填石路堤方案Word格式.docx
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八、雨季施工措施17
九、质量保障措施17
十、安全措施18
10.1组织安全保证措施18
10.2特种机械及操作人员安全保证措施18
十一、文明施工措施20
11.1加强文明施工教育20
11.2强化文明施工管理20
十二、环境保护措施20
填石路堤施工专项方案
一、编制依据
1.交通部标准《公路工程地质勘查规范》(JTGC-2011);
2、交通部标准《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)
3、交通部标准《公路土工试验规程》(JTGE40-2007);
4、交通部标准《公路勘查规程》(JTG/TC10-2007);
5、交通部标准《公路工程水质分析操作规程》(JTJ056-84);
6、国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2009年版);
7、国家标准《工程岩土试验方法标准》(GB/T50123-1999);
8、国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218-94);
9、交通部标准《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-1-2004);
10、贵州省交通厅公路工程相关技术标准;
11、工程地质勘查报告和设计图纸。
二、编制范围
中交安江高速公路TJ1B合同段K6+453.4~ZK12+247(YK12+227)全线填石路堤施工。
路基类型
调运情况
路段桩号
数量(m3)
填方
利用石方
K6+453.4-K7+000
7968.48
K7+000-K7+955.76
304.35
大青山隧道洞渣利用石方
YK8+280-YK8+490、ZK8+265-ZK8+475
119353.26
爆破利用石方
YK10+145-YK10-155、ZK10-060-ZK10-075
2.17
K11+315-K11-383.64、YK11+383.64-YK12+000、ZK11+383.64-ZK12+000
124004.35
ZK12+000-ZK12+247
1753.26
避险车道BX2K0+039.99-BX2K0+230.27
14355.43
三、编制目的
针对安江高速TJ1B项目实际情况,结合山区路基填石施工技术特点,细化具体施工方案,确保填石路堤施工技术上得以保证,工程质量可控,施工生产安全顺利。
四、工程概况
安江高速公路是贵州省高速公路规划“678”网第三横线的东段,横跨贵州省中东部地区,是一条连接铜仁、遵义、黔东南、黔南的交通大动脉,全长144公里。
中交安江高速公路TJ1B合同段,路基起讫桩号为K6+453.4~K12+247,线路全长5.79km,路基长度约1.8km,路基填方约49.7万方,均为填石路堤。
五、施工条件
5.1、地形、地貌
项目所处段落主要为中低山岩溶峰丛地貌区,由寒武系(∈)、奥陶系(O)老地层中的白云岩、石灰岩组成,处于云贵高原向湘西丘陵过渡带,高程在750~1000m之间;
山脉形态以条带状为主,山体相对较大,近似椭圆状;
山间洼地沟谷狭长,呈封闭或半封闭状;
发育程度不同的漏斗管道是地表水向地下垂直渗透的通道。
山体上峰丛、峰丘、洼地等相间连片,坡地植被以灌木为主,坡脚和洼地是主要的农田耕作地。
5.2、地质条件
