高速公路膨脹土路基設(shè)計(jì)施工情況

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上麻城至竹溪高速公路宜城至?？刀?第1合同段膨脹土路基設(shè)計(jì)、施工情況 二一五年七月目錄一、宜保高速膨脹土路塹邊坡設(shè)計(jì)和施工方面的措施和經(jīng)驗(yàn) (11、高速公路對膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)的要求 (12、宜保高速膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)措施 (23、宜保高速膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)案例 (33.1 K19+980K20+240左右側(cè)路塹邊坡 (33.2 K19+280K19+460左右側(cè)路塹邊坡 (64、對膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)的建議 (8二、宜保高速膨脹土用作路基填料的改良方法及施工工藝和質(zhì)量控制要點(diǎn) (91、高速公路對膨脹土改良后用作路基填料的要求 (92、宜保高速膨脹土改良方

2、法 (103、膨脹土路基改良質(zhì)量控制要點(diǎn) (114、膨脹土路基施工工藝 (12麻城至竹溪高速公路宜城至保康段第1合同段膨脹土路基設(shè)計(jì)、施工情況一、宜保高速膨脹土路塹邊坡設(shè)計(jì)和施工方面的措施和經(jīng)驗(yàn)1、高速公路對膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)的要求公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D302004對于膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)的要求如下:(1膨脹土路塹邊坡坡率應(yīng)根據(jù)土質(zhì)的性質(zhì)、軟弱層和裂隙的組合關(guān)系、氣候特點(diǎn)、水文地質(zhì)條件,以及自然邊坡、人工邊坡的穩(wěn)定坡度等綜合確定。(2邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)遵循:“緩邊坡、寬平臺、固坡腳”的原則。邊坡坡率及平臺寬度可按表1-1設(shè)計(jì)。邊坡高度大于10m時(shí)應(yīng)進(jìn)行個別設(shè)計(jì),必要時(shí)應(yīng)與隧道方案進(jìn)行比選。

3、表1-1 膨脹土邊坡坡率和平臺寬度膨脹土類別邊坡高度(m邊坡坡率邊坡平臺寬度(m碎落臺寬度(m弱膨脹土6 1:1.5 1.0610 1:1.51:2.0 1.52.0 1.52.0中等膨脹土6 1:1.51:1.75 1.02.0 610 1:1.751:1.2.0 2.0 2.0強(qiáng)膨脹土6 1:1.751:1.2.0 2.0 610 1:2.01:2.5 2.0 2.0(3路塹邊坡的防護(hù)和加固類型依據(jù)工程地質(zhì)條件、環(huán)境因素和邊坡高度可按表1-2和表1-3確定,邊坡開挖后應(yīng)及時(shí)防護(hù)封閉。邊坡植物防護(hù)時(shí),不應(yīng)采用闊葉樹種。圬工防護(hù)時(shí),墻背應(yīng)設(shè)置緩沖層。表1-2 膨脹土路塹邊坡防護(hù)措施邊坡高度(m

4、弱膨脹土中等膨脹土6 植物骨架植物>6 骨架植物,植物防護(hù),漿砌片石護(hù)坡拱形骨架植物、支撐滲溝加拱形骨架植物表1-3 膨脹土路塹邊坡支擋措施邊坡高度(m弱膨脹土中等膨脹土強(qiáng)膨脹土6 不設(shè)坡腳墻護(hù)墻、擋土墻>6 護(hù)墻、擋土墻擋土墻、抗滑樁樁基承臺擋土墻、抗滑樁、邊坡錨固2、宜保高速膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)措施宜保高速K5+000K28+000沿線所經(jīng)地層主要為第四系更新世土體,根據(jù)勘察及土工試驗(yàn)資料,土體為弱強(qiáng)膨脹土。膨脹土路塹邊坡設(shè)計(jì)綜合考慮膨脹土的膨脹類型、工程特性、地質(zhì)環(huán)境條件等因素,路塹邊坡結(jié)合坡面防護(hù),放緩邊坡等措施,保證邊坡的穩(wěn)定性。根據(jù)沿線膨脹土膨脹性的差別,對于膨脹土路

