加筋土边坡施工方案.docx
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加筋土边坡施工方案
渝鄂直流背靠背联网工程
北通道换流站四通一平工程
加筋土边坡施工方案
编制:
审核:
批准:
编制单位:
2016年9月
第一节编制依据
本施工方案根据下述文件进行编制:
1、渝鄂直流背靠背联网工程北通道换流站四通一平工程招标文件;
2、本项目设计施工图纸——《站区外围边坡岩土工程设计》卷;
3、建设单位针对本项目的施工指导意见。
4、电力工程质量监督总站编制的《输变电工程建设标准强制性条文实施指南》(2013年版);
5、《110kV-1000kV变电(换流)站土建工程施工质量验收及评定规程》(Q/GDW1183—2012);
6、国家电网公司基建部组编的《国家电网公司施工项目部标准化管理手册》(2014年版);
7、《国家电网公司输变电工程安全文明施工标准化管理管理办法》(国网(基建/3)187-2015);
8、《电力工程地基处理技术规程》(DL∕T5024-2005)
9、《工程测量规范》(GB50026-2016);
10、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2016);
11、《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-2014);
12、《建筑工程施工现场环境与卫生标准》(JGJ146-2013);
13、《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》(JGJ276-2012);
14、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2012);
15、《建筑工地安全检查评分标准》(JGJ59-2011);
16、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013);
17、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013);
18、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ0240-2004);
19、《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007)
20、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)。
21、《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-2014)
第二节工程概况与工程实施条件分析
一、工程概述
本工程各参建单位:
建设单位:
国家电网公司
设计单位:
中南电力设计院
监理单位:
武汉中超电力工程建设监理有限公司
工程总量:
本次加筋土挡墙总长(坡肩)582.1m,最大坡高27m;
计划工期:
本次桩基施工计划在120天内完成。
本工程为渝鄂直流背靠背联网工程北通道换流站四通一平工程的回填边坡处理工程,回填边坡主要采用土工格栅加筋土施工处理。
本项目的回填边坡主要位于以下部位:
站址东部,设计标明为A/-A-B段,其坡肩长度为272.7m,其坡底高程为146.5m,坡顶高程为172.85m,回填坡高为26.35m,该段紧临已经建成运行的龙泉换流站,为本次单直线段最长、坡高最高的一段回填边坡。
站址南部,设计标明为C-C1-C2-C3-D段,其坡肩长度为194m,其坡底高程为151.7m,坡顶高程为172.85m,回填坡高为21.15m。
站址西南角,设计标明为D-D1-E段,其坡肩长度为115.4m,其坡底高程为152.0m,坡顶高程为172.85m,回填坡高为20.85m。
