第七章土石方填筑工程.docx
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第七章土石方填筑工程
第7章土石方填筑工程
7.1工程概述
本工程土石方填筑范围主要为:
渠道堤、开挖基础回填的填筑、渡槽基础及其他回填。
其工作内容包括:
土石方料物平衡、现场生产性石料开采、碾压试验、填筑料加工和运输;各种填料(含反滤料等)的填筑、碾压和接缝处理;排水设施和护坡以及各项工作内容的质量检查和验收等。
主要填筑工程量见下表:
序号
项目
单位
数量
备注
1
土石方回填
1.1
土石方回填
m3
1992
2
其它回填
2.1
其它回填
m3
77.5
7.2土石方开挖和填筑平衡
根据施工现场条件,堆石料从开采及渣场回采,砂卵石采用河床天然级配骨料,反滤料由天然砂卵石筛选采购而得,粘土由渠道开挖开采。
依据施工总进度计划的要求和本工程所需的土石方填筑量,做好土石料开挖和填筑计划的平衡,以确保土石方填筑工程供料的可靠性和均衡性。
在开挖过程中,将可利用的砂卵石及块石运至弃渣场监理指定的位置分开堆放,待使用时及时回采,同时计算回采系数,根据计算结果制定填筑料开采计划,在指定的料场开采,确保开挖和填筑的平衡。
7.3施工布置
1、施工道路
施工道路主要利用,从开挖中形成的渠道施工道路、施工便道进入回填工作面,便于汽车卸料。
2、施工用水,
配备1台8t洒水车为填筑时洒水使用。
3、施工用电
从本工程布置的变压器站接线至各个工作面配电柜,每个工作面配2~3个1000W可自由调整照射范围的投光灯,并辅以碘钨灯照明。
7.4土石方填筑现场生产性试验
1、总体要求
土石方填筑工程开工前,根据监理人的指示,在选定的料场开采区开挖填筑料,在土石方填筑区以外的部位,进行和实际施工条件相似的现场生产性试验。
试验之前提出一份现场生产性试验计划提交发包人和监理人。
并在发包人和监理人的参和下进行现场生产性试验,以确定满足有关设计技术指标、各种施工参数的施工方法和有关质量控制技术要求。
填筑前要进行各种填料的碾压试验,应根据每种填料的计划开始填筑时间并结合现场条件提前安排进行碾压试验。
2、现场试验范围及要求
①、选择碾压试验的场地应报监理后经发包人批准。
②、土石方填筑试验项目包括级配碎石、反滤料、砂卵石料等项目。
试验内容包括:
铺料方式、铺料厚度、碾压机械的类型及重量、碾压遍数、填筑含水量、压实层的干密度、渗透系数、压缩系数、孔隙率、干容重和抗剪强度等。
③、填筑所用各种物料的开采装料、运输、卸料和铺料程序试验。
④、碾压试验应对各种填筑料的铺料方式、铺料厚度、碾压机械的类型及重量、碾压遍数、填筑含水量、压实层的干密度、干容重、渗透系数、压缩系数、孔隙率和抗剪强度提出试验成果。
3、试验目的
①、确定经济合理的施工压实参数,包括不同填筑材料的铺料方式、铺料厚度、碾压机具(振动碾型号、重量)、碾压遍数、行走速度、铺料过程中的加水量、压实层的空隙率、相对密度和干密度等试验;提出碾压试验报告和建议的施工参数供监理人审批;
②、研究和完善填筑施工工艺和措施,制定填筑施工实施细则;
③、检验所选用的碾压机械的适应性和性能的可靠性;
4、试验前的准备工作。
①、试验大纲
编制填筑料碾压试验大纲,包括碾压试验的场地、材料、碾压设备、时间、试验内容及拟提交的试验成果内容。
②、试验场地
试验场地须经监理人批准,每一试验单元面积不小于10m×20m。
碾压场地要进行压实,使基础的密度不低于试验要求的铺层密度;试验场地经平整处理,并经振动碾振动压实,表面不平整度不超过10cm。
③、材料准备
填筑料由监理指定的料场开采,填筑料必须符合施工要求和设计图纸要求。
④、设备准备
A.碾压设备:
石料碾压拟采用三一重工YZ18C自行式振动碾,垫层料斜坡碾压拟采用YZT-10L牵引式振动碾(10T)。
