紅泥巖施工技術(shù)總結(jié)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上濟源至邵原高速公路工程JSTJ-7合同段路基填筑施工方案邢臺路橋建設(shè)總公司濟邵高速JSTJ-07項目經(jīng)理部2006年10月18日目 錄一、 利用紅泥巖強夯填筑路基施工總結(jié)二、 路基各填筑方案工程量匯總?cè)?路基各填筑方案工程造價分析利用紅泥巖強夯填筑路基施工方案總結(jié)一、編制依據(jù)1、現(xiàn)行的公路工程設(shè)計及施工規(guī)范、標準、規(guī)程；2、濟邵高速公路兩階段設(shè)計施工圖；3、濟邵高速公路業(yè)主及監(jiān)理的函件、指令、紀要等；4、國內(nèi)外已有的強夯填筑路基科研成果及施工經(jīng)驗；5、利用紅泥巖強夯填筑路基試驗段及小范圍推廣施工情況及數(shù)據(jù)采集成果；6、我單位擁有的技術(shù)能力和相關(guān)資源。二、工程概況濟邵

2、高速JSTJ-07合同段起止樁號為K30+500K34+700，全長4.21公里，全線總挖方量約88.3萬方，總填方量約47.6萬方。本合同段所經(jīng)地區(qū)主要為剝蝕丘陵地貌，相對高差大，地質(zhì)復雜，表層覆蓋層為強風化紅色粉砂質(zhì)泥巖及黃河臺階地少量低液限粘土，下部是強度較高的黃色砂巖（分布較少）和紅色砂質(zhì)泥巖（分布較多）為互層狀（與線路成135°- 175°斜向、坡度10°- 22°）分布，節(jié)理比較發(fā)育。三、強夯的作用由于紅泥巖（剛爆破出的紅泥巖強度較高）具有極強的風化崩解、遇水軟化、強度降低等特性，不宜作為路堤填筑材料，否則將不可避免會出現(xiàn)路基沉陷、邊坡滑坍等

3、嚴重的工程質(zhì)量病害。濟邵高速線路及周圍此類巖石分布范圍較廣（除我標段外，其他標段也存在此類情況）。若將沿線施工開挖的紅色粉砂質(zhì)泥巖全部棄置不用，而遠借其它材料填筑路基，則會大大增加工程造價，同時棄方及借方還會破壞植被及占用大量耕地，不利于環(huán)境保護。為了確保工程質(zhì)量，有效處理利用紅泥巖，從而降低工程造價，保護生態(tài)環(huán)境。我項目經(jīng)理部在中國公路工程咨詢總公司紅泥巖路基課題研究組的指導下，設(shè)立了專業(yè)施工隊伍，組織專門實施試驗段的人員和機械設(shè)備，對紅泥巖填筑路基進行了強夯處理試驗段施工及小范圍推廣。四、施工概況我標段于2006年7月25日2006年8月5日在中資公司課題組的指導下，在K34+510K34

4、+670段進行了強夯試驗段的施工，并根據(jù)審批的總結(jié)方案，在K32+535K32+817段進行了小范圍的推廣應(yīng)用，每層填筑松鋪厚度按1.5m進行控制。五、強夯主要參數(shù)的確定1、夯擊能夯錘自重10T，夯錘直徑2.3m，夯錘落距10m，每擊的夯擊能為1000KN·m。2、夯擊遍數(shù)夯擊遍數(shù)一般通過每夯坑的夯沉壓縮量來確定，我國目前已有地基處理強夯控制標準，為兩擊的夯沉量平均值5cm，為了更好的確保路基的填筑質(zhì)量，我們按照每夯點的夯擊遍數(shù)依據(jù)最后兩擊的夯沉量平均值3.5cm及單值5cm來確定。一般夯擊9遍左右即可達到標準要求。3、夯點布置合理的夯點間距可大大提高強夯的加固效果，夯點間距的布置是