访段与C-C1-C2-C3-D段相连,接头处形成90度转角。
以上三段边坡构成本项目的加筋土回填边坡。
计划工期:
本次加筋土边坡施工计划在120天内完成。
二、工程设计特点、工程量
1、本边坡为永久边坡,工程安全等级为一级。
2、各段边坡设计特点、主要参数
(1)A/-A-B段。
坡肩长272.7m,最大坡高27.0m;采用土工格加筋土挡墙支护,第一级(从上至下)回填坡体高度为3m,第二、三、四级回填坡体高度圴为8m,坡面放坡坡率为1:
1,坡高每8m设置一宽2m的马道。
坡角处设置悬臂式抗滑桩,桩顶外露1m,桩间采用现浇钢筋砼板链接;局部坡角处设置护脚墙。
抗滑桩另行编制专项施工方案论述。
(2)C-D-E段。
坡肩长度309.4m,最大坡高20.8m;采用土工格栅加筋土挡墙支护,C-C1段第一级(从上至下)回填坡体高度为4.4m,C1-C2段第一级回填坡体高度由4.4m增大至4.8m,C2-C3段第一级回填坡体高度为4.8m,第二、三级回填坡体高度圴为8m,坡面放坡坡率为1:
0.75,坡高每8m设置一宽2.0m的马道。
坡脚处设置护脚墙,其中C3-D-D1段护脚墙高为2m,外露1m。
C3-D-D1段护脚墙外侧不设排水沟,其余护脚墙外设置排水沟,在C、E点分别与相邻段捉襟挖方边坡坡肩截水沟、坡脚排水沟衔接。
在C3点和D1点坡脚处将坡脚排水沟中汇水引入当地已建排水沟或水渠,并在C-C1坡段坡脚处适当位置将搭排水沟中的汇水引入当地已建排水沟或水渠。
3、回填边坡区域地基基础加固与处理
A-B段填方边坡坡体内存在鱼塘(自A点起向B点方向,长度约60m),目前鱼塘内尚有水,分布有XX约1.0-1.5m的软弱土层,坡体施工之前应对该处的软弱土采取超挖换填处理。
换填面积约1500m2,超挖至硬塑土层后,确保坑底干燥无水之后方可回填,回填料、回填技术均与站区相同。
对于加筋土坡体下部的呈可塑状、局部呈软塑状的粉质粘土,其地基承载力不满足设计要求,加筋土边坡施工之前需对其采取超挖之后采用C15毛石砼换填处理。
超挖换填施工时需岩土专业人员进行地质验槽,确保开挖换填至卵石层或基岩面。
4、加筋土边坡设计原理
土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土的相互作用中,一般认为这种相互作用可归纳为以下三种情况:
1)格栅表面与土的磨擦作用;
2)格栅孔眼对土的“锁定”作用;
3)土对格栅肋条的被动阻抗作用。
上述三种作用均能充分约束土颗粒的侧向位移,从而,大大的增加了土体的自立稳定性,至于这三种作用在土体中各自发挥的程度将随格栅种类,开孔大小,土颗粒级配等因素而定。
5、主要工程量
(1)护坡面积:
22816m2;
(2)坡体填方量:
156853m3;
(3)EG90R格栅:
203922m3;
(4)EG130R格栅:
161765m3;
(5)连接棒:
22772个;
(6)高强植基袋:
144554个;
(7)墙体挖方3762m3;
(8)碎石排水层:
8857m3。
三、实施条件及自然环境分析
1、站址地理位置
渝鄂直流背靠背联网工程北通道换流站站址位于宜昌市夷陵区龙泉镇香烟寺村,现有龙泉换流站西南侧山包上,西南距离宜昌市主城区及夷陵区主城区分别约19km和17km,南距龙泉镇约3.5km。
东距X204县道约500m,站址东侧紧邻±500kV龙泉换流站,站址区域为一南北走向山脊。
北侧为龙泉换流站500kV交流出线侧,南侧有龙泉换流站220kV交流出线,西侧有一“Y”字型冲沟。
站址内大部分为林地,树木较为茂密,同时占用少量基本农田。
2、地质条件
龙泉站址总体地势北高南低,地面高程152.00m-217.00m,最大高差约65.00m。
西侧为长条状沟谷,东侧为运行中的±500kV龙泉换流站。
