冻土区的铁路,公路地基处理施工工艺

'季节性冻融区路基施工工艺土地冻融是指上层由于温度降到零度以下和升至零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质作用和现象。我国多属于季节性冻土类型，即冬季冻结，夏季消融。多年冻土类型少。土地冻融是地质灾害的种类之一，它可产生一系列灾害作用，从而给生产建设和人民生活造成危害。冻融灾害在我国北方冬季气温低于零度的各省区均有发育。但以青藏高原、天山、阿尔泰山、祁连山等高海拔地区和东北北部高纬度地区最为严重。如东北北部冻上区有10％的路段存在冻融病害，个别线路病害路段达60％～70％。青藏公路严重的冻融灾害给安全运输、道路养护、施工造成了极大的困难。按照本施工工艺组织施工，可以有效地预防季节性冻融路基的病害发生。1工艺特点（1）施工工艺简单、易于推广。（2）施工劳动强度低、施工速度快。（3）施工质量、安全易保证，施工效果好。2适用范围本工艺适用于季节性冻土区的铁路、公路和其他结构物的地基处理。3工艺原理（1）工艺原理。本施工工艺的原理主要以防止冻融期大气降水渗入路基为主，从而达到防止冻融的目的。（2）原理作用。由于采取了有效措施将大气降水排除于路基之外，而路基压实后的土体含水量不大，施工中若控制得好，路基不会产生冻融现象或冻融对路基影响很小，冻融达不到破坏路基的后果。（3）施工工艺。由于季节性冻融地区路基施工高温季节与普通地区路基施工相同，因此应满足路基施工的一般规定。路基施工的一般规定主要有：1）路基施工应满足设计和使用要求，并把试验检测作为主要技术手段，指导施工。2）路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染。3）路基施工中，各施工层表面不应有积水，填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况，做成2%～4%的排水横坡。挖方施工中路基各层顶面的纵、横坡，应根据路堑横断面形状，路线纵坡的大小，路堑施工断面长度和施工方法等因素确定，确保在施工过程中，能及时使雨水排走。4）雨季施工或因故中断施工时，必须将施工层表面及时修理平整并压实。（4）路基防冻融方法。5 路基应尽量在冬季到来之前完成填筑，并及时施工路面层，以达到良好的防冻融效果，若不能及时施工路面结构层，则应采取有效的防冻措施，确保路基安全度过冻融期。目前《路基施工技术规范》就怎样使路基安全度过冬季冻融期并无详细的说明，下面根据以往经验介绍三种较有效的防冻方法：1）采用石灰土或水泥土填筑路基来预防冻土。停工前最后一层填筑时，在填料中加入一定量的石灰或水泥，填筑后由于石灰或水泥吸收土壤中的水分而凝固，从而与填料一起形成固结的整体，阻止降水渗入路基，从而达到防冻的目的。2）土工布覆盖法预防冻土。将过滤土工布（也可用塑料编织袋）直接铺在土基上，上面铺30～40cm厚的砂砾层。该方案施工速度快，不需要专门技术工种，不失为一种较好的施工方法。3）使用重型偏心轮振动压路机对全线路基进行强压，并将路基横向坡度设置成3%（设计为2%）。试验证明，当路基压实度达到一定程度时（与土质有关），地表水浸入路基的量便会很少。由于毛细现象，路基内部分水分随着毛细管上升到路基顶面，使该部分填土含水量达到饱和，进一步减少大气降水浸入路基；路基横坡设置成3%，并在边坡上每30m设置一道砖砌临时泄水槽，使大气降水能及时排出路基之外，不致由于积水长期浸泡路基而导致路基冻胀破坏。对桥台背大型机具不能到达的部分，采用“蛙式”强夯机对桥台2m范围内进行强夯。由于该方案施工迅速，可在填筑路基时同时完成，不需要另外消耗时间；完善路基填筑强度，且增加成本不高，亦为一种较好的方法。（5）推荐的主要施工技术参数。