红砂岩路基试验段施工技术方案

红砂岩不合格填料处理利用填筑路基

试验段施工技术方案

一、编制依据

1、《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）；

2、济邵高速两阶段设计施工图；

3、业主及监理方面的函件、指令、纪要等；

4、国内已有的红砂岩路基科研成果及施工经验；

5、前期已有的红砂岩路基试验段施工初步总结；

6、我单位拥有的技术能力、人员及机械配置。

二、工程概况

济邵高速JSTJ-07合同段起止桩号为K30+500—K34+700，全长4.21公里，全线总挖方量约88.3万方，总填方量约47.6万方。本合同段所经地区主要为剥蚀丘陵地貌，相对高差大，表层覆盖层为强风化岩及少量低液限粘土，下部有一小部分为强度较大的黄砂岩，但绝大部分为红砂岩。

虽然刚爆破出的红砂岩强度较高，但由于红砂岩具有极强的风化崩解、遇水软化、强度降低等性能，不宜作为路堤填筑材料，否则将不可避免会出现路基沉陷、边坡滑坍等严重的工程质量病害。若将施工沿线开挖的红砂岩弃置不用，而远借其它材料填筑路基，则会大大增加工程造价，同时弃方及借方还会破坏植被及占用大量耕地，不利于环境保护。

为了确保工程质量，有效处理利用红砂岩，从而降低工程造价，

我项目经理部在中国公路工程咨询总公司河南分公司红砂岩路基课题研究组的指导下，计划采用两种方案对红砂岩进行处理利用：一是红砂岩中掺25%河砂；二是对红砂岩实施强夯进行处理利用。

三、试验段施工方案及段落布置

1、K33+450-K33+600段进行掺砂试验段施工；

2、K34+520-K34+670段进行强夯试验段施工。

四、通过试验段施工所确定参数

1、路基填筑松铺厚度及松铺系数；

2、红砂岩场外预崩解所需的时间及洒水量；

3、拌和、整型、压实设备的类型及最佳组合方式、速度、遍数；

4、合适的质量控制检测方法及标准；

5、正常施工时技术人员、施工人员的配置。

试验段施工过程中，设专人进行技术资料的收集及整理，需收集及整理的资料：红砂岩室内试验检测资料、包边用粘性土的土工试验资料、预崩解用水量及时间、颗粒级配、松铺厚度、压实厚度、松铺系数、上料数量、掺砂数量、机械组合、碾压速度、碾压遍数、标高及沉降观测值、平整度、压实度、标准灌入值、固体体积率、弯沉值、机械人员投入、天气情况等。

五、施工进度安排

计划开工日期：2006年7月15日

计划完工日期：2006年7月30日

六、人员及设备配置

1、人员配置及分工

详见《试验段施工主要人员一览表》。

2、测试检仪器

灌砂筒、烘箱、全站仪、水准仪、三米直尺、钢卷尺、钢板尺、弯沉仪、标准贯入仪等。

3、机械设备

详见《试验段施工主要机械设备一览表》。

七、施工工艺

掺砂处理利用红砂岩实施三种具体方案试验段施工：方案一松铺厚度40cm，方案二松铺厚度50cm，方案二松铺厚度30cm。强夯处理利用红砂岩分别按1-2m松铺厚度控制，由于目前场地限制，先实施一种按松铺填筑厚度1m进行强夯的施工方案（方案四），根据强夯效果再进行1.5m、2m松铺填筑厚度的实施方案；再一种强夯处理利用红砂岩方案为路基每层按每40cm常规工艺进行填筑碾压，然后每隔2m进行强夯处理一次（方案五）。

1、方案一：掺25%河砂处理红砂岩，松铺厚度40cm

1-1、下承层准备

对下承层进行标高、宽度、沉降量等项目检测，检测结果符合规范及设计要求。并于原地面以下设置沉降及位移观测桩，具体布置详见第二册设计图

1-2、控制点布置

进行控制点布置，作为检测松铺厚度、标高、相对沉降量的控制

依据，详见《试验段施工控制点布置图一》。

1-3、填料准备

红砂岩来自路堑开挖石料，石料的最大粒径不宜超过层厚的2/3；为减缓红砂岩崩解的沉降隐患，对爆破后的红砂岩进行场外集中预崩解，预崩解场地选定在K33+300左侧，场地较平坦开阔，水源较近，预崩解采用反复洒水的方式，每天洒水2-3次，预崩解天数不少于3天。河砂来自济源小有河产河砂。

