不良地质路基处理施工方案(共23页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上贵州省改建铁路川黔线遵义中心城区李家湾至阁老坝段外迁东移工程不良地质路基处理施工方案编制: 复核: 批准: 中铁八局集团有限公司川黔铁路遵义段外迁工程站前1标二工区二0一五年九月专心-专注-专业目 录不良地质路基处理专项施工方案1 编制依据及原则:1.1编制依据川黔铁路遵义段站前1标段内相关路基主体及附属施工图、施工图集铁路路基工程施工质量验收标准TB10414-2003客货共线铁路路基工程施工技术指南TZ202-2008新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准TZ202-2008铁路混凝土工程施工技术指南铁建设【2010】241号铁路工程基本作业施工安
2、全技术规程TB10301-2009施工现场临时用电安全规范JGJ46-2005铁路路基工程施工安全技术规程TB10302-2009国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规;本单位施工能力,机械设备装备情况;1.2编制原则1.2.1 贯彻政策贯彻执行国家、铁路总公司、当地政府、制定的有关政策;按照铁路工程施工程序,合理安排施工进度,保证质量,确保按期完工,节约资源,保护环境,取得社会和建设单位信誉。1.2.2 工程技术积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备,不断提高施工技术水平,提高工程质量,降低工程成本。1.2.3 质量管理加强质量管理,全面开展质量管理活动,严把质量关,确保工程质量符
3、合要求。1.2.4 文明施工坚持文明施工,保护环境。按照国家、铁道部及业主对本工程的环境保护的要求,精心组织,严格管理。2 工程概况:2.1工程地质条件本标段位于贵州省境内,以山地为主,沿线覆盖层的主要类型为第四系全新统人工填土、粉质粘土、粘土、红粘土、(松)软土等。下伏基岩主要有侏罗系、三叠系、二叠系、志留系、奥陶系的灰岩、白云岩、泥灰 岩、砂岩、泥岩、页岩、页岩夹煤层等地层。地质构造复杂,断裂和褶曲发育;不良地质主要有岩溶及岩溶水、煤矿采空区、顺层、岩堆、断层破碎带等,特殊岩土主要为人工填土、 软土、松软土以及红粘土,地下水在含煤地层段具 H1侵蚀;夹煤线或薄煤层及膏岩地层段具H2H3侵蚀
4、。2.2水文地质依据测区出露的地层岩性及含水地层储水空间的成因、特征和地下水赋存形式, 将测区地下水划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水、碳酸盐类岩溶水三大类。松散岩类孔隙水主要赋存于中第四系坡残积、坡洪积、冲积等江河的阶地及河漫滩的砂、砾卵石层、松散地层孔隙中,一般为潜水。主要接受大气降雨补给。因松散岩为透水层,其富水性差且不稳定,因而地下水水量不大;碎屑岩类裂隙水主要分布于砂岩、泥质砂岩等碎屑岩地层中,主要接受大气降雨入渗补给,向低洼处排泄。碳酸盐类岩溶水主要赋存于灰岩、白云岩等组成的碳酸盐岩类含水岩组中。大气降水一部分沿地表溶隙、溶缝、落水洞、溶斗等岩溶通道直接进入地下,补给岩溶地下水向
5、仁江河、湘江河、乌江排泄。结合区域水文地质特征和野外实地调查分析认为:拟建线路隧道大多处于地下水的垂直循环带或季节交替循环带内,部分岭隧道的部分地段则处于地下水的水平循环带和深部循环带内。2.3技术条件铁路等级:国铁I级正线数目:单线设计速度:120km/h最小曲线半径: 800m限制坡度:6,加力坡 133 方案说明结合本标段地质情况特点,在施工过程中遇到的不良地质主要包含:地下溶洞、膨胀土、软土。故本方案主要介绍一下在路基施工时遇到以上三种不良地质时的处理措施。4 膨胀土类:4.1工程概况膨胀土基本特性是吸水膨胀,失水收缩且具有多裂隙性、超强固结性、强亲水性和反复胀缩性的工程性质。膨胀土遇
