1、省道201線室韋至阿木古郞公路室韋至拉布大林一級(jí)公路第04合同段多年凍土路基施工專項(xiàng)方案中國(guó)中鐵航空港建設(shè)集團(tuán)有限公司省道201線室韋至拉布大林公路項(xiàng)目土建工程第04合同段項(xiàng)目經(jīng)理部2013年5月25日目錄第一章 工程概況 31.1工程概況 31.2施工組織機(jī)構(gòu) 31.3計(jì)劃工期: 41.4計(jì)劃投入機(jī)械設(shè)備: 4第二章 多年凍土路基施工方法及施工工藝 42.1凍土施工具體處理方法 42.2凍土施工 52.3工藝特點(diǎn) 72.4施工工藝 72.5施工流程 82.6操作要點(diǎn) 82.7質(zhì)量要求及控制要點(diǎn) 9第三章 施工安全及環(huán)保注意事項(xiàng) 103.1施工安全措施 103.2環(huán)境保護(hù)和水土保持措施 143
2、.3施工環(huán)境保護(hù)、水土保持措施 14多年凍土路基施工專項(xiàng)方案第一章 工程概況1.1工程概況本項(xiàng)目沿線島狀多年凍土發(fā)育于低洼地、地表積水、塔頭草生長(zhǎng)茂盛、草炭和泥炭發(fā)育的沼澤化濕地當(dāng)中。凍土的天然上限淺,一般在0.8-2.3米,天然上限最大為2.5米,凍土厚度較小,一般為1.5-3.0米,最大厚度約為5.9米。凍土總含水量高,一般為35-65%。多年凍土的構(gòu)造多為層狀或整體構(gòu)造的富冰凍土、飽冰凍土、多冰凍土。本路段多年凍土的地溫較高,處于退化階段,極不穩(wěn)定。多年凍土的處理原則:根據(jù)區(qū)內(nèi)多年凍土的構(gòu)造特征、平面分布狀況及所處的環(huán)境條件,為保證多年凍土地區(qū)路基的穩(wěn)定和可靠性,針對(duì)不同的多年凍土工程地
3、質(zhì)條件,結(jié)合已有的多年凍土區(qū)公路建設(shè)工程經(jīng)驗(yàn)和研究成果,處理時(shí)盡可能優(yōu)先采用挖除換填處理方法,對(duì)于多年凍土埋藏較深、厚度較大的路段采取“保護(hù)凍土、控制融化速率”的設(shè)計(jì)原則。結(jié)合本項(xiàng)目多年凍土的特征,對(duì)于多年凍土埋藏較深、厚度較大的路段通過計(jì)算確定各多年凍土路段的下臨界高度hL及上臨界高度hu,采用相應(yīng)的特殊設(shè)計(jì)措施。1.2施工組織機(jī)構(gòu)本段落由路基施工一隊(duì)負(fù)責(zé)施工,測(cè)量組負(fù)責(zé)施工放樣。具體施工組織機(jī)構(gòu)如下:1.3計(jì)劃工期:2013年6月15日2013年10月30日1.4計(jì)劃投入機(jī)械設(shè)備:挖掘機(jī)2臺(tái),翻斗車8輛,裝載機(jī)1臺(tái),推土機(jī)1臺(tái),壓路機(jī)1臺(tái),沖擊壓路機(jī)1臺(tái)。第二章 多年凍土路基施工方法及施工
4、工藝2.1凍土施工具體處理方法1)破壞凍土挖除換填的施工方法:對(duì)凍土下限深度小于5.0米的多年凍土,設(shè)計(jì)采取挖除換填砂礫的處治措施。挖除軟弱土后基底先采用100cm厚毛石填筑,在換填毛石頂面采用沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)。沖壓密實(shí)后的毛石層頂面再采用砂礫分層填筑壓實(shí)。換填壓實(shí)至原地表后,鋪設(shè)一層土工格柵。土工格柵采用雙向拉伸土工格柵,設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度50KN/m,極限延伸率5%,幅寬大于2.0米,其搭接寬度不小于20厘米。2)保護(hù)凍土的施工方法:對(duì)于多年凍土埋藏較深、下限深度大于5米的富冰、飽冰多年凍土路段,采取“保護(hù)凍土、控制融化速率”的設(shè)計(jì)原則,考慮多年凍土特征、路基不同的水文與地質(zhì)條件等影響因素,采取
5、相應(yīng)的處治措施。路基填土高度2.6m的路段,路基地表為礫質(zhì)土、粉質(zhì)粘土等工程地質(zhì)條件相對(duì)較好的土層時(shí),設(shè)置填石氣冷路基,即基底清表后依次填筑30cm砂礫墊層、100cm毛石、透水土工布、土工格柵及20cm砂礫過渡層,各層碾壓密實(shí)。多年凍土路基處所采用的毛石應(yīng)為未風(fēng)化堅(jiān)硬巖石,強(qiáng)度不低于30MPa,形狀大致方正,頂面及底面應(yīng)大致平行,最短邊尺寸不宜小于15cm。2.2凍土施工雖然多年凍土地區(qū)公路路基施工工藝與其它路基施工工藝大致相同,但工藝流程中的具體細(xì)節(jié)則必須與多年凍土路基施工相適應(yīng)。因此,在施工細(xì)則方面多年凍土路基施工有著其自身的特點(diǎn),具體體現(xiàn)在: 1)施工準(zhǔn)備階段 除正常進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備和
