矿山生态修复施工方案及技术措施.docx
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1、第三章施工方案和技术措施3.1 施工测量方案3.1.1 施测前的准备工作技术准备熟悉本工程图纸,核对施工图纸与其说明内容是否一致,施工图纸及其各组成部分间有无矛盾和错误。建筑图与其相关的结构图在尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致,技术要求是否明确。了解本工程是采用何种坐标体系及高程体系, 根据本工程要求的测量技术等级及工期和质量要求,合理组织施测进度及测量方法,施工现场控制网测量实地踏堪现场,根据现场实际情况,根据给定永久性坐标和高程按照总平面图要求,建立现场坐标控制网及高程控制网,设置场地永久性控制测量标桩。3.1.2 施测方法及技术措施平面控制施测方法和精度要求施测前的准备工作熟悉图纸,根
2、据图纸上的工期和质量要求,合理组织施测进度及施测方法, 了解本工程是采用何种坐标体系及高程体系,再依据设计单位提供的项目总平面图计算放样数据,做好数据标注。定位放线测量根据设计单位提供的平面图中的坐标作为定点依据,进行定点放线工作。定位前先复核各点的准确性。无误后按支导线的路线,采用极坐标的方法,根据建设单位提供的已知坐标点定出外围控制网上的控制点和节点,定出所有点后,再将仪器置于有关联的点上,进行相关点的距离和角度校核,待各点的精度达到定点要求后,再根据平面图,采用坐标法定出施工控制点,作为施工放样依据。在测量的全过程中,要严格遵守工程测量规范 GB50026-2007其精度要求如下:角度观
3、测精度为11,距离测量精度为 1/15000。标高控制施测方法和精度要求水准测量在整个测量工作中所占工作量很大,同时也是测量工作的重要部分。正确而周密地加以组织和较合理的布置高程控制水准点,能在很大程度上使各分项工程施工得以顺利进行,高程控制必须以精确的起算数据来保证施工的要求。3.1.3 质量控制坚持先整体后局部和高精度控制低精度的工作程序,先测设场地整体的平面控制网和高程控制网,再以控制网为依据进行各局部的定位、放线和标高测量。采用科学、严谨的工作方式,达到精确定位的目的。凡是投入该工程所使用的各种测量仪器,应有鉴定合格证书,方可投入使用。各种测量控制基准点,在使用前应进行检查,确认没有变
4、动后才能使用。 保障野外数据的原始、整洁及记录规范化;各种测量计算资料必须经过校核无误后,才能投入野外作业。在进行各项野外作业时,应有校核和复核,确保成果质量。在施测过程中,除按此方案操作外,还应严格遵守工程测量规范GB50026-2007规定。3.2 边坡危岩清理及废石清运工程危岩清除拟采用人工配合爆破的方式进行,现场根据实际情况进行选择。爆破拟采用静态爆破的方法。边坡清理下来的废石采用推土机或者铲车进行集料, 挖掘机或者铲车配合 20t 自卸汽车将废石清运至业主指定渣场。3.2.1 静态爆破原理无声破碎剂是通过与水反应,形成固相体积增大的结晶,结晶生长力对孔壁施加压缩应力,当与压缩应力成垂
5、直方向的张拉应力超过了脆性物体的极限强度时,物体发生龟裂,随着无声破碎剂的膨胀压不断增长,被破碎物体的裂缝不断扩大,直到破碎。常规施工方法是将无声破碎剂用水拌成浆体,填充在岩石钻孔中,在常温下可产生 30Mpa 以上的膨胀压,经 6h24h 将岩石破碎。无声破碎剂施工时,无震动、噪音、毒气,加上不是危险品,所以便于运输、保管和使用, 安全方便。静态爆破应自上而下进行,高度较大的边坡,应分梯段进行危岩清理,梯段高度一般不大于 10m。3.2.2 静态爆破施工工艺流程施工准备钻孔设计钻孔拌制破碎剂装药岩体开裂清理破碎岩石废石清运无声破碎剂施工流程图为:施工准备钻孔破碎设计钻孔将无声破碎剂与水搅拌成
