填方路基施工工藝及防護(14頁).doc
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2024-01-12
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1、樂宜高速公路工程一合同段(K0+000K8+490) 填方路基施工方案及施工防護編 制:復 核: 總工程師:中鐵大橋局股份有限公司樂宜高速公路工程一合同項目經理部二OO八年八月一、編制依據1.1國家高速公路成渝地區環線四川省樂山至宜賓公路招標文件技術規范及兩階段施工圖設計。1.2公路橋涵施工技術規范JTJ041-2000 1.3公路工程質量檢驗評定標準TTJ 071-981.4公路公路軟土地基路堤設計與施工技術規范TTJ 071-961.5公路路基施工技術規范TTJ 033-951.6公路路基設計規范TTJ 013-95二、工程概況本合同段起點樂山市辜李壩(K0+000)接已建成的成樂高速公路2、,然后跨青衣江、大渡河,止于水口鎮于K8+490。本合同段路基分為主線:路基填土由兩個取土場供用:第一段為K2+188.05 K4+889段路基,由修建3#、4#收費站旁的收費管理所開挖料場提供一部分土石方,填料成分為土、軟石及次堅石,其K3+606K4+889段購買砂礫石來填筑;第二段路基為從K6+965.05K8+490,其填料為利用K6+329K6+813段路塹開挖方,填料組成主要為卵石質土及卵石夾土,表層為低液限粘土。另外是辜李壩互通立交匝道路基施工,匝道共有9條匝道,挖方約55萬m3,填方約15萬m3。 本合同段路基施工具有高挖、高填、工程量大等特點,衡重式擋土墻、鋼筋砼懸臂式擋土墻3、排水及防護工程具有多種形式,包括邊溝、排水溝、截水溝、拱形護坡、實體護坡、護面墻、護肩、護腳、擋土墻等多項施工內容,主要由機械開挖、裝、卸、填、運、壓、砌、錨固和人工清理,輔助爆破等流水作業。 三、路基填筑工序流程、施工方法及技術要求 (一)、路堤基底的處理與填料選擇為使路堤填料與原地面兩者結合緊密,避免路堤沿基底發生滑動、防止因草皮、樹根腐爛而引起路堤沉陷,需視基底的土質、水文、坡度和植被情況及填筑高度采取相應的處理措施,加強地表及地下水的排出,必要時增設盲溝、水田段先挖溝排水,排水疏干后才進行路基填筑。 1、伐樹、除根及表土處理 路堤填筑時如果不清除結合面上的草木殘株等有害于路堤穩定的雜4、物,路堤成形后一旦雜物腐爛變質,地基將發生松軟和不均勻沉陷等現象,為了預防這種情況,就必須在填土之前做好伐樹、除根和表層土壤處理工作。特別當路基填筑高度小于1.0m時,就注意將路基范圍內的樹根、草叢全部挖除。伐樹、除根和清除草叢作業可采用人工方法或機械方法。應注意的是對草叢等不能用火燒的辦法,因為火燒法,火勢不易控制,稍有不慎,即會造成燒山毀林等嚴重后果。 如基底的表層土系腐植土,則須用挖掘機或人工將其表層土清除換填,厚度視具體情況而定,一般以不小于30cm為宜。并予以分層壓實,壓實度應符合規范要求。如發現草碳層、鼠洞裂縫、溶洞等,都必須注意處理好,以防造成日后塌陷。有些清除物(如腐殖土),路5、堤修筑后,可取回作為護坡保護層使用,也可作為中央分隔帶及綠化帶的回填土,這時應注意堆棄位置要便于取回。 路堤通過耕地時,筑填施工之前,必須預先填平壓實,如其中有機質含量和其它雜質較多時,碾壓時因彈性過大,不易壓實,應換填干土。 