涵洞软基换填方案设计.docx

涵洞软基换填方案设计.docx

《涵洞软基换填方案设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《涵洞软基换填方案设计.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

涵洞软基换填方案设计

南昌市昌西大道工程

道路软基处理施工方案

（K2+000~K2+300、K2+730~K2+840段）

编制：

复核：

审核：

审批：

中铁二局股份有限公司

南昌市昌西大道工程项目经理部

二〇一六年三月

道路软基处理施工方案

（K2+000~K2+300、K2+730~K2+840段）

一.工程概况

1.项目简介

南昌市昌西大道工程，南起祥云大道，与现状320国道对接，北至白玉兰路，与现状昌西大道对接，为城市主干道，路线全长约7.76公里。

线路K5+100~K6+125前湖快速立交部分共1.025公里已纳入前湖快速路工程，剩余6.735公里由本公司施工。

图1.1-1：

线路平面位置图

2.软基处理简介

昌西大道工程K2+000~K2+300段、K2+730~K2+840段道路施工图设计该两段路基均为填砂路基。

路基平面、纵断面设计如下图所示：

图2：

K2+000~K2+300段平面图

图3：

K2+000~K2+300段纵断面图

图4：

K2+730~K2+840段平面图

图5：

K2+730~K2+840段纵断面图

昌西大道工程K2+000~K2+300段、K2+730~K2+840段道路位于鱼塘或沟渠低洼地段，水系丰富，因长期积水，上部形成大面积淤泥层。

K2+000~K2+300段淤泥层面积约12340㎡（其中道路地基约10965㎡，涵洞地基约1375㎡），平均厚度约2.0m，淤泥层下分别为高含水量粉质粘土层（厚度约2.1m）、砂砾岩层。

K2+730~K2+840段淤泥层面积约8250㎡,平均厚度1.2m，淤泥层下分别为高含水量粉质粘土层（厚度约4.6m）、砂砾岩层。

图6：

K2+000~K2+300、K2+730~K2+840段道路原地貌图

3.地质勘查相关资料

3.1水文

拟建场地位于南昌市新建县，地表水系相对为发育。

勘察期间场地范围内各低洼处分布有3~8m宽河流多条，水田、小池塘及沟渠等地表积水，勘察期间水量较小，各水体分布情况详见表2.2-1。

道路沿线地表水体分布情况一览表

表2.2-1

序号

水体

类型

位置

大小

水深（m）

淤泥（m）

备注

1

淤积塘

ZK1周边

25m×35m

0.2

0.7

养猪场废水汇集形成

2

池塘

ZK6周边

最大

20m×25m

0

0

多个池塘勘察期间部分已干涸

3

池塘

ZK13~ZK14之间

总体约

40m×200

1.2

多个鱼塘，上游200m有一小型水库

4

河流

ZK32

宽约6.0m

0.5

0.8

5

河流

ZK34

宽约7.5m

0.4

0.8

6

池塘

ZK43周边

最大

45m×80m

0.6

0.1

鱼塘

7

河流

ZK62、ZK63、ZK64位于河道内

水面宽1.5m

河道宽8.0m

0.4

水面位于ZK62、ZK63、ZK64孔位以南1.2m

8

水沟

ZK65、ZK66、ZK67位于河沟

水面宽2.4m

0.5

水面位于ZK65、ZK66、ZK67孔位以南1.5m，与7河流连通

图6：

工程地质剖面图

ZK6、ZK7、ZK8位于K2+000~K2+300段，ZK13、ZK14位于K2+730~K2+840段，项目部于2015年6月对K2+000~K2+300段和K2+730~K2+840段进行了原地面复测，期间该段水深约1.2m。

图7：

K2+000~K2+300段原地面复测

图8：

K2+730~K2+840段原地面复测

原地面复测详见附件1。

二.软基处理方案

为确保道路地基满足设计压实度90%的要求，箱涵地基满足设计地基承载容许值【fa】≥140kpa的要求，需对K2+000~K2+300段、K2+730~K2+840段道路软基进行处理。

在道路工程施工中，较为常用的软基处理方法有片石承托层、CFG桩，这两种处理方法均能适用于本次道路软基处理。

1.方案一：

片石换填

将施工范围内淤泥全部进行清除，采用片石分层回填、碾压处理，道路路基范围内片石回填厚度1.2m，涵洞范围内回填筑至涵洞垫层底，左右两侧个加宽30cm，按1:

1进行放坡。

方案一产生工程数量如下：

序号

项目名称

单位

数量

备注

1

K2+000~K2+300段道路

清淤

m3

22516.7

2

片石回填

m3

10285.9

3

K2+154.5~K2+285涵洞

清淤

m3

1649.8

4

片石回填

m3

2700.8

5

K2+788涵洞

清淤

m3

1131.6

6

片石回填

m3

817.4

7

K2+730~K2+840段道路

清淤

m3

12721.9

8

片石回填

m3

9083

9

合计

清淤

m3

38020

10

片石回填

m3

22887.1

2.方案二：

CFG桩

将道路范围内淤泥全部进行清除，采用土方回填至涵洞垫层底以上20cm处，再采用C20水泥粉煤灰碎石桩+30cm碎石褥垫层+双向土工格栅复合地基进行处理。

CFG桩采用桩径40cm，沿路基纵向等腰三角形布置，间距为1.5m。

K2+000~K2+300段CFG桩平均桩长6m（含超灌0.5m），K2+730~K2+840段CFG桩平均桩长7m（含超灌0.5m），桩底嵌入砂砾岩持力层0.5m~1m，中风化砂砾岩天然抗压强度为6.5Mpa。

方案二产生工程数量如下：

序号

项目名称

单位

数量

备注

1

K2+000~K2+300段

清淤

m3

26166

2

土方回填

m3

37153

3

CFG桩

m

32904

5484根

4

碎石褥垫层

m3

3702

5

双向土工格栅

m2

12340

6

切桩头

m

2742

7

K2+730~K2+840段

清淤

m3

11857

8

土方回填

m3

21757

9

CFG桩

m

25662

3666根

10

碎石褥垫层

m3

2475

11

双向土工格栅

m2

8250

12

切桩头

m

1833

13

合计

清淤

m3

38023

14

土方回填

m3

58910

15

CFG桩

m

58566

16

碎石褥垫层

m3

6177

17

双向土工格栅

m2

20590

18

切桩头

m

4575

3.原施工图设计方案

原施工图设计K2+000~K2+300和K2+730~K2+840段均为填砂路基，路基修筑前，先排干路基范围内积水，清楚路基范围内淤泥和表层耕植土，后压实土基，路基基底压实度≥90%。

