路基施工技术方案.docx
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路基施工技术方案
路基施工技术方案
一、编制依据
1、绩溪至黄山(歙县呈村降)高速公路第三合同段招、投标文件、两阶段施工图设计文件
2、交通部颁发的有关规范、标准
▲《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)
▲《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
▲《公路勘测规范》(JTJ061-99)
▲《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)
3、国家及地方政府有关法律、法规
二、工程概述
本合同段路基工程为整体式和分离式,单向双车道标准。
扣除桥梁和隧道后主线路基长为7075m,匝道路基长度为4065m。
主线单幅路基宽度13m(其中:
0.75m土路肩+3.00m硬路肩+2×3.75m行车道+1.0m硬路肩+0.75m土路肩),主线全幅路基宽26m(其中:
0.75m土路肩+3.00m硬路肩+2×3.75米行车道+0.75m路缘带+2.0m中央分隔带+0.75m路缘带+2×3.75m行车道+3.00m硬路肩+0.75m土路肩),匝道单向单车道路基宽8.5m,匝道双向双车道路基宽为15.5m。
主要工程量:
挖方土石方1603532m3,填土石方1626346m3,最大挖方深度25.23m,最大填方深度20.9m;通道及涵洞总长2074m,土工格栅61893㎡,浆砌片石排水沟19298m,浆砌片石护坡2263m3,浆砌片石挡土墙14425m3,防护锚杆20242m,预应力锚索防护4158m,框架锚杆防护4411m。
主要不良地质路段路基处理有:
K19+125~K19+175段采用全部换填山皮石,K19+930~K19+980段采用部分换填山皮石,K22+815~K22+870段采用全部换填山片石,ZK23+500~ZK23+520段采用部分换填山皮石。
本合同段根据设计要求,挖方段路基全部为利用方,玉台隧道、月山一号、月山二号隧道开挖也是全部利用方,本着就近开挖方就近填筑的原则进行,合理安排,合理利用,多余和废除的土石方运至指定的弃土场。
调配方案主要为:
K15+350~K15+367段填方利用JH-02标1#临时弃土场土方;
K15+367~K15+378段填方利用占塘还塘土方;
K15+378~K15+393段填方利用K15+393~K15+468.7段路基挖方;
K15+468.7~K15+482段填方利用占塘还塘土方;
K15+482~K15+546段填方利用K17+710~K17+794段路基挖方;
K15+546~K15+613段填方利用玉台隧道开挖土石方填筑;
K15+613~K15+630段填方利用K15+725~K15+737段路基挖方;
K15+630~K15+667段填方利用K15+667~K15+720段路基挖方;
K15+720~K15+725段填方利用K15+725~K15+737段路基挖方;
K16+091~K16+114段填方利用K16+000~K16+091段路基挖方;
K16+114~K16+315段填方利用玉台隧道开挖土石方填筑;
K16+315~K16+551段填方利用K17+572~K17+710段路基挖方;
K16+620~K16+669段填方利用月山二号隧道开挖土石方填筑;
K16+669~K16+720段填方利用占塘还塘挖方填筑;
K16+720~K16+784段填方利用K16+784~K16+839段路基挖方;
K16+839~K16+850段填方利用占塘还塘挖方填筑;
K16+850~K16+877段填方利用K17+124~K17+127段及K17+195~K17+200段路基挖方;
