挡水埝路基边坡防排水施工工法

'挡水埝路基边坡防排水施工工法一、前言山丘地区铁路、公路建设中，路基斜坡上游一侧的水流直接影响着路基工程施工质量，xx铁路多年冻土区斜坡沼泽化湿地区，水流进入路基填土段，必将加重多年冻土区冻胀融沉，其防排水由为重要。中铁十七局集团二公司在xx铁路17标路基施工中，设置挡水埝拦截上游地表水、地下承压水，引至线路走向的固定排水口，施工方法简单，路基防护效果显著，归纳形成本工法。二、工法特点1、操作简单、易于掌握，工序安排合理、工效高。2、较好地解决了地面横坡较大的沼泽湿地路基防排水问题。3、有效地将水源引离路基底，将基底湿地中的水排干，保证了处于湿地中的路基不受地上、地下水侵蚀。三、适用范围适用于地表面横坡度较大的高山湿地路基排水、防护工程，沿河、沿溪易受水害的路基排水、防护工程，以及水利工程防护等。四、施工工艺(一)工艺原理挡水埝路基边坡防排水设施由挡水板、挡水埝和防护坡三部分组成。10 挡水埝边坡防排水设施，底部安设挡水板（SPRE），挡水板顶部高出原地面20cm，底部深入高原多年冻土天然上限50cm。挡水板上部填土成堤坝状（挡水平台），改变原来地质情况，使多年冻土上限上移，形成天然挡水屏障。能有效阻挡地表、地下来水，排干基底原有水，从而避免了高原山区水位差和沼泽湿地对路基的危害，使地基承载力不致因水而降低，保证工程质量。(二)工艺流程(三)操作要点1、施工准备(1)施工前仔细查看有关设计图纸及规范，计算所需材料数量以及填筑土方数量。(2)配套配备施工所需发电机、焊机等机具设备。(3)对进场原材料（挡水板、复合土工膜等）进行严格的检查,关键材料必须有质量合格证、出厂检测报告，并经自检材质合格方可使用。进场原材料储存于固定场所，做好防晒、防潮、防雨雪工作。(4)做好施工前测量、放线工作，使挡水埝线形平顺流畅。(5)充分考虑环保要求，结合管段低填方、桥涵缺口及既有便道综合考虑，尽量减少横向施工便道。10 焊缝修补测量放线基槽开挖基底处理侧面处理防水卷材剪裁、焊接挡水板安放回填土地面填土整修压实铺迎水板焊接检查修整验交合格不合格挡水埝边坡防排水设施施工工艺流程图2、基槽开挖挡水埝基槽开挖尽量安排在6月前、9月后的寒季进行。10 按照线路走向做好施工放样，定好挡水板位置及挡水埝坡脚线。用开槽机开槽，槽宽1m，深至天然冻土上限以下50cm(以设计尺寸为主)，沟槽底面必须平整无凹凸及石块，沟槽侧面无突出尖石等尖锐物，防止刺破SPRE挡水板。开挖后应及时进行下道工序施工，以防止挖槽边坡坍塌。覆盖保温材料、搭遮阳蓬，做好隔热防护，防止基坑中高含冰量多年冻土大量融化，给施工造成困难。3、安放SPRE防水卷材挡水板⑴焊接：基槽开挖的同时，SPRE防水卷材就位，根据设计图纸并结合现场实际开挖情况裁剪下料。焊接卷材时，卷材底支垫长2.5m以上，宽0.3m的平木板，使焊机能在其上顺利行走。焊缝搭接宜同方向进行，焊缝搭接宽度8-10cm，焊缝不得漏点或出现死角。焊接施工不宜在雨雪、大风天或气温过低时施工。⑵安放：SPRE卷材防水板插设自挡水埝分段的任一侧开始，沿线路方向紧跟开槽机进行。插设过程中，防水卷材不得扭曲，并深入至地面以下20cm、天然冻土上限以下50cm。4、回填夯实防水卷材安放就位后及时回填原状土，两侧对称分层填筑夯实，确保防水板直线段平顺、曲线段圆顺。土方回填夯实不得破坏挡水板线形，剩余土方应废弃至专用弃土场，并尽可能移植草皮防护。5、挡水平台土方填筑10 (1)挡水埝施工不得破坏原地面，必须远运土填筑，填筑时以粘性土为宜。粘土来源确有困难，用粗粒土填筑时，按设计要求做好迎水面隔水层。(2)挡水平台严格按断面图进行施工，分层填筑每层虚铺不得超过25cm，用16t以下压路机压实。顶面宽度不足时，一次把料填到设计方量后用挖机收坡使之成型，用小型压路机或振动夯碾压密实，人工刷坡、整修。迎水侧流水面要疏通、整平，坑洼处回填夯实，确保排水顺畅。迎水侧汇水处开挖、夯填成U形排水沟槽。6、防护坡道施工(1)铺砂垫层。土方整修成型后即可进行防护坡道施工，迎水侧铺设10cm中粗砂垫层成人字坡或折线坡，砂中不得夹有尖石等硬块，同时注意覆盖防护以防止雨水冲刷。(2)铺设复合土工膜。垫层整修完毕后，根据铺设宽度，复合土工膜沿路基纵向铺贴，深入至U形沟下面，搭接宽度不得小于10cm，焊缝宽度3-5cm，焊缝应饱满、平整、密贴，保证复合土工膜平整无褶皱、翘曲现象。(3)铺设防护设施。迎水面、U形沟槽按实际情况铺设预制块，预制块随复合土工膜同步铺设。铺设时应挂线、适当埋入地面，以保证成型后坡面平顺、防护体稳定。