土石混填路基试验段工程施工设计方案

. .. .. .渝广高速公路土建第四分部土石混填路基试验段施工方案批准：审核：编制：中国水电建设集团路桥工程有限公司渝广高速公路总承包部土建第四分部O一三年九月目录1、工程概况 22、地形、地貌、地质，气候，水文等自然特征 33、沿线工程地质条件34、工期目标45、质量目标56、施工组织机构57、设备、人员及材料准备情况58、主要施工方案6（一）施工准备6（二）土石混填路堤施工69、试验结果分析及结论810、质量保证、安全技术及环境保护措施9（一）质量保证措施9（二）安全保证体系及措施10（三）环境保护措施101、工程概况重庆至四川广安高速公路土建第四标段起点K58+000，终点K69+846.665，全长11.847km，其中大桥两座：四方碑大桥（140m/178m）和流溪河大桥（676m）；中桥一座：邢家湾中桥（79m）；互通1座（香龙互通），服务区1个（双槐服务区），省界主线收费站1座；涵洞43道；主线挖方：约155.6万方，填方：约116.0万方，实际废方：15.3万方；高填深挖路段7处。本合同段试验路段设在 K64+535-K64+635段，设计为填方试验路基， 最大填方高度为4.7m。本合同段路基填挖方总体均衡，填料主要来源为挖方路基。填挖交界主要采用挖台阶、设置土工格栅等综合措施。2、地形、地貌、地质，气候，水文等自然特征本标段于四川盆地东部， 重庆市北部，属低山丘陵地貌。 地形地貌严格受地质构造控制，由一系列走向北东的条形背斜、 向斜相间排列的梳状构造和隔挡式构造形成构造地貌特征， 北部收敛，南部撒开似帚状展布。 观音峡背斜、沥鼻峡背斜轴部及两翼多为低山，由砂岩组成的脊状山脊线海拔高度大部在 1000～1300米，背斜中部灰岩出露地区，形成细长与山体走向一致的岩溶槽谷，两侧为砂岩构成的脊状山或单斜山，呈“一山二岭一槽”或“一山三岭二槽”式地貌形态特征，总体地势较陡，一般地形坡角 30～50°，沟谷发育，纵坡降多大于30%，切割较深，一般几十米至数百米。悦来向斜、北碚向斜、合川向斜轴部及两翼多为丘陵，海拔高程一般在300～500米，因岩性为砂岩、泥岩互层，产状由背斜至向斜逐渐变学习好帮手. .. .. .缓，高程渐低，呈迭瓦状，若向斜轴部坚硬砂岩厚度较大时，呈台状高丘，总体地势较为平坦，一般地形坡角10～30°，沟谷较发育，纵坡降多小于20%，切割深度多在10～30m。线路区具有独特的气候特点：冬暖春早，夏热秋雨，四季分明；降水丰沛，空气湿润，雨热同季；日照少，多云雾，少霜雪；立体气候明显，气候资源丰富，气象灾害频繁。平均气16.6℃～18.6℃之间，冬季极端最低气温多在0℃以上，少霜雪，夏季极端最高气温在40℃以上，多酷暑。重庆年降水量自东南向西北逐渐减少，山地一般多于平坝河谷，东部地区年总降水量1050～1350mm，西部地区1000mm左右，日最大降雨量106～266mm。夏、秋两季降水量占全年降水总量的70％左右，冬季降水量少，且由东南向西北逐渐减少。重庆年平均日照1000～1400h，是全国日照最少的区之一；年平均相对湿度78.9％左右。线路段雾多，平均雾日是104天；年均日照时1259.5h，7月至8月份略高，月均日照时230h，其他月份在150h以下（据重庆市1995～2010年气象统计资料）。3、沿线工程地质条件地层岩性该标第四系土层主要有第四系人工填土、冲洪积层、坡洪积层、残坡积层段地层单一，下伏地层单一，均为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s），厚度993～1340m。岩性以紫红色泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩夹紫、黄灰色岩屑长石石英砂岩为主。底部为一层沉积相对稳定，厚约30m的砂岩。分布于合川向斜北翼，主线里程K58+000～K69+846.886。地质构造本标段内无断层通过，主要发育合川向斜：北起广安大良城，向南西于合川东津沱进入重庆，轴向N20°～65°E，轴部侏罗系上沙溪庙组地层，两翼侏罗系珍珠冲组～新田沟组地层，南东翼倾角20～60°，北西翼倾角1～3°，两翼不对称。K线于K51+585穿越该向斜轴部。地震根据《中国地震动峰值加速度区划图》 GB18300—2001图A及《中国地震动反应谱特征周期区划图》GB18300—2001图B，地震动峰值加速度为 0.05g，反应谱特征周期为 0.35s，该区抗震设防烈度为Ⅵ度，抗震设计建议按《公路工程抗震设计规范》 （JTJ004-89）。