5、塹邊坡的設(shè)計(jì)主要采用了放緩邊坡、加強(qiáng)防護(hù)等措施進(jìn)行處理。具體如下:(1放緩邊坡本項(xiàng)目設(shè)計(jì)挖方邊坡坡率為1:1.51:3.5;邊坡采用臺階式,每級邊坡高度為6m,以保證挖方邊坡的穩(wěn)定。(2加強(qiáng)防護(hù)膨脹土路塹邊坡的防護(hù)根據(jù)邊坡高度及工程地質(zhì)條件綜合確定防護(hù)形式。本項(xiàng)目對于沿線大部分的膨脹土路塹邊坡均采用了路塹擋墻收坡,擋墻高35m。對于膨脹土路塹邊坡的坡面防護(hù)措施根據(jù)土體的膨脹性等級的區(qū)別采用了不同的防護(hù)措施,主要有:方格骨架護(hù)坡、拱形骨架護(hù)坡、菱形框架錨桿等,對于部分路段的強(qiáng)膨脹土路塹邊坡采用了加厚的菱形骨架護(hù)坡防護(hù),部分路塹骨架厚度達(dá)到6080cm。3、宜保高速膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)案例3.1

6、 K19+980K20+240左右側(cè)路塹邊坡宜保高速公路 K19+980K20+240段左右側(cè)均為膨脹土路塹邊坡,該段路塹邊坡在施工過程中發(fā)生了多次跨塌,進(jìn)行了二次變更設(shè)計(jì)。(1原設(shè)計(jì)情況原設(shè)計(jì)對該段邊坡左側(cè)設(shè)置了3m高的重力式路塹擋墻,邊坡每6m一級平臺,邊坡坡率放緩至1:1.51:1.75,對于路塹邊坡坡面均采用拱形骨架護(hù)坡防護(hù)。 圖1-1 K19+980K20+240段膨脹土路塹邊坡原設(shè)計(jì)情況(2第一次變更設(shè)計(jì)2014年9月,施工單位在進(jìn)行該段路塹邊坡開挖施工時(shí),該段路塹邊坡左右側(cè)均出現(xiàn)了跨塌現(xiàn)象。 圖1-2 K19+980K20+240左側(cè)路基邊坡垮塌 圖1-3 K19+980K20+

7、240右側(cè)路基邊坡垮塌鑒于此種情況,業(yè)主組織了第一次變更設(shè)計(jì),在該段路基左右側(cè)均設(shè)置3m 高的重力式路塹擋墻,其上部邊坡6m一級平臺,邊坡坡率放緩至1:2.5,坡面采用拱形骨架護(hù)坡。 圖1-4 K19+980K20+240段路塹邊坡第一次變更設(shè)計(jì)圖(3第二次變更設(shè)計(jì)2015年5月,施工單位在對該段路基左側(cè)路塹邊坡進(jìn)行骨架護(hù)坡施工時(shí),該段路基右側(cè)邊坡已經(jīng)穩(wěn)定,但左側(cè)邊坡又出現(xiàn)了跨塌。 圖1-5 K19+980K20+240段左側(cè)路塹邊坡第二次跨塌業(yè)主組織了咨詢、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等相關(guān)單位進(jìn)行了現(xiàn)場辦公,形成的變更方案如下:對左側(cè)已經(jīng)施工完的拱形骨架進(jìn)行清除,坡率放緩至1:3.5,現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際情況

