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第四篇 土石方开挖施工3

第一章 土石方开挖施工组织设计3

第一节 设计任务和原则3

一、设计任务3

二、设计原则3

目录3

第二节 设计步骤和内容4

一、设计步骤4

二、设计内容4

二、其他基本参考资料6

第三节 设计依据和所需资料6

一、设计依据和基本资料6

第二章 土方开挖19

第一节 施工组织设计应考虑的因素19

一、土方开挖特点19

二、土方开挖的技术措施要求19

第二节 土方开挖常用的施工机械22

一、开挖机械22

二、运输机械23

三、常用土方开挖机械性能和有关参数24

四、土方运输机械及其辅助设备33

第三节 施工方法35

一、人工和半机械化施工35

二、机械开挖39

三、机械配套及数量计算46

四、机械开挖工程实例48

第四节 特殊施工方法50

一、爆破开挖土方50

二、水力开挖土方52

三、淤泥、流砂、膨胀土和冻土的开挖59

四、人工降低地下水位65

第三章 石方开挖程序和方式70

第一节 概述70

一、开挖程序70

二、开挖方式71

第二节 钻爆开挖要点74

一、开挖特点74

二、质量技术要求74

三、钻爆开挖设计80

第三节 开挖程序和方式的选择93

一、坝基开挖程序93

二、坝基开挖方式97

三、溢洪道、渠道开挖程序和方式109

第四节 岩质边坡的稳定和开挖116

一、边坡变形破坏形式及影响因素116

二、边坡分类118

三、边坡稳定性分析120

四、不稳定岩坡的观测和开挖139

第四章 爆破设计143

第一节 常用爆破器材143

一、炸药143

二、起爆材料151

三、爆破用设备和仪器157

四、爆破观测用仪器设备159

第二节 一般钻爆设计161

一、设计要求161

二、浅孔爆破161

三、药壶爆破164

四、深孔爆破166

五、微差爆破178

六、掏槽爆破180

七、扇形爆破180

一、一般设计过程181

第三节 洞室爆破设计181

二、洞室爆破药包布置184

三、洞室爆破参数选择190

四、爆堆尺寸估算199

第四节 预裂爆破与光面爆破设计202

一、预裂爆破202

二、光面爆破211

三、东江拱坝坝基开挖预裂爆破施工实例211

破碎剂的应用218

一、建设物拆除爆破设计218

第五节 建筑物拆除爆破设计和无声218

二、无声破碎剂的应用228

第六节 水下爆破设计237

一、水下爆破类型237

二、裸露药包的投放方法239

三、水下钻孔方法239

四、炸药的选用和单位耗药量确定241

五、爆破参数确定243

六、装药、堵塞和起爆247

七、实例249

一、起爆方法253

第七节 起爆方法及电力起爆设计253

二、电力起爆设计254

第八节 爆破安全和测试258

一、爆破安全距离258

二、爆破地震效应的观测271

三、爆破对岩体破坏范围的观测274

第一节 选型配套原则和方法276

一、选型配套原则276

二、选型配套方法276

需要量计算276

第五章 石方开挖主要机械设备276

三、产量指标的确定277

第二节 机械设备选型和需用279

量计算279

一、凿岩穿孔机279

二、挖掘机286

三、装载机296

四、自卸汽车298

五、推土机301

一、凿岩穿孔机与挖掘机的配套304

第三节 机械设备配套计算304

二、汽车与挖掘机的配套307

第六章 施工布置310

第一节 弃渣场和出渣道路310

一、弃渣场规划310

二、出渣道路规划布置312

第二节 风、水、电供应和工区315

排水规划布置315

一、供风315

二、供水322

三、供电323

四、工区排水326

第三节 炸药库和加工房规划布置328

一、炸药库328

二、炸药加工房335

第四节 现场仓库、工棚及机械检修338

和停放规划338

二、基本资料341

一、编制疏浚工程施工组织设计的341

步骤和内容341

和基本资料341

第一节 疏浚工程施工组织设计步骤341

第七章 疏浚工程341

第二节 工程量计算和质量控制指标349

一、计算方法349

二、疏浚及吹填工程量计算350

三、质量控制指标353

第三节 挖泥船及配套船舶的选择354

一、挖泥船的选择及适用条件354

三、挖泥船生产率计算355

二、挖泥船主要技术性能及尺度355

四、辅助船舶的选型与配套359

第四节 挖泥船及辅助船舶的调遣362

一、调遣方式362

二、水路调遣对航道尺度的要求363

