天平铁路TJ1标段
边坡施工方案
编制: 复核: 审批:
中铁二十一局集团天平铁路第一项目部
2009年4月
目 录
1工程概况 .................................................................................................... 1 1.1 工程地理位置及概况 ........................................................................... 1 1.2工程概况............................................................................................... 1 1.3主要技术标准 ....................................................................................... 1 1.4 自然特征 .............................................................................................. 2 2 施工技术方案 ............................................................................................ 4 2.1深挖路段路基施工方案 ........................................................................ 4 2.2高填路堤施工方案方法 ........................................................................ 5 2.3一般施工安全技术措施 ........................................................................ 6 2.4安全专项施工措施 ................................................................................ 7 3危险因素及应对措施 ................................................................................. 9 3.1重大危险源的识别 ................................................................................ 9 3.2对重大危险源的评价 ............................................................................ 9 3.3预防措施............................................................................................. 10
天平铁路TJ1标边坡施工方案 1工程概况
1.1 工程地理位置及概况
天平铁路TJ1标段位于甘肃省东部天水市境内,地处陇海线以北、宝中线以西,呈东北-西南走向。线路由陇海铁路天水站直通场东端引出,东北向行经清水县。标段起讫里程为:天水站(含)~DK44+580,正线全长43.38Km。本线主要沿山区峡谷前行,沿线地貌多变,地形起伏,地势陡峻,不良地质现象极为发育,沟谷山体稳定性极差,不良地质现象主要有滑坡、错落、泥石流、崩塌、顺层、有害气体、放射性等。沿线所经地区属黄河流域、渭河水系,较大支流主要为牛头河。年平均气温7.0~11℃,最大季节冻结深度66cm。
1.2工程概况
本标段地层多为第四系全新统人工填土、冲积砂质黄土、第四系上更新统风积砂质黄土等。
特殊岩土多为Ⅱ级(中等)自重湿陷性黄土、Ⅱ级(严重)自重湿陷性黄土、Ⅲ级(严重)自重湿陷性黄土等,为满足地基稳定及工后沉降要求,故对地基进行加固处理,地基基底采用灰土桩复合地基进行处理,桩顶铺二八灰土垫层。
本标段路基长6.7km,填方段最高填方16.166m,最深挖方25.08m。 1.3主要技术标准 1、铁路等级:I级。 2、正线数目:单线。
3、最小曲线半径:一般1200米,困难800米。
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 4、限制坡度:下行重车方向13‰,上行轻车方向18‰。 5、牵引种类:电力。
