多年冻土施工技术交底

中铁十二局集团有限公司格拉3标指挥部技术交底施工单位：中铁十二局格拉指挥部编号：GLKNGZ-03-05工程名称青藏铁路格拉段扩能改造工程日期2016年4交底内容多年冻土施工编制依据施工图及相关技术规范及标准交底内容：1、多年冻土路基施工1.1多年冻土路基施工原则根据区内多年冻土的构造特征、平面分布状况及所处的环境条件，为保证多年冻土地区路基的稳定和可靠性，针对不同的多年冻土工程地质条件，结合已有的冻土区建设工程经验和研究成果，对于多年冻土埋藏较深、厚度较大的路段采取“保护冻土、控制融化速率”的设计原则。结合本项目多年冻土的特征，对于多年冻土多年冻土地段路基，根据填土高度、地层岩性、地温、含冰量等，采用片石气冷、碎石（片石）护坡、保温材料、保温护道等综合措施保护多年冻土。工程措施与既有路基相匹配，尽可能减少对既有路基的热扰动。对于深季节冻土路基：安多南、联通河、罗玛车站等地段地表水、地下水发育，表层粉质～2.81级特强冻胀性，最大冻结深度Ⅴ-Ⅳ黏土、淤泥质粉质黏土具有，属深季节性冻土，处理措施为：3.50m组中的粗颗粒土（水下采用渗水土）。路堤填料采用A组、B组中的粗颗粒土（水下采用渗水土），路堤两侧设防冻胀护道，护道高度、宽度为最大冻结深度的0.8~1.0倍。多年冻土区大、中桥桥头路基不同程度沉降现象，桥头路基道床较厚、挡渣墙较高、局部路肩宽度不足，采用干砌片石抹面加宽路基。1.2多年冻土路基施工方法及施工工艺施工前，根据线路不同地质情况，选用N10轻型动力触探、N63.5重型动力触探、标准贯入、静力触探四种原位测试方法结合室内土工试验进行地质核查。验证设计采用的地质资料，确保不因地质勘察原因造成路基沉降控制问题。在地基处理之前，均选择有代表性的一段路基作为试验段，进行工艺性试验，取得各项施工工艺参数。报经业主及监理工程师批准后再推广应用。路堤填筑按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。路基各部位（包括基床底层以下、基床底层、基床表层）填筑前，均选择有代表性的一段路基做为试验段，进行填筑压实工艺试验，用以确定各项工艺参数。工艺试验成果经现场监理确认后再推广应用。若改变路基填料或压实设备，重新进行工艺试验。1.2.2路基填料生产路堤基床表层填料选用A组料；过渡段填料选用A组，颗粒粒径要求不大于150mm；基床底层填料选用B组填料，填料的最大粒径要求不大于200mm，或摊铺厚度的2/3。（1）生产工艺流程填料生产工艺流程见附图。（2）工艺要点与技术措施料源分选：根据路基填筑的不同部位，对路堑挖方中不易风化的料源进行相应分选。当粒径及级配不满足基床以下填料要求时，经填料生产厂破碎筛分后，再用于基床以下路堤的填筑。将料源粒径大于900mm的进行二次解小，用皮带输送机将输入破碎机破碎，路基填料的粒径，再经孔径为200mm（150mm）的振动筛筛分，使其生产填料的粒径全部小于200mm（150mm）。堆放料时用装载机在振动筛出料口处及时转运，分层堆放，防止形成自然坡角的料堆，避免颗粒发生离析，以保证成品填料颗粒级配的均匀性。对破碎筛分出的集料的颗粒级配、颗粒密度等项目分批进行试验检测。⑶质量控制与要求正常情况下，每生产10000m3抽检一次颗粒级配，以分析评价级配的波动情况，并进行颗粒密度试验，为检测填筑施工的压实质量提供标准参数。填料生产过程中，随时观察目测出料级配情况，当出料级配发生明显变化时，增加抽检试验次数，将细粒含量小于15％及含量在15％～30％的集料按A组、B组填料分别堆放。1.2.4站场路基填筑A基床底层及以下路基填筑本标段路基基床底层采用B填料；充分利用挖方中合格填料填筑。基床底层顶部和基床以下填料顶部设4%的人字排水坡。在进行大面积填筑前，根据选用的填料和摊铺压实机械，选取有代表性的地段和部位，对不同性质填料分别进行填筑工艺试验，确定填料级配、含水量、摊铺厚度、压路机行走速率和碾压（夯实）遍数等关键的施工工艺参数。