三、陆路调遣364

第五节 泥土处理及附属工程365

一、泥土处理方法365

二、陆上排泥区围堰366

三、排泥区退水口366

二、绞吸式挖泥船施工368

一、限制挖泥船施工的自然条件368

第六节 挖泥船常用的施工方法368

三、链斗式挖泥船施工372

四、耙吸式挖泥船施工372

五、抓斗式挖泥船施工374

六、铲扬式挖泥船施工375

第七节 施工进度377

一、挖泥船时间利用率377

二、影响挖泥船台班产量的主要因素377

三、挖泥船施工产量定额379

四、挖泥船及辅助设备综合参考指标380

第二节 设计依据、内容和步骤385

一、设计依据385

第五篇 地下工程施工385

第一节 地下工程施工特点385

第一章 概述385

二、设计内容386

三、设计步骤387

第二章 地下工程地质388

第一节 影响地下洞室安全的主要388

工程地质因素388

一、岩体结构388

二、地质构造395

三、地下水398

第二节 围岩分类401

一、水工技术规范中的围岩分类401

二、国家标准中的围岩分类405

三、普氏分类407

四、比耶涅夫斯基岩体地质力学分类408

五、巴顿分类409

六、水电地下工程围岩分类方法411

一、地应力421

第三节 围岩应力421

二、重分布应力423

三、地应力对围岩稳定的影响427

第四节 围岩压力429

一、变形压力429

二、松脱压力431

第三章 施工程序及方法436

第一节 施工程序436

一、工程分类436

二、地下工程施工程序和施工方案436

一、洞口工程地质特点和施工技术要求440

第二节 洞口施工440

三、新奥法施工440

二、洞口进洞方法445

三、水位以下的洞口施工445

第三节 平洞施工446

一、施工程序446

二、开挖方法447

第四节 竖井与斜井施工453

一、施工程序453

二、竖井施工方法453

三、斜井施工方法458

四、竖井与斜井施工的其它问题460

第五节 地下厂房施工461

一、施工特点与施工方法选择461

二、洞室群及交叉洞室岩体稳定463

三、厂房施工466

四、地下厂房施工程序468

第六节 施工支洞471

一、工作面与施工工期471

二、施工支洞布置、类型及选择473

三、施工平支洞断面选择与技术要求474

四、斜井及竖井支洞布置477

第七节 地下工程施工程序、施工483

方法规划实例483

第四章 钻孔爆破490

第一节 钻孔机械与工具选择490

一、钻孔机械490

二、钻孔机械生产率493

三、钻孔工具495

四、装药机械495

一、钻孔爆破基本参数496

第二节 平洞钻孔爆破方法496

二、掏槽方式499

三、预裂爆破与光面爆破503

四、隧洞钻孔爆破开挖实例505

第三节 大断面及特大断面洞室爆破505

一、深孔梯段爆破505

二、导洞领先时的扇形钻孔爆破511

第四节 竖井钻孔爆破512

一、导井钻孔爆破512

二、竖井扩大开挖时钻孔爆破515

二、地下工程爆破安全517

一、爆破振动效应与结构物的破坏标准517

第五节 爆破振动效应与爆破安全517

第五章 水下岩塞爆破521

第一节 水下岩塞爆破特点及其应用521

一、水下岩塞爆破的特点及要求521

二、水下岩塞爆破主要类型和适用范围521

三、岩塞爆破设计的基本资料521

第二节 岩塞及集渣坑设计523

一、岩塞位置及尺寸确定523

三、集渣坑的形式和尺寸确定525

二、岩渣处理方式选择525

第三节 岩塞爆破设计526

一、爆破方式选择526

二、洞室爆破设计527

三、排孔爆破设计530

四、洞室排孔爆破设计532

五、预裂爆破设计532

六、岩塞爆破振动效应532

七、电爆网路设计536

八、堵塞段设计537

二、集渣坑开挖538

一、施工程序538

第四节 岩塞爆破工程施工538

三、岩塞底部处理540

四、药室开挖540

五、排孔及预裂孔钻孔541

六、爆破试验541

七、观测准备542

八、装药542

九、堵塞作业544

十、起爆545

十一、岩塞爆破工程特性547

第六章 隧洞掘进机548

第一节 掘进机类型和应用548

一、掘进机主要类型548

二、掘进机在国外的应用548

三、掘进机在我国的应用548

四、部分掘进机技术特性552

五、掘进机适用范围553

一、影响掘进机施工进度主要因素554

二、掘进机施工进度参考指标554

第二节 掘进机施工进度估算554

三、岩性对掘进速度的影响555

四、地质构造对掘进速度的影响557

