渠道膨胀土施工方案

第一篇：渠道膨胀土施工方案

渠道膨胀土施工方案

摘要：针对膨胀土对渠道的不利影响南水北调中线一期工程总干渠漳河北至古运河南（委托河北建设管理项目）土建施工sg3标工程实例，提出保证膨胀土渠段粘性土换填施工质量、满足设计要求、经济可行的施工方案，为后续膨胀土渠段施工提供重要的参考方法。

关键词：膨胀土干场作业膨胀土开挖 粘性土换填施工 1概述

膨胀土是一种含一定数量的亲水矿物质(蒙脱石、伊利石、高岭石或混层结构)且随着环境的干湿循环尔具有显著的干燥收缩、吸水膨胀和强度衰减的粘性土。根据其膨胀率分类，膨胀土可分为弱膨胀土、中膨胀土和强膨胀土。南水北调中线一期工程总干渠漳河北至古运河南（委托河北建设管理项目）土建施工sg3标存在大量的膨胀土渠段，需要进行特殊处理，设计提出粘性土换填方案。根据设计方案，施工单位总结出了一套对应的膨胀土施工方案。2渠道膨胀土开挖及换填 2.1膨胀土开挖

（1）开挖时渠坡、渠底中强膨胀土预留50cm保护层、弱膨胀土预留30cm保护层，施工前将渠底保护层挖除及时验收，验收合格后及时回填，渠坡保护层在换填过程中随回填随开凳挖除。（2）采用1m³挖掘机倒退法自上而下进行开挖，分段长度150m～200m，分层厚度3-5m，自卸汽车运输至弃土场，推土机推平。

对同一断面、同一开挖层，由中间向左右两岸开挖，以利于层间排水，且随时做成一定坡势，以利排水。为防止降雨形成地表径流冲刷边坡，开挖渠段的渠道两侧结合永久截留沟开挖施工排水沟，有效截断地表径流，避免冲刷边坡。

（3）渠坡、渠底中强膨胀土预留50cm保护层、弱膨胀土预留30cm保护层，待下道工序开工前人工配合挖掘机清除保护层。在测量人员的指挥下，用挖掘机在坡面上每隔10m开挖出样槽，由有经验的挖掘机司机按样槽进行保护层开挖，挖掘机开挖方向垂直于渠道轴线，由上而下顺坡开挖，土料拢集于坡下后，装车运至指定地点。开挖时距离建基面预留5～10㎝的薄土层，该薄土层开挖前将挖掘机斗齿前焊接一块厚约20㎜的钢板作为“刮板”，长度同挖掘机斗宽，宽度约为15㎝，前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于渠道轴线，沿坡长自上而下将预留的薄土层刮除，人工用平头铁锹将坡面遗留的松土清除并拢堆，在坡面上钉木桩，每5m作为一个断面，按坡度放样，在桩位上固定尼龙线，人工对坡面进行适当整理，直至坡面符合规范要求。

（4）由于渠道膨胀土换填段比较长且新建建筑物较多，因此在这些交叉物之间，渠道右侧设置进场道路，路宽7m，坡度10%。2.2土方换填施工方法和程序 2.2.1施工准备和土料试验

（1）根据已知基点测设渠基换填基线，并引桩到渠基范围以外。（2）直段每100m，平曲段处每50m或更小，测设施工样架。

（3）开工前对料场进行复查，然后对土料进行检测，通过室内试验，取得土料的自由膨胀率、粘粒含量、塑性指数等物理试验资料，进行击实试验，取得最优含水量、最大干密度参数。根据室内试验取得的参数对用于换填的土料在开工前进行碾压试验。

（4）选择碾压机械的类型，确定铺土厚度、碾压遍数等施工参数。2.2.2土料的开采

其施工程序为：清表→料场建设→土料开采→取土场填。（1）取土场开挖前用推土机推除表层的杂质、耕作土、植物根系，并推到一边留做复耕使用。

（2）料场建设：料场周围布置截水沟，并做好料场排水措施。（3）为保持含水量均匀、消除大块粒径，开采后对土料进行拢堆和翻松，对局部含水量偏低的土料进行洒水调整，对含水量超标的进行翻松晾晒。调整含水量视现场情况安排在填筑现场或取土场。2.2.3土料运输和铺料

换填土料利用合格开挖土，本着低土低用、高土高用、近土先用、远土后用的原则进

行挖填土方调配，采用流水作业的施工方法分段施工。作业面100～200m，作业面分层统一铺土、统一夯实，推土机配合人工平土，设计边线外侧超填30cm，最后削坡成型。铺料作业采用自卸汽车卸料，推土机平料，并确保以下几点：

（1）按设计要求将合格土料铺至规定部位，使用推土机平料。（2）采用进占法施工。

（3）通过碾压试验确定铺料厚度30cm、土料粒径≤15cm。（4）采用xsm220型振动碾静压2遍、振动碾压6遍，最优含水量控制在15.7%左右，现场控制干密度为1.72g/cm3。

（5）为保证碾压质量，防止雨水冲刷，在设计边线外侧超填一定余量，机械铺料余量为30cm。2.2.4换填作业面布置

（1）保证干场作业，随换填层上升高度，逐层将渠坡保护层开凳挖除。

（2）换土施工由底至高分层摊铺碾压上升。为防止扰动渠底建基面。先换填渠底，然后分层换填渠坡并预留30cm超填余量，铺料采用进占法或后退法，推土机配合人工平整，振动碾碾压待渠坡换填完毕后，再利用渠坡削坡土将渠底填筑设计换填高程。每层摊铺前，采用推土机在坡面上推出宽度不小于30㎝高度为一层土料松铺厚度的小台阶（开凳），以保证土体结合。

