湿陷性黄土、膨胀土地区路堤施工工艺工法(路基填方)

湿陷性黄土、膨胀土地区路堤施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-LJLM-0204-2011xx工程公司1前言1.1工法概况湿陷性黄土、膨胀土都是工程建设中常见的特殊土，工程力学性质极不稳定，黄土的湿陷性及膨胀土的胀缩性都对路基及工程建筑具有较强的潜在破坏作用，本工法是经过长期实践及科学试验研究逐渐形成的，成功处理了湿陷性黄土、膨胀土的不良地质特性，保证了填方路堤的质量。1.2工艺原理本工法分别从湿陷性黄土、膨胀土地区的地基基底处理、填料改良、物理及化学加固、防护防水等方面，采用综合整治不利因素，并在施工中采用大功率压实机械保证路堤压实，保障了填方路堤的施工质量。2工艺特点（1）湿陷性黄土、膨胀土地区的路堤基底基本采用换填、挤密、夯实、化学加固等方法，确保了基底的稳定。（2）通过对湿陷性黄土、膨胀土的改良，可以有效地消除湿陷性黄土、膨胀土的不良地质特性，不仅做到就地取材，且确保路堤压实质量，降低了成本。（3）及时施工防护及排水工程，加固路堤，并防止水对路堤的破坏。3适用范围适用于湿陷性黄土、膨胀土地区铁路路堤施工，相同条件的公路也可参照施工。4主要技术标准1、《铁路路基施工规范》TB102022、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB104143、《铁路工程土工试验规程》TB101024、设计图纸及合同文件5施工方法路基清表完成后，首先完善临时排水系统，然后按规范及设计要求对地基进行处理，填筑严格按“三阶段，四区段，八流程”9 工艺流程组织施工。施工区段划分在200m为宜，以控制改良土摊铺、上料时间短，能迅速的封闭填筑表面，确保含水量在摊铺、上料时流失少。同时严格按设计断面控制路基横坡和及时施作防护及排水设施，确保路基面不积水和排水顺畅。6工艺流程及操作要点6.1工艺流程准备阶段施工阶段整修验收阶段填筑区平整区碾压区检测区分层填筑摊铺平整洒水晾晒碾压夯实检验签证坡面修整施工准备基底处理图1工艺流程图6.2操作要点6.2.1施工准备详细审核设计文件、设计图纸，进行施工调查及现场核对工作；按设计单位提供的测量资料，在施工前及时进行控制点复测、并进行施工控制点的加密及放线工作，确保导线控制点、水准点准确无误；测放路堤的施工边桩，在边桩外埋设护桩，保证路基施工。对填料进行各项试验，确定改良方法及配比。开挖排水沟，排除流向路基的地表水，保证水流畅通。施工试验段，确定填筑各项工艺参数。6.2.2、基底处理按照规范及设计要求对基底进行处理，目的是通过提高地基土的抗剪强度、改善地基土的压缩特性，消除或减少特殊土的不良特性。1、湿陷性黄土基底①9 若地基为一般湿陷性黄土，应采取措施拦截、排除地表水。地下排水构造物与地面排水沟渠必须采取防渗措施，路侧严禁积水。②若地基黄土具有强湿陷性或较高的压缩性，应按设计要求进行处理。2、膨胀土基底①高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。②表层为过湿土，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。③填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表0.30～0.60m的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土，挖除深度应达到大气影响深度。6.2.3分层填筑填筑施工时，路基填筑线形采用直角坐标法按直线50m、曲线20m一个断面放样控制，填筑放样宽度在满足设计路基宽度基础上，两侧边坡加宽值均不小于50cm，以保证路堤边坡压实质量；放样后在填筑面上洒白灰方格网控制填料堆放量，方格网大小5×8m（可结合运土车辆装载方量调整），以均匀摊铺后虚土厚度在30cm为宜。在现场管理人员指挥下，自卸车司机配合，在路基面均匀卸土。6.2.4摊铺平整摊铺初平前在路基两侧及中线上每20m为一个断面插上标杆（标杆以30cm红白漆相间涂刷）并挂线，以此控制虚铺厚度；先用推土机或装载机把填料摊铺开达到初平后，再用平地机精平及修整路拱，使填层面形成4%的横向人字排水坡，在中线及两侧插杆挂线为准检查。6.2.5洒水晾晒平整完成后，测定填料的含水量，宜控制在最佳含水量的±2%之内压实，若含水量符合最优含水量范围要求即可进行碾压作业；若含水量过大，必须进行等待晾晒以防碾压发生翻浆现象；若含水量过小，必须进行洒水处理，以确保碾压质量达到压实度要求。6.2.6碾压夯实碾压采用自重在20t以上压路机，按压实顺序自低向高、由边到中，由内向外（曲线），先静压后振压，先慢后快，有弱振至强振，纵向进退式进行；碾压时轮迹重叠，横向不少于40cm，纵向不小于2m，碾压遍数根据工艺试验确定为准，以静压2遍、弱振2遍、强振1~2遍为宜。压路机碾压速度，静压和弱振稍快，不大于5km/h；强振时稍慢，2～3km/h9 ，碾压后做到无漏压、无死角、碾压均匀、表面平顺、路拱坡度符合要求，碾压不到部位采用小型夯实设备人工夯实。