多年冻土路基施工方案知识讲解

1、省道 201 线室韦至阿木古郞公路室韦至拉布大林一级公路第 04 合同段多年冻土路基施工专项方案中国中铁航空港建设集团有限公司省道201 线室韦至拉布大林公路项目土建工程第 04 合同段项目经理部2013 年 5 月 25 日目录第一章 工程概况 . 31.1 工程概况 31.2 施工组织机构 31.3 计划工期： 41.4 计划投入机械设备： 4第二章 多年冻土路基施工方法及施工工艺 42.1 冻土施工具体处理方法 42.2 冻土施工 52.3 工艺特点 72.4 施工工艺 72.5 施工流程 82.6 操作要点 82.7 质量要求及控制要点 9第三章 施工安全及环保注意事项 103.1 施

2、工安全措施 103.2 环境保护和水土保持措施 143.3 施工环境保护、水土保持措施 14多年冻土路基施工专项方案第一章 工程概况1.1 工程概况本项目沿线岛状多年冻土发育于低洼地、地表积水、塔头草生长茂盛、 草炭和泥炭发育的沼泽化湿地当中。冻土的天然上限浅，一般在 0.8-2.3 米，天然上限最大为 2.5 米，冻土厚度较小，一般为 1.5-3.0 米，最大厚 度约为 5.9 米。冻土总含水量高，一般为 35-65%。多年冻土的构造多为层 状或整体构造的富冰冻土、饱冰冻土、多冰冻土。本路段多年冻土的地温 较高，处于退化阶段，极不稳定。多年冻土的处理原则：根据区内多年冻土的构造特征、平面分布

3、状况 及所处的环境条件，为保证多年冻土地区路基的稳定和可靠性，针对不同 的多年冻土工程地质条件，结合已有的多年冻土区公路建设工程经验和研 究成果，处理时尽可能优先采用挖除换填处理方法，对于多年冻土埋藏较 深、厚度较大的路段采取“保护冻土、控制融化速率”的设计原则。结合 本项目多年冻土的特征，对于多年冻土埋藏较深、厚度较大的路段通过计 算确定各多年冻土路段的下临界高度 hL及上临界高度hu,采用相应的特殊 设计措施。1.2 施工组织机构本段落由路基施工一队负责施工，测量组负责施工放样。具体施工组 织机构如下：组长：张慧东、聂向虎副组长：白文豹、冯海城技术负责人韩海波工程负责人李敏涛测量负责人宋云

4、虎安全负责人姜晋东、刘贵学试验负责人田宇1.3计划工期：2013年6月15日 2013年10月30日1.4计划投入机械设备：挖掘机2台，翻斗车8辆，装载机1台，推土机1台，压路机1台， 冲击压路机1台。第二章多年冻土路基施工方法及施工工艺2.1冻土施工具体处理方法1） 破坏冻土挖除换填的施工方法：对冻土下限深度小于5.0米的多年 冻土，设计采取挖除换填砂砾的处治措施。 挖除软弱土后基底先采用100cm 厚毛石填筑，在换填毛石顶面采用冲击碾压补强压实。冲压密实后的毛石 层顶面再采用砂砾分层填筑压实。换填压实至原地表后，铺设一层土工格栅。土工格栅采用双向拉伸土工格栅，设计抗拉强度50KN/m极限延

5、伸率W 5%幅宽大于2.0米，其搭接宽度不小于20厘米。2）保护冻土的施工方法：对于多年冻土埋藏较深、下限深度大于 5米 的富冰、饱冰多年冻土路段，采取“保护冻土、控制融化速率”的设计原则，考虑多年冻土特征、路基不同的水文与地质条件等影响因素，采取相 应的处治措施。路基填土咼度2.6m的路段，路基地表为砾质土、粉质粘 土等工程地质条件相对较好的土层时，设置填石气冷路基，即基底清表后 依次填筑30cm砂砾垫层、100cm毛石、透水土工布、土工格栅及20cm砂砾 过渡层，各层碾压密实。多年冻土路基处所采用的毛石应为未风化坚硬岩 石，强度不低于30MPa形状大致方正，顶面及底面应大致平行，最短边尺