边角部位采用试验前检测振动碾的工作特性参数,包括工作频率、振幅、碾重等。
B.装运设备:
1.6m³反铲、15t自卸汽车
C.铺料设备:
成工50装载机和TY220推土机
D.洒水设备:
洒水车、水枪
E.检测试验设备:
土工试验设备一套、测量设备一套(水准仪或测距仪)。
碾压设备技术参数
机械名称
YZ18C震动碾
YZT-10L牵引振动碾
备注
总重量(t)
18.2
10
滚筒直径(m)
1.6
1.5
滚筒宽度(m)
2.15
1.85
功率(KW)
133
69(振动)
激振力(KN)
370/270
240
振动频率(HZ)
29/35
30
振幅(mm)
2/0.9
1.43
5、填筑碾压试验基本程序
①、填筑碾压试验工艺流程
填筑碾压试验程序图
②、试料装运
为模拟施工实际情况,采用施工的挖掘机和自卸汽车进行试料装运。
装料派专人指挥,严格控制超径料的装入,严禁粗料或细料集中装放。
③、铺料
采用后退法铺料,有利于减少分离现象的发生,铺填层厚由测量人员监控。
④、平料
采用推土机推平,再辅以人工找平,保证填筑层厚度和平整度满足试验要求。
过渡料虚铺厚度拟定为0.6~0.8m;反滤层料虚铺厚度拟定为0.3~0.4m。
层厚和沉降量测量:
采用测量仪器进行测量。
层厚测量在试料静碾2遍后进行,沉降量测量每碾压2遍均进行1次。
⑤、洒水
洒水车洒水,用水表控制水量。
(对防渗土料的含水量调整在堆场进行)。
⑥、碾压
振动碾在碾压试验区范围2m外起振,在专人指挥下进行碾压,拟采用前进、后退全振动的方法,为便于检查不同碾压遍数下的压实效果统计,采用大错距碾压法,错距宽度按1/2轮宽控制。
行车速度分别控制在1.5、2.0km/h内,由碾压指挥人员用秒表控制行车速度。
填筑砂砾石料密度测量、级配分析、渗透试验:
试验均按土工试验规程进行。
含水率测量采用炒干法,级配分析采用筛网人工筛分法。
防渗土料和反滤料密度试验,采用环刀法取样检查压实密度。
6、试验成果整理
试验结束及时整理试验记录,根据各测量值和取样试验值整理绘制以下各关系曲线:
①、以铺层厚度Hi为参量,绘制压实沉值降值hi和碾压遍数Ni关系曲线;
②、以铺层厚度Hi为参量,绘制干密度γd和碾压遍数Ni关系曲线;
③、经过计算,绘制孔隙率n和碾压遍数Ni关系曲线;
④、绘制各试验单元的填筑石料碾压前后级配曲线;
⑤、绘制在最优参数组合下,压实密度和加水量关系曲线。
⑥、推荐碾压参数,报监理人审批。
7.5土石方填筑施工工艺和方法
一、土石方填筑前的准备:
1、填筑部位的基础清理和排水工作已完成并符合设计和监理工程师的要求。
2、填筑部位的全部基础处理工作已完成并经过验收。
3、填筑部位的基础,已按照合同条款和设计文件验收通过。
4、填筑部位的基础中的观测仪器已埋设并经过监理工程师验收。
5、填筑前必须进行碾压试验,根据其成果对碾压参数(包括加水量)进行调整。
填筑施工程序图
砂卵石、反滤料填筑及石渣和土方回填
二、填筑料运输和卸料摊铺
1、填筑料挖装、运输
所有料都采用1.6m³反铲挖装,15t自卸汽车运输。
填筑料的运输车辆均设置标志牌,以区分不同的料区。
2、填筑料卸料及摊铺
按照碾压试验确定的铺层厚度进行卸料,采用50装载机摊铺平料,填筑的砂砾石料、石渣料在机械平料过程中,出现个别超径石时,由1.6m³反铲将超径石清理,设立专区堆放,用作块石回填料。
对于体积过大不能直接利用的,采用PC220液压振动锤或爆破方式将其破碎。
三、反滤料铺填界面处理:
必须保证其设计宽度,填土和反滤料的“犬牙交错”带宽度不得大于填土层厚的1.5倍。
为保证填料层间过渡,要避免界面上的超径石集中现象,采用“先粗后细”顺序铺料时,应在清除界面上的超径石后,再铺下一级料。
反滤层填筑采用“先砂后土法”。
四、填筑料洒水
防渗土料及反滤料的洒水问题是影响其填筑质量控制的主要问题之一,根据以往的经验,本工程采用在料场加水或翻晒的方式来调整料场土料含水量。
