土石方的開挖與回填

第四章土石方開挖與填筑施工4.1土方作業(yè)區(qū)段的劃分全段下分六個土石方作業(yè)段，分段為第一段 179+532-180+700,全長1168m；第二段180+700-181+689，全長989m；第三段為草墩河渡槽段土石方施工，全長326m；第四段182+024-183+200，全長1176m；第五段183+200-184+550，全長1350m；第六段184+550-185+545，全長995m。4.2填方調配計劃本標段土石方開挖量是200.8萬m3,填方量244.8萬m3,其中可利用料約為76.1萬m3，需從土料場借方量是173.9萬m3；具體填方調配見表4-1。表4-1 填方調配工程數量表區(qū)段號起點樁號終點V、八'、樁號填筑量（萬m3）本段開挖可利用土（萬m3）調配部位料場取土（萬m3）取料場本段利用料（萬m3）非本段利用料（萬m3）1179+532180+70054.47.17.147.3小蔡莊料場、楊樓大馬莊料場2180+700181+68916.67.67.69楊樓大馬莊料場3草墩河渡槽12.71.21.211.5楊樓大馬莊料場4182+024183+200117.30.90.9從5區(qū)調入15.5100.9楊樓大馬莊料場5183+184+24.34524.3調往4區(qū)15.50利用渠道200550調往6區(qū)5.2開挖料6184+550185+54519.514.314.3從5區(qū)調入5.20楊樓大馬莊料場合計244.876.155.420.7168.74.3土石方開挖施工4.3.1施工程序（1）土方明挖土方明挖按照“自上而下，分層開挖”的原則進行。施工程序為:南水北調中線一期工程總干渠陶岔?沙河南(委托建管項目)方城段第九施工標段實施性施工組織設計測量放樣f植被(表土)清理f截排水溝開挖f分層開挖f開挖邊坡及馬道整修f檢查驗收。石方開挖石方開挖的施工程序為：爆破設計與設計審批f測量放樣f清除施爆區(qū)覆蓋層和強風化巖面f放樣與布孔f鉆孔f爆破器材檢查與測驗f裝藥并安裝引爆器材f布置安全崗和爆區(qū)警戒f起爆f清除瞎炮f解除警戒f裝、運石方與修整邊坡f開挖至設計高程。4.3.2施工測量及場地清理測量人員根據監(jiān)理工程師提供的控制坐標點及高程基準點建立自己的施工控制網，控制點埋石標記。測量原始地形線，確定開挖邊線，整理成圖后報監(jiān)理工程師批準。人工配合推土機清除開挖范圍內的植被、垃圾及其他障礙物，清理范圍延伸到離施工圖所示最大開挖線外側至少5米的距離，并將離施工圖所示最大開挖線3米以內的樹根清除，同時確保鄰近區(qū)域的自然環(huán)境不受破壞。場地清理施工中，凡有利用價值的樹木及其它物件，用將其運到業(yè)主或監(jiān)理工程師指定的位置堆放，無利用價值的可燃物盡快將其焚毀，并采取必要的防火措施確保安全。焚燒后的余渣和嚴重影響環(huán)境的清除物，按照監(jiān)理人指定的地區(qū)進行掩埋，并保證掩埋物不妨礙自然排水或污染河川。施工區(qū)域內表土的清挖、堆放和有機土壤的使用，按照監(jiān)理人的指示處理，防止土壤被沖刷流失。4.3.3土方開挖施工土方開挖施工按照施工規(guī)劃分段進行開挖。各區(qū)段土方開挖采用自上而下分層施工，分層厚度按2.5?3米來控制。