（3）为增加边坡换土层稳定性，斜层摊铺碾压自渠道中心向渠坡中心向渠坡倾斜坡度2%～3%,并对渠坡基土逐层开凳铺土碾压，压实度不小于0.98。

（4）分段作业面100～200m。

（5）作业面分层统一铺土、统一碾压，整平使用推土机，避免出现界沟。

（6）已铺土料表面在压实前被晒干时，洒水湿润。

（7）若发现局部“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层或剪

切破坏等质量问题时，及时翻松重新碾压或挖除重新铺土碾压，并经检验合格后，铺填新土。

（8）施工过程中保证观测设备的埋设安装和测量工作的正常进行，保护观测设备和测量标志完好。

（9）渠基换填完毕后，作整坡压实及削坡处理。在测量人员的指挥下，用挖掘机在坡面上每隔10m开挖出样槽，由有经验的挖掘机司机按样槽进行保护层开挖，挖掘机开挖方向垂直于渠道轴线，由上而下顺坡开挖，土料拢集于坡下后，装车运至指定地点，经加水破碎后重新利用。削坡时距离建基面预留5～10㎝的薄土层，该薄土层待下道工序施工前再清除。该预留部分清除时将挖掘机斗齿前焊接一块厚约20㎜的钢板作为“刮板”，长度同挖掘机斗宽，宽度约为15㎝，前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于渠道轴线，沿坡长自上而下将预留的薄土层刮除，人工用平头铁锹将坡面遗留的松土清至挖掘机附近，随“刮板”拢堆。在坡面上钉木桩，每5m作为一个断面，按坡度放样，在桩位上固定尼龙线，挂线后钉桩加密，人工对坡面进行整理，直至坡面符合规范要求。3结束语

在施工过程中本方案技术可行、经济合理、安全可靠，施工完成后，膨胀土渠段换填完成的部位经过半年多的静置，未出现滑坡、沉降等不良现象。本施工方案适合于无地下水的膨胀土渠段换填施工，当出现地下水时，根据现场实际情况另行研究地下水的排降水方案。

参考文献：

[1] 南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求(nsbd-zxj-2-01)[2] 南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土施工工法(nsbd-zxj-4-01)

第二篇：渠道施工方案

第一分部渠道施工方案

一．

编制依据

1.XX县2012年中央财政小型农田水利重点项目渠道设计图纸；

2.现行施工规范，施工组织设计；

3.本项目部拥有的技术力量，机械设备状况，管理水平。

二．工程概况

本工程位于XX县柴黄村，渠道全长3100m,且均为U形渠，渠断面尺寸相同。鉴于U渠砼浇筑量大，工期紧的特点，拟采用人工开挖削模，衬砌机衬砌，人工收面压光的施工工艺施工。结合施工现场条件，在部分地段需采用砌石护渠的方式，以达到渠道的坚固性。

三．施工准备

1.技术准备

现浇砼U型渠道施工前，应根据有关设计文件和实施方案进行详细的施工组织设计，制定施工方案。由于灌区节水改造项目施工战线长，施工地点分散，渠道的布设因灌区地形条件不同而各异，施工前应合理确定施工管理机构位置，确定料场和拌合场地，对施工工地进行合理的布置，做好“三通一平”工作。熟悉施工图纸，对坡降及标高应控制好。

2.材料机械准备

计划投入人力20人，挖掘机一台，搅拌机一台，衬砌机一台，载重汽车两辆。对施工所需设备进行检测和测试运行，如果不符合要求，应予以更换和调整。施工用水泥，砂，石子应符合标准。还应做好永久性和必要的临时性交通道路建设，为现浇砼

U型渠道衬砌创条件。并且施工用机械应准备到位。

3.协调工作

由于本工程位于村庄里，在施工过程中需要清除障碍物，因此要与村民做好协商工作，在不影响施工的条件下尽量满足群众要求，干出美观，坚固，利用率高的，让群众满意的精品工程。

四．渠道施工工艺及方法

1.清淤及土方回填

填方渠道应满足如下技术要求①清基，清除渠床内杂草、影响施工的树木、砖瓦块、冻土、表面虚土、腐殖质及隐藏的砖石等。②回填土应采取就近取用，减少拉运费用，并将回填土的含水量控制在16～20之间。若回填土比较干燥，应采用洒水的方法调节回填土的含水量，若含水量较大，应采用排水、晾晒、换土等方法，将含水量控制在允许的范围内。③夯填时应根据实际情况确定施工方式，选用施工机械。④回填夯实采用分层夯实的方法，每层铺土厚度控制在20～30cm以内，分层夯实不得少于4遍，应杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等现象发生，夯实后的干容重不小于1.55t/m3。一次回填夯实工作面不小于100m，渠道内侧应预留20～50cm的削坡量。回填夯实宽度满足设计要求。

