石方工程讲义(罗工资料).doc

1、石方开挖工程单价(一) 概述石方开挖工程包括建筑物、构筑物的石方开挖、运输等内容。石方开挖工程单价的编制,应首先确定建筑物各施工部位的岩石级别、开挖、运输方法、采用的机械设备及运输距离,按照概算定额计算工程单价。(1) 根据现行水利建筑工程概算定额,石方工程的项目划分如下:1) 一般石方开挖：明挖工程中底宽超过 7m 的沟槽石方 ,上口面积大于160m2 的坑挖石方,以及倾角(与水平面成的角度) 小于或等于 20。并垂直于设计开挖面的平均厚度大于 5m 的坡面石方开挖。如岸边开敞式溢洪道、渠道进水口、护坦、海漫等石方开挖工程。2)一般坡面石方开挖：是指设计倾角大于 20。垂直于设计面的平均厚度

2、小于或等于 5m 的石方开挖工程。3)沟槽石方开挖:是指底宽小于或等于 7m,两侧呈垂直或有边坡的条形石方开挖工程,如渠道、截水槽、排水沟等。4坡面沟槽石方开挖:是指槽底轴线与水平夹角大于 20。的沟槽石方开挖。5坑石方开挖:是指上口面积小于或等于 160m2 时,深度小于或等于上口短边长度或直径的石方开挖工程,如机座、集水坑、墩柱基础开挖等。6）基础石方开挖：综合了坡面和底部石方开挖,适用于不同开挖深度的基础石方开挖工程,如混凝土坝、水闸、厂房、溢流堪、消力池等基础石方开挖工程。7基础坡面石方开挖：是指设计倾角大于 20。 、垂直于设计面的平均厚度小于或等于 5m 的坡面基础石方开挖工程,如

3、建造在岩基上的水闸等两岸边坡石方开挖。8洞井石方开挖:是指平洞、斜井、竖井等项目。平洞石方是指水平夹角小于或等于 6。的洞挖工程;斜井石方是指水平夹角为 6。至 75。的洞挖工程,竖井石方是指水平夹角大于 75。,上口面积大于 5m2,深度大于上口短边长度或直径的洞挖工程,如调压井、闸门井等。9地下厂房石方开挖 z 是指地下厂房或窑洞式厂房石方开挖工程。一般石方开挖和一般坡面石方开挖的主要区别,是设计倾角的大小和开挖平均厚度。坡面一般石方开挖适用于设计倾角在 20。以上,且开挖的平均厚度在 5m 以内; 若设计倾角小于 20。或者倾角虽大于 20。,但开挖平均厚度大于 5m 的,则属一般石方开

4、挖。石方工程中,石方开挖、出碴均以自然方为计量单位。2石方开挖施工方法。按施工条件分为明挖石方和暗挖石方两大类。按施工方法可分为人工打孔、钻孔爆破及掘进机开挖三种。 。1）人工打孔:该法耗工费时,适用于有特殊要求的开挖部位。2)钻孔爆破法:钻爆法是一种传统的石方开挖方法, 在水利工程应用十分广泛。开挖方法有浅孔爆破法、深孔爆破法、洞室爆破法和控制爆破法(定向、光面、预裂、静态爆破等)。3掘进机开挖:掘进机是一种新型的开挖专用设备 ,与传统的钻孔爆破法的区别是掘进机改钻孔爆破为对岩石进行纯机械的切割或挤压破碎,并使掘进与出渣、支护等作业能平行连续地进行,施工安全、工效较高。目前该法已在隧洞开挖中

5、使用。水利工程石方量大、开挖集中,且要求岩基完整,一般采用分层开挖,预留保护层,浅孔爆破,尽可能在开挖边界进行预裂爆破。(2) 石方开挖的主要机械。石方开挖的钻孔机械通常分为凿岩机和穿孔机两大类。1)凿岩机 :按照工作动力分为风动凿岩机有；手持式风钻、气腿式风钻、向上式风钻、导轨式风钻等。液压凿岩机有:：液压导轨式凿岩机等。电动凿岩机有：手持式电动凿岩机、气腿式电动凿岩机等。.内燃凿岩机有：手持式内燃凿岩机等。凿岩台车有：轮胎式凿岩台车、履带式凿岩台车等。,适用于钻凿小孔径炮孔。2)穿孔机： 潜孔钻有:80 型、100 型、150 型等。.回转钻机(履带式) 有 z KZ120、YCZ 一 7