開挖采用液壓挖掘機直接挖裝，20t自卸汽車水平運輸。利用料運輸至填筑部位填筑，無用料運輸至棄渣場，推土機負責渣場的整平。土方開挖施工臨近設計邊坡線及設計高程時，預留30cm?50cm厚保護層，根據澆筑進度的需要，保護層至下道工序施工前挖機精修至設計邊坡線及設計底板基礎高程。4.3.3.1土方開挖施工一般方法進行土方開挖施工前，項目試驗室組織人員對挖土進行土樣分析，以確定哪段土為可利用土，哪段土為棄料，能在各分段內平衡的土方盡量在段內平衡掉，避免二次倒運，本段內平衡不了的土方轉移至臨近部位，通過對土方量、運距、現場實際情況等各因素的綜合分析，制定最經濟合理的土方平衡規(guī)劃方案，并對現場各專業(yè)施工隊進行詳細交底。強化土方作業(yè)現場的監(jiān)管力度。做好曹屯棄渣場的平面規(guī)劃，為后續(xù)開挖棄土施工提供意見。確定覆植土、回填土和棄土的各自堆放區(qū)域，并編制渣場使用技術交底下發(fā)給作業(yè)隊認真培訓學習，杜絕在渣場內肆意堆放，指派1名專職渣場管理員，將責任落實到位。強化作業(yè)紀律，對不服從本標項目部指揮的責任人予以重罰。覆蓋層清理完畢，測量放樣，在開挖邊線用石灰或木樁及紅繩作標記，同時用木樁表示高程、樁號，其后即可開始土方開挖。土方開挖每層排水溝始終領先于開挖土層，保證土方開挖在旱地施工。反鏟后退法開挖，直接裝20t自卸汽車運輸至堆料區(qū)。在開挖過程中隨反鏟后退形成施工道路，施工道路坡比不大于10%。所有的開挖需在旱地進行，當底部有集水時，要及時的將坑內集水排走，根據以往長期的施工經驗，可用挖掘機械在底部低洼處挖掘3?5m3容量的集水坑，根據集水容量和匯水速率的不同，每坑可選用1?3臺7.5KW的排污泵抽水。要核算降雨和積水對邊坡穩(wěn)定的影響。在使用挖土機、推土機等機械作業(yè)時，應保證地下水位降低至最低開挖面0.5m以下。當地下水位比開挖最低線高時，應采取排水措施降低地下水位。必要時應安裝施工期觀測設施，定期進行變形、水位等觀測并做好詳細記錄。對施工期的監(jiān)測資料應及時整編，發(fā)現問題及時采取工程措施，并將監(jiān)測資料反饋至有關單位。開挖作業(yè)面的積水經水泵抽出后，采用沿渠布置的截流溝、排水管道將積水引流至與渠道交叉的鄉(xiāng)村溝渠內，并做好保護措施保證水不滿溢至沿渠的農田內。在開挖至接近建基面和渠坡時，根據土質、地下水位、施工順序等具體情況決定是否需要預留保護層及保護層的預留厚度，保護層采用挖掘機及削坡南水北調中線一期工程總干渠陶岔?沙河南(委托建管項目)方城段第九施工標段實施性施工組織設計機進行開挖，開挖時注意控制開挖厚度，避免對原狀基土的擾動破壞。渠道邊坡處的削坡施工要加強施工質量、測量控制，以保證渠道邊坡的削坡質量。渠道防滲、保溫、排水、路緣石埋設等局部開挖，應在該項目施工前進行。機械無法作業(yè)的部位和修整邊坡坡度、清理槽底等，均應配備人工進行。對于過水斷面以上的渠道開挖，當自上而下開挖到一級馬道后必須停止開挖，進行保護層開挖及邊坡的工程防護施工。比如換填，砌石連拱結構，永久性排水設施等，在完成防護措施后再進行過水斷面的開挖施工。