2、坡面基底的處理 填方路堤,如基底為坡面時,在荷載作用下,粒料極易失穩而沿坡面產生滑移,因此在施工前必須注意對基底坡面處理后方能填土。當坡度較小,在1:101:5之間時,只需清除坡面上的樹、草雜物后,將翻松的表層壓實后即可保證坡面的穩定。查當坡度較大,在1:51:2.5之間時,應將坡面做成臺階形,一般寬度不宜小于2m,高度為1.0m,而且臺階頂面應做成向堤內傾斜4%66、%的坡度。如果基底坡面超過1:2.5時,則應采用修護墻、護腳等措施對外坡腳進行特殊處理。 (二)、路堤填料的選擇由于公路沿線土石的性質和狀態不同,故路基的穩定性亦有很大的差異。為保證路堤的強度和穩定性,需盡可能選擇當地穩定性良好并具有一定強度的土石作填料。一般情況下,路堤填料符合下表的要求時,方可使用。路基填方材料最小強度和最大粒徑 項目分類路面底面以下深度填料最小強度(CBR)填料最大粒徑(cm)路堤 上路床(030)8.010 下路床(3080)5.010 上路堤(80150)4.015 下路堤(150)3.015 零填及路塹路床(030cm)8.010 (三)、填土路堤施工作業 1、填土7、路堤施工作業的原則和方法 (1)作業原則 不同土質應分層填筑,層次應盡量減少,每層總厚度最好不小于0.5m。不得混雜亂填,以免形成水囊或滑動面。 透水性差的土填筑在下層時,其表面應做成一定的橫坡(一般為雙向4%橫坡),以保證來自上層透水性填土的水分及時排出。 為保證水分蒸發和排除,路堤不宜被透水性差的土層封閉,也不應覆蓋在透水性較大的土所填筑的下層邊坡上。 根據強度與穩定性要求,合理地安排不同土質的層位,一般地:凡不因潮濕及凍融而變更其體積的優良土應填在上層,強度(形變橫量)較小的土應填在下層。 為防止相鄰兩段用不同土質填筑的路堤在交接處發生不均勻變形,交接處應作成斜面,并將透水性差的土填在斜8、面的下部。 路基填筑寬度必須不小于所處斷面寬度的230cm;以保證路堤邊坡修整后能滿足設計要求。 (2)施工方法 根據本合同段地形結構特點,路堤填筑采用水平分層填筑、縱坡分層填筑、橫向填筑及混合填筑四種方法: 水平分層填筑法。填筑時按照橫斷面全寬分成水平層次,逐層向上填土,如原地面不平,應從最低處分層填起,每填一層經過壓實符合規定要求后再填上一層。 縱向分層填筑法。宜于用推土機從路塹取料填筑距離較短的路堤,依法縱坡方向分層,逐層向上填筑碾壓密實。對原地面縱坡大于12%的地段采用此法。 橫向填筑法。從路基一端或兩端同時按橫斷面的全部高度,逐步推進填筑,僅用于無法自下而上填筑的深谷、陡坡、斷巖、泥9、沼等運土和機械無法進場的路堤。橫向填筑因填土過厚,不易壓實時施工需采取下列措施: a選用高效能壓實機械; b采用沉陷量較小的砂性土或附近開挖路塹的廢石方,并一次填足路堤全寬度。 c在底部進行填土夯實。 聯合填筑法。即路堤下層用橫向填筑而上層用水平分層填筑。使上部填料經分層壓實獲得需要的壓實度。混合填筑法適用于因地形限制或填筑堤身較高,不宜采用水平分層法和橫向填筑法自始至終進行填筑的情況。可以單機作業,也可多機作業,一般沿線路分段進行,每段距離以2040cm為宜,多在地勢平坦,或兩側有可利用的山地土場的場合采用。 2、路堤填筑的機械作業 路堤填筑根據不同的施工條件,采用不同的施工機械進行作業,具10、體方法如下: (1)推土機作業 推土機橫向推填。