5、否合理與夯擊效果和施工費用直接相關(guān)，夯擊點間距一般根據(jù)路基土性質(zhì)和要求加固的深度而定。夯點間距過大，使各夯點間的土體得不到有效加固；夯點間距如果過小，在夯擊時上部土體向已經(jīng)夯成的夯坑中側(cè)向推擠，從而造成坑壁塌陷，夯錘歪斜或傾倒，進而影響夯實效果；采用夯點搭接的方法往往使后續(xù)強夯擾動前期強夯已形成的固結(jié)穩(wěn)定狀態(tài)，從而降低加固效果。根據(jù)國內(nèi)外已有的工程經(jīng)驗，夯點間距一般為1.52.5倍夯錘直徑，強夯施工中我們采用夯點間距為3*3m梅花形布置。根據(jù)國內(nèi)外多年來的強夯理論研究，在一定深度范圍內(nèi)，強夯的有效加固范圍呈45o角度向下向外擴散（如下圖），兩夯點之間未夯實部分為三角形（陰影部分），最大深度約為

6、35cm，因填筑上層時是以下層夯坑標高為基準，故未夯實部分實際全部位于上層的有效加固范圍內(nèi)，另上下層的夯點布置應(yīng)錯開，不能上下重疊，使上層夯點位于下層兩夯點間隙部位，從而更充分保證了整體夯實效果。七、強夯施工檢測結(jié)果（一）、試驗段檢測成果在試驗段檢測時，為了可以收集更多的數(shù)據(jù)，以證實強夯方案的可行性，在強夯施工完成后，進行了表面整平，并進行了相對沉降量、動力觸探、彎沉、固體體積率、虛鋪系數(shù)各項指標的檢測，結(jié)果如下：1、夯沉量：檢測記錄每夯點每擊的相對沉降量，最后兩擊夯沉量平均值不大于3.5cm及最后二擊每擊夯沉降量極值不大于5cm，達到上述要求，虛鋪1.5m的夯擊次數(shù)約為9擊左右，總夯沉量約5

7、0cm左右。2、相對沉降量：采用20T振動壓路機強振2遍，觀測各布置點前后的高差。所有檢測點均2mm，檢測記錄表后附；3、動力觸探：采用錘重為63.5kg的重型觸探儀進行檢測，錐入10cm的錘擊數(shù)為14 21之間； 4、彎沉值：平均彎沉值為94.4×10-2，代表彎沉值為142.2×10-2； 5、固體體積率：挖坑檢測，顆粒嵌擠密實均勻，由上至下進行固體體積率檢測，上下層差值不明顯。平均固體體積率達到85%； 虛鋪1.5m固體體積率平均值為85.2%，虛鋪1m固體體積率為85.15%；6、虛鋪系數(shù)：虛鋪1.5m平均為1.37。（二）K32+535K32+817段路基強夯檢測

8、結(jié)果自2006年9月20日路基強夯試驗段總結(jié)技術(shù)方案審批后，即開始在K32+535K32+817段小范圍進行推廣。每層松鋪厚度按照1.5m控制。在推廣段檢測時進行了夯沉量及重型動力觸探的檢測。各夯點的夯沉量均按照最后兩擊的夯沉量3.5cm及極值5cm進行控制，一般夯擊遍數(shù)9擊左右即可達到要求，否則增加夯擊遍數(shù)，每夯點總夯沉量為50cm左右。重型動力觸探值以63.5Kg錘錐入10cm的錘擊次數(shù)為檢測標準，檢測部位為距離夯坑邊部10cm的范圍內(nèi)進行。因為在同一個點的重復夯擊過程中，不可避免存在機械及夯錘晃動偏差，實際夯坑直徑尺寸比夯錘底面尺寸要偏大20cm左右，距夯坑邊10cm范圍為夯擊有效范圍的