4.3.3.2膨脹土換填開挖方法需要進行土方換填渠段的開挖措施是：在不適于換填的季節(jié)保留換填體或預留不小于1m的換填體作為保護層，在適于換填的季節(jié)挖除換填體或保護層，緊接著進行換填施工。換填時，根據施工能力按100m一段分段進行，切忌超出換填能力而使工作面長期暴露、損壞基層增加換填量。在施工時注意以下幾點：、開挖準備工作開挖前，在開挖線以外，設置截流溝，并做好截流溝的開挖和護砌，并保證截流溝能攔截地表水，并盡快匯集引出。在開挖前做好開挖區(qū)域內的臨時排水措施，在存在層間滯水的區(qū)域逐層開挖臨時排水溝，底部開挖臨時導滲溝，及時排除滲水或雨水，保證干場作業(yè)。、開挖施工膨脹土渠基開挖施工逐段進行，根據施工力量決定段長大小，不能全段同時鋪開施工，防止渠基暴露時間過長而造成滑坡。開挖出一段馬上進行該段的結構施工。在同一橫剖面上采用多級臺階方式開挖，對施工標段內需要進行換填處理的渠段，開挖時應對開挖面進行保護處理。換填處理斷面與非換填處理斷面連接段施工臨時邊坡坡比1:2，渠坡換填面與建基面呈鋸齒狀咬合。膨脹土渠基開挖預留厚度按弱膨脹土不小于30cm的保護層控制，中強膨脹土不小于50cm的保護層控制，挖除保護層的時機視現場土料來源、施工機械安排情況決定。保護層開挖施工要避開雨季作業(yè)，渠基開挖后各道工序緊密銜接，連續(xù)施工，時間不能間隔太久，保證在次年汛期到來之前完成換填工作。4.3.4石方(軟巖)開挖施工方法石方(軟巖)明挖自上而下方案進行，采取梯段微差爆破，爆破開挖施工前，根據所開挖地段的地質情況，先進行生產性爆破試驗，確定各項爆破參數；開挖施工過程中，不斷修正爆破參數，以達到預期的爆破開挖效果，梯段爆破高度一般控制在6m左右，采用QZJ-100B型支架式潛孔鉆機造預裂孔和梯段爆破孔，爆破石渣采用反鏟挖裝，20t自卸汽車運輸至指定的渣場。需要進行爆破施工作業(yè)的巖體，在開挖施工前，我部進行開挖建基面的測量放樣，為后期爆破開挖巖體的總方量做依據，所測方量需經監(jiān)理簽字確認?，F場爆破施工前先進行開挖邊線的測量放樣，施工員配合用紅油漆將放樣點標出，并做好測量資料的記錄及現場交底工作。施工造孔根據不同的巖層厚度，選擇匹配的鉆機進行造孔施工。清孔施工時需保證安全性，孔徑向范圍內不得有人。有上崗證的爆破工嚴格按照爆破設計圖進行裝藥及聯網施工，安全員現場拉警戒線并進行監(jiān)控。起爆時間需提前8小時向監(jiān)理工程師匯報，并和地方政府做好溝通，讓地方群眾知道爆破預警方式，起爆前半小時進行手搖式預警器的預警工作，安全員在爆破影響區(qū)域內進行安全巡視。爆破施工完畢后半小時，由爆破工進行爆破效果的檢查，以確定有無啞炮等現象的發(fā)生，以保證后續(xù)工作的施工安全。爆破施工完畢后若存在炸藥剩余的現象，則按相關法定手續(xù)將炸藥及時退庫。4.4土方填筑施工4.4.1填筑試驗在土方填筑施工前，需要實驗規(guī)劃的要求進行現場生產性碾壓試驗，通過現場試驗確定填筑料的施工技術參數(如：鋪料方式、鋪填厚度、碾壓遍數、壓實度、最優(yōu)含水量等)，并整理出試驗成果，報告監(jiān)理工程師認可后。用于指導填筑施工。4.4.2工藝流程土方填筑工藝流程見圖4-1

