路堑非爆破开挖施工工艺
4.2.1 工艺概述
非爆破开挖路堑适用于不需要爆破开挖的土质路堑、全风化和强风化的岩质路堑,采用机械直接开挖,人工辅助作业。
机械开挖路堑岩土分类见表 4.2.1。
表 4.2.1 机械开挖路堑岩土分类表
项目 类 别 细料土 黏土、粉质黏土、塑性指数不大于 3 的粉土 漂石土、块石土、卵石土、圆砾土、角砾土 粗粒土 风化岩 强风化 全风化 1、 结构和构造层理不甚清晰,矿物成分已显著变化,组织结构已大部分破坏。 2、 岩体被节理,裂隙分割成碎石(2~20 ㎝),碎石用手 可折断。 3、 用镐可以挖掘,手摇钻不易钻进。 1、 组织结构已基本或大部分破坏,但尚可辨认。 2、 有微弱的残余结构强度。 3、 用镐挖,易挖掘,干钻可钻进。 4.2.2 作业内容 主要作业内容:1.施工准备,2.测量放线,3.堑顶截、排水,4.路堑开挖,5.路堑弃土,6.边坡整修,7.砌筑侧沟,8.基面修整。 4.2.3 质量标准及验收方法
1. 路堑开挖高程、中线至路肩边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差及检验标准见表 4.2.3-1。
表 4.2.3-1 路堑基床顶面路肩高程、中线至路肩边缘距离、宽度、
横坡、平整度允许偏差及检验 序号 1 2 项 目 允许偏差 ±30mm ±30mm 检验数量 每 100 米每侧检查 3 点 每 100 米每侧检查 3 点 检验方法 全站仪、水准仪 全站仪、水准仪 全站仪、尺量 中线高程 路肩高程 中线至路肩边缘距离 3 +50,0mm 不小于设计值 ±0.5% <15 mm 每 100 米每侧检查 3 断面 每 100 米每侧检查 3 断面 4 5 6 宽度 横坡 平整度 尺量 每 100 米等间距检查 5 断面 坡度尺/水准测量 每 100 米等间距抽验 10 次 用 2.5m 的靠尺量
2. 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
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现象。开挖边坡质量检验见表 4.2.3-2.。
表 4.2.3-2 边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台施工允许偏差及检验方法 序号 1 2 3 4 项 目 允许偏差 ±100mm ±100mm ±50mm 检验数量 检验方法 变坡点位置 平台位置 平台宽度 边坡坡率 沿线路纵向每 100 米单 侧边坡各抽样检验 6 点 全站仪、水准仪或尺量 尺量 坡度尺量测计算 目测 不陡于施工 每 50m 每侧检查 8 点, 图坡率 上、下各 4 点 排水顺畅无 5 侧沟排水坡度 每条沟全检查 积水 4.2.4 工艺流程图 机械开挖路堑施工工艺流程见图 4.2.4。
清理场地
施工放线
分层开挖
压实基底 检验基底 Y
N 换填 刷坡验收
路堑验收
防护施工
图 4.2.4 机械开挖路堑施工工艺流程图
4.2.5 工序步骤及质量控制说明
一、施工准备
1. 审核图纸,充分了解设计意图,核对地形、地貌和施工断面。对弃土堆置地点进行核查。
2. 施工前对施工范围内的水文地质、建筑物、障碍物及池塘、坑穴等进行调查;对阻碍施工的建(构)筑物、地下有关的管线、树木、坟墓等要取得详细资料,并安排拆除或搬迁。
3. 搞好三通一平,搭建临时设施,对施工机械进入现场所经过的道路要事先勘查,做好必要的加宽、加固工作。
4. 路堑作业面运输道路一般应布置重车下坡,以利车辆的运行和路堑开挖时渗水和雨水的排出。
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5. 机械进场应进行试运行并检查验收。
6. 路堑开挖可按地形、土质状况、断面形状、路堑长度、施工季节和环境保护要求,
并结合土方调配选用适当方式开挖,编制施工组织设计、施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书。
二、测量放线
在施工前,必须按施工图要求测量放线,对线路控制桩和路基中线、高程控制桩均应测设护桩并做好记录,测量误差必须符合现行测量规范的有关规定,测量工作必须贯彻复核制。
三、堑顶截、排水沟施工
1. 路堑开挖前应首先做好堑顶截水沟、天沟,路堑开挖过程要始终保证排水畅通。 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有渗流时,应根据渗流的位置及流量大小设置排水设施,降低地下水位或将地下水引出。
四、路堑开挖
1. 机械开挖路堑宜采用如下方式:
(1)平缓横坡上的一般路堑宜全断面开挖适,用挖装、车运机具施工。(2)深路堑宜分层开挖,用挖装、车运机具施工。
(3) 土质路堑宜逐层顺坡开挖,用铲运、推土机械施工。
(4) 傍山路堑边坡较高时,宜分级纵向台阶开挖;路堑较长时,可分段开挖。对边坡较
高的软弱、松散岩质路堑,宜采用分级开挖,并与分级分段支挡、分级分段防护和坡脚预加固措施相结合。
(5) 高边坡路堑宜分层开挖,每层高度约 5m,不大于 8m,每层分段开挖,逐段完成挡
护施工。
(6) 路堑施工中,每开挖面应设置坡度不小于 4﹪的横向排水坡和纵向排水沟。2.一般地段路堑机械开挖作业
(1)推土机开挖路堑施工作业,常用路堑两端出土纵向开挖法、傍山坡挖堑填堤法。(2)铲运机开挖路堑施工作业,常用连续铲运法、横向出土法。
(3)挖装、车运作业,采用挖掘机或装载机装车,自卸汽车运输作业。3.特殊土质路堑开挖作业
(1)膨胀岩(土)路堑还应符合下列规定:
①膨胀岩(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。