项目段落由于经过雪峰期构造运动、加里东期构造运动、海西期构造运动及印支期构造运动、燕山期构造运动等多期次构造运动,特别是雪峰期构造运动及燕山期构造运动尤为强烈,使项目区地质构造复杂、地层岩性复杂、水文地质条件复杂,碳酸盐岩、岩溶极为发育。
项目区域位于贵州东部NS向构造带、NNE向构造带和NE向构造带的交汇地区。
由于地应力的长期作用,其构造形迹复杂多样,构造线大部分为NS向、NNE向及NE向,主要为雪峰期、燕山期地质构造形迹。
现将区域内主要褶皱和断裂构造简述如下:
江口向斜:
轴向NE,其核部因水银厂枢纽断裂破坏而轴线不明显,在江口附近有一SW向分支,大致经闵孝至张家寨附近翘起,该分支又称闵孝向斜,其核部被团坡逆断层破坏。
主向斜向SW延续至周家寨以北翘起而结束。
两翼岩层倾角15~30°
,东南部因断层影响局部倒转。
项目区起点段位于该向斜的南翼部。
地质主要为泥岩、白云质灰岩,不良地质作用主要为岩溶。
5.3自然地理情况
5.3.1水文
沿线有水塘、水渠等地表水体。
水文特点是河流均属于雨源型,表现在泾流量的变化与降雨量的一致性。
地表径流主要由降水补给,降水对径流量及时空分布和变化有着决定性的影响。
区内河谷形态大多呈“V”型,且河曲发育,河床基岩出露。
区内各水系流量受天然降水量控制,雨季常暴雨成灾。
河床堆积砂卵石土一般厚度5~10m。
受自然气候、地形地貌、地理条件和地质构造的影响,地表水发育,分布有大量山区溪流型沟谷。
小溪流多呈树枝状发育,多为“V”形沟,由于地形较陡,溪水流量受雨水控制明显,暴涨暴落;
雨季水量大,水位高,遇强降雨常伴生洪水,枯水季节水量一般较小,旱季溪流水近于干涸。
境内地表径流流量随季节变化显著,年际间丰、平、枯交替明显。
5.3.2气候、气象
项目区气候属中亚热带季风湿润气候区,四季分明,气候温和,降水丰沛,冬无严寒,夏无酷暑,无霜期长,雨热同季,具有明显季风性气候特点。
沿线年平均气温13.6~16.8℃之间,年极端最高气温38.1℃,年极端最低气温-4.9℃,年平均降水量1092~1369毫米,年无霜期平均280天左右,年蒸发量平均1157.5毫米。
平均主要灾害气候为倒春寒、暴雨、冰雹、霜冻和凝冻等。
项目区偏北风频率最高,偏西风最少,静风频率最高,三者平均风速2m/s左右。
1988~2005年大于17m/s的风力出现过27次,3~5月份最多;
极大风力22.7m/s出现在2005年8月3日。
5.3.3地下水位情况
构造对地下水的富集起了重要的作用,压性、压扭性断裂中心部位受挤压,一般起阻水作用,旁侧,尤其上盘羽毛状裂隙发育,有时形成一侧充水断裂。
张性、张扭性断裂破碎带裂隙发育,有时构成充水或两侧充水断裂。
断裂交汇部位,岩石特别破碎,各组裂隙发育,相互沟通,对地下水的富集极为有利。
向斜轴部和翘起端、背斜轴部与倾伏端,断裂密集块带,粗细碎屑岩接触带,新老地层的不整合面等,裂隙发育程度普遍较好,是地下水富集的有利部位。
分水岭地区,山体高大,是各水系的源头,地势陡峻,降雨时多形成地表径流,往地下渗入量少,地下水交替强烈,径流特快,因此,这一带的地下水矿化度低,水质类型单一,水量不大,就低补给,就地排泄,动态随季节变化现在。
山坡地带,地形相对较缓,面积大,较分水岭地区汇水条件好,渗入补给量增加,富水性相对较好。
山间洼地,地势平缓,无论是地表水,还是地下水,径流速度大大减慢,地形低洼易于汇水,虽然面积不大,补给区范围甚大,富水性好。
大的地貌单元影响整个水文地质单元内的地下水的运动、赋存和分布,而点上地下水的富集和排泄,则与微地貌形态关系密切。
泉水常岀露与沟头、陡坎下、山脚下、阶地前缘坎下、山坡上的低洼处、马蹄形洼地等微地貌地形中,或者微地貌变化的转折地带。