即推土機由路基兩側或一側取土,按水平分層的填筑方法進行施工。 推土機縱向推填。當挖方土壤符合填土要求,開挖部分坡主小于1:5時且施工區域在半填半挖路基施工地段,采用推土機移挖作填可保證縱坡分層的壓實質量并提高經濟效率。 推土機縱橫向綜合作業。對5080m的填土路段,在作業條件同時符合時,可采用推土機進行縱橫向推填綜合作業。即在路段中部設置橫向送土道,用橫向作業方式將兩側土送上路堤,再由另外的推土機縱向推送鋪平壓實。 (2)鏟運機作業 當作業條件大于100m,填筑高度大于2m以上時,可以用鏟運機進行填筑作業,其作業方法與推土機相同。但比推土機更為靈11、活,且在曲線段散落的料較少。 鏟運機作業是從路基邊緣向中間填筑,且始終保持兩側高于中間,當兩側填至標高時,再填平中間,并按要求修整路拱,必要時可配備推土機輔助施工。 (3)挖掘機(或裝載機)與運輸車輛配合作業 當取土位置較遠或地形較為特殊的路段進行施工時,采用挖掘機(或裝載機)與運輸車配合作業,其工作過程比較簡單,但對施工便道的要求較高。作業時,挖掘機(或裝載機)按基本的作業方法給運輸車裝土,由運輸車將土送到路堤并進行均勻卸料,然后由推土機或鏟運機按規定厚度進行鋪平,再由壓實機械進行碾壓,并達到壓實要求。為避免施工時造成機械人員窩工,可按下式進行配備運輸車輛: N運輸車輛數量 t1汽車一個循環12、所用時間(分)N = t2裝車時間(分)t1t2 此外運輸車裝載容量必須保證大于裝載斗容量的34倍,以提高機械的利用率。3、路基邊坡施工 填土路堤的路基邊坡施工應按設計和規范要求的規定進行施工。 (1)放線。根據線路中樁和設計圖表,通過放樣定出邊坡的位置、坡度,確定路基輪廓,做好邊坡坡度試樣,并根據試樣,作為全面施工的參照。 (2)隨時測量。對高路堤或深路塹,每做一段距離就要抄平放線一次,發現問題,及時糾正,變坡點處,更要注意測量檢查; (3)留有余量。路基修筑(包括路塹、路堤)時,邊坡部位要留有一定余量,以方便進一步修理后,達到設計要求的標準。 (4)對已成形的填土路基的粗坡,在路基填筑時要13、做好臨時排水槽,以防止坡面因雨水洗刷滲透而造成邊坡上的沖刷和流失。 (四)、橋涵臺背填土施工 1、設置橫向泄水管或盲溝 橋涵的臺背回填前,在原地基上設置泄水管或盲溝。 首先在基底上,先對基底作必要的處理,然后填筑橫坡為3%4%夯實粘土土拱,再在土拱上挖一條成雙向坡的地溝(地溝尺寸一般寬:4060cm;深:3050cm)。然后在臺背后全寬范圍內滿鋪一層隔水材料(可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈)。在地溝內四周鋪設有小孔的硬塑料管(管徑一般不小于10cm,其上小孔孔徑為5mm,布成絹花形,間距控制在10cm以內)。塑料泄水管的出口應伸出路基外,然后在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料,再分14、層填筑臺后透水性材料,直到路基頂面。 橫向盲溝的設置與上相同,取消泄水管,以滲透系數較大的透水性材料填筑地溝(如大粒徑碎石)。用土工布包裹盲溝出口處,并對其做必要的處理。 2、臺背回填的材料選擇與施工 (1)填料選擇:選用內摩擦角較大的透水性材料,如巖渣、碎石,就能較好地減少路基的壓縮沉降;另一方面,也有利于臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排出路堤外。