2.开挖削模

人工回填土,进行机械夯实完工后，用人工开挖，开挖前放好开挖线及开挖控制线，开挖时，开挖尺寸应严格控制，应保证渠道平直且坡降一致。

3.混凝土衬砌

（1）施工流程

施工准备

配合比设计

基面清理及联验

渠道浇筑机就位

混凝土拌制和运输

开仓前验收准备

设备空载试运行

混凝土布料

混凝土摊铺振捣

混凝土抹面压光

养护材料及人员就位

混凝土养护

切缝线标注

混凝土切缝

切缝机就位

混凝土继续养护

（2）混凝土衬砌施工

结合衬砌混凝土的厚度通过生产性试验确定施工参数，由于渠道衬砌采用的是二级配常态混凝土，经衬砌机施工过后的混凝土面只能达到整平压实的效果，还需用人工压光2～3遍，以达到表面光滑的效果。

1）混凝土布料

布料安排专人负责指挥衬砌机进行混凝土布料。布料时下料口高度不应大于1.0m，布料厚度按照设计要求控制，通常考虑一定的松铺系数，当坍落度为6～8cm时，松铺系数控制在1.1～1.15之间，有利于振捣密实；布料应与振动碾压速度相适应，既不能在振捣箱前堆积过多的混凝土料，同时也不能使振捣箱因缺料而出现空振。

2）混凝土衬砌

混凝土衬砌由衬砌机下衬砌中车完成，衬砌小车保持匀速连续工作，行走速度控制在3～6m/min，结合现场布料进行调整，当布料厚度增大时应减缓衬砌小车的行走速度，确保振捣效果；

衬砌过程中应经常检查衬砌小车振捣装置的工作情况，如发现衬砌过后的混凝土面上出现露石、蜂窝、麻面现象，需补料重新振捣，以防止漏振，当出现壅料时，需人工整平；

衬砌机振捣箱前应保持充足的混凝土拌和物，料位应高于振捣箱底面2～3cm；

由于仓号四周涉及模板及先期浇筑的混凝土，衬砌时应重点控制，可采用平板振捣器辅助振捣，以确保衬砌质量；

进入弯道施工时，可通过调整轨道保持衬砌机始终与渠道轴线垂直的工作状态。

3）衬砌施工停机处理

停机同时应解除电控操作控制，升起机架，将衬砌机驶离工作面，清理粘附的混凝土，同时对衬砌机进行保养；

当衬砌机出现故障时，应立即通知拌和站停止打料，在故障排除时间内衬砌仓号内的混凝土尚未初凝，允许继续衬砌。当预计衬砌机故障在混凝土初凝前无法排除时，应将衬砌机驶离工作面，由人工继续浇筑，使其浇筑面宽度满足设缝分缝的宽度要求，或在出现故障的部位立即安装横向模板，在此部位设置横向通缝，对已铺筑的混凝土重新进行振捣、收面压光，并清除分缝位置以外的混凝土料，为恢复衬砌作业作好准备。

4）抹面压光

衬砌成型后的混凝土在初凝前进行抹面，由人工操作电动提浆抹光机进行收面压光，边角部位由人工采用抹灰刀配合整平压光，并在收面结束后及时派专人对混凝土表面局部残留的气泡及划痕进行压实抹光，确保渠道衬砌混凝土的外观质量。

5）混凝土养护

衬砌混凝土应保证湿润养护不少于14天。干旱、多风、日晒的天气施工时，混凝土初凝后应采用塑料薄膜、草苫、草帘、毡布等覆盖保湿养护；低温季节不宜进行混凝土衬砌施工。

6）混凝土伸缩缝施工

伸缩缝是渠道避免因温度变化、渠道冻胀等原因引起渠体塌陷、破坏而设置的渠道纵向通缝。伸缩缝间距及型式应满足设计要求。采用定制的合金锯片切缝。斜坡切缝时由低向高处进行，预留４cm，在伸缩缝处理上，应根据设计要求，合理选择伸缩缝的填充材料，做好伸缩缝的处理，有效防止渠道横向伸缩而断裂和渠道漏水。伸缩缝用聚氯乙烯填充，填塞时，首先将伸缩缝内及两侧砼表面清理干净，然后将制作好的填充物塞填至缝内，用木制棒捣实，外留15mm用水泥沥青砂浆抹面即可。

切缝施工在混凝土收盘后18～30h进行，或在混凝土抗压强度达到1MPa～5MPa时进行。切缝时以锯片不破坏缝两侧混凝土、缝壁光滑为时间控制标准，宜早不宜迟，避免大面积素混凝土结构产生裂缝。

7)渠道保护

渠道混凝土施工完毕后，应进行保护，在渠道左右均回填80cm宽的土，土高出渠面5cm左右，并夯实。以达到保护渠的作用。

五．质量控制

1　水的质量要求。符合饮用标准的水均可用于拌制和养护混凝土。如果在极其缺水的艰苦条件下，也可以使用其它水如地表水、地下水或其它类型的水，但必须进行水质化验，符合《混凝土拌合用水标准》方可使用。

2　水泥的质量控制。在施工场地应选择具有排水、通风条件较好的库房存储水泥。注意对运到工地的水泥，应标明品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分别储存或分堆存放，不得混装。堆放位置设防潮层，距地面、边墙至少30cm，堆放高度不得超过15袋，留出运输通道。水泥在运输和储存过程中应防水防潮，对已受潮结块的水泥经处理并检验合格后方可使用。水泥储存时间按出厂日期计算，一般不得超过3个月。

