接触网基坑开挖技术教程一. 土壤的基本知识和铁路线路常识、土壤的基本知识土壤是很复杂的，不同的土质具有不同的建筑性质。学习土壤的基本知识，对于进行接 触网工程的下部施工是很有必要的。1. 土壤和岩石的分类工程上按土壤的外观分成六类：(1) 松土：用铁锹稍用力就能将锹头全部插入的土壤。包括松散的水分不大的各色粘土、 砂粘土和各色粗细砂土、砂夹石等。(2) 普通土：用力蹬铁锹才能将锹头全部插入的土壤。包括水分较大的各色粘土和密实 的砂粘土、干燥黄土、碎石夹土等。(3) 硬土：必须用镐先刨过后才能用铁锹挖的土壤。包括各色硬粘土、大石块夹土、密 实的硬黄土和风化的砂石等。(4) 软石：需用十字镐才能刨动，但刨掉的不多，部分需用爆破法开挖。包括各种顽石、 风化粗砂岩、硬质风化页岩(比坚石还硬的一种石头)和较软的石灰岩等。(5) 次坚石：必须用爆破法开挖。包括页岩、砂岩、石灰岩及石英岩等。(6) 坚石：人工打眼困难，须用风枪打眼，用爆破法开挖。包括密实的石灰岩、大理石、 粗粒花岗岩等。由于接触网施工是在已修好的路基上进行的，而且路基是经过夯实的，因此，接触网施 工中经常遇到的是硬土、软石、次坚石和坚石。2. 土壤的承压力接触悬挂的荷载通过支持装置传给支柱和基础，支柱和基础又把这一荷载连同占们本身 的荷载传给大地。支柱和基础对土壤的作用力和倾覆力矩被；上壤的反作用力和抗倾覆力矩 所平衡，支柱和基础处于稳定状态。支柱和基础的稳定决定于基础类型，而：1：壤的唾爪 力是决定基础的主要依据。土壤的承压力就是单位面积上土壤承受的压力，单位为Pa。一 般工程上，使土壤正常工作面不发生破坏的承压力，称之为土壤的允许承压力。土壤的允许 承压力不仅与土壤的种类有关，也与土壤的物理状态有关。比如密实的砂土比松散的砂土承 压力大；而粘土在潮湿的情况下，由坚硬状态变为流动状态，承压力大大下降。通常情况下， 普通土、硬土的允许承压力在0.10.3MPa之间，而软石类在0.3MPa以上。土壤的允许承 压力是根据实验测定的。工程中，除采用允许承压力表示土壤的工作性质外，还常采用土壤的安息角来表示。土 壤的安息角就是：在散粒土壤自然堆积时，堆积土壤斜坡不再增大时，这个斜坡与水平面的 夹角叫做土壤的安息角。、铁路线路常识铁路线路是列车运行的基础。在接触网工程建设中一个最基本的要求就是要确保铁路线 路的稳固，因此，进行接触网土石方工程施工必须了解铁路线路的构造。铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结构。图32所示是铁路 线路横断面示意图。1 .路基路基按断面填挖形式分为路堤、路堑、半堤半堑和不挖不填路基等。(1) 路堤；由地面填筑而成的路基。横断面是由路基本体、护道、取土坑或排水沟所组成，如图33所示。(2) 路堑：由地面向下开挖而成的路基。其横断面是由路堑、侧沟、截水沟等组成，如 图34所示。(3) 半堤半堑：由半个路堤和半个路堑组成的路基，如图35所示。3-5半堰半轼路屋示童图(4) 不挖不填：路基面高度与原地面高度差不多, 只将原地面稍加乎整，两侧开挖排水沟即修筑成不 挖不填路基，如图36所示。路基顶面两边缘之间的距离为路基顶面宽度。HJ 36 不扭4蛾耕崛祸盘图为了满足铺设轨道材料以及线路维修、运营的需要，路基顶面必须有足够的宽度。路基顶面宽度是根据铁路等级、轨道类型和土质情况确定的。路基两侧必须筑成具有一定坡度的边坡，以保持路基稳固。路基边坡的坡度(坡度用竖、 横尺寸的比例表示)，应根据土质、水文及路基高度等情况来确定。路基面无道碴覆盖部分称为路肩。路肩的作用是：防止道碴散落到边坡上，保持道床完 整；用于设置线路标志和行车信号；便于养护工作中堆放材料、工具及人员行走；“电化” 改造设置接触网支柱等。