K16+877~K16+910段填方利用月山二号隧道开挖土石方填筑;
K16+910~K16+945段填方利用月山一号隧道开挖土石方填筑;
K16+945~K16+970段填方利用K17+000~K17+018段路基挖方;
K16+970~K16+987段填方利用K16+987~K17+000段路基挖方;
K17+150~K17+175段填方利用K17+175~K17+195段路基挖方;
K17+452~K17+514段填方利用K17+536~K17+572段路基挖方;
K17+837~K17+876段填方利用K17+794~K17+837段路基挖方;
K18+441~K18+647段填方利用K19+452~K19+477段路基挖方;
K18+647~K18+817段填方利用K19+386~K19+412段路基挖方;
K18+956~K18+967段填方利用K18+967~K19+000段及K19+368~K19+860段路基挖方;
K19+000~K19+013段填方利用K18+967~K19+000段路基挖方;
K19+013~K19+057.5段填方利用K19+368~K19+386段路基挖方;
K19+057.5~K19+083段填方利用K19+083~K19+093段路基挖方;
K19+093~K19+183段填方利用K19+368~K19+386段路基挖方;
K19+183~K19+213段填方利用K19+213~K19+243段路基挖方;
K19+257~K19+330段填方利用K19+330~K19+349段路基挖方;
K19+412~K19+452段填方利用K19+452~K19+457段路基挖方;
K19+525~K19+544段填方利用K19+495~K19+525段路基挖方;
K19+746~K19+790段填方利用K19+710~K19+746段路基挖方;
K19+872.5~K19+934段填方利用K19+772~K19+872.5段路基挖方;
K19+934~K20+000段填方利用K19+650~K19+710段路基挖方;
K20+000~K20+018段填方利用K19+650~K19+676段路基挖方;
K20+020~K20+146段填方利用K20+146~K20+290段路基挖方;
K20+451~K20+562段填方利用K22+020~K22+053段路基挖方;
K20+562~K20+626段填方利用K20+626~K20+675.9段路基挖方;
K20+675.9~K20+802段填方利用K22+020~K22+053段路基挖方;
K20+802~K20+817段填方利用K20+817~K20+828段路基挖方;
K20+817~K20+882段填方利用K22+000~K22+020段路基挖方;
K20+882~K20+977段填方利用K20+977~K22+000段路基挖方;
K22+258~K22+486段填方利用K22+131~K22+258段路基挖方;
K22+540~K22+656段填方利用K22+464~K22+540段路基挖方;
K22+777~K22+900段填方利用K22+656~K22+777段路基挖方;
K22+900~K22+922段填方利用K22+922~K22+970段路基挖方;
ZK23+000~ZK23+115段填方利用歙县互通立交路基挖方;
ZK23+115~ZK23+382段填方利用ZK23+382~ZK23+490段路基挖方;
ZK23+490~ZK23+576段填方利用ZK23+576~ZK23+656段路基挖方;
ZK23+656~ZK23+737段填方利用歙县互通立交路基挖方;
ZK23+762~ZK23+846段填方利用歙县互通立交路基挖方;
ZK23+846~ZK23+881段填方利用ZK23+881~ZK23+904段路基挖方;