3　砂的质量控制。现浇砼所用的砂为中砂，采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂较好，用硬质岩石轧碎的人工砂也可以，要求质地坚硬、颗粒洁净，耐久性好，且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其它有害杂质。人工砂的细度模数宜在2.4０～2.8０范围内，天然砂的细度模数控制在2.2０～3内，含泥量小于3%，含水量小于4%。细砂的含水率应保持稳定，人工砂饱和含水率不宜超过6%，必要时应采取加速脱水措施。

4　石子质量要求。按照国家现行标准规定石子最大粒径不应超过钢筋最小净距的2/3、构件断面最小尺寸的1/4、素砼板厚的1/2。对少筋或无筋的砼结构，应选用较大的石子粒径。在施工中由于U型渠道断面衬砌厚度为50mm，石子应按粒径分成D20、D40两级。石子表面应洁净，如有裹粉、裹泥或被污染等应清除。采用豆石时，一般注意控制含泥量，采用粉碎的石块时，应控制碎石的粒径。

六．施工安全

建立健全安全管理网络，落实安全责任制。本工程实行项目经理负责制。由项目经理对现场安全工作全面负责，项目工程师主持日常安全管理工作，项目工程师负责安全技术工作。项目经理部配备专职安全员，各班组配备兼职安全员。安全组织体系详见下图所示：

根据施工项目的地理环境，制订有针对性的安全措施计划，成立项目安全管理小组，配置专职安全员，负责现场安全措施的落实和安全监督管理，组织安全检查和落实隐患整改，查处违章行为并进行经济处罚和教育，确保安全生产。

严格遵守国家、省、市有关安全法规和规定，加强对进场施工班组的安全教育，强化职工安全意识，提高自我防护能力，确立项目经理是项目安全第一责任人，对项目施工安全生产负全面责任。

文档内容仅供参考

第三篇：渠道施工方案

衬砌渠道施工工艺

一、衬砌渠道的结构型式

现浇衬砌渠道的结构型式有很多种，考虑到渠道沿线土质、气温、地下水位、渠道流量及便于施工等因素，选定现浇渠道的结构型式为等厚度梯形单式断面。考虑到现浇后的渠坡稳定及便于施工，斗、农渠道内坡分别取为1:0.5和1：0.75。根据渠道设计流量及抗冻抗渗要求，选定砼防渗层厚度为8cm，强度标号为C15，抗冻标号为D50，抗渗标号为W4。为避免砼的热胀冷缩而造成的破坏，沿渠道纵向每5米设一道伸缩缝，沿渠道底脚设两道横向伸缩缝，内用1cm厚的闭孔泡沫塑料填充。

二、衬砌工程施工

（一）施工准备

渠道防渗工程施工前，应进行详细的施工组织设计。充分作好料场、拌和场等施工场地的布置以及施工用电、用水、道路和机具设备的准备工作。应对试验和施工的设备进行检测和试运行，如不符合要求，应予更换或调整。还应作好永久性和必要的临时性排水设施，确保衬砌渠床符合施工要求。

（二）土方工程施工

衬砌渠道多为新筑填方渠道，渠道土质比较疏松，衬砌前结合灌溉送水有意识的加大水位对渠道进行了浸水预沉，但仍难以达到衬砌所需的密实度要求，必须进行夯实。

1、渠道放样

土方工程施工前，应进行渠道施工放样。首先，用经纬仪定出渠道的中心控制线。中心桩在直线段每50m一个。弯道处5m一个。用钢尺量距，误差不超过1/1000。测角时两次误差不超过30〃。其次，按四等水准要求控制高程，闭合精度要求控制在20。每200m留一个临时高程控制点。最后，根据中心线和高程控制点，放样出渠道底脚线和渠口线共四条控制线。

2、土方回填夯实

A、夯实前首先清除渠床内的树根、淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的暗管砖石等。

B、渠坡夯实厚度为渠底脚处向堤内侧水平距离1.5米，至堤顶处夯实尺寸为1米，形成一个斜梯形。

C、回填夯实采用分层开蹬夯实的方法，每层铺土厚度≤30cm,铺土要均匀平整。因渠道沿线土质多为砂壤土或粉细砂，应严格控制土壤含水量在适宜范围内。若土壤比较干燥应采用洒水的方法调节土壤含水量，若土壤含水量较大应采用排水、晾晒、换土等方法以使含水量控制在适宜范围之内。

D、夯实机械为蛙式打夯机或其它能达到相同质量要求的机械，不得使用立柱石夯。分层夯实遍数不得少于4遍，应杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等不符合质量要求的现象。夯实后土样干容重不小于1.55T/m3。一次回填夯实工作面不小于100m，渠道内侧应预留20～30cm的削坡量。

E、渠坡修整

为避免表面干燥和施工中人为因素的践踏及雨水冲涮而造成的起尘和破坏，渠道削坡宜在砼现浇前一天进行。削坡时应严格控制高程及表面平整度。采用人工挂线精削。如果削坡过量，不得用浮土回填，应采用与现浇同标号的砼填充。渠底及内边坡平整度允许偏差±0.5cm。

（三）原材料及砼配合比

1、水泥

砼渠道所用水泥应符合《水工混凝土施工规范》SDJ207－82的有关规定，由于具有抗冻要求，宜采用标号325或425的普通硅酸盐水泥，考虑到不同厂家水泥的色泽不同，最好同一个厂家的水泥。