山高坡陡地段不利于地下水的富集,地势低缓区,富水性相对较好。
六、施工方法工艺
6.1工艺原理及作业特点及机械
填石路堤使用的填料料是由大、小粒径不等的颗粒石块和石屑及土组成,通过机械的振动压实,使大小颗粒重新排列、相互镶嵌、紧密咬合使体积减小,从而达到密实度的增加,保证路堤的稳定性。
填石路堤具有以下特点:
(1)填石路堤不会出现翻浆现象,受雨季干扰少。
(2)填石路堤用粗粒料进行填筑,渗水性很强,堤身不会形成饱水区,可减少路基沉陷、塌散现象。
(3)填石路堤由于不存在毛细水上升而使路基、路面强度降低的现象,填石路堤可以降低边坡防护量,节约投资。
(4)填石路堤利用开挖石方,减少弃方,节约造价,提高经济效益。
6.2机具设备
每个施工作业面点备注机械
序号
名称
型号
单位
数量
状态
备注
1
挖掘机
CAT320
台
良好
2
推土机
T140
3
压路机
YZ20
4
装载机
ZJ40B
5
自卸汽车
解放
6
洒水车
每个施工点配置测量、检测仪器设备间附表6.1.3。
仪器名称
全站测量仪
LeicaTCR802
水准仪
NA2
水准尺
5m铝合金尺
把
K30平板荷载仪器
K30
6.3填石路堤施工工艺
路基填筑压实应按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。
“三阶段”即准备阶段、施工阶段、整修验收阶段。
“四区段”即填充区段、平整区段、碾压区段、检验区段。
“八流程”即施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺整平、振动碾压、检验签证、路基顶整、边坡码砌。
6.3.1施工准备
(1)压实机械准备,采用大功率振动压路机或重型夯实机械,功率越大对填石料压实越有利,也有利工程进度提高。
(2)测量准备,根据施工图结合导线复测成果,用全站仪放出路基中心线,每隔20M,在中心线上钉一个木桩,并在木桩端部标一个小钉,以准确控制好道路的中心线。
然后根据每个中心线点,分别放出边桩线。
测量人员在现场用水准仪在边桩上测出控制标高,并用红线作出标记,并以此作为控制桩以控制上料的厚度和路基的宽度。
6.3.2填筑前基底处理
(1)基底处理施工时,首先应合理划分作业区段,使各个区段施工互不干扰。
路堤基地视地形、土质、地下水位、填石路堤高度等不同进行相应处理。
(2)若原地面横坡缓于1:
5,可直接填筑天然地面上,一般耕植土地段原地面清楚表土15cm,若路堤基地原状土的强度不符合要求时,应进行换填,换填深度不小于30cm。
如路堤基底范围内由于地面水或者地下水影响路基稳定时,应采取拦截、引排等措施,或在路堤底部范围内不易风化的片石、块石或砂等透水性材料。
路堤基底应进行填前夯实,保证压实度(重型击实标准)不小于90%,若填土高度小于路床厚度,则基底的压实度按路床的压实度标准执行。
如遇特殊基底按相关设计进行基底处理。
(3)本路段不良地质为岩溶,特殊性岩土为软土:
1>
岩溶
岩溶主要位于K11+500~K11+840山体沟谷地段。
据两阶段综合地质勘查资料:
该路段地层岩性风化白云质灰岩,岩溶较发育,路段岩溶裂隙、沟槽发育,多充填残积粘性土,影响路基稳定。
采用强夯处理。
2>
软土
本路段软土属浅表季节性软土,随地下水位的变化而变化,主要分布于地势低洼处,层厚小于3米,软塑,含水量大,压缩性高,承载力低。
采用清除表层软土,换填透水性好的毛渣或开挖石方的处理措施。
(4)当原地面自然横坡陡于1:
5时,路堤填筑前应将基底挖成台阶,每级台阶宽度不小于2m。
其后进行基底整平碾压作业,使基底土层的强度和密实度达到设计标准。
(5)当原地面坡度陡于1:
2.5时,按陡坡路堤进行稳定性分析,确定边坡坡度。
6.3.3运输、堆料及摊铺
(1)运输过程中要注意避免装料、卸料过程中的离析现象。
填石路堤应逐层填筑,根据路基宽度、自卸车每车方量及松铺厚度,安排专人在上料工作面洒网格,以确定每车料卸车位置,指挥卸料来严格控制填筑厚度,按水平分层,先低后高,先两侧后中央卸料。
(2)要求堆料于摊铺同时进行,摊铺厚度略低于最终摊铺厚度,并应全幅摊铺。
摊铺填筑石方应采用渐近式方式。
针对粗集料较多特点,石料摊铺完之后,须在其上铺洒一层细料,确保细料填满大粒径料间空隙。
对于有明显空洞、空隙的地方,用水压法将其冲入下部,反复多次。
撒布细料后摊铺层应相对平顺,以利于压路机碾压。
(3)大粒径石料,应人工手摆,大面向下,小面向上,摆放平稳,再用石屑填塞,最后压实。
超尺寸石料应辅以人工小解,直到尺寸符合要求。
也可采用液压式冲击锤机解小,以提高生产效率,不能解小的石块应运出施工现场。
级配不好、细料偏少时可补充细料进行碾压。
6.3.4填石路堤压实
填石路堤,下路堤松铺厚度≤50cm,上路堤≤40cm,上路床松铺厚度≤30cm.具体要求见填石路堤填筑要求表:
采用振动碾压压实,振动碾为牵引式或者自行式,碾轮轴重不小于100KN,激振力不小于250KN,振动频率为30~60Hz,振幅为1.3~1.8mm。
压实能量不小于重型压实标准2.68J/cm³
。
按照“先压边缘、后压中间,先慢后快,先静压、后振动”的操作进行,先采用平碾静压,碾压速度为2~4
,然后先慢、后快,先外、后内,由弱振至强振,由外向内、纵向进退式进行。
横向接头重叠0.4~0.5m,前后相邻两区段间纵向重叠0.8~1.0m,速度不大于4km/h。
碾压效果依据现场试验(沉降差和孔隙率法)结果进行修正。
进行碾压的最佳施工工艺如下:
a、采用YZ20振动压路机以3km/h的速度静压一遍。
b、采用YZ20振动压路机以2km/h的速度强振6遍后,压实层顶面稳定、无轮迹、沉降量为≤2mm。
c、采用YZ20振动压路机以3km/h的速度匀速碾压第6遍收光,表面平整、密实。
d、最佳松铺系数为1.08。
孔隙率是通过灌水法试验进行确定,孔隙率≤24。
灌水法试验应进行两次平行测定,两次测定的差值不得大于0.03g/cm3,取两次测值的平均值,灌水法的主要试验步骤如下:
a、根据试样最大粒径宜按表T0110-1确定试坑尺寸
T0110-1试坑尺寸
试样最大粒径(mm)
直径(mm)
深度(mm)
5-20
40
60
200
150
250
800
300
1000
b、按确定的试坑直径画出坑口轮廓线。
将测点处的地表整平,地表的浮土、石块、杂物等应与清除,坑凹不平处用砂铺整。
用水准仪测查地表是否水平。
c、将座板固定于整平的地表。
将聚乙烯塑料膜沿环套内壁及地表紧贴铺好。
记录储水筒初始水位高度,拧开储水筒的注水开关,从环套上方将水缓缓注入,至刚满不外溢为止。
记录储水筒水位高度,计算座板部分的体积。
在保持座板原固定状态下,将薄膜盛装的水排至对该试验不产生影响的场所,然后将薄膜揭离地板。
d、在轮廓线内挖至要求深度,将落于坑内的试样装入盛土容器内,并测定含水率。
e、用挖掘工具沿板座上的孔挖试坑,为了使坑壁与塑料薄膜易于紧贴,对坑壁需加以整修。
在往薄膜形成的袋内注水时,牵住薄膜的某一部位,一边拉松,一边注水,使薄膜与坑壁间的空气得以排出,从而提高薄膜与坑壁的密贴程度。
f、记录储水筒内初始水位高度,拧开储水筒的注水开关,从环套上方将水缓缓注入塑料薄膜中。
当水面接近环套的上边缘时,将水流调小,直至水面与环套上边缘齐平时关闭注水管,保持3-5min,记录储水筒内水位高度。
g、整理结果
