6.特殊路基施工
6.1.巖溶地區(qū)路基處理
鉆探補勘:由于地下水、巖性、地質(zhì)構造和新構造運動是控制巖溶發(fā)育和展布的主要因素,因此在施工中結合設計,根據(jù)地貌原則、巖性原則、構造原則等進行巖溶預測。必要時利用較成熟的物探技術(頻率電磁法、電磁波CT法、地質(zhì)雷達法)探測地下巖溶洞穴,并把結果反饋到監(jiān)理、設計單位,進行處理。
壓漿:對溶洞較深的松散堆積塊石、碎石,由于清除工作量大,而且不易爆破,采取壓漿的方式,將其膠結。灌漿材料主要有425號普通硅酸鹽水泥、水泥速凝劑漿液、43Be水玻璃漿液、骨料漿液及化學漿液等。
由柱狀圖了解溶洞、漏水及覆蓋土等情況。若巖心破碎、溶洞較深、孔內(nèi)漏水,將套管下到孔底附近試水檢查,據(jù)此決定壓漿方式,如套管位置、有壓或自流、是否需要雙液灌漿等。先灌孔底自下而上,停機后20-30min內(nèi)用吊鉈測定漿液面上升高度,以決定套管提升的層位。每孔提升三四次至界面上土層處為止。
對于均質(zhì)土層每米深鉆孔的灌漿壓力在20KPa左右。但在巖溶內(nèi)封口灌漿,采用雙液低壓,一般200-40KPa,最高600KPa,用水玻璃及水泥漿液雙管灌1-5min后停機。提升套管至上一層位后再灌。如果第二次的灌漿量比第一次減少,而壓力又可增加,說明封口灌漿取得了成功。提至巖土界面附近時,可適當加壓使溶溝溶隙堵塞。如發(fā)現(xiàn)本孔漿液面上升至預期位置,甚至其他孔眼及地面有冒漿現(xiàn)象立即停機。
?對于較深的溶洞漏水嚴重的鉆孔,采用重力自流式灌進。套管放在溶洞中部或頂板下,用砂和水泥漿雙管同時灌進以節(jié)省水泥。如遇進漿通道堵塞時,插進鉆桿及高壓水進行洗孔。注漿后二天內(nèi)將套管拔除,用1:4水泥砂干拌后將鉆孔堵塞。
?灌注完成后進行灌注效果檢查??梢杂梦锾降卣鸩ǚɑ螂姺z查。
6.2.高路堤填筑
高路堤施工工藝同一般路基采用超填壓實法施工,填料采用級配良好的巖碴,分層填筑,施工時控制填筑速度,嚴格按設計要求和規(guī)范進行變坡處理,實行比一般路堤要求更嚴格的施工控制和質(zhì)量檢驗。
每層填料的虛鋪厚度控制在30-40cm,并在施工中通過提高填土壓實系數(shù)來增大填土的密實度,且控制填土的含水量達到最佳含水量,按設計做好護道。
施工中,在兩側(cè)或一側(cè)設臨時截水、攔水設施,防止雨水沖毀邊坡。路堤填至設計高程后,根據(jù)設計及時修筑外側(cè)邊緣的攔水、截水溝構造物和急流槽,將水引至坡腳以外,并在具有代表性的斷面進行沉降觀測,觀測點分別埋設在路堤基床以下部分堤高的1/3、2/3處和基床底面,根據(jù)觀測結果控制預留沉落量。
6.3.軟土路基段的基底處理
施工前在對本標段地形地質(zhì)補充調(diào)查的基礎上,查清軟土地基的范圍、深度、力學性質(zhì)等,進行工后沉降分析。形成書面報告,向設計監(jiān)理進行信息反饋,按信息化組織施工。
處理方法推薦以表層換填為主,填料采用A組填料,并根據(jù)路堤的高度H(m),決定換填的深度。換填的寬度為路堤底寬1.5倍。其中夾鋪一層不透水復合土工膜,即聚乙烯(PE)復合土工膜,斷裂強度大于12KN/m,CBR頂破強度1.5KN,垂直滲透系數(shù)不大于10-11cm/s。在開工前15天內(nèi)將每批土工膜的技術性能出廠鑒定書提交監(jiān)理工程師核查。
在軟土地基上,路堤和基床建成驗收后,確保路基的工后沉降一般地段不大于20cm,沉降速率不大于5cm/年。橋臺臺尾過渡段、路堤與橫向結構物(立交框構、箱涵等)過渡段、路堤與路塹過渡段路基工后沉降不大于10cm。
6.4.順層路塹施工措施
施工前,應先作好施工區(qū)的永久和臨時排水設施,確保地面和施工場區(qū)排水;對塹頂有層間裂縫的用砂漿進行臨時封閉,防止?jié)B水發(fā)生順層滑坍。
路塹開挖應由上及下,由表及里,嚴禁從坡腳大拉槽開挖,避免形成順層滑坡。