2、砂

现浇砼所用的砂为中砂，以级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂为好，由硬质岩石轧碎的人工砂也可以，要求质地坚硬、颗粒洁净，耐久性好，且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其它有害杂质。细度模数控制在2.2～3.0内，含泥量小于3%，含水量小于4%。

3、碎石

现浇砼所用碎石为1～4cm或1～3cm。须选用质地坚硬、清洁、级配良好的碎石。超径含量控制在15%以内，逊径应小于10%，针片状含量不大于10%。

4、外加剂

砼现浇渠道均有抗冻、抗渗要求，宜加入一些外加剂来提高其抗冻和抗渗性能。PC-2型引气剂，其主要成份为松香皂及其热聚合物，具有引气、减水、提高砼抗渗和抗冻性能的功能，配制时按重量比，一般加入量为水泥重量的0.5～1/万；M型减水剂，其主要成份为木质素和碳酸钙，具有减水、增气、提高强度和防渗防冻性能，配制时按水泥重量的0.2～0.7%加入。

5、拌制和养护用水拌制和养护混凝土，应采用饮用水，工业污水和沼泽水不得使用。

6、材料的运输和存贮

拌制砼所用材料，在运输和存贮时，不得被其它材料污染，不同来源和规格的集料不能混合储存，同时这些材料应贮存在经过硬化的场地上。拌制砼所用水泥，应在适当地点建立干燥、通风良好、防风雨、防潮湿的棚或库，以保证水泥不硬化变质，不同种类的水泥，应分别存放，并按进场的先后顺序先存先用。

7、砼配合比控制

现浇砼的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。水灰比的最大允许值为0.6，砼的坍落度控制在1—3cm，须采用机械拌和。低温季节或渠床面较湿润时，坍落度宜适当减小；高温季节或渠床面较干燥时，宜适当增大。砼设计指标为：强度标号C15、抗冻F50、抗渗W4。砼施工配合比根据两年的施工经验确定为：每立方米砼需（a）水泥291kg（b）砂677kg（c）碎石 1323kg(d)水160kg。

（四）、砼渠道现浇施工

1、施工准备

砼浇筑前，必须作好准备工作。发电机、拌和机就位；小推车、翻斗车备齐；磨光机、振机器到位；各种模具准备就绪；供水系统、供电系统、机械系统试运行正常；场地、道路平整；人员到位后才能进行砼现浇施工。

2、模板工程采用定型槽钢按设计图纸要求制成框格，外用楔形三角铁镶入土中加以固定。模板制作和安装要具备支立牢固、板缝紧密、表面平整、线条顺直、标高一致、易支易折等特点。现浇砼模板框格安装净距沿渠道纵向的允许偏差值为±10mm，沿宽度方向的允许偏差值为±20mm，对角线允许偏差值为±10mm。砼折模时间以不损坏成品砼板来确定，并对模板及时清洁、整修以便再用。

3、砼浇筑方法

砼浇筑应先坡后底，最后浇筑压沿。渠坡浇筑采用分块跳仓法施工，渠底和压沿浇筑可按一定的方向连续进行。同一块砼板浇筑不宜间歇，如因机械故障等原因间歇，时间不宜超过60—90min。具体浇筑工序如下：

A、浇筑开始前应在精削后的渠床上安放钢模板并固定闭孔泡沫塑料伸缩缝。如果渠床干燥起土应首先洒水湿润，以避免浇筑好的砼板因水分过度流失表面出现细裂纹。

B、浇筑用砼必须采用机械拌和，搅拌机容积不得小于0.4m3,拌和好的砼须用机动三轮车及时运往浇筑现场。现场施工人员应严格控制砼水灰比和坍落度，必须保证砼标号不低于C15,保证水泥用量。

C、砼运到浇筑现场后应及时流槽入仓，人工平仓，刮杠刮平，平板振动器振捣。振动器振动顺序应从下往上单方向振动，严禁过振、漏振。

D、用平板振动器振实后，采用磨光机磨平，直到表面泛出水泥浆为止，最后用人工压光。压光可以分两次进行，第一次在磨光机磨完后及时压光，第二次等砼初凝前再压光一次，以做到内实外光，棱角分明，表面无蜂窝、麻面、砂眼、爆皮、龟裂等现象。

E、砼拆模时间以不损坏成品砼为宜，拆模后等砼达到初凝，然后洒水及时用塑料薄膜覆盖养护，并用土埂密封。养护天数不得少于13天。

第四篇：2012年二级建造师考试：了解膨胀土路基施工技术

2012年二级建造师考试：了解膨胀土路基施工技术

发表日期：2011/9/24 来源：中大网校 [

第五篇：膨胀土区域涵洞基础处理

参评论文

工程技术

膨胀土区域涵洞软弱基础处理方法探讨

摘要：针对渝怀铁路施工过程中遇到的膨胀土区域涵洞软弱基础处理的工程问题，本文结合该工程实际情况，根据我公司以往的施工经验提出了一些切实可行的处理措施。

关键词：膨胀土、软弱基础、处理方法

膨胀土是一种具有裂隙性、胀缩性和超固结性的高塑性粘土，具有失水收缩开裂，吸水膨胀软化，强度可大幅度变化等特征，其矿物成分以蒙脱石、高岭土和伊利石为主。到目前为止，我国现行的铁路桥涵设计和施工规范针对膨胀土区域涵洞软弱基础的加固处理方法还没有明确的规定和要求，而膨胀土的各项力学性质又和其他土体有明显的区别，尤其是膨胀土的强度有随含水量的增减大幅度变化的特性。设计和施工时若不能充分考虑膨胀土的这些基本特性，简单套用一般地区涵洞基础处理的办法和实例，将对涵洞基础造成永久隐患，甚至完全废弃。本文根据重庆至怀化新建铁路第20标段膨胀土区域涵洞施工的经验教训，对膨胀土区域涵洞软弱基础加固处理方法做一些初步探讨。

