多年冻土路基施工方案

1省道201线室韦至阿木古郞公路室韦至拉布大林一级公路第04合同段多年冻土路基施工专项方案中国中铁航空港建设集团有限公司省道201线室韦至拉布大林公路项目土建工程第04合同段项目经理部2013年5月25日2目录第一章工程概况...............................................31.1工程概况................................................31.2施工组织机构............................................31.3计划工期：..............................................41.4计划投入机械设备：......................................4第二章多年冻土路基施工方法及施工工艺......................42.1冻土施工具体处理方法....................................42.2冻土施工................................................52.3工艺特点................................................72.4施工工艺................................................72.5施工流程................................................82.6操作要点................................................82.7质量要求及控制要点......................................9第三章施工安全及环保注意事项...............................103.1施工安全措施...........................................103.2环境保护和水土保持措施.................................143.3施工环境保护、水土保持措施.............................143多年冻土路基施工专项方案第一章工程概况1.1工程概况本项目沿线岛状多年冻土发育于低洼地、地表积水、塔头草生长茂盛、草炭和泥炭发育的沼泽化湿地当中。冻土的天然上限浅，一般在0.8-2.3米，天然上限最大为2.5米，冻土厚度较小，一般为1.5-3.0米，最大厚度约为5.9米。冻土总含水量高，一般为35-65%。多年冻土的构造多为层状或整体构造的富冰冻土、饱冰冻土、多冰冻土。本路段多年冻土的地温较高，处于退化阶段，极不稳定。多年冻土的处理原则：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，结合已有的多年冻土区公路建设工程经验和研究成果，处理时尽可能优先采用挖除换填处理方法，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，对于多年冻土埋藏较深、厚度较大的路段通过计算确定各多年冻土路段的下临界高度hL及上临界高度hu，采用相应的特殊设计措施。1.2施工组织机构本段落由路基施工一队负责施工，测量组负责施工放样。具体施工组织机构如下：41.3计划工期：2013年6月15日——2013年10月30日1.4计划投入机械设备：挖掘机2台，翻斗车8辆，装载机1台，推土机1台，压路机1台，冲击压路机1台。第二章多年冻土路基施工方法及施工工艺2.1冻土施工具体处理方法1）破坏冻土挖除换填的施工方法：对冻土下限深度小于5.0米的多年冻土，设计采取挖除换填砂砾的处治措施。挖除软弱土后基底先采用100cm厚毛石填筑，在换填毛石顶面采用冲击碾压补强压实。冲压密实后的毛石层顶面再采用砂砾分层填筑压实。换填压实至原地表后，铺设一层土工格栅。土工格栅采用双向拉伸土工格栅，设计抗拉强度≥50KN/m，极限延伸率≤5%，幅宽大于2.0米，其搭接宽度不小于20厘米。2）保护冻土的施工方法：对于多年冻土埋藏较深、下限深度大于5米的富冰、饱冰多年冻土路段，采取“保护冻土、控制融化速率”的设计原则，考虑多年冻土特征、路基不同的水文与地质条件等影响因素，采取相组长：张慧东、聂向虎副组长：白文豹、冯海城技术负责人韩海波工程负责人李敏涛测量负责人宋云虎安全负责人姜晋东、刘贵学试验负责人田宇5应的处治措施。路基填土高度≥2.6m的路段，路基地表为砾质土、粉质粘土等工程地质条件相对较好的土层时，设置填石气冷路基，即基底清表后依次填筑30cm砂砾垫层、100cm毛石、透水土工布、土工格栅及20cm砂砾过渡层，各层碾压密实。多年冻土路基处所采用的毛石应为未风化坚硬岩石，强度不低于30MPa，形状大致方正，顶面及底面应大致平行，最短边尺寸不宜小于15cm。2.2冻土施工虽然多年冻土地区公路路基施工工艺与其它路基施工工艺大致相同，但工艺流程中的具体细节则必须与多年冻土路基施工相适应。因此，在施工细则方面多年冻土路基施工有着其自身的特点，具体体现在：1)施工准备阶段除正常进行各项技术准备和施工准备外，还应着重、详细地调查沿线的多年冻土分布、类型、性质及特征、多年冻土的上下限、冰层上限、地面水、地下水及有无冰椎、冰丘、厚层地下冰、冻土沼泽等不良地质路基地段情况，并根据不同地段的地质情况，制定相应的施工方案。2)基底处理必须与相应路段的施工方案相适应，对于路堤填高大于最小临界高度的路基，采取保护冻土施工方案，基底植被严禁破坏，对于路基填高小于最小临界高度或浅挖段的路基，根据基底季节融化层和冻土的性质，开挖至一定深度并将底部压实（需要时可预融一段时间），以备换填。施工过程中发现地质条件与设计不符时，应及时与设计单位沟通，制定合理的设计和施工方案。3)路基填筑路基施工前应做试验段，以确定土的松铺系数，路基填筑采取挂线法施工，以控制路基宽度、厚度、路拱等。