高速铁路路基施工与维护-课件-任务4-1-土质路堑施工

土质路堑施工土质路堑施工学习目标知识：掌握路堑开挖方法和施工要求；掌握土质路堑开挖施工工艺；掌握路堑各部位检验项目和检验标准。技能：能够熟练进行路堑开挖的施工管理和质量控制；能够熟练进行路堑质量验收工作。素质：养成安全生产意识；具备协作精神；具备一定的协调、组织能力。1施工作业要点2土方开挖要求3土方路堑开挖方法4土质路堑开挖施工工艺6边沟及截水天沟开挖要求5土质路堑质量检验施工作业要点1.施工作业要点路堑是在铁路线路中以开挖方法施工的轨道基础部分。根据岩土体类别的不同分为土质路堑和石质路堑。路堑开挖应根据地形情况、岩层产状、断面形状、路堑长度、施工季节和环境保护要求，合理选用开挖方式。施工过程中，按照验收标准进行施工控制，保证工程质量。同时，严格按照安全规程操作，保证施工安全。施工作业要点1.施工作业要点序号工序作业控制要点1准备开挖前先做好堑顶截、排水设施，开挖段排水保持通畅，排出的水不得损害路基及周边设施2放样根据地面高程、设计坡率准确定出坡顶开挖线；用坡度尺，确定开挖面3开挖开挖自上而下，纵向分层，严禁掏底；影响施工或营业线安全地段架设临时支护措施；边坡高度＞20m的软弱松散岩质，边开挖边支护或坡脚预加固；开挖后的边坡及时进行边坡防护施工4爆破遵守国家爆破安全规程，确保周边环境安全；宜采用松动爆破，不得使用峒室药包爆破；炮孔直径38～150m，深度≤15m，倾斜炮孔；石质路堑边坡光面爆破，坡面半孔率：硬岩≥80%，中硬岩≥60%，软岩≥30%，坡面平整度±15cm，稳定、美观5弃土弃渣堑顶弃土、渣要保证路堑边坡、山体及自身的稳定，弃土、渣坡脚距堑顶≥5m；陡坡路基和深路堑地段弃土、渣应置于山坡下侧，间断推土，以防阻水；不得挤占河道、桥涵孔等；弃土、弃渣及时防护、绿化6边坡施工控制边坡率不大于设计坡度，变坡点位置偏差±20cm内，平台位置偏差±20cm内，平台宽度±5层面内1施工作业要点2路堑开挖要求3路堑开挖方法4土质路堑开挖施工工艺6边沟及截水天沟开挖要求5土质路堑质量检验路堑开挖要求1.已开挖的适用于种植草皮和其他用途的表土，应储存于指定地点。2.开挖出的适用材料，应用于路基填筑。各类材料不应混杂。不适用的材料应按规定办理。3.不论开挖工程量和开挖深度大小，土方开挖均应自上而下进行，不得乱挖超挖，严禁掏洞取土。在不影响边坡稳定的情况下采用爆破施工时，应经过设计单位批准。4.路堑开挖中，如遇土质变化需要修改施工方案及边坡坡度时，应及时报批。路堑开挖要求5.已开挖接近开挖控制高程时，应尽量保护好下部土层，减少扰动。使用挖掘机开挖（正铲或反铲）时，可在开挖控制高程以上保留30cm的土层，待基床施工前用小型机具挖除。6.路堑施工开挖出的土方不能用作路堤填料的应按规定办理。

（1）在开挖路堑弃土地段前，应提出弃土的施工方案，报有关单位批准后实施(该方案包括弃土的方式、调运方案、弃土的位置、弃土形式、坡角加固处理方案、排水系统的布置及计划安排等)。方案改变时，应报批准单位复查。

（2）弃土堆的边坡不应陡于l：1．5，顶面向外应设不小于2％的横坡，其高度不应大于3m。路堑旁的弃土堆，其内侧坡脚与路堑顶之间的距离，对于干燥硬土，不应小于3m；对于软湿土，不应小于路堑深度加5m。

（3）在山坡上侧的弃土堆应连续而不中断，并在弃土前设截水沟；山坡下面的弃土堆应每隔50～100m设不小于lm的缺口排水，弃土堆坡脚应进行防护加固。

（4）严禁在岩溶漏斗处、暗河口处、贴近桥墩台处弃土。路堑开挖要求7.