8、增加征地;邊坡采用菱形框架錨桿防護(hù),框架采用C20現(xiàn)澆鋼筋砼,錨桿嵌入深度為4m;菱形框架內(nèi)植草灌進(jìn)行植物防護(hù)。 圖1-6 K19+980K20+240段左側(cè)路塹邊坡第二次變更設(shè)計(jì)圖 圖1-7 菱形框架錨桿設(shè)計(jì)圖目前該段路塹邊坡二次變更設(shè)計(jì)方案還未實(shí)施。3.2 K19+280K19+460左右側(cè)路塹邊坡該段路基兩側(cè)路塹邊坡前期的處治方案均為在路塹邊坡坡腳設(shè)置3m高的重力式路塹擋墻,其上部邊坡6m一級平臺,邊坡坡率放緩至1:2.5,坡面采用拱形骨架護(hù)坡。該處治方案施工完成后,該段路基右側(cè)邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài),但左側(cè)邊坡出現(xiàn)了隆起開裂現(xiàn)象。目前采用的處治方案為:左側(cè)拱形骨架頂部至天溝之間滿鋪M7.5漿

9、砌片石,對拱形骨架進(jìn)行挖除,采用40cm*80cm C20菱形骨架進(jìn)行防護(hù),骨架內(nèi)補(bǔ)噴灌木進(jìn)行植物防護(hù),現(xiàn)在該方案還未實(shí)施。 圖1-8 K19+280K19+460左側(cè)邊坡 圖1-9 K19+280K19+460右側(cè)邊坡 圖1-10 K19+280K19+460左側(cè)邊坡變更設(shè)計(jì)圖4、對膨脹土路塹邊坡處治設(shè)計(jì)的建議(1建議在路塹邊坡坡腳設(shè)置矮腳墻,起到固坡腳的作用;(2建議對于膨脹土路塹邊坡進(jìn)行適當(dāng)放緩至1:1.751:2.5,有利于邊坡穩(wěn)定;(3建議對膨脹土路塹邊坡采用較強(qiáng)的坡面防護(hù)措施,如:加厚的菱形骨架、菱形錨桿框架、抗滑樁等;(4建議對膨脹土路塹邊坡的坡面綠化采用草灌接合的措施,草種宜選

10、用根系較深的草種,如香根草、刺槐、馬棘等。二、宜保高速膨脹土用作路基填料的改良方法及施工工藝和質(zhì)量控制要點(diǎn)1、高速公路對膨脹土改良后用作路基填料的要求公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D302004 對采用改良后的膨脹土土作為路基填料的要求如下:(1高速公路及一、二級公路路基填土高度小于路面與路床的總厚度時(shí),基底為膨脹土?xí)r,宜挖除地表0.30.6m的膨脹土,并將路床換填非膨脹土或摻灰處理。若為強(qiáng)膨脹土,挖除深度應(yīng)達(dá)到大氣影響深度。(2強(qiáng)膨脹土不應(yīng)作為路基填料。(3高速公路及一、二級公路采用中等膨脹土作為路基填料時(shí)應(yīng)經(jīng)改性處理后方可填筑。弱膨脹土作為路基填料時(shí),若脹縮總率不超過0.7%,可直接填筑,并采

11、取防水、保溫、封閉、坡面防護(hù)等措施;否則,應(yīng)按公路等級、氣候、水文等特點(diǎn)、填土層位等具體情況,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處治。膨脹土改性處理的摻灰最佳配比,以摻灰后脹縮總率不超過0.7%為宜。(4若采用弱膨脹土或中等膨脹土作為路床填料,應(yīng)經(jīng)改性處理后方可填筑,改性后的脹縮總率不得超過0.7%。(5采用弱膨脹土或中等膨脹土填筑路堤,其邊坡坡率應(yīng)根據(jù)路堤邊坡的高度、填料重塑后的性質(zhì)、區(qū)域氣候特點(diǎn),并參照既有路基的成熟經(jīng)驗(yàn)綜合確定。邊坡高度不大于10m的路堤邊坡坡率和邊坡平臺的設(shè)置,可按表2-1確定。表2-1 膨脹土路堤邊坡坡率及平臺寬度邊坡高度(m邊坡坡率邊坡平臺寬度(m弱膨脹土中等膨脹土弱膨脹土中等膨脹土