路肩宽度根据铁路等级和行车条件有所不同，如I、II级铁路的路 堤其路肩宽度不小于0. 6m,路堑的路肩宽度不小于0. 4m。2. 路基的排水设施水是路基的大敌。路基的排水设施有地面上的排水设施和地面下的排水设施两种。地面 上的排水设施在路堤地段为排水沟或挖通的取土坑；在路堑地段为侧沟、截水沟。地面 下的排水设施有排水沟、渗沟等。在接触网施工中，尤其是基坑开挖时，要注意保护排水设 施，确保其畅通。3. 道床道床就是路基上面铺设的石碴。道床的主要功用是：稳固轨枕以稳定轨道；缓和轨枕传 来的力并把力均匀地传递到路基顶面上：排除线路积水。因此，道碴材料应当坚硬、稳定、 富有弹性，并有利于排水。道床铺设主要包括道床厚度、顶面宽度及边坡坡度三个尺寸的要求。道床厚度是指轨枕 底至路基面的高度，轨道类型不同，道床厚度不同，道床厚度一般为200300m m。道床顶 面应有足够的宽度，一般线路上木枕地段为3. 0m,混凝土轨枕地段为3. 1 m,对于曲线 半径小于600m的曲线区段，曲线外侧应加宽0. 15m。为防止道床边塌落，一般线路的道 床两侧设有坡度为1： 1. 75的边坡。在接触网基坑开挖施工时，应注意不要将弃土混入道碴中，同时尽量保持道床的完整。二. 接触网基坑开挖基本要求接触网基坑分为钢筋混凝土支柱坑、基础坑和拉线坑。人工开挖基坑时，应注意以下事项：(1) 在开挖过程中，发现地下埋设物，不能自行处理时，应立即停止工作，并与有关单 位联系处理。同一组软(硬)横跨的两坑宜同时开挖。(2) 在开挖过程中，如果必须移动坑位时，可按设计跨距允许偏差+1m、2m进行调整， 调整后的跨距不得大于设计允许最大跨距。调整软(硬)横跨支柱基坑时，同一组软(硬)横跨支柱基坑应相应位移，单开道岔的标准 定位支柱位置应符合设计要求。(3) 基坑大小以能保证支柱安装或基础浇制为原则，需安装横卧板、底板的支柱，基坑 断面尺寸应适当加大，基坑深度应符合支柱(基础)埋深的要求。(4) 基坑开挖过程中，必须保证线路路基的稳定，保证行车安全。不准将弃土污染道碴。 位于水沟中或水沟沿上的基坑，应及时立杆或浇注基础，回填、疏通水沟。被破坏的水沟不 能恢复原样时，应改移侧沟保证水沟畅通。(5) 坑边不得放置重物或工具，以免落下伤人，坑下工作人员必须戴好安全帽。(6) 为防止道碴塌落，在坑口四周用木板挡住道碴，火车通过时坑下工作人员应提前上 坑，坑口堆土量不可过多，应随时移土，以免对坑壁压力过大塌落伤人。(7) 应随时检查坑形有无倾斜走形，并及时加以纠正。(8) 在土质松软、碎石和填方的基坑或有流砂产生的基坑，开挖时应设置防护板，防护 板与坑壁间不应有空隙，挖坑深度超过1m时，应随基坑的挖深将防护板打下直至基坑底部， 且防护板用木撑撑紧。(9) 对于侧限较小的支柱基坑，坑边距线路很近，为保证开挖期间行车和施工的安全， 可采用吊轨防护，即在坑侧的枕木头上放置两根小面朝上的钢轨(长度一般不小于4m),再 在两轨间倒放一根钢轨，最后用夹板和螺栓固定在枕木头上。(10) 为了保证行车安全，接触网基坑挖好后，暴露时间应尽量缩短，一般不超过一昼夜， 特别是雨天更要加强对基坑的巡视检查。为了统一使用防护板，一般钢筋混凝土柱常采用套板，即统一了坑形，也便于防护板的 回收，如图4 一 1 一 5所示。套板一般为30mm厚、20mm 宽，制成1. 5X1. 2m的木框， 每200nun下一层，注意木框结合 处要互相抵紧、方框的长、宽边 固定方式要交替使用。在流砂地带开挖基坑时，米 用混凝土预制井圈做防护。开挖 时，要注意四周均匀取土，使圈均匀下沉，沉下一层再加一层，如图4一 1 一 6所示。坚石地带的基坑必须用爆破法开挖，由受过专门训练的炮工操作，且必须做好防护工作。 爆破后应检查铁路有无损坏或妨碍行车的物体，要保证铁路及通信线路畅通，若出现瞎炮必 须由炮工处理。