第一篇:渠道膨脹土施工方案
渠道膨脹土施工方案
摘要:針對(duì)膨脹土對(duì)渠道的不利影響南水北調(diào)中線一期工程總干渠漳河北至古運(yùn)河南(委托河北建設(shè)管理項(xiàng)目)土建施工sg3標(biāo)工程實(shí)例,提出保證膨脹土渠段粘性土換填施工質(zhì)量、滿足設(shè)計(jì)要求、經(jīng)濟(jì)可行的施工方案,為后續(xù)膨脹土渠段施工提供重要的參考方法。
關(guān)鍵詞:膨脹土干場(chǎng)作業(yè)膨脹土開挖 粘性土換填施工 1概述
膨脹土是一種含一定數(shù)量的親水礦物質(zhì)(蒙脫石、伊利石、高嶺石或混層結(jié)構(gòu))且隨著環(huán)境的干濕循環(huán)爾具有顯著的干燥收縮、吸水膨脹和強(qiáng)度衰減的粘性土。根據(jù)其膨脹率分類,膨脹土可分為弱膨脹土、中膨脹土和強(qiáng)膨脹土。南水北調(diào)中線一期工程總干渠漳河北至古運(yùn)河南(委托河北建設(shè)管理項(xiàng)目)土建施工sg3標(biāo)存在大量的膨脹土渠段,需要進(jìn)行特殊處理,設(shè)計(jì)提出粘性土換填方案。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,施工單位總結(jié)出了一套對(duì)應(yīng)的膨脹土施工方案。2渠道膨脹土開挖及換填 2.1膨脹土開挖
(1)開挖時(shí)渠坡、渠底中強(qiáng)膨脹土預(yù)留50cm保護(hù)層、弱膨脹土預(yù)留30cm保護(hù)層,施工前將渠底保護(hù)層挖除及時(shí)驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后及時(shí)回填,渠坡保護(hù)層在換填過(guò)程中隨回填隨開凳挖除。(2)采用1m3挖掘機(jī)倒退法自上而下進(jìn)行開挖,分段長(zhǎng)度150m~200m,分層厚度3-5m,自卸汽車運(yùn)輸至棄土場(chǎng),推土機(jī)推平。
對(duì)同一斷面、同一開挖層,由中間向左右兩岸開挖,以利于層間排水,且隨時(shí)做成一定坡勢(shì),以利排水。為防止降雨形成地表徑流沖刷邊坡,開挖渠段的渠道兩側(cè)結(jié)合永久截留溝開挖施工排水溝,有效截?cái)嗟乇韽搅鳎苊鉀_刷邊坡。
(3)渠坡、渠底中強(qiáng)膨脹土預(yù)留50cm保護(hù)層、弱膨脹土預(yù)留30cm保護(hù)層,待下道工序開工前人工配合挖掘機(jī)清除保護(hù)層。在測(cè)量人員的指揮下,用挖掘機(jī)在坡面上每隔10m開挖出樣槽,由有經(jīng)驗(yàn)的挖掘機(jī)司機(jī)按樣槽進(jìn)行保護(hù)層開挖,挖掘機(jī)開挖方向垂直于渠道軸線,由上而下順坡開挖,土料攏集于坡下后,裝車運(yùn)至指定地點(diǎn)。開挖時(shí)距離建基面預(yù)留5~10㎝的薄土層,該薄土層開挖前將挖掘機(jī)斗齒前焊接一塊厚約20㎜的鋼板作為“刮板”,長(zhǎng)度同挖掘機(jī)斗寬,寬度約為15㎝,前緣與斗齒齊平,開挖方向垂直于渠道軸線,沿坡長(zhǎng)自上而下將預(yù)留的薄土層刮除,人工用平頭鐵鍬將坡面遺留的松土清除并攏堆,在坡面上釘木樁,每5m作為一個(gè)斷面,按坡度放樣,在樁位上固定尼龍線,人工對(duì)坡面進(jìn)行適當(dāng)整理,直至坡面符合規(guī)范要求。
(4)由于渠道膨脹土換填段比較長(zhǎng)且新建建筑物較多,因此在這些交叉物之間,渠道右側(cè)設(shè)置進(jìn)場(chǎng)道路,路寬7m,坡度10%。2.2土方換填施工方法和程序 2.2.1施工準(zhǔn)備和土料試驗(yàn)
(1)根據(jù)已知基點(diǎn)測(cè)設(shè)渠基換填基線,并引樁到渠基范圍以外。(2)直段每100m,平曲段處每50m或更小,測(cè)設(shè)施工樣架。
(3)開工前對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行復(fù)查,然后對(duì)土料進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),取得土料的自由膨脹率、粘粒含量、塑性指數(shù)等物理試驗(yàn)資料,進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),取得最優(yōu)含水量、最大干密度參數(shù)。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)取得的參數(shù)對(duì)用于換填的土料在開工前進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。
(4)選擇碾壓機(jī)械的類型,確定鋪土厚度、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)。2.2.2土料的開采
其施工程序?yàn)椋呵灞怼蠄?chǎng)建設(shè)→土料開采→取土場(chǎng)填。(1)取土場(chǎng)開挖前用推土機(jī)推除表層的雜質(zhì)、耕作土、植物根系,并推到一邊留做復(fù)耕使用。
(2)料場(chǎng)建設(shè):料場(chǎng)周圍布置截水溝,并做好料場(chǎng)排水措施。(3)為保持含水量均勻、消除大塊粒徑,開采后對(duì)土料進(jìn)行攏堆和翻松,對(duì)局部含水量偏低的土料進(jìn)行灑水調(diào)整,對(duì)含水量超標(biāo)的進(jìn)行翻松晾曬。調(diào)整含水量視現(xiàn)場(chǎng)情況安排在填筑現(xiàn)場(chǎng)或取土場(chǎng)。2.2.3土料運(yùn)輸和鋪料
換填土料利用合格開挖土,本著低土低用、高土高用、近土先用、遠(yuǎn)土后用的原則進(jìn)
行挖填土方調(diào)配,采用流水作業(yè)的施工方法分段施工。作業(yè)面100~200m,作業(yè)面分層統(tǒng)一鋪土、統(tǒng)一夯實(shí),推土機(jī)配合人工平土,設(shè)計(jì)邊線外側(cè)超填30cm,最后削坡成型。鋪料作業(yè)采用自卸汽車卸料,推土機(jī)平料,并確保以下幾點(diǎn):
(1)按設(shè)計(jì)要求將合格土料鋪至規(guī)定部位,使用推土機(jī)平料。(2)采用進(jìn)占法施工。
(3)通過(guò)碾壓試驗(yàn)確定鋪料厚度30cm、土料粒徑≤15cm。(4)采用xsm220型振動(dòng)碾靜壓2遍、振動(dòng)碾壓6遍,最優(yōu)含水量控制在15.7%左右,現(xiàn)場(chǎng)控制干密度為1.72g/cm3。
(5)為保證碾壓質(zhì)量,防止雨水沖刷,在設(shè)計(jì)邊線外側(cè)超填一定余量,機(jī)械鋪料余量為30cm。2.2.4換填作業(yè)面布置
(1)保證干場(chǎng)作業(yè),隨換填層上升高度,逐層將渠坡保護(hù)層開凳挖除。
(2)換土施工由底至高分層攤鋪碾壓上升。為防止擾動(dòng)渠底建基面。先換填渠底,然后分層換填渠坡并預(yù)留30cm超填余量,鋪料采用進(jìn)占法或后退法,推土機(jī)配合人工平整,振動(dòng)碾碾壓待渠坡?lián)Q填完畢后,再利用渠坡削坡土將渠底填筑設(shè)計(jì)換填高程。每層攤鋪前,采用推土機(jī)在坡面上推出寬度不小于30㎝高度為一層土料松鋪厚度的小臺(tái)階(開凳),以保證土體結(jié)合。