6、机车类型:近期采用SS系列;远期采用HXD系列。 7、牵引质量:下行4000t;上行2000t。 8、到发线有效长度:双机880m。 9、闭塞类型:半自动闭塞。
10、建筑限界:客货共线铁路(V≤160Km/h)电力牵引建筑限界。 1.4 自然特征 1.4.1 地形地貌
本线位于甘肃省天水、平凉两市境内,总体走向呈东北-西南向,地处陇海铁路以北、宝中铁路以西的陇东山区,穿越六盘山及其余脉关山,地势起伏多变,地形条件复杂。沿线地势总体上两端低而中部高,沿线地貌单元可分为:渭河河谷阶地区、牛头河河谷区、关山山地区、六盘山山地区、陇东黄土梁峁区、南川河宽谷区。
1.4.2 工程地质
本线途经地区历经北秦岭褶皱带、六盘山褶皱带、鄂尔多斯地台三个大地构造单元,多种构造交叉穿织,复合叠置,褶曲、断裂较为发育,主体构造走向以北西向为主,与当地山脉走向基本一致。另外,受多种区域构造复合穿插作用的影响,沿线途经地区断层较发育,岩浆侵入面积亦广,沿途经过地区内特殊岩土主要为湿陷性黄土、膨胀岩土和软弱地基三大类。
本线主要沿山区峡谷前行,沿线地貌多变,地形起伏,地势陡峻,不良地质现象极为发育,沟谷山体稳定性极差,不良地质现象主要有滑坡、
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 错落、泥石流、崩塌、顺层、有害气体、放射性等。
1.4.3 水文地质
沿线所经地区属黄河流域、渭河水系;较大支流主要为牛头河、麻庵河、南川河等。全线经过的河流有:牛头河、后川河、天河、付川河、南河、汤浴河及南川河,均为常年性水流,水量较大,且局部地段与线路平行。线路经过以上河流时,原则上维持河流及河道的现状不改变,采取桥梁跨越的形式通过。
线路经过地区,受地貌单元、地层岩性、地质构造等因素的控制与影响,地下水赋存条件各不相同,水文地质条件较复杂,其类型主要分为:渭河河谷松散岩类含水层组,地下水类型为孔隙潜水;北秦岭、关山、六盘山、鄂尔多斯山地基岩类含水层组,地下水类型为基岩裂隙水、承压水、岩溶水。
1.4.4 气象特征
本区属于中温带亚湿润气候区,冬无严寒,夏无酷暑,春温高于秋温。四季分明,夏短冬长,降水季节分配不匀,冬春干旱多风,夏秋阴湿多雨,季风气候明显。年平均气温7.0~11℃,极端最低气温-22℃,极端最高气温38.2℃;年平均降水量491.6~609.1mm、年最大降水量818.6mm;年平均蒸发量1379.4~1444.4mm,年最大蒸发量1694.7mm;最大风速24m/s;最大积雪厚度31cm。最大季节冻结深度75cm。
1.4.5 地震基本烈度
根据国家质量技术监督局2001年8月1日颁布实施的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001图A1)的划分,结合沿线地形地貌、地质条件
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 和工程设置情况,沿线地震动参数值划分见下表。
地震动参数区划
线路区段范围 DK0+000~DK18+440 DK18+440~DK113+417 DK0+000~DK29+850 DK29+850~DK113+417 地震动峰值 加速度g 0.30 0.20 地震动反应谱 特征周期s 0.40 0.45 八度 (Ⅷ) 相当于地震 基本烈度 2 施工技术方案 2.1深挖路段路基施工方案
2.1.1在施工前详细复查深挖路堑地段的工程地质资料,包括土石界限、岩层风化厚度及破碎程度,岩层的构造特征等。
2.1.2根据设计横断面的边坡坡率、台阶宽度,精确计算路堑堑顶的开挖线。采用全站仪放样,根据现场坡口标高放出路堑坡口桩。
2.1.3根据坡口桩放出路堑开挖线,进行清表、清杂等。
2.1.4开挖中如发现有较大地质变化时,停止施工,重新进行工程地质补充勘探工作,并根据新的地质资料修正施工方案,报监理工程师审批后实施。因深挖路堑工程量大、施工环境复杂,技术要求高,施工难度大,是控制工程进度的关键工程,必须精心组织,科学施工。
2.1.5石方开挖
石方开挖根据岩石类别、风化程度和节理发育程度,确定开挖方法。对于软石和强风化岩石能用机械开挖的采用机械开挖,不能用机械直接开挖的石方,采用爆破作业开挖。
在石方爆破作业前,根据地形地质,开挖断面及施工机械配备等情况,
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 编制实施性爆破设计施工方案,报请监理工程师批准,并严格按照监理工程师的指令执行。
石质部分采用深孔多排微差爆破法开挖。路堑既长又深时,采用纵向分层分段开挖,每一层先挖出一通道,然后开挖两侧,使每一层有独立的出土道路和临时排水系统;对风化破碎岩体,为保证施工中边坡的稳定和边坡防护的施工作业,采用阶梯式进行开挖,按设计要求的高度设置平台,形成阶梯边坡。开挖时,边坡预留2-3m 采用光面爆破或预裂爆破作业,人工刷坡。