6、寸不宜小于 15cm。2.2 冻土施工 虽然多年冻土地区公路路基施工工艺与其它路基施工工艺大致相同， 但工艺流程中的具体细节则必须与多年冻土路基施工相适应。因此，在施 工细则方面多年冻土路基施工有着其自身的特点，具体体现在：1）施工准备阶段除正常进行各项技术准备和施工准备外，还应着重、详细地调查沿线 的多年冻土分布、类型、性质及特征、多年冻土的上下限、冰层上限、地 面水、地下水及有无冰椎、冰丘、厚层地下冰、冻土沼泽等不良地质路基 地段情况，并根据不同地段的地质情况，制定相应的施工方案。2）基底处理 必须与相应路段的施工方案相适应，对于路堤填咼大于最小临界咼度的路基，采取保护冻土施工方案，基底植

7、被严禁破坏，对于路基填咼小于 最小临界咼度或浅挖段的路基，根据基底季节融化层和冻土的性质，开挖 至一定深度并将底部压实（需要时可预融一段时间） ，以备换填。施工过程 中发现地质条件与设计不符时，应及时与设计单位沟通，制定合理的设计 和施工方案。3）路基填筑 路基施工前应做试验段，以确定土的松铺系数，路基填筑采取挂线法施工，以控制路基宽度、厚度、路拱等。对于多年冻土地段的第一层路基 填筑必须采用端部卸土的方法（滚填）填筑，汽车、拖拉机等带轮子的设 备在前面尚未铺设足够的填料以及支持物以前，禁止进出，第一层路堤的 填筑厚度应适当加厚（一般为 0.50.8m）,使路基在运土车辆行驶时不软 弹。其它各

8、层填筑按纵向法施工。4)摊铺整平 用推土机将土石方摊铺开并大致整平，细粒土用平地机进行精平，粗 粒土、巨粒土用人工配合推土机进行精平。5) 碾压夯实 路基土方整平后，测定土的含水量，当土的含水量达到最佳含水量 +2% 时，方可进行碾压，否则应进行晾晒或洒水。碾压时，先用 12t 的振动式 压路机静压两遍，再从弱振到强振碾压68遍，使路基碾压密实。路基石 方用激振力50t以上的振动式压路机碾压 68遍，使路基达到稳定，无 轮迹。6) 检查签证 路基碾压完毕后，应对路基碾压密实度进行自检，自检不合格应进行 补压，路基局部的软弹、翻浆应进行处理，自检合格后方可向监理工程师 报检。经监理工程师检查签证

9、后，方可进行下一层路基填筑。7) 路拱整修路基施工过程中应形成路拱，路拱坡度一般为 2%，雨季为 3% 4%，路 基达到设计标高后，应使路拱达到设计要求。8) 整坡护坡 路基填筑成型后，应对路基边坡进行整形(高填方路段应随填随整) ，边坡整形采用挖掘机和人工配合的方式进行，边坡整形时，应严格控制路 基边坡的坡度和顺直度。路基边坡的防护、加固均应满足保温层的要求， 并严格按照施工规范和设计文件施工。9) 取土 尽量采用集中取土场。富冰冻土、饱冰冻土及含土冰层路段确需就近 解决部分土源时，应在路基坡脚 10m 以外取土；位于倾斜地形上的路基， 取土坑应设在路堤上侧上坡，取土坑与路基坡脚间天然护道宽

10、度不小于 20m路基两侧取土坑的最大深度不得超过天然上限的 80%宽度不宜超过 20m坑底应有坡度，有出口，水能及时排出。取土完毕后应将取土时挖出的草皮回填，填入坑中靠路基一侧并大致铺平，使其形成完整坡面。春季， 在解冻天气到来之前， 需将取土坑和挖方段落上的积雪和青苔植被清除 （堆 放在一起），以加快土壤融化。10） 填料 普通路段路基基底填料应选用保温隔水性能好的细粒土，上部（厚度 不小于60cm需用粗粒土。对于换填路段的换填料应选用砂性土和砾石土 等渗水土或当地非膨胀土。对于路旁有积水的路段，路基底部应选用石方 进行填筑。采用粘性土或透水性不良的土壤填筑路堤时，要控制土的湿度， 碾压时含