圖4-1土方填筑施工工藝4.4.3渠道填筑施工方法渠道填筑材料均為土方。采用相應的合格填料、壓實標準和填筑工藝進行回填。填筑施工分段進行，分段長度按填筑寬度情況一般為100?150m，各段之間的填筑工序可安排流水作業(yè)，以充分利用施工機械的生產能力，提高施工效率?；A準備所有填筑基面和接觸面均按設計要求作好相應清理，填筑基面或接觸面上的表層腐殖土、草皮樹根、雜物雜質等均應清除。填平壓實溝、槽坑，確?；A表面平整。地面橫坡陡于1：5時，原地面應挖成臺階后填筑，地面橫坡陡于1：2.5時，應作特殊處理，防止渠堤沿基底滑動。項次檢驗項目質量標準檢測方法檢測數量1清基清理基面表層樹木、草皮、樹根、垃圾、棄土、淤泥、腐殖質土、廢渣、泥炭土等不合格土全部清除觀察全數檢查2清基范圍清理邊界符合設計要求，清除表土厚一般為300mm尺量或全站儀測量每個單元不少于測三個斷面3不良地質土的處理不合格土全部清除；對粉土、細砂、亂石、危巖、坡積物、殘積物等處理應符合設計要求觀察全數檢查4基面處理范圍內的坑、槽、井等均按設計要求處理觀察全數檢查5層間結合面表面刨毛20?30mm，無空白、無風干現象，無撒入泥土、砂礫、雜物等，層面濕潤均勻，無積水觀察全數檢查(2)土料含水率的調整土料含水量大于施工控制含水量時，采用在填筑現場或其它合適場地翻曬的方法處理。土料含水量小于施工控制含水量時，需要加大含水量，應采用作業(yè)面灑水和取土場加水兩種方式加大土料含水量。測量放樣基礎清理完畢后，測量組應及時進行測量放樣，測量放樣采用全站儀的極坐標形式放樣定點，放線內容主要包括控制點的設置、渠道的軸線及平面位置的放線、高程的控制。寬度線按設計要求超出填筑邊線0.3m。根據施工機械及碾壓試驗確定，為保證碾壓密實度及寬度達到設計要求，需超寬0.5m。土料的開采、運輸本工程的填筑用土首先利用本段渠道挖方利用料，各施工作業(yè)隊須嚴格遵照土方調配方案執(zhí)行。通過對土料場的復查，對料場的開采進行規(guī)劃，編制料場使用規(guī)劃及開采方案，報監(jiān)理工程師進行審批。土料場覆蓋層剝離采用推土機集料，裝載機、自卸汽車裝運到指定場地，待該部位開采結束后再進行回填。料場開采以反鏟進行立面開采、自卸汽車運輸土料。土料攤鋪、平整南水北調中線一期工程總干渠陶岔?沙河南（委托建管項目）方城段第九施工標段實施性施工組織設計土料由自卸汽車運輸進入填筑部位，采用后退法直接卸料。填筑部位底部開始幾層填料采用人工薄層攤鋪，填筑至基礎以上0.5m后，采用推土機攤鋪，并輔以人工整平，層厚均按照相關規(guī)范及現場試驗確定。填筑邊線按設計要求超出填筑邊線0.3m。根據施工機械及碾壓試驗確定，為保證碾壓密實度及寬度達到設計要求，需超寬0.5m.根據本工程總干渠渠道縱坡，填筑頂面高程原則上按平行于縱坡進行控制。同一填筑單元要遵循從低向高填筑的原則，從低處開始填筑，底部數層兼顧鋪料厚度和高程進行控制，逐步調整到填筑面平行于縱坡。相鄰的分段作業(yè)面均衡上升，減少施工接縫，如段與段之間不可避免出現高差時，采用1:3?1:5的斜坡相接，并按有關技術要求進行處理。采用進占法鋪土，邊卸料邊用推土機攤鋪，安排2?3人專職指揮車輛，使車輛有序進出工作面。攤鋪平整前，人工攤鋪出一塊標準面，推土機鏟刀貼于標準面上進行攤鋪平整，鋪土厚度用自制的40cm量尺插入測量，隨鋪隨量，節(jié)約時間，整體鋪平后，水準儀控制高程，每層攤鋪平整后，校核填筑邊線。項次檢驗項目質量標準檢測方法檢測數量1鋪土厚度允許偏差：0?