2.1.6边坡控制方案
为确保边坡的稳定,不产生超挖和欠挖,边坡采用光面爆破,节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。深挖路堑的施工遵守分级开挖、分级防护、及时防护的原则,开挖一级防护一级,在下一级开挖时,上一级已做好保护措施。
2.2高填路堤施工方案方法
为了保证高填路堤的填筑质量及边坡稳定,特制订如下施工方案: 2.2.1根据设计横断面及规范要求的超填宽度,精确放出路堤坡脚。 2.2.2清除表土后,及时进行压实,使其压实度达到90% 以上,如地基强度达不到规范要求,请示监理工程师及时进行处理。
2.2.3地面横坡较陡时,按路基纵向、横向衔接部设计图组织施工, 以防止路基填筑产生纵、横向裂缝。
2.2.4在填土时,严格控制好每层的松铺厚度符合要求,控制最佳含水量,严格按照试验路得出的压实方法进行压实。如填料来源不同,其性质
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 相差较大时,分层填筑,不分段或纵向分幅填筑,且不同材料的填筑层厚符合规范要求。
2.2.5严格控制填料质量,对于透水性不良的材料不用于路基填筑, 且严禁用于路基底部填筑。
2.2.6填筑时,全断面分层填筑,连续压实,强振碾压,以防止路基不均匀沉降、开裂。下层经监理工程师验收合格后,方可进行上一层填筑。
2.3一般施工安全技术措施
石方爆破作业以及爆破器材的管理、加工、运输、使用、检验、和销毁等工作必须严格遵守国家现行的《爆破安全规程》,主动接受当地公安部门的监督管理。光面爆破应严格控制钻眼间距和炸药用量。
施工机械作业时,除按规范操作外并应按事先设计的行走路线进行,其工作位置应平坦稳固,并应有专人指挥,指挥人员不得进入机械作业范围内。
挖方高边坡实行“随开挖、随加固、随防护”,施工时严格按照设计方案进行施工。
高边坡施工人员必须戴好安全帽,系好安全带,绑挂安全带的绳索应牢固地拴在可靠的安全桩上,绳索应垂直,不得在同一个安全桩上拴2根及以上安全绳或在一根安全绳上拴2人以上。
高边破施工应设置安全通道;开挖工作面应与装运作业面相互错开,严禁上、下交叉作业。边坡上方有人工作时,边坡下方不准有人停留或通行。
清理边坡上突出的块石和整修边坡时,应从上而下顺序进行,坡面上
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 的松动土、石块必须及时清除。严禁在危石下方作业、休息和存放机具。
施工中如发现山体有滑动、崩坍迹象危及施工安全时,应立即停止施工,撤出人员和机具,并报告监理办和指挥部处理。
滑坡地段的处理,应从滑坡体两侧向中部自上而下进行,严禁全面拉槽开挖。施工中要设专人观察,严防塌方。
遇有大雨、大雪、大雾及六级(含六级)以上大风等恶劣天气时,应停止作业。高边坡路堤下方有道路的,施工时应设置警示标志。
施工机械靠近路堤边缘作业时,应根据路堤高度留有必要的安全距离,并应有专人指挥,指挥人员不得进入机械作业范围内。
弃土下方和有滚石危及范围的道路,应设警告标志、作业时下方禁止车辆、行人通行。
弃渣时,应有专人指挥机械的运输车辆,运输车辆不得直接在坡顶边缘卸喳,应在坡顶边缘一定安全距离的位置卸喳,再由推土机或装载机弃喳推出边缘。
2.4安全专项施工措施 2.4.1须按设计规范施工。 2.4.2作业要严格操作规程。 2.4.3路基施工准备
(1)、机械设备的配备,挖掘机、装载机、推土机、压路机、自卸翻斗车、电缆线、照明设备、漏电保护器。
(2)、安全防护品的配备,口哨、安全帽、红绿旗、警示牌、标志。 2.4.4开工前检查:
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 施工机械是否处于良好状态、各项制动是否有效,电缆线有无裸漏情况。
2.4.5施工安全注意事项:
(1)、施工便道急弯处及陡坡地段须挂标志警示牌。
(2)、严禁穿硬底、带钉、易滑、高跟、拖鞋或赤脚进入施工现场。 (3)、施工现场材料、设备摆放有序、整齐。
(4)、施工装载机等不能行车载人及超载超速。其余各施工机械不能超速及违章作业。前后两车(机械)间距不应小于10m。
(5)、路堑开挖严禁采取掏底开挖。以免坍塌。
(6)、严禁在松动危石下、未熄火的大型机械旁作业和休息。 (7)、弃土场的选址需避免泥石流沟。 (8)、严禁在山坡上同一地段的上下同时作业。
(9)、人工挖掘作业人员横向间距不应小于2m,纵向间距不应小于3m。 (10)、滑坡地段开挖,须从两侧向中部自上而下开挖。禁止全面拉槽开挖。
(11)、根据设计横断面及规范要求的超填宽度,精确放出路堤坡脚。地面横坡较陡时,按路基纵向、横向衔接部设计图组织施工,以防止路基填筑产生纵、横向裂缝。