站址场地沟谷低处多为居民种植经济类植物,山地为林地。
根据本次勘测结果,站址区为丘陵基岩山地,主要分布地层为中生界白垩系下统五龙组(K1w)以及第四系冲洪积、坡残积松散土层。
第三节项目施工管理组织结构
为了能按照建设单位要求的目标完成本工程施工任务,必须组建一支精干高效、经验丰富的项目管理机构,指挥项目施工人员,在预定目标内保质保量完成本次施工任务。
项目组织机构图
第四节施工布署
一、施工准备
1、技术管理准备
(1)、图纸的阅读与会审:
由项目总工组织项目施工、技术、质检、安全等管理人员,对设计施工图纸进行认真的阅读和理解,对图纸中的疑难问题、技术要点加以讨论汇总,参加由建设单位或监理主持的图纸会审,与设计人员进行细致的交流沟通,全面掌握设计要点,领会设计意图,保证按照设计要求完成本次施工任务。
(2)、技术人员交底工作:
参加施工的各类技术人员、质检人员,应认真作好技术交底工作,技术交底工作由项目总工(技术负责人)主持,以会议形式进行。
交底内容主要为图纸答疑、设计变更、甲方提的要求、施工图要求、重点部位及其他注意事项等。
(3)、施工人员技术交底:
对施工操作人员在施工前也应进行书面交底工作,交底工作由技术负责人或者由其委托基层技术人员进行,交底内容主要是学习规范和图纸文件,工艺要求以及进行责任落实等。
(4)、安全技术交底:
由项目经理主持,项目技术负责人为交底人,项目专职安全员、各班组兼职安全员及各工种负责人参加,交底内容为现场安全管理制度、施工现场环境、工程施工特点、可能存在的不安全因素及各工种安全操作规程及现场施工的有关安全注意事项。
2、劳动力安排计划
根据本工程设计要求的工作内容,结合确定的施工方案,进行本工程的施工人员安排配备,以满足本工程施工对人力资源的需求。
本工程主要配备的人员有:
项目部管理人员,包括项目经理、技术负责人、施工管理人员、技术管理人员、安全管理人员、资料管理人员、测量定位人员等等,做好本工程的施工管理指挥工作,保证按设计意图进行施工。
机械操作人员,包括挖掘机、压路机、推土机、自卸汽车、等等土方回填施工机械的操作人员。
土工格栅铺设人员,包括土工格栅的裁剪、铺设、固定人员,滤水管安装铺设人员,植基袋铺设人员等。
碎石铺筑人员,碎石滤水层的铺筑、整平人员。
混凝土浇筑施工人员,包括换填混凝土浇筑人员,毛石填放人员,护脚墙施工人员等。
保障人员,包括水电工,主要负责现场施工用水、用电以及生产加工区、生活区、办公区的用水、用电工作。
配合人员,包括土面细部整平,搬运材料等各种配合人员。
本工程施工计划投入总人数见劳动力投入计划表,根据施工方案及各工序进度安排,人员分批分期进出场地施工。
主要劳动力投入计划表
序号
工作内容
人数
备注
1
机械回填施工
40
土工格铺设、滤水管安装
28
植基袋安装
12
碎石滤水层铺筑
20
毛石砼灌注班
14
木模工
8
水电班
4
普工
10
2
项目经理部
10
合计
146
3、主要机械进场计划
根据选定的施工方案,本工程布置的主要满足施工方案实施要求为宗旨,主要配备的施工机械设备如下。
主要机械设备供应计划表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
压路机
YZ25
台
4
2
小型压路机
JKS-60C型
台
4
手扶式
3
推土机
山推SD16L
台
4
4
装载机
ZL50
台
4
5
反铲挖掘机
卡特323D
台
4
6
自卸汽车
15m3
台
20
7
污水泵
台
4
8
木工综合加工机
台
2
9
混凝土输送泵
台
1
商砼站配备
10
混凝土运输罐车
台
4
商砼站配备
11
振动棒
15m
台
4
12
发电机
台
1
备用
13
全站仪
TC405
台
2
瑞士
14
水准仪
DZS3
台
6
北测
15
配电箱
大、小
个
若干
4、施工材料需用计划