一50mm尺量或水準儀測量每層不少于測三點2鋪填邊線允許偏差：人工作業(yè)+100?+200mm，機械作業(yè)+100?+300mm尺量或全站儀測量每層不少于測三點3渠頂寬度左、右堤頂允許偏差：±50mm尺量每個單元不少于測三個斷面4渠道邊坡不陡于設計要求水準儀、全站儀測量每個單元不少于測三個斷面5渠頂高程左、右堤頂允許偏差：+50mm水準儀測量每個單元不少于測三個斷面6渠底寬度允許偏差：+50mm尺量或全站儀測量每個單元不少于測三個斷面7渠道開口寬度允許偏差：+80mm全站儀測量每個單元不少于測三個斷面8中心線位置允許偏差：±20mm全站儀測量每個單元不少于測三個斷面南水北調中線一期工程總干渠陶岔?沙河南(委托建管項目)方城段第九施工標段實施性施工組織設計在達到渠堤頂面設計高程后，超高填筑3%-8%，根據填筑高度確定。保證自然沉降后渠頂高程符合設計要求。碾壓填筑部位底部開始幾層人工攤鋪的填料，以及與混凝土結構物接合的部位，采用輕型機具(振動平板夯、蛙夯機等)壓實；推土機攤鋪的填料層，采用碾壓試驗選取的機械進行碾壓。碾壓遍數按照碾壓試驗參數控制。土料的鋪料與壓實工序應連續(xù)進行，以防止土料被曬干，影響填土質量。對表面已風干的土層，應再作灑水濕潤處理。如填土出現“彈簧土”、層間光面、層間中空、松土層或剪切破壞等現象時，則根據具體情況進行處理，并經檢查合格后才能進行下道工序施工。振動碾無法到位的部位，使用液壓振動板或電動蛙夯夯實，夯實時應采用連環(huán)套打法，夯跡雙向套壓，夯壓夯1/3，行壓行1/3；分段、分片夯實時，夯跡搭壓寬度應不小于1/3夯徑。邊坡修整為保證碾壓密實，鋪料過程中，每側多填筑30cm左右。渠堤每填筑3m高左右和該單元填筑完成后，利用反鏟和人工輔助進行邊坡修整。修坡預留保護層10cm，修坡完成后渠坡坡面鋪設塑料薄膜，保護坡面，防止雨水沖刷。修坡刮下的多余土料用于上面一層填筑或運到鄰近作業(yè)面。接合面處理在新老相接的坡面上，先將表面松土鏟除至已壓實合格的土層為止；坡面須經刨毛處理，并使含水量控制在規(guī)定的范圍內，然后才能繼續(xù)鋪填新土進行壓實。結合面處理采用人工輔助推土機進行。垂直渠道軸線的堤身接縫碾壓時，應跨縫搭接碾壓，其搭接寬度不小于3.0m。雨期施工措施多雨季節(jié)施工時，根據天氣情況及時調整施工安排：加強排水溝的清理維護；準備一定數量的塑料布；適當減小填筑單元的面積；將填筑面作成略傾向于排水溝等。冬季填筑施工冬季施工，鋪土、碾壓、取樣等快速連續(xù)作業(yè)，壓實施工時土料溫度必須在南水北調中線一期工程總干渠陶岔?沙河南(委托建管項目)方城段第九施工標段實施性施工組織設計-1°c以上，最好在白天壓實。當出現凍土現象時，應停止施工。冬季施工應適當減少含水量，加大壓實功能。4.4.4建筑物工程土方填筑建筑物工程回填包括土方回填、換基回填，建筑物一般部位回填和混凝土砌石體結構物處回填。4.4.4.1建筑物一般部位土回填建筑物工程一般部位指距離建筑物結構較遠，回填方量較大的部位，土方及壤土回填施工方法與渠道土方填筑相同，詳見渠道土方填筑。4.4.4.2建筑物結構處土方回填、改性土及粗砂墊層料回填建筑物結構處回填時混凝土強度要求及回填時間按有關技術規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。