臺背后填筑透水性材料,應滿足一定的長度、寬度和高度要求,在通常情況下,臺背填料順路線方向長度,一般應自臺身起,頂面不小于橋臺高度加2m,低面不小于2m。(2)臺背回填施工 控制填料的質量,填料的細料含量不宜過大; 填筑前,應在土拱上設置泄水15、管或盲溝; 臺背填筑透水性材料前,橋、涵的臺前防護工程及涵的上部結構均應完成; 填筑時,對涵洞缺口填土,應在兩側對稱均勻分層回填壓實。如使用機械回填,則涵臺胸腔部分及檢查井周圍應先用小型壓實機械壓實填好后,方可用機械進行大面積回填,涵頂填土壓實厚度必須大于50cm時,才可通過重型機械和汽車。 應嚴格按有關施工規范施工,控制每層填筑厚度(一般不超過20cm,當采用小型夯具時,松鋪厚度不超過15cm)和碾壓遍數(一般不少于10遍),并對每層填筑質量實施檢測,透水性材料以干容重或空隙率控制施工質量。 如果臺背要填筑非透水性土時,對土質不好、含水量高的填料要進行處理,必要時可以換土或摻小劑量石灰或水泥16、等。同時,盡可能做到橋、涵施工與路基開挖的結合,做到橋、涵臺砌多高,填土填多高,分層壓實,填至路基處理高度時按路基處理標準進行施工,盡量減少橋、涵完成后再開挖的局面,以保證填土的密實程度。 (五)、填石、土石及高填方路堤施工 1、填石路堤 本合同段地處山丘地區,路基石方填筑占很大比例,因此,在填石路堤的施工時,除應考慮石料性質、石塊大小、填筑高度和邊坡坡度等因素外,還應注意選擇正確的填筑方法。正確的填筑方法對路堤達到應有的密實度與穩定性要求具有重要的意義。 (1)填料要求 填石路堤的石料來源主要是路塹開挖和隧道爆破后的石料,施工時要注意其強度和風化程度是否符合要求。石料強度是指飽水試件的極限抗17、壓強度,填石路堤根據規范要求其強度值不小于15MPa(用于護坡的不應低于20MPa)。 對用于填石路堤的石料在粒徑上要嚴格要求。一般情況下,最大粒徑不宜超過層厚的2/3。在高速公路及一級公路填石路堤路床頂面以下50cm范圍內,填料最大粒徑不得大于10cm,其它等級公路填石路堤,路床頂面以下30cm范圍內,填料最大粒徑不應大于15cm。 (2)填筑方案 采用分層填筑方式施工,即機械作業和人工作業兩種方法。機械施工分層填筑時,分層松鋪厚度一般為50cm。施工中應安排好石料運行路線,專人指揮,按水平分層,先低后高、先兩側后中央卸料。由于每層填筑厚度較大,故攤鋪平整工作必須采用大型推土機進行,個別不平18、處應配合人工用細石塊、石屑找平,如果石塊級配較差、粒徑較大、填層較厚,石塊間的空隙較大時,可于每層表面的空隙里掃入石渣、石屑、中砂、粗砂,再以壓力水將砂沖入下部,反復數次,使空隙填滿。人工攤鋪、填筑填石路堤,當鋪填粒徑25cm以上石料時,應先鋪填大塊石料,大面向下,小面向上,擺平放穩,再用小石塊找平,石屑塞填,最后壓實;鋪填粒徑25cm以下石料時,可直接分層攤鋪,分層碾壓。 (3)填筑方法 填石路堤的填料如其巖性相差較大,特別是巖石強度相差較大時,則應將不同巖性的填料分層或分段填筑。例如易風化軟巖不得用于路堤上部,亦不得用于路堤浸水部分;又如有些挖方路段是爆破石而有的是天然漂石土、塊石土等,這19、些填料不得混填在一起,應分層或分段填筑。