6、浆装药岩石开裂清理破碎岩石废石清运3.2.3 静态爆破施工方法准备工作测量放线:根据危岩特点及现场地形确定并测放危岩开挖线,放出危岩清理范围及施工控制参照线。做好防排水工作。挖除覆盖层:根据现场地形条件,机械挖除表面覆盖土层并弃至运离石方区,将表层碎裂岩石用人工全部清除,使整体岩石全部裸露,为钻眼爆破做好准备。准备好静态爆破所用材料:药剂、洁净拌和水、盛水桶、拌和盆、捅棍(水平灌装)、防护眼镜、橡胶手套、备用洁净水和毛巾。钻孔设计钻孔设计岩石的破碎设计首先要了解山体的地质构造、岩质、节理发育状况(倾斜角度),岩石的抗压强度和抗拉强度,然后确定破碎时的最小抵抗线形 W、孔距 a 和排距 b、孔径
7、 D、孔深L、钻孔方向和钻孔布置。根据施工取得的经验,各种参数一般估计值如下:最小抵抗线形 W最小抵抗线根据岩石的形状、节理、钻孔孔径和要求破碎的块度等因素来确定,一般取值为:破碎软质岩石:W=40 cm60 cm,破碎中、硬质岩石:W=25 cm40 cm。根据设计资料及现场查勘情况,危岩岩体属于中、硬质岩石,所以取 W=35cm。孔距 a 和排距 b岩石破碎块度较小时,W、a、b 均取小值,相反,取大值,一般取值为: 破碎软质岩石:a=40 cm60 cm,破碎中、硬质岩石:a=30 cm50 cm。排距 b 根据岩体的自由面多少决定,自由面多,b 取较大值,反之,b 取较小值。多排孔分次
8、破碎时,b 一般等于(0.60.9)a。多排孔采用梅花形布孔,危岩岩体属于中、硬质岩石,所以取 a=40cm,b=0.8a=32cm。孔径 D孔径是决定无声破碎剂破碎效率的重要因素。孔径 D 较大,无声破碎剂装药量较多,产生的膨胀压较大,其破碎效果较高。但由于无声破碎剂水化同时放出热量,当内部蓄热状态达 100时,无声破碎剂浆体中未水化的水分就会沸腾, 产生蒸汽压,从而把无声破碎剂浆体喷出来。所以,最大孔径 D 主要取决于无声破碎剂浆体是否喷出来。一般孔径不小于 20mm,但不大于 50 mm,取 D=40mm。孔深 L孔深大小主要取决于破碎面的高度(H)和岩石的约束程度。无声破碎剂浆体填满钻
9、孔时,由于孔底部分发生裂纹较困难,所以,冬季施工,最大孔径D 可以适当放宽。当设计破碎面为岩石的节理面或断裂面时:L=(O.901.05)H(H 为设计破碎高度)对于岩体节理面不清楚时,除创造人工自由面外,由于无声破碎剂对孔底部分破坏困难,孔深要比设计破碎深度大 5Hcm。相反,对于孤石破碎,因其四面凌空,L 可为 H 的 80左右。钻孔方向钻孔方向与岩体的节理方向互相垂直,其破碎效果最好。一般来说,尽可能钻垂直孔,钻孔施工和填充无声破碎剂浆体方便简单。如岩石节理不清楚,则要在破碎面上打水平孔或斜孔、再打垂直孔,分段切割或破碎,以达到最佳破碎效果。钻孔布置孤石:根据孤石的大小、形状和破碎块度,
10、来调节无声破碎剂用量。取值为: D=30 mm50 mm,a=40 cm60 cm,L=80H。岩石切割:有节理情况下,钻孔方向要与节理面垂直;对于远离自由面的采取梅花型及在岩石破碎面的上面和侧面同时钻孔的形式进行破碎;在无节理面或节理面不清楚时,要在预定破碎面上钻水平孔,创造人工自由面,方可奏效。取值为:D=30mm40 mm,a =20cm40 cm,L=(1.01.05)H。钻孔位置与裂纹形状:岩石钻孔灌入无声破碎剂浆体后,裂纹一般按相邻接近的孔首先联成线。孔距与孔径的关系:一般情况下,孔距与孔径之比为 10 倍左右。钻孔根据钻孔设计确定的相关参数在岩石上用空压机带动YT28 手风钻进行
11、钻孔(如右图所示)。图示:手风钻钻孔初步确定静态爆破参数后, 选择代表性段落进行试爆,根据试爆效果修正爆破参数后,再进行正式施工。坡度较陡的坡面钻孔采用吊绳作业, 具体技术措施见本节吊绳作业。拌浆、装药无声破碎剂型号的选择施工中,根据施工期间的气温或工作环境温度选择无声破碎剂型号,见下表所示。表 3.2.1 无声破碎剂型号和使用范围型号使用温度范围使用季节无声破碎剂 I2035夏季用无声破碎剂1025春秋用无声破碎剂515冬季用无声破碎剂-58寒冬用结合本工程的施工时间,选用无声破碎剂型。无声破碎剂使用量估算根据试验测得无声破碎剂的比重和每立方米浆体中无声破碎剂重量 K,见下表所示。表 3.3