(12)、严格控制好每层的松铺厚度,控制最佳含水量,严格按照试验路得出的压实方法进行压实。如填料来源不同,其性质相差较大时,分层填筑,不分段或纵向分幅填筑,且不同材料的填筑层厚符合规范要求。
(13)、断面分层填筑,连续压实,强振碾压,以防止路基不均匀沉降、
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 开裂。
(14)、根据坡比变化,每填筑好一级后,及时修坡防护,以防止雨水对边坡的冲刷。在雨季施工时,注意排水工作,在路基顶面做成2-4% 的双向横坡,防止积水,边坡上做临时泄水槽,排泄路基顶面积水,防止冲刷边坡。在填挖交界处,挖一些临时排水沟,以便雨水集中排出,避免雨水对整个边坡的冲刷,雨季过后,对于被水冲毁的部分边坡,及时填土夯实,以避免边坡进一步坍塌。
3危险因素及应对措施 3.1重大危险源的识别
高边坡的施工因地形和地质水文条件的复杂,因此它是高风险和易发生安全事故的施工作业。从人、机、料、方法、环境等因素综合分析,识别确认有4 个可能造成人员伤害、财产损失的危险源为:
①机械伤害 ②爆破伤害 ③触电伤害 ④坍塌和滑坡
3.2对重大危险源的评价
①机械伤害:机械运转工作时,因机械意外故障或违规操作可能造成人身伤害或机械损害。
②爆破伤害:爆破施工时,因违规操作而引起的人员和财产损害。 ③触电伤害:工程外侧边缘距外电高压线路未达到安全距离,用电设备未做接零或接地保护,保护设备性能失效,移动或照明使用高压,违规
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 使用和操作电气设备,对人身造成伤害或损害。
④坍塌和滑坡:路基开挖时因施工方法不当,机械使用不当,造成的坍塌和滑坡,对人身或机械造成伤害或损害。
3.3预防措施
3.3.1危险源的综合预防、控制措施
①对重大危险要采取“两个控制”,即前期控制,施工过程控制。前期控制:工程开工前在编制施工组织设计或专项施工方案时,针对工程的各种危险源,制定出防控措施。
施工过程控制:在工程施工过程中,严格按照各项操作规程和专项安全施工方案施工和监督检查,认真落实整改。
②加强安全生产的综合管理。
认真落实各级安全生产责任制,建立健全各项管理制度,杜绝一切人为事故的发生。
加强对员工队伍人员的安全教育,提高作业人员素质和安全生产自我保护意识。
增强各级管理人员安全责任意识,加强安全专业知识培训。
严格加强各种危险源预防管理工作,结合工程特点,针对确认的危险源实施相应的预防控制措施。
③切实加强安全交底制度的落实
交底必须在施工作业前进行,任何项目在没有交底前不准施工作业。 交底必须履行交底人和被交底人的签字模式,书面交底一式二份,一份交底给被交底人,一份交底人保留备查。
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 被交底者在执行过程中,必须接受各部门的管理、检查、监督、指导,交底人也必须深入现场,检查交底后的执行落实情况,发现有不安全因素,应马上采取有效措施,杜绝事故隐患。
3.3.2 4个危险源的具体预防措施
①预防机械伤害事故的防护措施为保证作业人员的安全,防止机械对人体的伤害事故,制定本措施。
对所有各种机械设备进场后,必须由设备部负责人会同安全员和使用机械的人员共同对该机械设备进行进场验收工作,经验收发现安全防护装置不齐全的或有其它故障的应退出工地进行维修和安装。
使用前要对设备使用人员进行必要的安全技术交底和教育工作, 使用人员必须严格执行交底内容及最近操作规程操作。
使用中要经常对设备进行维修保养,停止使用后切断电源并锁好电闸箱。
各种机械设备必须专人专机,凡属特种设备,其操作负责人要按规定每周对施工现场的所有机械设备进行检查,发现问题及隐患及时解决处理,确保机械设备的完好,防止机械伤害事故的发生。
②预防坍塌和滑坡事故的防护措施
为防止高边坡开挖出现坍塌和滑坡事故,特制定防护措施
施工的过程中,对施工开挖的地质情况,施工情况等信息尽心动态监测,对地质有出入的应联系设计部门进行相应设计修改。
充分考虑季节性气候对高边坡施工的影响,尽量避免安排在雨季施工。 所有高边坡的施工必须提前做好截水沟和排水沟,截断山体水流。排
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 水设施必须与实际地形和临近的沟渠顺接,确保雨季排水畅通,不积水。为防止水流下渗和冲刷,截水沟进行严密的防渗和加固,地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂隙较多的岩石路段,对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口,均采用加固措施防止渗漏和冲刷沟底及沟壁。
严格执行分级开挖分级防护,对不稳定的边坡采取开挖和防护相结合,避免开挖边坡暴露时间过长,使边坡松弛范围变大,造成新病害。
