骤S5：

当土石方的土石被挖出后，检测开挖出的土料、石料是否符合填方材料的要求，若符合，则可将开挖出的土料、石料运输至填方路段作为填方材料。

综上可见，本发明提供的土石方开挖施工方法可适用于复杂的地形环境，且施工过程中对开挖的周围环境影响小，此外，该土石方开挖施工方法通过采用松动爆破技术减少爆破过程中的土石飞溅，从而大大降低爆破技术对周围环境的影响，而在爆破过程中通过锚杆框架梁以及锚索框架梁对开挖时的石方进行保护，且能够防止爆破过程中落石对下一层土方或石方产生冲击，进而对下一层土方或石方起到一定的保护作用。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土石方开挖施工方法，其特征在于，包括：

测量放样步骤：施工前对土石方开挖断面进行实际测量，并在所述土石方开挖前进行放线；

修筑水沟步骤：在进行所述土石方开挖前先进行截水沟、排水沟修筑，并建立临时排水系统；

爆破及开挖步骤：所述土石方开挖时自上而下分层分段进行，并按照设计坡比控制边坡，当开挖土方时，采用液压炮机、挖机施工，当开挖石方时，采用深孔光面爆破技术进行爆破，在完成每一层开挖后对所述边坡进行修整，并对新开挖出的所述边坡进行刷坡，对于石质路堑的路床顶面，采用密集小型排炮施工，施工时，炮眼的孔底标高低于第一设计标高10厘米至15厘米，装药时在所述炮眼的孔底留5厘米至10厘米空眼，且装药量按松动爆破的装药量进行装药，爆破后对所述石质路堑的所述路床顶面标高进行处理，使所述路床顶面标高符合第二设计标高；

土石料运输步骤：检测开挖出的土料、石料是否符合填方材料要求，若符合，则将所述土料、所述石料运输至填方路段。

2.根据权利要求1所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

所述土石方开挖施工方法还包括施工准备步骤，所述施工准备步骤包括：施工前对设计图纸进行复核，并对施工环境的地形、地貌、土石界限、岩性风化厚度及破碎厚度、岩性特征进行了解、记录。

3.根据权利要求2所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

所述开挖石方包括：对施爆区的管线进行调查，对所述炮眼的炮位进行设计并进行设计审批，通过机械设备或人工对施爆区覆盖层的强风化岩石进行清除，对所述炮眼进行打眼，对所述炮眼进行检查并对所述炮眼内的废渣进行清除，对爆破器材进行检测及试验，在所述炮眼内装药并安装引爆器材，对所述炮眼的敞口进行堵塞，对所述炮眼内的药包进行引爆，引爆完成后清除瞎炮，并对爆破效果进行测定。

4.根据权利要求3所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

所述开挖石方还包括：在进行所述炮眼的布孔时，避免在岩石被震松、节理发育或岩性变化大的位置布孔，且使最靠近工作平台一侧的一排所述炮眼与所述工作平台的边缘保持安全距离，当需要调整所述炮眼的布孔位置时，需要同时调整抵抗线、所述炮眼间的排距及所述炮眼间的孔距之间的关系，使所述抵抗线与所述孔距之间的乘积或所述排距与所述孔距之间的乘积与调整前之间的偏差小于或等于10%。

5.根据权利要求4所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

所述炮眼的孔径为70毫米以上，采用塑料导爆管非电起爆系统组成微差网络，使多个所述炮眼内的所述药包单独作用。

6.根据权利要求5所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

在对起爆后的石方边坡进行刷坡时，若所述石方边坡为软质岩石边坡，则通过人工或机械进行刷坡，若所述石方边坡为坚石或次坚石，则使用炮眼法和/或裸露药包法进行刷坡，并清除松石、危石。

7.根据权利要求6所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

所述对所述石质路堑的路床顶面标高进行处理包括：当所述路床顶面标高高于所述第二设计标高时，通过人工或机械对所述路床顶面高出所述第二设计标高的部分进行凿平，当所述路床顶面标高低于所述第二设计标高时，采用开挖出的石屑或碎石对所述路床顶面进行回填，并碾压密实稳固。

8.根据权利要求1至7任一项所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

所述爆破及开挖步骤还包括：在对每一层石方进行爆破前，对该层所述石方设置支护结构。

9.根据权利要求8所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

所述支护结构由锚杆框架梁和锚索框架梁组成。

10.根据权利要求9所述的土石方开挖施工方法，其特征在于：

所述爆破及开挖步骤还包括：当所述土石方开挖施工至基坑底部时，对所述基坑底部的土质进行核查，若核查结果为不合格时，对所述基坑底部的土质进行换填。