冬雨季施工措施(1)雨季开挖土质路堑时，分层进行开挖，每层底面设大于1%的纵坡，挖方边坡沿边坡预留30cm厚，待雨后再整修到设计边坡线，开挖路堑在距基顶面30cm时停止开挖，待雨季后再挖到设计标高。(2)冬季施工时，开工未挖完的土质路堑、基坑时，将开挖面表层翻松30～40cm，耙平作为保温层防冻；已开挖完的，表层预覆松土或草袋上覆松土，待继续施工时再清除。土方开挖完毕，立即施工上部结构，防止基底冻结；如有工艺间歇，按冬季防护办法处理。1施工作业要点2路堑开挖要求3路堑开挖方法4土质路堑开挖施工工艺6边沟及截水天沟开挖要求5土质路堑质量检验路堑开挖方法根据路堑深度和纵向长度，土方路堑开挖可按下列方式进行：（一）横挖法（二）纵挖法（三）混合挖掘法路堑开挖方法1.横挖法横挖法：以路堑整个横断面的宽度和深度，从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为横挖法，横挖法适用于短而深的路堑。路堑开挖方法1.横挖法注意事项用人力按横挖法挖路堑时，可在不同高度分几层台阶开挖。台阶高度宜为l．5～2．0m。无论是从两端一次横挖到路基标高还是分台阶横挖，均应设单独的运土通道及临时排水沟。用机械按横挖法挖路堑且弃土(或以挖作填)运距较远时，宜用挖掘机配合自卸汽车进行。每层台阶高度可增加到3～4m。其余要求与人力开挖路堑相同。路堑横挖法挖路堑也可用推土机进行。若弃土或以挖作填运距超过推土机的经济运距时，可用推土机推土堆积，再用装载机配合自卸汽车运土。机械开挖路堑时，边坡应配以平地机或人工分层修刮平整。路堑开挖方法2.纵挖法纵挖法：路堑较长的地段，采用分层或分段向纵深方向开挖的施工方法为纵挖法。根据具体条件又分为分层纵挖法、通道纵挖法和分段纵挖法。路堑开挖方法2.纵挖法（1）分层纵挖法：沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘的方法称为分层纵挖法。分层纵挖法适用于较长的路堑开挖。路堑开挖方法2.纵挖法（2）通道纵挖法：先沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此向纵深开挖至路基标高的方法。通道纵挖法适用于路堑较长、较深，两端地面纵坡较小的路堑开挖。路堑开挖方法2.纵挖法（3）分段纵挖法：沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧堑壁横向挖穿，使路堑分为两段或数段，各段再沿纵向开挖的方法称为分段纵挖法。分段纵挖法适用于路堑较长，弃土运距过远的傍山路堑，且其一侧路堑不厚的地段开挖。路堑开挖方法2.纵挖法注意事项采用推土机作业时，每一铲挖地段的长度应能满足一次铲切达到满载的要求，一般为5～10m，铲挖宜在下坡时进行：对于普通土，下坡坡度宜为10％～18％，不得大于30%；对于松土，下坡坡度不宜小于10％，亦不得大于15％；傍山卸土的运行道应设有向内稍低的横坡，但应同时留有向外排水的通道。当采用分层纵挖法挖掘的路堑长度较长(超过l00m)时，宜使用铲运机作业。对于拖式铲运机和铲运推土机，铲斗容积为4～8m3的适宜运距为l00～400m，容积为9～12m3的适宜运距为l00～700m。自行式铲运机的适宜运距可照上述运距加倍。铲运机在路基上的作业距离不宜小于l00m。路堑开挖方法2.纵挖法注意事项铲运机运土道的单道宽度不应少于4m，双道宽度不应少于8m；重载上坡坡度不宜大于8％，空驶上坡坡度不得大于50％；弯道应尽可能平缓，避免急弯；路面表层应在回驶时刮平，重载弯道处路面应保持平整。铲运机作业面的长度和宽度应能使铲斗易于达到满载。在地形起伏的工地上，应充分利用下坡铲装；取土应沿其工作面有计划地均匀进行，不得局部过度取土而造成坑洼积水。铲运机卸土场的大小应满足分层铺卸的需要，并留有回转余地。填方卸土应边走边卸，防止成堆；行走路线外侧边缘至填方边缘的距离不宜小于20cm。路堑开挖方法3.混合挖掘法混合挖掘法：将横挖法与通道纵挖法混合使用,先沿路堑纵向挖通道，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面，每一坡面应设一个施工小组或一台机械。