(3)為增加邊坡?lián)Q土層穩(wěn)定性,斜層攤鋪碾壓自渠道中心向渠坡中心向渠坡傾斜坡度2%~3%,并對(duì)渠坡基土逐層開凳鋪土碾壓,壓實(shí)度不小于0.98。
(4)分段作業(yè)面100~200m。
(5)作業(yè)面分層統(tǒng)一鋪土、統(tǒng)一碾壓,整平使用推土機(jī),避免出現(xiàn)界溝。
(6)已鋪土料表面在壓實(shí)前被曬干時(shí),灑水濕潤(rùn)。
(7)若發(fā)現(xiàn)局部“彈簧土”、層間光面、層間中空、松土層或剪
切破壞等質(zhì)量問(wèn)題時(shí),及時(shí)翻松重新碾壓或挖除重新鋪土碾壓,并經(jīng)檢驗(yàn)合格后,鋪填新土。
(8)施工過(guò)程中保證觀測(cè)設(shè)備的埋設(shè)安裝和測(cè)量工作的正常進(jìn)行,保護(hù)觀測(cè)設(shè)備和測(cè)量標(biāo)志完好。
(9)渠基換填完畢后,作整坡壓實(shí)及削坡處理。在測(cè)量人員的指揮下,用挖掘機(jī)在坡面上每隔10m開挖出樣槽,由有經(jīng)驗(yàn)的挖掘機(jī)司機(jī)按樣槽進(jìn)行保護(hù)層開挖,挖掘機(jī)開挖方向垂直于渠道軸線,由上而下順坡開挖,土料攏集于坡下后,裝車運(yùn)至指定地點(diǎn),經(jīng)加水破碎后重新利用。削坡時(shí)距離建基面預(yù)留5~10㎝的薄土層,該薄土層待下道工序施工前再清除。該預(yù)留部分清除時(shí)將挖掘機(jī)斗齒前焊接一塊厚約20㎜的鋼板作為“刮板”,長(zhǎng)度同挖掘機(jī)斗寬,寬度約為15㎝,前緣與斗齒齊平,開挖方向垂直于渠道軸線,沿坡長(zhǎng)自上而下將預(yù)留的薄土層刮除,人工用平頭鐵鍬將坡面遺留的松土清至挖掘機(jī)附近,隨“刮板”攏堆。在坡面上釘木樁,每5m作為一個(gè)斷面,按坡度放樣,在樁位上固定尼龍線,掛線后釘樁加密,人工對(duì)坡面進(jìn)行整理,直至坡面符合規(guī)范要求。3結(jié)束語(yǔ)
在施工過(guò)程中本方案技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠,施工完成后,膨脹土渠段換填完成的部位經(jīng)過(guò)半年多的靜置,未出現(xiàn)滑坡、沉降等不良現(xiàn)象。本施工方案適合于無(wú)地下水的膨脹土渠段換填施工,當(dāng)出現(xiàn)地下水時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況另行研究地下水的排降水方案。
參考文獻(xiàn):
[1] 南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工技術(shù)要求(nsbd-zxj-2-01)[2] 南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土施工工法(nsbd-zxj-4-01)
第二篇:渠道施工方案
第一分部渠道施工方案
一.
編制依據(jù)
1.XX縣2012年中央財(cái)政小型農(nóng)田水利重點(diǎn)項(xiàng)目渠道設(shè)計(jì)圖紙;
2.現(xiàn)行施工規(guī)范,施工組織設(shè)計(jì);
3.本項(xiàng)目部擁有的技術(shù)力量,機(jī)械設(shè)備狀況,管理水平。
二.工程概況
本工程位于XX縣柴黃村,渠道全長(zhǎng)3100m,且均為U形渠,渠斷面尺寸相同。鑒于U渠砼澆筑量大,工期緊的特點(diǎn),擬采用人工開挖削模,襯砌機(jī)襯砌,人工收面壓光的施工工藝施工。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)條件,在部分地段需采用砌石護(hù)渠的方式,以達(dá)到渠道的堅(jiān)固性。
三.施工準(zhǔn)備
1.技術(shù)準(zhǔn)備
現(xiàn)澆砼U型渠道施工前,應(yīng)根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)文件和實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì),制定施工方案。由于灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目施工戰(zhàn)線長(zhǎng),施工地點(diǎn)分散,渠道的布設(shè)因灌區(qū)地形條件不同而各異,施工前應(yīng)合理確定施工管理機(jī)構(gòu)位置,確定料場(chǎng)和拌合場(chǎng)地,對(duì)施工工地進(jìn)行合理的布置,做好“三通一平”工作。熟悉施工圖紙,對(duì)坡降及標(biāo)高應(yīng)控制好。
2.材料機(jī)械準(zhǔn)備
計(jì)劃投入人力20人,挖掘機(jī)一臺(tái),攪拌機(jī)一臺(tái),襯砌機(jī)一臺(tái),載重汽車兩輛。對(duì)施工所需設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)試運(yùn)行,如果不符合要求,應(yīng)予以更換和調(diào)整。施工用水泥,砂,石子應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。還應(yīng)做好永久性和必要的臨時(shí)性交通道路建設(shè),為現(xiàn)澆砼
U型渠道襯砌創(chuàng)條件。并且施工用機(jī)械應(yīng)準(zhǔn)備到位。
3.協(xié)調(diào)工作
由于本工程位于村莊里,在施工過(guò)程中需要清除障礙物,因此要與村民做好協(xié)商工作,在不影響施工的條件下盡量滿足群眾要求,干出美觀,堅(jiān)固,利用率高的,讓群眾滿意的精品工程。
四.渠道施工工藝及方法
1.清淤及土方回填
填方渠道應(yīng)滿足如下技術(shù)要求①清基,清除渠床內(nèi)雜草、影響施工的樹木、磚瓦塊、凍土、表面虛土、腐殖質(zhì)及隱藏的磚石等。②回填土應(yīng)采取就近取用,減少拉運(yùn)費(fèi)用,并將回填土的含水量控制在16~20之間。若回填土比較干燥,應(yīng)采用灑水的方法調(diào)節(jié)回填土的含水量,若含水量較大,應(yīng)采用排水、晾曬、換土等方法,將含水量控制在允許的范圍內(nèi)。③夯填時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定施工方式,選用施工機(jī)械。④回填夯實(shí)采用分層夯實(shí)的方法,每層鋪土厚度控制在20~30cm以內(nèi),分層夯實(shí)不得少于4遍,應(yīng)杜絕漏夯、虛土層、橡皮土等現(xiàn)象發(fā)生,夯實(shí)后的干容重不小于1.55t/m3。一次回填夯實(shí)工作面不小于100m,渠道內(nèi)側(cè)應(yīng)預(yù)留20~50cm的削坡量。回填夯實(shí)寬度滿足設(shè)計(jì)要求。
2.開挖削模