针对本标段路基工点长度较短的特点，以两个结构物或每200m路基为一个施工区段进行路基填筑，填筑按路基横断面全宽一次分层填筑，纵向分层压实，不同性质填料分别在不同段落或层次填筑。⑴基床底层及以下路基填筑压实施工工艺流程见附图。⑵工艺要点①测出基底处理后的原地面标高，依照设计资料精确测放路基边线及线路中心线，打桩标示；直线地段每20m一个桩，曲线地段每10m一个桩，并在桩上作出虚铺厚度的标记。②路基填筑采用横断面全宽一次分层填筑、纵向水平分层压实方法。当原地面高低不平时，先从低处分层填筑，并由两边向中心填筑。③不同类别的填料分别填筑，每一水平层的全宽采用同一组别的填料填筑，每种填料累计总厚度不小于50cm。对于不同种类的填料，遵循有利于层间土层的渗透反滤的原则施工。④按工艺试验确定的所处部位（基床底层以下路堤或基床底层）的合理摊铺层厚，进行分层上土，虚铺厚度控制采用“方格网法”和“挂线法”，填筑时路基两侧各加宽50cm，以保证边坡压实质量。⑤使用推土机初平，再用平地机精平。摊铺整平过程中配合人工消除粗、细集料窝，使每一摊铺层填料中的粗细料摊铺均匀、层面平整。⑥洒水或晾晒填料的含水率应控制在工艺试验确定的施工允许含水率范围内。填料运至现场含水率较低时，及时采取洒水措施；含水率过大时，采取摊铺晾晒措施降低填料含水量。⑦按工艺试验确定的碾压速率、碾压方式组合及遍数，用重型振动压路机按先两边后中间（曲线地段先曲线内侧后曲线外侧），先慢后快的原则进行碾压。各区段交接处互相重叠压实，纵向搭接长度不小于2m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm，上下两层填筑接头错开不小于3m。如发现有凹凸不平现象，采用人工配合及时补平，使碾压好的路面平整度符合要求。⑧采用重型振动压路机按上述规定碾压，经检测合格后，再进行下一层填筑。填料区段碾压区段检测区段路基整修碾压施工准备基底处理分层填筑平整区段摊铺平整洒水或晾晒⑨压路机不能直接碾压到的地方，采用冲击夯进行夯实。⑩填至基床底层底面、基床表层底面标高后，及时恢复中线，进行水平标高测量，检查路基宽度。按照设计结构尺寸进行表面整修后，达到表面平整，横向排水坡符合设计要求。⑶质量控制与要求①填料质量控制：对生产的填料除在填料生产过程中按规定进行取样检验外，填筑时对运至现场的填料再按每生产10000m³抽检一次的频次检验颗粒级配。当发现运至路基填筑现场的填料级配有明显变化时，及时抽样复查，并将检测信息反馈。②在每一层的填筑过程中，确认填料颗粒级配的含水量、松铺厚度、工艺试验参数符合后，再按工艺试验确定的碾压速率和碾压方式组合及遍数进行碾压。③路堤填筑按标准规定的检测频次和压实标准对压实质量进行检测和控制。对站场内多线路基地段，根据工程质量控制的需要，增加检验的点数。B基床表层施工本标段基床表层采用A组料，拟采用分层施工。基床表层每层填筑厚度20cm，曲线地段外侧超高均匀分配到每一层，但确保每层厚不超过25cm。当分两层填筑每层超过25cm时，则采取均分三层填筑的方法施工。为保证基床表层施工质量，严格按“三阶段、四区段、八流程”施工工艺组织施工。在进行大面积填筑前，根据生产的填料和选用的摊铺压实机械，进行填筑工艺试验，确定填料施工配合比、施工控制含水量、摊铺厚度、压路机行走速率和碾压（夯实）遍数等关键的施工工艺参数。⑴施工工艺流程见附图。基床表层填筑施工工艺流程图⑵工艺要点与技术措施①基床表层填筑前对基床底层的压实质量和几何尺寸进行复查确认。②对路堑换填地段，当开挖至换填底面标高时，将开挖表面整理平顺整齐，并按设计做成向两侧的横向排水坡。③依照设计资料精确测放路基边线及线路中心线，打桩标识；直线地段每10m一个桩，曲线地段每5m一个桩，并在桩间挂线标识出填料分层摊铺厚度。④将A组料用自卸汽车尽快运输到现场，防止水分蒸发损失过多。⑤采用摊铺机按工艺试验确定的摊铺厚度铺摊，曲线超高段将超高均匀分摊到每层上，但确保每层厚不超过25cm,当分两层填筑每层超过25cm时，则采取均分三层填筑的方法施工。摊铺前根据测量标线调整好摊铺机左右的控制高度。