第三节 掘进机开挖隧洞经济分析558

和施工组织558

一、经济分析558

二、掘进机施工组织561

三、工程实例566

一、平洞出渣方式选择570

第一节 平洞出渣570

第七章 出渣570

二、平洞出渣设备选择571

三、平洞出渣挖装设备生产率计算573

四、出渣运输设备需要量计算575

五、道路和调车设施579

第二节 斜井出渣580

一、出渣方式及机械配套580

二、出渣设备及布置580

三、斜井出渣提升计算582

一、出渣方式及机械配套584

二、出渣设备及布置584

四、信号和安全措施584

第三节 竖井出渣584

三、信号和安全设施588

第八章 开挖作业循环589

第一节 作业循环的基本参数589

一、循环进尺589

二、作业循环时间590

第二节 开挖作业循环的编制592

一、开挖作业循环方式592

二、开挖作业循环实例592

一、围岩的稳定因素与支护作用598

第九章　安全支护598

第一节 支护设计原则598

二、工程类比设计方法600

第二节 锚杆支护603

一、锚杆在各类岩层中的应用603

二、锚杆种类及锚杆参数606

三、高边墙洞室及深槽的锚杆支护613

四、锚杆施工机械化616

第三节 喷混凝土支护616

一、喷混凝土的作用、类型及参数616

二、喷混凝土施工工艺622

第四节 预应力锚索支护626

一、丰满泄洪洞高边墙加固627

二、白山水电站地下厂房下游侧岩墙加固627

三、瑞典韦伊托水电站地下厂房加固627

四、意大利朗科瓦里格兰德电站629

地下厂房加固629

五、印度契比洛水电站地下厂房加固630

第五节 钢支撑和木支撑631

一、钢支撑631

二、木支撑635

一、新奥法简介636

第六节 新奥法施工636

二、新奥法的支护理论637

三、新奥法设计和施工642

四、新奥法的现场量测644

五、新奥法工程实例648

第十章 混凝土衬砌施工653

第一节 施工程序及分段、分块653

一、隧洞混凝土衬砌施工程序和分段、分块653

分段、分块654

三、地下厂房混凝土衬砌施工程序和654

和分段、分块654

二、竖井、斜井混凝土衬砌施工程序654

四、衬砌的接缝处理655

第二节 地下工程模板656

一、地下工程模板的特点和类型656

二、地下工程普通模板656

三、隧洞钢模台车658

四、滑动模板660

五、斜井拉模663

六、隧洞底拱拉模666

二、竖井、斜井和地下厂房钢筋施工667

第三节 地下工程钢筋施工667

一、隧洞钢筋施工667

第四节 混凝土浇筑668

一、隧洞混凝土浇筑668

二、竖井和斜井混凝土浇筑675

三、地下厂房混凝土浇筑677

第五节 其它混凝土衬砌方法677

一、预制混凝土衬砌677

二、预填骨料压浆混凝土680

一、预应力混凝土衬砌种类683

第六节 地下工程预应力混凝土衬砌683

二、预应力混凝土衬砌设计685

三、预应力混凝土衬砌施工690

四、观测技术及观测资料整理分析693

五、工程实例699

第十一章 不良地质地段施工700

第一节 不良地质地段地层特性700

一、松散结构地层700

二、非岩性的粘性土地层702

四、高应力和膨胀性地层703

三、非岩性的粒状土地层703

五、其它不良地质现象704

第二节 不良地质地段的超前探测706

一、超前探测的目的及方法706

二、大孔径水平钻孔超前探测707

三、超前导洞探测708

第三节 不良地质地段的施工709

一、不良地质条件下的一般施工方法709

二、超前支护710

三、灌浆与防水715

二、客观因素造成的塌方721

一、人为因素造成的塌方721

第一节 塌方类型721

第十二章 塌方预防及处理721

第二节 塌方预防724

一、塌方发生前的预兆724

二、预防塌方的一般方法724

三、在特殊不良岩层中施工预防726

塌方的方法726

一、处理原则727

二、塌方处理方法的选择727

第三节 塌方处理727

三、塌方处理实例730

第四节 塌方处理施工安全739

一、安全措施739

二、安全制度740

三、安全监视740

第十三章 通风、散烟与防尘741

第一节 通风防尘卫生标准及方式741

一、通风防尘卫生标准741

二、通风方式742

一、施工人员及爆破散烟所需风量744

第二节 通风量计算744

二、使用柴油机械时的通风量745

三、高海拔地区洞内所需风量修正746

四、竖井及地下厂房爆破所需风量746

五、洞、井内通风量确定748

