粘土换填作业指导书

1、南水北调中线一期工程总干渠黄河北羑河北段（中线建管局直管和代建项目）鹤壁段施工标(合同编号：NHB-工程-03/2009-004)粘土换填施工作业指导书编 制： 审 核： 批 准： 中国水利水电第十二工程局有限公司南水北调中线干线鹤壁段标施工局2012年2月12日目 录1、概况11.1、工程概况11.2、主要工程量11.3、工程地质条件21.4、编制依据22、施工流程23、施工作业措施33.1保护层开挖33.2渠坡开挖后防护措施43.3填筑前地下水的降排措施43.4渠坡砂垫层铺设43.5土工布敷设53.6粘性土土料开采及翻晒53.7填筑施工63.8碾压施工63.9碾压面保护64、质量控制措施6

2、5、安全措施75.1安全保证措施75.2安全文明施工保证措施86、资源配置87、施工计划98、雨季施工控制措施108.1雨季防护措施108.2汛期施工保护措施101、概况1.1、工程概况本作业指导书知道本标段所有粘土换填施工作业。鹤壁段第三施工标段，设计桩号为169+600175+432.8，渠段长度5.8328km 。本标段粘土换填分布情况：淇河南段(169+600169+778)：为粘性土换填，换填深度5.6m；自来水管道段(1 70+800171+160)：下部(渠底及渠底以上3.0m内)为水泥土换填，以上部分为粘性土换填，渠底扩大换填断面；大盖族沟段(172+896173+921)：下

3、部(渠底及渠底以上3.0m内)为水泥土换填，以上部分为粘性土换填，渠底部分扩大换填断面；冯岗沟段(173+921174+314)：下部(渠底及渠底以上3.0m内)为水泥土换填，以上部分为粘性土换填；侯小屯段(174+314174+904)：下部(渠底及渠底以上3.0m内)为水泥土换填，以上部分为粘性土换填；侯小屯段(174+904175+324.8)：下部(渠底及渠底以上3.0m内)为水泥土换填，以上部分为粘性土换填；1.2、主要工程量本标段共粘土换填方量约12.8万m3渠道换填工程量见表。渠道换填工程量表序号渠 段渠道长(m)换填工程量(万m3)备 注粘性土水泥土1169+600169+77

4、81788.82170+800171+1603601.522.833172+896173+92110254.859.074173+921174+3143931.641.35174+314174+9045902.531.966174+904175+432.8528.82.261.737合计3374.812.822.821.3、工程地质条件桩号169+600172+980为上粘性土为主，下膨胀泥岩双层结构段（淇河段），以挖方为主，一般挖深917m，最大挖深约19m。组成渠坡岩性上部为黄土状中粉质壤土（alplQ2 3）和重粉质壤土（alplQ2），局部为卵石透镜体；中下部主要为卵石（glQ1）和上

5、第三系泥灰岩、粘土岩、砂砾岩（N1L）。渠底板主要位于上第三系泥灰岩、粘土岩、砂岩（N1L）和卵石（glQ1）中。勘探期间地下水位一般高于渠底板23m或在渠底板附近。桩号172+980175+432.8为软弱厚层膨胀泥岩层状结构段（王老屯段），以挖方为主，挖深一般1117m，最大挖深22m左右。渠坡岩性主要由上第三系泥灰岩、粘土岩（N1h）组成，渠底板亦位于该层中。1.4、编制依据1、建筑边坡工程技术规范GB 5033020022、南水北调中线仪器工程总干渠渠道膨胀岩处理施工技术要求(NSBD-ZXJ-2-01、02)3、南水北调中线仪器工程总干渠渠道膨胀岩处理施工工法(NSBD-ZXJ-4-

6、01)4、南水北调中线仪器工程总干渠渠道膨胀岩处理施工监理实施细则(NSBD-ZXJ-4-02)5、南水北调中线一期工程总干渠（中线建管局直管和代建项目）黄河北羑河北鹤壁段施工标施工图纸6、南水北调中线一期工程总干渠（中线建管局直管和代建项目）黄河北羑河北鹤壁段施工标招标文件(合同编号：NHB-工程-03/2009-004)。7、中国水利水电第十二工程局有限公司南水北调中线一期工程总干渠（中线建管局直管和代建项目）黄河北羑河北鹤壁段施工标施工组织设计。2、施工流程渠道换填施工按如下程序进行施工：地下水降水清基排水设施(砂垫层)施工渠坡土工布敷设渠底粘土填筑渠坡粘性土填筑。土方换填施工工艺流程见