人工回填土,進(jìn)行機(jī)械夯實(shí)完工后,用人工開挖,開挖前放好開挖線及開挖控制線,開挖時(shí),開挖尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制,應(yīng)保證渠道平直且坡降一致。
3.混凝土襯砌
(1)施工流程
施工準(zhǔn)備
配合比設(shè)計(jì)
基面清理及聯(lián)驗(yàn)
渠道澆筑機(jī)就位
混凝土拌制和運(yùn)輸
開倉(cāng)前驗(yàn)收準(zhǔn)備
設(shè)備空載試運(yùn)行
混凝土布料
混凝土攤鋪振搗
混凝土抹面壓光
養(yǎng)護(hù)材料及人員就位
混凝土養(yǎng)護(hù)
切縫線標(biāo)注
混凝土切縫
切縫機(jī)就位
混凝土繼續(xù)養(yǎng)護(hù)
(2)混凝土襯砌施工
結(jié)合襯砌混凝土的厚度通過(guò)生產(chǎn)性試驗(yàn)確定施工參數(shù),由于渠道襯砌采用的是二級(jí)配常態(tài)混凝土,經(jīng)襯砌機(jī)施工過(guò)后的混凝土面只能達(dá)到整平壓實(shí)的效果,還需用人工壓光2~3遍,以達(dá)到表面光滑的效果。
1)混凝土布料
布料安排專人負(fù)責(zé)指揮襯砌機(jī)進(jìn)行混凝土布料。布料時(shí)下料口高度不應(yīng)大于1.0m,布料厚度按照設(shè)計(jì)要求控制,通??紤]一定的松鋪系數(shù),當(dāng)坍落度為6~8cm時(shí),松鋪系數(shù)控制在1.1~1.15之間,有利于振搗密實(shí);布料應(yīng)與振動(dòng)碾壓速度相適應(yīng),既不能在振搗箱前堆積過(guò)多的混凝土料,同時(shí)也不能使振搗箱因缺料而出現(xiàn)空振。
2)混凝土襯砌
混凝土襯砌由襯砌機(jī)下襯砌中車完成,襯砌小車保持勻速連續(xù)工作,行走速度控制在3~6m/min,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)布料進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)布料厚度增大時(shí)應(yīng)減緩襯砌小車的行走速度,確保振搗效果;
襯砌過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查襯砌小車振搗裝置的工作情況,如發(fā)現(xiàn)襯砌過(guò)后的混凝土面上出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面現(xiàn)象,需補(bǔ)料重新振搗,以防止漏振,當(dāng)出現(xiàn)壅料時(shí),需人工整平;
襯砌機(jī)振搗箱前應(yīng)保持充足的混凝土拌和物,料位應(yīng)高于振搗箱底面2~3cm;
由于倉(cāng)號(hào)四周涉及模板及先期澆筑的混凝土,襯砌時(shí)應(yīng)重點(diǎn)控制,可采用平板振搗器輔助振搗,以確保襯砌質(zhì)量;
進(jìn)入彎道施工時(shí),可通過(guò)調(diào)整軌道保持襯砌機(jī)始終與渠道軸線垂直的工作狀態(tài)。
3)襯砌施工停機(jī)處理
停機(jī)同時(shí)應(yīng)解除電控操作控制,升起機(jī)架,將襯砌機(jī)駛離工作面,清理粘附的混凝土,同時(shí)對(duì)襯砌機(jī)進(jìn)行保養(yǎng);
當(dāng)襯砌機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)立即通知拌和站停止打料,在故障排除時(shí)間內(nèi)襯砌倉(cāng)號(hào)內(nèi)的混凝土尚未初凝,允許繼續(xù)襯砌。當(dāng)預(yù)計(jì)襯砌機(jī)故障在混凝土初凝前無(wú)法排除時(shí),應(yīng)將襯砌機(jī)駛離工作面,由人工繼續(xù)澆筑,使其澆筑面寬度滿足設(shè)縫分縫的寬度要求,或在出現(xiàn)故障的部位立即安裝橫向模板,在此部位設(shè)置橫向通縫,對(duì)已鋪筑的混凝土重新進(jìn)行振搗、收面壓光,并清除分縫位置以外的混凝土料,為恢復(fù)襯砌作業(yè)作好準(zhǔn)備。
4)抹面壓光
襯砌成型后的混凝土在初凝前進(jìn)行抹面,由人工操作電動(dòng)提漿抹光機(jī)進(jìn)行收面壓光,邊角部位由人工采用抹灰刀配合整平壓光,并在收面結(jié)束后及時(shí)派專人對(duì)混凝土表面局部殘留的氣泡及劃痕進(jìn)行壓實(shí)抹光,確保渠道襯砌混凝土的外觀質(zhì)量。
5)混凝土養(yǎng)護(hù)
襯砌混凝土應(yīng)保證濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)不少于14天。干旱、多風(fēng)、日曬的天氣施工時(shí),混凝土初凝后應(yīng)采用塑料薄膜、草苫、草簾、氈布等覆蓋保濕養(yǎng)護(hù);低溫季節(jié)不宜進(jìn)行混凝土襯砌施工。
6)混凝土伸縮縫施工
伸縮縫是渠道避免因溫度變化、渠道凍脹等原因引起渠體塌陷、破壞而設(shè)置的渠道縱向通縫。伸縮縫間距及型式應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。采用定制的合金鋸片切縫。斜坡切縫時(shí)由低向高處進(jìn)行,預(yù)留4cm,在伸縮縫處理上,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,合理選擇伸縮縫的填充材料,做好伸縮縫的處理,有效防止渠道橫向伸縮而斷裂和渠道漏水。伸縮縫用聚氯乙烯填充,填塞時(shí),首先將伸縮縫內(nèi)及兩側(cè)砼表面清理干凈,然后將制作好的填充物塞填至縫內(nèi),用木制棒搗實(shí),外留15mm用水泥瀝青砂漿抹面即可。
切縫施工在混凝土收盤后18~30h進(jìn)行,或在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到1MPa~5MPa時(shí)進(jìn)行。切縫時(shí)以鋸片不破壞縫兩側(cè)混凝土、縫壁光滑為時(shí)間控制標(biāo)準(zhǔn),宜早不宜遲,避免大面積素混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
7)渠道保護(hù)
渠道混凝土施工完畢后,應(yīng)進(jìn)行保護(hù),在渠道左右均回填80cm寬的土,土高出渠面5cm左右,并夯實(shí)。以達(dá)到保護(hù)渠的作用。
五.質(zhì)量控制
1 水的質(zhì)量要求。符合飲用標(biāo)準(zhǔn)的水均可用于拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。如果在極其缺水的艱苦條件下,也可以使用其它水如地表水、地下水或其它類型的水,但必須進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn),符合《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》方可使用。