9、薄弱環(huán)節(jié)。動力觸探檢測均在距離夯坑邊部10cm范圍內(nèi)薄弱部位進行，根據(jù)檢測結(jié)果，全部滿足N63.510擊的標準要求（N63.5=1020密實狀態(tài)），證實強夯路基已達到了密實固結(jié)狀態(tài)。八、強夯成果總結(jié)根據(jù)強夯試驗段及小范圍推廣應(yīng)用，對強夯施工的初步總結(jié)如下：1、包邊土試驗段在距路基邊線2m位置采用粘性土包邊，包邊土每側(cè)寬度為2m，每層壓實厚度為20cm。包邊土的作用主要為防止路基填筑施工過程和路基填筑完成后路基內(nèi)部進水，導致紅泥巖遇水崩解軟化，從而影響路基穩(wěn)定。由于在試驗段施工過程中發(fā)現(xiàn)包邊土和路基整體施工極不協(xié)調(diào),主要表現(xiàn)在：（1）包邊土與紅泥巖不能同步施工，包邊土每層壓實厚度為20cm，而強

10、夯紅泥巖每層夯實厚度為100cm左右，即填筑5層包邊土后方可強夯1層紅泥巖，由于粘性土天然含水量較大，很難達到最佳含水量±2%范圍內(nèi)，嚴重制約路基整體施工進度；（2）包邊土寬度僅為2m，且不能與紅泥巖同步，對于高填方施工來說，施工的安全隱患較大。基于以上包邊土施工的作用及缺點，在強夯工藝推廣階段采用彩條布覆蓋及用漿砌片石護坡代替粘性土包邊。在施工過程中采用彩條布對路基邊坡進行覆蓋防水，在路基填筑完成后，邊坡采用漿砌片石護坡或其它更適宜形式，并在邊坡護坡上設(shè)置一定數(shù)量的仰斜式排水口，不僅能防止邊坡水進入路基內(nèi)，而且保證路基內(nèi)一旦有水能及時排出路基，比粘性土包邊效果更佳。為了更好的保證邊

11、坡位置的密實，路基邊部夯點間距空隙進行補夯23擊或按滿夯布置。2、虛鋪厚度控制試驗段虛鋪厚度有1.0m與1.5m兩種，在單位夯擊能相同的條件下，虛鋪1.5m比虛鋪1.0m在同一夯點上多夯2-3次左右，即可達到同樣的夯擊效果，各項檢測指標接近并符合規(guī)范及設(shè)計要求。在試驗段施工完畢后，對1.5m虛鋪和1.0m虛鋪路段分別挖開垂直斷面，根據(jù)目測觀察虛鋪1.5m和虛鋪1.0m的密實程度沿坑壁上下均比較均勻密實，分層固體體積率檢測上下無明顯差距，均能達到設(shè)計要求。所以采用1.5m虛鋪強夯填筑既能保證工程質(zhì)量，又可以降低工程成本，加快工程進度，通過以上綜合考慮強夯虛鋪厚度確定為1.5m較適宜。根據(jù)松鋪厚度

12、和運輸車的裝料數(shù)量計算每車的鋪筑面積自卸車的裝料數(shù)量為8m3/車，劃格尺寸虛鋪1.5m按照2.3*2.3m一車控制，在下承層上放樣劃格，由專人指揮卸料， 每個格網(wǎng)內(nèi)卸一車填料。3、夯點布置及夯擊遍數(shù)(1) 夯擊點布置試驗段采用了兩種布點方案，一是正三角形布點（梅花形），夯點間距3*3m；二是正方形布置夯點，夯點間距為3*3m。經(jīng)試驗段試驗，三角形布點優(yōu)于正方形布點，同一面積內(nèi)三角形布點與正方形布點比較點數(shù)多布5%，平均單位面積夯擊能要大。另三角形布點的機械施工效率高于正方形布點，相對可減少強夯機械移位頻率。故在后期大面積推廣施工中采用正三角形布點（梅花形），夯點間距3*3m；在強夯大面積施工中

13、，布點時應(yīng)在邊坡位置設(shè)置夯擊布點的控制樁或采用對邊線位置布點的坐標進行記錄，相鄰兩層的夯點不重疊，應(yīng)錯開位置，保證上層的夯點位置在下層夯點中間，更好的確保路基的均勻穩(wěn)定性。（2）、夯擊遍數(shù)確定強夯時同時滿足夯擊最后二擊平均下沉量不大于3.5cm及最后二擊每擊相對沉降量極值不大于5cm兩個條件；根據(jù)強夯施工記錄， 虛鋪1.5米一般需要對每夯點強夯9-10擊，大部分夯點在夯擊9遍后可以滿足要求。4、機械組合和適合的作業(yè)段長度根據(jù)試驗段施工情況，挖運最佳挖運機械組合為每1m3挖掘機一臺配8m3自卸車四輛。采用劃格備紅泥巖，鏟車配合推土機進行推平，在推平后的路基表面按3×3m梅花形進行夯點布