6、6 等。.牙轮钻机(履带式) 有:KHY 一 200、KY 一 250C 等。适用于钻凿较大孔径炮孔。(4)石方开挖爆破材料1) 炸药。定额中的炸药代表型号规格：一般石方开挖,按规 2#岩石铵梯炸药选用;边坡、槽、坑、基础石方开挖按规 2#岩石镀梯炸药和 4#抗水岩石镀梯炸药各半选用;平洞、斜井、竖井、地下厂房石方开挖按 4#抗水岩石铵梯炸药选用。2) 起爆材料。用于石方开挖中的起爆材料有导爆索、塑料导爆管、雷管、导火线等。(二) 石方开挖单价2) 石方开挖可分为明挖(如:一般石方开挖、基础石方开挖等露天开挖 )和暗挖(如:洞井石方开挖、地下厂房石方开挖)两种,要根据不同的岩石级别、工程部位、

7、施工方法来分项。如大坝基础石方开挖,可按覆盖层开挖、坡面石方开挖、基础石方开挖等分项。3) 石方开挖单价一般包含了钻孔、爆破、撬移、解小、翻渣、清面、修整断面、安全处理、挖排水沟坑等工作内容。1. 影响石方开挖工效的因素(1)岩石级别。岩石的别越高,其强度越高,钻孔的阻力越大,工效越低。岩石的级越高,对爆破的抵抗力也越大,所需的炸药也越多。所以岩石级别是影响开挖工效的主要因素之一。（2）计对开挖形状及开挖面的要求。设计对有形状要求的眩,如沟、槽、坑、洞、井等,其爆破系数(每 m2 工作面上的孔数 )较没有形状要求的一般石方开挖要大得多,对于小断面汗挖尤甚。爆破系数越大,爆破效率越低,耗用爆破器

8、材(炸、雷管、导线)也越多。设计对开挖面有要求(如设计对建基面的损伤限制,对开挖平整度等)时,为了满足这些要求,对钻孔、爆破、清理等工必须在施工方法和施工工艺上采取措施。例如：为了限制爆破建基面的损伤,往往在建基面以上设置一定厚度的保护层,保层开挖一般多采用浅孔小炮,爆破系数很高,爆破效率很低,有甚至不允许放炮,采用人工开挖。例如有的为了满足开挖面平度的要求,需在开挖面进行专门的预裂爆破。所以设计对开挖形状及开挖面的要求,也是影响开挖工效的要因素之一。因此,石方开挖定额大多按开挖形状及部位分节,节再按岩石级别分子目。2.编制石方开挖工程概(估)算单价应遵循的原则1)根据地质提供的岩石名称、外形

9、特征、颗粒组成、饱和极忧压强度、可钻性等地勘资料,合理确定岩石级别。2)严格按设计开挖断面尺寸、开挖与出碴方式、运输距离等,确套用相应定额子目,编制单价时不得任意调整定额水平和扩技术条件,以维护定额的严肃性。2. 使用现行概算定额编制概(估)算单价时应注意的问题:1）石方开挖定额,均已按各部位的不同要求,根据规范的规定 ,分别按一定比例考虑了底部保护层、坡面保护层开挖、预裂爆破、光面爆破等因素,编制单价时不再调整。保护层石方开挖,是指设计不允许破坏岩石结构的石方开挖,如坝基、坝肩、消能坑等与岩基连接部分石方开挖。保护层开挖分底部保护层开挖和坡面保护层开挖,当自然地面与水平面的倾角20。时,为底

