丘陵地区泥质砂岩高边坡开挖技术研究
所属栏目:矿业论文
发布时间:2011-03-19 09:19:52 更新时间:2025-01-15 10:47:28
龚亮,彭岸,曾文庭,刘杰,廖小松,廖俊杰,白金龙
中建五局土木工程有限公司,湖南 长沙 410001
摘要:本文针对在丘陵地区泥质砂岩高边坡开挖施工过程中,为了安全、环保、高效的开挖,结合工程实际,从便道设计、修筑、表土清理、扬尘控制、土石方开挖方法和安全注意事项等方面进行阐述,总结经验,为丘陵地区泥质砂岩高边坡开挖施工提供参考。
关键词:丘陵地区;泥质砂岩;高边坡;开挖
引言
泥质砂岩是一种沉积岩石,主要由粒径介于2~62μm的颗粒组成,其根据粒径大小可分为沙岩、砂岩、粉岩和白砂等几类。它们的形状大多分布均匀,普遍有球形和椭圆体形,而其颗粒之间以泥质结合,表面光滑。泥质砂岩是一种多功能岩石,它具有可抗压性强、可承重性好、水胀系数小、抗裂性强等特点。
一、项目背景介绍
位于四川省宜宾市高县经济开发区福溪产业园。项目占地222.74亩,新建危险废物处置厂1座。
场地属低中山地貌,构造剥蚀地形,场地内包含5座丘陵以及形成的沟谷,整体地势四周高中间低,地形高低不平,钻孔高程介于282.69~370.53m之间,相对高差87.84m,边坡最大开挖高度50m。
场地地质构造主要为泥质砂岩,含有素填土、粉质黏土、强风化泥岩、中风化泥岩和中风化砂岩,其中中风化砂岩,岩体较坚硬、较完整,其基本质量级别为Ⅱ2级,抗剪强度平均值41.8kPa,最大值44.1kPa。
二、泥质砂岩成因
泥质砂岩可以根据它的成因,分为河流营养泥岩、火山喷发熔融泥质砂岩和海底沉积砂岩三大类。其中,河流营养泥岩,主要形成于河流的营养沉积沉积带,由河流流失的河床悬浮物的结合而成;火山喷发熔融泥质砂岩,是由火山喷发的熔融物质经过运移和沉积而成;海底沉积砂岩,是由海底洋流中的物质运移而来,经历风化、沉积等作用而形成的。
三、施工工艺流程
主要工艺流程:便道选线→便道施工→截水沟开挖→表土清理→土石方开挖→边坡修整。
(1)便道选线
便道选线时,我们一般会结合山体附近交通运输情况和山体形状,选择一条相对较长,岩体较稳定的路线。通过布设Z字形和盘山便道,来拉长上山道路长度,可以减缓便道坡率。
道路纵坡不宜大于8%,特殊部位的个别短距离地段,最大纵坡不应超过15%,道路最小转弯半径不应小于15m,路面宽度不应小于施工车辆宽度的1.5倍,且双车道路面宽度不宜窄于7.0m,单车道不宜窄于4.0m,单车道应在可视范围内设有会车位置,50米高度范围内的山体,应在山体中间和顶部,设置一个平台,用于车量会车和短暂休息。
便道应保证可视情况良好,视线不好处应设置凸面镜,坡陡处可设置缓冲车道。
(2)便道施工
便道施工应自下而上进行,根据场地情况,进行填挖作业。挖方边坡应保证坡体稳定、无孤石;填方段应挖台阶,分层回填、分层碾压,确保填方处边坡稳定。
便道施工完成后,要安排运输车辆试跑,通行过程中,要安排专人对便道进行巡查,发现问题及时处理。
土石方施工之初,便道的选线、施工难度最大,土石方开始开挖后,便道会根据开挖作业进度,进行实时调整,便道最好能在场区内成环,布置数量大于两条,上下便道错开。
(3)截水沟开挖
边坡施工应截水先行,放好截水沟内外轮廓线,并用白灰在地上画出,利用人工配合挖掘机械开挖,自卸汽车运输,开挖至距设计尺寸10-15cm时,改以人工挖掘,截水沟纵向坡度大于5%。人工修整至设计尺寸,不能扰动沟底及坡面原土层,不允许欠挖。基坑开挖需进行沟底高程复测。
基坑开挖土方应堆起集中运出场外,禁止堆放在水沟外侧,避免影响后续边坡施工过程中的排水。开挖清理完毕后,检验合格后进行下道工序。
(4)表土清理
对山体的树根、杂草、腐殖土等,进行彻底清理,并运输至制定位置,腐殖土可以作为后期绿化用途。
(5)土石方开挖
土石方开挖,应自上而下进行,不可以自下而上挖神仙土。泥质砂岩,一般情况下不需要采取爆破作业,强度较高的,采用挖掘机液压电动锤,次之采用鹰钩松土器,最次采用挖掘机配长短齿,先对岩石破碎后,再用挖机装车运输。
一般情况下,砂岩开挖的效率,挖掘机液压电动锤为155方/台班,鹰钩松土器125方/台班,长短齿挖掘机85方/台班。可以采取多种方式组合配合开挖,因为破碎和挖土,一个部位不能同时进行,可以采取错开工作面、错开工作时间的方法,来提高施工作业效率。
(6)边坡修整
山体边坡开挖过程中,要结合支护工艺来进行,要分段开挖、分段支护;一般开挖2~3米,便开始进行边坡支护作业。
边坡开挖过程中,要随时注意控制边坡平面位置和坡率,边坡坡率不能大于设计值,应线形平顺、坡面平整和无浮土。
四、质量注意事项
边坡坡顶开挖线、坡脚线平面位置应控制准确,每开挖一级边坡后,应及时复测、及时修整,施工过程中及时检查,避免超欠挖,标高偏差允许值控制在 ±100范围。边坡开挖和支护过程中,随时覆盖塑料布,防止冲刷。
五、安全注意事项
土石方作业过程中,挖掘机、运输车等大型机械设备较多,要注意机械作业半径内严禁站人。
车辆应证件齐全,车况良好,车辆上路要严格遵守交通规则,不要酒驾和疲劳驾驶,防止车辆伤害。
严禁上下层在安全距离不足的情况下进行同时土石方运输,土石方运输前在道路沿线设置醒目的安全警示标志牌,并设安全专管岗,实行挖装及车辆运输的协调管理。
派专人进行实时监测,出现失稳现象要及时处理防止发生坍塌事故。边坡开挖过程中要时刻注意边坡的稳定性,在雨后要仔细观察土壤情况,如发现裂缝、鼓包、滑动等现象,要及时排除险情后方可实施。
六、文明注意事项
加强调整施工时间,控制施工现场噪音,减少周围居民工作和休息的干扰。
土石方采用湿法作业,配置两台洒水车,全天候对现场进行喷雾洒水降尘工作;采用移动式手持喷淋枪,对机械作业处进行降尘,做到一机一枪;水源不充足时,可以在现场设置蓄水池,将扬尘控制在规定的范围内。
结束语
综上所述,在泥质砂岩高边坡开挖过程中,要科学选择施工便道路线,合理规划施工开挖先后顺序,通过倒排工期,组织好机械设备,按照既定方案进行施工;配置相应的安全文明措施,泥质砂岩高边坡才能有序推进。
参考文献
[1]GB50330-2013,建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.
[2]宋炬,浅谈液压破碎锤在石方开挖工程中的应用[A],2012(03).大众科技,TH137.5.
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