河北某高速公路合同段高填深挖路基专项施工方案.doc

高填深挖路基专项施工方案河北燕峰路桥建设有限公司京昆高速河北省石家庄至冀晋界公路lj-11项目经理部二o一三年十月十八日目 录一、工程概况3二、地质、水文状况31.地形地貌32.地质稳定性33.水文地质特征3三、挖方路基31、边坡坡率32、防护形式43、施工要点4四、填方路基51、边坡坡率52、防护形式53、施工控制要点54、填挖交界路基8五、石方爆破101. 台阶浅孔爆破开挖102. 台阶深孔爆破开挖103. 光面爆破技术要求104. 安全管理措施11高填深挖路基专项施工方案一、工程概况京昆高速公路河北省石家庄至冀晋界公路lj-11合同段位于井陉县南峪镇的常坪村、辛庄乡小峪村，路线走向为向西偏北。起于k59+420，终至k62+480，全长3.06km,其中左线路基长度为792m，右线路基长度为667m。路基挖方：427223.2m；路基填方：326325.6m。路基采用分离式路基，设计宽度16.75m。高填方区主要为k61+080k61+390段，最大路堤填高为26.5m；深挖区主要为左线zk61+160zk61+500及zk61+980zk62+161段，最大路堑挖深为26.4m。二、地质、水文状况1.地形地貌本合同段地处河北省西部，太行山脉和华北平原交汇处，地形复杂，地势西高东低，坡度较大，属山地地貌形态，地形起伏较大，冲沟发育，局部坡脚覆盖层较厚。路线内地面高程在612m904m范围。地表多为灌木，沟谷间为农田。2.地质稳定性本合同段所处区段地质条件简单，路基段表层有薄层的粉质粘土、碎石土覆盖，局部较厚，出露的地层岩性以灰岩为主。局部沟谷内有薄层的湿陷性粉土，土质边坡需做好排水，岩质边坡一般稳定性较高。3.水文地质特征测区范围内下雨量少，且山体破碎，植被不发育，贮水性差，本合同段内无河流及河塘。地下水主要为孔隙潜水，局部地带存在上层滞水、基岩裂隙水。线位区地处北温带大陆性季风气候区。年内温差大，四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季气爽降温快，冬季严寒干燥少雨雪。多年平均降水量521mm，最大为1100.5mm，最小为276.8mm；降水量年内分配集中，全年的降水量集中在6-9月，且多以暴雨形式出现。多年平均气温13.3，极端最高气温为40.9，极端最低气温为零下18.4，全年无霜期197天，最大冻土深度70cm。三、挖方路基1、边坡坡率土质挖方边坡，边坡坡率1：1；对于坡积层较厚或岩石裂隙发育，强度低，爆破后呈碎石土状的全风化层，一般采用1：0.751：1；强风化的岩石挖方边坡采用1：0.51：0.75，破碎程度较严重时采用1：0.75；弱风化微风化岩石，其坡率采用1：0.31：0.5。当边坡高度超过8m时，按每8m设边坡平台，平台宽2.0m，平台上设置30*40cm的浆砌片石梯形截水沟。本标段挖方段最大挖深47.194m（边坡位置），分6级，每级高度8m。1、2级边坡坡率为1： 0.5；3、4、5、级边坡坡率为1：0.75；6级边坡坡率为1：1.1。边沟外侧设置2m宽碎落台。2、防护形式本标段1级防护有爬藤、拱形骨架、植草；2级防护有sns主动防护、拱架；3级防护sns主动防护（16mm*400cm钢筋锚杆，间距450*450cm，挂网采用钢绳网和格栅网）。3、施工要点（1）土方开挖开挖时按“横向分层、纵向分段，两端同步、阶梯掘进”的方式进行施工。先测量出边坡开挖线，按设计坡度直接采用挖掘机进行开挖。先开挖35m，边挖边复核坡率，达到设计要求后，依此坡面做为控制面，向前延伸，完成整段开挖。施工时开挖作业段四周低，中间高，利于排水。