2 水泥的質(zhì)量控制。在施工場(chǎng)地應(yīng)選擇具有排水、通風(fēng)條件較好的庫(kù)房存儲(chǔ)水泥。注意對(duì)運(yùn)到工地的水泥,應(yīng)標(biāo)明品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)廠家和出廠批號(hào),分別儲(chǔ)存或分堆存放,不得混裝。堆放位置設(shè)防潮層,距地面、邊墻至少30cm,堆放高度不得超過(guò)15袋,留出運(yùn)輸通道。水泥在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中應(yīng)防水防潮,對(duì)已受潮結(jié)塊的水泥經(jīng)處理并檢驗(yàn)合格后方可使用。水泥儲(chǔ)存時(shí)間按出廠日期計(jì)算,一般不得超過(guò)3個(gè)月。
3 砂的質(zhì)量控制?,F(xiàn)澆砼所用的砂為中砂,采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈的天然河砂較好,用硬質(zhì)巖石軋碎的人工砂也可以,要求質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈,耐久性好,且不得包含團(tuán)塊、鹽堿、壤土、有機(jī)物和其它有害雜質(zhì)。人工砂的細(xì)度模數(shù)宜在2.40~2.80范圍內(nèi),天然砂的細(xì)度模數(shù)控制在2.20~3內(nèi),含泥量小于3%,含水量小于4%。細(xì)砂的含水率應(yīng)保持穩(wěn)定,人工砂飽和含水率不宜超過(guò)6%,必要時(shí)應(yīng)采取加速脫水措施。
4 石子質(zhì)量要求。按照國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定石子最大粒徑不應(yīng)超過(guò)鋼筋最小凈距的2/3、構(gòu)件斷面最小尺寸的1/4、素砼板厚的1/2。對(duì)少筋或無(wú)筋的砼結(jié)構(gòu),應(yīng)選用較大的石子粒徑。在施工中由于U型渠道斷面襯砌厚度為50mm,石子應(yīng)按粒徑分成D20、D40兩級(jí)。石子表面應(yīng)潔凈,如有裹粉、裹泥或被污染等應(yīng)清除。采用豆石時(shí),一般注意控制含泥量,采用粉碎的石塊時(shí),應(yīng)控制碎石的粒徑。
六.施工安全
建立健全安全管理網(wǎng)絡(luò),落實(shí)安全責(zé)任制。本工程實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制。由項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全工作全面負(fù)責(zé),項(xiàng)目工程師主持日常安全管理工作,項(xiàng)目工程師負(fù)責(zé)安全技術(shù)工作。項(xiàng)目經(jīng)理部配備專職安全員,各班組配備兼職安全員。安全組織體系詳見(jiàn)下圖所示:
根據(jù)施工項(xiàng)目的地理環(huán)境,制訂有針對(duì)性的安全措施計(jì)劃,成立項(xiàng)目安全管理小組,配置專職安全員,負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全措施的落實(shí)和安全監(jiān)督管理,組織安全檢查和落實(shí)隱患整改,查處違章行為并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰和教育,確保安全生產(chǎn)。
嚴(yán)格遵守國(guó)家、省、市有關(guān)安全法規(guī)和規(guī)定,加強(qiáng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)施工班組的安全教育,強(qiáng)化職工安全意識(shí),提高自我防護(hù)能力,確立項(xiàng)目經(jīng)理是項(xiàng)目安全第一責(zé)任人,對(duì)項(xiàng)目施工安全生產(chǎn)負(fù)全面責(zé)任。
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第三篇:渠道施工方案
襯砌渠道施工工藝
一、襯砌渠道的結(jié)構(gòu)型式
現(xiàn)澆襯砌渠道的結(jié)構(gòu)型式有很多種,考慮到渠道沿線土質(zhì)、氣溫、地下水位、渠道流量及便于施工等因素,選定現(xiàn)澆渠道的結(jié)構(gòu)型式為等厚度梯形單式斷面。考慮到現(xiàn)澆后的渠坡穩(wěn)定及便于施工,斗、農(nóng)渠道內(nèi)坡分別取為1:0.5和1:0.75。根據(jù)渠道設(shè)計(jì)流量及抗凍抗?jié)B要求,選定砼防滲層厚度為8cm,強(qiáng)度標(biāo)號(hào)為C15,抗凍標(biāo)號(hào)為D50,抗?jié)B標(biāo)號(hào)為W4。為避免砼的熱脹冷縮而造成的破壞,沿渠道縱向每5米設(shè)一道伸縮縫,沿渠道底腳設(shè)兩道橫向伸縮縫,內(nèi)用1cm厚的閉孔泡沫塑料填充。
二、襯砌工程施工
(一)施工準(zhǔn)備
渠道防滲工程施工前,應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)。充分作好料場(chǎng)、拌和場(chǎng)等施工場(chǎng)地的布置以及施工用電、用水、道路和機(jī)具設(shè)備的準(zhǔn)備工作。應(yīng)對(duì)試驗(yàn)和施工的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和試運(yùn)行,如不符合要求,應(yīng)予更換或調(diào)整。還應(yīng)作好永久性和必要的臨時(shí)性排水設(shè)施,確保襯砌渠床符合施工要求。
(二)土方工程施工
襯砌渠道多為新筑填方渠道,渠道土質(zhì)比較疏松,襯砌前結(jié)合灌溉送水有意識(shí)的加大水位對(duì)渠道進(jìn)行了浸水預(yù)沉,但仍難以達(dá)到襯砌所需的密實(shí)度要求,必須進(jìn)行夯實(shí)。
1、渠道放樣
土方工程施工前,應(yīng)進(jìn)行渠道施工放樣。首先,用經(jīng)緯儀定出渠道的中心控制線。中心樁在直線段每50m一個(gè)。彎道處5m一個(gè)。用鋼尺量距,誤差不超過(guò)1/1000。測(cè)角時(shí)兩次誤差不超過(guò)30〃。其次,按四等水準(zhǔn)要求控制高程,閉合精度要求控制在20。每200m留一個(gè)臨時(shí)高程控制點(diǎn)。最后,根據(jù)中心線和高程控制點(diǎn),放樣出渠道底腳線和渠口線共四條控制線。
2、土方回填夯實(shí)
A、夯實(shí)前首先清除渠床內(nèi)的樹根、淤泥、腐質(zhì)土、垃圾及隱藏的暗管磚石等。
B、渠坡夯實(shí)厚度為渠底腳處向堤內(nèi)側(cè)水平距離1.5米,至堤頂處夯實(shí)尺寸為1米,形成一個(gè)斜梯形。