7、流程图土方换填施工工艺流程图3、施工作业措施3.1保护层开挖测量放线根据施工控制网引测开挖上口线和下口线，并每隔十米钉木橛，沿线撒石灰线给予标示。由技术人员现场指导开挖，按设计要求控制好边线和边坡。同时在渠道渐变位置加密测量控制点。保护层开挖根据测量放样的木桩，用挖掘机在坡面上每隔10m开挖出样槽。保护层厚度只有40cm50cm，泥灰岩成岩较硬，拟采用机械破碎。从左、右一级马道开始，采用破碎锤破碎，破碎完毕后，采用挖掘机将破碎的石渣翻至渠底，再用挖掘机装车运至弃渣场，运至渣场的石料随时用推土机进行摊铺平整，以不影响后续弃渣。开挖时距离设计建基面还需要预留510cm的薄土层，目的是为了避免产生超

8、挖。预留的薄土层开挖前，将挖掘机斗齿前焊接一块厚约20mm的钢板作为“刮板”，长度与挖机斗同宽，宽度约为15cm，前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于渠道轴线，沿坡长自上而下将预留的薄土层刮除。开挖验收换填层建基面验收要分为两个阶段：第一阶段，建基面开挖完成后保护层开挖前进行验收；第二阶段，是在保护层开挖完成后，进行填筑之前再次进行建基面验收。3.2渠坡开挖后防护措施 膨胀岩渠道施工时，当渠道挖除上部覆盖、渠坡暴露在空气中以后，膨胀岩体具有迅速风化、吸水膨胀和湿化崩解等特点，为了防止上述现象发生，应当及时进行坡面及基面的防护，且坡顶的防护范围较坡脚的防护范围应适当加大。开挖好的边坡采用土工膜进行防护

9、，既防雨水，也防土体失水干裂。防雨布应水平横向搭接，上层布压下层布，搭接宽度不小于0.5m，防雨布上下坡脚应与上下排水沟边沿搭接压牢，坡面搭接处应采用土袋压牢。防雨布铺设时要做到全面覆盖不留死角。且尽量平整，避免雨水的积聚产生渗漏。严防雨淋、风吹日晒产生龟裂、雨水浸滑坡等现象的发生。在开挖过程中，要及时收集天气情报，预备足够的防雨布，及时覆盖路口、开挖区路腿及坡面，防止雨雪侵蚀，同时，也要避免坡面在阳光下的暴晒。若膨胀岩体不慎被雨水浸泡、或失水干裂等，应将其挖除，不得欠挖、补坡、人工局部填平坑洼等。在开挖施工过程中，大型挖掘和碾压或吊装的重型设备不得在上一级马道和坡顶上行驶。同时，马道上和坡顶

10、附近尽量避免堆放渣土和有关施工材料。如需堆放，须经过复核满足安全要求方可实施。在建基面形成后，视天气情况进行洒水保湿处理，尽量利用花洒进行洒水施工，以保证洒水的均匀性。洒水量与洒水频率，视天气情况而定，以建基面含水量保持在天然含水量左右为控制标准，以保证建基面土体不会因为失水发生干缩变形而改变其强度。在建基面形成后，虽然进行防雨、防晒、洒水保湿等保护措施，但考虑到施工过程影响因素较多，在采取以上保护措施的前提下，应迅速进行后续的换填施工、混凝土衬砌施工。3.3填筑前地下水的降排措施渠道开挖后地下水降排就是采取，在渠底两侧挖设排水沟用碎石做盲沟，并设置集水井，渠底有渗水点的地方挖横向排水支沟，并

11、填碎石，使排水支沟与两侧排盲沟相连，把地下水导入集水井集中抽排（详见淇河南地下水降排试验方案（2011年）第147号）。3.4渠坡砂垫层铺设待渠坡保护层开挖完成后，请测量队对开挖坡面进行测量校核。校核结果合格并通过监理工程师现场基础面验收后，方可准备对渠坡进行砂垫层铺设工作。所使用的粗砂采用人工砂，其细度模数不小于4.0，其石粉含量不大于5%，对含泥、石粉含量超标的人工砂，应采取清水冲洗。人工砂应进行取样试验，并进行颗分试验，其曲率半径和不均匀系数满足设计要求。砂垫层铺设应采用人工铺设，摊铺完成后，用括板进行括平，其平整度不大于2.0cm(2.0m靠尺检查)。待粗砂垫层铺设完成后，经监理工程师

