- 道路工程施工實用技術手冊(第二版)
- 李繼業 劉廷忠 高勇
- 3506字
- 2020-04-17 14:45:30
第六節 特殊季節路基的施工
特殊季節公路路基的施工,在我國主要是指路基的冬季施工和雨季施工。公路路基在冬季和雨季施工中,與其他季節施工有相同之處,但由氣候存在著較大差異,因此,在這兩個季節中進行路基的施工,各具有不同的要求和特殊性,也應分別采取一些相應的技術措施。
一、路基的冬季施工
(1)在反復凍融地區,晝夜平均溫度在-3℃以下、連續10d以上時,進行路基施工稱為路基冬季施工。當晝夜平均溫度雖然上升-3℃以上,但凍土未完全融化時也應當按冬季施工辦理。
(2)路基冬季施工時應當進行以下工程項目的施工:
①泥沼地帶河湖凍結到一定深度后,可利用凍結后的一定承載力修筑施工便道,運輸所需的機具、設備和材料。如果需要進行換土時,可趁凍結期挖去原地面的軟土、淤泥層換填合格的其他填料。
②含水量高的流動土質、流沙地段的路塹,可充分利用凍結期進行開挖。
③河灘地段可利用冬季枯水有利條件,開挖基坑修建防護工程,但應采取加溫保溫措施,注意對防護工程的養護。
④巖石地段的路塹或半填半挖地段,可進行開挖作業。
⑤其他情況的二級以下公路路基可在冬季施工,但融凍后必須按規定重新整理邊坡,對填方路堤應進行補充壓實達到規范要求。
⑥砍伐用地界內不需要刨根的樹木,清除用地界內的雜物。
(3)路基工程不宜在冬季施工的項目。
①高速公路、一級公路的土路堤和地質不良地區二級以下公路路堤。
②鏟除原地面的草皮;挖掘填方地段的臺階。
③整修路基的邊坡。
④在河灘低洼地帶將被水淹沒的填土路堤。
(4)路基冬季施工前應進行下列準備工作。
①對冬季施工項目按照特點和規律依次排隊,編制實施性的施工組織計劃。
②冬季施工項目在冰凍之前,應進行施工現場放樣,保護好施工控制樁并樹立明顯的標志,防止被冰雪掩埋。
③在冰凍之前,應全部清除路基范圍內的樹根、草皮和雜物,修通現場的施工便道。
④在冰凍之前,應挖好坡地上填方的臺階,清除石方挖方的表面覆蓋層和裸露巖體。
⑤維修保養冬季施工需用的車輛、機具設備,充分備足冬季施工期間的工程材料。
⑥準備施工隊伍的生活設施、取暖照明設備、燃料和其他越冬所需的物資。
(5)冬季施工所用的路堤填料,應選用未凍結的砂性土、碎石土、卵石土,開挖石方的石塊石渣等透水性良好的土,禁止使用含水量過大的黏性土。高速公路、一級公路禁止用凍結填料修筑路堤,其他等級公路可用含部分凍土的土填筑路堤,但其中凍土塊的粒徑不得大于5cm,凍土塊的含量不宜超過30%,而且凍土塊應均勻分散在填土中,不得把凍土塊集中填筑于一處。
(6)冬季填筑路堤,應按橫斷面全寬平填,每層松鋪厚度應按正常施工減少20%~30%,且最大松鋪厚度不得超達30cm,壓實度不得低于正常施工時的要求,當天填筑的土必須當天完成碾壓。
(7)當路堤高距路床底面1.0m時,應碾壓密實后停止填筑。在上面鋪一層雪或松土保溫待冬季過后整理復壓,再分層填至設計標高。
(8)在挖填方交界處,填土高度低于1.0m的路堤都不應在冬季進行填筑。
(9)冬季施工取土坑應遠離填方的坡腳。如條件限制需在路堤附近取土時,取土坑內側到填方坡腳的距離,應不得小于正常施工護坡道的1.5倍。
(10)冬季填筑施工的路堤,每層每側應按規定進行超填并壓實,待冬季過后修整邊坡削去多余部分并拍打密實或加固處理。
(11)冬季施工開挖路塹表層凍土時,可以根據氣溫高低、凍土深度、機械設備情況等,選用下列方法。
①爆破凍土法。當凍土深度達到1m以上時,可采用爆破法炸開凍土層。炮眼深度取凍土深度的0.75~0.90倍,炮眼間距取凍冰深度的1.0~1.3倍,并按梅花形交錯布置。
②機械破凍法。當凍土深度達到1m以下時,可采用專用破冰機械(如凍土犁、凍土劈、凍土鋸和凍土鏟等),予以破碎清除。
③人工破凍法。當冰凍層較薄,破凍面積不大時,可采用日光暴曬法、火燒法、熱水開凍法、水針開凍法、蒸汽放熱解凍法和電熱法等方法,脹開或融化冰凍層,并輔以人工撬挖。
(12)冬季開挖路塹時應符合下列規定。
①當凍土層破開挖到未凍土后應當連續作業,分層開挖,如果中間停頓時間較長時應在表面覆雪保溫,避免出現重復被凍。
②挖方邊坡不應一次開挖到設計線,應預留30cm厚的臺階,待到正常施工季節再削去預留臺階,整理達到設計邊坡。
