43-季节性冻土路堑施工工艺080303

季节性冻土路堑施工工艺季节性冻土路堑施工技术是根据季节性冻土冬季冻结、次年春季融化的特点，设计施工路堑的一种施工方法，其主要目的是解决融沉冻涨。在冻土解冻后按常规施工方法施工。1工艺特点（1)冻土路堑施工，采用优选施工季节，增设遮阳棚等工程措施，减少冻土扰动、缩小冻土融化沉降范围。（2）冻土路堑冬季施工，应采用分段分层机械或爆破开挖，减少地基暴露时间，并用遮阳材料覆盖，防止重复被冻。但在深基坑开挖后为维护边坡稳定保证施工安全，可利用冻结提高土体强度，此时应白天用遮阳材料覆盖，晚上揭开以利于冻结。2适用范围适用于冬季（寒季）冻结，夏季（暖季）融化的路堑施工。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理季节性冻土每年都会在寒季由于气温下降而冻结，体积增大，表面隆起；暖季由于气温上升而融化，体积减小，发生沉陷。季节性冻土路堑宜在暖季施工，在暖季施工按一般路堑的施工方法进行施工。当需要在冬季进行低温施工时，根据冻结的深度采取不同的开挖方法，施工时采取连续作业、分层开挖、覆盖保温等措施以避免重复受冻。路堑基床部分在季节性冻结深度范围内，应按设计采取换填、铺设土工材料、隔水封闭等措施，防止基床发生融沉翻浆冒泥，冻涨变形。3.2设计要求路堑内有地下水出露时，为防止路基产生积冰冻害，于路基面下一定范围内换填渗水土，并采用保温盲沟疏干地下水，为防止寒季出水口冻结堵塞，出水口采用跌水结构处理。对季节性冻土路堑路基面下一定范围内换填渗水土，并于路基面下铺设复合土工膜，膜上下各设0.1m中粗砂垫层，路基面下仍为细粒土时，路基面下0.6m至最大季节冻土深度范围换填粗粒土，换填宽度至路堑坡脚。4施工工艺流程施工工艺流程见图1。5操作要点5.1施工前准备工作（1）收集当地气象资料，掌握当地适合施工的时间段。（2）图纸复核、现场地质核查，测量放样，核对设计横断面，核对地质情况，用测量仪器测放边坡开挖线。（3）根据路堑长短、高低决定开挖方式及施工组织；根据路堑冻土被冻结的深度、工程量的多少选用合适的开挖方法。-5- 边坡修整路堑开挖支挡、排水构筑物施工路堑基床处理路堑地表草皮移植结束做好防、排水措施选用开挖方式确定冻土范围现场调查图1季节性冻土路堑施工工艺流程5.2施工工艺5.2.1路堑边坡清表、地表截排水构筑物施工路堑地段地表的草皮，应先行挖除，选址堆放，适时洒水培植，覆盖塑料膜，草袋保温，以便利用。路堑开挖前结合永久性排水设施做好堑顶截、排水工程或采取其他防水、防渗措施。5.2.2路堑开挖（1）开挖路堑表层冻土的方法。根据路堑冻结的深度采用不同的开挖方法，一般如下：1）爆破冻土法。当冰冻深度达1m以上时可用此法炸开冻土层。炮眼深度取冻土深度的0.75～0.9倍，炮眼间距取冰冻深度的1～1.3倍并按梅花形交错布置。2）机械破冻法。当冻土层厚度在0.25m以内时，可采用中等动力的挖掘机进行挖掘；当冻土层厚度不超过0.4m时，可采用大马力的挖掘机进行开挖，也可采用专用破冻机械如冻土犁、冻土锯和冻土铲等，予以破碎清出；0.4m～1m厚度的冻土通常用吊锤打桩机往地里打楔或用楔形锤打桩机进行机械松碎。3）冻土融化法。当冰冻层较薄，破冻面积不大，可用烘烤法、蒸汽法、电热法等方法融化冰冻层。融化冻土应按开挖顺序分段进行，每段大小应与每天开挖的工程量相适应，挖土应昼夜连续进行，以免间歇而使地基重新遭受冻结。4）冻土破冻后，采用挖掘机、推土机配合自卸汽车进行开挖作业。（2）未冻结的部分开挖路堑开挖到未冻土后，应连续作业，分层开挖，开挖过程中，每2m-5- 进行一次边坡检测，中间停顿时间较长时，应在表面覆盖保温，避免被冻。（3）边坡修整、支挡、排水构筑物施工。挖方边坡不应一次挖到设计线，应预留30cm厚保护层，待到正常施工季节再削去预留保护层，整理达到设计坡率。路堑挖至路床面以上lm时，挖好临时排水沟后，应停止开挖并在表面覆以雪或松土，待到正常施工时，再挖去其余部分。（4）路堑基床处理。路堑开挖至设计标高后，按设计要求采用重型碾压设备就地碾压、换土或进行土质改良后进行碾压、设置土工合成材料、施做排水设施。5.2.3施工注意事项（1）路堑开挖前，将表层熟土及草皮植被层异地保存，以备后用。（2）路堑施工前先在堑顶开挖截水天沟或修筑挡水埝，将地表水引走，防止冲刷坡面造成水土流失；路床两侧修临时排水沟，及时疏通被切断的地下径流。