如果路塹或隧道基巖雖為不同巖種,但其石料強度均符合要求(大于15MPa),則允許使用挖出的混合料填筑路堤。 用強風化石料或軟質巖石填筑路堤時,用重型壓路機或夯錘壓實時,可能會被碾壓或夯壓成碎屑、碎粒,這類石料能否用于填筑路堤應按有關規定檢驗其CBR值,符合要求(根據公路等級和填筑部位對CBR值的要求有所不同)時才準許使用,否則 不得使用,這可以保證路堤填筑壓實后的整體強度和穩定性。該類填料與土質路堤填料類似,故能使用時,應按土質路堤技術要求施工。 填石路堤路床頂部至路床底部3050m(高速公路及一級公路為50cm,其它公路為30cm)范圍內應用符合路床要20、求的土填筑,并分層壓實,這可提高路床面的平整度,使其均勻受力,并有利于路面底層的連接。 2、土石路堤施工 (1)填料要求 一般情況下,石塊強度大于20MPa時,就不易被壓路機壓碎,所以,當土石混合料中石料強度大于20MPa時,其粒徑不得超過壓實層厚度的2/3,超過的應予清除,這有利于壓實均勻,并在填筑時,不致使上下層石塊重疊,避免碾壓時不穩定。當土石混合料中所含石塊為軟質巖或極軟巖(強度小于15MPa)時,易為壓路機壓碎,故其粒徑可與壓實層厚度相同,但不宜超過層厚,超過的應打碎。 (2)填筑方案 土石路堤不采用傾填方案,只采用分層填筑,分層壓實。 當土石混合料中石料含量超過70%時,宜采用人工21、鋪填,即先鋪填大塊石料,且大面向下,放置平穩,再鋪小塊石料、石渣或石屑嵌縫找平,然后碾壓。當土石混合料中石料含量小于70%時,可用推土機將土石混合料鋪填,每層鋪填厚度應根據壓實機械類型和規格確定,不宜超過40cm。用機械鋪填時應注意避免硬質石塊,特別是集中在一起的尺寸大的硬質石塊。 (3)填筑方法 若將壓實后滲水性差的細粒土填在路堤兩側,則雨后填筑于路堤中部滲水性好的土吸收的水分無法排除而降低路堤承載力,甚至路堤中部形成水囊,使路面嚴重破壞。所以,壓實后滲水性差異較大的土石混合填料應分層或分段填筑,不宜縱向分幅填筑。如確需縱向分幅填筑,應將壓實后滲水性良好的土石混合料填筑于路堤兩側。 土石混合22、填料一般來自不同的路段。如果均為硬質石料,則不論石料類別如何,可混在一起填筑,如果均為軟質石料且壓實后的滲水性基本相同,也可混在一起填筑。但如果來自不同路段的土石混合料的巖性或土石混合比相差較大,則應分層或分段填筑。如分層或分段填筑有困難,則應將硬質石塊的混合料鋪于填筑層的下面,且石塊不得過分集中或重疊,上面再鋪軟石質料混合料,然后整平碾平。 由于填石路堤空隙大,在行車作用之下易產生推移。所以,為使路面穩定,并保持較好的平整度,以利舒適行車。在土石路堤的路床頂面以下3050cm(高速公路一級公路為50cm,其它公路為30cm)范圍內應填筑符合路床要求的土并分層壓實,可使路床高程范圍之內強度均勻23、一致,并有利于加強路面結構與土石路堤之間的結合。 G高填方路堤 高填方路堤在施工前,應對原地面進行清理,如地基土的強度不符合設計要求,則應進行處理或加固。若基底為斜坡時,應按規定挖好橫向臺階。 高填方路堤應采用分層填筑、分層壓實的方法施工。在填筑時按路堤高度和邊坡度將該層的路堤寬度(包括加寬量)填足,不得缺填。 填筑高填方路堤時,每層填筑厚度,應根據所采用的填料確定。如填料來源不同,其性質差異較大時,應分層填筑,不應分段或縱向分幅填筑。 處于水淹路段的高填方路堤采用水穩性較高及滲水性好的填料。邊坡坡比不小于1:2,以避免邊坡失穩。 (六)、路基壓實 1、填石路堤 壓實方法及檢查 填石路堤在壓實24、之前,應用大型推土機攤平整。個別不平處應用人工配合以細石屑找平,使石塊之間無明顯高差臺階才便于壓路機碾壓。 填石路堤填料石塊本身是密實而不能壓縮的,壓實工作是使各石塊之間松散接觸狀變為緊密咬合狀態。由于石塊粒徑較大,質量較大,必須選用工作質量12t以上的重型壓路機,或凸塊式強夯碾壓機以及25t以上的輪胎壓路機,才能達到規定的緊密狀態,用振動壓路機壓實時產生振動力和沖擊力,可使石塊產生瞬時振動而向緊密咬合狀態移位。適宜的壓實厚度和粒徑應通過試驗確定,但不應大于50cm。 填石路堤應先壓兩側后壓中間,壓實路線對于輪碾縱向相互平行,反復碾壓。行與行之間應重疊4050cm;前后相鄰區段應重疊1.01.25、5m,其余注意事項與土質路基壓實相同。 填石路堤使用各種壓實機具時的注意事項與壓實填土路基相同,而填石路堤壓實到所要求的緊密程度所需的碾壓或夯壓的遍數應經過試驗確定。 填石路堤頂面至路床頂面3050cm范圍內應填筑符合路床要求的土,并按要求進行壓實。 2、土石路堤 土石路堤的壓實方法與技術要求,應根據混合料中巨粒土的含量多少確定。當混合料中巨粒土(粒徑大于200mm的顆粒)含量多于70%時,其壓實作業接近于填石路堤,應按填石路堤的方法和要求進行。當混合料中巨粒土的含量低于50%時,其壓實作業接近于填土路堤,應按填土路堤的方法和要求進行。 土石路堤的壓實度可采用灌砂法檢測。其標準干容重應根據每一26、種填料的不同,含石量的最大干容重作出標準干容重曲線,然后根據試坑挖取試樣的含石量,從標準干容量曲線上查出對應的標準干容重。當采用灌砂法檢驗有困難時,可根據填石路堤的方法進行檢驗,即通過12t以上振動壓路機壓實試驗,當壓實層頂面穩定,不再下沉(無輪跡)時,可判定為密實狀態。 如幾種填料混合填筑,則應從試坑挖取的試樣中計算各種填料的比例,利用混合料中幾種填料的標準干容重曲線查得對應的標準干容重,用加權平均的計算方法,計算所挖試坑的標準干容重。 3、高填方路堤 高填方路堤的基底承受路堤本身的荷載很大,因此對基底應進行場地清理,并按照設計要墳的基底承壓強度進行壓實,當地基松軟僅領先對厚土壓實不能滿足設27、計要求的承壓強度時,應進行地基加固處理,以達到設計要求。當基底處于陡峭山坡上或谷底時,應作挖臺階處理,并嚴格分層填筑壓實。當場地狹窄時,壓實工作應采用小型的手扶式振動壓路機或振動夯進行。當場地較寬廣時應采用自行式12t以上的振動壓路機碾壓。4、填方路堤壓實工序流程路基填筑工藝流程施工階段準備階段維修驗收階段填土區段平整區段碾壓區段檢驗區段分層填筑攤鋪平整碾壓夯實檢驗簽證路面整形基底處理施工準備邊坡整修四、質量要求和安全措施1、在路基施工期間,為防止工程或附近農田、建筑物及其他設施受到沖刷或造成淤積,應修建臨時排水設施,以保持施工場地處于良好的排水狀態。施工時,不論挖方或填方,均應做到各施工層表面不積水。2、填筑路基前,做好兩側臨時排水及當地居民臨時通道;3、嚴格按照規范要求的分層厚度進行控制;4、填料必須滿足規范要求強度、粒徑且能被壓實的適用填料;5、每層填土必須滿足壓實度、橫坡及縱坡施工滿足;6、路基填方寬度每側應超出路堤的設計寬度300mm;7、已完成的路基做好保護措施,防止雨水沖刷;8、在已完成的路基上行車通道鋪設一條專用通道,且距離路基邊不得小于2米;