雨季开挖土质路堑距路床顶面30cm停止开挖，待雨季后再挖至设计标高，并保证纵向排水通畅，路堑不受雨水浸泡。土方开挖完成后，对路床进行整平压实。土方地段的路床顶面高程，应考虑已压实而产生的下沉量，其值由试验确定。路床顶面以下800mm或路床顶面以下换土超过300mm时，其压实度均应不小于96%。（2）石方开挖根据不同地质情况，石方路堑开挖采用不同的施工方法，对于风化较严重的岩石采用挖掘机配合装载机、自卸车直接开挖的方法，对于次坚石以上的岩石开挖采用光面爆破（由爆破公司负责）辅以人工刷坡的方法施工。挖方段横向多为陡坡，施工前确定开挖面内侧作业区，并设置明显防护设施，专人指挥，保证人员、设备作业安全。（3）边坡防护为确保开挖边坡的安全稳定，采用“逆做法”施工，自上而下进行开挖，开挖一级防护一级。（4）监控测量序号监测项目测试元件测试数量监测周期1地表位移位移桩每个工点至少2个断面，每个断面3个每周1次2深层位移测斜管每个工点至少1个断面，每个断面2个每周1次3锚杆应力锚杆测力计锚杆数量的3%，但不少于3根每月1次4孔隙水压力孔隙水压力计含地下水的工点不少于3个每月1次位移桩采用50cm钢钎；测斜管采用无缝钢管，埋深大于潜在滑动面10m；监测时间为竣工后12年。四、填方路基1、边坡坡率路堤边坡高度小于8m时，边坡坡率取1：1.5；边坡高度超过8m但不大于20m时采用折线形边坡，上部8m取1：1.5，下部边坡取1：1.75；边坡高度大于20m，在20m处设置2m宽的边坡平台，平台以下坡率采用1：2。本标段填方段最大填高26.503m，分2级，1级边坡坡率1：1.5，高8m；2级边坡坡率1：1.75，高度12m，底设2m宽平台。2、防护形式路基填高不足5.1m，边坡采用植草防护；为减少占地，部分路段设置路肩墙。填石路堤采用与主线土质路堤相同的断面形式，边坡坡面选用大于30cm的石块进行码砌。当填高小于5m时，路堤两侧码砌厚度1.0m；填高512m的填石路堤，路堤两侧码砌厚度1.5m；12m以上填高的路堤，路堤两侧码砌厚度2.0m；本标段k61+106k61+396段边坡采用片石码砌；其它落段植草防护。3、施工控制要点（1）基本要求路基填筑分填石，填土和土石混合料三类：石料含量大于70%的为填石路基，每层填筑宽度当填高10m且20m时每边超出设计宽度1m，当填高20m时每边超出设计宽度1.5m。当石料含量在30%70%时之间时，每层填料厚度不超过400mm，石料最大粒径不大于2/3层厚，当填高10m每层填筑宽度每边超出设计宽度1.0m。当石料含量30%时，按土方施工。土石混填路堤路床顶面以下800mm范围内，采用符合要求的土分层填筑并压实，下路床填料最大粒径不大于100mm，上路床填料最大粒径小于50mm。（2）试验路段在填方路堤填方正式开工前，按要求用土和土石混合料作填料，各铺筑长度不小于100m(全幅)的路堤试验段，目的是为了通过试验段找出填料达到规定的压实度时，不同类型压实设备组合施工时的碾压遍数、碾压速度、材料松铺层厚、材料含水量及施工工序的最佳组合方式。将试验结果报监理工程师审批后，作为该种填料施工控制的依据。试验结束时，试验段达到质量检验标准可作为路基的一部分，否则挖除重新进行试验。每段填方作业均实行“划格上土，挂线施工，平地机整平”。即上土前，根据压实厚度和每车土方运量确定单位车辆的卸土面积，用白灰线打出方格控制卸土范围；整平时，根据松铺厚度在路基边缘纵向钉桩挂线施工，钉桩采用长70cm，断面5*5cm的木桩用白漆每10cm交错标注，沿路线每5m设一处，要求钉桩坚直，挂线平顺。每3层进行一次精确放样，每层控制填土高程，保证填筑面满足设计纵、横坡要求，在超填边缘洒白灰线，随填随人工修坡，保持边坡整洁。