10、部保护层开挖;自然地面倾角20 。时,为坡面保护层开挖。保护层开挖需用浅孔小炮。2）基础石方和坡面石方开挖定额应根据设计开挖线的垂直平均深度选用;明挖石方定额中的开挖定额梯段高度是综合考虑的,使用定额时无须调整。3）石方开挖定额中所列的“合金钻头“是指风钻(手持式、气腿式 )用的钻头,“钻头,指液压履带钻或液压凿岩台车用的钻头。合金钻头数量,包括重复使用的次数在内,因此要把修磨费计入材料预算价格。 。4）岩石级别调整系数:如实际施工中遇到高于 XIV 级岩石时,可按相应定额中的XIE 一 XN 级岩石开采定额,乘表 3-26 系数进行调整。表 326 高于 XIV 级岩石级别时定额调整系数表系

11、数项目|人工| 材料|机械风钻为主各节定额14130:|1.10|140 潜孔钻为主各节定额|1.20|1.10|130 液压多臂钻为主各节定额|1.15|1.10|1.155)石方开挖定额的计量,应按工程设计开挖的几何轮廓尺寸计算,根据施工技术规范规定允许的超挖量及必要的施工附加量所消耗的人工、材料、机械的数量和费用等均已计入概算定额。6）洞挖石方定额中的通风机台时量是按一个工作面长度400m 以内考虑,如超过 400m,应按表 3-27 所列系数(用插入法计算)进行调整。7关于超挖量和施工附加量:定额中的超挖量：由于岩石开挖具有一定的不规则性,实际开挖出的断面很难完全与设计开挖断面一致,而

12、施工规范又不允许欠挖,为保证达到设计开挖断面,就存在实际开挖断面大于设计开挖断面的情况,这超出设计开挖断面的工程量称为超挖量。定额中超挖量是按水利部 SL47 一 94水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范和水电部 SDJ212-83水工建筑物地下工程开挖施工技术规范 规定的范围确定的。根据规定,定额中的超挖量)是按如下标准控制的,即:明挖；平面=20cm;边坡：高度 815m,30cm;高度 1630m,50cm; 洞挖：20cm。超挖量与设计开挖工程量的比值即为超挖百分率,断面越小,超挖百分率越大。定额中的施工附加量:指为满足施工需要而必须额外增加的工作量 ,主要包括：.因洞井开挖断面小,

13、运输不方便,需扩大洞井尺寸而增加的工程量。.在放炮时,施工人员及设备需要有躲藏的地方而增加的工程量。因工具存放,而需要挖洞而增加的工程量。因隧洞照明,而需要存放照明设备而扩大断面所需增加的工程量。需设置临时的排水沟。.因洞长在洞内需专放变压器而增加的工程量。施工附加量因建筑物的类别及形式而异,如小断面隧洞施工附加量大,而大断面隧洞的施工附加量相对来说则很小,具体计算时,应根据实际资料进行分析确定。施工附加量与设计断面工程量的比值称为施工附加量百分率,一般为 5%10%。8）石方工程定额中的人工主要包括：风钻人工；爆破人工(炮工) ：加工炸药、运输、装药、放炮、检查翻碴、清理人工;移风管、拉电缆

14、;修整断面人工(一般石方不计);安全工(安全检查、撬顶人工)修洗钻工(风钻使用后的清洗)零星用工：值班,挖排水沟,搭拆简易脚手架、小马道挖炮泥、搬运回收钢纤等。9）石方开挖定额中的其他(零星)材料费:石方开挖定额中的其他(零星)材料费指除定额中已列示的炸药、雷管、导电(火)线、导爆管索 、钻头以外的零星材料,包括:脚手架、排架、操作平台、棚架、漏斗等的搭拆摊销 ,冲击器、钻杆、空心钢的摊销费,炮泥、燃香、火柴等次要材料费;其他材料费按占主材费的百分数计算,零星材料费按占人工费、机械费之和的百分数计算。10石方开挖定额中的其他机械费：定额中的机械指完成该定额子目工作内容所需的机械消耗量,由主要机