C、回填夯實(shí)采用分層開蹬夯實(shí)的方法,每層鋪土厚度≤30cm,鋪土要均勻平整。因渠道沿線土質(zhì)多為砂壤土或粉細(xì)砂,應(yīng)嚴(yán)格控制土壤含水量在適宜范圍內(nèi)。若土壤比較干燥應(yīng)采用灑水的方法調(diào)節(jié)土壤含水量,若土壤含水量較大應(yīng)采用排水、晾曬、換土等方法以使含水量控制在適宜范圍之內(nèi)。
D、夯實(shí)機(jī)械為蛙式打夯機(jī)或其它能達(dá)到相同質(zhì)量要求的機(jī)械,不得使用立柱石夯。分層夯實(shí)遍數(shù)不得少于4遍,應(yīng)杜絕漏夯、虛土層、橡皮土等不符合質(zhì)量要求的現(xiàn)象。夯實(shí)后土樣干容重不小于1.55T/m3。一次回填夯實(shí)工作面不小于100m,渠道內(nèi)側(cè)應(yīng)預(yù)留20~30cm的削坡量。
E、渠坡修整
為避免表面干燥和施工中人為因素的踐踏及雨水沖涮而造成的起塵和破壞,渠道削坡宜在砼現(xiàn)澆前一天進(jìn)行。削坡時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制高程及表面平整度。采用人工掛線精削。如果削坡過(guò)量,不得用浮土回填,應(yīng)采用與現(xiàn)澆同標(biāo)號(hào)的砼填充。渠底及內(nèi)邊坡平整度允許偏差±0.5cm。
(三)原材料及砼配合比
1、水泥
砼渠道所用水泥應(yīng)符合《水工混凝土施工規(guī)范》SDJ207-82的有關(guān)規(guī)定,由于具有抗凍要求,宜采用標(biāo)號(hào)325或425的普通硅酸鹽水泥,考慮到不同廠家水泥的色澤不同,最好同一個(gè)廠家的水泥。
2、砂
現(xiàn)澆砼所用的砂為中砂,以級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈的天然河砂為好,由硬質(zhì)巖石軋碎的人工砂也可以,要求質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈,耐久性好,且不得包含團(tuán)塊、鹽堿、壤土、有機(jī)物和其它有害雜質(zhì)。細(xì)度模數(shù)控制在2.2~3.0內(nèi),含泥量小于3%,含水量小于4%。
3、碎石
現(xiàn)澆砼所用碎石為1~4cm或1~3cm。須選用質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好的碎石。超徑含量控制在15%以內(nèi),遜徑應(yīng)小于10%,針片狀含量不大于10%。
4、外加劑
砼現(xiàn)澆渠道均有抗凍、抗?jié)B要求,宜加入一些外加劑來(lái)提高其抗凍和抗?jié)B性能。PC-2型引氣劑,其主要成份為松香皂及其熱聚合物,具有引氣、減水、提高砼抗?jié)B和抗凍性能的功能,配制時(shí)按重量比,一般加入量為水泥重量的0.5~1/萬(wàn);M型減水劑,其主要成份為木質(zhì)素和碳酸鈣,具有減水、增氣、提高強(qiáng)度和防滲防凍性能,配制時(shí)按水泥重量的0.2~0.7%加入。
5、拌制和養(yǎng)護(hù)用水拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土,應(yīng)采用飲用水,工業(yè)污水和沼澤水不得使用。
6、材料的運(yùn)輸和存貯
拌制砼所用材料,在運(yùn)輸和存貯時(shí),不得被其它材料污染,不同來(lái)源和規(guī)格的集料不能混合儲(chǔ)存,同時(shí)這些材料應(yīng)貯存在經(jīng)過(guò)硬化的場(chǎng)地上。拌制砼所用水泥,應(yīng)在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)建立干燥、通風(fēng)良好、防風(fēng)雨、防潮濕的棚或庫(kù),以保證水泥不硬化變質(zhì),不同種類的水泥,應(yīng)分別存放,并按進(jìn)場(chǎng)的先后順序先存先用。
7、砼配合比控制
現(xiàn)澆砼的配合比應(yīng)滿足強(qiáng)度、抗凍、抗?jié)B及和易性要求。水灰比的最大允許值為0.6,砼的坍落度控制在1—3cm,須采用機(jī)械拌和。低溫季節(jié)或渠床面較濕潤(rùn)時(shí),坍落度宜適當(dāng)減?。桓邷丶竟?jié)或渠床面較干燥時(shí),宜適當(dāng)增大。砼設(shè)計(jì)指標(biāo)為:強(qiáng)度標(biāo)號(hào)C15、抗凍F50、抗?jié)BW4。砼施工配合比根據(jù)兩年的施工經(jīng)驗(yàn)確定為:每立方米砼需(a)水泥291kg(b)砂677kg(c)碎石 1323kg(d)水160kg。
(四)、砼渠道現(xiàn)澆施工
1、施工準(zhǔn)備
砼澆筑前,必須作好準(zhǔn)備工作。發(fā)電機(jī)、拌和機(jī)就位;小推車、翻斗車備齊;磨光機(jī)、振機(jī)器到位;各種模具準(zhǔn)備就緒;供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)試運(yùn)行正常;場(chǎng)地、道路平整;人員到位后才能進(jìn)行砼現(xiàn)澆施工。
2、模板工程采用定型槽鋼按設(shè)計(jì)圖紙要求制成框格,外用楔形三角鐵鑲?cè)胪林屑右怨潭?。模板制作和安裝要具備支立牢固、板縫緊密、表面平整、線條順直、標(biāo)高一致、易支易折等特點(diǎn)?,F(xiàn)澆砼模板框格安裝凈距沿渠道縱向的允許偏差值為±10mm,沿寬度方向的允許偏差值為±20mm,對(duì)角線允許偏差值為±10mm。砼折模時(shí)間以不損壞成品砼板來(lái)確定,并對(duì)模板及時(shí)清潔、整修以便再用。
3、砼澆筑方法
砼澆筑應(yīng)先坡后底,最后澆筑壓沿。渠坡澆筑采用分塊跳倉(cāng)法施工,渠底和壓沿澆筑可按一定的方向連續(xù)進(jìn)行。同一塊砼板澆筑不宜間歇,如因機(jī)械故障等原因間歇,時(shí)間不宜超過(guò)60—90min。具體澆筑工序如下:
A、澆筑開始前應(yīng)在精削后的渠床上安放鋼模板并固定閉孔泡沫塑料伸縮縫。如果渠床干燥起土應(yīng)首先灑水濕潤(rùn),以避免澆筑好的砼板因水分過(guò)度流失表面出現(xiàn)細(xì)裂紋。
B、澆筑用砼必須采用機(jī)械拌和,攪拌機(jī)容積不得小于0.4m3,拌和好的砼須用機(jī)動(dòng)三輪車及時(shí)運(yùn)往澆筑現(xiàn)場(chǎng)。現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制砼水灰比和坍落度,必須保證砼標(biāo)號(hào)不低于C15,保證水泥用量。
C、砼運(yùn)到澆筑現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)及時(shí)流槽入倉(cāng),人工平倉(cāng),刮杠刮平,平板振動(dòng)器振搗。振動(dòng)器振動(dòng)順序應(yīng)從下往上單方向振動(dòng),嚴(yán)禁過(guò)振、漏振。
D、用平板振動(dòng)器振實(shí)后,采用磨光機(jī)磨平,直到表面泛出水泥漿為止,最后用人工壓光。壓光可以分兩次進(jìn)行,第一次在磨光機(jī)磨完后及時(shí)壓光,第二次等砼初凝前再壓光一次,以做到內(nèi)實(shí)外光,棱角分明,表面無(wú)蜂窩、麻面、砂眼、爆皮、龜裂等現(xiàn)象。
