1、精選優質文檔-傾情為你奉上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計、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計和施工方面的措施和經驗 (11、高速公路對膨脹土路塹邊坡處治設計的要求 (12、宜保高速膨脹土路塹邊坡處治設計措施 (23、宜保高速膨脹土路塹邊坡處治設計案例 (33.1 K19+980K20+240左右側路塹邊坡 (33.2 K19+280K19+460左右側路塹邊坡 (64、對膨脹土路塹邊坡處治設計的建議 (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量控制要點 (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、膨脹土路基改良質量控制要點 (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計、施工情況一、宜保高速膨脹土路塹邊坡設計和施工方面的措施和經驗1、高速公路對膨脹土路塹邊坡處治設計的要求公路路基設計規范(JTG D302004對于膨脹土路塹邊坡處治設計的要求如下:(1膨脹土路塹邊坡坡率應根據土質的性質、軟弱層和裂隙的組合關系、氣候特點、水文地質條件,以及自然邊坡、人工邊坡的穩定坡度等綜合確定。(2邊坡設計應遵循:“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設計。邊坡高度大于10m時應進行個別設計,必要時應與隧道方案進行比選。

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路塹邊坡的防護和加固類型依據工程地質條件、環境因素和邊坡高度可按表1-2和表1-3確定,邊坡開挖后應及時防護封閉。邊坡植物防護時,不應采用闊葉樹種。圬工防護時,墻背應設置緩沖層。表1-2 膨脹土路塹邊坡防護措施邊坡高度(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,漿砌片石護坡拱形骨架植物、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膨脹土6 不設坡腳墻護墻、擋土墻>6 護墻、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計措施宜保高速K5+000K28+000沿線所經地層主要為第四系更新世土體,根據勘察及土工試驗資料,土體為弱強膨脹土。膨脹土路塹邊坡設計綜合考慮膨脹土的膨脹類型、工程特性、地質環境條件等因素,路塹邊坡結合坡面防護,放緩邊坡等措施,保證邊坡的穩定性。根據沿線膨脹土膨脹性的差別,對于膨脹土路

5、塹邊坡的設計主要采用了放緩邊坡、加強防護等措施進行處理。具體如下:(1放緩邊坡本項目設計挖方邊坡坡率為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定。(2加強防護膨脹土路塹邊坡的防護根據邊坡高度及工程地質條件綜合確定防護形式。本項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措施根據土體的膨脹性等級的區別采用了不同的防護措施,主要有:方格骨架護坡、拱形骨架護坡、菱形框架錨桿等,對于部分路段的強膨脹土路塹邊坡采用了加厚的菱形骨架護坡防護,部分路塹骨架厚度達到6080cm。3、宜保高速膨脹土路塹邊坡處治設計案例3.1

6、 K19+980K20+240左右側路塹邊坡宜保高速公路 K19+980K20+240段左右側均為膨脹土路塹邊坡,該段路塹邊坡在施工過程中發生了多次跨塌,進行了二次變更設計。(1原設計情況原設計對該段邊坡左側設置了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坡防護。 圖1-1 K19+980K20+240段膨脹土路塹邊坡原設計情況(2第一次變更設計2014年9月,施工單位在進行該段路塹邊坡開挖施工時,該段路塹邊坡左右側均出現了跨塌現象。 圖1-2 K19+980K20+240左側路基邊坡垮塌 圖1-3 K19+980K20+

7、240右側路基邊坡垮塌鑒于此種情況,業主組織了第一次變更設計,在該段路基左右側均設置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坡。 圖1-4 K19+980K20+240段路塹邊坡第一次變更設計圖(3第二次變更設計2015年5月,施工單位在對該段路基左側路塹邊坡進行骨架護坡施工時,該段路基右側邊坡已經穩定,但左側邊坡又出現了跨塌。 圖1-5 K19+980K20+240段左側路塹邊坡第二次跨塌業主組織了咨詢、設計、施工、監理等相關單位進行了現場辦公,形成的變更方案如下:對左側已經施工完的拱形骨架進行清除,坡率放緩至1:3.5,現場根據實際情況