每层填筑前对工作面进行洒水湿润，同时不能有局部积水。超宽填筑部分在保证作业安全前提下充分压实，以保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。路基填筑的压实标准、填料最小强度及最大粒径要求填挖类型路床表面以下深(cm)压实度(%)填料最小强度cbr(%)填料最大粒(cm)填方路基030968103080965108015094415150以下93315零填及路堑路床03096810308096510（3）土方路基性质不同的填料，水平分层、分段填筑，分层压实。同一水平层路基的全宽采用同一种填料。每种填料的填筑层压实后的连续厚度保证不小50cm。填筑路床最后一层时，压实厚度保证不小于10cm。对潮湿或冻融敏感性小的填料填筑在路基上层，强度较小的填料填在下层，有地下水的路段或采用透水性好的填料。每层填筑压实厚度控制20cm以内，虚铺厚度不大于30cm；每层填筑完成，表面做成24%的横坡，以利于排水。填筑时，从低处起分层填筑，逐层压实；地面线陡于1：5时，按设计要求挖2m宽，向内倾4%的横坡。先填筑路段，应按1：1坡度分层留台阶，搭接长度大于2m。压路机采用18t以上振动压路机，碾压采用先轻后重，先两边后中间的原则，根据试验段确定的机械组合和碾压遍数进行控制。（4）石方路基填石路基填高h5m时，路堤两侧码砌厚度1.0m；填高512m的填石路堤，路堤两侧码砌厚度1.5m； 12m以上的填高的路堤，路堤两侧码砌厚度2.0m。本标段k61+106k61+396段为高填方段落，填料以填石方为主，利用隧道洞渣和路基挖方的碎石。填石路堤采用分段、分层填筑，松铺厚度控制50cm内，采用50t震动压路机碾压，碾压速度24km/h，1/4错轮，强震68遍。施工前做试验段，确定试参数（压实功率、碾压速度、压实遍数、铺筑厚度等）。填石路堤顶面与路床填土之间设置粗粒土细粒土过渡层，过渡层厚度不小于80cm。压实质量检测用压实沉降差来确定，采用钢球法用水准仪检测碾压前后测点高程，用净重25吨以上振动压路机碾压(速度4km/h以下，频率30hz)，往返两次，当碾压前后无明显轮迹出现，且沉降差小于2mm，压实层顶面稳定、石块紧密、表面平整，即认为达到压实标准。特殊路基为减少路堤堤身的工后沉降，采用冲击压实、强夯等辅助措施以保证高路堤边坡的稳定性。本标段zk61+276zk61+376、 k61+976k62+136、 k62+406k62+476段基底采用强夯；zk61+276zk61+376、 k61+976k62+136段填筑采用冲击压实；zk61+076zk61+096、k62+406k62+476段填筑采用强夯。冲击压实是在填石段落较长时，每填筑1.6m左右进行一冲击碾压处理。冲击压实采用25kj冲击式压实机械，冲碾顺序“先两边，后中间”的次序，以错轮不重叠轨迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍，每填筑层共冲碾1520遍。强夯是在每填筑4m进行一次强夯。采用逐点夯与满夯相结合的方法，点夯夯击一遍，单点夯击数为68击，夯点击数以夯坑的压缩量最大，夯坑周围场面隆起最小为原则，且最后两击平均沉降量不大于50mm。满夯夯击一遍，单点击数为2击，夯击能为800kn.m，满夯后锤印搭接上一锤印1/4。点夯：黄土地基处理主夯夯击能采用2000、2500、3000kn.m，满夯夯击能采用1200kn.m；填石路基及高填路基主夯夯击能采用1000、1200、1500kn.m，满夯夯击能采用800kn.m。夯击沉降量主、副夯2000kn.m、2500kn.m与3000kn.m夯击能时厚度分别取60cm、70cm和80cm。