E、砼拆模時(shí)間以不損壞成品砼為宜,拆模后等砼達(dá)到初凝,然后灑水及時(shí)用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù),并用土埂密封。養(yǎng)護(hù)天數(shù)不得少于13天。
第四篇:2012年二級(jí)建造師考試:了解膨脹土路基施工技術(shù)
2012年二級(jí)建造師考試:了解膨脹土路基施工技術(shù)
發(fā)表日期:2011/9/24 來(lái)源:中大網(wǎng)校 [
第五篇:膨脹土區(qū)域涵洞基礎(chǔ)處理
參評(píng)論文
工程技術(shù)
膨脹土區(qū)域涵洞軟弱基礎(chǔ)處理方法探討
摘要:針對(duì)渝懷鐵路施工過(guò)程中遇到的膨脹土區(qū)域涵洞軟弱基礎(chǔ)處理的工程問(wèn)題,本文結(jié)合該工程實(shí)際情況,根據(jù)我公司以往的施工經(jīng)驗(yàn)提出了一些切實(shí)可行的處理措施。
關(guān)鍵詞:膨脹土、軟弱基礎(chǔ)、處理方法
膨脹土是一種具有裂隙性、脹縮性和超固結(jié)性的高塑性粘土,具有失水收縮開裂,吸水膨脹軟化,強(qiáng)度可大幅度變化等特征,其礦物成分以蒙脫石、高嶺土和伊利石為主。到目前為止,我國(guó)現(xiàn)行的鐵路橋涵設(shè)計(jì)和施工規(guī)范針對(duì)膨脹土區(qū)域涵洞軟弱基礎(chǔ)的加固處理方法還沒(méi)有明確的規(guī)定和要求,而膨脹土的各項(xiàng)力學(xué)性質(zhì)又和其他土體有明顯的區(qū)別,尤其是膨脹土的強(qiáng)度有隨含水量的增減大幅度變化的特性。設(shè)計(jì)和施工時(shí)若不能充分考慮膨脹土的這些基本特性,簡(jiǎn)單套用一般地區(qū)涵洞基礎(chǔ)處理的辦法和實(shí)例,將對(duì)涵洞基礎(chǔ)造成永久隱患,甚至完全廢棄。本文根據(jù)重慶至懷化新建鐵路第20標(biāo)段膨脹土區(qū)域涵洞施工的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),對(duì)膨脹土區(qū)域涵洞軟弱基礎(chǔ)加固處理方法做一些初步探討。
1、工程概況
渝懷線第20標(biāo)段DK323+600~DK325+400段屬低山剝蝕地貌,線路行走于阿蓬江左岸的山坡上,沿線路縱向地表起伏較大。上覆殘積粘土,下伏基巖為侏羅系中、下統(tǒng)馬鞍山組泥巖夾砂巖,泥鈣質(zhì)膠結(jié),易風(fēng)化。巖層產(chǎn)狀為N45°E/25°NW(24°),與線路夾角約10°左右。另外,本段位于濯水鎮(zhèn)向斜區(qū),巖層斜角自坡腳向上逐漸變陡。
本段設(shè)計(jì)有8座涵洞,全部處在沖擊形成的溝槽位置,為陡坡涵洞。地表一般為淤泥質(zhì)粘土,覆層下為粘土夾雜塊石,土質(zhì)比較差。軟弱土層的厚度普遍在3米以上,最深達(dá)到15米左右。
2、工程實(shí)例
(1)DK324+376.5
1-1.5M 鋼筋混凝土蓋板涵:
原設(shè)計(jì)資料涵洞所在位置表層軟塑性粘土δ0=0.10MPa,厚度為1~3米不等,覆層下為硬塑 1 性粘土δ0=0.15MPa。涵洞基底置于換填砂夾卵石層上,換填平均厚度50CM,要求換填層基底承載力不小于0.13MPa,即將表層軟塑粘土挖除,在硬塑性粘土上進(jìn)行換填。
涵洞于2001年9月中旬正式開始施工,當(dāng)時(shí)因?yàn)?、8、9月基本沒(méi)有下雨,天氣非常干旱,基坑開挖時(shí)無(wú)水,基礎(chǔ)開挖到位后檢測(cè)基底承載力在0.13~0.14MPa之間,滿足設(shè)計(jì)要求(0.13MPa),隨即按照設(shè)計(jì)進(jìn)行了基礎(chǔ)換填加固處理。11月底涵洞全部完工,2001年12月初發(fā)現(xiàn)涵洞沉降縫全部拉開,涵身整體向線路右側(cè)滑移,其中涵洞出口第一節(jié)沉降縫開裂達(dá)到5公分左右,以后裂縫寬度逐漸加大到30公分,涵洞完全報(bào)廢,涵節(jié)沒(méi)有變形。此時(shí)涵洞兩側(cè)路基均未施工,涵洞沒(méi)有承受任何荷載。
2002年底對(duì)涵洞所在位置進(jìn)行補(bǔ)勘揭示涵洞基礎(chǔ)下有6~8米的軟塑土體。2002年初確定在DK324+339~+416段線路右側(cè)增加10根側(cè)向約束樁,防止該段路基基底的蠕變。2002年12月將報(bào)廢涵洞挖除后發(fā)現(xiàn):換填的砂夾卵石層富含積水,形成一個(gè)滲水通道,涵洞出口端呈細(xì)流狀。涵節(jié)基底換填層以下膨脹土遇水軟化,呈軟塑~流塑狀,強(qiáng)度降低,涵洞如同船在水上,在自重壓力的作用下滑移、變形。
(2)DK324+717 1-3.0 M 鋼筋混凝土蓋板涵:
該涵與DK324+376.5 涵洞情況基本類似,并且同時(shí)開工。涵洞基礎(chǔ)開挖時(shí)發(fā)現(xiàn)涵洞所在位置表層淤泥厚度在0.5~3.0米之間,且呈左薄右厚的傾斜狀。出口端12米基礎(chǔ)承載力不足,進(jìn)行分層換填并夯實(shí)處理,換填層基底承載力達(dá)到0.18MPA,2002年3月初涵洞施工完畢開始兩側(cè)路基填筑。
涵洞開工之前,現(xiàn)場(chǎng)勘察涵洞所在位置及DK324+640~DK324+810段路基所處位置都是水田,表層淤泥較深,村民反映本段的稻田在每次的大雨后都會(huì)有少量的移動(dòng),原有的田埂基本是直的,現(xiàn)在全部呈不規(guī)則的圓弧狀。根據(jù)這些情況,施工方認(rèn)為本段地表有蠕變現(xiàn)象存在,需要增加路基抗滑措施。設(shè)計(jì)補(bǔ)勘后決定在DK324+600~+810段路基左側(cè)側(cè)溝底下設(shè)一道縱向盲溝,在DK324+717涵洞兩側(cè)各設(shè)一道橫向排水溝槽,將地下水引出路基坡腳外。
2002年1月涵洞完工,2002年3月路基填筑到涵洞蓋板頂1米時(shí)發(fā)現(xiàn)涵洞沉降縫拉開,涵身整體向線路右側(cè)滑移。沉降縫拉開最大處有11公分,最小也有4公分左右,涵節(jié)完好,無(wú)任 2 何開裂變形。
2002年12月拆除涵洞重建,發(fā)現(xiàn)換填層和涵洞兩側(cè)的盲溝實(shí)際起到了過(guò)水廊道的作用,盲溝和換填層中的積水浸泡基底膨脹土,土體呈軟塑狀,強(qiáng)度降低,加上填方基底發(fā)生蠕變,推動(dòng)涵洞開裂變形。
(3)DK324+231 1-3.0 M 鋼筋混凝土蓋板涵:
DK324+231涵洞原設(shè)計(jì)所在位置表層軟塑性粘土δ0=0.10MPa,厚度2~8米不等,覆蓋層下硬塑性粘土δ0=0.15MPa。因?yàn)镈K324+180~+270填方基底水田在雨季發(fā)生蠕變,需要進(jìn)行加固處理,線路右側(cè)設(shè)計(jì)有10根側(cè)向約束樁。涵洞基底置于換填砂夾卵石層上,換填厚度1~6米不等,進(jìn)口端換填深,出口端淺,要求換填層基底承載力不小于0.15MPa。即將表層軟塑粘土挖除,在硬塑性粘土上進(jìn)行換填然后施工涵洞。2001年11月初基礎(chǔ)開挖完成后,用輕型動(dòng)力觸探儀檢測(cè)基底承載力只有0.06~0.10MPa,不能滿足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)單位先后兩次取基底土樣到成都進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),均為硬塑土,承載力達(dá)到0.18MPa,可以滿足設(shè)計(jì)要求。