12、.2 无声破碎剂比重及浆体容重无声破碎剂型号无声破碎剂-、比重gcm-33.28水灰比0.33K/kg.m-31650无声破碎剂用量 Q=R2LK式中:Q每米钻孔的无声破碎剂理论用量,kg/m3; R 钻 孔 半 径 ,m; L 钻 孔 深 度 ,m,L=1.0 m; K每立方米浆体中无声破碎剂用量,kg/m3;当钻孔直径不同和使用无声破碎剂型号不同时,算出每米钻孔的无声破碎剂使用量,见下表。无 声 破 碎 剂 - 、 : Q=314R211650=5181R2 (kg/m)。每米钻孔的无声破碎剂使用量如下表 3.3.3 所示型号无声破钻孔直径/mm2830323436384042444648
13、碎剂、 4.064.665.315.996.717.488.299.1410.0310.9611.94无声破碎剂质量检查无声破碎剂为塑料袋包装,只要不受潮,存放一年左右不会变质。现场可用如下直观试验法鉴别:取 200 g 无声破碎剂与 60ml 水拌成浆体,灌入 100ml 玻璃瓶中,在相应温度下,经 8 h24 h 玻璃瓶破裂,则此无声破碎剂有效,可以继续使用。拌浆无声破碎剂每袋为 5 Kg,加水量一般为无声破碎剂重量的 30,即加入1500ml 的水,无声破碎剂浆体以畅流入孔为准,无需多加,否则会降低破碎效果。搅拌时,先把水倒人桶中,再倒无声破碎剂,用人工搅拌时,要戴橡胶手套, 搅拌时间一
14、般为 60s90s。无声破碎剂如果结块久置,会降低它的性能,所以残留在桶底的无声破碎剂结块,要随时清理。搅拌好的无声破碎剂浆体,要在10 min 以内用完,久置会使灌孔困难,效率降低。装药垂直孔,可直接倾倒进去(如下图所示),孔口留 2cm 左右空隙,用废纸或废布将口堵实,有利于提早破碎时间。图示:破碎剂搅拌及垂直孔装药斜孔或水平孔,为防止倒流的现象,可用水灰比为 0250.28 的水与无声破碎剂拌成浆体,用手搓成条,塞入孔中,再用木棒捣压密实,最后用塞子堵口。孔采用梅花型布置。邻近自由面的孔,容易开裂,中间孔因受四周限制,开裂困难,因此,在灌无声破碎剂浆体时,要有一定的时间差,即先灌边缘一、
15、二排孔,经 l3h,再灌三、四排孔,以此类推。装药时,施工人员安全需配戴防护眼镜及口罩,避免浆体冲出伤及眼睛和其它部位。因无声破碎剂具有轻度腐蚀性,所以碰到皮肤时要立即用清水冲洗。施工期间,聘请生产厂家现场指导。药剂反应的快慢与温度有直接的关系,温度越高,反应时间越快,反之则慢。药剂(卷)反应时间过快易发生冲孔伤人事故。实际操作中,控制药剂反应时间太快的方法有两种,一种是在拌合水中加入抑制剂或促发剂,加入量为拌合水的0.56;另一种方法是严格控制拌和水、干粉药剂和岩石温度。气温较高时, 破碎前对被破碎物遮挡,药剂存放低温处,避免暴晒。将拌合水温度控制在 15 以下。气温较低时,药剂反应时间会延
16、长,反应时间太长会给施工带来不便。一般解决办法是加入保温剂和提高拌和水温度。保温剂加入过多,会降低药剂膨胀力。拌和水温度可根据实际适当提高,但最高不可超过 40(否则可能冲孔)。反应时间一般控制在 1530 分钟为较好,施工现场条件较好时,可根据实际缩短反应时间,以利于施工。每次静态爆破的数量控制在 20m左右,钻孔数量控制在 60100 个,灌装静态爆破剂的时间控制在 30 分钟以内。无声破碎剂完全膨胀时间由试验确定。清理岩石待无声破碎剂完全膨胀后,由人工使用钢钎清理破碎的岩石,清理顺序为自上而下,清理完成后进入下一层岩石的静态爆破。清理过程中注意安全,防止岩石坠落伤人事件发生。人工清理较陡
17、坡面时应采用吊绳作业。人工清理需注意以下事项清理危岩采用人工清除浮石和松动的块石,块石土堆放到弃土区场地内, 运距小于 1000m。清理顺序采用由坡顶向坡脚方向进行。清危施工作业前,应在下部做好保护措施,以消除可能危及边坡治理区施工人员的安全隐患。清危工程,采用人工破碎,单体岩块体积控制在 1.0m3 以下。山体斜坡危岩采用人工进行清除,较大的危岩体需进行裁成小块后再往坡下放,以防滚石造成的破坏。在进行坡面清危施工时,应从上往下进行,在清危的同时要注意原坡的稳定性,避免出现新的不稳定情况。废石清运本工程废石清运距离为 2.5km,采用推土机或者装载机汇集坡面清理下来的废石,然后用液压反铲挖装、