8、增加征地;邊坡采用菱形框架錨桿防護,框架采用C20現澆鋼筋砼,錨桿嵌入深度為4m;菱形框架內植草灌進行植物防護。 圖1-6 K19+980K20+240段左側路塹邊坡第二次變更設計圖 圖1-7 菱形框架錨桿設計圖目前該段路塹邊坡二次變更設計方案還未實施。3.2 K19+280K19+460左右側路塹邊坡該段路基兩側路塹邊坡前期的處治方案均為在路塹邊坡坡腳設置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坡。該處治方案施工完成后,該段路基右側邊坡處于穩定狀態,但左側邊坡出現了隆起開裂現象。目前采用的處治方案為:左側拱形骨架頂部至天溝之間滿鋪M7.5漿

9、砌片石,對拱形骨架進行挖除,采用40cm*80cm C20菱形骨架進行防護,骨架內補噴灌木進行植物防護,現在該方案還未實施。 圖1-8 K19+280K19+460左側邊坡 圖1-9 K19+280K19+460右側邊坡 圖1-10 K19+280K19+460左側邊坡變更設計圖4、對膨脹土路塹邊坡處治設計的建議(1建議在路塹邊坡坡腳設置矮腳墻,起到固坡腳的作用;(2建議對于膨脹土路塹邊坡進行適當放緩至1:1.751:2.5,有利于邊坡穩定;(3建議對膨脹土路塹邊坡采用較強的坡面防護措施,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量控制要點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計規范(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,基底為膨脹土時,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。若為強膨脹土,挖除深度應達到大氣影響深度。(2強膨脹土不應作為路基填料。(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應經改性處理后方可填筑。弱膨脹土作為路基填料時,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、坡面防護等措施;否則,應按公路等級、氣候、水文等特點、填土層位等具體情況,結合實踐經驗進行處治。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,應經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,其邊坡坡率應根據路堤邊坡的高度、填料重塑后的性質、區域氣候特點,并參照既有路基的成熟經驗綜合確定。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6101:1.75 1:1.751:2.0 2.0 2.0(6膨脹土填筑的路基,應及時碾壓密實,路基壓實度應符合表2-2的規定,在確定路堤填筑的最佳含水量和最大干密度時,宜采用濕土法重型擊實試驗。表2-2 高速公路路基填料最小強度及壓實度要求項目分類路面底面以下深度(cm填料最小強度CBR(%壓實度(重型標準(%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路堤邊坡的防護根據填土的工程性質及高度并按表2-3確定。表2-3 膨脹土路

13、堤邊坡防護措施邊坡高度(m弱膨脹土中等膨脹土6 植物骨架植物>6 植被防護、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地大氣影響深度之內。2、宜保高速膨脹土改良方法膨脹土路基設計應以保濕、防水為主,為了保證路床的穩定性,設計填方路基采用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;為保證基底的穩定性,對填方路基原地面進行超挖0.5m換填4%石灰改良弱膨脹土。K5+000K28+000缺乏一般性填料,設計考慮采用弱膨脹土作為路基填料,采用“3+1”的填筑方式進行路堤填筑。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行路基的填筑與壓實,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,依次重復填筑直至上路床底部,路床范圍內80cm采用15cm未篩分碎石+65cm6%石灰改良弱膨脹土進行填筑。為了保證邊部土體的穩定,采用CET131土工網進行包邊處理,以增加邊部土體的穩定性提高路基的穩定性。 圖2-1 膨脹土路基處治設計圖3、膨脹土路基改良質量控制要點3.1 嚴格控制摻灰比、最大干密度和最佳含水量三個路基施工參數,確保弱膨脹土路基填筑的強度和穩定性。3.2 按照溫濕度、降雨和日照等環境因素控制施工時間,減少降雨

15、對路基施工的影響,避免填土表面出現開裂變形。3.3 嚴格按照分層壓實的措施進行填筑,避免素土和改良土結合不好對路基壓實度產生不利影響。3.4 加強弱膨脹土路堤施工過程中的邊坡防護措施,避免雨水沖刷對邊坡穩定性產生不利影響。4、膨脹土路基施工工藝(1施工順序4%石灰土封底下層報驗施工放樣備料、攤鋪土整平卸置和攤鋪石灰拌和路基整形碾壓養護。圖2-2 膨脹土路基施工工藝流程(2施工方法 施工測量下層報驗后及時恢復中線,直線段按20m 設中樁、邊樁;曲線段按10m 設中樁、邊樁;且明顯標示各點石灰土的設計高程。 布土填方路段每層厚度(壓實厚度為25cm ,施工時將土均勻地攤鋪在預定的路基上,清除土中雜