五、填筑料碾压
1、砂卵石、反滤料的碾压
碾压采用18t自行式振动碾碾压,行走速度为1.5~2km/h,碾压方法:
主要采用错距法,即相邻两段交接带的碾迹应彼此搭接,垂直碾压方向,搭接宽度就不小于0.3~0.5m,顺碾压方向应不小于1.0~1.5m。
碾压遍数和错距宽度通过碾压试验最终确定。
2、回填石渣的碾压
在保留有冲积层的河床基础填筑石渣时,在完成基础清理和排水工作后,用18t拖式振动碾平碾2遍,有振碾压6~8遍后。
压实堆石料的振动平碾行驶方向应平行于坝轴,靠岸边处可顺岸行驶。
堆石料应采取大面积铺筑,以减少接缝。
当分块填筑时,应对块间接坡处的虚坡带采取专门的处理措施,如采取台阶式的接坡方式,或采取将接坡处未压实的虚坡石料挖除的措施。
3、回填土方的碾压
土料完成摊铺30cm厚后,用18t振动碾进行碾压。
碾压时先无振平碾一遍,然后开始有振碾压,振动碾平碾2遍,有振碾压6~8遍。
边、角等不易碾压到的部位,采用蛙式夯机或手扶振动夯夯实。
夯实遍数根据试验参数进行,碾压机械平行于围堰轴线行走碾压,采用进退错距法,碾迹搭接压实宽度应大于10cm。
4、碾压
设备配备采用10t振动碾,推土机通过固定在反铲上的滑轮牵引。
碾压方法:
碾压前坡面洒水湿润;斜坡碾压:
采用静碾、动碾相结合的方式,先静碾2遍,(振动碾一下一上为一遍),再半振碾压2遍(振动碾下放时不振动,上升时振动)。
最后全振动碾压2遍(上振,下不振)。
最终碾压遍数由试验决定。
5、边角部位的碾压
振动平碾难于碾及的地方,应用小型振动碾或其它机具进行压实,但其压实遍数应按根据试验做出调整。
在局部地形突变及坡度过陡而振动碾碾压不到的部位,应适当修整地形使振动碾压到位,局部可应用振动板或振动夯压实。
六、填筑施工注意事项
A、各种填筑料的质量及颗粒级配应满足施工图纸及有关设计文件的要求。
B、填筑体应分层回填,分层碾压,具体分层厚度应通过现场生产性试验确定。
C、机械碾压前要及时平料,力求铺料均匀、平整、特别要防止欠压、漏压。
具体碾压参数应通过现场生产性试验确定,碾压标准应满足设计要求。
D、气候干燥时,石渣料、石料及反滤料碾压前要适当洒水,加水量应通过生产性试验确定,使填料达到最佳含水量,以利充分压实。
E、铺料和碾压工序宜连续进行,若因施工或气候原因造成停歇,复工前要对表土洒水湿润,方可继续铺料,碾压上升。
F、填筑施工时,不允许填筑材料的大、小颗粒集中分布,若出现这种现象,应进行混杂拌合,直到达到要求后方能进行填筑施工。
G、填筑应尽可能在大面积内进行铺筑,以减少接缝。
砂砾料和堆石料应采取大面积铺筑,以减少接缝。
当分块填筑时,应对块间接坡处的虚坡带采取专门的处理措施,如采取台阶式的接坡方式,或采取将接坡处未压实的虚坡石料挖除的措施。
H、回填应在相应部位混凝土浇筑28天后才能进行,力求在较短的时段内回填完毕。
I、垫层料和反滤层料和相邻层次之间,材料层次应分明,不得混淆。
G、在向基础和岩边的接触处填筑垫层料和反滤层料时,不允许因颗粒分离而造成粗粒集中和架空的现象。
K、垫层反滤料要分段逐层铺筑,并要求人工洒水、拍打击实,力求各层层面清楚,互不混淆,达到设计厚度。
L、局部地形突变及坡度过陡而大型碾压机械碾压不到的部位,应适当修整地形使碾压到位,局部采用小型碾压机具(如振动板、振动夯等)压实。
7.6护坡填筑
从开挖料中选取质地坚硬且不含有集块胶结物的作为料源,块石平均块径应符合施工图纸规定。
护坡块石采用1.6m³反铲挖装,15t自卸汽车运输,在现场卸料后由TY220推土机或1.6m³反铲运至工作面,分层填筑。
填筑前将未压实的回填料清除,按设计坡度修坡,凹陷处回填密实,每隔3m用测绳和木桩定出外形,以保证护坡铺砌平整,坡度均匀。
块石间应填筑密实严格控制错缝搭砌、紧靠密实、塞垫稳固、表面平整,沿边坡逐层上升。