当路堑纵向长度和挖深都很大时，宜采用混合挖掘法。1施工作业要点2路堑开挖要求3路堑开挖方法4土质路堑开挖施工工艺6边沟及截水天沟开挖要求5土质路堑质量检验土质路堑开挖施工工艺土质路堑开挖施工工艺流程包括施工准备、测量放样、防排水设施修筑、路堑开挖、边坡清理、基面整平、基面验收等。（一）施工准备开挖路堑施工前，定出路基地界桩和路堑堑顶、弃土堆等具体桩位，并完成路基范围内的既有房屋、道路、电力设施、给排水管及其他建筑物的拆迁或改造。（二）测量放线在施工前，必须按施工图要求测量放线，设置护桩，测量误差必须符合《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)有关要求，测量工作必须贯彻复核制。土质路堑开挖施工工艺（三）防排水设施修筑1．应首先做好堑顶截水沟、天沟，路堑开挖过程要自始至终保证排水畅通。要做到临时排水设施与永久性排水设施相结合。2．堑顶为土质或含有软弱夹层时，天沟应及时铺砌或采取其他防渗措施，其排水口应引入自然沟或排水构筑物。3．在路堑施工期间要注意检查维护，如发现路堑或边坡内发生地下水渗流时，应根据渗流的位置及流量大小采取设置排水沟、水井、渗沟等设施，降低地下水位或将地下水引出，截排水设施要满足以下要求：

（1）边沟整齐，沟坡、沟底平顺，无浮土杂物。

（2）排水沟泄水不得对路基产生危害。

（3）截水沟的弃土应于路堑与截水沟间筑成土台，并分层压实，台顶设2%倾向截水沟的横坡。土台边缘坡脚距路堑顶的距离不应小于5m。土质路堑开挖施工工艺（四）路堑开挖1．推土机开挖路堑施工作业

（1）路堑两端出土纵向开挖推土机作纵向开挖，从路堑的两端出土。纵向开挖利用下坡推土作业效率较高。一般推土机作纵向弃土的运距为40～60m，此运距通常也是移挖作填的最大经济运距。

（2）傍山半挖堑填堤法傍坡半挖堑半填堤，需根据地形及挖除土体的宽度，分别采取傍坡槽推或傍坡顺推作业方法，槽推法以安装斜角推土刀片较好，但这种作业方法的施工关键是路堑与路堤连接部分的挖台阶处理和半路堤部分的分层压实工艺，必须认真按工艺设计和作业细则要求进行施工。土质路堑开挖施工工艺（四）路堑开挖

2．铲运机开挖路堑施工作业

（1）连续铲卸法丘陵地区移挖作填施工，常用铲运机进行连续作业，如填挖土方利用数量很大，事先要用推土机开出运行路线，然后用铲运机降坡取土。当路堑逐渐下降路堤逐渐填高形成连续作业条件时，再采取连续作业路线。

（2）横向出土法由于条件限制，路堑施工不能作纵向出土，则可采用横向出土法。土质路堑开挖施工工艺（四）路堑开挖

横向出土开挖路堑的作业方法与横向取土填筑路堤的作业方法基本相似，但施工中应注意以下几点：

一是分段长度可按照路堤计算公式确定。为了减少通道数量，并适应纵向利用开挖限界的需要，路堑横向出土分段长度可比路堤分段增长10～20m。

二是深路堑内，为了便于机械进出，在横向通道位置上一般将堑顶以下一定高度挖成锁口，以降低路堑通道的高度。此锁口一般只需做好上游排水、挡水措施，完工后可不予回填，如必须回填时，则应保证与原土的密贴和分层夯实。