对于多年冻土地段的第一层路基填筑必须采用端部卸土的方法（滚填）填筑，汽车、拖拉机等带轮子的设备在前面尚未铺设足够的填料以及支持物以前，禁止进出，第一层路堤的填筑厚度应适当加厚（一般为0.5～0.8m），使路基在运土车辆行驶时不软6弹。其它各层填筑按纵向法施工。4)摊铺整平用推土机将土石方摊铺开并大致整平，细粒土用平地机进行精平，粗粒土、巨粒土用人工配合推土机进行精平。5)碾压夯实路基土方整平后，测定土的含水量，当土的含水量达到最佳含水量+2%时，方可进行碾压，否则应进行晾晒或洒水。碾压时，先用12t的振动式压路机静压两遍，再从弱振到强振碾压6～8遍，使路基碾压密实。路基石方用激振力50t以上的振动式压路机碾压6～8遍，使路基达到稳定，无轮迹。6)检查签证路基碾压完毕后，应对路基碾压密实度进行自检，自检不合格应进行补压，路基局部的软弹、翻浆应进行处理，自检合格后方可向监理工程师报检。经监理工程师检查签证后，方可进行下一层路基填筑。7)路拱整修路基施工过程中应形成路拱，路拱坡度一般为2%，雨季为3%～4%，路基达到设计标高后，应使路拱达到设计要求。8)整坡护坡路基填筑成型后，应对路基边坡进行整形（高填方路段应随填随整），边坡整形采用挖掘机和人工配合的方式进行，边坡整形时，应严格控制路基边坡的坡度和顺直度。路基边坡的防护、加固均应满足保温层的要求，并严格按照施工规范和设计文件施工。9)取土尽量采用集中取土场。富冰冻土、饱冰冻土及含土冰层路段确需就近解决部分土源时，应在路基坡脚10m以外取土；位于倾斜地形上的路基，取土坑应设在路堤上侧上坡，取土坑与路基坡脚间天然护道宽度不小于20m，路基两侧取土坑的最大深度不得超过天然上限的80%。宽度不宜超过20m，坑底应有坡度，有出口，水能及时排出。取土完毕后应将取土时挖出7的草皮回填，填入坑中靠路基一侧并大致铺平，使其形成完整坡面。春季，在解冻天气到来之前，需将取土坑和挖方段落上的积雪和青苔植被清除（堆放在一起），以加快土壤融化。10)填料普通路段路基基底填料应选用保温隔水性能好的细粒土，上部（厚度不小于60cm）需用粗粒土。对于换填路段的换填料应选用砂性土和砾石土等渗水土或当地非膨胀土。对于路旁有积水的路段，路基底部应选用石方进行填筑。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤时，要控制土的湿度，碾压时含水量不超过最佳含水量+2%，不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑。11)排水多年冻土的排水应尽量远离路基坡脚，并力求排水畅通，不得在路基边坡附近形成积水洼地，更不能在边坡积水，以免引起路基多年冻土的融化，影响路基稳定。施工的临时性排水与永久性排水相结合，使排水系统始终保持畅通。对于路基坡脚无法与排水沟连同时，施工时用路基填料将积水坑回填，把积水挤至路基坡脚5m以外。地下水发育地段，路基边沟均应有防渗措施。路堑坡顶修挡水埝时，挡水埝与坡顶距离不应小于6m。对于处于不良地质地段的路基，应详细调查分析不良地质产生的原因，制定相应的处理方案，彻底根除不良地质对路基的危害。2.3工艺特点1）多年冻土地区必须全部实现机械化施工，全线分区段平行作业，区段内流水作业，提高工程进度；2）通过对关键技术的控制，可保证工程质量；3）实现多年冻土地区路基施工规范化、标准化，机械组织合理，通过分段平行作业，段内流水作业，提高工作效率、保证施工质量。2.4施工工艺多年冻土地区路基施工作业应按标准化、程序化进行，路基填筑过程分为三个阶段、五个区段、八个流程。8三个阶段：准备阶段、施工阶段、竣工阶段。五个区段：填土区、晾晒区、平整区、碾压区、检验区。2.5施工流程多年冻土地区路基施工工艺流程见（图1）。2.6操作要点1)关键技术方案关键技术方案主要有：保护多年冻土施工方案；破坏多年冻土方案。（1）保护多年冻土施工方案所谓保护多年冻土施工方案，就是要有效的采取综合保温措施并使路堤填高大于最小临界高度，使成型后的路基基底人为上限控制在一定深度内，保护路基下多年冻土不融化，以确保路基稳定。具体内容如下：（2)在融化季节进行施工，施工中采取快速分修的施工方法，全线分区段平行作业，区段内流水作业，这样既保证了工程进度，又避免了因冻层暴露太久、多年冻土上限下降而引起的路基沉陷破坏。（3）路基底面上和整个公路用地范围内从路基中心算起50～100m范围内保持青苔植被不破坏，其作用是隔热、保护冻土和减弱地表水的下渗。（4）路基第一层填方作业时，采用端部卸土的方法进行填筑（滚填），汽车、拖拉机等带轮子的设备在前面尚未铺设足够的填料以及支持它以前，禁止在坡道上进出。（5）砂砾最宜用作路基填料，当路堤高度较小时可在路堤下部先填一部分细颗粒土，厚度一般不小于1.0m。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤时，要控制土的湿度，碾压时含水量不超过最佳含水量+2%，不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑。路拱整修检查签证碾压夯实摊铺平整晾嗮或洒水分层填土地基处理施工准备边坡整修图1多年冻土地区路基施工工艺流程图9（6）多年冻土的排水应尽量远离路基坡脚，并力求排水畅通，不得在路基边坡附近形成积水洼地，更不能在边坡积水，以免引起路基多年冻土的融化，影响路基稳定。为此，施工中采用的排水沟多为宽浅形式，以减少对多年冻土的热干扰；施工的临时性排水与永久性排水相结合，使排水系统始终保持畅通；对于路基坡脚无法与排水沟连通时，施工时用路基填料将积水坑回填，把积水挤至路基坡脚5m以外。此外，为了排除地下水，施工中还采取了加深边沟、设置渗沟等方法将水排除至路基外。2）破坏多年冻土方案所谓破坏多年冻土方案，就是在路基建成后允许路基下地基中的多年冻土全部或部分融化，或在筑路时预先使路基下的多年冻土融化，从而使路基施工按非多年冻土进行施工。在岛状多年冻土的外边缘，多年冻土层厚度很薄，且公路路基与岛状