爆破施工應嚴格控制周邊眼的鉆進方向,應控制與設計邊坡巖層傾角保持一致,以防止對不開挖層的破壞,造成局部失穩(wěn),帶來大面積失穩(wěn)。
爆破施工要嚴格控制裝藥量,嚴禁放大炮;同時邊坡開挖在距設計坡面1~2m時,預留光爆層,采取光面爆破控制技術,保證邊坡平整順直,同時也減少對邊坡圍巖的擾動。
對局部有軟弱夾層的順層路塹施工,施工中還可采用適量增加臨時錨桿支護,錨桿應穿過夾層,嵌入穩(wěn)固基巖中。
塹坡順層開挖清方后,局部凹槽采用M5砂漿砌片石嵌補。
由于橋臺與路堤、路塹和路堤的動靜剛度相差顯著,列車通過時,橋臺與路堤、路塹和路堤之間就會出現(xiàn)變位差,會對軌道結構產(chǎn)生較大的沖擊,同時反過來軌道結構對列車也會產(chǎn)生沖擊,從而降低列車的平穩(wěn)性、舒適度,加快結構物和列車的損壞。
設計上在臺后和路堤與路塹的連接處一定距離內(nèi)設置過渡段,以減小沖擊。過渡段長度按下式計算:
??? L=2H+A
式中:L—過渡段長度,m
????? H—路堤高度,m
????? A—常數(shù),取5m。
施工中,根據(jù)設計和規(guī)范要求,本著從嚴要求,為確保過渡段工后沉降不大于10cm,確定不同型式過渡段的施工工藝。
路基與橋臺過渡段、路堤與橫向結構物(立交框構、箱涵)過渡段、路堤與路塹過渡段的填料必須選用A級填料,顆粒粒徑不得大于150mm。
7.1.基本方法
過渡段基底處理與橋臺、相鄰路基地基同時進行,只有在隱蔽工程驗收合格后才能進行回填和填筑施工。在回填和填筑施工前對過渡段的填料進行檢驗,嚴禁不合格材料進場。
過渡段與相鄰的路堤和錐坡按水平分層一體同時填筑,不能同時施工時,路堤按設計和規(guī)范要求留好缺口和搭接臺階。過渡段級配碎石填料與相鄰的路堤填料之間的反濾層嚴格按設計施工。過渡段兩側(cè)按設計做好縱向和橫向排水,避免水從結合部滲入路基,造成病害。
7.2.路基與橋臺過渡填筑
過渡段與相鄰的路堤和橋臺錐坡按水平分層一體同時填筑;臺后大型壓路機能施工的部位用大型壓路機碾壓,其分層虛鋪厚度不能大于20cm,大型機械設備不能運行的部位,采用人工整平,小型振動碾壓機碾壓。
當必須預留缺口時,盡量預留相臨路堤與過渡段一同施工,相臨路堤預留搭接臺階。由運輸機械向缺口內(nèi)運級配碎石,從橫向駛離路堤缺口;或在路堤上備料,用推土機直接將路基面上儲存的級配碎石,依次推入缺口。分層鋪填并壓實。
回填碾壓密實后,橋、涵過渡段級配碎石在基床表層及以下范圍內(nèi)的孔隙率滿足設計要求。
7.3.路基與橫向結構物過渡填筑
涵背填筑在涵體強度允許時再進行,其兩側(cè)先由人工或小型機械對稱填筑至高出涵頂至少1米,然后用機械運級配碎石或級配砂礫石作貫通補填。如缺口不大時,在涵體兩側(cè)路基面上儲備足夠量的級配碎石,采用推土機在保持涵洞兩側(cè)均勻填筑的原則下逐層推填到頂;如缺口較大、較高時,先用推土機將已填好的路基推出具備運輸機械運行的條件,由運輸機械向缺口內(nèi)運級配碎石,橫向駛離路堤缺口,推土機、平地機不能進行整平作業(yè)時,由人工整平,并分層壓實。
涵背填筑前,先在涵洞兩側(cè)及頂部鋪設20cm厚粘性土作為保護層。填筑按層厚30cm對稱水平攤鋪壓實進行,達到級配碎石的孔隙率<20%,K30≥150Mpa/m。填筑涵頂3m以下時,采用無振動碾壓,填筑到涵頂3m以上后,使用振動碾壓。
大型碾壓機械難以碾壓到的地方,采用小型振動壓路機進行碾壓,其夯壓分層厚度不得超過10cm,夯壓次數(shù)視試驗情況定。路堤涵背缺口填筑時,凡填土而接觸面坡度超過(1:1.25)~(1:1.5)時,均挖成臺階,然后夯填。
路堤和路塹的過渡方式分為填筑和開挖兩種,在線路的縱向使路塹的強度和剛度均勻過渡。
對于陡于1:1的自然坡,開挖工作量大,采用填筑為主的過渡方式。
對于緩于1:1的自然坡,填筑工作量大,采用開挖為主的過渡方式。