取弃土场修复方案Word格式.doc
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300
390
3
DK705+700
DK705+900
2000
200
4
DK711+150
DK711+200
512
50
450
5
DK717+000
DK717+650
1034
650
230
6
DK719+940
DK720+400
489
460
170
7
DK721+190
DK721+450
292
260
130
8
DK723+200
DK723+600
4400
400
9
DK728+600
DK728+700
3500
800
100
10
DK730+900
DK731+100
6000
11
DK736+150
DK736+700
516
550
250
12
DK739+050
DK739+500
504
220
13
DK791+200
DK791+950
750
190
14
DK787+626
DK787+790
164
86
弃土场
15
DK797+916
DK798+000
84
45
2.总体方案
铁路的建设对于沿线的环境的影响很大,由于取弃土场数量较多,造成了植被的减少,水土流失,空气污染等影响。
为了保护环境,特意将沿线的取弃土场进行修复,尽快恢复生态环境。
取土场采用取土场削坡及排水、平整及覆土、复垦和绿化;
弃土场采用浆砌片石重力式挡墙防护、设置排水工程、平整及覆土、复垦和绿化。
3.具体恢复方案
3.1取土场修复方案
取土场为水土流失重点防护工程之一。
因此,取土场的水土保持工作显得尤为重要,为了最大限度地减少取土、弃土等活动对沿线水土保持带来的影响,提出如下防护措施:
(1)取土场削坡及排水设计
在开挖取土时应尽量避免扩大扰动面积,对于位于风区的取土场应优化施工工艺和施工步骤,分块分段取土,避免形成大的开挖面,对先取后弃的取土场,应分块分段回填。
取土场应留出取土坑出入车道,车道宽8m,车道纵坡为1:
5,车道留在面向施工区的一侧,除出入车道以外,为保证取土场开挖边坡的稳定,对取土场按实际地形采取三面或四面削坡,对小于8m的开挖边坡,坡比取1:
1.5,对于大于8m的开挖边坡,每8m高留一开挖平台,平台宽4.0m,8m以下坡比1:
2,8m以上坡比1:
1.5。
应采取半挖半填的方式削坡,以挖深的1/2为界,上部削坡土方用于下部填方边坡,填方边坡应层层回填,逐层夯实。
根据本线气候等相关资料,祁连山山区降雨量稍大,降雨量年内分配不均,夏秋季节降水量较大,因此,上述分区均需在取土场考虑设置截排水工程。
为拦截坡面降雨径流,保护取土形成的临空坡面不直接遭受洪水冲刷,在取土场上部坡肩以外3m处筑高80cm,顶宽50cm的挡水埂,紧靠挡水埂外侧设截流排水沟,将坡顶以上的来水引至两侧,再顺坡排至临近沟渠或河道,截流沟底宽0.6m,深0.6m,边坡比1:
1,采用半填半挖断面土质水沟,坡脚外1m处设底宽0.6m,深0.6m,边坡比1:
1的坡底排水沟,采用土沟形式,内壁夯实。
坡面有二级平台时,平台处理为向内侧即靠近二级边坡一侧倾斜的反坡,为将来覆土和排水创造条件,同时,在中间平台和二级坡面的坡脚设排水沟,以引排坡面降雨径流,中间平台排水沟内的水顺坡而下,将降雨径流引入自然沟道或原有排水系统,二级坡面的坡脚排水沟采取与坡底排水沟相同的设计标准。
(2)取土场平整及覆土设计
取土场边坡削坡以后,再进行人工修坡处理,对回填的弃土、弃碴进行压实,平整处理,弃土弃碴时先弃碴,再弃土。
对于荒漠戈壁区和风区的取土场,应优化取土场平整和砾石覆盖的施工工艺和施工步骤,在分块、分段取土的基础上,分块、分段平整,然后尽快在平整后的区域覆盖卵砾石,以减少大风天气引起的风蚀。
对于可绿化区域的取土场,为有利于植物成活,取土场经平整后均须进行覆土改造,覆土土料来源为取土前剥离的表土,覆土厚度约为20~30cm。
(3)取土场绿化设计
对于可绿化区域的取土场,经过削坡、平整及覆土后,对取土坑底、边坡和平台采取绿化措施,通过采取撒草籽、植灌木的绿化方式,并进行浇水、施肥、保水保墒等养护管理措施,保证苗木成活率,使得植被防护措施在短时间内能够尽快的发挥水土保持效益,防治水土流失。
(4)取土场剥离表土临时挡护措施设计
对于可绿化区域的取土场,取土场取土前,将表层30cm左右熟土铲起后,集中堆放在取土场范围内,不再新增占地。
堆土底部用临时装土草袋挡护,平整、压实临时堆土表面,并用篷布遮盖,防止降雨径流的冲刷,在堆土坡脚周围设置临时土质排水沟,使雨水汇集后排入周围已有排水系统,防止造成新的水土流失,取土场临时堆土参照路基临时堆土防护措施。
取土完成后将表土回填、平整,以利于植被恢复。