夯击控制标准为最后两击沉降值不大于510cm为准。（5）监控测量路段监测项目测试元件测试数量监测周期高路堤路肩沉降量地表型沉降计每个工点至少1个断面，每个断面2个点旱季一月一次雨季一月二次施工期一周一次地表水平位移量及隆起量地表水平位移桩每个工点至少1个断面，每个断面6个点（平台、排水沟两侧）旱季一月一次雨季一月二次施工期一周一次沉降板采用钢板，测杆采用钢管，与沉降板焊为一体；套管为塑料管；路基封顶即埋设沉降板，进行沉降观测，待沉降满足设计要求时方可进行路面施工。位移边桩埋设在路堤两侧趾部，其中一根位于坡脚处，另一根位于排水沟外侧。边桩采用10*10cm钢筋砼预制方桩，长170cm，砼采用c25混凝土，在边桩顶部预埋金属测头，打入地下150cm,外露20cm。4、填挖交界路基 (1) 路基填挖交界路基处于纵向和横向填挖交界状态时，为保证填挖过渡段路基的整体稳定和路面平顺，避免严重的不均匀沉降，纵、横向填挖交界处，对路床范围内的路堑进行全部超挖回填，路床顶面和底面沿路基横向宽度全断面铺设土工格栅，路床以下路基沿路线方向或与路线垂直方向开挖过渡台阶，台阶宽2.0m，向挖方侧倾4.0%的横坡。土工格栅采用双向经编，极限抗拉强度150kn/m，延伸率14%。土工格栅顺路线方向铺设，长度13米，铺设时采用搭接法，搭接宽度不小于30cm，自由端回折长度2m后锚固，锚钉采用10钢筋，锚固间距为1m*1m。土石混填时，应分层填筑压实，分层松铺厚度不大于0.5m，石料最大粒径应小于层厚的2/3。施工时将路段做成中间高两侧低，做好临时排水。(2) 陡坡段路堤当地面陡于20%时，清除地表草皮、腐植土和覆盖土，再将地面挖成宽度2.0m台阶，内倾斜横坡为4.0%。在路堤上侧坡面上设置排水设施，阻止地面水浸湿基底。地面以上1m范围内采用粒径大的填料，填料嵌入地面。陡坡路堤下侧按三级填筑，第一级路肩边部以下8m边坡坡率取为1：1.5，第二级8m以下至12m内边坡坡率取1：1.75，第三级20m以下边坡坡率取为1：2.0，二、三级边坡之间设置宽2m、外倾坡度3%的边坡平台。施工过程中，对路基进行稳定和沉降观测，沉降观测断面按50m间距设置，位移观测断面按100m间距设置。对于坡脚地面坡度较陡路段，采用m7.5浆砌片石护脚防护。（3） 填挖交界路基施工注意事项： 应从填方坡脚起向上设置向内倾斜的台阶，台阶宽度不小于2m，在挖方一侧，台阶应与每个行车道宽度一致、位置重合。 土石混合路基的修筑，不能采用倾填法，应分层填筑压实，分层松铺厚度不大于0.5m，石料最大粒径应小于层厚的2/3。 利用路堑开挖料填筑路基时，若开挖土层的土料性质不符合路基填料要求时，应将该土层剥离清除，不能做为路基填料使用。 有地下水或地面水汇流的路段，应在填筑路基前采用合理的措施导排水流。 填筑时，应严格处理横向、纵向、原地面等结合界面，确保路基的整体性。五、石方爆破1. 台阶浅孔爆破开挖本合同段路基范围内地质岩性主要为石灰岩，石质较坚硬，土石方机械施工困难，边坡开挖高度在5米以下的地段拟计划采用台阶浅孔爆破开挖。采用小型凿岩机钻孔，（炮孔直径为3850mm，孔深为24m）。非电微差起爆，机械挖运出土。根据开挖深度分一个或多个台阶进行爆破，边坡采用光面爆破。2. 台阶深孔爆破开挖本合同段路基范围内地质岩性主要为石灰岩，石质较坚硬，土石方机械施工困难，边坡开挖高度在5米以上的地段为高挖方地段，石质为中等风化、微风化石灰岩，拟采用台阶深孔爆破开挖。采用微差梯段爆破，边坡采用光面爆破；大型液压潜孔钻机钻孔，钻头直径90mm，炮孔直径为100mm，孔深为46m；中间主炮孔垂直钻孔，边坡预裂孔孔深按坡率加深，钻孔方向与开挖边坡坡率一致；挖掘机装运、20t自卸汽车运输的开挖方案。3. 光