1、工程概况

渝怀线第20标段DK323+600~DK325+400段属低山剥蚀地貌，线路行走于阿蓬江左岸的山坡上，沿线路纵向地表起伏较大。上覆残积粘土，下伏基岩为侏罗系中、下统马鞍山组泥岩夹砂岩，泥钙质胶结，易风化。岩层产状为N45°E/25°NW（24°），与线路夹角约10°左右。另外，本段位于濯水镇向斜区，岩层斜角自坡脚向上逐渐变陡。

本段设计有8座涵洞，全部处在冲击形成的沟槽位置，为陡坡涵洞。地表一般为淤泥质粘土，覆层下为粘土夹杂块石，土质比较差。软弱土层的厚度普遍在3米以上，最深达到15米左右。

2、工程实例

（1）DK324+376.5

1-1.5M 钢筋混凝土盖板涵：

原设计资料涵洞所在位置表层软塑性粘土δ0=0.10MPa，厚度为1~3米不等，覆层下为硬塑 1 性粘土δ0=0.15MPa。涵洞基底置于换填砂夹卵石层上，换填平均厚度50CM，要求换填层基底承载力不小于0.13MPa，即将表层软塑粘土挖除，在硬塑性粘土上进行换填。

涵洞于2001年9月中旬正式开始施工，当时因为7、8、9月基本没有下雨，天气非常干旱，基坑开挖时无水，基础开挖到位后检测基底承载力在0.13~0.14MPa之间，满足设计要求（0.13MPa），随即按照设计进行了基础换填加固处理。11月底涵洞全部完工，2001年12月初发现涵洞沉降缝全部拉开，涵身整体向线路右侧滑移，其中涵洞出口第一节沉降缝开裂达到5公分左右，以后裂缝宽度逐渐加大到30公分，涵洞完全报废，涵节没有变形。此时涵洞两侧路基均未施工，涵洞没有承受任何荷载。

2002年底对涵洞所在位置进行补勘揭示涵洞基础下有6~8米的软塑土体。2002年初确定在DK324+339~+416段线路右侧增加10根侧向约束桩，防止该段路基基底的蠕变。2002年12月将报废涵洞挖除后发现：换填的砂夹卵石层富含积水，形成一个渗水通道，涵洞出口端呈细流状。涵节基底换填层以下膨胀土遇水软化，呈软塑~流塑状，强度降低，涵洞如同船在水上，在自重压力的作用下滑移、变形。

（2）DK324+717 1-3.0 M 钢筋混凝土盖板涵：

该涵与DK324+376.5 涵洞情况基本类似，并且同时开工。涵洞基础开挖时发现涵洞所在位置表层淤泥厚度在0.5~3.0米之间，且呈左薄右厚的倾斜状。出口端12米基础承载力不足，进行分层换填并夯实处理，换填层基底承载力达到0.18MPA，2002年3月初涵洞施工完毕开始两侧路基填筑。

涵洞开工之前，现场勘察涵洞所在位置及DK324+640~DK324+810段路基所处位置都是水田，表层淤泥较深，村民反映本段的稻田在每次的大雨后都会有少量的移动，原有的田埂基本是直的，现在全部呈不规则的圆弧状。根据这些情况，施工方认为本段地表有蠕变现象存在，需要增加路基抗滑措施。设计补勘后决定在DK324+600~+810段路基左侧侧沟底下设一道纵向盲沟，在DK324+717涵洞两侧各设一道横向排水沟槽，将地下水引出路基坡脚外。

2002年1月涵洞完工，2002年3月路基填筑到涵洞盖板顶1米时发现涵洞沉降缝拉开，涵身整体向线路右侧滑移。沉降缝拉开最大处有11公分，最小也有4公分左右，涵节完好，无任 2 何开裂变形。

2002年12月拆除涵洞重建，发现换填层和涵洞两侧的盲沟实际起到了过水廊道的作用，盲沟和换填层中的积水浸泡基底膨胀土，土体呈软塑状，强度降低，加上填方基底发生蠕变，推动涵洞开裂变形。

（3）DK324+231 1-3.0 M 钢筋混凝土盖板涵：

DK324+231涵洞原设计所在位置表层软塑性粘土δ0=0.10MPa，厚度2~8米不等，覆盖层下硬塑性粘土δ0=0.15MPa。因为DK324+180~+270填方基底水田在雨季发生蠕变，需要进行加固处理，线路右侧设计有10根侧向约束桩。涵洞基底置于换填砂夹卵石层上，换填厚度1~6米不等，进口端换填深，出口端浅，要求换填层基底承载力不小于0.15MPa。即将表层软塑粘土挖除，在硬塑性粘土上进行换填然后施工涵洞。2001年11月初基础开挖完成后，用轻型动力触探仪检测基底承载力只有0.06~0.10MPa，不能满足设计要求。设计单位先后两次取基底土样到成都进行试验检测，均为硬塑土，承载力达到0.18MPa，可以满足设计要求。