(5)施工期管理措施
本项目填方巨大,取土场多,且多个取土场位于风区,容易在施工期施工过程中引起风蚀,因此,在施工期应采取以下管理措施,以减少施工期引起的水土流失。
施工期取土场的施工活动改变、损坏或压埋原有地貌及植被,形成地表裸露,降低了原有的固土防风和抗蚀能力;
取土后如不及时恢复或防护,将加剧水土流失,最终导致沙漠化现象严重。
因此这些区域需除采取必要的工程防护措施和临时防护措施,还需优化设计、加强管理,构成行之有效的防治体系,抑制新增水土流失的发生发展。
具体措施如下:
1)优化取土场选址,为避免大范围扒皮取土而破坏地表结皮层和植被,采取集中远运取土的设置原则,主体工程采取先取后弃的原则,减少临时占地面积;
2)对拟定的部分取土场采取适当加深取土、就近合并或进一步“移挖作填”,尽量减少取土量和取土场数量;
3)分析气象资料中的风季特征,合理安排取、弃土的施工时间,尽量避免在大风和强风时段作业;
4)取土场回填方应层层回填,逐层夯实,压实度大于85%,回填完毕后及时进行清理平整,砾石覆盖等措施;
5)加强管理和环保宣传,严禁施工车辆随意偏离施工便道,避免扩大地表扰动范围和水土流失。
3.2弃土场修复方案
(1)弃土弃碴场挡墙防护设计
本着“先挡后弃、分级挡护”的原则,对弃土弃碴场采取浆砌片石重力式挡墙防护。
为减小主动土压力,本次重力式挡墙均采用仰斜式。
设计时,挡墙高度多在4~8m,墙高发生变化时,墙身尺寸以直线渐变过渡,墙背的坡度为1:
0.25,墙面与墙背平行。
碴堆坡脚采用挡墙挡护,基础埋深不小于2.0m。
墙身地面以下部分做成台阶状,以增加墙体的稳定性,基底做成逆坡,以增加墙底的抗倾覆能力。
挡墙墙身预埋Ф100PVC管作为泄水孔,间距2m×
2m。
碴顶设截、排水沟,水沟底部必须回填密实,水沟纵向每隔10m设沉降缝一道,缝宽2~3cm。
对于土质弃碴,需在墙后做宽约500mm的碎石滤水层,以利于排水和防止填土中细粒土的流失。
墙身高度较大的,还应在中部设置盲沟。
弃土场、坡面型碴场和沟谷型碴场按照统一形式设计,详见表1,
挡碴墙尺寸设计表1
墙高(m)
顶宽(m)
底宽(m)
基础高度(m)
地面以上(m)
墙趾到墙踵高(m)
截面积(m2)
2.85
3.06
0.60
24.05
21.19
1.95
2.19
0.43
12.48
10.53
1.0
1.25
0.24
4.33
1.46
挡墙稳定验算示意图(m)
(2)稳定性分析
①主动土压力计算
主动土压力系数Ka:
则主动土压力Ea为
式中:
Ka——主动土压力系数;
H——挡墙高度(m);
r——墙后填土的重度(KN/m3);
——墙后填土的内摩擦角;
α——墙背的倾斜角;
δ——土对挡土墙背的摩擦角;
β——墙后填土面的倾角。
主动土压力Ea与水平面夹角为:
d-a
那么Ea水平方向分力为Eax=Eacos(d-a)
Ea垂直方向分力:
Eay=Easin(d-a)
②挡土、挡碴墙自重
G1=D(H-1)rg;
G2=Z(0.3+D)rg;
G3=0.5Hi(0.3+D)rg
G=G1+G2+G3
③抗滑移系数Ks
要求Ks>
1.3
G——挡土墙每延米自重;
μ——土对挡土墙基底的摩擦系数。
④抗倾覆系数Kt
X0+b=(0.3+D)+1.0tan14.120;
X1=(0.3+D)/2+0.5sin19.480
X0=(0.3+D);
Xf=(0.3+D)+H/3×
tan14.12°
Zf=H/3
要求Kt>
1.5
⑤基底应力验算
挡土墙基底合力的偏心距
式中:
∑My——稳定力系对墙趾的总力距(KN-m);
∑M0——倾覆力系对墙趾的总力距(KN-m);
∑N,——作用于基底上的总垂直力(KN);
BB——基底宽度;
c——作用于基底上的垂直分力对墙趾的力臂。
倾斜基底时,作用于其上的总垂直力为
∑N,=∑Ncosα0+∑Exsinα0;
∑N=G+Eay
基底压应力σ
时,,σ2=0
基底平均压应力不应大于基底的容许承载力〔σ〕。
容许承载力:
〔σ〕=1.1×
300=330KN/m3
满足要求
⑥设计条件
根据当地地质条件和弃土、弃碴性质,其设计条件如表2。
挡碴墙设计条件表表2
指标
填土
倾角
(°
)
填土内
摩擦角
墙背与填土间摩擦角(°
容重
(KN/m3)
墙体
基底摩
擦系数
墙体附
加荷载
(KN)
地基
承载力
(KN/m2)
符号
b
δ
r
rg
μ
W0
qk
数值
104.10
35
17.5
20
24
0.4
⑦墙体尺寸
由设计的挡碴墙尺寸概化为计算用的挡碴墙尺寸详见表3。
挡碴墙尺寸表表3
总高(m)
墙背倾角(°
墙体底宽(m)
墙体顶宽(m)
基底倾角(°
H
α
BB
Dt
a0
14.12
11.31
11.3