16、物,攤鋪時表面用平地機攤鋪平整且形成4%的路拱。為控擊實試驗壓實度檢測路基放樣清理地基填前壓實測量標高路填上土 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試驗土料改良二次摻灰壓實度檢測排水設施制攤鋪厚度和減少攤鋪時間,采用如下方法控制布土密度:根據自卸車裝土體積,計算出每車應攤鋪面積,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,再用推土機及平地機進行整平。用推土機及平地機進行整平,對已整平的土進行穩壓,并及時測定其松鋪厚度,如果不合適,則通過補料及推料進行調整,使其滿足松鋪厚度要求。a、檢測土的灰劑量,

17、按設計摻灰量的要求進行計算出二次摻灰劑量(二次摻灰量=設計摻灰量現場測定灰劑量。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到最佳含水量。摻灰當石灰堆放時間較長時,應覆蓋封存,生石灰塊在使用前710d天充分消解。消解后的石灰應保持一定的濕度,不得產生揚塵,也不可過濕成團。 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保證形成4%的路拱橫坡。備灰前根據灰劑量、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算每平方米的石灰用量。備灰前事先在灰條位置標出兩條灰線,以確保灰條順直。鋪灰前在灰土

18、的邊沿打出格子標線,然后用人工將石灰均勻地鋪撒在標線范圍內。圖 24 拌和 機械布灰 石灰攤鋪均勻后， 采用路用拌和機進行路拌。在拌和時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、當土的含水量小，應首先用路拌機翻拌一遍，使石灰置于中、下層，然 后灑水補充水份，并繼續翻拌，使水份分布均勻。考慮拌和，整平過程中的水份 損失，含水量適當大些（根據氣候及拌和整平時間長短確定） ，若個別處因灑水 不均，造成土的含水量過大，用路拌機進行翻拌晾曬。 b、水份合適后，用平地機粗平一遍，然后用灰土拌和機拌

19、和第一遍。拌和 時要指派專人跟機進行挖驗，每間隔 510 米挖驗一處，檢查拌和是否到底。對 于拌和不到底的段落，及時提醒拌和機司機返回重新拌和。 c、橋涵缺口兩端在備土時應留出 2 米空間，將土攤入附近，拌和時先橫向 拌和兩個單程，再進行縱向拌和，以確保橋涵缺口處灰土拌和均勻。第二遍拌和 前， 宜用平地機粗平一遍， 然后進行第二遍拌和。 若土的塑指高， 土塊不易拌碎， 應增加拌和遍數， 并注意下次拌和前要對已拌和過的灰土進行粗平和壓實，然 后拌和，以達到拌和均勻，滿足規范要求為準。壓實的密度愈大，對土塊的破碎 效果愈好。拌和時拌和機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 當混合料拌和均勻形成一個段落時，應立即用平地機進行平整，平地機整平 時沿路線縱向從中間向兩側推進，注意路拱的形成，路基兩側要比設計填筑寬度 超寬 30cm，以保證路基邊坡的壓實度和機械施工時的安全。采用振動壓路機碾 壓，碾壓應在混合料最佳含水量時進行，應先輕后重，先靜壓后振動壓，直線段 由路邊向中線進行，超高段由內側向外側進行。 碾壓 對已攤鋪精平的石灰土采用重型振動壓路機進行碾壓。 碾壓時行進速度由慢 到快，最大速度不超過 4km/h；碾壓由兩邊向中間進行，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、。碾壓應保證無漏壓、無死角、全面均勻壓實。碾壓過程中若發生 彈簧現象， 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 到質量要求。總之，碾壓時遵循“由邊到中，先輕后重，由慢到快”的原則。 碾壓必須連續完成，中途不得停頓，壓路機應及時碾壓作業，以減少碾壓成 型時間，碾壓過程中應行走順直，低速行駛，橋涵缺口處 10 米范圍內采用橫向 碾壓。嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上“調頭”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、起皮等現象，應及時翻開 重新拌和或用其他方法處理，使其達到質量要求。在碾壓結束之前，用平地機再 終平一次，使其縱向順適，路拱和超高符合要求。終平應仔細進行，必須將局部 15 /17 高出部分刮除并掃出路外，對局部低洼處，不再進行找補，留待下一層再處理。 其中壓實度采用灌砂法檢測，灰劑量采用 EDTA 滴定法。由于密實度是確保 路堤強度，又是消弱填料膨脹土性能的關鍵要素。因此在改良土的施工中，不僅 要嚴格控制灰劑量，