YK22+900~YK23+000段填方利用K22+119~K22+150段路基挖方;
YK23+000~YK23+138段填方利用K22+037~K22+131段路基挖方;
YK23+138~YK23+310段填方利用佛岭脚隧道开挖方填筑;
YK23+310~YK23+415段填方利用YK23+415~YK23+496段路基挖方;
YK23+496~YK23+557段填方利用YK23+536~YK23+557段路基挖方;
YK23+661~YK23+755段填方利用YK23+557~YK23+661段路基挖方;
YK23+755~YK23+925段填方利用佛岭脚隧道开挖方填筑。
歙县互通立交:
K20+290~K20+320段填方利用K20+320~K20+358段路基挖方;
K20+517~K20+636段填方利用K20+358~K20+465段路基挖方;
K20+636~K20+766段填方利用K20+766~K20+903段路基挖方;
K20+978.87~K20+997段填方利用K20+942~K20+978.87段路基挖方;
K21+000~K21+112段填方利用K20+925处路基挖方;
K21+215~K21+249段填方利用K21+112~K21+215段路基挖方;
K21+249~K21+292段填方利用K20+903~K20+942段路基挖方;
K21+292~K21+451段填方利用AK2+000~AK2+155段路基挖方;
AK0+008.35~AK0+010段填方利用AK0+001.4~AK0+008.35段路基挖方;
AK0+010~AK0+057段填方利用AK0+057~AK0+083.6段路基挖方;
AK0+284~AK0+320段填方利用AK0+320~AK0+343.4段路基挖方;
AK0+638~AK0+657段填方利用AK0+657~AK0+681段路基挖方;
AK0+657~AK1+000段填方利用AK0+367~AK0+608段路基挖方;
AK1+000~AK1+102.5段填方利用AK1+102.5~AK1+180段路基挖方;
AK1+292~AK1+489段填方利用AK1+208.5~AK1+292段路基挖方;
AK1+564.5~AK1+566段填方利用AK1+556~AK1+564.5段路基挖方;
AK1+638.5~AK1+835.5段填方利用AK1+566~AK1+638.5段路基挖方;
AK1+835.5~AK1+865.5段填方利用AK1+865.5~AK1+894段路基挖方;
AK2+193.4~AK2+218.8段填方利用AK2+155~AK2+193.4段路基挖方;
BK0+000~BK0+188.2段填方利用AK2+000~AK2+155段路基挖方;
CK0+132.3~CK0+162.3段填方利用CK0+162.3~CK0+184段路基挖方;
CK0+260~CK0+364.45段填方利用CK0+184~CK0+260段路基挖方;
CK0+364.45~CK0+420.16段填方利用AK2+000~AK2+155段路基挖方;
DK0+137.51~DK0+577.29段填方利用AK2+000~AK2+155段路基挖方;
EK0+000~EK0+060段填方利用AK2+000~AK2+155段路基挖方;
EK0+060~EK0+168段填方利用EK0+168~EK0+233段路基挖方;
EK0+233~EK0+265段填方利用EK0+265~EK0+280.6段路基挖方;
EK0+346.7~EK0+450段填方利用EK0+280.6~EK0+346.7段路基挖方;
EK0+450~EK0+502.44段填方利用AK2+000~AK2+155段路基挖方;
三、施工准备
1、施工前进行导线和水准测量,恢复线路中线,增设临时水准点,以便于施工过程中对高程随时进行控制。
2、所用填料:
填土料按监理要求取样进行相关的标准击实和CBR等试验,合格后送监理中心试验室进行试验;回填石料除进行CBR实验外,要求史料强度不低于15MPa,粒径不大于层厚的2/3。
3、施工前清除土质地基填石范围内的有机土、地表松土、杂物、树根和灌木丛等,将其移置到路堤填筑范围之外,弃运于监理工程师同意或指定的临时弃土场,并进行整平碾压以备中央分隔带回填及边坡植草回填使用。
从原地表取样并试验,以确定相应的试验数据并报试验监理工程师批准。
填筑前对土质原地表进行碾压处理,其压实度要求不低于90%。
四、施工程序和主要施工方法
主要施工方法:
采用“信息化施工”,按照系统分析的原理。
运用机械开挖,机械运输,分层填筑,分层碾压,合理利用空间和时间,保证施工有序化,标准化。
土方采用机械开挖,石方开挖采用先爆破后用机械开挖,人工配合,机械运输的施工方法。
路基防护采用专业队伍平行作业、随挖随护。
4.1.1土石方开挖
4.1.1.1土方开挖
1)施工前应仔细查明地上、地下有无管线,对本合同段中的照明、输电线路,施工时应查明其平面位置和高度,对施工有影响的应提前拆除。
对本合同段中的通信光缆,施工时与电讯局联系,应予以重点保护,对其它地下管线,查明其位置和埋设深度,还注意开挖边界以外的建筑物是否安全。
2)开挖前,首先测量放线,依据设计挖深及边坡坡率推算测出开挖边界,并及早完成截水沟和临时排水沟设施。
由高到低,从上而下,由外向里逐层开挖,最后刷坡至边坡线,严禁掏底开挖,路基开挖后如发现地下渗水应加深水沟并及时处理,将地下水引出路基范围。
3)剥除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层。
4)在路堑施工前,根据现场收集到的情况,核实的工程数量,工期要求,施工难易程度和人员、设备、材料编制实施性施工组织设计,报监理工程师审批。
5)根据测设路线中桩,设计图表定出路堑堑顶边线、边沟位置桩,在距路中心一定安全距离设置控制桩。
6)路堑开挖前,利用人工或推土机清除地表不宜用作填方的植被,修筑截水沟,施工最好避开雨季,及时做好排水工作。
7)开挖前,进行测量放线,依据设计挖深及边坡坡率推算测出开挖边界,并及早完成堑顶截水沟的修建。
由高到低,从上而下,由外向里逐层开挖,最后刷坡至边坡线,严禁掏底开挖。
剥除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层。
8)短而深的地段采用分层横向开挖法,每层3~4米。
若以挖作填,运距较近时(20~50米),用推土机进行,运距较远时用推土机堆积,采用装载机配合自卸汽车运土,边开挖边修边坡、边填土边摊铺碾压。
9)长而深的路堑采用纵挖法,先沿路堑纵向挖掘通道,然后将通道向两侧拓宽,上层通道拓宽至路堑边坡后,再开挖下层通道,如此纵向开挖至路基标高。
10)对于土方量比较集中的深路堑,可采取双层纵向通道掘进法。
即先沿路堑纵向挖掘出一条通道,然后再沿此通道两侧进行拓宽,既可避免单层深度过大,又可扩大作业面,同时对施工临时排水可用作导沟。
11)单层横向全宽掘进方法。
路堑开挖较浅时,对路堑整个宽度,沿路线纵向一端或两端向前开挖。
12)双层二次横向全宽掘进方法,人工挖掘时每层高度一般为1.5m~2.0m(最大),当路堑较深,横向全宽掘进亦可分为两个或两个以上的阶梯,同时分层进行开挖。
每层阶梯留有运土路线,并注意临时排水。
(如图所示),(a)为横剖面,(b)为平面,Ⅰ、Ⅱ为开挖层次。
4.1.1.2一般石方路基开挖
1)石方开挖根据岩石的类别,风化程度、岩层产状、岩体断裂构造、施工环境等情况采取不同的方法,软石和强风化石采用机械开挖,人工配合修整;坚硬岩石采用微差爆破法,以小型松动控制爆破为主,严禁过量爆破,边坡开挖距设计50cm时,采用光面爆破。
当挖方段为单边坡石质路堑。
施工时采用光面、预裂爆破;当挖方路段为双边坡石质路堑时,采用纵向挖掘法施工,并分层在横断面中部开挖出每层通道,然后横断面两侧采用光面预裂爆破。