在基坑底部挖探坑發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)底部滲水嚴(yán)重,土體軟弱,按照原設(shè)計(jì)進(jìn)行換填根本無(wú)法保證設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度和承載力,更難以保障將來(lái)涵洞的安全使用。聯(lián)系DK324+376.5和DK324+717涵洞出現(xiàn)的事故,經(jīng)過(guò)多次論證施工方案,包括選用碎石樁、粉噴樁、基礎(chǔ)加深等,權(quán)衡利弊,最終確定涵洞基礎(chǔ)采用樁基承臺(tái)。將涵洞5~7米為一段,每段設(shè)4~5根挖孔樁,樁徑1.25米,樁身穿過(guò)軟弱土層,直接嵌入到基巖內(nèi)2米以上,樁頂設(shè)鋼筋混凝土承臺(tái),結(jié)構(gòu)形式與橋梁的樁基承臺(tái)相同。因?yàn)槁坊覀?cè)有側(cè)向約束樁(樁間距7米)約束基底軟弱土層,涵洞基礎(chǔ)又是樁基礎(chǔ),既保證了涵洞基底的承載力,又約束住涵洞不能橫向移動(dòng)。DK324+376.5、DK324+717重建和后來(lái)施工的DK323+878涵洞全部采取了這種處理方案。
(4)DK323+710
1-1.5M鋼筋混凝土蓋板涵
該涵洞右側(cè)路基設(shè)計(jì)有12根側(cè)向約束樁,本段軟弱土層厚度最深達(dá)到10米左右,涵洞于2001年9月開始施工,基礎(chǔ)開挖到位后發(fā)現(xiàn)基坑周圍邊坡滑塌,基底變形隆起。后來(lái)基礎(chǔ)采用碎石樁進(jìn)行加固處理,碎石樁頂鋪設(shè)50公分厚的碎石墊層,涵身變更為拼裝式鋼筋混凝土矩形涵,基坑四周采用鋼軌樁進(jìn)行防護(hù)。
因?yàn)檎惩林袏A雜塊石和大孤石,采用機(jī)械沖擊成孔難度非常大,遇到大塊孤石時(shí)幾乎難以穿過(guò),碎石的施工難度非常大。
本段其余的3座涵洞因?yàn)榈刭|(zhì)條件惡劣,線路改為橋梁通過(guò),涵洞部分修建后報(bào)廢。
3、病害原因分析
導(dǎo)致上述涵洞出現(xiàn)各種問(wèn)題主要有幾方面的原因:(1)設(shè)計(jì)和施工規(guī)范無(wú)明確處理措施及要求
我國(guó)現(xiàn)行的鐵路設(shè)計(jì)和施工規(guī)范對(duì)常年凍土、濕陷性黃土等不良地質(zhì)條件下橋涵基礎(chǔ)的處理有明確的規(guī)定和要求,但對(duì)膨脹土地區(qū)橋涵的基礎(chǔ)處理措施和方法目前還沒(méi)有定性的結(jié)論。膨脹土區(qū)域涵洞基礎(chǔ)處理套用一般地區(qū)的規(guī)定和參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,不能針對(duì)具體問(wèn)題采取合適的處理措施和方案。雖然在施工中補(bǔ)勘查明涵洞基礎(chǔ)為膨脹土,但在具體施工方案的選擇上持續(xù)論證了很長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)于各種方案的優(yōu)劣利弊還需要進(jìn)一步的研究和探討。
(2)地質(zhì)勘探不準(zhǔn)確
勘測(cè)設(shè)計(jì)時(shí)未檢測(cè)出將該段屬于膨脹土區(qū)域,涵洞滑移報(bào)廢后補(bǔ)勘查明:該段粘土中含有蒙脫石和高嶺石成分,蒙脫石含量最高達(dá)到27.66%,陽(yáng)離子交換量(CEC(NH4+)mmol/100g土)最高27.88%,為弱~中膨脹性土。
(3)對(duì)膨脹土強(qiáng)度的變化規(guī)律認(rèn)識(shí)不足
膨脹土因?yàn)楹康牟町悓?dǎo)致其力學(xué)性質(zhì)變化非常大,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的地基承載力情況往往還不是最惡劣的。旱季地表土含水量降低,土體一般為硬塑狀,承載力甚至可以達(dá)到0.18MPa以上,人工用鐵鍬、洋鎬等工具開挖都比較困難;在雨季連續(xù)降雨的情況下,地表土含水量增加,強(qiáng)度急劇下降,土體呈軟塑或流塑狀,地表土普遍發(fā)生滑動(dòng)蠕變。
比如DK324+376.5涵洞,基礎(chǔ)開挖后檢測(cè)承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求的0.13MPa,涵洞滑移后現(xiàn)場(chǎng)鉆孔補(bǔ)勘發(fā)現(xiàn)涵洞基礎(chǔ)以下接近8米的深度全部是夾雜塊石的軟塑砂粘土;DK324+231和DK325+211.5涵洞的情況正好相反,基坑開挖到位后檢測(cè)承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,取樣試驗(yàn)卻達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)要求的承載力0.15MPa。約請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)查勘時(shí)因?yàn)榛恿罆褚延幸欢螘r(shí)間,評(píng)估均認(rèn)為基礎(chǔ)承載力沒(méi)有任何問(wèn)題。
4、處理措施
(1)膨脹土區(qū)域應(yīng)避免采用換填方法處理涵洞基礎(chǔ)。
在一般粘土地區(qū)設(shè)計(jì)和施工涵洞,遇到基底承載力不足的情況,傳統(tǒng)方法一般考慮對(duì)基底進(jìn)行換填處理,但在膨脹土地區(qū)套用換填方案加固基底卻會(huì)在基礎(chǔ)留下致命隱患。因?yàn)楹椿A(chǔ)流水面標(biāo)高(排洪、灌溉類涵洞)一般比原地表底,換填的碎石或砂夾卵石層在涵洞基礎(chǔ)以下,雨季地下水位上漲,地表水下滲,致使換填層形成水囊,浸泡基底,基底承載力迅速衰減,在換填層底部形成滑動(dòng)面,從而使涵洞整體失穩(wěn),或者產(chǎn)生沉降,或者整體滑移。尤其是在高填方地段最為危險(xiǎn),因?yàn)樘钔翂毫Φ挠绊懸约傲熊囆旭偖a(chǎn)生的荷載,涵洞在巨大的壓力下一旦產(chǎn)生滑移或沉降,撕裂涵身或涵洞下滑偏移,處理難度和造成的損失都將非常巨大。
對(duì)于軟基深度不大的地方(不大于3米),開挖后可以把基礎(chǔ)加深,采用漿砌片石等辦法直接把涵洞基礎(chǔ)落在硬基上。
若軟基很深,土體中塊石和大孤石含量較少時(shí),可以采用粉噴樁或旋噴樁等進(jìn)行基底加固處理,但不宜使用碎石樁。
對(duì)于軟基很深,且大量夾雜塊石和大孤石的地段,基礎(chǔ)處理有很大難度,本段采用樁基承臺(tái)造價(jià)高昂,目前還沒(méi)有比較經(jīng)濟(jì)穩(wěn)妥的辦法。