⑥摊铺时，在摊铺机后面配备人员及时消除粗细集料离析现象。对于粗集料“窝”和粗集料“带”，应添加细集料并拌和均匀；对于细集料“窝”，应添加粗集料，并拌和均匀。⑦整形后，当表面尚处湿润状态时应立即进行碾压。如表面水分蒸发较多，明显干燥失水，在其表面喷洒适量水分，再进行碾压。⑧直线地段，由两侧路肩开始向路中心碾压；曲线地段，由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时，遵循先轻后重、先慢后快的原则，先采用轻型压路机静压几遍，然后再采用重型压路机振动碾压；压路机的碾压行驶速度开始采用慢速，以后几遍逐渐加快，但最大速度不超过4km/h。沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于40cm，各区段交接处，纵向搭接压实长度不小于2m，上下两层填筑接头错开不小于3.0m。⑨用普通重型振动压路机按上述规定碾压后，再采用具有连续压实控制/智能压实功能的振动压路机进行碾压和检测，以控制压实质量的均匀性。⑩表面修整养护。局部表面不平整，要洒水补平并补压，使其外形质量达到设计要求。已施工的基床表层禁止任何车辆通行。⑶质量控制与要求①对生产的基床表层A组料除在生产过程中按规定进行取样检验外，填筑时对运至现场的A组料还按每工班不少于一次的频次检验颗粒级配和含水量。②在每一层的填筑过程中，确认A组料颗粒级配、含水量、铺筑厚度、填层表面平整符合设计及施工工艺参数后，再按工艺试验确定的碾压速率和遍数进行碾压夯实。③基床底层填料最大粒径不得大于20cm，或摊铺厚度的2/3。基床表层填料最大粒径不得大于15cm。④基床底层填筑厚度根据机械设备的压实能力、填料种类和要求的压实质量，通过现场工艺试验确定，采用块石类填筑时，分层的最大压实厚度不应大于60cm；碎石类填料填筑时，分层的最大压实厚度不应大于40cm；采用砂类土填筑时，分层的最大压实厚度不应大于30cm，分层填筑的最小分层厚度不宜小于10cm。⑤基床以下路堤填筑压实质量标准基床以下路堤填筑压实质量标准⑥基床底层压实质量标准基床底层压实质量标准⑦基床表层填筑压实质量标准基床表层填筑压实质量标准2.多年冻土基础施工2.1多年冻土基础施工特点及原则多年冻土是指土体温度低于0℃且含有冰的特殊岩土体，当土体处于冻结时，冻土具有极高的强度特性；当土体融化时，土体将完全丧失强度，且冻土物理、力学性质均会随冻土温度而发生剧烈的变化。在工程作用下，多年冻土发生较大的变化，引起多年冻土上限下移、地下冰融化、多年冻土温度升高等，从而引起冻土工程性质变化，影响工程建筑物的稳定性。同时，施工活动本身对多年冻土易产生较大的扰动，易诱发威胁工程安全的冻融灾害，如以热融过程为主的热融滑塌、融冻泥流等，以冻结过程为主的冻胀丘、冰锥等。另外，冻土具有强烈的冻胀作用，致使工程建筑物产生强烈的冻胀破坏。如在桩基与冻土相互作用过程中易产生强烈的切向冻胀力，致使基础产生强烈的冻拔作用，影响基础的稳定性。作为桥涵工程和房建工程来说，在高含冰量地段各种基础的融化下沉变形和活动层土体冻胀作用，均会造成基础发生强烈的破坏，制定防止基础产生融化下沉变形和冻胀破坏的技术措施是解决青藏高原多年冻土区青藏铁路桥涵工程、房建工程安全可靠运营的关键。季节性冻土地区按地基土融化状态设计为大开挖基础，主要设计基础型式有适合于冬季施工的装配式基础，以及冻土地质条件极差、基础负荷大的灌注桩基础。（1）桩基础。主要为钻孔灌注桩基础，沿线房建在基础作用力较大且地质条件较差的均使用钻孔灌注桩基础。相对于其它软弱地基基础而言，具有施工方便，可以保证房屋建筑工程运行安全的特点。因此在本工程的钻孔灌注桩基础在高原冻土区较为安全可靠和经济适用。（2）预制装配式基础。该基础适合于季节性冻土、多年冻土地区的基岩及融区、低含冰量的冻土区、地下冰分布均匀的富冰冻土粗粒土地段及不冻胀和弱冻胀性的地基上。沿线桥涵工程的大部分接长工程均为预制装配式，基础以及涵节接长采用预制装配式。2.2多年冻土地区基础施工的关键工作2.2.1基坑开挖：⑴按