上游干砌石护坡砌筑前,应在坝壳堆石外坡上铺填一层厚20cm的砂砾石垫层,干砌石要求块石大面朝外,其外缘和设计坝坡线误差应满足施工图纸要求。
各层的护坡块石和同层的砂卵砾石料采用交替铺筑的方法进行。
块石护坡砌筑还应按技术标准的有关规定执行。
下游块石护坡可采用机械施工,但块石应拍打密实,坡面平整。
7.7土工布(膜)的铺筑
材料
本工程主要采用土工膜作为填筑防渗结构、反滤及排水设施。
A、储存和运输
1、若采用折叠装箱运输土工膜,不得使用带钉子的木箱,以防运输途中受损;若采用卷材运输,应注意防止在装卸过程中造成卷材表层的损害,在采购土工合膜时,应按卷材下料长度留有适当余量。
2、土工膜以大片或卷材的货包,必须贴有标签,标明该膜的制造厂名称、制造号(或组装号)、安装号、类型、厚度、尺寸及重量。
并应附有专门的装卸和使用说明书。
3、土工膜运输过程中和运抵工地后应妥为保存,避免日晒,防止黏结成块,并应将其储存在不受损坏和方便取用的地方,尽量减少装卸次数。
B、拼接
1、土工膜的拼接方式及搭接长度应满足施工图纸的要求。
2、土工膜的接头施工前应先作工艺试验。
若采用黏结方式,则应进行黏结剂比较、黏结后的抗拉强度、延伸率以及施工工艺等试验;若采用热熔焊接方式,则应进行焊接设备的比较、焊接温度、焊接速度以及施工工艺等试验。
试验前应向监理人提交试验大纲,批准后才能进行试验。
试验完成后,应将试验成果和报告报送监理人审批,报告应说明选定的施工工艺及相应的施工参数,经监理人批准后,才能进行施工。
3、拼接前必须对黏结面进行清扫,黏结面上不得有油污、灰尘。
阴雨天应在雨棚下作业,以保持黏(搭)结面干燥。
4、土工膜的拼接接头应确保其具有可靠的防渗效果。
在涂胶时,必须使其均匀布满黏结面,不过厚、不漏涂。
在黏结过程中和黏结后2h内,黏结面不得承受任何拉力,严禁黏结面发生错动。
土工膜接缝黏结强度不低于母材的80%。
5、土工膜应剪裁整齐,保证足够的黏(搭)结宽度。
当施工中出现脱空、收缩起皱及扭曲鼓包等现象时,应将其剔除后重新进行黏结。
6、在斜坡上搭接时,应将高处的膜搭接在低处的膜面上。
7、在施工过程中,若气温低于0℃,必须对黏结剂和黏结面进行加热处理,以保证黏结质量。
黏结强度必须符合施工图纸的要求。
8、土工膜黏结好后,必须妥善保护,避免阳光直晒,以防受损。
9、应尽量选用宽幅的土工膜,若所选择的幅宽较窄,应在工厂内或现场工作棚内拼接成宽幅,卷成长卷材运至铺设面,以减少现场接缝和黏(搭)结工作量。
C、铺设
1、土工膜铺设前,应通过基础锚固槽开挖的验收、完成边坡防滑槽的开挖及边坡坡面的清理工作。
基础锚固槽和边坡防滑槽的断面开挖尺寸,均应符合施工图纸规定。
边坡清理完成后,应按施工图纸要求铺填支持层。
2、铺设面上应清除一切树根、杂草和尖石,保证铺设砂砾石垫层面平整,不允许出现凸出及凹陷的部位,并应碾压密实。
排除铺设工作范围内的所有积水。
3、土工膜的铺设应根据边坡高和材料的受力方向、施工过程中的度汛要求以及尽量减少接缝的数量等因素确定,并应符合施工图纸的要求。
土工膜的铺设应和基体填筑同步。
4、位于中央防渗的土工膜和复合土工膜,应按“之”字形铺设,其具体折皱高度及折皱角度应满足施工图纸要求。
5、土工膜应通过锚固槽和不透水基岩紧密联结。
6、土工膜和基础及支持层之间应压平贴紧,避免架空,清除气泡,以保证安全。
7、铺设过程中,作业人员不得穿硬底皮鞋及带钉的鞋。
不准直接在土工膜上卸放混凝土护坡块体,不准用带尖头的钢筋作撬动工具,严禁在土工膜上敲打石料和一切可能引起土工膜损坏的施工作业。
8、为防止大风吹损,在铺设期间所有的土工膜均应用沙袋或软性重物压住,直至保护层施工完为止。
当天铺设的土工膜应在当天全部拼接完成。
9、采用现场黏结方式进行土工膜的拼接,应保证有足够的搭接长度,做到黏结剂涂抹均匀,无漏黏。