1-4、包边土施工

路基边部采用粘性土包边，包边宽度为2m，包边土分两层摊铺碾压，每层厚度为1/2红砂岩填筑厚度，质量标准符合规范设计要求，包边应成台阶填筑。

包边土采用划格上土，推土机初平，平地机整型，碾压时粘性土的含水量控制在最佳含水量±2%范围内，采用20T振动压路机灭振碾压2遍，然后带振进行碾压，碾压至压实度达到设计要求为止（用灌砂法检验包边土的压实度），记录碾压遍数及松铺系数。

1-5、摊铺石料

在检验合格的下承层上放样标出路基中线和边线，然后根据松铺厚度（按40cm控制）和运输车的装料数量计算每车的铺筑面积，在下承层上放样划格，由专人指挥卸料，保证每个格网内填料一致。

用推土机粗平，严格按松铺厚度布料，对于填料中少量的超粒径硬质岩应剔除或人工破碎，以保证路基压实的均匀性，记录推土机整平后的松铺厚度。

1-6、掺砂、拌和

在已初平的红砂岩填料上，根据计算按25%的掺砂量划格，用装载机布料辅以人工将砂摊铺均匀，用推土机的三齿松土器勾松、翻拌，翻起时表层砂在自重的作用下流入沟内填充红砂岩间的空隙。反复拌和4遍后，挖沟检查砂与红砂岩拌和均匀情况，否则继续进行拌和，直至均匀为止。

1-7、碾压

用凸块振动压路机进行碾压3遍，行使速度控制在2-3 Km/h，凸块振动压路机振完后用平地机进行精平，自外向内进行整平，整平后立即用击振力达50T的VV2000型振动压路机强振碾压，行使速度控制3-4 Km/h，从第三遍结束时开始观测沉降量，碾压至表面无明显轮迹及沉降量满足要求为止（沉降量≤2mm），记录强振遍数及压实厚度。

1-8、质量检测

压实完面后，进行标高、平整度、相对沉降量等项目检测，沉降量符合要求后，进行固体体积率试验及颗粒筛分，标准贯入仪及弯沉可做为辅助检测项目。

2、方案二：掺25%河砂处理红砂岩，松铺厚度50cm

松铺厚度为50cm，施工工艺同方案一。

3、方案三：掺25%河砂处理红砂岩，松铺厚度30cm

松铺厚度为30cm，施工工艺同方案一。

4、方案四：强夯处理红砂岩，松铺厚度100cm

4-1、下承层准备

对下承层进行标高、宽度、沉降量等项目检测，检测结果符合规范及设计要求。并于原地面以下设置沉降及位移观测桩，具体布置详见第二册设计图

1-2、控制点布置

进行控制点布置，作为检测松铺厚度、标高、相对沉降量的控制依据，详见《试验段施工控制点布置图二》。

1-3、填料准备

红砂岩来自路堑开挖石料，石料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。对红砂岩进行场外集中预崩解，预崩解工艺同方案一。

1-4、包边土施工

路基边部采用粘性土包边，包边宽度为2-3m，即顶层宽度2m，底层宽度3m，包边土内侧成坡度为1：1台阶填筑，包边土分五层摊铺碾压，每层厚度为1/5红砂岩填筑厚度，质量标准符合规范设计要求。

包边土采用划格上土，推土机初平，平地机整型，碾压时粘性土的含水量控制在最佳含水量±2%范围内，采用20T振动压路机灭振碾压2遍，然后带振进行碾压，碾压至压实度达到设计要求为止（用灌砂法检验包边土的压实度），记录碾压遍数及松铺系数。