12、6 1:1.5 1:1.51:1.75 可不設(shè)6101:1.75 1:1.751:2.0 2.0 2.0(6膨脹土填筑的路基,應(yīng)及時(shí)碾壓密實(shí),路基壓實(shí)度應(yīng)符合表2-2的規(guī)定,在確定路堤填筑的最佳含水量和最大干密度時(shí),宜采用濕土法重型擊實(shí)試驗(yàn)。表2-2 高速公路路基填料最小強(qiáng)度及壓實(shí)度要求項(xiàng)目分類路面底面以下深度(cm填料最小強(qiáng)度CBR(%壓實(shí)度(重型標(biāo)準(zhǔn)(%填方路基上路床030 8 96 下路床3080 5 96 上路堤80150 4 94 下路堤150以下 3 93零填及路塹路床030 8 96 3080 5 96(7路堤邊坡的防護(hù)根據(jù)填土的工程性質(zhì)及高度并按表2-3確定。表2-3 膨脹土路

13、堤邊坡防護(hù)措施邊坡高度(m弱膨脹土中等膨脹土6 植物骨架植物>6 植被防護(hù)、骨架植物支撐滲溝加拱形骨架植物(8取土坑的深度宜控制在當(dāng)?shù)卮髿庥绊懮疃戎畠?nèi)。2、宜保高速膨脹土改良方法膨脹土路基設(shè)計(jì)應(yīng)以保濕、防水為主,為了保證路床的穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)填方路基采用15cm未篩分碎石+65cm6%石灰改良弱膨脹土對路床進(jìn)行處治,挖方路基超挖路床范圍0.8m土換填15cm未篩分碎石+65cm6%石灰改良弱膨脹土;為保證基底的穩(wěn)定性,對填方路基原地面進(jìn)行超挖0.5m換填4%石灰改良弱膨脹土。K5+000K28+000缺乏一般性填料,設(shè)計(jì)考慮采用弱膨脹土作為路基填料,采用“3+1”的填筑方式進(jìn)行路堤填筑。即基

14、底換填50cm 4%生石灰改良弱膨脹土后,采用弱膨脹土分三層進(jìn)行路基的填筑與壓實(shí),每層厚度為25cm,填筑三層素弱膨脹土后,頂部加鋪一層25cm 4%石灰處治弱膨脹土,依次重復(fù)填筑直至上路床底部,路床范圍內(nèi)80cm采用15cm未篩分碎石+65cm6%石灰改良弱膨脹土進(jìn)行填筑。為了保證邊部土體的穩(wěn)定,采用CET131土工網(wǎng)進(jìn)行包邊處理,以增加邊部土體的穩(wěn)定性提高路基的穩(wěn)定性。 圖2-1 膨脹土路基處治設(shè)計(jì)圖3、膨脹土路基改良質(zhì)量控制要點(diǎn)3.1 嚴(yán)格控制摻灰比、最大干密度和最佳含水量三個路基施工參數(shù),確保弱膨脹土路基填筑的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。3.2 按照溫濕度、降雨和日照等環(huán)境因素控制施工時(shí)間,減少降雨

15、對路基施工的影響,避免填土表面出現(xiàn)開裂變形。3.3 嚴(yán)格按照分層壓實(shí)的措施進(jìn)行填筑,避免素土和改良土結(jié)合不好對路基壓實(shí)度產(chǎn)生不利影響。3.4 加強(qiáng)弱膨脹土路堤施工過程中的邊坡防護(hù)措施,避免雨水沖刷對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。4、膨脹土路基施工工藝(1施工順序4%石灰土封底下層報(bào)驗(yàn)施工放樣備料、攤鋪土整平卸置和攤鋪石灰拌和路基整形碾壓養(yǎng)護(hù)。圖2-2 膨脹土路基施工工藝流程(2施工方法 施工測量下層報(bào)驗(yàn)后及時(shí)恢復(fù)中線,直線段按20m 設(shè)中樁、邊樁;曲線段按10m 設(shè)中樁、邊樁;且明顯標(biāo)示各點(diǎn)石灰土的設(shè)計(jì)高程。 布土填方路段每層厚度(壓實(shí)厚度為25cm ,施工時(shí)將土均勻地?cái)備佋陬A(yù)定的路基上,清除土中雜