6、水急剧膨胀失水则严重千缩,工程力学性质极不稳定。本项目沿线分布的膨胀土。目前,膨胀土改良的方法主要是化学改性,例如掺石灰、水泥、粉煤灰、氯化钠和磷酸等外掺稳定剂。其中,石灰改良膨胀土是最普遍、最有效的方法之一。将采用“场拌”的方式进行施工。挖方段遇膨胀土时,若方量较小,则直接弃掉,若方量较大时,则就地掺灰处理,就近使用;取土场遇膨胀土,则就地掺灰,然后拉走使用;清表后发现膨胀土,则先确定方量大小,数量较小时则挖弃换填,数量较大时则就地掺灰,就近使用。4.2试验确定4.2.1土性介绍沿线广泛分布着膨胀土,其土质为褐黄色灰黄色粘土,其膨胀土的自由膨胀率一般在3261之间,体缩率14.420.0,缩
7、限为10.829.1,收缩系数为0.240.42,素土的胀缩总率为4.670.91之间,属于弱膨胀土,其中某取土坑土工试验数据如下表,由于土源紧张,此路基采用掺石灰进行改良。4.2.2石灰剂量与CBR关系试验均按照土工试验规程执行,击实试验采用重型击实法。根据试验数据绘制关系图如下:由图可以看出在膨胀土掺入石灰后进行的室内CBR试验中,CBR随石灰剂量的增加而增大,其中石灰改良膨胀土后的CBR值相对素土显著提高,已满足路基设计要求,且在石灰灰计量为5以内时,强度增长显著;在石灰灰计量超过5时,则明显减缓。鉴于CBR试验没有考虑龄期的影响,在长龄期条件下,石灰改良土受类火山灰样作用等长期效应,将
8、逐渐形成石灰改良土体的结构,从而进一步提高石灰改良土的力学性能和稳定性。因此,采用5石灰灰剂量改良膨胀土,其力学性能已能很好地满足路用的要求。4.2.3含水量与CBR关系在相同击实功(重型击实仪器落锤27次),相同灰剂量(5%)下,配制灰土的不同含水量,再测其对应的CBR值,根据试验数据绘制关系图如下:由图可以看出,CBR值在含水量不断增加的情况下,逐渐升高而后又逐渐下降,变化趋势如同击实曲线一样存在最高点,数据表明这个CBR值最高时对应的含水量为21.8%,比击实确定的最佳含水量19.0%大了2.8,反过来也可以发现当击实最大时所确定的最佳含水量19.0%处并不是CBR最高的。从上述试验结果
9、的分析可知,弱膨胀土的CBR值受到含水量的影响,弱膨胀土在最佳含水量下压实,虽然可获得压实度最大的优点,但存在CBR值较小和遇水后相对干湿程度加大而使膨胀量加大的缺点。最终路基是要保证承载力的, CBR值当然是越高越好,若采用大于最佳含水量2.8的控制标准,只要现场稍增大压实功来弥补压实度欠缺的问题,就可获得较高的压实度和最大的CBR强度,且浸水后的膨胀量也比较小,具有较好的水稳定性。4.3现场施工控制要点通过以上试验结果,结合以往经验,得出现场施工膨胀土时应特别要注意以下几点:4.3.1焖料取土坑焖料用设计掺灰剂量的40的生石灰进行焖料,焖料时间3天,为防灰剂量衰减,焖料时间也不宜过长(7天
10、),且中途需要翻拌以保证灰、土均匀。4.3.2掺灰要求对于动态掺灰要求的路基,在保证总灰量不变的情况下,最好能每层都掺拌石灰,总体遵循灰剂量上多下少原则,使得掺灰后的路基土层和素土层相比能大幅提高承载力。4.3.3严控含水量碾压前除保证土的粉碎颗粒不要过大外,各个测点含水量不得低于最佳含水量,应比最佳含水量大3,土层上下含水量要翻拌均匀,合格后及时碾压以防失水,对于碾压时间过长,表面干燥的路基,应洒水浸润表面后再行碾压,验收合格后及时上土覆盖养生。4.3.4严控灰剂量一是量不得少,二是碾压前须保证灰、土拌和均匀,土层上下均匀。4.3.5碾压要求碾压机械须用重型压路机,轻型压路机即使碾压多遍,效