15、械和次要机械组成,主要机械以台组时表示,次要机械以其他机械费的形式出现,其他机械费按占主要机械的百分数表示。其他机械费指风钻施工中的修钎设备、用于场内运输的载重汽车及数量不大的一些零星机械等。(三) 石方运输单价1. 石方运输机械1挖掘装载机械:挖掘机:水利工程开挖爆破石碴或软岩开挖常用单斗正铲挖掘机,有些施工项目也使用反铲、拉铲或抓斗挖掘机。装载机:装载机是应用较广泛的一种挖装机械,与挖掘机比较 ,它不仅能挖、装,而且能作集碴、推运、平整、起重和牵引等多种作业,具有生产效率高、适用性强、行动灵活等优点。2)运输机械：石方开挖施工中,运输机械主要是使用自卸汽车,使用最多的是矿山型自卸汽车,应选

16、择越野性能好,爬坡能力强,变速快,重心低,转弯半径小,性能稳定的车型。V 型斗车、电瓶车、手扶拖拉机、架子车等 ,多用于洞径较小的地下工程开挖。3)辅助机械：石方运输中,多用推土机作为辅助机械,用于集结石碴,便于挖装运输。2.定额中机械配备的原则现行概算定额在机械配备中主要考虑以下原则1) 挖装运输定额中是按挖掘机等汽车考虑的。2) 定额中汽车吨位的利用率 84%88%。3) 定额中的推土机是作为辅助机械,基本按两台挖掘机或装载机配一台推土机考虑。4) 机下人员的配备是用于拉电缆、清理现场交通及其他辅助工作。3.石方运输方案的选择应根据施工工期、运输数量、运距远近等因素,选择既能满足施工强度要

17、求,又能做到费用最省的最优方案。一般情况,人力运输(挑抬、轻轨斗车、胶轮车等)适用于工作面狭小,运输距离短、施工强度低的工程或工程部位; 自卸汽车运输的适应性较大,露天运输、洞(井)内运输均可采用; 机车运输可以在特定的条件下使用,例如电瓶机车可供洞(井)出碴运输,内燃机车可供长距离的石料运输,在中小型工程中还常常采用手扶拖拉机运输。在做方案和单价分析时,应注意采用方案的全部工程投资进行比较。例如内燃机车的运输单价较低,但其轨道的建造、运行管理(道口、道岔)、维护等费用支出较大。因此,只有经过全面分析后方可确定方案,才能取得最佳的经济效益。4.运输距离的确定(1)水平运输距离的确定。水平运输距

18、离是指从取料中心至卸料中心的全距离,例如坝基开挖的面积很大,应以坝基面积的中心点至弃碴场的中心点的距离作为水平运输距离。2石碴运输距离计算:一般机械运输石碴时坡度已考虑在内。.洞内运距按工作面长度的一半计算。一个工程有几个弃渣场,而运输距离又不一样时,可按弃渣量比例算出加权平均运距,也可按各渣场运距及弃渣量分别计算。影响石方运输工效的主要因素,与土方工程基本相同,不再赘述。5用定额应注意的问题(1) 石方运输单价与开挖综合单价。在概(估)算中,石方运输费用不单独表示,而是在开挖费用中体现。反映在概算定额中,则是石方开挖各节定额子目中均列有“石碴运输“项目。该项目的数量,已包括完成每一定额单位有

19、效实体所需增加的超挖量、施工附加量及施工损耗的数量。为统一表现形式,编制概(估)算单价时,一般应根据施工组织设计选定的运输方式,按定额规定的每 m3 石碴运输定额中的人工、机械数量直接计入石方开挖概(估)算单价;也可按石碴运输量乘以每 m3石碴运输费用(仅计算直接费)计算开挖综合单价。现行预算定额的石方开挖各定额子目,其工料机用量只包括完成每一定额单位设计断面工程量所需的消耗量,未包括所需增加的超挖量及施工附加量的消耗量。编制石方开挖预算单价时,应按设计断面工程量列项计算。施工规范允许范围以内的超挖量及施工附加量不单独列项计算,其所需增加的费用在石方开挖工程综合预算单价内考虑。如什算隧洞石方开

