特殊路基专项施工方案及技术措施
本项目主线K490+000~K550+000段存在水草地特殊路基,影响路基稳定,根据施工图及技术规范要求,根据设计要求,对路线所经区域内水草地路段,要进行处治后方可进行路基填筑施工。对于坑、塘等洼地内的水草地,应全部挖除至硬质底,换填碎片石或透水性好的粗砂砾料等渗水材料至原地面;软弱土层深不宜用机械施工清除的,采用抛填片石挤淤,片石层厚度为80cm~120cm左右,然后填碎石、砂砾等渗水性材料,上部换填30cm砂砾后在进行路基填筑施工,以防止水对路基的侵蚀。 一、施工前准备工作
(1)、组织技术人员及施工管理人员全面熟悉并核对设计文件,充分了解多年冻土地质特性、设计原则和设计意图,核对地形、地貌及多年冻土地质和水文地质资料;
(2)、组织沿线施工调查,根据土石方调配、工程和生活用水、工程数量、工程特点、多年冻土水草地地质条件、工期及环保要求,编制实施性工程专项施工方案,施组要充分体现以人为本,机械化快速施工的原则。 (3)、寒冷季节施工时,应事先备好合适的路基填料,并采取有效的保温措施防止填料冻结。 二、特殊路基施工
(一)、少冰、多冰冻土路段:
1、对于一般填方路基,按设计清除草皮和表层细粒土换填砂砾、碎砾石土等粗粒土,减少基底冻胀,细粒土层较厚时,清除厚度不超过1m,岩石和粗粒土路段仅清除草皮,不再换填,在地表以上设0.3m厚的砂砾整平反滤层,再用取土场合格填料进行填筑,路基填料尽量采用砂砾、碎砾石土等粗粒土。
地面横坡缓于1:5,且路堤高度大于等于2m时,保存地表植被,平整地面,用重型压路机压实后方可填土,基底表层和第一层填土可不做压实质量检测。 2、地形平坦、开阔路段,路基两侧高浅蝶形采用干砌片石排水沟防止路侧积水。斜坡路段地势上方视情况设置挡水埝、截水沟,防止路侧积水,采取防渗加固措施。低填浅挖路段当路基填高H ≤h+0.5米时,先清除表层草皮并对清表进行填前碾压,回填碎石至原地面;当清表厚度+路堤高度小于80CM时,超挖至路床底面后再填前碾压,并回填碎石。
3、地面横坡缓于1:5且路堤高度大于2m时,将原地表平整夯实,不清除地表植被;地面横坡缓于1:5且路堤高度小于2m时,将基底土层翻挖并分层回填压实;地面横坡大于1:5且路堤高度大于2m时,将原地面挖成1m的台阶并进行压实;地面横坡大于1:5且路堤高度小于2m时,将基底土层翻挖,作1m的台阶并分层回填压实。
4、水面以下部分应选择透水性好的填料,水面以上可用一般土或轻质材料填筑。填筑路基的土宜从取土场取用,必须在两侧取土时,取土坑距路堤坡脚的距离应满足路堤稳定的要求。反压护道施工宜与路堤同时填筑。分开填筑时,必须在路堤达到临界高度前完成反压护道工程。天然土石混合填料中,中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的2/3;石料为强风化石料或软质石料时,其GPR值应符合规定,石料最大粒径不得大于压实层厚。 5、基底处理应满足施工质量标准中的规定。在陡、斜坡地段,土石路堤靠山一侧应按设计要求做好排水和防渗处理。 6、填筑时应符合以下规定:
1)压实机械宜选用自重不小于20t的振动压路机。
2)施工前,应根据土石混合材料的类别分别进行试验路段施工,确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。
3)土石路堤不得倾填,应分层填筑压实。
4)碾压前应使大粒径石料均匀分散在填料中,石料间隙应填充小粒径石料、土和石渣。
5)压实后透水性差异大的土石混合材料,应分层或分段填筑,不宜纵向分幅填筑;如确需纵向分幅填筑,应将压实后渗水良好的土石混合材料填筑于路堤两侧。
6)土石混合材料来自不同料场,其岩性或土石比例相差较大时,宜分层或分段填筑。
7)填料由土石混合材料变化为其他填料时,土石混合材料最后一层的压实厚度应小于300mm,该层填料最大粒径宜小于150mm,压实后,该层表面应无孔洞。
(二)、富冰、饱冰或含土冰层