③路塹挖至路床面以上1.0m時,挖好臨時排水溝后,應停止開挖并在表面覆雪或松土,待到正常施工季節時,再挖除其余部分。
④冬季開挖路塹時必須從上向下開挖,嚴禁從下向上掏空挖“神仙土”,這對施工安全是非常不利的。
⑤每日開工時應盡量選挖向陽處,待氣溫回升后再挖背陰處,如果開挖中遇到地下水源,應及時開挖排水溝,將水引排出去。
(13)冬季施工開挖路塹的棄土要遠離路塹邊坡坡頂堆放。棄土高度一般不應大于3m。棄土堆坡腳到路塹邊坡頂的距離一般不得小于3m,深路塹或松軟地帶應保持5m以上。棄土堆應攤開整平,嚴禁把棄土堆置于路塹邊坡頂上。
二、路基的雨季施工
雨季施工對路基的影響主要體現在工期、質量和造價方面。其中工期方面,降雨期間自然不可能施工,雨后雖有相當比例的水分通過徑流流走,但由于土壤仍然含水較多,使路基的填筑工作難于展開,必須通過晾曬,使土壤中的水分降至合理范圍。在晾曬期間,必須通過不斷測試其含水量來鑒定其是否具備了復工條件。土壤的晾曬主要通過自然晾曬,實際操作中還要采取各種方法進行翻曬。工期緊張時,可通過摻配石灰來降低含水量,并將路基做成低級量灰土可增強路基承載力,但是其造價將會明顯增加,實際施工中要權衡利弊。在時間允許的情況下盡量進行自然晾曬,不得已時方可采用石灰進行土性改良,爭取施工時間。
質量方面,由于路基的功用性以及土壤的特點。路基用土應盡量接近最佳含水量,否則壓實效果不好,水分大時,路基又易出現彈簧情況,經綜合考慮,施工控制含水量,宜略高于最佳含水量。路基含水量高不易壓實,彎沉值就大,強度低,出現橡皮土情況,在這樣的土基上鋪筑路面必將造成病害,路基的強度不足將直接導致路面出現下陷、裂縫及車轍,最終路面出現整體破壞。
另外,在實際施工操作中由于對路基填料及含水量控制有誤,造成路基中存在著一層軟土層,這層軟土層雖然較薄,但由于強度很低,且極不穩定,在進行彎沉路面隱患。一層軟土層會導致整個路面不合格,甚至無法交付使用。所以在雨季進行路基作業時必須慎之又慎,要制定一整套切實可行的防雨措施,以及雨后的處理措施,不可盲目開復工。雨季的防治是一件綜合性的工作,需要有一個配套齊全的組織,較為嚴密的防雨措施。
(1)雨季路基施工地段一般應選擇丘陵和山嶺地區的砂類土、碎礫土和巖石地段、路塹的棄土地段。除施工車輛外,應嚴格控制其他車輛在施工場地通行。重黏土、膨脹土及鹽漬土地段不宜在雨季施工。平原地區排水困難,不宜安排雨季施工。
(2)雨季施工前應進行下列準備工作。
①對選擇的雨季施工地段進行詳細的現場調查研究,根據實際情況編制實施性的雨季施工組織計劃。
②修建施工便道并保持雨晴天均暢通。
③住地、庫房、車輛停放場地、生產設施等都應設在最高洪水位以上地點或高地上,并應遠離泥石流溝槽沖積堆一定的安全距離。
④修建臨時排水設施,保證雨季作業的場地不被洪水淹沒并能及時排除地面水。
⑤儲備足夠的工程材料和生活物資。
(3)雨季填筑路堤時,應按照下列規定進行。
①符合雨季路基施工的地段,在正式填筑路堤前,應在填方坡腳以外開挖排水溝,保持場地不積水;如果原地面松軟,應采取換填等措施。
②雨季填筑路堤應選用透水性較好的碎石土、卵石土、砂礫、石方碎渣和砂類土作為填料,當利用挖方土作為填方時,應隨挖、隨運、隨填、隨壓實,含水量過大無法晾干的土,不得用作雨季施工填料。
③雨季施工路堤應分層填筑,每一層的表面應做成2%~4%的排水橫坡。填筑和壓實應協調進行,當天填筑的土層應當天完成壓實。
④雨季填筑路堤需要借土時,取土坑距離填方坡腳不宜小于3m。平原地區順路基縱向取土時取土坑深度一般不宜大于1m。
(4)在雨季開挖路塹時應按照下列規定進行。
①路塹開挖前在路塹邊坡坡頂2m以外按規定開挖截水溝并接通出水口。
②雨季開挖路塹時宜分層開挖,每開挖一層均應設置排水縱橫坡。挖方邊坡不宜一次挖到設計標高,應沿坡面留30cm厚,待雨季過后再修整到設計坡度。以挖作填的挖方應做到隨挖隨運隨填。
③雨季開挖路塹挖至路床設計標高以上30~50cm時應停止開挖,并在兩側開挖排水溝。待雨季過后再挖到路床設計標高后壓實。高速公路或一級公路,如果土的強度不符合設計要求時應超挖50cm,其他等級公路超挖30cm,用粒料分層回填并按路床要求壓實。
④雨季開挖巖石路塹時,炮眼應盡量水平設置。邊坡應按設計邊坡自上而下層層進行刷坡,并應隨時核對其坡度是否符合設計要求。為降低工程投資和保護自然環境,應盡量利用挖出的石渣,石渣必須廢棄時應按有關規定辦理。