20、挖工程预算单价时,设计断面的工程量、施工附加量应套用隧洞石方开挖定额计算,施工规范允许范围以内的超挖量应套用隧洞超挖石方定额计算,并按占设计断面工程量的比例,将超挖量、施工附加量的工料机用量摊入设计开挖断面隧洞石方开挖定额内,计算隧洞石方开挖(含石碴运输)综合预算单价。(2)洞内运输与洞外运输。各节运输定额,一般都有“露天,和“洞内,两部分内容。当有洞内外连续运输时,应分别套用定额。洞内运输部分,套用“洞内,运输定额的“基本运距,(装运卸)及“增运,子目;洞外运输部分,套用“露天,定额的“增运, 子目 (仅有运输工序 )。当洞内、洞外为非连续运输(如洞内为胶轮车,洞外为自卸汽车) 时,则洞外运

21、输部分套用“露天,定额的“基本运距,(装运卸)及“增运 子目。方工程定额、 概述(一) 定 额子目设置预算定额本章名称为石方工程,包括一般石方、保护层、沟槽、柱坑、平洞、斜井、竖井、地下厂房等石方开挖、预裂爆破及石渣运输定额，共计 56 节， 588 个子目。概算定额本章名称为石方开挖工程，包括一般石方、基础石方、沟槽、柱坑、平洞、斜井、竖井、地下厂房等石方开挖及石渣运输定额，共计 46 节， 569 个子目。(二) 根据主要施工机械类别，可分为：1、风钻钻孔为主的定额如：一般石方、基础石方、沟槽、柱坑、平洞、斜井、竖井石方开挖及防震孔等项定额。2、潜孔钻钻孔为主的定额如：一般石方、基础石方、

22、地下厂房石方开挖及预裂爆破等项定额。3、液压履带钻钻孔为主的定额如：一般石方、基础石方开挖，以及预裂爆破、防震孔等项定额。4、液压多臂钻钻孔为主的定额如：平洞及地下厂房石方开挖定额。5、爬罐开导井、反井 钻机开导井定额如：斜井及竖井石方开挖定额。6、挖掘机及装载机装石渣自卸汽车运输定额。7、小断面长隧洞内装岩机装石渣矿车运输定额及其他定额等。二、重点讲解章说明(一) 计 量单 位本章定额计量单位，除注明者外，均按自然方计算。1、预算定额和概算定额的石方开挖及石渣运输定额，均按自然方计算。2、预裂爆破、防震孔、插筋孔、隧洞支撑等定 额，按表头注明的计量单位计算。(二) 工程量计算方法1、预算定额

23、中，石方开挖不包括允许的超挖部分。工程量计算应分为两部分：(1)按照 设计图纸轮 廓尺寸计算的工程量为 A。这部分工程量与相应的开挖定额配合，计算工程投资。(2)允许 的超挖工程量为 B。这部分工程量配合二 29、30、31 节定额， 计算工程投资。(3)石渣运 输 工程量=AB2、概算定额的各节石方开挖定额中，人工已包括超挖部分的翻渣、清面及修整断面用工，石渣运输定额量已含超挖方量。因此，工程量按照设计图纸轮廓尺寸计算即可。(三) 重要条款讲解1、讲解一般石方、基 础石方、沟槽、柱坑、平洞、斜井、竖井、地下厂房等项的有关规定及适用范围。2、本定额按照十六级岩石分类中的前级岩石制定。一般工程不

24、会超过级岩石，若遇极个别情况，岩石级别超过级时，可按章说明中调整系数计算。3、通风机系数表的应用平洞、斜井、竖井、地下厂房石方开挖定 额中通风机数量，是按一个工作面长 400m 拟定的。若一个工作面长 超过 400m，可按章说明中通风系数进行调整。例如：(1)若一条隧洞从进出口两端向中间开挖，则一个工作面长应按隧洞长度的 1/2 计算。(2) 若一条隧洞，除 进出口两个工作面外，中间有一条支洞，支洞打通后向两边开挖，则一个工作台面长约为隧洞的 1/4。(3) 若一条长隧洞有几个支洞，每个工作面长度可参考上述方法计算。(4)若长 隧洞的几个工作面长度不等，而且控制的开挖方量各异，其综合通风机调整

