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路基开挖方法与原理

发布时间:2019-10-15 14:25 来源:未知 编辑:admin

  路基开挖方法与原理_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。(一)土方路堑开挖 路堑开挖采用“横向分层、纵向分段,两端同步、阶梯掘进”的方式施工,运碴通道与掘进工 作面应妥善安排,做到运碴、排水、挖掘互不干扰,以确保开挖顺利进行。 土质路堑的开挖因地制宜采用人

  (一)土方路堑开挖 路堑开挖采用“横向分层、纵向分段,两端同步、阶梯掘进”的方式施工,运碴通道与掘进工 作面应妥善安排,做到运碴、排水、挖掘互不干扰,以确保开挖顺利进行。 土质路堑的开挖因地制宜采用人工或机械作业。人工开挖时,可在不同高度设几个台阶,台 阶高度为 1.5~2.0m,并设单独的运土通道及临时排水沟。机械开挖且弃土(或移挖作填) 运距较远时, 采用挖掘机配合自卸汽车进行。 机械开挖路堑边坡配合挖掘机或人工分层修刮 平整,以保证边坡的平整与稳定。 土方开挖采用机械施工为主,施工时分段进行,每段自上而下分层开挖,并及时用人工配合 挖掘机整刷边坡,对不便机械施工的并行地段,采用人力施工。 (1)施工前仔细调查自然状态下山岭稳定性质,分析施工期间的边坡稳定性,发现问题 及时加固处理,同时做好地下设备的调查和勘察工作。 (2)施工前切实做好地表排水工程,排出的水不得危及附近建筑物、道路和农田。 (3)加强测量控制,边坡随开挖随成型,保持边坡平顺,早做边坡防护。 (4)人工开挖时,开挖人的间隔大于 3 米,并应互相照应,以防碰撞伤人。 (5)高边坡边开挖时要及时进行边坡防护。 (6)雨季未完工工程要做好施工中临时排水处理。 (7)路堑基床施工,开挖接近堑底时,鉴别核对地质,然后按基床设计断面测量放样, 开挖修整,或按设计采取压实、换填等措施。 (二)石方路堑开挖 根据岩石的类别, 风化程度和节理发育程度等来确定石方的开挖方式。 对于软石和强风化岩 石,开挖采用推土机、挖掘机并附以小爆破,次坚石和坚石采用浅孔光面爆破技术爆破施工 方案: 1、准备工作:修筑机械上山道路;开挖土层至石层分界面,测量出路堑横断面,根据实际 开挖深度,岩石类型等因素进行爆破作业设计。 浅孔光面控制爆破,通常采用梯段(台阶)爆破,其炮孔布置见 K:系数,一般取 15—30,坚石用小值,次坚石用大值。L:炮孔深度 m;H:爆破岩石厚度, 台阶高度 m;K2:系数,坚石为 1.0~1.15;次坚石为 0.85~0.95;软石为 0.7~0.9;a:炮孔间 距 m;K3:系数,采用火雷管起爆为 1.2~2.0,采用电雷管起爆为 0.8~2.3;b:炮孔排距 m; Q: 炸药量 kg; K 单位岩石的硝铵炸药消耗量 kg/m3, 软石为 0.26~0.28; 次坚石为 0.28~0.34; 坚石为 0.34~0.35。 本爆破炮孔直径初步定为 50cm,台阶高度 H 设计为 3m,其它爆破参数根据 现场由实验确定。 2、作业要点 (1)平整钻机作业场地:覆盖层较厚时,利用推土机铲平,覆盖层薄且有石头凸起时,用 风枪打孔小爆破, 然后用推土机推平。 作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为标准。 (2)布孔与钻孔:首先按设计的孔距,排距布孔。对台阶面边沿的孔,要特别注意台阶面 方向出现飞石。钻孔时要根据设计要求,确保孔位、方向、倾斜角和孔深。