6.3.5边坡码砌
边坡码砌石料的尺寸应符合要求,石块大面朝下,大小咬合紧密,不得有任何松动现象。
不得采用层铺法及填隙铺砌工艺。
当路堤高度大于6m时,码砌厚度不小于1.5m,高度不小于1m;
路堤高度在10m以上时,码砌厚度不小于2.5m,高度不小于2m。
并分层咬码干砌,空隙较大时用小石块填塞。
码砌石块尽量紧贴、密实、无明显空洞、松动现象,砌块间承力接触面应微微向内倾斜。
码砌表面平整,在曲线上的码砌边坡应平顺。
码砌后的边坡坡率应符合设计要求。
边坡码砌后,可在其上的坡面上修筑护拱、洒填嵌缝隙土,再洒草籽或铺草皮。
6.3.6路基整修
在填石料表填筑其他填料(如细粒土、粉煤灰等)时,填石料表面应先填筑一层30cm厚的碎石、石屑过渡层。
在路基基本完工后,检查测量路基面的中心线高程,以及路基宽度和边坡坡度。
检查合格后,即可进行路基整修工作。
七、质量控制
7.1.1岩石填料的分类
岩石填料按抗压强度划分为硬质岩和软质岩两大类,如表7.1。
岩石强度采用尺寸为50×
50×
50mm的立方体试件饱水抗压强度试验确定。
本标段路基填料岩石等级是坚硬岩。
表7.1岩石填料按强度分类
硬质岩
(
)
软质岩
坚硬
软硬
较软
软
极软
分级标准
>60
30~60
15~30
5~15
<5
7.1.2岩石填料的适用范围
用于路基填方材料的岩石,其饱水抗压强度应不低于15MPa。
当其抗压强度小于规定要求时,应进行CBR试验,CBR不低于15%。
不满足要求时,应按填土的要求检验和控制。
石方路基的基底、边坡、结构物回填不应使用软和极软岩石填料,上路堤和上下路床设计采用加工碎石填筑时,应采用硬质岩石加工。
7.1.3岩石填料的级配应符合发下要求:
(1)用于路基主填区的岩石填料,其最大粒径对于硬质岩石不应大于50cm,对于较软岩石不应大于30cm,对于软岩石不应大于20cm,对于极软岩石不应大于10cm。
用于路床和结构物回填的岩石填料,最大粒径不应大于8cm.。
用于边坡码砌的岩石填料,最大粒径不大于80cm.。
(2)用于路基主填区岩石填料中20mm以下的细粒料的比例不低于10%,一般应为10%~40%;
大于200mm的巨粒料的比例不应高于40%;
0.074mm以下的颗粒比例不应大于10%。
(3)用于路床和结构物回填的岩石填料,其5mm以下的细料比例应为20%~40%,0.074mm以下的颗粒比例不应大于10%。
(3)用于边坡码砌的岩石填料,30cm以上的巨粒料比例不少于70%,填隙用的中粒料粒径应大于10cm,其比例不应超过30%。
(4)用于路基主填区的岩石填料,不均匀系数应为5~40;
用于基底、路床、结构物回填和边坡时,不均匀系数宜为10~20。
(5)浸水石方填方路基可采用块石码砌或级配料填筑。
采用块石码砌时,与边坡的要求相同;
采用级配料填筑时,其最大粒径不宜大于20cm,小于5mm的颗粒比例不少于30%,小于0.074mm颗粒的比例不大于10%。
(6)反滤层粒料20%通过量时的粒径为10~40mm,与被保护的填料20%通过量时的粒径的比值为2~4。
(7)在石方填方路基上填筑细粒土时,若粗粒料的R15/F85>5,应设过渡层,过渡层应满足M15/F15>5,M15/F85<5。
其中R为粗粒料,M为过渡层粒料,F为细粒料,加上数字表示该通过率对应的粒径。
7.1.4岩石填料的压碎性和细化率应符合以下要求:
采用粒径为10~20mm的加工碎石进行压碎值试验,其压碎值不宜大于40%。
压碎值试验按基层材料的有关试验方法进行。
压碎值大于40%时,应进行细化率试验。
7.1.5本合同段落石方填料主要来源于隧道炮渣,路基挖方段。