25、系数，应根据每个工作面的开挖方量加权平均计算。4、竖井及斜井绞车选型表，是配合二46、47、48 节定额使用的。主要用于小断面的长隧洞，长斜支洞的石渣运输。根据井深、斜井角度选择绞车型号。5、平洞、斜井、竖井及地下厂房的石渣运 输，若采用挖掘机或装载机装石渣自卸汽车运输定额，首先，根据机械型号及洞内运距，选用洞内运输定额；洞外运输部分，按洞外运距选用露天增运定额计算。三、本章概、预算定额的主要区别(一) 预 算定 额不包括规范允许的超挖量，而且定额分项较细。工程量计算方法如前所述，与概算定额的计算方法不同。(二) 概算定额1、在预算定额的基础上,综合、简化、 扩大、 过渡、编制成概算定额。 扩

26、大系数人工、材料、机械均 为 1.03。2、概算定额将一般石方、坡面石方、保 护层石方、沟槽石方等项综合成基础石方开挖。适用于坝、闸、溢洪道、厂房、消力池等基础石方开挖工程。3、沟槽、柱坑、基础石方、平洞、斜井、竖井、地下厂房等定 额，都根据开挖断面尺寸大小不同，包括了不同的超挖量和施工附加量。4、由于概算定额中已包括允许超挖量及合理的施工附加量，故在计算工程量时，按设计图纸轮廓尺寸计算即可。四、本章主要定额子目的使用方法及注意事项（一）本章定额基本上都是常用的定额。如，一般石方、基础石方、平洞、斜井、竖井、地下厂房开挖及石渣运 输 定额，哪个工程都要用到一部分。现 在一般大型工程使用潜孔钻及

27、液压钻钻孔的较多，中小型工程使用风钻钻孔的较多，所以这些定额都很重要，都需要努力学习，正确使用。（二）平洞、斜井、竖井石方开挖定额，若需采用插入法计算工程单价时，而两定额子目的“ 其他材料费”和“ 其他机械费” 费率不同，或轴流通风机的规格不同，可根据具体情况采用其中一种即可。例如：某工程平洞开挖断面为 40m2，风钻钻孔，查定额 30m2 断面的“ 其他材料 费” 为 9%，轴流通风机 37kw。查定额 60m2 断面的“其他材料费” 为 10%，轴 流通风机 55 kw。计算工程单价时，按其他材料费 9%，轴流通 风机 37 kw 计算即可。（三）挖掘机及装载机装石渣自卸汽车运输定额，不同

28、运距的计算方法与土方工程中介绍的计算方法相同。洞内石渣运输，采用定额的计算方法在前面章说明中已讲解过，这里不再复述。五、案例某工程平洞石方开挖，级岩石，风钻钻孔，开挖断面 40m2。隧洞长 2600m，在距进口 1400m 处有一平支洞，支洞长 100m。如图：采用 2m3 挖掘机装 15t 自卸汽车出渣，洞口外均能卸渣，不计洞外运距。洞内平均运距不足 500 m，按 500 m 计算。通风系数计算：段长 700 m，通风 700 m，占主洞 =27%，通风系数 1.43；2607段长 700 m，通风 800 m，占主洞 =27%，通风系数 1.50；段长 600 m，通风 700 m，占主洞 =23%，通风系数 1.43；段长 600 m，通风 600 m，占主洞 =23%，通风系数 1.33；260主洞全长断面均为 40m2，级岩石。通 风 系 数 综 合 值 =1.4327% 1.5027% 1.4323% 1.3323% =1.43洞 内 平 均 运 距 350m27% 450m27% 400m23% 300m23% 377m平 均 运 距 应 按 400m 计 。这 次 为 简 化 计 算 ，暂 按 0.5km 定 额 计 算 。