每孔钻完后,首 先将岩石粉吹干净,然后把钻杆提升到孔口上,这时不要移动钻机,以防孔深不够时,可以 继续在原孔中加深钻孔。 (3)装药与堵塞:装药之前,测量孔深,对过浅或过深的炮孔,要调整装药量。孔中有水 时,应尽量排除干净,水排不干净的应装防水炸药。往孔中装药时,要定量定位,要防止卡 孔,要分多次回填,边回填边用木棍捣实,并注意保护好孔中的电线)网络联接与安全警戒:当使用导爆管非电起爆系统进行孔内外控制微差起爆时,联线 时切忌踩踏孔外串联雷管,为确保网路准爆,宜采用双雷管双导爆网络。放炮之前,人员及 机械撤离到安全区,设置安全警戒哨。还需准备必要的抢修机具和一定数量的抢修人员。 (5)爆破安全检查,爆破之后,暂不要立即解除警戒,要到现场查看,发现哑炮应及时处 理。 3、保安全、质量的技术措施 (1)为保证安全施工,精确计算确定爆破参数,并根据实际情况,不断调整完善,严禁过 量装药,同时采用微差毫秒雷管起爆网络,环境复杂地段,通过孔内,孔外相结合的微差起 爆形式,做到孔与孔,排与排之间都有一定的时间间隔,防止爆破冲击波产生叠加,使爆区 附近的建筑物振动速度控制在国家爆破规定的安全范围内。 (2)爆破前后设置安全警戒区,设立明确的标志牌,派专人把守警戒,确保危险区的人、 物疏散撤离后才能点火起爆。 (3)参加爆破施工的主要人员必须经过岗前培训,并持有公安 部门颁发的岗位作业证书,严禁无证上岗。 (4)妥善保管炸药、雷管,炸药库设在远离居民区的安全地带, 库存放保管,做好防盗工作,把好火工品进出库关。 (三)半挖半填和陡坡地段路基施工工艺 本合同段半挖半填和陡坡地段路基, 采用横向台阶分层开挖法施工, 施工中必须注意以下事 项: 1、要特别注意排除地表水和处理好地下水,按设计要求,采取拦截引排措施,将地表水引 排至基底范围以外 2、侧沟、排水沟可能渗水危及路基稳固时,进行防渗加固处理。 3、陡坡地段的半挖半填路基,在路基面以下 1.2m 范围内挖方宜挖除,并换填与填方相同的 填料,与路堤相应高度范围内的填筑施工同时进行,分层压实,以保证路基均匀稳定。 4、路堑与路堤在连接部分沿横向挖成台阶,台阶宽度不小于 1.0m,对基岩面上较薄的覆盖 层,先清除覆盖层再挖台阶;对于覆盖层较厚且比较稳定的,在原地表直接挖台阶。 五、路基填方 软土路基处理完后, 除应满足软基处理的填筑要求外, 应按下述要求进行路基填方施工。 (一)施工准备 1、进行中线、高程的复测,放出路堤的边线绘出断面图,同时修筑便道和便桥,做好 施工准备。 2、对施工用地范围内的植物、垃圾、有机杂质进行清理,掘除移运和处理,要求清除 耕植表土 10~30cm,并运到弃土地点。 3、排除地表水,设置排水沟、截水沟,保证路基范围内无积水,以免影响路基填筑质 量。 (二)施工方案 路基填筑按技术规范要求进行,先施工软基路段,然后按四区段(填、平、碾、检) ,八流 程(施工准备测量放样、基底填前处理、分层填筑、摊铺平整、碾压夯实、检测签证、路基 整形、边坡修整)施工程序组织,选择有代表性的地段,作为填土试验区段,根据填料性质 和压路机型号,通过试验确定施工参数(松铺厚度,碾压方式,遍数) 。优化施工方案,全 面展开施工。根据构造物、机械的生产能力及具体的地形情况划分施工作业区,现场由主管 技术人员、队长、领工员具体确定,长度一般为 200~300m 。每一作业区在路基横向上按 50~60m 划分若干个施工单元。每一施工单元内按四区段施工法进行土石填筑、平整、碾压、 检验等工序的作业。每一工序完成后,完成该工序的机械转入下一单元进行同一施工,每一 施工单元内不准进行交叉作业。 施工中合理组织机械, 使之形成循环流水作业, 尽量使循环中全部机械处于良好的工作状态。 