14、置，采用夯擊能為860 KN·m1000KN·M（夯錘重10T，落距10m）的強夯機按順序?qū)Σ键c逐點進行夯擊，直至完成所有夯點的夯擊作業(yè)。試驗段施工中為了采集檢測試驗段各項指標數(shù)據(jù)，強夯完成后用推土機推平夯坑，利用推土機的來回走動進行粗平，暴露潛在不平整，利用平地機精平后，用20t振動壓路機強振2遍，然后進行試驗段相對沉降值及彎沉等指標檢測。由于夯擊完成后，采用進行推土機進行推平會撓動破壞強夯路基得密實結(jié)構(gòu)；采用振動壓路機振動碾壓，由于振動壓路機振動碾壓的能量遠遠小于夯擊能量，振動碾壓不僅不會提高路基密實程度還會撓動破壞強夯路基的密實結(jié)構(gòu)，甚至出現(xiàn)路基反彈，對夯擊效果產(chǎn)生不

15、利影響。所以正式路基強夯填筑過程中，強夯完成并檢驗夯沉量及重型動力觸探值合格后，直接進行下一層路基填筑，不需進行推土機整平及壓路機碾壓，以本層夯坑頂面標高作為上層填筑的基準標高，直接進行下一層路基強夯填筑。同時采用控制樁等形式對每層布點進行控制，保證每層布點的不重疊，可以很好的保證夯點之間的密實。結(jié)合我標段地理、地形條件，我標段土石方工程填方段長度都比較短，且多涉及縱、橫向半填半挖段，根據(jù)試驗段的數(shù)據(jù)，并考慮到機械使用的經(jīng)濟性，確定強夯作業(yè)段長度為50m100m。不劃分過長施工段，主要考慮施工準備工作易于集中精力考慮和安排，便于施工工作緊湊，勞力、機具設(shè)備、物資材料便于供應(yīng)和管理，質(zhì)量監(jiān)督方便

16、等。5、施工組織管理及人員配置試驗段施工中的施工技術(shù)人員配置基本能夠滿足試驗段施工的需要，在今后的施工過程中，每一路基填筑施工段的人員配置如下：施工負責人1名，負責施工現(xiàn)場的總體安排和機械材料的調(diào)度；施工員1名，負責施工段的現(xiàn)場施工；測量技術(shù)人員2名，負責施工過程中的虛鋪厚度、夯點布置及夯擊沉降量控制等測量工作；試驗員2名，負責施工段的試驗檢測；質(zhì)檢員1名，負責施工段的質(zhì)量檢測控制。民工20人，負責輔助配合現(xiàn)場施工技術(shù)人員搞好施工。6、施工質(zhì)量控制標準（1）、虛鋪厚度及夯點布置：對強夯處理利用紅泥巖填筑路基施工，強夯每層虛鋪厚度按1.5m控制。距路床頂2m以下范圍，夯點間距按3×3m

17、正三角形布置，上下兩層的夯點不能重疊，保證上層夯點布置在下層夯點中間；距路床頂2m以上范圍，建議采用滿布夯點，且夯點重合面積不小于1/3進行強夯處理。（2）、強夯處理利用紅泥巖填筑路基質(zhì)量控制標準：在試驗段施工中，為了試驗段總結(jié)的全面、可靠，對強夯試驗段進行了、動力觸探、彎沉、固體體積率、相對沉降量等各項指標的檢測，經(jīng)檢測試驗段各項檢測指標均滿足設(shè)計規(guī)范要求。由于固體體積率檢測時對路基破壞較大（挖坑直徑80cm，深度100cm），檢測耗時較長且檢測程序復雜，紅泥巖的天然含水率會影響檢測精度，故固體體積率不宜作為常規(guī)檢測項目；彎沉檢測規(guī)定在路基完成后才需進行檢測，施工填筑過程中無具體控制指標，況