（3）冬期开挖路堑必须从上向下开挖，严禁从下向上掏空挖“神仙土”。（4）选择冬季进行开挖，应避免过大面积一次性开挖，并尽量缩短开挖面暴露时间，以防止引起热融滑塌或导致冻胀丘、冰锥。（5）冬期施工开挖路堑的弃土要远离路堑边坡坡顶堆放。弃土堆高度一般不应大于3m，弃土堆坡脚到路堑边坡顶的距离一般不得小于3m，深路堑或松软地带应保持5m以上。弃土堆应摊开整平，严禁把弃土堆于路堑边坡顶上。（6）每日开工时选挖向阳处，气温回升后再挖背阴处，如开挖时遇地下水源，应及时挖沟排水。（7）开挖后对边坡及时进行保温防护，防止热融坍塌。5.3推荐的主要施工技术参数季节性冻土路堑暖季施工按一般土质路堑施工工艺组织，主要施工技术参数参考一般土质路堑施工工艺。冻土层冬季施工松冻爆破法开挖通常采用麻花钻机钻取60mm孔，炸药采用2#岩石防水炸药，非电毫秒塑料导爆管网络起爆，冻土爆破程序如下：确定冻土范围→布孔→钻孔→装药爆破。推荐的主要爆破参数见表1。表1冻土松动钻爆参数表冻土厚度（m）药包埋深（m）孔径（mm）孔距（m）最小抵抗线（m）单孔药量（kg）2.82.5602.02.03.02.42.1602.02.03.22.01.8602.01.82.51.81.6602.01.72.01.61.4601.81.51.41.41.2601.41.20.81.21.0601.20.90.456主要机具设备推荐使用的主要机具设备见下表2。表2推荐使用的主要机具设备-5- 序号机械设备名称备注1麻花钻钻孔2冻土犁（冻土锯）用于0.4m以下冻土破碎3吊锤打桩机（楔形打桩机）用于0.4m～1.0m冻土破碎4挖掘机5推土机6自卸车7劳动力组织根据施工组织设计进度要求配置相应的机具设备和人员，一个作业班组的一般配置：现场管理人员1名，爆破操作人员10人，基床土工织物铺设配置5～10人。8质量要求及质量控制要点8.1施工质量要求、验收标准（1）路堑开挖应自上而下纵向、水平分层开挖，纵向坡度不得小于4%。（2）边坡坡面应平顺，凹凸差应小于150mm。（3）基床基底处理、铺设土工材料、施做排水设施应符合设计及规范要求。8.2质量控制要点（1）路堑施工应分层开挖，连续作业，防止破碎或融化的冻土再次冻结。（2）开挖后对边坡及时进行保温防护，防止热融坍塌。（3）石方路堑超挖回填部位应选用符合要求的石渣，压实度不得低于95%，禁止使用劣质开山料或覆盖土回填或找平；超挖部分不规则或不超过8cm时，可用混凝土修补找平。整平层宜采用级配碎石水泥稳定碎石、二灰稳定碎石类等半刚性材料。（4）土质路堑或遇水崩解软化的风化泥质页岩等类路堑的路床压实度不符合规定时，应翻松压实或根据土质情况，换填路床，选用满足压实度要求的足够厚度的好填料，并予以压实，然后加强排水措施，如封闭路肩、浆砌边沟等。（5）有裂隙水、层间水、潜水层、泉眼等路段，应按规定分别采取切断、拦截、降低等措施，如加深边沟，设置渗沟、渗管、渗井等。8.3质量通病的防治季节性冻土路基常见的病害有：翻浆、弹簧、网裂、鼓包、冒泥等。其主要防治方法是：（1）做好路基地面处理工作。（2）做好路基排水、提高路基施工质量，保证路基填土高度和压实度。（3）在路基一定深度处设置隔离层，在路面底基层或路基上层处设置隔温层，采用水稳性好、冻稳性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部。（4）采取综合排水措施降低路基附近的地下水位，排出土基融化时的多余水，隔断毛细水上升。9安全及环保措施-5- 9.1施工安全措施（1）路堑开挖必须从上向下开挖，严禁掏底开挖。（2）冬期施工开挖路堑的弃土要远离路堑边坡坡顶堆放，弃土堆高度一般不应大于3m，弃土堆坡脚到路堑边坡顶的距离一般不得小于3m，深路堑或松软地带应保持5m以上，弃土堆应摊开整平，严禁把弃土堆于路堑边坡顶上。（3）分层开挖时，作业面应相互错开，严禁重叠作业。（4）爆破施工时，注意加强警戒，防止飞石伤人。9.2环保措施（1）严禁在岩溶漏斗、暗河口、泥石流上游及贴近桥墩、台弃土弃碴，严禁向江、河、湖泊、水库、沟渠弃碴，也不宜向江、河岸滩地堆置弃土、弃碴。（2）对弃土、弃碴场应设置挡土墙，先挡后弃，并及时完成边坡防护工程。（3）机械的废油料、废电瓶应收集处理，不得随意丢弃。（4）沿河岸或傍山路堑的弃土，不得弃入河道挤压桥孔或涵洞口改变水流方向和加剧对河岸的冲刷；弃土时不得影响路堑边坡和弃土堆的稳定。严禁在泥石流沟堆弃土石。-5-