由于碾压工序是施工控制的关键,施工中合理配备压路机,并使工序的作业时间大致相等。 1、填土路堤 (1)基底处理 路基基底根据施工时的地面和土质的实际条件,按设计文件要求进行处理。 ① 清除地表草皮、树木、垃圾、农作物根系及表土,并掘除树根和拆除路基用地范围内的 结构物。 ② 路堤填土高度小于 800mm(不包括路面厚度)时,对于原地表清除与挖除之后的土质基 底,将地表翻松 300mm,然后整平压实。 ③ 路堤填土高度大于 800mm 时,将路基基底整平处理并在填筑前进行碾压,压实。 ④ 地面自然横坡或纵坡陡于 1:5 时,将原地面挖成台阶,台阶宽度不小于 1.0m,台阶顶 作成 2%~4%的内倾坡度;砂类土上不挖台阶,将原地面以下 200mm~300mm 的表土进行翻 松处理;对基岩面上较薄的覆盖层,先清除覆盖层再挖台阶。 (2)分层填筑 路基填筑之前 28 天,依据技术标准,压实机械性能、填料土质类别,选择长度大于 100m 的路段,在路基全宽范围内,先作填土压实试验段,确定填层厚度及压实参数,据以指导施 工,并将不同填料的试验结果报经工程师批准后,作为施工控制的依据。 路基填筑采取横断面全宽,纵向水平分层填筑方式。填土时,根据填土高度及由试验段 确定的分层厚度及压实参数,具体确定计划分层数、压路机走行速度、碾压遍数,并绘制分 层施工图,在施工中认真控制,随时调整。当原地面高低不平时,从最低处分层填筑,由两 边向中心填筑。为保证路肩部位压实效果,路基两侧边坡各超填 0.3~0.4m,路基压实合格 后刷坡整平。 (3)摊铺平整 路基填筑区段完成一层卸土后, 用推土机和型平地机进行摊铺平整, 使填铺面在纵向和 横向上平顺均匀,在摊铺的同时,对路基进行初步压实,以保证压路机压到路肩时不致发生 滑坡。 (4)含水量控制 用细粒土填筑路基时,必须严格控制填料的含水量,要求其不超过最佳含水量 2%或不 低于最佳含量的 3%。 当含水量太低时, 在表层洒水并尽可能地搅拌, 待提高含水量后碾压; 当含水量超过规定时,先翻松晾晒,待降低含水量后再摊铺碾压,填层厚度可适当减薄。在 洒水或晾晒时,前后的施工单元可交叉施工。 (5)机械碾压 路基的压实在填土层的松铺厚度、含水量及平整度符合要求后,采用重型压路机。碾压时遵 循先轻后重, 先慢后快原则, 检测压实度等合格并经监理工程师批准后方可进行下一层的施 工。 压实路线: 直线和大半径曲线地段, 先压两侧后压中间, 小半径曲线地段由内侧向外侧, 纵向进退式进行;横向接头,振动压路机一般重叠 40~50cm,前后相邻两区段重叠 2.0m。 做到无漏压、无死角和确保碾压均匀。施工中正确规定行驶速度以提高压实效果,压路机最 大行驶速度不超过 4km/h。 (6)检验签证 在填料质量、填筑厚度、填层面纵横方向平整均匀度等符合规定标准的基础上,进行压 实度测定,没有达到标准地段,不予签证。 (7)路基整形 路堤按设计标高填筑完成后,进行平整和测量。 (8)边坡整形 细粒土边坡,依据路肩边线桩,用人工按设计坡率挂线刷去超填部分,进行整修拍实。 整修后的边坡达到转折处棱线明显,直线处平直,曲线)填石摊铺时,粗细颗粒应分布均匀,避免出现粗或细粒集中块区,当石块含量较大时, 石块间隙以土或石屑铺撒填充。横向外侧 1 米范围内,用较细的材料铺筑,禁止将大颗粒集 中于边侧坡,确保边坡稳定。 (2)填石路堤应选用石质均匀、不易风化的石料填筑,边坡采用大于 30cm 的硬质石料码砌, 码砌厚度不小于 2m。 (3)当填石路堤粒径大于 40mm 的石子含量占 30%以上时,采用测定固体体积率方法检验 压实度,反之按 JTJ051—93 重型击实试验法与现场灌砂法测定干容重方法检验压实度。 (4)整个路基施工中严格控制五度:即宽度、坡度(横向及两边坡) 、填筑厚度、平整度、 密实度,重点是密实度。 (5)当路基中心填土高度超过 10 米时,为保证路基稳定,下路堤 150 厘米以下压实度要求 不小于 92%。 (6) 填方路段路基压实采用 250 千焦以上冲击式压路机压实,每填高 2m 压一次,每次 20 遍。 5、半挖半填及填挖交界路基处理 半填半挖及填挖交界路基,对纵向填挖结合部,挖方段设置不小于 10m 长过渡段,横向 半填半挖结合部, 挖方段沿行车道及硬路肩宽度范围内将原状土翻挖。 首先将原地面挖成宽 度 2m 的台阶,台阶顶面作成 3%的内倾斜坡,再进行路堤填筑。 7、高路堤填方 高填方路堤是路基施工中的重要环节,施工中需精心组织,精心施工,确保工程质量。 施工前,对原地面进行清理后进行碾压,压实度达到 90%以上,并经工程师检查验收 后,进行填土作业;软基地段必须按设计要求处理彻底,并经工程师认可后方可进行填筑。 高填方路堤要严格控制石料的最大粒径,石料的最大粒径在底层不超过分层厚的 2/3。 高填方路堤采用分层填筑、分层压实的方法施工,一层厚度不超过 30~40cm。填筑时 一定要按路堤高度和边坡度将该层的路堤宽度(包括加宽量)补足,以免影响压实质量。设 计路基填料采用易风化泥质砂岩,施工中合理确定分层厚度,确保压实质量。 高填路堤填筑过程中进行沉降观测,为预留沉降量提供依据,施工完成后,定期进行观 测,以检验施工效果。 8、填料要求及压实标准 (1)路基填料 总的原则先经过试验,并采用经监理工程师批准后的材料填筑。直接用作路基填筑填料,其 液限应不大于 50,塑性指数不大于 26,其强度、粒径按《路堤填料最小强度和最大粒径要 求》执行。 路堤填料最小强度和最大粒径要求 项目分数 路面底面以下深度(cm) 填料(最小强度(CBR) 、 最大粒径(cm)) 填方路堤 上路床:0~30 8% 10 下路床:30~80 5% 10 上路堤:80~150 4% 15 下路堤:150 以下 3% 15 零填及路堑路床(0~0.3m) 8% 10 注:当路床填料 CBR 值达不到表列要求时,可掺石灰或水泥处理。 (2)压实标准 路基填筑压实标准 项目分类 路面底面以下深度(cm) 重型压实度(%) 固体体积率(%) 填方路基: 上路床: 0-30 ≥95 ≥85 下路床; 30-80 ≥95 ≥85 上路堤: 80-150 ≥93 ≥83 下路堤: >150 ≥90 ≥81 零填及路堑路床; 0-30 ≥95 ≥85 9、预压期和沉降监测 软土地段的高填路段需进行预压和沉降监测。详见软基处预压期和沉降监测。 10、路基施工技术保障措施 (1)在挖方地段,首先做好截水沟,排除地表水,以防止水流入工作面影响施工,填 方地段路基两侧均设置水沟并及时疏通维护, 同时每层填筑均设置横向排水坡, 防止路面积 水。 (2)严格测量控制,对挖方坡度,每级台阶计算准确,使上口开挖放线)设置试验室及试验路段,随时对路基施工质量进行检测,并将检查结果记录,以 便及时调整工程参数。 (4)施工场内的施工便道、便桥、便涵设专人维修,保持畅通。 (5)在施工中涵洞部 位设置临时涵管排水,管径按施工要求。 第二节 路基防护及排水工程 一、工程概况 本工程所在地区雨水多,边坡易受冲刷,为保证路基的稳定,沿线进行了综合排水和防 护设计,设计原则是以排为主,以防为辅。界内防排自成体系,避免与沿线水网和排灌相干 扰,防止路外水体倒灌防排系统。