施工中应尽可能在每一层填同一种类土，含水量相差不能过大，有利于准确控制路基压实；施工期间的路基横向排水路拱控制在3%左右，经压路机、平地机作业后，应保证路拱纵、横方向平整、饱满；不合格图1季节性冻融区路基施工工艺流程图合格施工准备测量放线地基处理下垫层施工防冻保温施工上垫层施工检查验收结束压路机可用较少的遍数碾压路基合格，可以减少对路基的多次扰动，压实路基干密度较大，强度较高；压路机须严格按操作规程，从路缘向路基中心错位碾压，错位宽度不小于40～50cm，相邻两段之间的接头重叠碾压长度不小于1.0～1.5m，应达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。4工艺流程季节性冻融区路基施工工艺流程见图1。5操作要点（1）施工前准备。季节性冻土地区路基施工开工时间应在冻土完全融化后进行。路基开工前，施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上，进行现场核对和施工调查，发现问题应及时根据有关程序提出修改意见报请变更设计。5 根据现场收集到的情况、核实的工程数量，按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况，编制实施性的施工组织设计，报现场监理工程师或业主批准并及时提出开工报告。重要项目，应编路基施工网络计划。修建生活和工程用房，解决好通讯、电力和水的供应，修建供工程使用的临时便道、便桥、确保施工设备、材料、生活用品的供应；设立必要的安全标志。路基开工前应做好施工测量工作，其内容包括导线、中线、水准点复测、横断面检查与补测、增设水准点等。施工测量的精度应符合交通部颁布实施的《公路路线勘测规程》的要求。路基施工前，应详细检查、核对纵横断面图，发现问题时应进行复测。若设计单位未提供横断面图，应全部补测。路基施工前，应根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定确定路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位置桩。在距路中心一定安全距离处设立控制桩，其间隔不宜大于50m。桩上标明桩号与路中心填挖高，用（+）表示填方，用（－）表示挖方。在放完边桩后，应进行边坡放样，对深挖高填地段，每挖填5m应复测中线桩，测定其标高及宽度，以控制边坡的大小。（2）施工前的复查和试验。路基施工前，施工人员应对路基工程范围内的地质、水文情况进行详细调查，通过取样、试验确定其性质和范围，并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。施工人员应根据设计文件提供的资料，对取自挖方、借土场、料场的路堤填料进行复查和取样试验。如设计文件提供的料场填料不足时，应自行勘查寻找。挖方、借土场和料场用作填料的土应进行下列试验项目，其试验方法按《公路土工试验规程》办理。1）液限、塑限、塑性指数、天然稠度或液性指数；2）颗粒大小分析试验；3）含水量试验；4）密度试验；5）相对密度试验；6）土的击实试验；7）土的强度试验（CBR值）；8）一级公路、高速公路应作有机质含量试验及易溶盐含量试验。对特殊土，除进行以上试验外，还应结合对各种土定名的需要，辅以相应的专门鉴别试验，以确定其种类及处治方法。使用新材料（如工业废渣等）填筑路堤时，除应按相关规范有关试验外，还应作对环卫有害成份的试验，同时提出报告，经批准后方可使用。（3）场地清理。施工前应按设计要求进行公路用地放样，绘制用地平面图及用地划界表。路基用地范围内的既有房层、道路、河沟、通讯、电力设施、上下水道、坟墓及其它建筑，均应协助有关部门事先拆迁或改造；对于路基附近的建筑应予以适当加固。5 路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前移植清理，并进行妥善处理。高速公路、一级公路和填方高度小于1m的其它公路应将路基范围内的树根全部挖除并将坑穴填平夯实；填方高度大于1m的其它公路允许保留树根但根部露出地面不得超过20cm。取土坑范围内的树根也应全部挖除。在填方和借方地段的原地面应进行表面清理，清理深度应根据种植土厚度决定，清出的种植土应集中堆放。填方地段在清理完地表面后，应整平压实到规定要求，才可进行填方作业。