11、果也不好。4.3.6排水膨胀土遇水后原有状况变化迅速,因此整个施工期间要做好放水、排水措施,避免雨淋,若碾压前降雨,要抢先预压排水;4.3.7材料要求石灰:必须具有三级及三级以上要求,并做好每批次的等级抽查工作及施工现场堆放工作。土料:在取土坑应清除表层有机土层,对有机质含量超过5%的土和强膨胀土不能作为路基填料4.3.8检验方法压实度检查用灌砂法,灌入深度要到下一层顶面,检测频率按照膨胀土检测标准,比正常路基提高一倍。4.4质量控制通过一些室内试验,对石灰改良膨胀土的基本性质进行分析。石灰改良膨胀土的CBR值受含水量和灰剂量的影响较大,膨胀土的适度掺灰可使其强度大幅增加,由试验数据确定掺灰比
12、例;同时在保证路用力学性能的条件下,适当增加施工含水量3个点,有利于强度的改善,对路堤结构的工后水稳定性也更加有利。5 软土类:5.1工程概况本标段软土区域较多且分布较广,一般加固方式采用水泥搅拌桩和CFG桩。5.2水泥搅拌桩5.2.1外业技术准备测量放线,准确确定桩位,由于单元加固区域内搅拌桩的间距不同,所以放出加固区域后应根据该相应区域内搅拌桩的排列间距细部确定桩位。检查施工场地的控制桩点是否会受施工振动的影响;确定施工机具:深搅钻机及配套设备;施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。 5.2.2技术要求(1)水泥搅拌桩径0.5m,水泥浆采用现场拌制。(2)施工前按审批的配合比对原材料进
13、行检测,确定水泥浆配合比为: 1:0.55,注浆压力为0.51Mpa,具体以现场确认。成桩后应保证无侧限抗压强度及复合地基承载力能达到设计要求。(3)大规模施工前,需报审试桩方案审批通过,进行试桩施工,选取同类型5根做为工艺性试桩,以复核地质资料、设备、施工工艺是否适宜,核定选用的技术参数。5.2.3施工程序与工艺流程(1)施工程序每一根成桩作为一个完整的施工过程,施工程序为:深层搅拌机定位预搅下沉制配水泥浆喷浆搅拌、提升重复搅拌下沉重复喷浆搅拌提升直至孔口关闭搅拌机、清洗移至下一根桩。(2)工艺流程图5.2.4施工要求(1)场地平整:现场及时平整,清除地上和地下一切障碍物。明洪、暗塘及场地低
14、洼时应抽水和清淤,分层夯实回填粘性土料。场地平整标高宜比设计确定的基底标高再高出0.30.5m,以保证桩头的施工质量。场地清理完成后对场地标高进行核查,与设计图纸进行比较,确保处理施工桩长能够达到设计处理深度。对施工放样桩位、数量进行检查,保证施工准确性,采用明显标志物做出施工桩位标识。施工准备测量搅拌桩机就位调平对中钻进至设计桩底标高喷浆、搅拌、提钻至桩顶重复钻进至设计桩底标高重复喷浆、搅拌、提钻至桩顶桩机移位不合格合格检验签证水泥搅拌桩施工工艺流程图(2)钻机就位:应用钻机塔身前后左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻机垂直对准桩位中心,钻孔控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度
15、,也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查,满足要求后,方可开钻。(3)预搅下沉:先将搅拌桩机用钢丝绳挂在起重机上,用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与搅拌桩机接通,开动搅拌机电动机,搅拌机叶片相向而转,放松起重机钢丝绳,借设备自重,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉至要求加固深度,下沉的速度可由电机的电流监测表控制。正常控制在0.380.75m/min。如果下沉速度太慢,可从输浆系统补给浆液以利钻进。在下沉过程中发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记,成孔到达设计标高时,停止钻进。(4)拌制水泥浆:待搅
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