6、施工準(zhǔn)備外,還應(yīng)著重、詳細(xì)地調(diào)查沿線的多年凍土分布、類型、性質(zhì)及特征、多年凍土的上下限、冰層上限、地面水、地下水及有無冰椎、冰丘、厚層地下冰、凍土沼澤等不良地質(zhì)路基地段情況,并根據(jù)不同地段的地質(zhì)情況,制定相應(yīng)的施工方案。 2)基底處理 必須與相應(yīng)路段的施工方案相適應(yīng),對(duì)于路堤填高大于最小臨界高度的路基,采取保護(hù)凍土施工方案,基底植被嚴(yán)禁破壞,對(duì)于路基填高小于最小臨界高度或淺挖段的路基,根據(jù)基底季節(jié)融化層和凍土的性質(zhì),開挖至一定深度并將底部壓實(shí)(需要時(shí)可預(yù)融一段時(shí)間),以備換填。施工過程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)不符時(shí),應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通,制定合理的設(shè)計(jì)和施工方案。 3)路基填筑 路基施工前應(yīng)做試驗(yàn)
7、段,以確定土的松鋪系數(shù),路基填筑采取掛線法施工,以控制路基寬度、厚度、路拱等。對(duì)于多年凍土地段的第一層路基填筑必須采用端部卸土的方法(滾填)填筑,汽車、拖拉機(jī)等帶輪子的設(shè)備在前面尚未鋪設(shè)足夠的填料以及支持物以前,禁止進(jìn)出,第一層路堤的填筑厚度應(yīng)適當(dāng)加厚(一般為0.50.8m),使路基在運(yùn)土車輛行駛時(shí)不軟彈。其它各層填筑按縱向法施工。 4)攤鋪整平 用推土機(jī)將土石方攤鋪開并大致整平,細(xì)粒土用平地機(jī)進(jìn)行精平,粗粒土、巨粒土用人工配合推土機(jī)進(jìn)行精平。 5)碾壓夯實(shí) 路基土方整平后,測(cè)定土的含水量,當(dāng)土的含水量達(dá)到最佳含水量+2%時(shí),方可進(jìn)行碾壓,否則應(yīng)進(jìn)行晾曬或?yàn)⑺?。碾壓時(shí),先用12t的振動(dòng)式壓路機(jī)
8、靜壓兩遍,再從弱振到強(qiáng)振碾壓68 遍,使路基碾壓密實(shí)。路基石方用激振力50t 以上的振動(dòng)式壓路機(jī)碾壓68 遍,使路基達(dá)到穩(wěn)定,無輪跡。 6)檢查簽證 路基碾壓完畢后,應(yīng)對(duì)路基碾壓密實(shí)度進(jìn)行自檢,自檢不合格應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)壓,路基局部的軟彈、翻漿應(yīng)進(jìn)行處理,自檢合格后方可向監(jiān)理工程師報(bào)檢。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查簽證后,方可進(jìn)行下一層路基填筑。 7)路拱整修 路基施工過程中應(yīng)形成路拱,路拱坡度一般為2%,雨季為3%4%,路基達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)使路拱達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 8)整坡護(hù)坡 路基填筑成型后,應(yīng)對(duì)路基邊坡進(jìn)行整形(高填方路段應(yīng)隨填隨整),邊坡整形采用挖掘機(jī)和人工配合的方式進(jìn)行,邊坡整形時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制路基邊坡的坡
9、度和順直度。路基邊坡的防護(hù)、加固均應(yīng)滿足保溫層的要求,并嚴(yán)格按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)文件施工。 9)取土 盡量采用集中取土場(chǎng)。富冰凍土、飽冰凍土及含土冰層路段確需就近解決部分土源時(shí),應(yīng)在路基坡腳10m 以外取土;位于傾斜地形上的路基,取土坑應(yīng)設(shè)在路堤上側(cè)上坡,取土坑與路基坡腳間天然護(hù)道寬度不小于20m,路基兩側(cè)取土坑的最大深度不得超過天然上限的80%。寬度不宜超過20m,坑底應(yīng)有坡度,有出口,水能及時(shí)排出。取土完畢后應(yīng)將取土?xí)r挖出的草皮回填,填入坑中靠路基一側(cè)并大致鋪平,使其形成完整坡面。春季,在解凍天氣到來之前,需將取土坑和挖方段落上的積雪和青苔植被清除(堆放在一起),以加快土壤融化。 10)填料