根据本工程设计要求,确定需要的主要工程材料;根据施工方案的要求,确定工程施工所用周转材料及辅助材料。
通过计算,本工程所用工程材料及施工材料计划如下:
主要材料用量计划
序号
材料名称、规格
单位
数量
备注
一
工程材料
1
EG90R格栅
m3
203922
2
EG130R格栅
m3
161765
3
连接棒
个
22772
4
高强植基袋
个
144554
5
碎石
m3
8857
6
商品混凝土C15
m3
3500
暂估
二
周转材料
1
18mm厚胶合板
m2
1500
模板
2
木方40×80
m3
10
模板楞木
3
钢管Φ48.3×3.6
t
45
模板支撑
4
扣件(综合)
个
5000
模板支撑
5
钢垫板(20mm厚)
m2
50
软地基铺垫
6
枕木
根
30
7
砂石混合料
m3
200
软弱地面换填
二、总体施工安排
1、总体施工安排
根据本工程设计要求的工作内容,结合现场实际情况,本次加筋土挡墙施工拟按下述总体安排进行施工。
本次加筋土挡墙分两大施工段进行:
第一施工段为
(1)A/-A-B段。
该段加筋土挡墙在该段底部的抗滑桩基完成、坡底软弱层换填完成后展开施工。
第二施工段为C-D-E段。
该段加筋土挡墙在其坡底软弱层换填完成后展开施工。
加筋土挡墙作业面上安排专职班组进行土工格栅铺设、高强植基袋安放、碎石铺设、排水管安装施工;回填用料为挖方区挖出的土石料,由自卸汽车运输至加筋土挡墙施工作业面,作业面上安排挖掘机、推土机、装载机、压路机等机械设备,进行摊铺、整平、压实工作。
为了加快施工进度,两个施工段同时进行施工,配备两套机械、人工在两个作业面上同时展开施工。
清表工作另行专项方案布置,本施工方案以清表以后的为主。
2、加筋土挡墙主要施工流程如下:
测量定位放线→墙基土方开挖→加筋土墙基础换填施工→坡脚护脚墙施工→碎石排水层施工→土工格栅铺设→高强植基袋安放并包土工格栅回折固定→土石料摊铺→机械碾压回填土石层→回填土石层检测→合格后重复上述“土工格栅铺设”之循环→穿插进行塑料矩形排水盲沟MF1235,垂直间距2.5m,水平上斜1%→完成全部加筋土挡墙施工。
施工流程上的分项工程施工方法,在下节施工方案中分别详细阐述。
第五节加筋土挡墙施工方案
一、定位放线
本项目定位放线工作由专业测量工程完成,配备全站仪、水准仪、50m钢尺、塔尺等测量工具。
根据设计院交验的基准标点,按照设计图纸标明的加筋土挡墙底边的外边线端点、转角点、以及中部每间隔不超过100m增设控制点等特殊控制点的座标,使用全站仪测设出加筋土挡墙的底边线。
引测出控制点坐标,埋设固定控制桩,便于施工过程中的复测和控制。
二、回填试验
1、试验目的
(1)通过击实试验确定用于填筑的土石料的最大干密度、最优含水率;
(2)确定经济合理的施工参数,如铺层厚度、碾压遍数、加水量等,为施工提供依据;
(3)检验所选用的填筑压实机械的适用性及其性能的可靠性;
(4)通过生产性试验,研究和完善填筑的施工工艺和措施;
(5)制定填筑施工的实施细则;
(6)确定压实质量控制试验方法,积累试验资料。
2、试验场地布置
碾压试验应在加筋土挡墙设计范围内进行,选取设计加筋土挡墙中的60m长的一段做为试验场地。
对试验场地进行平整清理。
3、准备工作
准备工作包括熟悉填筑料的要求和压实标准;确定试验要求和内容;选定试验场地并对场地进行处理;根据施工可能使用的机具类型,备齐试验所用的设备、工具、器材,并逐一详细检查;检测拟采用碾压设备的工作特性参数,如碾重、振动频率、振幅等,并作好详细记录;进行土料的击实试验等等。
土方回填料确定后,由项目部质检人员、抽样人员邀请监理工程师共同在回填取料区域进行取样,抽取的土样应具有代表性,各个土层和性状的土都应包括。
土样抽取后送指定的工程质量检测实验室做标准击实试验,确定最优含水率下的最大干密度。
根据设计要求,加筋土挡墙回填土压实度不小于0.94,确定出施工中控制的最小干密度为:
最大干密度×0.95,再查“含水量与干密度曲线图”确定合格干密度下的含水率区间。
试验区开挖至设计高程面以后,采用挖掘机对试验区进行整平,其表面不平整度不超过±10cm为宜,场地平整完后由压路机对试验区进行反复碾压,直到试验区地基不再下沉为止,基层的密度至少要与待测试铺层的密度相同,以减少基层对碾压试验的影响。
试验前的准备工作应对拟用于试验工作的器材设备和人员进行逐一落实,以确保试验展开后能够顺利进行,确保试验的参数真实有效。
根据技术条款和现场机械设备情况,碾压试验选用YZ25振动压路机,其它拟用于本次试验的主要机械设备、工器具及人员如表1、表2所示。
机械设备及工器具配置表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
液压挖掘机
卡特323D
台
1
取土
2
压路机
YZ25
台
1
碾压
3
装载机
ZL50
台
1
取土、装车
4
自卸车
辆
3
拉运
5
取样环刀
个
40
6
皿盒
个
80
7
电子天平
台
1
8
烤箱
台
1
9
台秤
台
1
碾压试验人员配备表
序号
名称
数量
备注
1
各类管理人员
10
技术、质量、生产、安全等
2
试验人员
2
3
汽车司机
3
4
重机司机
5
5
测量人员
2
6
电工
1
7
普工
15
4、试验前检查验收
填筑碾压生产性试验,由质量部负责本次试验的组织实施,试验开始前,质量部组织试验和测量人员进行试验前的基础验收、土样、含水率的测控、取样试验及击实试验等工作。
测量队负责试验区的测量放样、沉降量测量及测量数据收集、整理、分析和整理等工作。
5、备料、运输、摊铺
本次生产性碾压试验制备的土料含水率分三种:
(1)低于最优含水率3℅;
(2)与最优含水率相等或接近;
(3)高于最优含水率1℅;
以上三种含水率土料分三层按设计高度进行试验。
按照试验计算所需土方
量,在试验前一次备足。
提前对试验所用土料进行含水测定,按计算加水量(考虑损耗)提前制备1~2天对土料加水浸泡,使其达到设计含水率。
经测定合格后方可装运至试验区进行摊铺。
考虑天气情况及水量损失,土料在制备加水时提高0.5℅的含水率。
为保证土料含水率的均匀性,运输前采用挖掘机反铲进行拌合,人工配合。
土料运至试验区前,先对试验区进行整平碾压并验收,由测量人员按2.0*2.0m方格网进行测量并记录。
自卸车将土料运输至试验区域,由现场指挥员按照测量人员事先放样的区域和标高,按分区依次指挥卸料,卸料采用退铺法,土料摊铺采用挖掘机进行,现场指挥员采用带刻度钢钎现场控制摊铺厚度,人工配合进行整修,保证试验区段表面平整度误差在±2cm范围内。
测量人员及时对摊铺区域按原定方格网进行测控记录。
5、碾压
本次碾压试验采用YZ25压路机进行碾压试验,碾压方向沿试验区的轴线方向进行,试验段摊铺好整平后由压路机先静压1遍然后进行振压,行驶速度为低档中油门(按经验控制在1.5~2.0Km/h),前进后退法碾压,边上重复压2遍,前进时错1/2轮宽(或搭接宽度控制在10~20cm),再原位退回,往复至全段,即为2遍,再循环1次即为4遍,停止碾压。
由专人负责记录振动碾的碾压遍数及振动碾行驶速度。
本层碾压完成后,试验人员采用环刀法取样测定回填土密度。
碾压6遍、8遍后再次取样测密度,直到同样满足以下几个条件时停止碾压:
⑴密度不再上升或有所下降。
⑵标高不再下降。
⑶取样时发现坑壁稳定,土粒嵌挤紧密。
第一种铺土厚度的碾压全部完成后,进行层间撒水,使层面湿润,进行第二种铺土厚度的摊铺、碾压、测量、取样试验,依次进行。
6、现场试验
⑴试验参数的确定
根据规范标准要求及以往的施工经验初步拟定松铺厚度、含水率及碾压遍数等参数(见下表3),振动碾的行驶速度按经验控制在1.5~2.0Km/h,现场通过对种铺土厚度、三种碾压遍数、三种含水率进行组合试验,经试验取得在同种碾压机械下,含水率、松铺厚度、碾压遍数的最优值。