1-5、摊铺石料

在检验合格的下承层上放样标出路基中线和边线，然后根据松铺厚度（按100cm控制）和运输车的装料数量计算每车的铺筑面积，

在下承层上放样划格，由专人指挥卸料，保证每个格网内填料一致。

用推土机粗平，严格按松铺厚度布料，对于填料中少量的超粒径硬质岩应剔除或人工破碎，以保证路基压实的均匀性，记录推土机整平后的松铺厚度。

1-6、强夯

用自重10T、落距10m的强夯进行压实，并观测每遍的相对沉降量，夯压至表面平整及沉降量满足要求为止（沉降量≤2mm），记录强夯遍数及压实厚度。

1-8、质量检测

压实完面后，进行标高、平整度、相对沉降量等项目检测，沉降量符合要求后，弯沉可做为辅助检测项目。

5、方案五：红砂岩按40cm松铺厚度填压，每隔2m强夯处理

5-1、下承层准备

对下承层进行标高、宽度、沉降量等项目检测，检测结果符合规范及设计要求。并于原地面以下设置沉降及位移观测桩，具体布置详见第二册设计图。

1-2、控制点布置

进行控制点布置，作为检测松铺厚度、标高、相对沉降量的控制依据。

1-3、填料准备

红砂岩来自路堑开挖石料，石料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。

1-4、包边土施工

路基边部采用粘性土包边，包边宽度为2m，包边土分两层摊铺碾压，每层厚度为1/2红砂岩路基填筑厚度，质量标准符合规范设计要求，包边应成台阶填筑。

包边土采用划格上土，推土机初平，平地机整型，碾压时粘性土的含水量控制在最佳含水量±2%范围内，采用20T振动压路机灭振碾压2遍，然后带振进行碾压，碾压至压实度达到设计要求为止（用灌砂法检验包边土的压实度），记录碾压遍数及松铺系数。

1-5、摊铺石料

在检验合格的下承层上放样标出路基中线和边线，然后根据松铺厚度（按40cm控制）和运输车的装料数量计算每车的铺筑面积，在下承层上放样划格，由专人指挥卸料，保证每个格网内填料一致。

用推土机粗平，严格按松铺厚度布料，对于填料中少量的超粒径硬质岩应剔除或人工破碎，以保证路基压实的均匀性，记录推土机整平后的松铺厚度。

1-6、碾压

用凸块振动压路机进行碾压3遍，行使速度控制在2-3 Km/h，凸块振动压路机振完后用平地机进行精平，自外向内进行整平，整平后立即用击振力达50T的VV2000型振动压路机强振碾压，行使速度控制3-4 Km/h，从第三遍结束时开始观测沉降量，碾压至表面无明显轮迹及沉降量满足要求为止（沉降量≤2mm），记录强振遍数及压实厚度。

1-8、质量检测

压实完面后，进行标高、平整度、相对沉降量等项目检测，沉降量符合要求后，进行固体体积率试验及颗粒筛分，标准贯入仪及弯沉可做为辅助检测项目。

1-9、强夯

路基填筑2m后，用自重10T、落距10m的强夯进行压实，并观测每遍的相对沉降量，夯压至表面平整及沉降量满足要求为止（沉降量≤2mm），记录强夯遍数及压实厚度。

对以上五种方案进行各种分析比较，优选较佳方案进行指导红砂岩路基的施工。

八、施工中存在问题及注意事项

1、包边用粘性土的来源主要为农民的人造梯田土，一是储量少，并且需远距离借运，二是含水量大（天然含水量＞25%），需长时间反复翻晒或进行掺石灰处理，将会严重影响滞约路基填筑的施工进度，大大增加了工程成本及投入。建议采用借强、中风化黄砂岩进行包边，借填强、中风化黄砂岩包边，不仅可以保护农田，还可以加快工程进度，降低工程成本。