故原设计同样需要清楚淤泥。

再采用中粗砂回填。

但两段路基均地处山沟，淤泥清除后下面的粉质粘土层含水率极高无法达到路基基底压实度要求。

如按原设计方案处理工程数量如下表：

序号

项目名称

单位

数量

备注

1

K2+000~K2+300段道路

清淤

m3

22516.7

2

砂回填

m3

10285.9

3

K2+154.5~K2+285涵洞

清淤

m3

1649.8

4

砂回填

m3

2700.8

5

K2+788涵洞

清淤

m3

1131.6

6

砂回填

m3

817.4

7

K2+730~K2+840段道路

清淤

m3

12721.9

8

砂回填

m3

9083

9

合计

清淤

m3

38020

10

砂回填

m3

22887.1

工程造价约388.6万元。

4.经济对比分析

方案一与方案二经济对比分析如下表：

序号

项目名称及规格

单位

数量

施工图预算

增加工程造价（万元）

单价（元）

合计（元）

一

片石换填

1

人工挖淤泥、流砂

m3

3802

68.9

261957.80

2

人工运淤泥、流砂~运距20m内

m3

3802

21.3

80982.60

3

反铲挖掘机挖装淤泥、流砂

m3

34218

7.9

270322.20

4

自卸汽车运土（载重8t内）~运距15km

m3

34218

37.1

1269487.80

5

片石回填

m3

22887

214.30

4904684.10

合计

6787434.50

290.1

二

CFG桩

1

长螺旋钻孔灌注桩（桩长）12m内汽车式

m3

7359.6

623.1

4585766.76

2

修凿砼桩头

m3

574.9

206.6

118774.34

3

回填褥垫层夯填

m3

6177

145.3

897518.10

4

土工格栅市价

m2

20590

30

617700.00

5

人工挖淤泥、流砂

m3

3802

68.9

261957.80

6

人工运淤泥、流砂~运距20m内

m3

3802

21.3

80982.60

7

反铲挖掘机挖装淤泥、流砂

m3

34218

7.9

270322.20

8

自卸汽车运土（载重8t内）~运距15km

m3

38020

37.1

1410542

9

填土碾压,内燃压路机15t内

m3

38020

6.36

241807.2

10

外购土

m3

38020

40

1520800

合计

10006171

612

5.方案对比表

方案综合对比如下表：

序号

方案

片石换填

CFG桩方案

基地压实填砂

1

方案简况

采用片石分层回填、碾压处理，道路路基范围内片石回填厚度1.2m，涵洞范围内回填筑至涵洞垫层底。

将道路范围内淤泥全部进行清除，采用土方回填至涵洞垫层底以上20cm处，再采用C20水泥粉煤灰碎石桩+30cm碎石褥垫层+双向土工格栅复合地基进行处理。

淤泥清除后压实填砂。

2

方案优点

工艺简单，施工速度快，处理效果好。

地基处理效果好。

施工简单，便于操作。

3

方案缺点

需大量片石

工艺复杂，需要大型设备。

基地压实度不能满足设计要求。

4

工期（月）

1

3.5

0.5

5

经济性（万元）

增加290.1万元

增加612万元

增加0万元

建议

安全、质量、工期总体可控，可行

不可行

不可行

综上，方案一较方案二节约工程造价约321.9万元。

建议采用方案一对K2+000~K2+300、K2+730~K2+840段道路软基进行处理。

三.施工人员、机械配备

本工程换填施工共配置技术员1人，安全员1人，领工员1人，测量员2人，施工操作人员12个。

施工机械设备见下表：

表1路基施工机械设备配备表

序号

设备名称

设备数量

1

全站仪

1

2

水准仪

1

3

挖掘机

1

4

15t压路机

1

5

自卸汽车

4

6

水泵

1

7

推土机

1

8

4KW污水泵

1

四.施工方案

1.施工工艺流程

测量放样→挖除淤泥→基底检验→换填块（片）石→检查验收。

施工工艺及质量控制流程图如下图。

2.清淤

（1）.施工前先对鱼塘进行排水处理，排水采用排水沟引流的方法，将鱼塘中的水排至路基施工范围外。

（2）.鱼塘排水完成后，测量原地面高程，处理面积测量，填写四方联测资料。

（3）.清淤前于清淤范围内修筑临时运输便道。

便道用料为渗水性好的土石方，挖掘机置于便道上向四周开挖，挖除不良土后挖除临时便道。

清淤前先进行动力触探试验，结合设计要求初步确定清淤深度，用挖掘机将淤泥挖除，并运至指定弃土场堆放。

清淤完成后，检测基底承载力，如果承载力达不到规范要求，再次用轻型动力触探仪确定清淤深度，直到承载力达到要求为止。

地基承载力合格后，进行基底标高测量，填写四方联测资料。

3.换填

（1）.施工准备

①.编制换填地基施工方案，经审批后向操作人员进行技术交底。

②.施工前应对换填的范围和深度进行核实，当采用机械挖除换填时，应预留30cm的保护层由人工清理。

③.收集场地工程地质资料和水文地质资料。

④.施工前应合理确定填料铺料厚度和碾压遍数等参数。

（2）.测量放样

根据现场实际情况，放出软基处理地段各特征点（起点、终点桩号，两侧宽度），并复核处理面积与原地表标高。

画好平面图，经监理工程师认可后进行开挖施工。

（3）.基底清理

施工前应清除坑内浮土、积水和泥浆。

在挖除基础下一定深度内的软弱土层时，应避免坑底原状土层受扰动，为此可保留30cm厚土层暂不挖去，待铺填换填料前再挖至换填高程。

（4）.基坑检查

检查基坑开挖是否达到要求，基础承载力是否达到设计要求，基坑开挖尺寸是否满足施工要求。

（5）.换填材料选择

本工程软基路基处理方法为换填块（片）石，块（片）石采用外购，最大粒径不大于50cm,块（片）石的强度必须达到设计或规范要求。

（6）.铺摊作业

①.每层松铺厚度根据以往填石路堤的施工经验，初定按松铺≤50cm控制，根据每层填筑面积机械配置的情况（摊铺平整压实和自卸汽车运输），计算出层铺运量和卸料间距。

填筑时用标志杆确定松铺厚度,具体办法是:

在路基边沿每隔10米左右放一边桩，设置一根长1.5m的木棍,木棍下插30cm入土中,路基上50cm处红油漆设置标识，并用细尼龙绳相连，便于控制松铺厚度。

填筑时根据标志杆上标识进行回填，每一层回填完毕后立即进行摊铺碾压。

②.填料摊铺采用大型推土机、人工配合的“进占式”方法进行摊铺。

首先从填筑路段的一端倒料，用推土机推开整平，控制好其层铺厚度符合要求，然后以此为基准，把料倾倒在松铺铺层上，用推土机将填料逐渐往前推赶，形成一个比较均衡稳定的料层结构；推土机推开整平的地段。