18、20t 自卸汽车运输至业主指定弃渣场,清运过程应及时,以免影响道路通畅及行车安全。废石在运至弃渣场后,应分层适当的压实, 尺寸大的块石应放到下面,之后放置尺寸较小的块石,最上面铺设清理下来的废石屑。废石清运装渣示意图如下图所示吊绳作业施工过程中,对于边坡坡度较陡的坡面钻孔、装药、清理废石等工序均采用吊绳作业来完成。吊绳作业的安全是施工控制的重中之重。每个垂直作业面设置三根绳索,分别为工作绳、柔性导轨和吊物绳,均采用直径 16mm 高空作业安全绳,根据厂房提供资料,破断拉力为 3.5t,使用拉力为 1t。 吊绳使用如右图示。工作绳为固定在挂点装置上,沿作业面敷设,下降器安装其上,工作时承担人体及
19、携带物重量的长绳。柔性导轨固定在挂点装置上,沿作业面敷设,带自锁器,安全带上的安全短绳与自锁器连接,发生坠落时承担人体冲击力的长绳。亦称“生命绳”。吊物绳固定在挂点装置上,沿作业面敷设,主要用于钻孔作业时吊凿岩钻机及上提锚杆等材料。挂点装置可为边坡上稳固树干或在稳固岩体上搭设 25 锚杆,锚深不小于 1.0m,灌注 M30 水泥砂浆,锚杆与吊绳拉伸方向夹角不小于 90,锚杆顶部设置为防脱落形状,弯钩长度不小于 20cm,弯钩角度 135,弯曲半径 R6d(见右图所示),锚杆外露长度不大于 10cm,在与吊绳连接位置垫橡胶片,防止吊绳磨损。每个挂点装置只供一人使用。3.3.4 安全技术措施清危由
20、于场地狭小,对每块危岩体需在施工前制定详细施工方案,确保施工人员的安全和场地周围建筑安全。设立安全警戒,施工区严禁其他人员进入。交通通行附近安排专人进行交通安全岗,对过往车辆进行交通管制。搭建木板,架管构成的临时拦挡设施,防止危岩滚石伤人。废渣清运及回填全程由专职安全员进行现场指挥。静态爆破作业安全措施进入施工现场必须遵守安全操作规程和安全生产纪律;用手风钻打眼时,手不得离钻机风门,严禁采用骑马式作业;应按实际施工的环境温度选择破碎剂的型号,严禁错用或互换使用。并且装运破碎剂的容器不得用有约束的容器,以免雨水侵入,发生喷出、炸裂伤人;破碎剂在存放过程中应防潮、防暴晒。开封后应立即使用。如依次未
21、使用完,应立即扎紧袋口,需要时再开封。使用膨胀剂前请确认操作人员对说明书已仔细阅读并理解;破碎剂要随配随用,搅拌好的浆体必须在 lOmin 内用完。如流动度丧失, 不可继续加水拌和使用,不是冬天,切勿用热水拌和。若用人工搅拌时,必须戴橡胶手套;装填炮孔时,操作人员要戴防护眼镜,在灌浆到裂缝出现前,不得在近距离直视孔口,以防发生喷出现象,伤害眼睛;在药剂灌入钻孔到岩石开裂前,不可将面部直接面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后,盖上麻袋或棕垫,远离装灌点。观察裂隙发展情况时应更加小心。此外施工现场应专门准备好请水和毛巾,冲孔时入药剂溅入眼内和皮肤上,应立即用请水冲洗。亲光严重者立即送医院洁洗治疗;破碎
22、剂浆体稍具腐蚀性,工作完毕后应及时洗手洗脸,严防碱性刺激皮肤。吊绳作业安全措施吊绳作业时挂点处应有经专业培训的安全员监护;工作绳、柔性导轨和吊物绳应注意预防磨损,在挂点处和边坡凸缘或转角处应垫有防止绳索磨损伤的衬垫,或采用马架;作业人员应按先系好安全带,再将自锁器按照标记箭头向上安装在柔性导轨上,扣好保险,最后上工作绳,检查无误后方可悬吊作业;工具应带连接绳,避免作业时失手脱落,悬吊作业时严禁作业人员传递工具;作业时应正确佩戴安全帽、防护手套、面罩,鞋底应有防滑功能;在垂放绳索时,作业人员应系好安全带,绳索应先在挂点装置上固定,然后顺序缓慢下放,严禁整体抛下;工作绳、柔性导轨和吊物绳应放在干燥
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