预制块宜采用C15预制板，用0.6×0.6×0.1m和0.6×0.3×0.1m两种规格做错缝铺砌，缝宽2cm，勾缝采用平缝压槽。标准断面形式见下图10 五、材料挡水埝防排水设施使用主要材料：SPRE防水卷材、复合土工膜。1、SPRE防水卷材，多为聚乙烯或聚丙烯，分子间隙很小，强度高、韧性大、可焊性好、隔水防渗效果较好。产品主要技术性能指标不透水性30minMpa≥0.3抗拉强度  Mpa≥9伸长率      %≥80抗老化保持率抗拉强度保持率%≥80伸长保持率%≥70低温柔性保持率%100低温柔性-40℃，浸水-25℃，φ10mm180°对折无裂纹2、复合土工膜，由聚乙烯高分子塑料膜和涤纶针刺无纺土工布组合而成，一般有一布一膜、二布一膜或多布多膜。塑料膜起隔水防渗作用，无纺土工布起保护塑料膜的作用。利用复合土工膜中塑料膜的隔水防渗作用，使膜上水不渗入膜下地基或路基中，从而提高地基或路基承载力。该10 产品具有强度高，延伸性能好，变形模量大、耐酸碱、耐老化、防渗性能好，不受气候的影响等特点。单位面积质量200-1600g/m²，幅宽1-5m。复合土工膜技术指标项 目单位面积质量（g/m²）/膜厚（mm）150/0.2200/0.2100/0.2/100150/0.2/150150/0.3/150单位面积质量g/m²350400400500600抗拉强度纵向KN/m5.05.65.98.111.2横向KN/m5.56.26.58.912.2延伸率纵向%5259504840横向%5360455132CBR顶破强力KN1.11.31.51.92.4渗透系数cm/s按设计或合同规定六、机具设备表1机具设备配套表序号机械设备型号数量工作内容备注1开槽机1台开挖基槽2挖掘机1台3发电机1台焊接发电不小于12kw4卷材焊机1台防水卷材、土工膜焊接5打夯机1台回填夯实6压路机1台填土碾压7汽车3-4台土方、材料运输8爆破设备1套开挖基槽10 七、劳动组织长距离施工可采用流水作业法。每个施工段可成立五个施工组，各组分工见表2。表2劳动力组织表序号组别岗位或工种人数工作内容1指挥1人现场指挥，组织协调2开挖组测工1人配合挖掘机清理槽底3挖掘机司机1人4杂工2人5铺设组焊工2人搬运、铺设、焊接卷材6机械工1人7杂工6人8回填组挖掘机司机1人回填、打夯、压实9压路机司机1人10杂工3人11防护组技术员1人搬运铺设、复合土工膜、预制块12杂工8人13收尾组测工1人刷坡整形14杂工6人八、质量控制依据xx铁路设计规划精神和《xx铁路高原多年冻土区工程施工暂行规定》、《xx10 铁路高原多年冻土区路基工程质量检验评定及验收标准》规定，挡水埝边坡防排水设施施工要保持迎水面坡面平顺、排水顺畅，回填密实、基底稳定无渗漏，固定取弃土及草皮移植、环保施工，保护xx高原多年冻土和生态环境。1、挡水埝顶面高程偏差不得大于5cm，宽度不得小于设计值。2、边坡坡面应保持平顺，保证水流畅通。不得小于设计值的5%。3、挡水板至路堤坡脚不得大于7m。4、挡水板高度应依据设计高度，结合现场实际情况确定，挡水板至少高出坡面50cm。5、土工膜焊缝搭接宽度不得小于10cm。6、填土压实度应对照路堤填土标准夯填密实。九、安全保障为保障挡水埝边坡防护设施高原施工安全和员工身体健康，项目部主要从组织、技术和经济投入等方面采取措施。作业人员上岗前，项目部结合高原施工、工序衔接和工种配合等内容组织安全培训和教育，促使参建职工详细了解本岗位作业内容、安全操作规程、安全注意事项等。焊工、机械司机等特种作业人员要持证、经考核合格方可上岗作业。配备专职安全员和医护巡防员，开展日常安全、医疗卫生监督检查。对施工过程中的有关安全防护、医疗保健问题进行指导、帮助。十、效益分析10 1、本工法充分考虑了现有工程和正式工程的兼顾，以及对现有工程资源的合理利用，减少了重复工序，降低了主体工程的施工成本。2、本工程有效地阻挡了上游来水，并对现有湿地予以排干。避免了路基因水害而造成的返工或更改设计，减少了路基的维修次数，节省大量维修费用。3、与其它排水、挡水设施相比，本工法有工期短，防水作用大，不破坏原地面等优点。十一、工程实例xx铁路17标段，地处xx山北麓沼泽湿地区，线路路基沿山体坡脚走向，地面横坡较大，且地表、地下水发育。采用此挡水埝边坡防排水，有效地拦截了地表、地下水流，排除了湿地水份，路基边坡防护效果明显。xx铁路15、16标xxx段，路基防护地处高原斜坡湿地，地下水发育，采用此挡水埝防排水设施，拦截地下水从固定的桥涵缺口流出，有效地控制了水的流向，保护了路基本体不受水流浸蚀。10'