在整修过程中发现有超粒径的石块应予以剔除，做到颗粒分布均匀，避免出现粗颗粒集中现象。

③.摊铺过程中，对个别不平处细料明显偏少、影响压实的段落，在摊铺初平的填料表面，应人工配合铺洒一层碎石或石屑料，碎石或石屑料用量约占大粒径料的15％～20％，保证碎石或石屑料填满大粒径料间缝隙。

铺洒细料后，摊铺层面应相对平顺，以利压路机碾压施工。

（7）.分层压实

①.采用15t振动压路机配合羊足碾对每层回填路段分层进行压实。

②.压实采用重型振动式压路机自两边向中间进退进行，先静压1遍使不平的地方暴露出来用人工补平，弱振二遍，用羊足碾碾压1遍后，再进行强振碾压，横向接头重叠原轮迹的1/3，前后相临区段重叠1.0～1.5m，应达到无漏压，无死角，确保碾压均匀,强振碾压遍数初定5遍，最后静压一遍，且沉降差≤2mm，则压实质量符合规范要求。

碾压时先边缘后中间、先低后高，一直进行到在重轮下不出现石块转动，表面平整均匀，压实层顶面稳定，不再下沉（无轮迹）时为止。

③.每层回填完毕,应检查高程和平整度，经自检合格后，报监理工程师现场查看验收。

验收合格，经监理工程师同意后,才能进行下道工序施工。

五.质量保证措施

（1）坚持施工负责人、试验员、质检人员旁站制度,发现问题及时处理。

（2）在雨天或者地下水位以下的基坑内施工，应采取排水或者降低地下水位措施，使基坑处于无水状态。

（3）整个施工过程中，严禁扰动下卧层基土，并防止受浸泡。

换填完毕不能暴露过久，应及时进行上层施工，并及时回填基坑。

（4）严格控制回填片石的强度和最大粒径,杜绝不合格材料进场.严禁使用强风化片石回填,坚持安三分法施工,层高用扦杆拉线法控制,坚持承包人自检、监理抽检和联检的三检制度。

（5）严控填石料的级配,及时采取措施进行级配调整,确保回填料级配。

（6）加大机械和人员的投入,确保机械人员满足施工要求。

六.安全保证措施

（1）成立以项目经理为首的安全生产委员会，项目经理为主任委员，是本项目安全管理第一责任人，各职能人员在各个岗位上对实现本项目安全生产的要求负责。

（2）配置专职安全员,专人指挥机械、车辆的运行,施工现场设安全标志,施工人员必需配戴安全帽。

（3）行车道和现场通道附近开挖时,要设置警告标志,并设置便桥和高度不低于1.2m的两道防护栏,夜间还应设红色标灯。

（4）进行安全技术交底和签认手续,建立安全规章制度和制订各种机械操作规程。

（5）特种机械操作人员必需进行岗前培训,持证上岗,做好运输汽车司机安全思想教育工作,严禁于施工便道上开英雄车、酒后开车。

（6）经常经查和维修施工便道,消除安全隐患,确保行车安全。

（7）清淤开挖前,必须了解土质、地下水等情况,查清地下埋设的管道、电缆和危险物、有毒气体以及古迹的位置、深度走向,并加设标记、设置防护栏杆。

施工负责人在开工前必须向操作人员详细交底,内容包括:

地下设施情况及危险性,施工操作方法,安全措施和注意事项。

（8）施工中遇有土体不稳、发生坍塌、水位暴涨、山洪暴发或在爆破警戒信号时，应立即停工，人机撤到安全地点。

七.环境保护措施

1、施工废水不得任意排放，须经处理后方可就近排入河流。

2、公司派专人负责时刻维护工地范围内的排水系统，保证场内施工和生活废水通畅，不积水，杜绝污水聚集。

3、弃土场弃土前做好防护工程，弃土完工后进行植草、间种林木绿化，做好地表排水工程，防止水土流失。

4、将施工场地的淤泥、弃土和其他废物及时清除运输至事先联系的指定地点，废浆和淤泥采用专用的封闭车辆运输，做到施工期间现场整洁。

施工任务完成退场时，彻底清除必须拆除的临时设施和生活设施。

5、装卸有粉尘的材料时，应洒水湿润。

6、施工作业时会产生粉尘，为作业人员配备必要的劳保用品，并对施工区定期洒水，减少灰尘污染。