经试验室检测填料符合相关设计及规范要求。
7.2填料应用
7.2.1基底处理应符合以下要求:
(1)基底的承载能力应满足不同路基高度的要求,路基高度小于10m时,基底承载力不宜低于150kPa;
路基高度为10~20m时,基底承载力不宜低于200kPa;
路基高度大于20m时,宜填筑在岩石基底上。
基底强度应均匀,岩石和细粒土混合基底,应加强细粒土部位,降低承载力的差异。
(2)细粒土基底上的填石路堤应设过渡层,过渡层材料应符合3.1.3(7)的要求,厚度为30~50cm。
(3)岩石和细粒土混合基底,应将岩石炸平,并在细粒土部位设过渡层。
基底为石牙状时,应将石牙炸除不少于80cm,并用岩石填料置换细粒土,形成均匀、平整的岩石混合基底。
7.2.2路基主填区可用各种符合要求的填料填筑,但不应采用细粒土和填石混杂或夹层填筑。
细粒土用于填石路基的上部时,应在两层之间设过渡层,过渡层厚度为30~50cm。
细粒土不宜用于填石路基的下部填筑。
7.2.3边坡处理应符合以下要求:
硬质岩填方路基的边坡应采用码砌边坡,码砌厚度为60~100cm。
填方高度大于10m时,应设台阶分级,每级台阶高度为8~10m,台阶宽度为2~3m,边坡坡度自上而下依次为1:
1.5;
1:
1.75;
2.0;
2.5。
在边坡上进行植物绿化时,可在台阶上铺60~80cm的种植土,并应做好种植土层的保水、排水和防止水土流失的措施。
7.2.4石方填方路基的路床与路堤之间应设过渡层,过渡层粒料的级配应符合5.1.3(7)的要求,路床填料的级配应与过渡层填料相适应,最大粒径和CBR值应符合规范要求。
7.2.5浸水石方填方路基填料应符合3.1.3(5)的要求,填筑高度应高于设计水位以上50cm。
采用码砌工艺施工时,路堤边坡应采用浆砌护坡;
采用填筑工艺施工时,路堤底部应码砌一层厚50cm的块石,其上设两层厚度各为30cm的反滤层后再填筑岩石填料,路堤边坡浸水部分以上50cm应设2~3层厚度不少于30cm的反滤层。
7.2.6反滤层的材料应符合3.1.3(6)的要求。
用于填筑层的反滤层不少于两层,各层厚度不少于30cm。
用于边坡的反滤层,应根据反滤要求设2~3层,各层厚度不少于30cm。
7.3填石路堤压实质量控制
(1)碾压过程和完成后,应进行目视管理,检查岩石的大块数,每2000m2检测6处,每处抽检1m2的范围内尺寸大于20cm的大块数不得超过10块。
整个工作面内不得有超尺寸石块,否则应就地解小或挖除更换。
大块石料不得集中,压实后表面不得有宽度大于2cm的缝隙,否则应将大块石料分散,并填充嵌隙材料。
摊铺后应用钢尺测量每层的松铺厚度,每20m一个断面,每个断面4处,每处以3测点的厚度平均值作为测点厚度值。
应根据压实设备的轴重和激振力确定振动碾压的最少遍数,不得少于表4.5.3的规定,不得有漏压现象。
(2)每压实层应进行一次沉降测量,以评价压实情况,每20m测一个断面,每个断面测4处。
按照检测频率要求布置网格测点,以测点为中心,在正交的两轴上以25cm的距离各选择1个辅助测点,以5个点的标高平均值作为该处的标高。
以松铺标高与原标高之差为松铺厚度,以压实后标高与松铺标高之差为压实沉降量,沉降率为沉降量与松铺厚度的百分比。
(3)检测层的碾压沉降率应不小于8%,压实度代表值应不低于95%,极值不低于90%。
八、雨季施工措施
1、雨季来临前修建临时排水设施,防止积水淹没;
每场雨后及时排除顶面积水,并对边坡和急流槽进行维护。
2、路基填料做到随挖随填,随填随压,且每层表面做成0.4%的横坡。
3、整修路床时,在道路两侧每30m修筑急流槽并在路基两侧边沿修筑拦水埂,以利于雨水至急流槽排出。