11、水量不超过最佳含水量 +2%，不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草 根的湿土填筑。11） 排水 多年冻土的排水应尽量远离路基坡脚，并力求排水畅通，不得在路基 边坡附近形成积水洼地，更不能在边坡积水，以免引起路基多年冻土的融 化，影响路基稳定。施工的临时性排水与永久性排水相结合，使排水系统 始终保持畅通。对于路基坡脚无法与排水沟连同时，施工时用路基填料将 积水坑回填， 把积水挤至路基坡脚 5m 以外。地下水发育地段，路基边沟均 应有防渗措施。路堑坡顶修挡水埝时，挡水埝与坡顶距离不应小于 6m。 对 于处于不良地质地段的路基，应详细调查分析不良地质产生的原因，制定 相应的处理方案，彻底根除不良地质对路

12、基的危害。2.3 工艺特点1）多年冻土地区必须全部实现机械化施工，全线分区段平行作业，区 段内流水作业，提高工程进度；2）通过对关键技术的控制，可保证工程质量；3）实现多年冻土地区路基施工规范化、标准化，机械组织合理，通过 分段平行作业，段内流水作业，提高工作效率、保证施工质量。2.4 施工工艺 多年冻土地区路基施工作业应按标准化、程序化进行，路基填筑过程 分为三个阶段、五个区段、八个流程。此文档仅供学习和交流图1多年冻土地区路基施工工艺流程图三个阶段：准备阶段、施工阶段、竣工阶段五个区段：填土区、晾晒区、平整区、 碾压区、检验区。2.5施工流程多年冻土地区路基施工工艺流程见(图1)°

13、;2.6操作要点1)关键技术方案关键技术方案主要有：保护多年冻土施 工方案；破坏多年冻土方案。(1) 保护多年冻土施工方案所谓保护多年冻土施工方案，就是要有 效的采取综合保温措施并使路堤填高大于 最小临界高度，使成型后的路基基底人为上 限控制在一定深度内，保护路基下多年冻土不融化，以确保路基稳定。具 体内容如下：(2) 在融化季节进行施工，施工中采取快速分修的施工方法，全线分 区段平行作业，区段内流水作业，这样既保证了工程进度，又避免了因冻 层暴露太久、多年冻土上限下降而引起的路基沉陷破坏。(3) 路基底面上和整个公路用地范围内从路基中心算起50100m范 围内保持青苔植被不破坏，其作用是隔热

14、、保护冻土和减弱地表水的下渗。(4) 路基第一层填方作业时，采用端部卸土的方法进行填筑(滚填)， 汽车、拖拉机等带轮子的设备在前面尚未铺设足够的填料以及支持它以前， 禁止在坡道上进出。(5) 砂砾最宜用作路基填料，当路堤高度较小时可在路堤下部先填一部分细颗粒土，厚度一般不小于 1.0m。采用粘性土或透水性不良的土壤填 筑路堤时，要控制土的湿度，碾压时含水量不超过最佳含水量 +2%不得用 冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑（6）多年冻土的排水应尽量远离路基坡脚，并力求排水畅通，不得在 路基边坡附近形成积水洼地，更不能在边坡积水，以免引起路基多年冻土 的融化，影响路基稳定。为此，施工中采用的排

15、水沟多为宽浅形式，以减 少对多年冻土的热干扰；施工的临时性排水与永久性排水相结合，使排水 系统始终保持畅通；对于路基坡脚无法与排水沟连通时， 施工时用路基填 料将积水坑回填，把积水挤至路基坡脚 5m 以外。此外，为了排除地下水， 施工中还采取了加深边沟、设置渗沟等方法将水排除至路基外。2）破坏多年冻土方案 所谓破坏多年冻土方案，就是在路基建成后允许路基下地基中的多年 冻土全部或部分融化，或在筑路时预先使路基下的多年冻土融化，从而使 路基施工按非多年冻土进行施工。在岛状多年冻土的外边缘，多年冻土层 厚度很薄，且公路路基与岛状多年冻土外边缘交界处多为零填、低填（填 高w 1.5m）、浅挖等地段，因