三. 基坑开挖工艺(一)开挖准备1. 确认坑口测量标记，复核辅助桩侧面限界2. 清理坑口周围环境，排除障碍物；3. 设置预防道碴落入坑口的防碴挡板；复核坑口尺寸；4. 确定排土地点，采取防止道碴污染及排水沟堵塞的措施；5. 根据施工技术部门提供的调查资料，初步确认地下埋设物的路径及埋深，准备防护 措施和材料；6. 初步确认土质软硬程度，采取合理的基坑防护措施，准备足够的防护材料；7. 施工工具准备及劳动组织。(二)基坑开挖方法及基坑防护措施根据我国电气化铁路接触网工程特点，结合我国的实际情况，接触网基坑开挖作业仍以 人工开挖为主。人工开挖具有施工方便、不需占用线路、施工工具简单、成本低等优点。对Itl 3-12桃杆排上示用宙于不同土质基坑采用不同的具体开挖方法。1. 硬土质类基坑开挖硬土质类基坑使用十字镐、铁锹开挖。这类土 质自身结合力强，除雨季不会塌方，基坑开挖不需 采取基坑防护措施。挖坑时，按照坑位测量标记，沿坑口先用镐将 地面刨开，再用铁锹将松土铲去。开挖过程中，锹 镐配合交替使用，每用镐刨松一层，就用铁锹清理 一次，弃土远离坑口 0. 6m以外，但不易过远。当坑深小于1. 5m时，可由坑内人员直接排土；坑深超过1. 5m时(此时坑内直接排土困难), 由坑上人员用吊篮提土或采用挑杆排土法，如图312所示。开挖过程中，随时检查基坑限界，修整坑壁，坑底尺寸应与坑口尺寸保持一致。当坑口弃土堆积过多时，坑上人员应进行清理，注意不要让弃土 1昆入道碴，并做好排水疏通工作。基坑挖好后，坑下人员将坑底整平夯实。2. 碎石类基坑开挖碎石类基坑开挖一般采用局部支撑防护板的办法，来加强坑壁的稳定性。基坑开挖方法与硬土质类基坑基本相同，在保证行车安全的前提下，坑口宜适当加大。 防护板一般用30mm厚、200mm宽的木板制成，常用松木或硬杂木，被腐蚀及破裂多 节的木材不得使用。防护板安装步骤及方法如下：(1) 根据基坑大小等情况预制防护板；(2) 修理坑壁，使之易于安装防护板；(3) 每挖下200mm就安装一层，形成一层方框套板 要互相错开，交替使用，如图313、图314所示。0 313防护板安装时应注意四框结合处要挤紧，并在防护板与坑壁的间隙处填满土挤紧，以加 强防护板的稳固性。每下几层防护板之后，就要复核一下基坑限界，防护板的安装位置应能满足立杆要求。 在开挖过程中，应随时检查支撑结构的状态，如支撑是否变形、开裂及受力情况等。对 于过度受力或变形的应预先加固，加固的方法是打紧受力较小部分的楔子、增加立木及横撑3. 流沙、高水位类基坑的开挖流沙、高水位类基坑采用局部支撑防护板的施工方法已不适宜，它不仅浪费大量木材， 而且施工进度也缓慢，又不安全。此类基坑目前一般采用混凝土防护圈作基坑防护进行基坑 开挖。混凝土防护圈规格：内径1480mm、壁厚60mm、高度400mm。采用混凝土防护圈作基坑防护，进行流沙、高水位类基坑开挖的施工方法类似沉井法。 首先将防护圈安放在基坑位置，防护圈中心应与支柱中心重合。在防护圈里边均匀取土，使 其随挖随沉。防护圈借自重不能下沉时，可在其上面均匀地增加负荷，使其均匀下沉。沉下 一层，就再加一层直到坑深符合规定要求为止。在下沉过程中，发现倾斜、位移要及时 纠正，校正的方法是采用取土法或增加负荷法。校正倾斜：在下沉较慢侧多挖土或在顶面增加负荷，也可用增加负荷与挖土同时进行的 方法。校正位移：可先偏挖土使防护圈倾斜，然后均匀取土，使防护圈沿倾斜方向沉至正确位 置时，再校正防护圈倾斜。4. 石质基坑开挖石质基坑采用爆破法开挖。采用爆破法开挖基坑前，应首先与车站联系，取得准许爆破 作业手续。石质基坑开挖的主要作业程序是：打眼一爆破一开挖。（1）打眼。打眼的方法有人工打眼和机械打眼两种。施工中