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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

第二节 设计步骤和内容 4

一、设计步骤 4

二、设计内容 4

第三节 设计依据和所需资料 6

一、设计依据和基本资料 6

二、其他基本参考资料 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 4

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

第三节 洞室爆破设计 181

一、一般设计过程 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

第五节 建筑物拆除爆破设计和无声破碎剂的应用 218

一、建设物拆除爆破设计 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

第七节 起爆方法及电力起爆设计 253

一、起爆方法 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

第五章 石方开挖主要机械设备需要量计算 276

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

三、产量指标的确定 277

第二节 机械设备选型和需用量计算 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

第三节 机械设备配套计算 304

一、凿岩穿孔机与挖掘机的配套 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、工棚及机械检修和停放规划 338

第七章 疏浚工程 341

第一节 疏浚工程施工组织设计步骤和基本资料 341

一、编制疏浚工程施工组织设计的步骤和内容 341

二、基本资料 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

二、挖泥船主要技术性能及尺度 355

三、挖泥船生产率计算 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

第六节 挖泥船常用的施工方法 368

一、限制挖泥船施工的自然条件 368

二、绞吸式挖泥船施工 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

第五篇 地下工程施工 385

第一章 概述 385

第一节 地下工程施工特点 385

第二节 设计依据、内容和步骤 385

一、设计依据 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

第三节 围岩应力 421

一、地应力 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

三、新奥法施工 440

第二节 洞口施工 440

一、洞口工程地质特点和施工技术要求 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

第二节 平洞钻孔爆破方法 496

一、钻孔爆破基本参数 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

第五节 爆破振动效应与爆破安全 517

一、爆破振动效应与结构物的破坏标准 517

二、地下工程爆破安全 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

二、岩渣处理方式选择 525

三、集渣坑的形式和尺寸确定 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

第四节 岩塞爆破工程施工 538

一、施工程序 538

二、集渣坑开挖 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

第二节 掘进机施工进度估算 554

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

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

第七章 出渣 570

第一节 平洞出渣 570

一、平洞出渣方式选择 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

四、信号和安全措施 584

第三节 竖井出渣 584

一、出渣方式及机械配套 584

二、出渣设备及布置 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

第九章 安全支护 598

第一节 支护设计原则 598

一、围岩的稳定因素与支护作用 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

第六节 新奥法施工 636

一、新奥法简介 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

二、竖井、斜井混凝土衬砌施工程序和分段、分块 654

三、地下厂房混凝土衬砌施工程序和分段、分块 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

第三节 地下工程钢筋施工 667

一、隧洞钢筋施工 667

二、竖井、斜井和地下厂房钢筋施工 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

第六节 地下工程预应力混凝土衬砌 683

一、预应力混凝土衬砌种类 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

三、非岩性的粒状土地层 703

四、高应力和膨胀性地层 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

第十二章 塌方预防及处理 721

第一节 塌方类型 721

一、人为因素造成的塌方 721

二、客观因素造成的塌方 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塌方的方法 726

第三节 塌方处理 727

一、处理原则 727

二、塌方处理方法的选择 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

第二节 通风量计算 744

一、施工人员及爆破散烟所需风量 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

四、通风机选择 754

五、风管与风机布置 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

第二节 土石坝施工组织设计的依据、内容和步骤 764

一、设计依据 764

二、设计内容提要 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

二、拦洪渡汛标准 771

三、拦洪高程 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

第五节 施工进度计划编制 787

一、编制原则 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

第二节 料场勘探 800

一、料场勘探的任务和要求 800

二、料场勘探网点的布置 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

第四章 筑坝材料的开采、加工和料场布置 824

第一节 料场规划原则与采运方式选择 824

一、料场规划原则 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

五、造地还田 836

第三节 筑坝材料加工 836

一、调整土料含水量 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、原则和步骤 859

一、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

第二节 坝区运输线路 860

一、汽车运输道路 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

四、坝料堆存 884

第四节 坝区照明和供水 884

一、施工照明 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

第七节 护坡施工 959

一、护坡类型及施工特点 959

二、坝坡坡面修整 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

二、雨季填筑 970

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、施工技术要求与技术措施 971

第七章 主要施工机械选择与需要量计算 973

第一节 施工机械选择原则和方法 973

一、常用施工机械 973

二、选择施工机械原则二 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

第三节 与挖掘机配套的汽车需要量计算 1005

一、车辆选型与需要量计算 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

第二节 定向爆破方案设计 1014

一、设计原则 1014

二、设计所需资料 1014

三、定向技术 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

第三节 定向爆破施工设计 1041

一、药室导洞 1011

二、装药及堵塞设计 1041

三、起爆网路设计 1018

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

第九章 水坠坝施工 1066

第一节 水坠坝的分类及技术要求 1066

一、水坠坝分类 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

第三节 水坠坝施工技术 1078

一、施工场地布置 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、上刘家川黄土均质水坠坝 1092

二、茂化风化残积土分选冲填水坠坝 1095

第十章 浆砌石坝 1098

第一节 施工组织设计主要内容 1098

一、施工特点 1098

二、施工组织设计的主要内容 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

第三节 胶结材料 1103

一、常用的胶结材料 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

七、四川省红旗砌石坝综合技术经济指标 1131

附录Ⅰ 土石坝原型观测仪器与埋设 1132

一、观测仪器 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统计及定额资料 1159

常用公制单位与法定计量单位换算关系 1180

各篇主编单位、主编人、审订人 1181