选择既满足设计要求,又经济合理的碾压参数作为施工参数。
设计碾压参数组合见表3。
碾压试验的碾压参数组合表
试验
参数
铺土厚度
30cm、40cm、50cm、
碾压遍数
4、6、8
含水率
最优含水-3%;与最优含水相等或接近;最优含水+1%
复核试验参数
按现场试验确定的最优参数进行
全部试验组数
每区6个
控制标准
压实度≥95%
⑵检测内容
1)检测振动碾的工作参数
振动碾技术参数中影响压实效果的主要为:
振动压路机的净重、振动质量、振动频率、振动振幅和碾压速度。
2)天然含水率及铺料含水率
3)测量
每10×15m为一个试验单元,每个单元内布置2.0m×2.0m的方格网,采用水准测量法对铺土厚度进行控制并测量压实沉降量。
4)试验取样
在相应的碾压遍数时的填筑面上取样做密度试验,采用环刀法取样测定干密度值,在取样测试的同时,注意观察压实土层底部有无光滑面及剪力破坏现象等并做好记录。
本次碾压试验,在同一铺土厚度的6个试验块内分别进行三种不同含水率的4、6、8遍碾压试验,并对每个试验块取样12个,取样点平均布设或按监理指定位置进行取样。
取样后,采用酒精燃烧法(或烘箱)进行烘干和称量,进行干密度及含水量的计算。
含水率计算公式:
W0=(m0/mb-1)×100%
W0为含水量(%),m0为湿土质量(g),mb为干土质量(g)。
干密度计算公式:
ρd=ρ0/(1+W0)
ρd为干密度(g/cm3),ρ0为密度(g/cm3),W0为含水量(%)
5)复核试验
通过试验求出各个参数的适宜值,然后用选定的参数进行复核试验。
7、资料整理
试验完成后由试验室和技术部门专人整理分析试验资料,及时研究试验情况。
各观测值和取样试验值经过整理,绘制出下列各条关系曲线:
(1)不同铺土厚度时的干密度与碾压遍数的关系曲线;
(2)不同铺土厚度、不同碾压遍数时的干密度与含水率的关系曲线。
三、填方边坡基础施工
根据地勘报告,以及设计要求,本工程回填边坡的基础下均存在厚度不等的软弱层,或为可塑状粉质粘土,或为软塑状粉质粘土。
均不能作为边坡承载基础。
为此,设计要求采用C15毛石混凝土进行换填。
换填前,根据设计要求测设出边坡底层下口边线,用挖掘机,配备自卸汽车进行土层开挖施工。
挖出的土方分两种情况处理:
经晾晒后可以用作回填土使用的,堆放一处进行晾晒;不可用作回填使用的软弱土,堆放于另一处,用作以后换填区表层覆土。
一直开挖至基岩面或卵石层面,报经监理单位、地勘单位验收认可后,进行换填施工。
在进行开挖施工的同时,安排材料人员运进毛石,堆放于换填区域周边,注意保持毛石的整洁。
混凝土采用商品混凝土、泵送施工工艺;当挖土工作即将完成时,预估换填用量,安排事先联系好的商品混凝土站运至现场,现场混凝土浇筑工进行浇筑;在进行浇筑作业的同时,安排专职人员向混凝土中抛掷毛石,毛石的掺加量按总量的30%控制。
坡脚设计有毛石混凝土护脚墙的部位,由木工支设墙体模板,采用商品混凝土浇筑。
四、开挖台阶
根据现场实际情况,可以直接用作回填基础的坚实的基层土面不平整,高差较大时,应将回填区域划分成若干区域进行回填,各区域按不同的标高做成台阶状相连;当回填施工段的原始坡面较陡时,回填边坡内侧的原始坡面必须开挖成台阶状。
施工中采用机械配合人工的方式开挖,台阶高度1~1.5m,台阶有2~4%向内倾斜的横坡。
台阶宽度根据现场的地质开挖情况确定。
五、基层碾压
可可直接用做回填土基础的坚实的基层土,按设计基底标高将其开挖并平整基底后,用压路机进行地表压实。
在原状坡体上根据图纸的要求开挖出需要铺设格栅的平面,碾压密实。
碾压时表面先静压一遍,再振动碾压2遍后检查一次,若不合格,再增压一遍振动碾压再检
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