12、验收合格，若未能尽快进行土工膜敷设施工，需对坡面进行覆盖保护。3.5土工布敷设渠坡垫层粗砂铺设完成，待现场监理验收完成后，方可准备敷设渠坡土工布。 土工布所用规格采用400g/m2， 6m50m的聚酯长丝针刺土工布，敷设从渠底角开始敷设，长度方向沿渠道轴线方向铺设； 土工布人工进行敷设，由机械运送至现场需敷设部位，人工进行展开敷设，铺设过程中不得土工布进行破坏，不合格品不得使用； 土工布每幅之间搭接不小于50cm，采用上部膜压下部膜的方法； 待粗砂铺设高度1.5m，准备铺设土工布，超出粗砂位置的土工布，待粘土填筑至该高程时翻至碾压后的粘土面上，准备下次粗砂铺设。3.6粘性土土料开采及翻晒1.粘

13、性土开采(1)粘性土料经取样试验合格的料场；(2)土料开采前，先测定土体含水量，含水量控制在最优含水量-2%+3%内，方可开采上料填筑；(3)渠道开挖料，采用直接开挖、运输、上料，采用分层开挖的方法；如地下水位较高时，应采取降水措施，确保地下水位控制在开挖土方以下。(4)对于堆存料，采用立面开采的方法，对上、下层不同含水量的充分混合，保持含水量均匀。2.含水量控制(1)做好料场排水措施，减少雨水入渗量，降低土体含水量；(2)开采的土方含水量偏大时，应采取翻晒措施，含水量达到控制要求后方可上料填筑；具体的翻晒方法主要为：把料场土缘进行平整，采用农村耕地用旋耕机进行破土翻晒；待一层土料翻晒达到含水

14、量要求时，用装载机进行集料，把合格土料进行集中堆放，再对下层土进行旋耕翻晒；(3)对土内量偏小的土方，应采取加水拌的方法，确保含水量满足要求，具体措施如下：1)根据土内量与最优含水量的差值，计算每方土的加水量；2)加水采用边拌边洒水，土料采用装载机翻拌，洒水要均匀；3)土料加水翻拌后，应集中闷料，使土内含水量均匀。闷料时，外面覆盖防雨布，防止水份损失和防雨。闷料时间不少于24小时。4)上料填筑前，再次测定含水量，满足要求后即可上料填筑。3.7填筑施工（1）测量放样严格按照施工图放样，作好边桩，控制铺土厚度。（2）铺料采用装载机装车，自卸车把合格粘土运至填筑区，采用“进占法”沿渠道轴线方向铺土，

15、推土机辅以人工平料，松土分层铺设厚度35cm，铺土表面平整5cm。同一填筑层的分区接，防止大块径料集中，采用人工处理：挖除大块径料，补填细料。渠坡填筑时，由于受填筑宽度限制，汽车不能正常上料铺设，在填筑段内采用倒车卸料。为保证土方边缘压实度，水平超宽铺料30cm。控制方法：采用测量控制桩控制，拉线检测。3.8碾压施工粘性土碾压采用18t振动凸块碾，沿渠道轴线方向采用进、退错距法碾压，共碾压8遍(进、退为两遍)，压轮搭接宽度不小于轮宽的1/10(不小于20cm)。施工碾压技术参数以碾压试验报告为准。碾压完成后，对所碾压层进行取样检测，合格后进行下层填筑。3.9碾压面保护对当天已碾压完成的换填面，

16、若不能及时进行下次填筑，对该层进行临时覆盖保护。对碾压面采用低规格土工布进行覆盖，采取上部膜压下部膜的方法，相邻块的大姐不小于1.0m,用土袋压盖，要做到全面覆盖不留死角。主要是防止雨雪冲刷，破坏碾压面。4、质量控制措施1、成立专门的质检、质监及试验机构，专职负责施工过程中的质量控制工作。2、充分细化、优化施工作业指导书，且形成逐级交底制度，是质量控制形成全员控制的局面。3、为切实抓好开挖料的控制，对重点部位、大方量开挖等进行专题设计，形成开挖作业指导书，同时严格按要求施工。4、严格按国家相关规程、规范、及监理、设计、业主的要求施工和控制。5、在开工前，根据设计及规范要求编制详细的施工作业指导