2)石方开挖爆破施工时,自上而下分层进行,注意保持边坡的稳定,严禁因爆破引起图纸规定以外松动部分的岩石,若出现了滑塌情况,应清除并用浆砌片石补砌,对本标段的高边坡,在坡顶埋设观测点,看是否有位移情况发生。
3)爆破后石方的运送,采用推土机或装载机、挖掘机配合自卸汽车运输。
4)石质路堑的路床顶标高,应控制在规范允许范围内,并满足图纸要求,高出部分人工凿平,超挖部分按监理工程师批准的级配碎石回填并碾压密实稳固。
5)开挖石方对于符合设计要求的考虑全部利用,减少弃方,用作填方使用的粒径偏大的石块在开挖位置二次爆破,待粒径满足填方要求后,运至填方路段。
严禁将超粒径石块运到填方路基上爆破解小或机械破碎。
6)石方爆破作业
A爆破安全控制标准
本工程爆破安全主要以爆破振速和噪声来控制。
靠近民宅附近振速小于5㎝/s,噪音平均85db。
B主要施工方法及操作要点
a最大段允许装药量控制
最大段允许用药量以允许爆破震动速度来控制,由萨道夫期基公式Q=Rm(v/k)am进行计算,其中K、a需在施工过程中对小药量爆破实侧的数据进行回归分析重新标定,标定前爆破设计时K、a则按爆破安全规程根据岩层状况选取。
b爆破器材:
炸药采用乳化油炸药,每卷200g,两边坡爆破采用专用光爆炸药,雷管采用非电毫秒雷管
路基爆破施工工艺框图
c装药结构:
两边坡眼采用不耦合装药结构,辅助眼采用耦合装药结构。
d起爆方式:
采用非电起爆方式,高段位分段微差控制爆破技术。
e爆破参数确定:
本工程在参数选取过程中综合运用工程类比、计算两种方法,结合我单位承建工程的成功爆破经验和本工程实际情况予以确定。
爆破参数还将在以后施工中根据现场试验调整。
预裂爆破设计参数表
钻孔直径
孔间距
超钻
堵塞长度
孔底加强
装药段长
线装药密度
φ(mm)
S(m)
J(m)
L1(m)
L2(m)
q1(kg/m)
90
1.0
1.0
1.0~1.5
1.0~1.5
0.3~0.4
40
0.5
0.5
0.6~0.8
0.5~0.8
0.15~0.25
注:
孔底加强装药段范围内的线装药密度增加2~3倍
f炮眼位置选择
①炮位设计充分考虑岩石产状、岩石类别、节理发育程度、岩石溶蚀情况等,炮孔药室避开溶洞和大的裂隙。
②避免在两种岩石硬度相差很大的交界面处设置炮孔药室。
③非群炮的单炮或数炮施爆,炮孔选在抵抗线最小、临空面较多,且与各临空面大致距离相等的位置,同时为下次布设炮孔提供更多的临空面(或称自由面)。
④群炮炮眼间距,根据地形、岩石类别、炮型等确定,并根据炮眼间距、岩石类别、地形、炮眼深度计算确定每个炮眼的装药量和炸药种类。
对于群炮,分排或分段采用微差爆破。
h爆破安全保证措施:
①选用导爆管非电起爆系统,该系统能根据所要选择分段起爆数和微差间隔时间,使爆破震动降低到最低限度。
②采用微差爆破技术,短进尺、弱装药、孔内分段微差延时起爆,减少最大段药量。
③采用高段位控爆技术,尽量减少应力波叠加,降低对周围震动影响。
④加强爆破震动监测,根据监测住处及时反馈,调整钻爆参数。
⑤作好安全防护工作。
⑥设立专门爆破领导组织机构。
成立爆破小组专职负责爆破施工。
⑦加强对爆破器材的管理和规范施工。
4.1.1.3深挖路堑石方开挖
采取浅孔松动和深孔控制爆破相结合的方法,严禁装药过量爆破。
在靠近村庄位置设立钢管端排架以保护环境和居民的安全。
边坡随开挖随防护,爆破引起的松动岩石及时清除,力求边坡平顺光滑,无明显的凸凹不平,边坡突出的个别欠挖部分用风镐剥离。
炮孔用“炮被”覆盖,并用编织袋装土压在“炮被”上,防止飞石。
清碴采取机械挖装运,人工配合,加快施工进度,提高工效。
路堑石方开挖,根据路堑深度、开挖规模及地质情况分别采用浅孔爆破、深孔爆破,其孔网布置见《台阶爆破孔网参数图》。
石方路堑边坡采取光面爆破。
石方开挖量不大的地段采取控制松动爆破。