本合同段工程边沟、排水沟、截水沟为砼现浇或预制块、 片石浆砌。 二、施工方案 1、淹没防护 在受淹没地段,采用预制块防淹没护坡。在地面以下采用现浇水泥砼护脚,从地面到淹 没水位上至少 50cm 人水泥砼预制块护坡结构。砼预制块下铺 20cm 砂砾垫层。所有的预制 块均在预制场内集中预制。 2、植草 (1)各式骨架植草护坡的施工,应先清理施工场地,修整边坡,使砌筑地带的标高和边坡 坡与图纸要求相一致。然后按图纸所示的地点进行施工放样,浅挖砌筑的基坑,并进行人工 夯实。 (2)经检查砌筑地带的标高和边坡坡度与图纸要求相一致后,即可埋置预制砼块(浆砌片 石) ,要求整齐、顺直、无凹凸不平现象。 (3)经必要的养生后,将砌筑材料的残留物清除干净,同时不得损坏已成的网格,如有松 动或脱落之处必须及时修整。 (4)骨架形成后,应及时按图纸要求铺草皮或播种草种。 ( 5 ) 土 工 格 室 采 用 GS-250 型 。 要 求 格 室 焊 接 处 结 合 力 ≥2.56KN , 单 位 面 积 质 量 3310± 200g/mm2。 3、排水边沟 (1)一般要求 a、浆砌工程的砌体石料(砼预制块)应为坚硬,不易风化,无裂纹,表面污渍已被清除的 石料。 b、石料的抗压极限强度应符合图纸及要求,片石、块石不应低于 40Mpa,用于附属工程的 片石不低于 30Mpa。 c、选料:普通片石的形状不受限制,但其厚度不应小于 15cm,镶面用片石,选用表面较平 整及尺寸较大者,且边缘厚度不得小于 15cm。块石形状大致方正,顶底面应平整,其厚度 不宜小于 20cm,粗料石厚度不应小于 20cm,并不小于长度的 1/3。 d、砌筑用砂浆的强度,应符合图纸规定要求,砂浆中所用水泥、细骨料、外加剂、掺合料 的质量要求应符合技术规范和有关规定要求。 砂浆应具有适当的流动性和良好的和易性, 以 求得砌体灰缝充分填实,砂浆采用机械拌和,随拌随用。 (2)边沟、排水沟、截水沟等排水设施施工,按设计要求与桥涵、隧道、排水水利设施等 相顺接。浆砌水沟的边坡做到平整、稳定。水泥砂浆砌石水沟应做到砌缝均匀,砂浆饱满, 伸缩缝填饱满,勾缝平顺,沟底平整不积水。 排水工程施工要严格按规范施作,注意砌筑紧密无空洞、基础稳固、线型平顺流畅,管路安 装准确,确保排水系统的正常使用 4、挡土墙(护面墙)施工方法 本合同段内挡土墙(护面墙)全部均采用浆砌块、片石由人工坐浆砌筑。路基基本成型后即 可开始。砌筑时,应先角石,后边石或面石,最后才填腹石。角石安好后,向两边的中心进 行,然后由边向中。为确保砌石完全稳定在砂浆上,必要时在灰缝上加以插捣和用力敲击, 直至灰缝表面出现水膜。根据施工情况,我们对挡土墙(护面墙)以伸缩缝为标准进行分段 砌筑。两相邻段高差不应超过 1.2m。 施工注意事项: (1)基底开挖至设计标高后,应对基底进行检测和试验,确认基底承载力,地质情况满足 设计和规范要求并经现场监理工程师签认后, 方可进行挡土墙砌筑施工。 基底要按设计要求 由人工修凿成 1:10 向里倾斜的斜坡,以满足挡土墙抗滑和稳定性要求。 (2)挡土墙砌筑时要预留泄水孔,要保证泄水孔形状,尺寸,排水坡度符合要求,泄水孔 畅通无堵塞。 在填筑路基时, 必须注意在泄水孔后端按要求设置碎石反滤层, 防止淤泥堵塞。 (3)为防止不均匀沉降造成墙体开裂,挡墙每 10~15m 设置一道沉降缝,在挡墙砌筑时应 在沉降缝内填塞 2cm 厚的软木板,以保证沉降缝垂直,两端石块不接触。沉降缝的外露面 用沥青麻筋填塞,深度不小于 15cm。

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