在基坑底部挖探坑发现，基础底部渗水严重，土体软弱，按照原设计进行换填根本无法保证设计要求的强度和承载力，更难以保障将来涵洞的安全使用。联系DK324+376.5和DK324+717涵洞出现的事故，经过多次论证施工方案，包括选用碎石桩、粉喷桩、基础加深等，权衡利弊，最终确定涵洞基础采用桩基承台。将涵洞5~7米为一段，每段设4~5根挖孔桩，桩径1.25米，桩身穿过软弱土层，直接嵌入到基岩内2米以上，桩顶设钢筋混凝土承台，结构形式与桥梁的桩基承台相同。因为路基右侧有侧向约束桩（桩间距7米）约束基底软弱土层，涵洞基础又是桩基础，既保证了涵洞基底的承载力，又约束住涵洞不能横向移动。DK324+376.5、DK324+717重建和后来施工的DK323+878涵洞全部采取了这种处理方案。

（4）DK323+710

1-1.5M钢筋混凝土盖板涵

该涵洞右侧路基设计有12根侧向约束桩，本段软弱土层厚度最深达到10米左右，涵洞于2001年9月开始施工，基础开挖到位后发现基坑周围边坡滑塌，基底变形隆起。后来基础采用碎石桩进行加固处理，碎石桩顶铺设50公分厚的碎石垫层，涵身变更为拼装式钢筋混凝土矩形涵，基坑四周采用钢轨桩进行防护。

因为粘土中夹杂块石和大孤石，采用机械冲击成孔难度非常大，遇到大块孤石时几乎难以穿过，碎石的施工难度非常大。

本段其余的3座涵洞因为地质条件恶劣，线路改为桥梁通过，涵洞部分修建后报废。

3、病害原因分析

导致上述涵洞出现各种问题主要有几方面的原因：（1）设计和施工规范无明确处理措施及要求

我国现行的铁路设计和施工规范对常年冻土、湿陷性黄土等不良地质条件下桥涵基础的处理有明确的规定和要求，但对膨胀土地区桥涵的基础处理措施和方法目前还没有定性的结论。膨胀土区域涵洞基础处理套用一般地区的规定和参数进行设计和施工，不能针对具体问题采取合适的处理措施和方案。虽然在施工中补勘查明涵洞基础为膨胀土，但在具体施工方案的选择上持续论证了很长时间，对于各种方案的优劣利弊还需要进一步的研究和探讨。

（2）地质勘探不准确

勘测设计时未检测出将该段属于膨胀土区域，涵洞滑移报废后补勘查明：该段粘土中含有蒙脱石和高岭石成分，蒙脱石含量最高达到27.66%，阳离子交换量（CEC（NH4+）mmol/100g土）最高27.88%，为弱~中膨胀性土。

（3）对膨胀土强度的变化规律认识不足

膨胀土因为含水量的差异导致其力学性质变化非常大，现场实测的地基承载力情况往往还不是最恶劣的。旱季地表土含水量降低，土体一般为硬塑状，承载力甚至可以达到0.18MPa以上，人工用铁锹、洋镐等工具开挖都比较困难；在雨季连续降雨的情况下，地表土含水量增加，强度急剧下降，土体呈软塑或流塑状，地表土普遍发生滑动蠕变。

比如DK324+376.5涵洞，基础开挖后检测承载力达到设计要求的0.13MPa，涵洞滑移后现场钻孔补勘发现涵洞基础以下接近8米的深度全部是夹杂块石的软塑砂粘土；DK324+231和DK325+211.5涵洞的情况正好相反，基坑开挖到位后检测承载力达不到设计要求，取样试验却达到或超过了设计要求的承载力0.15MPa。约请设计人员现场查勘时因为基坑晾晒已有一段时间，评估均认为基础承载力没有任何问题。

4、处理措施

（1）膨胀土区域应避免采用换填方法处理涵洞基础。

在一般粘土地区设计和施工涵洞，遇到基底承载力不足的情况，传统方法一般考虑对基底进行换填处理，但在膨胀土地区套用换填方案加固基底却会在基础留下致命隐患。因为涵洞基础流水面标高（排洪、灌溉类涵洞）一般比原地表底，换填的碎石或砂夹卵石层在涵洞基础以下，雨季地下水位上涨，地表水下渗，致使换填层形成水囊，浸泡基底，基底承载力迅速衰减，在换填层底部形成滑动面，从而使涵洞整体失稳，或者产生沉降，或者整体滑移。尤其是在高填方地段最为危险，因为填土压力的影响以及列车行驶产生的荷载，涵洞在巨大的压力下一旦产生滑移或沉降，撕裂涵身或涵洞下滑偏移，处理难度和造成的损失都将非常巨大。