如有地下水出露,应将地下水排出引入排水系统,不可堵死。 严格按照批准的施工方案施工,特别是爆破施工,必须严加控制,严禁有大药量爆破现象出现,并按照要求做好各种飞石措施。
严格实行奖罚制度,对违反高边坡施工安全的各种行为必须严加惩处。 ③爆破施工的安全防护措施 (1)施工管理
建立以项目部为指导的爆破作业管理机构,爆破总负责项目经理、各架子队负责人为现场负责人、架子队专职安全员和专业爆破员。
建立爆破作业器材集中收发制度,按工作量发料。多余的爆破材料在当班施工完成后,应及时上交给发放人员回收,做到集中发料,统一制作、统一回收、集中保管,严格登记手续,避免爆破器材流入社会。
爆破总负责人负责施工组织、人员调配、生产安排,并对安全、生产负全责。
专职安全员负责现场安全检查,布置检查爆破警戒。 (2)施工组织
采用专业作业法施工。即专业班组专职从事爆破作业工作,负责钻眼、
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 清孔、装药、连线、爆破、处理瞎炮和哑炮。
( 3)安全技术措施
严格按照爆破技术要求施工,针对不同的地区、地质情况、岩层倾向、列席和周围情况不同的爆破方案。爆破药量根据实际爆破效果逐步进行调整。
在离工或周围房屋比较近的爆破区域必须采取切实有效的放飞石措施。
爆破在装药时,应特别注意防漏电,在装药前孔桩内所有的电器设备应提升至地面。在装药时,雷管的脚线应短接,连接爆破母线时应保证接头良好的绝缘性,严禁拖地接触泥水,雷雨天气应停止爆破作业。
瞎炮的处理
在爆破作业完成后,检查人员应下到工作面检查瞎炮情况,并及时按爆破作业规程进行处理。另外在清查时发现瞎炮,应及时报告项目部安排专业人员处理,禁止非专业人员私下处理。
爆破器材的安全管理措施
爆破器材属于危险物品,应进行严格管理。 严格爆破器材的领用、发放、使用及回收制度。
现场爆破器材应该分门别类,分别用木箱盛装,专人上锁保管, 严禁混装。使用、运输时应轻拿轻放,严禁碰撞;雷管在连母线前应短接,避免接触带电体。
④预防触电事故的防护措施
施工现场专用的中性点直接接地的供电线路必须实行接零保护系统,
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 同时必须做到三级控制两级保护,电箱为标准电闸箱,并采取防雨、防潮措施。
电气设备应根据地区或系统要求,做保护接零,或做保护接地, 不得一部分设备做保护接零,另一部分设备做保护接地。
必须由持有合格证件的专职电工,负责现场临时用电管理及安拆。 对新调入工地的电气设备,在安装使用前,必须进行检验测试。经检测合格后方能投入使用。
专职电工对现场电气设备每月进行巡查,项目部每月对施工用电系统、漏电保护器进行不定时检查。
配电箱设在干燥通风的场所,周围不得堆放任何妨碍操作、维修的物品,并与被控制的固定设备距离不得超过3m。安装和使用按“一机、一闸、一箱、一漏”的原则,不能同时控制两台或两台以上的设备,否则容易发生误操作事故。
配电箱应标明其名称、用途,并做出分路标志、门应配锁,现场停止作业1h 以上时,应将开关箱断电上锁。
照明专用回路设专用漏电保护器,灯具金属外壳做接零保护,室内线路及灯具安装高度低于2.4m 的应使用安全电压。在潮湿和易触及带电体的照明电源必须使用安全电压,电气设备架设或埋设必须符合要求,并保证绝缘良好。任何场合均不能拖地。
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天平铁路TJ1标边坡施工方案 同时必须做到三级控制两级保护,电箱为标准电闸箱,并采取防雨、防潮措施。
电气设备应根据地区或系统要求,做保护接零,或做保护接地, 不得一部分设备做保护接零,另一部分设备做保护接地。
必须由持有合格证件的专职电工,负责现场临时用电管理及安拆。 对新调入工地的电气设备,在安装使用前,必须进行检验测试。经检测合格后方能投入使用。
专职电工对现场电气设备每月进行巡查,项目部每月对施工用电系统、漏电保护器进行不定时检查。
配电箱设在干燥通风的场所,周围不得堆放任何妨碍操作、维修的物品,并与被控制的固定设备距离不得超过3m。安装和使用按“一机、一闸、一箱、一漏”的原则,不能同时控制两台或两台以上的设备,否则容易发生误操作事故。
配电箱应标明其名称、用途,并做出分路标志、门应配锁,现场停止作业1h 以上时,应将开关箱断电上锁。
照明专用回路设专用漏电保护器,灯具金属外壳做接零保护,室内线路及灯具安装高度低于2.4m 的应使用安全电压。在潮湿和易触及带电体的照明电源必须使用安全电压,电气设备架设或埋设必须符合要求,并保证绝缘良好。任何场合均不能拖地。
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