针对不同的爆破类型及地质情况选定爆破参数及爆破形式。
施工时根据实际条件进行爆破设计调整修改,以达到更好的爆破效果。
1)深孔爆破
深孔爆破用于石方开挖大、路堑高深、便于潜孔钻机施工、周围无居民的路堑施工。
深孔爆破采取潜孔钻机钻眼,有助于加快工程进度,充分发挥机械施工优势。
深孔爆破采用台阶开挖形式。
深孔爆破主要确定炮眼孔径d、底板抵抗线WP、炮眼深度L、炮眼间距a、排距b、装药量计算和炮眼布置形式。
深孔台阶高度的确定H>5m,一般7~10m,孔径d大于75mm,深孔台阶爆破设计主要确定以下参数:
最小抵抗线WP采用下式计算:
WP=(30~45)d(m)
炮眼深度L根据岩石软硬情况确定,对于松软岩L=(0.8~1.0)H,不宜超钻;硬岩可以取L=1.1H。
炮眼间距:
a=(0.7~1.3)WP;
炮眼排距:
b=(0.8~1.0)WP;
多排炮孔按梅花形或平行布置,使爆破后的岩块大小均匀。
爆破时,采用电雷管微差起爆,同排炮孔采用同一段别的电雷管,以达到同排炮孔同时起爆的目的,邻排炮孔微差间隔起爆,以提高爆破效果。
装药量的计算公式如下:
前排炮孔Q=qWpaH
后各排炮孔Q=(1.15~1.3)qabH
q—单位用药量(kg/m3),一般q=0.3~0.4kg/m3,具体数值还要通过现场试爆确定。
2)浅孔爆破设计
浅孔台阶爆破用于较浅石方路堑,以及难以采取深孔爆破、开挖规模量小的深路堑。
浅孔爆破采取空压机、凿岩机进行施工。
台阶高度H为2m,浅孔台阶爆破设计主要确定以下参数:
底板抵抗线WP、炮眼深度L、炮眼孔径d、炮眼间距a、炮眼排距b、装药量计算和炮眼布置形式。
WP取0.6~1.2m,岩石坚硬取较大数值。
炮眼孔径d为人工钻眼,炮眼孔径一般为38~50mm。
炮眼深度L根据岩石软硬情况确定,对于松软岩L=(0.8~1.0)H,不能超钻;硬岩可以取L=1.1H。
炮眼间距a=(1.0~1.5)WP,炮眼排距b=(0.9~1.0)a。
炮眼布置,多排炮孔按梅花形或平行布置,使炸下的岩块大小均匀。
爆破时,采用电雷管微差起爆,同排炮孔采用同一段别的电雷管,以达到同排炮孔同时起爆的目的,邻排炮孔微差间隔起爆,以提高爆破效果。
装药量的计算公式如下:
前排炮孔Q=qWPaH
后各排炮孔Q=(1.15~1.3)qabH
q—单位用药量(kg/m3),一般q=0.3~0.4kg/m3,具体数值还要通过现场试爆确定。
3)松动爆破
松动爆破适用于路堑开挖底部和石方开挖量较小、岩层节理发育的路堑。
松动爆破药包装药量计算:
Q=fnKW3
fn—药包性质系数,根据爆破目的和要求,通过试验或经验数据选取,初取值可按:
多面临空或陡岩上用减弱松动药包时,fn=0.125~0.44;
平坦地形用正常松动药包时,fn=0.44;
堑内爆破完整岩石用加强松动药包时,fn=0.4~1.0;
K—单位炸药用量(kg/m3),一般K=1.0~1.8kg/m3。
W—最小抵抗线(m);
松动爆破药包的间距a(m)应根据W和选取的N值确定:
多面临空或陡壁:
a=(0.8~0.9)W√n2+1;
平坦地形拉槽:
a=(0.8~1.0)W;
斜坡或阶梯地形:
a=(1.0~2.0)W;
n—炮孔排数;
当地面较陡、岩层较破碎时取较大值。
4)边坡光面爆破
石方路堑边坡采取光面爆破,在主体开挖完成后进行。
采取弱性装药结构或低威力低爆速的炸药,以保证边坡稳定,坡面平整。
光面爆破参数选择主要包括:
钻孔直径d,孔距a,抵抗线厚度w(m),孔深L(m),Rb岩石抗压强度(Mpa),单位炸药消耗量q。
钻孔直径:
d=38~45mm。
孔距:
a=(10~16)d(m)。
装药量Q=(a+w)·L·10·√Rb(g);
K17+600~K17+850路基开挖靠皖赣铁路和居民区、K19+300~K19+700紧靠S215省道及居民区以及A匝道AK1+100~AK1+300段路基靠居民区,是路堑开挖