三是横向出土开挖地段内铲运机应采用逐渐延伸的作业方法，保持下坡铲土的有利条件。自堑顶地面边线处斜对堑底已挖出的边线，按直线运行铲土。土质路堑开挖施工工艺（四）路堑开挖

3．特殊土质路堑开挖。

（1）膨胀土路堑不宜在雨季施工，膨胀土路堑的侧沟、天沟、吊沟、排水沟的铺砌必须及时完成，保证铺砌前不受雨水侵入。施工、生活、工业用水应采取有效措施，禁止流入施工现场，应集中力量、快速施工，及时封闭、分段完成，应避免在大雨、连续阴雨天施工。设有支挡结构的边坡应随开随挖随砌筑，如防护不能紧跟开挖完成时，应暂留厚度不小于50cm的保护层。膨胀土路堑基床换填要紧随开挖完成，当有困难时，应暂留厚度不小于0.5m的保护层。路堑高侧山坡不应设弃土堆。需要设置弃土堆时，弃土堆距边坡顶不应小于10m。土质路堑开挖施工工艺（四）路堑开挖

3．特殊土质路堑开挖。

（2）黄土路堑宜在旱季施工，确需在雨季施工，应集中力量快速施工，工作面应随时保持大于4%的坡度，横向排水沟距路堑边坡不小于2m。施工前应做好堑顶截、排水和地面排水设施，各种水沟铺砌必须保证质量，严防渗漏。生产和生活用水应妥善处理，不得流入施工现场软化地基、浸泡边坡。灌浆施工时应有符合环保要求的废浆隔离与回收设施。降雨量大的地区应及早做好边坡防护和冲刷防护。土质路堑开挖施工工艺（四）路堑开挖4．路堑开挖遇到下列情况时，应办理变更设计。

（1）边坡、基床的土石种类和构造与施工图明显不符。

（2）因自然灾害危及堑底或边坡稳定。

（3）采用新的或特殊施工方法，需改变边坡坡度。

（4）需增设或改变支挡、防护结构及排水设施。土质路堑开挖施工工艺（五）路堑弃土

路堑施工应尽量考虑移挖作填，符合填料使用条件的土用作路堤填料，必须弃舍时应本着“高土高弃、低土低弃、劣土废弃、优土还田”的原则，合理规划弃土场，防止堆置不当影响路堑边坡的稳定或造成水土流失、淤塞排灌沟渠等病害。弃土堆的设置及要求如下：1．弃土堆位置与高度的确定应保证路堑边坡和自身的稳定，并考虑地形以及对附近建筑物、农田、水利、河道、交通的影响。2．沿河岸的弃土，不得弃入河道，挤压桥孔或涵洞出入口，以防止改变水流方向和加剧对河岸的冲刷。严禁贴近桥墩台处与岩溶漏斗处及暗河口弃土。土质路堑开挖施工工艺（六）边坡整修。1．正确标出边桩连线。经常检查边坡开挖坡度，纠正偏差。2．坡面应平顺，无明显的局部高低差及浮石、渣堆、杂物等。3．边坡上出现的坑、凹槽应嵌补平整。4．平台应有向路基侧沟排水的坡度。5．需要防护的边坡，应按施工图及时防护；当防护不能紧跟开挖进行，应留一定厚度的保护层并放缓开挖面坡度，待做护坡时再刷边坡。土质路堑开挖施工工艺（七）基面修整。1．路堑施工接近堑底时，鉴别核对土质，按施工图断面测量放样，开挖修整，或按施工图采取压实、换填、改良土质、排水封闭等措施。2．填补凹坑应采用与路基面种类相同的填料，并予压实。1施工作业要点2路堑开挖要求3路堑开挖方法4土质路堑开挖施工工艺6边沟及截水天沟开挖要求5土质路堑质量检验土质路堑开挖质量检验开挖后路堑表面平整、密实，曲线圆顺、边线顺直、边沟整齐、沟底无阻水或积水现象。应符合下表要求。检验项目允许偏差检验数量检验方法中线高程±30mm