水文地质路段区内地下水主要类型为：第四系松散土层中的孔隙水和基岩裂隙水松散土层孔隙潜水：主要赋存于第四系全新统残坡积粉质粘土孔隙中，靠大气降水补给为主，粉质粘土具埋藏浅，补给源近，透水性差、富水性弱等特点。基岩裂隙水：测段基岩岩体较完整，裂隙不发育，裂隙多呈闭合状，结合程度一般，不利于地表水和地下水向下渗透补给、储存，故桥位区基岩裂隙水贫乏。经过对钻孔水文地质观测， 未见统一的稳定水位，终上所述，桥位区地下水贫乏。不良地质与特殊地质本项目位于四川盆地东部，区域地质环境稳定，路线基本沿构造线方向布设，地形上大多属低山、缓丘地貌，本标段未发现有顺层、滑坡、泥石流、崩塌及第四系活断层分布。4、工期目标我项目部计划于 2013年10月1日进行土石回填试验段施工，于 2013年10月7日土石混填路基试验段施工完毕。5、质量目标本试验段完工后其质量要达到《合同技术规范》标准，符合国标、部标相关标准规范。达到交通部《公路工程质量检验评定标准》 （JTGF80/1-2004）的要求，工程质量达到合格标准。6、施工组织机构我项目部对此首件施工非常重视，所有参与此次施工的技术人员和分包队伍已经全部到位。项目经理部是整个标段的生产指挥机构，负责与业主、监理联系，接受业主、监理的管理、学习好帮手. .. .. .监督，处理对外关系，负责整个试验段的生产计划安排、 生产调度、材料供应和工程款结算以及分配、协调施工中出现的问题等。为保证试验段的质量和进度项目部专门成立了路基挖方施工小组。 施工组织机构图见附图 1施工负责人：张敏技术负责人:李靳质量负责人：贾东林试验负责人：冷建康测量负责人：曾广慧安全文明负责人：徐友祥7、设备、人员及材料准备情况1、人员：项目总工负责总的路基挖方试验段的施工工作，技术员 2名，质检人员 2名，专职安全员1。2、材料：材料业务由专人主管，做好材料计划，材料货源已经落实，原材料的检验工作目前委托给有资质的单位进行。我项目部派专人负责原材的检验工作，保证材料质量，根据现场考察情况及业主提供的信息，采用汽运的方式运到施工现场。3、设备：用于路基施工的机械目前已经进场，进场机械状态良好。同时试验设备和测量仪器的检验标定工作业已完成，施工时可以正常使用。目前进场的机械具体情况见下表：序号设备名称规 格单 位数 量1推土机SD16台12装载机柳工50学习好帮手. .. .. .台13挖掘机PC200/7台14压路机SR20M台15洒水汽车5t台16自卸汽车20t学习好帮手. .. .. .辆67发电机200KW台18GPS测量仪A8台18、主要施工方案（一）施工准备1、施工前经测量放样确定现场施工界线，在公路用地范围内，人工配合推土机（ SD16）铲除草皮及表土，挖掘树墩树根等， 在推土机不易到达的部分全部由人工清理掘除。 清理与掘除深度不小于 10～30cm。2、清理完成后，原地面必须进行压实，其压实度必须大于 90％以上，同时经监理工程师检测验收合格后，方可进行路基填方的施工。3、当地面横坡陡于 1：5时，在填筑前必须在基岩上开挖宽度不小于 2m的反向台阶，以确保路基稳定。（二）土石混填路堤施工根据技术规范规定，结合我部施工压实机械的激振力，选择土石混填松铺厚度为 40cm，分别进行三层填土试验，并根据试验确定 93％、94％、96％三种压实度的不同机械组合。1、第一层：土石混填松铺厚度为 40cm（松铺时，在填方边界立桩作好标记控制松铺厚度） ，每侧各加宽 50cm。在已整平的原地面用石灰撒线布置 5×5m方格网，并将中部有效点按纵a、横b编号，测量有效点的平均高程及有效面积，计算出每格松铺填料的体积，根据我部运输车辆的能力，计算每个方格网卸料车数。 同时检测填料的含水量并与最佳含水量做对比，学习好帮手. .. .. .当其差值＞2﹪时采取相应的处理措施（如晾晒、洒水等）。填料选用最大粒径不超过压实层厚的2/3。填筑时将含硬质石块的混合料铺于填筑层的下面，且石块不得过分集中或重叠，上面再铺含软质石料的土石混合料。填料采用 SD16推土机摊铺时，自中线向两边设置 2％-4％的横向坡度（人工配合整平），保证路拱的坡度和平整度，其回填按规范要求施工。摊铺和将超粒径料清除后整平，再测各有效点平均高程、计算平均松铺厚度。2、碾压机具：振动压路机（自重 20T、激振力50T）。3、碾压方式：先压两侧，后压中间，纵向进退方式进行，横向接头重叠 50～60cm。先静压两遍，测量有效点的平均高程、计算沉降量，并随机抽样选点测压实度。 然后再进行振动碾压，先慢后快，激振力由弱至强且最大行使速度不超过 4km/h进行碾压。