对于软基深度不大的地方（不大于3米），开挖后可以把基础加深，采用浆砌片石等办法直接把涵洞基础落在硬基上。

若软基很深，土体中块石和大孤石含量较少时，可以采用粉喷桩或旋喷桩等进行基底加固处理，但不宜使用碎石桩。

对于软基很深，且大量夹杂块石和大孤石的地段，基础处理有很大难度，本段采用桩基承台造价高昂，目前还没有比较经济稳妥的办法。

（2）膨胀土和软基并存的地段，涵洞的基础处理与路基抗滑措施应该一同考虑。

因为地质构造和地形的原因，膨胀土区域涵洞一般都处在软基地段。软基在雨季时往往会产生蠕变，路基必须采取加固和防滑处理。在边坡下游加设挡土墙或侧向约束桩是比较常用的办法。如果路基没有针对的处理措施，单纯处理涵洞基础一般难以排除隐患。地表有一定横坡且基岩倾斜时，软土的蠕变不仅可以使涵洞失稳，更催动填方路基产生滑坡和溜坍，危及线路安全。涵洞不仅要防止基础沉陷，更要防止整体滑移，涵洞和路基必须同时加强工程措施，才能保证线路将来的安全。

（3）膨胀土区域涵洞基础处理应以防水为主。

水是膨胀土区域工程施工的罪魁祸首。百姓俗语：“晴天是铜，雨天是脓”，是对膨胀土的真实写照。本段线路在施工进场时正逢雨季，连绵阴雨使得大段区域泥泞软弱，车辆根本无法通行，5 新开的施工便道铺垫了近3米厚的石头还在不停的沉陷。涵洞所在位置施工场地和临时设施无法建设，当地百姓称那些地方为“牛不去”。雨季结束后情况立即有所改变，结合排水、节水设施的的建设，地表很快可以通行施工车辆，施工得以迅速展开。

无水的情况下，膨胀土的各项力学性质均非常好，膨胀土区域涵洞基础施工防水为重中之重。如果涵洞基础底部有积水或渗水，涵洞的基础承载力迅速下降，甚至在基底形成一个滑动面，若基底为倾斜达到一定的角度，涵洞不需加载，在自身的重力作用下就可能整体滑移，喻为船行水上。

涵洞施工排水要考虑临时工程与永久工程相结合，施工过程中应采取一切措施避免地表和地下水浸泡基础，不致涵洞基底承载力下降。比如在涵洞上游和基坑周围挖截水沟截断地表和地下渗水，在基坑周围和基底挖设盲沟阻断和引出地下水，雨天用防水布遮蔽基坑等措施。

膨胀土与一般粘土的不同之处在于吸水软塑裂隙封闭之前是可以透水的，并且本段的粘土夹杂砂岩块石，本身就有一定的透水性。当地雨季时降雨绵绵，地下水位上升，粘土层充分吸水膨胀，涵洞基础座落在粘土中，基底难免遭受水的侵蚀而使承载力下降，应当加设永久设施阻隔地下水。

（4）膨胀土区域涵洞基础承载力的试验确定应以现场检验和室内实验相结合的办法，并充分考虑土体含水量的影响。

因为膨胀土的力学性质与含水量有密切关系，取样试验因为送样时间、取样时基坑晾晒的时间、取样时的季节和天气等因素有重大影响，往往不能反映现场实际情况。以DK324+231涵洞的取样试验为例，四次取样试验结果基底土体承载力都达到或超过了设计要求（0.15MPa）。基坑刚挖开时现场采用轻型动力触探试验结果承载力不足0.10MPa。DK325+211.5涵洞原设计提供的地基承载力达到0.18MPa，实际施工时其实是软塑粘土，承载力不足0.08MPa。其他铁路线路在膨胀土区域施工时也遇到了类似的情况，这并非是试验出现了差错，主要是因为膨胀土的独特性质以及取样时间和季节的影响，土体的力学性质发生了变化。

（5）路基改桥不能完全解决线路病害问题

因为膨胀土区域涵洞基础处理的难度，或许以为路基改桥可以解决这些难题，这种想法尤其 6 应该引起注意，值得慎重探讨研究。

首先改桥增加了工程的造价，桥梁的造价一般来说比路基要高出许多，同时改桥后大量路基挖方无法利用，造成弃土占地大量增加，环境和水土保持以及农田保护等费用不可低估。

其次对于软基较深的膨胀土地段，因为基岩埋置较深，桥梁墩台一般需要采用桩基础。对于柱桩来说，因为桩端嵌入基岩，桩身大部分在软基中。若软基存在蠕变现象，蠕变软土中对桩身挤压，导致桩身承受弯距和剪力作用，而桥梁的桩体本身不具备抗剪能力。若没有相应的保护措施，势必将剪断桩体；若是摩擦桩，则在蠕变的推力作用下，桩身包括承台一同向下游滑移，危害更大。

（6）膨胀土区域涵洞施工应合理调整工序

膨胀土区域施工要点是避开雨季，突击旱季，这是尽人皆知的道理。但现在随着机械化施工程度的不断提高，各项重大工程的施工进度和施工节奏也在飞速提升，象渝怀铁路这样的国家重点和难点工程，主体工程在两年内基本全部施工完毕。南方气候多雨，仅靠短暂的旱季施工难以保障全线整体施工进度的要求。施工周期的延长将会造成人力和机械设备的大量闲置和浪费，合理安排施工，分解涵洞施工工序，保证雨季和旱季人力和机械设备资源的均衡使用尤其必要。

5、结束语

对于膨胀土涵洞基础处理的措施和施工方案，目前还处在不断地摸索和改进阶段，对于类似问题的研究，比如桥梁等其他构筑物的基础处理，也还需要进一步的研究。希望在不久的将来，我们能够对膨胀土地区基础处理的设计和施工有一个定量和定性的认识，避免类似问题在其他线路出现。

中铁十五局集团第四工程有限公司

佘创涓

撰稿日期

二○○三年十月十二日