16、物,攤鋪時(shí)表面用平地機(jī)攤鋪平整且形成4%的路拱。為控?fù)魧?shí)試驗(yàn)壓實(shí)度檢測路基放樣清理地基填前壓實(shí)測量標(biāo)高路填上土 含水量檢查 檢測灰劑量、含水量 攤鋪晾曬 含水量、灰劑量檢測 整平、碾壓 邊坡修整填上層料 選擇土場土場清理擊實(shí)試驗(yàn)土料改良二次摻灰壓實(shí)度檢測排水設(shè)施制攤鋪厚度和減少攤鋪時(shí)間,采用如下方法控制布土密度:根據(jù)自卸車裝土體積,計(jì)算出每車應(yīng)攤鋪面積,然后劃成方格,每格倒一車。對卸在路基上的土,如有雜物先用人工撿除,再用推土機(jī)及平地機(jī)進(jìn)行整平。用推土機(jī)及平地機(jī)進(jìn)行整平,對已整平的土進(jìn)行穩(wěn)壓,并及時(shí)測定其松鋪厚度,如果不合適,則通過補(bǔ)料及推料進(jìn)行調(diào)整,使其滿足松鋪厚度要求。a、檢測土的灰劑量,

17、按設(shè)計(jì)摻灰量的要求進(jìn)行計(jì)算出二次摻灰劑量(二次摻灰量=設(shè)計(jì)摻灰量現(xiàn)場測定灰劑量。b、檢測土的含水量,摻加石灰后含水量的降低及土水份的散失,素土含水量宜大于混合料最佳含水量23%(即保證摻灰后的含水量達(dá)到最佳含水量。摻灰當(dāng)石灰堆放時(shí)間較長時(shí),應(yīng)覆蓋封存,生石灰塊在使用前710d天充分消解。消解后的石灰應(yīng)保持一定的濕度,不得產(chǎn)生揚(yáng)塵,也不可過濕成團(tuán)。 圖2-3 石灰消解在土層上打方格,按重量比將石灰粉均勻攤鋪于各分塊上同時(shí)保證形成4%的路拱橫坡。備灰前根據(jù)灰劑量、不同含水量情況下的石灰松方干容重及石灰土最大干容重計(jì)算每平方米的石灰用量。備灰前事先在灰條位置標(biāo)出兩條灰線,以確保灰條順直。鋪灰前在灰土

18、的邊沿打出格子標(biāo)線,然后用人工將石灰均勻地鋪撒在標(biāo)線范圍內(nèi)。圖 24 拌和 機(jī)械布灰 石灰攤鋪均勻后， 采用路用拌和機(jī)進(jìn)行路拌。在拌和時(shí)必須保證拌和深度和 均勻度；檢測灰土含水量確定是否加水或晾曬；加強(qiáng)拌和過程中的檢查，保證無 素土夾層、無灰條、無灰窩；拌和好的混合料保證色澤一致。 a、當(dāng)土的含水量小，應(yīng)首先用路拌機(jī)翻拌一遍，使石灰置于中、下層，然 后灑水補(bǔ)充水份，并繼續(xù)翻拌，使水份分布均勻?？紤]拌和，整平過程中的水份 損失，含水量適當(dāng)大些（根據(jù)氣候及拌和整平時(shí)間長短確定） ，若個別處因?yàn)⑺?不均，造成土的含水量過大，用路拌機(jī)進(jìn)行翻拌晾曬。 b、水份合適后，用平地機(jī)粗平一遍，然后用灰土拌和機(jī)拌