(2)膨脹土和軟基并存的地段,涵洞的基礎(chǔ)處理與路基抗滑措施應(yīng)該一同考慮。
因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造和地形的原因,膨脹土區(qū)域涵洞一般都處在軟基地段。軟基在雨季時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生蠕變,路基必須采取加固和防滑處理。在邊坡下游加設(shè)擋土墻或側(cè)向約束樁是比較常用的辦法。如果路基沒(méi)有針對(duì)的處理措施,單純處理涵洞基礎(chǔ)一般難以排除隱患。地表有一定橫坡且基巖傾斜時(shí),軟土的蠕變不僅可以使涵洞失穩(wěn),更催動(dòng)填方路基產(chǎn)生滑坡和溜坍,危及線路安全。涵洞不僅要防止基礎(chǔ)沉陷,更要防止整體滑移,涵洞和路基必須同時(shí)加強(qiáng)工程措施,才能保證線路將來(lái)的安全。
(3)膨脹土區(qū)域涵洞基礎(chǔ)處理應(yīng)以防水為主。
水是膨脹土區(qū)域工程施工的罪魁禍?zhǔn)?。百姓俗語(yǔ):“晴天是銅,雨天是膿”,是對(duì)膨脹土的真實(shí)寫照。本段線路在施工進(jìn)場(chǎng)時(shí)正逢雨季,連綿陰雨使得大段區(qū)域泥濘軟弱,車輛根本無(wú)法通行,5 新開的施工便道鋪墊了近3米厚的石頭還在不停的沉陷。涵洞所在位置施工場(chǎng)地和臨時(shí)設(shè)施無(wú)法建設(shè),當(dāng)?shù)匕傩辗Q那些地方為“牛不去”。雨季結(jié)束后情況立即有所改變,結(jié)合排水、節(jié)水設(shè)施的的建設(shè),地表很快可以通行施工車輛,施工得以迅速展開。
無(wú)水的情況下,膨脹土的各項(xiàng)力學(xué)性質(zhì)均非常好,膨脹土區(qū)域涵洞基礎(chǔ)施工防水為重中之重。如果涵洞基礎(chǔ)底部有積水或滲水,涵洞的基礎(chǔ)承載力迅速下降,甚至在基底形成一個(gè)滑動(dòng)面,若基底為傾斜達(dá)到一定的角度,涵洞不需加載,在自身的重力作用下就可能整體滑移,喻為船行水上。
涵洞施工排水要考慮臨時(shí)工程與永久工程相結(jié)合,施工過(guò)程中應(yīng)采取一切措施避免地表和地下水浸泡基礎(chǔ),不致涵洞基底承載力下降。比如在涵洞上游和基坑周圍挖截水溝截?cái)嗟乇砗偷叵聺B水,在基坑周圍和基底挖設(shè)盲溝阻斷和引出地下水,雨天用防水布遮蔽基坑等措施。
膨脹土與一般粘土的不同之處在于吸水軟塑裂隙封閉之前是可以透水的,并且本段的粘土夾雜砂巖塊石,本身就有一定的透水性。當(dāng)?shù)赜昙緯r(shí)降雨綿綿,地下水位上升,粘土層充分吸水膨脹,涵洞基礎(chǔ)座落在粘土中,基底難免遭受水的侵蝕而使承載力下降,應(yīng)當(dāng)加設(shè)永久設(shè)施阻隔地下水。
(4)膨脹土區(qū)域涵洞基礎(chǔ)承載力的試驗(yàn)確定應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的辦法,并充分考慮土體含水量的影響。
因?yàn)榕蛎浲恋牧W(xué)性質(zhì)與含水量有密切關(guān)系,取樣試驗(yàn)因?yàn)樗蜆訒r(shí)間、取樣時(shí)基坑晾曬的時(shí)間、取樣時(shí)的季節(jié)和天氣等因素有重大影響,往往不能反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。以DK324+231涵洞的取樣試驗(yàn)為例,四次取樣試驗(yàn)結(jié)果基底土體承載力都達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)要求(0.15MPa)?;觿偼陂_時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采用輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果承載力不足0.10MPa。DK325+211.5涵洞原設(shè)計(jì)提供的地基承載力達(dá)到0.18MPa,實(shí)際施工時(shí)其實(shí)是軟塑粘土,承載力不足0.08MPa。其他鐵路線路在膨脹土區(qū)域施工時(shí)也遇到了類似的情況,這并非是試驗(yàn)出現(xiàn)了差錯(cuò),主要是因?yàn)榕蛎浲恋莫?dú)特性質(zhì)以及取樣時(shí)間和季節(jié)的影響,土體的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化。
(5)路基改橋不能完全解決線路病害問(wèn)題
因?yàn)榕蛎浲羺^(qū)域涵洞基礎(chǔ)處理的難度,或許以為路基改橋可以解決這些難題,這種想法尤其 6 應(yīng)該引起注意,值得慎重探討研究。
首先改橋增加了工程的造價(jià),橋梁的造價(jià)一般來(lái)說(shuō)比路基要高出許多,同時(shí)改橋后大量路基挖方無(wú)法利用,造成棄土占地大量增加,環(huán)境和水土保持以及農(nóng)田保護(hù)等費(fèi)用不可低估。
其次對(duì)于軟基較深的膨脹土地段,因?yàn)榛鶐r埋置較深,橋梁墩臺(tái)一般需要采用樁基礎(chǔ)。對(duì)于柱樁來(lái)說(shuō),因?yàn)闃抖饲度牖鶐r,樁身大部分在軟基中。若軟基存在蠕變現(xiàn)象,蠕變軟土中對(duì)樁身擠壓,導(dǎo)致樁身承受彎距和剪力作用,而橋梁的樁體本身不具備抗剪能力。若沒(méi)有相應(yīng)的保護(hù)措施,勢(shì)必將剪斷樁體;若是摩擦樁,則在蠕變的推力作用下,樁身包括承臺(tái)一同向下游滑移,危害更大。
(6)膨脹土區(qū)域涵洞施工應(yīng)合理調(diào)整工序
膨脹土區(qū)域施工要點(diǎn)是避開雨季,突擊旱季,這是盡人皆知的道理。但現(xiàn)在隨著機(jī)械化施工程度的不斷提高,各項(xiàng)重大工程的施工進(jìn)度和施工節(jié)奏也在飛速提升,象渝懷鐵路這樣的國(guó)家重點(diǎn)和難點(diǎn)工程,主體工程在兩年內(nèi)基本全部施工完畢。南方氣候多雨,僅靠短暫的旱季施工難以保障全線整體施工進(jìn)度的要求。施工周期的延長(zhǎng)將會(huì)造成人力和機(jī)械設(shè)備的大量閑置和浪費(fèi),合理安排施工,分解涵洞施工工序,保證雨季和旱季人力和機(jī)械設(shè)備資源的均衡使用尤其必要。
5、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于膨脹土涵洞基礎(chǔ)處理的措施和施工方案,目前還處在不斷地摸索和改進(jìn)階段,對(duì)于類似問(wèn)題的研究,比如橋梁等其他構(gòu)筑物的基礎(chǔ)處理,也還需要進(jìn)一步的研究。希望在不久的將來(lái),我們能夠?qū)ε蛎浲恋貐^(qū)基礎(chǔ)處理的設(shè)計(jì)和施工有一個(gè)定量和定性的認(rèn)識(shí),避免類似問(wèn)題在其他線路出現(xiàn)。
中鐵十五局集團(tuán)第四工程有限公司
佘創(chuàng)涓
撰稿日期
二○○三年十月十二日