結構物臺背填土時，應在結構物兩側對稱上升回填，結構物兩側50cm和頂板100cm范圍內的填土，采用薄層填筑。填筑料由人工攤鋪平整，每層松鋪厚度不超過150mm，采用手扶振動壓路機、蛙夯機夯壓密實。結構物處的填土采用人工夯實時，采用連環(huán)套打法，雙向套打，夯壓夯1/3，行壓行1/3；分段夯實時，夯跡搭接寬度不小于1/3夯跡。倒虹吸管身段管底混凝土施工完畢、經質量驗收合格且混凝土強度達到設計強度的70%后，才能進行回填。填筑料的填筑采用后卸式卡車沿管身段兩側邊坡邊緣傾卸填料，一般不直接卸在混凝土結構物上面，卸載高度不大于1m。攤鋪方向由兩側向中心平行管身中線對稱填筑，采用壓路機具進行壓實。管身段頂部的回填施工必須待混凝土強度達到設計強度的100%后方可進行填筑。粗砂墊層料在回填壓實施工中，確保位置準確，粗砂料粒徑符合招標文件或規(guī)范要求且清潔無污物。填筑面較大的部位粗砂墊層料由自卸汽車直接運輸卸料，采用“進占法”鋪料，推土機分層攤鋪、平整，填筑面狹小及不易壓實的邊角部位石渣料采用人工薄層攤鋪，鋪料厚度20?30cm，用平板振動夯和蛙夯機夯實。在回填壓實施工中如對建筑物結構有損壞，及時進行補救，直到監(jiān)理工程師驗收合格為止。4.4.4.3換基回填換基回填的混合料在施工現場采用0.5m3強制式拌和機拌制，拌制的混合料應均勻，含水量適當，無粗細顆粒離析現象。混合料由推土機攤鋪平整，局部邊角處輔以人工作業(yè)?；旌狭蠑備伜笥?7.5t振動碾采用錯距法工藝進行碾壓，碾壓時壓路機行走速度控制在1.5?2.0km/h左右，每道碾壓與上道碾壓相重疊1/2輪寬，碾壓遍數以現場碾壓試驗確定。局部邊角處輔助用振動平板夯和蛙夯機夯實。4.4.5改性土填筑改性土填筑現場生產性試驗在改性土填筑前，在監(jiān)理人批準的場地，應首先進行破碎及拌和工藝試驗、確定拌制工藝及相關控制指標。然后進行改性土碾壓試驗，選擇碾壓設備、碾壓施工工藝、碾壓控制指標。每項試驗之前分別提出一份現場生產性試驗計劃提交發(fā)包人和監(jiān)理人。并在發(fā)包人和監(jiān)理人的參與下進行現場生產性試驗，以確定滿足有關設計技術指標、各種施工參數的施工方法和有關質量控制技術要求。工藝流程改性土填筑工藝流程詳見圖4-2:圖4-2 改性土工藝流程圖改性土拌合及運輸采用拌和站對弱膨脹土進行拌和。改性土的含水量低于設計要求時，在拌和站這一級設備加水拌和。改性土的實際含水量均進行跟班檢測，以便實時調整。拌和成品混合料經皮帶機運送進入儲料倉。采用15t以上大型自卸車運輸，成品倉前至少要有3臺車在等待裝料，防止成品倉儲料過多時間過長造成“粘”“堵”、南水北調中線一期工程總干渠陶岔?沙河南（委托建管項目）方城段第九施工標段實施性施工組織設計“拱”、“卡”現象。在氣候干燥、水分蒸發(fā)過快的天氣條件下運輸時，車斗加苫布覆蓋，以保證混合料的含水量維持在允許的誤差范圍內。運料車不得在新鋪且未碾壓成型的層面上行駛。（3）改性土的填筑及碾壓改性土的填筑與土方填筑方法一樣。采用推土機配合平地機攤鋪。先輕壓、靜壓（初壓）f再重壓、振壓（復壓）f后靜壓（終壓）整形。攤鋪后，立即用重型振動壓路機初壓，然后用重型壓路機復壓，最后靜壓收光。碾壓時從兩側向中心碾壓，輪跡搭接