第三节 通风设备的选择和布置748

一、通风设备748

二、风机工作风量751

三、风机工作风压753

五、风管与风机布置754

四、通风机选择754

第四节 防尘及其它756

一、防尘措施756

二、防噪音758

三、供电和照明759

第六篇 土石坝施工763

第一章 概述763

第一节 土石坝分类和施工特点763

一、土石坝分类763

二、土石坝施工特点763

二、设计内容提要764

一、设计依据764

第二节 土石坝施工组织设计的依据、764

内容和步骤764

三、设计步骤766

第二章 施工进度计划767

第一节 施工程序与控制进度767

一、施工程序767

二、施工阶段767

三、施工分期及控制性进度计划769

第二节 施工期拦洪和渡汛770

一、拦洪渡汛方式770

三、拦洪高程771

二、拦洪渡汛标准771

四、坝体渡汛临时断面设计772

第三节 施工强度分析和计算776

一、坝体工程量累积曲线的绘制776

二、施工天数的确定778

三、施工强度的确定781

第四节 施工方案选择785

一、施工方案内容及选择依据785

二、施工方案设计步骤785

三、施工方案比较786

一、编制原则787

第五节 施工进度计划编制787

二、编制方法788

第三章 筑坝材料791

第一节 筑坝材料选择791

一、筑坝材料的一般质量技术要求791

二、筑坝材料试验指标793

一、料场勘探的任务和要求800

二、料场勘探网点的布置800

第二节 料场勘探800

三、料场勘探方法802

四、料场勘探试验802

五、储量计算804

六、技术报告及图表805

第三节 筑坝材料现场试验805

一、调整土料含水量试验805

二、碾压试验810

三、掺料的掺合工艺试验820

一、料场规划原则824

第一节 料场规划原则与采运方式选择824

和料场布置824

第四章 筑坝材料的开采、加工824

二、开采方式825

三、运输方式826

第二节 筑坝材料开采827

一、开采前准备工作827

二、土料开采827

三、石料开采834

四、砂砾石料开采835

一、调整土料含水量836

第三节 筑坝材料加工836

五、造地还田836

二、掺合料加工839

三、超径料处理842

四、石料筛分分级842

五、反滤料加工844

第四节 料区平面布置845

一、料区布置原则845

二、开采工作面布置845

三、运输支线布置851

四、坝料加工场地布置855

五、弃料场地布置856

六、料区防洪和排水856

第五章 坝区平面布置859

第一节 坝区平面布置的内容、859

原则和步骤859

一、土坝区平面布置内容859

二、坝区平面布置一般原则859

三、坝区平面布置步骤859

一、汽车运输道路860

第二节 坝区运输线路860

二、铲运机运输道路871

三、带式输送机运输线路871

四、有轨运输线路873

第三节 坝料转运877

一、带式输送机汽车转料方式877

及转料设施升高877

二、机车-带式输送机转料方式879

三、机车-汽车转料方式883

第四节 坝区照明和供水884

一、施工照明884

四、坝料堆存884

二、坝区供水885

第六章 坝体施工方法890

第一节 坝基和岸坡处理890

一、处理内容、施工特点和程序890

二、开挖处理891

三、砂砾透水性坝基明挖截水槽施工893

第二节 土料防渗体施工896

一、坝面流水作业设计896

二、土料铺填898

三、土料压实900

四、土料填筑的辅助作业902

五、接合部位的施工903

第三节 沥青混凝土防渗体施工905

一、沥青混凝土防渗体施工方法905

分类及特点905

二、铺筑强度906

三、沥青混凝土原材料907

四、沥青混合料的制备909

五、沥青混凝土斜墙铺筑921

六、沥青混凝土心墙铺筑930

七、沥青混凝土防渗体施工质量检验936

八、技术经济指标936

第四节 混凝土防渗面板施工940

一、施工特点940

二、混凝土防渗面板施工分期及程序941

三、上游堆石坡面处理942

四、滑动模板施工的主要设备安装及布置942

五、混凝土浇筑945

六、施工实例946

第五节 反滤层施工948

一、施工方法及适用条件948

二、反滤料铺填950

三、反滤层压实952

第六节 坝壳料施工953

一、坝壳料铺填953

二、坝壳料压实955

三、软弱石料填筑957

四、接缝处理957

一、护坡类型及施工特点959

二、坝坡坡面修整959

第七节 护坡施工959