17、书，报监理工程师批准后实施，在施工中如发现问题应随时修正。加强施工质量管理，工序质量控制，执行质量三检制，专人检查，责任到人。6、对于建基面采用预留保护层开挖。7、严格施工测量复核制度，避免测量出错，测量人员认真负责，精心操作，满足精度要求，保证测量误差在规范允许范围内。8、配齐为鉴定、测试本工程所用材料的性质、力学指标和工程质量所必须的仪器、设备、劳力、材料和试验样品，使工程质量随时处在可控状态，严格把好质量关。9、定期对开挖断面进行检查、复核，发现问题及时进行处理，并查找原因，严禁再次出现相同的问题。10、严格按国家相关的规程、规范、及监理、设计、业主的要求对开挖断面进行验收，并做好相对应

18、的验收资料。11、每层填土完成碾压后，宜在4小时内完成质量检测，在68小时内完成上土覆盖。如果不能及时跟进的，要对填筑面和建基面做好防雨和保湿等施工期的保护措施，并防止大型施工设备在其上行驶。12、填筑时采用进占法施工，由于换填的厚度小，填土时运输车辆在同一工作面反复碾压，造成土料剪切破坏及弹簧土。为减少运输车辆对填筑面的反复碾压，必要时可适当采用推土机推送。5、安全措施5.1安全保证措施1、针对高强度的土方挖运等施工特点，必须科学、合理地组织施工，制定严格的施工管理制度，高度重视开挖与出碴的协调管理。2、充分考虑到土方覆盖层深基坑中可能存在的有害气体, 在开挖过程中，加强监测，发现问题及时通

19、知监理，并立即采取有效措施，确保工程和施工人员安全。3、制定严格的施工管理制度，高度重视开挖与出渣的协调管理。严禁上下层在安全距离不足的情况下进行同时出渣和钻孔，出渣运输在道路沿线设置醒目的安全警示标志牌，并设安全专管岗，实行装挖及车辆运输的协调管理。4、在整个施工期间，保持现有公路的畅通，配备专门出渣机械，随时进行路面清障。同时，在与公路交叉位置派施工维护安全员，指挥车辆、协调行人通过，以确保施工作业期间的安全。5、挖掘机、推土机等重机及汽车驾驶员必须持证上岗，严禁穿拖鞋、赤脚、酒后驾驶，挖掘机运转时，禁止任何人上下车，在运转范围内不得通行停留。6、车辆在工地内部限速行驶，自卸车不得超过30

20、公里/小时，装载机、工程车不得超过20公里/小时，同类型车辆不得超越，争道抢行，自卸车在倒料作业时，派专人指挥，严禁边落顶杆边起步。5.2安全文明施工保证措施1、建立专职的安全管理机构，制订严格的施工安全制度。2、组织对全体施工人员的安全教育，在全体施工人员中树立“安全第一”的思想。3、组织全体施工人员进行安全培训，机手熟悉各自机械的安全操作方法，各工种必须遵守各自的安全生产守则。4、配套好安全防护设施、装备，在重要安全装置处悬挂安全警示牌、安全操作规程，发放安全带、安全帽等。5、安全管理小组、专职安全员时刻对生产监控，发现问题及时纠正。6、积极开展安全生产劳动竞赛，对表现突出的班组和个人给予

21、表彰和奖励，违反安全生产的班组和个人，予以严厉的处分和处罚。7、挂牌施工，工作面均设立醒目的安全标志。8、工作完成后，做到工完、料尽、场地清。9、施工道路的场地清理面，如表土、草皮、树木和垃圾等运到指定地点废弃，避免妨碍施工及环境。10、遵守环境保护的法律、法规和规章，做好施工区的环境保护工作。11、编制施工区环境保护措施。12、保护施工区的环境卫生，设置临时卫生措施，保障工人的劳动卫生条件。6、资源配置施工机械配置表序号机械设备名称型号规格数量备注1挖掘机CAT320、现代3358台2推土机TY1602台3装载机ZL-503台4自卸汽车20t20台5自行式振动碾20T1台6振动凸块碾18t2台7手扶夯土机2台施工劳动力配置表序号工种人数备注1试验人员32管理人员63重机驾驶员20挖机、推土机、装载机、振动碾4汽车司机员405测量工56管路工67普工40清基、砂垫和平土7、施工计划1. 175+100175+432.8段：换填完成时间2012年3月10日。主要影响因素：侯小