自行式振动压路机弱振两遍后，测量有效点的平均高程、计算沉降量，并随机抽样选点测压实度。强振两遍后，测量有效点的平均高程、计算沉降量，并随机抽样选点测压实度。若含水量超出最佳含水量±2﹪范围或沉降量为零或下降时，可停止试验并分析原因后重做。以后按强振碾压两遍的级差进行试验，检测其压实度（灌砂法） ，测量高程，并作好记录。如压实度未达到规范要求， 继续碾压。振动碾压结束后，都进行压实度和高程检测， 并作好记录。直至沉降量为零或压实度达到规范为止。然后，将各结果填入表格。每层试验结束后，由人工配合机械对路拱进行修整，以利于排水。4、压实度检测（灌砂法）在试验地点，将测点处的地表整平，清除地表的浮土、石块、杂物。放在清扫干净的测点表面凿洞（洞的直径与灌砂筒一致）。随时将凿松的土石混合料取出装入塑料袋中，不使水分蒸发。试洞的深度为填筑层层厚（30cm或40cm），不能有下层材料混入。洞内的试样全部凿松取出后，称出试样的总质量 mp，并测定试样含水量 w。将灌砂筒安放在试坑上（储砂筒内放满砂到要求质量） ，打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑内。当砂不再下流时，关闭开关。取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量，同时计算出试坑砂的质量 mb。按照公式ρ=γs×mp/mb，计算出试样湿密度 ρ，然后再按照公式 ρd=ρ/（1+w），计算出试样干密度。试样干密度与不同含石量的最大干容重作出的标准干密度曲线中查得的标准干密度的比值， 计算出压实度。压实度控制标准符合技术规范要求。第二层：填石松铺厚度 40cm，采用第一层试验取得的技术参数进行验证、总结。获取相关技术参数。第三层：填土松铺厚度 40cm,采用第二层试验取得的技术参数进行压实，并对试验取得的技术参数由监理工程师、中心试验室到现场进行验证、完善。待填完后，进行边坡的修整，以利于边坡排水。首先，测量人员按设计边坡坡度将坡度线测出。然后，采用人工挂线刷坡，从上至下，刷坡的土石填料堆至坡脚边沟外2m宽的位置，待以后绿化植树。9、试验结果分析及结论如果每层试验，振动碾压后还达不到压实度的要求，应考虑填料的击实试验与 CBR值是否正确，并将原填料清除，重新进行土石混填路堤试验。若合格，则进行试验结果分析：1、求出每次碾压结束后的平均高程、沉降量、总沉降量并计算出压缩系数、松铺系数，考虑整平机械对松铺系数的影响后取适当的数值。2、求出每次碾压结束后的填料干密度与含水量的代表值， 点绘出含水量与干密度的关系曲线并与室内标准击实作比较，取得合理的最大干密度、最佳含水量，进而确定施工含水量的范围。3、求出每次碾压结束后测点压实度代表值， 点绘出碾压遍数与压实度的关系曲线， 找出要求压实度时相对应的碾压遍数。4、结合考虑整平机械等原因对压实度的影响， 确定施工碾压遍数及其碾压遍数的组合方式学习好帮手. .. .. .等。5、试验路段的成果现场压实试验进行到能有效地使填料达到规定的压实度，并经监理工程师验证符合规范与标准要求后为止，试验时真实记录压实设备的类型、压实方法、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度、工序、每层材料的松铺厚度、材料的含水量、干密度等成果。10、质量保证、安全技术及环境保护措施（一）质量保证措施1、试验路段施工前，由项目总工向工区长、工区技术负责人交底，工区技术负责人向施工班组长技术交底。交底内容：试验路段工程概况、施工方案、施工工艺、技术要求、质量标准、安全技术措施、环保措施、施工工期等。2、路基用的所用填料先检后用，不符合设计要求及未经检测的填料禁止用于路基施工。施工各工序由专人负责，重点工序技术人员跟班作业。施工过程坚持三检制，严格按监理程序施工。5、严格控制每层土的松铺厚度，确保压实度符合要求。6、为了确保路基填筑宽度与边线顺直，施工中采用挂线摊铺。7、严格控制填料中的大粒径填料的含量，含有超尺寸的填料应清除。8、确保碾压遍数不少于规范要求。9、严格控制标高，碾压前、后及时进行填筑顶面标高测量，准确测定填方的松铺系数。（二）安全保证体系及措施根据本工程特点，建立以项目经理为首的安全管理体系， 全面负责并领导本项目的安全生产工作，实行三级管理，即一级管理由项目经理负责，二级管理由专职安全员负责， 三级管理由班组长负责。对进场工人在开工前进行安全教育， 严把各工种工人进场关， 严禁带病和素质低下的工人进场。在整个施工过程中，施工区内设立施工警示牌。3、严禁酒后上岗