三、堆（砌）石护坡施工960

四、混凝土及钢筋混凝土护坡施工962

五、水泥土护坡施工962

六、沥青混凝土护坡施工963

七、草皮护坡施工966

第八节 负温下填筑和雨季填筑966

一、负温下填筑966

第九节 土石坝的扩建与加高970

一、扩建加高的一般形式及施工特点970

二、雨季填筑970

二、施工技术要求与技术措施971

第七章 主要施工机械选择与973

需要量计算973

第一节 施工机械选择原则和方法973

一、常用施工机械973

一、选择施工机械原则979

三、施工机械选择步骤和方法980

第二节 生产率计算987

一、生产率计算方法与要素987

二、各类施工机械生产率计算990

一、车辆选型与需要量计算1005

第三节 与挖掘机配套的汽车1005

需要量计算1005

二、用排队理论方法确定最经济的车辆数1008

三、备用车辆数确定1011

第八章 定向爆破堆石坝1012

第一节 定向爆破堆石坝技术条件1012

一、定向爆破堆石坝分类1012

二、定向爆破堆石坝主要特点1013

三、定向爆破堆石坝坝址技术条件1013

二、设计所需资料1014

三、定向技术1014

一、设计原则1014

第二节 定向爆破方案设计1014

四、基本方案选择1016

五、药包布置1018

六、装药量计算及其参数选择1024

七、爆破漏斗与爆破方量1029

八、抛掷堆积计算1033

九、爆破作用的工程安全1035

十、爆堆体技术特性1038

一、药室导洞1041

第三节 定向爆破施工设计1041

二、装药及堵塞设计1044

三、起爆网路设计1048

四、大爆破施工安全1053

五、大爆破的施工组织1055

第四节 定向爆破堆石坝枢纽工程1057

设计特点1057

一、关于水工建筑物设计1057

二、施工导流、施工进度和施工布置1060

三、定向爆破筑坝实例1062

一、水坠坝分类1066

第一节 水坠坝的分类及技术要求1066

第九章 水坠坝施工1066

二、土料技术要求1067

三、坝体施工技术要求1070

第二节 施工准备1072

一、冲填用水的积蓄1072

二、冲填机械选择1072

三、坝基处理1074

四、施工导流与渡汛1075

五、施工组织1076

一、施工场地布置1078

第三节 水坠坝施工技术1078

二、料场开采1080

三、均质坝施工技术1081

四、非均质坝施工技术1083

五、施工质量控制与检查1086

六、施工期观测1088

七、施工安全1091

第四节 工程实例1092

一、上刘家黄土均质水坠坝1092

二、茂化风化残积土分选冲填水坠坝1095

一、施工特点1098

二、施工组织设计的主要内容1098

第十章 浆砌石坝1098

第一节 施工组织设计主要内容1098

三、施工程序1099

第二节 石料开采、运输与场地布置1099

一、石料开采和加工1099

二、石料运输1101

三、场地布置1101

一、常用的胶结材料1103

第三节 胶结材料1103

二、配合比选择1105

第四节 坝体砌筑1113

一、坝体砌筑的一般规定和要求1113

二、坝体砌筑1115

三、特殊部位砌筑1118

四、冬、夏季和雨天施工1119

第五节 混凝土防渗体及溢流面施工1120

一、防渗体施工一般要求1120

二、混凝土防渗面板1121

三、混凝土防渗心墙1124

四、混凝土溢流面滑模施工1126

第六节 砌石坝施工技术经济指标1127

一、砌石坝施工年平均强度1127

二、砌石坝施工综合工效1127

三、砌石坝施工砌筑作业工效及劳力组合1129

四、贵州省砌石坝施工砌筑作业1129

技术经济指标1129

五、山东省部分地区执行的综合定额1130

六、广东省云霄砌石坝施工综合定额1130

技术经济指标1131

七、四川省红旗砌石坝综合1131

附录Ⅰ 土石坝原型观测1132

仪器与埋设1132

一、现测仪器1132

二、仪器的埋设与观测1139

三、观测资料的整理与分析1143

附录Ⅱ 施工质量控制1144

一、质量控制的主要依据1144

二、质量控制的内容1144

三、压实质量现场检验1146

四、检验资料统计分析1149

附录Ⅲ 国内外土石坝施工1159

技术资料1159

一、国内部分土石坝施工技术资料1159

二、国外部分土石坝施工技术资料1159

三、部分土石坝及土石方工程施工1159

统计及定额资料1159

常用公制单位与法定计量单位1180

换算关系1180

各篇主编单位、主编人、审订人1181