16、此采用破坏多年冻土的方案非常适合。具体方 法如下：（1）彻底铲除地表的草皮和泥炭层，停置一段时间，使基底以下冻土 层自然融化至一定深度或全部融化。（2）根据基底季节融化层和多年冻土的性质情况，换填足够厚度的渗 水性土或当地非膨胀土。（3）加强路基排水，保持基底干燥，防止路基积水。（ 4）对半填半挖路段的填土高度小于 0.5m 的路堤视为路堑， 分别按含 水量多少进行基底换填，并设过渡带。2.7 质量要求及控制要点1）所选填料经试验室确认合格后方可使用。2）当填料料源发生变化后，必经试验室重进行选定合格后方可使用。3）严格控制填料压实度，使压实度控制在规范规定范围内。4）注意接缝的施工质量，使接

17、缝处平整、顺直。5）碾压后，应按规定的检查频率检查压实度和压实厚度。6）记录好压实度位置及代表的层数。第三章 施工安全及环保注意事项3.1 施工安全措施1） 安全组织保证措施成立出项目负责人、项逐级建立安全组织机构，设立专职安全员。目总工、项目专职安全员组成的安全领导小组，其中项目负责人为第一责 任人，项目专职安全员负责日常的安全工作的落实，督促工人按有关规定 进行生产，各班组设兼职安全员2）安全管理保证措施1）安全防范重点防机械伤害事故防交通事故防环境污染防坍塌事故防中暑、溺水事故 防触电、雷击事故 防火灾事故 防高空坠落事故 2）安全生产教育a. 认真贯切执行国家、部、省、市有关安全的方针

18、政策、规章，对职 工进行安全教育和培训，牢固树立“安全第一，预防为主”的思想。b. 针对工程特点，编制详细的安全操作规程、细则及安全技术，并发 至工班，组织逐条学习、落实，抓好“安全五同时” （即在计划、布置、检 查、总结、评比生产时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三 级全教育”。c. 针对本工程特点，定期进行安全生产教育，强化职工安全意识，使 职工掌握安全生产必备的基本知识和技能。d. 有计划地对岗位的生产知识、安全操作规程、安全检查生产制度、 施工纪律进行培训和考核，重点对专职安全员，班组长、从事特种作业的此文档仅供学习和交流工人进行培训考核，合格后发上岗证。e. 特殊工种的安

19、全教育、考核、复验，严格按照特种作业人员安全 技术考核管理规则执行。经过培训考试合格，获取操作合格证者方能持 证上岗。对已取得上岗证者，要求进行登记存档，按期复审。f. 未经安全教育的管理人员、施工人员，不准上岗。未进行三级安全 教育的新工人不准上岗。变换工种或采用新工法、新工艺、新设备、新材 料及技术难度较大的必须经过技术培训，未经培训合格者不准上岗。g. 通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全生产，人人有责” 的观念，提高职工遵守施工安全规章的自觉性，认真执行安全操作规程， 做到：不违章指挥，不违章操作，保护自己，保护他人，提高职工整体安 全防护意识和自我防护意识能力。h. 坚持“三工

20、”教育：工前安全培训，工中安全检查，工后安全总结。 此项工作由工班安全员负责。(3 )加强安全生产技术管理a. 项目开工前，编制实时性安全技术管理办法，经监理、业主审批同 意后实施。b. 严格执行逐级安全技术交底制度，施工前由项目总工程师对有关人 员进行详细的安全技术交底，并履行签字手续备案待查，各工区、各施工 对安全操作人员进行安全技术交底。各级专职安全员对安全措施的执行情 况进行督察，并做好记录。(4 )施工用电按施工现场临时用电安全技术规范(GJ46-88)要求进行设计、检测。所有电力设备设专人检查维护，并设警标志，操作电气 设备，要符合如下规定：a. 非专职电气操作人员，不得操作电气设