②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。 ③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。
④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。(2)黄土路堑还应符合下列规定:
①黄土路堑宜在旱季施工,确需在雨季施工时,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。
②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。
③灌浆施工时应有符合环保要求的废浆隔离与回收设施。
④降雨量大的地区应及早做好边坡防护和冲刷防护。
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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。
六、边坡整修
⒈正确测出路堑边坡位置,经常检查边坡开挖坡度,纠正偏差。 ⒉坡面应平顺,无明显的局部高低差及浮石、渣堆、杂物等。 ⒊边坡上出现的坑、凹槽应嵌补平整。
⒋平台应有向路基侧沟排水的坡度。
⒌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,待做护坡时再刷坡到位。
七、基面修整
⒈路堑施工接近堑底时,应鉴别核对土质,按施工图断面测量放样,开挖修整。当其面土质不能满足基床要求进,应按设计采取压实或换填、土质改良、排水封闭等措施。
⒉填补凹坑应采用与路基面种类相同的填料并予压实。八、质量控制要点 1. 人工清表后,应准确无误放样出开挖线,宜每 10m 打设边桩并洒贯通白灰线。开挖每一循环要对边坡坡率、高程、边坡位置进行检测。
2. 开挖前应结合地形做好防排水措施,完善排水系统,地表水和地下水应及时引排, 路堑表面应设置排水坡防止路床受水浸泡。
3. 路基刷坡宜用刷坡机械进行刷坡,机械刷坡时应根据路肩线用坡度尺控制坡度。人工刷坡时应采取挂方格网控制边坡平整度和坡度,方格网桩距不宜大于 10m。边坡较高时应自上而下分级、逐层顺坡开挖;路堑较长时,可适当开设马口;对边坡较高的软弱、松散岩质路堑,宜采用分级开挖、分级支挡、分级防护的坡脚预加固措施。 4.2.6 施工机械及工艺装备
一、施工机械的选定
1. 分层顺坡开挖,路堑长度较短,一般不超过 70m,开挖深度不大于 3m,坡面较陡时, 宜采用推土机作业。
2. 分层纵向开挖,路堑长度较长,一般超过 70m 时,宜使用铲运机作业。 3. 全断面或台阶开挖,宜用挖掘机挖装、自卸汽车运输出土方法施工。
4. 机具组合配套,结合分层开挖、分段开挖、分段分层开挖方式及土质软硬等情况,
可分别选用推土机、铲运机、挖掘机、装载机、自卸汽车等土方专用机械及辅助机械的组合配套。
二、机械设备配备见表 4.2.6。
表 4.2.6 主要施工机械设备 序号 1 2 3 4 5 名称 推土机 挖掘机 自卸汽车 装载机 拖式铲运机 额定功率或容量 最大牵引力>180kN 斗容量>0.8m³ 载重量>5t 斗容量>1.0m³ 功率>140kW 注:投入数量根据以上数据按工作量的大小而增减。
4.2.7 作业组织
路堑开挖每个作业面主要作业人员见表 4.2.7 。
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表 4.2.7 路堑开挖主要作业人员表 序号 1 2 3 4 5 6 7 工种 施工员 技术员 机械操作人员 机械检修人员 后勤人员 杂工 合计 人数(人) 1 3 6 1 2 4 17 备注 负责施工现场安排和现场指挥 施工放样和质量检查 操作对应各种的施工机械 负责机械检修 提供油料及后勤保障 负责清理现场配合机械作业 4.2.8 材料消耗 机械开挖作业主要材料消耗为油料和少量辅助材料,具体应根据现场路堑土质情况和所用设备计算。 4.2.9 生产效率
一、单机作业效率
1. 推土机:运距 50m 每台班 300~500 m³。 2.铲运机:运距 400m 每台班 400~800 m³。 3.挖掘机:每台班 800~1500 m³。 4.装载机:每台班 480~800 m³。
5.自卸汽车:运距 1km 每台班 190~280 m³。二、综合生产效率 综合生产效率与采用施工机械组合、土质情况及弃土距离等因素有关,采取两班制机械化路堑开挖作业,每个作业面日产量为 2000~2500 m³。 4.2.10 安全生产及环境保护
一、安全生产
1. 路堑开挖应自上而下进行、严禁掏底开挖。
2. 分层开挖时,作业面应相互错开,严禁重叠作业。
3. 在路堑内高斜坡、冻胀泥泞地段作业,应采取相应的安全技术措施。 4. 弃土时不应影响路堑边坡和弃土堆的稳定。
5. 路堑边坡上的危岩、孤岩、滑坡等土体或倾向挖方一侧易引起滑移的岩(土)体, 应及时清除并采取相应措施。
6. 在滑坡地段挖方时,应详细了解地质资料,制定施工方案,明确开挖的方法、顺序
和措施,防止滑坡发生。
7. 土质路堑边坡加固应遵照施工图要求,施工一段加固一段。二、环境保护
1. 路堑开挖区应保持既有道路和浇灌溉排水系统通畅,临时道路排水设施宜与永久性设施相结合并与原系统设施相适应。
2. 排出的水不得损害路基及附近建筑物地基、道路和农田,并不得引起淤积和冲刷。 3. 严禁在岩溶漏斗、暗河口、泥石流上游及贴近桥墩、台弃土。
4. 沿河岩或傍山路堑的弃土,不得弃入河道、挤压桥孔或涵洞口、改变水流方向和加剧对河岸的冲刷。
5. 严禁向江、河、湖泊、沟渠弃碴、也不宜向江、河、海的岸滩地堆弃土、弃碴。 6. 对弃土场应按照施工图设置挡土墙,先挡后弃,并及时完成边坡坡防护工程。
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