1、融化等级为3-4级,融沉或强融沉极差工程地质路段:地表不清表,直接采用砂砾或片、块石材料填筑,起到保护冻土,提高路基结构强度。 2、挖方冻土路段采用碎石进行换填处理,保证路床范围内的路基强度及降低路基冻胀引起的路基沉降变形,同时加强路基两侧防、排水设施。 3、地面横坡缓于1:5且路堤高度大于或等于最小设计高度时,将原地表平整夯实,不清除地表植被。地面横坡陡于1:5且路堤高度大于最小设计高度时,将基底地面挖成宽度1.0m的台阶整平压实,将原地面植被铺于台阶上,整平压实;路堤高度小于最小设计高度时,基底进行换填处理:地面横坡陡于1:5时,换填基坑底层作宽度大于1.0m的台阶,用0.5m碎、砾石类土工作垫层,分层回填压实。
4、对于路堤填土高度<2.5m时,在路基两侧设热棒保护多年冻土。热棒位置横向距路肩外侧1.0m处,垂直设置,沿线路方向间距3m,两侧对称布置,热棒直径89mm,上部散热长度1.5m,埋入地下5.5m。当路堤填土高度4m<H≤
6m时,于基底设1.2m厚倾填片石层,片石粒径200~400mm,片石顶部设0.2m厚碎砾石和0.2m厚中粗砂垫层。
5、地基软弱时,地面以下1m范围内抛填片石。当路堤填土高度>6m时,自基床表层下4.0m范围内铺设双向塑料土工格栅,每隔0.9m铺设一层,最上一层距基床表层0.4m。 1)、热棒施工
(1)路基填筑至表层(距路肩60 cm) 时,由测量队按设计要求放出钻孔位置,并打桩,用平板车将地质钻运至施工现场,按放样的木桩安装就位,埋设钢护筒。干钻,孔径15 cm,钻深较设计深度大10~20cm。
(2) 钻孔设备采用GX 1TD型钻机与HA型三脚架、钻杆套管配套,配备功率为11 kW、1100A 型柴油机。钻孔完成后,可用钢筋焊接成的一个对角线为10 cm 的架子(和测绳连接) 进行孔深和孔径检查,监理工程师复检合格后,方可进行下道工序。
(3)将介质加入热棒中并用铜焊将热棒连接成一密闭的整体。用汽车吊将热棒吊起,插入孔中,插入钻孔中的热棒经2 台经纬仪准确定位后用木楔固定。 (4)热棒吊装、安装包装箱在吊装、卸货过程中只能利用包装箱上的已有吊耳或已标的起吊点,不允许将吊装点作用在热棒上,以免损坏热棒。短距离运送、搬运、吊装过程中要采取相应保护措施,防止外力作用使翅片变形。在吊装单支热棒时,应利用热棒本身顶部端盖的环型槽。绳索采用尼龙吊装索,同时在绳扣处用软质垫片保护。
(5)热棒与孔壁间的空隙采用水中沉砂法回填,即先将冷水灌满钻孔,然后将中粗砂徐徐灌入热棒与钻孔之间的间隙中,灌砂数量应与计算数量相符,多余的水自钻孔中流出。固定热棒的支撑物应在热棒周围的填砂冻结后方可拆除,填砂回冻时间为5~7 d。
(6)热棒出厂前必须有检验合格证,且外表面不得有裂纹、凹坑等缺陷,必须清除如毛刺等杂物,以防伤手。
(7)当钻孔深度不足或钻孔被陷落土石回填后,不允许强制冲砸热棒进行安装,以防止损坏热棒防腐层,影响热棒使用寿命。 2)、土工格栅施工工艺:
(1)施工准备:用水平仪抄平确定路基是否达到设计标高,当路基标高达到时,用经纬仪进行测量放线,确定土工格栅铺设范围。
(2)铺设土工格栅:土工格栅沿线路纵向铺设,格栅的长孔方向与线路纵向保持一致。
(3)搭接和固定:每幅格栅均铺平、拉直,幅与幅之间搭接15~25cm,每隔1米左右用U型钉将结合部的两幅格栅在搭接处与下层固定一起。在线路纵向搭接30cm以上,也用U型钉固定。注意:运料车设法避免在已铺设、固定好的土工格栅上直接碾压,以免对格栅产生推移作用。
(4)填料摊铺:摊铺前,在四周打入钢筋桩,在桩间按设计厚度挂线。剔出填料中的大块石头,以免刺破格栅。
(5)碾压。摊铺整平后,采用重型振动压路机进行碾压。第一遍采用静压,由两侧到中间进行,压路机行驶速度2.2km/h,每次车轮重叠0.4m以上。第二遍起进行振动碾压,振动碾压4~6遍后,进行密实度检测,若达到设计要求值,即停止碾压,否则继续进行,直到达到要求止。最后一遍以静压通过,以消除车辙印记,使路基表面达到平整、光亮,坡度、平整度满足要求。 (6)检测:现场采用核子密度仪进行密实度检测,细粒土以环刀法校核,粗粒土以灌砂法校核。核子密度仪检测频次为每一层每100m检测3点,检测点为路基边往里1m处两点,中间一点,并尽量保证该点具有代表性。检测合格后进行下层填筑。
路基特殊处理施工方案及技术措施
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