21、备。b. 操作高压电气设备，戴绝缘手套，穿绝缘靴并站在绝缘板上。c. 手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触部位，有良好的绝缘，使用前进行绝缘检查。e. 低压电气设备加装触电保护。f. 电气设备有良好的接地保护，每班均由专人负责检查。g. 施工现场自备发电机，以防止突然停电造成的安全事故。h. 所有施工用电线路按施工要求分别定位悬挂，有值班电工负责见擦 管理。3) 安全制度保护措施完善各项安全生产管理制度，针对各部位、各工序、各工种的各自特 点制定相应的安全管理，如：安全教育制度、安全检查制度、事故分析报 告制度、安全奖罚制度等，并由各级安全组织督促检查，加以落实。营造 “安全生产，人人有责

22、”的良好氛围。4) 特殊作业坚持实行安全检查制度机械设备使用严格按照建筑机械使用安全技术规程和建筑安装 工人安全技术操作规程的要求执行。各种机械操作人员和驾驶人员，必 须持有操作合格证，不准操作人操作与操作证不相符的机械，不准将机械 给没有操作的人员操作，对机械操作人员要建立档案、专人管理。机械设 备在施工现场停放时，要停放在安全的地点，夜间要有专人看管。严禁在 机械运转过程中维修、保养、调整作业，指挥机械操作人员，必须要有明 确的指挥联络信号。定期组织机电设备、车辆安全大检查，对查出问题的机械，按照“三不放过”的原则进行调查，制定防范措施，防止机械事故 的发生。5) 施工安全措施 进入施工现

23、场人员，必须佩戴安全帽，特殊工种按规定要佩戴好防护 用品。(1) 根据各工种特点，有计划按时配发保护用品。(2) 施工现场的布置符合防火、防爆、防雷电等安全规定和文明施工 的要求，施工现场的生活办公用房、仓库、材料堆放场、停车场、修理场 等按批准的总平面图进行布置。(3) 现场生产、生活区按消防法规定，布设足够的消防设施网点， 消防器材有专人管理，组成 30 人的业余消防队，定期训练，保证所有施工 人员熟悉并掌握消防设备性能和使用方法。(5) 施工道路平整、坚实、保证畅通，危险地点悬挂 GB2893-82安全色和GB2894-82安全标志规定的警告牌，有人车经过的坑、洞应设 防护围栏和明显的红

24、绿灯示警，以免车辆、行人坠落在坑、洞内、造成伤 害事故。现场道路符合工业厂内运输安全规程(GB4377-84的规定，施工现场在醒目的地方设置固定的大幅安全标语及各种安全操作规程牌。(6) 房屋、库棚、料场等的消防安全距离符合消防法的规定。室 内不得堆放易燃品；严禁在木材加工场、料库等处吸烟；现场的易燃杂物， 随时清除，严禁在有火种的场所附近堆放。( 7)保持和气像部门的联系，遇到六级以上大风，暴雨等恶劣天气， 一律禁止室外作业。3.2 环境保护和水土保持措施项目部将十分重视文明施工和环境保护，认真贯彻执行环境保护法， 采取切实可行的环境保护措施，文明施工，保护植被，减少污染，保证施 工正常进行

25、。1) 施工时施工环保、水土保持体系及机构设置2) 施工环保、水土保持体系3) 组织保证成立由项目主要负责人、项目专职环保员组成的施工环保、水土保持 体系领导小组，其中项目主要负责人为第一责任人，项目总工程师为施工 环保、水土保持体系的直接责任人，项目专职环保工程师负责日常的安全 工作的落实，督促工人按有关规定进行生产，各作业队设兼职环保员。3.3 施工环境保护、水土保持措施1 )水污染防治有效的利用水资源，制定污水管理措施，坚决杜绝乱排乱放污水。禁 止利用渗坑、渗井、裂隙排放、倾倒污水；禁止向水体排放生活垃圾、废 渣、废油、酸碱液及其它有毒废液；禁止在水体中清洗被油类或其它有毒 物污染的容器；禁止向水体排放或倾倒任何超标的放射性废渣和废水。2 )大气污染防治 施工中产生的废气、粉尘必须按国家大