10、 普通路段路基基底填料應(yīng)選用保溫隔水性能好的細(xì)粒土,上部(厚度不小于60cm)需用粗粒土。對(duì)于換填路段的換填料應(yīng)選用砂性土和礫石土等滲水土或當(dāng)?shù)胤桥蛎浲?。?duì)于路旁有積水的路段,路基底部應(yīng)選用石方進(jìn)行填筑。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤時(shí),要控制土的濕度,碾壓時(shí)含水量不超過最佳含水量+2%,不得用凍土塊或草皮層及沼澤地含草根的濕土填筑。11)排水 多年凍土的排水應(yīng)盡量遠(yuǎn)離路基坡腳,并力求排水暢通,不得在路基邊坡附近形成積水洼地,更不能在邊坡積水,以免引起路基多年凍土的融化,影響路基穩(wěn)定。施工的臨時(shí)性排水與永久性排水相結(jié)合,使排水系統(tǒng)始終保持暢通。對(duì)于路基坡腳無法與排水溝連同時(shí),施工時(shí)用路基
11、填料將積水坑回填,把積水?dāng)D至路基坡腳5m 以外。地下水發(fā)育地段,路基邊溝均應(yīng)有防滲措施。路塹坡頂修擋水埝時(shí),擋水埝與坡頂距離不應(yīng)小于6m。 對(duì)于處于不良地質(zhì)地段的路基,應(yīng)詳細(xì)調(diào)查分析不良地質(zhì)產(chǎn)生的原因,制定相應(yīng)的處理方案,徹底根除不良地質(zhì)對(duì)路基的危害。 2.3工藝特點(diǎn) 1)多年凍土地區(qū)必須全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工,全線分區(qū)段平行作業(yè),區(qū)段內(nèi)流水作業(yè),提高工程進(jìn)度;2)通過對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的控制,可保證工程質(zhì)量;3)實(shí)現(xiàn)多年凍土地區(qū)路基施工規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,機(jī)械組織合理,通過分段平行作業(yè),段內(nèi)流水作業(yè),提高工作效率、保證施工質(zhì)量。2.4施工工藝 多年凍土地區(qū)路基施工作業(yè)應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)化、程序化進(jìn)行,路基填筑過程分為
12、三個(gè)階段、五個(gè)區(qū)段、八個(gè)流程。三個(gè)階段:準(zhǔn)備階段、施工階段、竣工階段。五個(gè)區(qū)段:填土區(qū)、晾曬區(qū)、平整區(qū)、碾壓區(qū)、檢驗(yàn)區(qū) 。2.5施工流程多年凍土地區(qū)路基施工工藝流程見(圖1)。2.6操作要點(diǎn)1)關(guān)鍵技術(shù)方案 關(guān)鍵技術(shù)方案主要有:保護(hù)多年凍土施工方案;破壞多年凍土方案。 (1)保護(hù)多年凍土施工方案 所謂保護(hù)多年凍土施工方案,就是要有效的采取綜合保溫措施并使路堤填高大于最小臨界高度,使成型后的路基基底人為上限控制在一定深度內(nèi),保護(hù)路基下多年凍土不融化,以確保路基穩(wěn)定。具體內(nèi)容如下: (2)在融化季節(jié)進(jìn)行施工,施工中采取快速分修的施工方法,全線分區(qū)段平行作業(yè),區(qū)段內(nèi)流水作業(yè),這樣既保證了工程進(jìn)度,又
13、避免了因凍層暴露太久、多年凍土上限下降而引起的路基沉陷破壞。 (3)路基底面上和整個(gè)公路用地范圍內(nèi)從路基中心算起50100m 范圍內(nèi)保持青苔植被不破壞,其作用是隔熱、保護(hù)凍土和減弱地表水的下滲。 (4)路基第一層填方作業(yè)時(shí),采用端部卸土的方法進(jìn)行填筑(滾填),汽車、拖拉機(jī)等帶輪子的設(shè)備在前面尚未鋪設(shè)足夠的填料以及支持它以前,禁止在坡道上進(jìn)出。 (5)砂礫最宜用作路基填料,當(dāng)路堤高度較小時(shí)可在路堤下部先填一部分細(xì)顆粒土,厚度一般不小于1.0m。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤時(shí),要控制土的濕度,碾壓時(shí)含水量不超過最佳含水量+2%,不得用凍土塊或草皮層及沼澤地含草根的濕土填筑。 (6)多年凍土的排水應(yīng)盡量遠(yuǎn)離路基坡腳,并力求排水暢通,不得在路基邊坡附近形成積水洼地,更不能在邊坡積水,以免引起路基多年凍土的融化,影響路基穩(wěn)定。為此,施工中采用的排水溝多為寬淺形式,以減少對(duì)多年凍土的熱干擾;施工的臨時(shí)性排水與永久性排水相結(jié)合,使排水系統(tǒng)始終保持暢通;對(duì)于路基坡腳無法與排水溝連通時(shí), 施工時(shí)用路基填料將積水坑回填,把積水?dāng)D至路基坡腳5m 以外。此外,為了排除地下水,施工中還采取了加深邊溝、設(shè)置滲溝等方法將水排除至路基外。