2、注意做好路基的防水工作，路基施工备好彩条布，下雨前及时覆盖，避免雨水浸泡已成型的路基，从而产生路基沉陷等病害。

3、由于红砂岩的崩解风化等一系列不良特性，红砂岩处理利用填筑只能用于路床设计标高1m以下路基填筑范围内。

九、质量保证体系

1、质量管理目标

本工程质量管理目标为：按要求达到优良工程标准。

2、质量保证措施

2-1、路基压实度符合规范及设计要求。

2-2、路基边线直顺，曲线圆滑。路基表面整修平整。

2-3、为防止路基出现整体下沉或局部下沉现象，应对工程地质不良地段，会同设计、监理人员进行现场查看，制定科学、合理的施工技术措施，在施工过程中严格执行。原地面清表工作应按规范要求彻底清除地表种植土、树根等。

2-4、密实度达不到规范规定要求时，应注意施工过程中严格控制填料的厚度、粒径，必须分层碾压，层层检测。

2-5、防止路基出现边坡坍塌，做好边坡码砌和路基排水设施，保证排水畅通。

2.5、做好质量记录，主要包括地基处理质量检测记录；石料强度试验记录；测量复核记录（道路中线、高程、宽度测量记录）；压实度试验记录；工程部位质量评定表；工序质量评定表。

十、安全、环保措施

1、安全保证体系

建立健全安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。

1-1、建立健全安全组织保证体系。逐级签订安全承包合同，使各级明确自己的安全目标，制定好各自的安全规划，达到全员参加，全面管理的目的，充分体现“安全生产，人人有责”。按“安全生产，预防为主”的原则组织施工生产，做到消除事故隐患，实现安全生产

之目的。

1-2、管理保证措施

坚持定期的安全教育、讲话和检查制度，设立安全监督岗，安全员持证上岗，支持和发挥群专安全人员的作用。

制定详细的安全管理制度，在施工中做到安全工作有章可循

⑴安全生产责任制度

⑵安全生产教育制度

⑶安全技术交底制度

⑷安全生产检查制度

⑸职工伤亡事故报告处理制度

⑹安全设计制度

⑺安全操作挂牌制度。

⑻班前安全讲话制度。

⑼临时设施验收制度。

⑽交接班制度。

2、安全保证措施

2-1进入施工现场必须按规定佩带防护用具。

2-2 填石路基施工期间，各种机械需要设专人负责维护，操作手持证上岗。

2-3 石方爆破作业，以及爆破器材的管理、加工、运输、检查和销毁等工作均应按照国家现行标准《爆破安全规程》GB6722 的规定执行。

2.4 撬动岩石必须由上至下进行，逐层撬落，严禁上下重叠作业，不得将下面撬空使其上部自然坍落。

2-5 多台压路机同时作业时，压路机前后间距应保持在3m 以上。

2-6 挖掘机装车作业时，铲斗应尽量放低，并不得碰撞车辆，严禁车箱内有人，严禁铲斗从驾驶室顶上越过。

2-7 挖掘机装车作业人员离开驾驶室时，应将铲斗落地并关闭发动机。

2-8 施工现场的临时用电必须严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46 的规定。

2-9 施工现场做好交通安全工作，由专人指挥车辆、机械。路口应设置明显的限速及其他交通标志。夜间施工，保证有足够的照明，路口及基准桩附近应社警示标志。

2-10 易燃、易爆品必须分开单独存放，并保持一定的安全距离。易燃易爆品的仓库、发电机房、变电所，应采取必要的安全防护措施，严禁用易燃材料修建。

3、技术安全措施

3-1 操作人员应熟悉机械设备性能和工艺要求，严格遵守各专用设备使用规定和操作规程。

3-2 施工前做好施工安全技术交底，施工过程中，安全员随时检查安全情况。

4、环境保护措施

4-1 现场生活垃圾及施工过程中产生的垃圾和废弃物不得随意

丢弃，应根据不同的情况，分别处理，防止污染周围环境。

4-2 现场存放油料必须对仓库进行防漏处理，储存和使用应防止油料跑、冒、滴、漏，污染水质。

4-3 对施工噪声应进行严格控制，夜间施工作业应最大限度地减少扰民。

4-4 施工临时道路定期维修和养护，每天洒水2~4 次，减少扬尘污染。