（4）试验路段。高速公路、一级公路以及在特殊地区或采用新技术、新工艺、新材料、新方法进行路基施工时，应采用不同的施工方案做试验路段，从中选出路基施工的最佳方案指导全线施工。试验路段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段，路段长度不宜小于100m。试验所用的材料和机具应当与将来全线施工所用的材料和机具相同。通过试验来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织。对于高速公路、一级公路应按松铺厚度30cm进行试验，以确保压实层的匀质性。试验路段施工中及完成以后，应加强对有关指标的检测；完工后，应及时写出试验报告。如发现路基设计有缺陷时，应提出变更设计意见报审。6主要机具设备每个作业面推荐使用机具设备：挖掘机1台、自卸汽车6台、推土机2台、振动压路机2台、平地机1台、洒水车1台。7劳动力组织每个作业面推荐劳力组合：技术人员1名，测量2名，辅助人员10人，试验人员3人，各机械操作手若干人。8质量要求及控制要点（1）认真执行设计图纸会审复核和“三交底”（施组、合同与技术交底）制度，吃透设计文件精神，掌握施工技术标准，分项、分部工程符合施工规范和验标要求。（2）把好原材料质量关，所有材料必须符合设计规定，具有合格证，并分期分批进行试验，严格按检验程序办理。（3）运用TQC方法，认真开展QC小组活动，从工序控制入手，把好质量关，上道工序不合格不得转入下道工序。（4）严格执行施工技术规范和操作规程，坚持测量复核双检制。（5）认真执行自检制度，建立质量监督检查系统，全面负责创优规划的具体实施。（6）加强材料管理，实行定额发料，物资、财务、机械、定额等部门作好台帐管理和核算、开展修旧利废和双增双节活动。（7）大力推广应用“四新”技术，不断提高工程质量。5 9施工安全及环保注意事项9.1施工安全措施（1）建立安全管理体系、建立健全安全生产管理机构，实行安全生产三级管理。（2）确定安全管理目标和安全防范要点，如安全生产保证体系制度保证防高处坠落、防起重伤害、防触电电击、防机械伤害、防行车交通事故、防火灾、洪灾。（3）场地设置施工标示牌，施工现场内的所有临时设施均按施工总平面布置图布置，施工现场处于有序状态，现场实行标示牌管理。（4）工地的原材料和半成品不得堆放于围蔽外，材料及半成品的堆码严格按我公司《文明施工管理办法》要求分类堆放，并用标识牌标识清楚。（5）施工现场内道路平整畅通，排水出口良好，无人作业的沟、井、坑均加设护盖和安全防护标志或回填整平。（6）所有施工管理人员和操作人员都必须佩带证明其身份的有效标识牌。（7）加强施工机械、料具、设备、材料的管理和使用，堆码场地整齐有序。9.2环境保护措施（1）严格遵守国家和地方政府的环境保护法规，采取必要措施，保护工地周围的环境，尽量减少破坏工程范围内外的植被。（2）散体物料运输等严格执行有关要求。砼灌注作业后，运输车及作业场地也及时清除和冲洗，以保证车辆和场地清爽。（3）除图纸规定或监理工程师指示外，不得破坏和拆除任何构造物及设施。（4）搞好现场总体规划，施工和各种临时设施与场地要远离居民区，施工取土时，注意水土保持和生态平衡。（5）临时排水设施要与永久性排水设施相结合，场地排水不得排入农田、耕地、鱼塘、水库等处，以防止污染自然水源。（6）施工便道设专人洒水养护，确保周围环境不受灰尘的污染，在其道口和交叉道路处，拟派专人负责防护和清扫。（7）施工区段，经监理工程师同意，夜间施工时，要尽量把施工噪声控制在最低程度，以确保居民的正常生活。（8）路基填挖方基本完成后，及时安排边坡防护工程的施工。（9）认真做好油库的管理工作，防止油料溢漏后严重污染环境。（10）施工区和生活区的废弃物及时处理，运到当地环保部门同意的指定地点弃置，污水要妥善处理，以免影响环境卫生和污染水源。（11）工程完工后，按要求及时拆除所有工地围蔽、安全防护设施和其它临时设施，并将工地及周围环境清理整洁，做到工完、料清、场地净。5'