6.2.7试验检测路堤填土压实的质量检验应分层碾压施工分层检测，达到设计及规范要求后方可进行下一层填筑施工。6.2.8坡面整修路基填筑整修验收应在贯穿整个填筑过程中进行，每填高2m对路基边坡整修验收一次。整修时，将路基两侧超填部分刷坡收至下层填筑面，并对刷坡成型后的路堤边坡及时用挖掘机斗面进行夯拍、整平，以减少雨水对边坡的冲刷侵蚀。7劳动力组织表1劳动力组织（每一作业面）序号工种人数备注1现场负责人1现场组织协调1领工员1按技术交底要求进行施工机械指挥控制2技术员1施工技术交底及现场技术指导、监督3安全、质检人员2施工安全质量控制及现场监督、检查4试验员2施工填料及压实度试验检测、控制5测量员2施工断面、线形测量控制6挖掘机司机2取土装土7装载机司机2改良土拌合站上料8自卸车司机6运土9推土机司机1摊铺10平地机司机1平整11压路机司机1压实12洒水车司机1洒水13强夯机司机2地基处理14杂工6配合基底处理、铺设土工格栅、边角夯实、边坡修整合计318主要机具设备表2机械设备表（每一作业面）序号设备名称单位数量备注1挖掘机台2取土装土2推土机台1摊铺9 3装载机台2改良土拌合站上料4平地机台1平整5压路机台1压实6自卸车台6运土7洒水车台1洒水8强夯机台2地基处理9小型夯实机械台2边角夯实10全站仪台1测量放线11水准仪台1标高控制12压实度检测设备套1检测压实度9易出现的质量问题及保证措施9.1易出现的质量问题9.1.1水对湿陷性黄土、膨胀土地区路堤的危害很大，施工中必须确保路堤不受水害侵湿。9.1.2因在改良土运输、摊铺及平整各工序中含水量都有损失，因此含水量不易控制。9.1.3因机械问题，造成改良土存储时间过长，影响填料质量。9.2保证措施9.2.1及时施工永久及临时排水设施，确保地表水不侵湿路堤。9.2.2湿陷性黄土、膨胀土地区路堤施工要选择在旱季施工，其工作面随时保持不小于4%的横向排水坡度。9.2.3湿陷性黄土、膨胀土地区路堤施工要严格按设计要求做好边坡加固及防护措施，如铺设土工格栅、边坡栽植紫穗槐、及时施作坡面圬工防护等。9.2.4施工中不仅对取土场填料严格按验标要求频率进行取样检验，在碾压前也必须检测填料含水量，确保碾压时填料的含水量符合最佳含水量要求。9.2.5施工中按时保养、维修机械，确保正常施工，改良土随拌随铺，连续快速填筑。10安全措施10.1主要安全风险分析9 施工过程中各主要工序全部采用大型机械施工，在机械操作、交通运输、填筑施工等环节存在较大的安全风险。10.2保证措施10.1坚持安全交底制度和安全学习制度，提高全员安全意识。进场作业人员必须戴安全帽，特殊工种应持证上岗。10.2施工中应做好防水和引排水工作，防止路基边坡被水浸湿软化，引起边坡过大下沉造成翻车事故。10.3机械作业区内应设置安全标志，非机械操作人员应戴安全帽，机械操作人员应服从作业指挥人员指挥。施工人员不得在机械行驶路线和作业范围坐卧休息。10.4加强施工机械保养维修，降低机械噪声和废气排放及意外机械事故。10.5靠近边坡近处机械作业时应慢行，并有地面人员帮助观察和指挥。道路交叉口应设置交通提示标志，施工现场设专人指挥施工机械。11环保措施11.1保持既有道路和灌溉排水系统通畅，临时道路排水设施宜与永久性设施相结合并与原系统设施相适应。11.2排出的施工用水不得损害路基及附近建筑物地基、道路和农田，并不得引起淤积和冲刷。11.3严禁向江河、湖泊、水库、沟渠弃渣，也不宜向江河、海岸滩地堆置弃土、弃渣。车辆通行的道路应洒水降尘，运料车采取覆盖措施，防止污染环境。11.4机械的废油料、废电瓶应收集处理，不得随意丢弃。12应用实例12.1工程简介由中铁xx局集团xx工程有限公司参与承建的xx铁路XPS-3标段线路主要经黄土残垣区、黄土沟梁低中山区、泾河河谷区等三个地貌单元。沿线地表广泛分布黏质黄土，岸坡上发育许多黄土陷穴，陷穴直径从几十厘米到近十米，深度一般2～20米或更深，部分线路位于泾河一级阶地上，由于地下水较高，造成部分段落黏质黄土层中，夹有软弱层，原位测试结果Ps值小于800KPa为软弱黏性土，其埋深一般3～6m居多，厚度2～4m。路堤填土高度3～12m，土石方约420万m3。9 12.2施工情况xx铁路XPS-3标段内DK200+000～DK239+851段内路基共计33.37km，地基属湿陷性黄土，施工中填料含水量控制在9%～13%，含水量控制在11%～12%，根据地形情况及天气预报及时施作了临时排水措施，本工法的应用在施工取得了较好效果，成型黄土路基在经过雨季后的沉降量在填土高度的1.5~2.5%。已成型部分路基被评为样板示范段。12.3结果评价施工中通过对黄土路基施工的总结，基本掌握了湿陷性黄土路基的变形规律和在不同地质条件下相应的地基处理施工技术，确保了黄土路基施工的质量、安全，各项指标均符合设计和规范要求。12.4建设效果及施工图片图2基底平整9 图3基底平整碾压检测完成图4填筑前确定卸土方格网9 图5施工中路基边坡防护图6路基排水系统完善施工中9 图7成型路基边坡防护9