19、和第一遍。拌和 時(shí)要指派專人跟機(jī)進(jìn)行挖驗(yàn)，每間隔 510 米挖驗(yàn)一處，檢查拌和是否到底。對 于拌和不到底的段落，及時(shí)提醒拌和機(jī)司機(jī)返回重新拌和。 c、橋涵缺口兩端在備土?xí)r應(yīng)留出 2 米空間，將土攤?cè)敫浇?，拌和時(shí)先橫向 拌和兩個單程，再進(jìn)行縱向拌和，以確保橋涵缺口處灰土拌和均勻。第二遍拌和 前， 宜用平地機(jī)粗平一遍， 然后進(jìn)行第二遍拌和。 若土的塑指高， 土塊不易拌碎， 應(yīng)增加拌和遍數(shù)， 并注意下次拌和前要對已拌和過的灰土進(jìn)行粗平和壓實(shí)，然 后拌和，以達(dá)到拌和均勻，滿足規(guī)范要求為準(zhǔn)。壓實(shí)的密度愈大，對土塊的破碎 效果愈好。拌和時(shí)拌和機(jī)各行程間的搭接寬度不小于 30cm。 14 /17 圖 25

20、攤鋪整平 石灰土路拌 當(dāng)混合料拌和均勻形成一個段落時(shí)，應(yīng)立即用平地機(jī)進(jìn)行平整，平地機(jī)整平 時(shí)沿路線縱向從中間向兩側(cè)推進(jìn)，注意路拱的形成，路基兩側(cè)要比設(shè)計(jì)填筑寬度 超寬 30cm，以保證路基邊坡的壓實(shí)度和機(jī)械施工時(shí)的安全。采用振動壓路機(jī)碾 壓，碾壓應(yīng)在混合料最佳含水量時(shí)進(jìn)行，應(yīng)先輕后重，先靜壓后振動壓，直線段 由路邊向中線進(jìn)行，超高段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行。 碾壓 對已攤鋪精平的石灰土采用重型振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。 碾壓時(shí)行進(jìn)速度由慢 到快，最大速度不超過 4km/h；碾壓由兩邊向中間進(jìn)行，形成 4%的路拱橫坡，利 于排水；橫向接頭處碾壓輪跡重疊 4050 ，縱向前后相鄰施工段輪跡重疊寬 度 2030

21、。碾壓應(yīng)保證無漏壓、無死角、全面均勻壓實(shí)。碾壓過程中若發(fā)生 彈簧現(xiàn)象， 必須將填筑灰土挖出換填或晾曬后降低含水量重新拌和施工，使其達(dá) 到質(zhì)量要求。總之，碾壓時(shí)遵循“由邊到中，先輕后重，由慢到快”的原則。 碾壓必須連續(xù)完成，中途不得停頓，壓路機(jī)應(yīng)及時(shí)碾壓作業(yè)，以減少碾壓成 型時(shí)間，碾壓過程中應(yīng)行走順直，低速行駛，橋涵缺口處 10 米范圍內(nèi)采用橫向 碾壓。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車，以保證土 層表面不受破壞。碾壓過程中，如有“彈簧” 、松散、起皮等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)翻開 重新拌和或用其他方法處理，使其達(dá)到質(zhì)量要求。在碾壓結(jié)束之前，用平地機(jī)再 終平一次，使其縱向順適，路拱和超高符合要求。終平應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行，必須將局部 15 /17 高出部分刮除并掃出路外，對局部低洼處，不再進(jìn)行找補(bǔ)，留待下一層再處理。 其中壓實(shí)度采用灌砂法檢測，灰劑量采用 EDTA 滴定法。由于密實(shí)度是確保 路堤強(qiáng)度，又是消弱填料膨脹土性能的關(guān)鍵要素。因此在改良土的施工中，不僅 要嚴(yán)格控制灰劑量，