采用热熔焊接方式进行材料拼接时,应保证有足够的焊接宽度,防止发生漏焊、烫伤和折皱等缺陷。
10、采用土工膜作防渗体时,应规划好施工道路,当车辆、设备等跨越土工膜时,必须采取相应的保护措施。
11、进行土工膜的保护层施工时,应在混凝土块或石料等下面设置砂砾石垫层,并应从边坡脚处开始铺设,沿坝坡向上推进。
任何时候铺放设备均不得直接在土工膜上行驶或作业,应保证其铺设时不损坏材料。
12、对施工过程中遭受损坏的土工膜,应及时按监理人的指示进行修理,在修理土工膜前,应将保护层破坏部位下不符合要求的料物清除干净,补充填入合格料物,并予整平。
对受损的土工膜,应外铺一层合格的土工膜在破损部位之上,其各边长度应至少大于破损部位1m以上,并将两者进行拼接处理。
7.8质量控制检查和验收
1、施工质量控制
填筑施工质量采用现场取样试验和施工过程控制的双控措施。
以施工过程控制为主,现场取样控制为辅。
施工过程控制主要是控制从爆破开采、铺填碾压、加水等全过程。
主要包括料物质量(如岩性、含泥量、超径石、级配)、铺层厚度、碾压遍数、碾压设备工作状况和行走速度、加水量。
各施工区段在填筑之前,基础清理和处理必须经监理工程师验收合格。
在整个填筑过程中,按照现场碾压试验确定的施工参数,依照合同文件《技术条款》及技施阶段有关详图要求进行施工。
质量控制以填筑料的颗粒级配、填筑参数(铺料厚度、碾压遍数等)及施工工艺为主,抽样检验为辅,质量控制主要抓好料场控制和填筑面控制两部分。
首先对填筑料场供料进行复查和规划,确定各堆料场的使用部位。
施工技术部门制定料场开采措施,直接填筑的料尽量避免开采过程粗细分离,如出现分离,在装运前进行掺合处理,施工质检部门对料场进行严格监控。
直接填筑的料,在料场清除超径石。
2、填筑质量检查和验收
填筑前根据设计、施工技术规范要求及碾压试验确定的各种参数制定详细的填筑施工技术措施及实施细则,并向各个施工管理人员及工人进行全面技术交底,在此基础上建立质量责任制,做到每道工序都有专人负责,实行标准化管理。
石料场、堆料场和填筑工作面之间派专人联络,负责填筑料调配。
在土料场,对土料的含水量和粘土含量进行检查;在石料场,对石料质量和尺寸外形进行检查;在反滤料(垫层料、过渡料)加工场,对成品料的颗粒级配、含泥量、软弱颗粒含量和形状等进行检查。
不符合要求的填筑料一律不准用于填筑。
现场施工技术、质检人员在现场跟踪监控填筑料质量、碾压参数、施工程序及施工工艺,发现质量问题及时处理,不符合要求的施工工艺及时纠正。
同时注意观察碾压机械的工况,工况不好的及时更换修理。
填筑碾压质量检查,主要以控制碾压等施工参数为主,试坑取样为辅。
在填筑施工中,各种填筑料按规范要求的取样频率抽样挖坑,用“注水法”和“灌砂法”试验,抽样检查不合格的填筑部位进行处理。
试坑取样检验资料整理归档。
填筑质量检查内容和技术要求、试坑取样检查项目和指标,以及检查数量、检测项目和抽样检查频率按技术标准和规范要求执行。
7.9资源配置
7.9.1设备配置
序号
设备和材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
液压锤
PC220
台
1
2
反铲
CAT330
台
6
3
推土机
TY220
台
1
4
装载机
TY330
辆
1
5
汽车
15t
辆
20
6
油罐车
10t
辆
1
7
震动碾
YZ18C
台
2
8
震动碾
YZT-10L
台
1
9
洒水车
8t
辆
1
10
水准仪
台
1
7.10.2人员配置
序号
工种
数量
备注
1
机械操作工
12
2
汽车司机
20
3
机械修理工
3
4
技术人员
8
5
普工
30
6
管理人员
8
合计
81
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