18、且彎沉及相對沉降量觀測需在平整的作業(yè)面上方可進行，推平碾壓會對強夯路基的密實結(jié)構(gòu)產(chǎn)生撓動；故彎沉與相對沉降量也不宜作為強夯路基施工的常規(guī)檢測項目。同時在試驗段施工中已經(jīng)證明采用此總結(jié)的施工工藝和方法施工，此種指標檢測結(jié)果達到規(guī)范設(shè)計要求，在大面積紅泥巖路基填筑過程中，從保證工程質(zhì)量和施工進度方面考慮取消固體體積率、彎沉及相對沉降量三種檢測指標作為路基施工過程中的常規(guī)檢測指標，施工過程中采用夯擊沉降量和重型動力觸探兩種檢測指標作為強夯路基的常規(guī)檢測指標。、夯擊沉降量：采用最后二擊平均下沉量不大于3.5cm及最后二擊每擊相對沉降量極值不大于5cm的雙控指標控制；、重型動力觸探：重型動力觸探的驗收位

19、置在各夯點中心的連線位置上，距離夯坑邊部10cm的坑內(nèi)進行；檢測頻率為每2000m2每壓實層不小于4處，且每一獨立段不小于10處。距路床頂面2.0m以下層次以N63.5>10擊作為強制性指標；路床頂2m以上范圍以N63.5>20擊作為強制性指標。對收集的數(shù)據(jù)按單邊置信區(qū)間的上限進行控制，如代表值不能滿足要求，應(yīng)對這層提高夯擊能進行重夯；如有單個點不能滿足要求，則對單點夯坑提高夯擊能進行重夯。（3）、粒徑控制填筑材料采用挖方爆破的紅泥巖，爆破后的最大粒徑不宜超過壓實層厚的1/2（50cm），否則進行剔除或進行二次破碎。對于個別運到現(xiàn)場的超粒徑填料，進行人工破碎，人工破碎困難的采用人工

20、配合鏟車清除出路基。根據(jù)強夯后挖坑觀測坑壁斷面情況，填料經(jīng)強夯后均勻密實，無明顯空隙，填筑過程中控制巖石最大粒徑不超過層厚的1/2（50cm）。7、施工注意事項（1）根據(jù)強夯的應(yīng)力分布規(guī)律，強夯應(yīng)力分布約是45度，角向下擴散，設(shè)計結(jié)構(gòu)物兩側(cè)臺背回填與填方路基的銜接處也為45度角（1：1），且臺背下部是從涵洞外2m位置開始放坡，橋梁下部是從橋臺外8m開始放坡。根據(jù)強夯的應(yīng)力分布及臺背回填的設(shè)計情況，結(jié)構(gòu)物兩側(cè)臺背回填范圍內(nèi)不宜強夯，臺背回填范圍以外路基強夯施工并不會對涵洞造成影響。由于強夯的有效影響深度< 6m，故涵洞頂6m范圍內(nèi)不宜采用強夯，涵洞頂6m高范圍內(nèi)填筑按臺背回填方法和標準進行施工。（2）、擋土墻臺背回填范圍內(nèi)及其上6m范圍內(nèi)采用臺背回填方法和標準進行填筑，原理同上述（1）所述。（3）結(jié)構(gòu)物臺背回填與路基強夯施工可同步進行，以利于擴大強夯的施工作業(yè)面，從而加快工程施工進度。（4）路基防水處理、路基填筑推平過程中注意形成34%左右的路基橫坡，以利于路基排水。一般情況下施工橫坡應(yīng)比設(shè)計橫坡大12%且保證路基橫坡不小于3%，以利于排水；、現(xiàn)場準備足量的彩條布，做好隨時覆蓋的準備，雨前應(yīng)及時停止施工，并對路基進行覆蓋；、為防止半填半挖處坡面水及V形沖溝地段上游匯水侵入路基，在低洼處回填