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路基土石方调配规划

 天宝堂一山人 2019-07-20

路基土石方调配直接影响土石方施工进度、质量和费用,是施工组织设计不可缺少的组成部分。施工调配与设计文件中的调配在计算原理上是相同的,但考虑的主要因素相差很大。

两者的计算结果往往相去甚远。因此,项目部在土石方施工前都必须现场恢复中桩,重测横断面、纵断高程,必要时布孔钻探勘察岩土取样试验以确定土石方的可用性。核对设计文件资料,注意相邻标段土石方的弃、借和施工安排情况,结合自身的机械设备、人力及调运的路线,进行实施性的土石方调配。

一、土石方调配的准备工作

1、合同段挖方及拟用借土场岩土试验

为充分利用挖方土石方,施工前必须勘察、取样进行试验确定挖方土石的可用性,能用于哪一压实区域,可供应数量。参考设计文件,对明显不能用的土石方,应计算其数量,规划弃土位置;挖方土石方不足填方利用或运距太远时,集中精力寻找取土场。

2、按分段、分区、分类计算土石方数量

分段即依据现场地形 、道路(含临时便道)、施工组织划分段落;分区即按压实度(90、94、96)区分;分类即分别按填、挖方清除表土、地基处理、填筑工艺计算出土石方数量。

3、确定路堤填筑组合

按填料不同,路堤分为填士填石、土石混填等三大类。在一个填方路段内,同一断面填土尚可由不同性质的土石填筑。因此,调配前必须明确同一施工段的填筑组合,计算各组合层填料的数量、来源、运距。

路基土石方调配规划--合理运距内填挖平衡

4、初步确定土石方实际作业天数

土石方调配结合填料种类及当地天气气候和合同工期初步确定土石方实际作业天数。例如,填料为土质,则阴雨雪天不能施工,雨季应考虑填石路堤段的填,早季应多开工作面,尽量安排填土路堤。

5、确定土石方与地基处理、结构物的施工顺序

地基处理往往在土石方施工前处理完毕。但若采用排水固结、堆载预压处理则需考虑固结、卸载时间。一般桥涵结构物的施工是在土石方施工之前完成,但为加快施工进度,保证“三背”的压实质量和填料性质,目前也采用“先填后挖”的施工工艺。所有这些施工方案均必须在施工组织中明确,在土石方调配中考虑。

6、确定施工机械的种类与数量

路堑、路堤施工机械要结合起考虑。 根据合同工期的安排,考虑岩土性质,结合自身既有的或租赁、合作机械的型号数量、性能新旧程度,操作手素质,考虑现场施工条件(便道、工作面),确定本合同所需的各类机械数量及其之间的匹配。

7、确定隧道弃渣可利用数量

隧道两端通常是高填方路堤,掏挖隧道的弃渣应尽可能用于两端填方。因此,必须计算隧道弃渣数量,判断弃渣的可用性(利用或废弃),确定施工工艺流程。

8、软件的准备

路基土石方施工应准备的专业软件主要有:路线纵、横断面及土石方计算的路线,如目前市面上的 CASS ,FastTFT、CAD 等。

二、土石方调配原则

土石方调配总原则是“技术上可行,经济上合理”。

路基土石方调配规划--合理运距内填挖平衡

即土质首先要满足路基对填料的技术要求(主要指标为液限、塑限和 CBR 值);其次,使从路堑挖出的土石方,在经济合理的调运条件下移挖作填,尽量避免借士和弃土以减少占用耕地。土石方调配时通常要注意以下问题:

1、填挖结合断面

在半填半挖断面中,应首先考虑本路段内移挖填,进行横向平衡,然后再作纵向调配,以减少总的运量。

2、既有线路

应考虑到既有公路、铁路对调配的影响。考虑到新建桥涵、天然深沟对施工运输的影响,应方便施工,尽可能减少或避免上坡运土。

3、隧道弃渣填

靠近隧道洞口两端的路堤应首先考虑利用隧道弃渣填筑。

4、运输机械和运距

根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借。

5、综合因素

土石方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是惟一,还要综合考虑弃土和借土占地、赔偿青苗损失及对农业生产影响等问题。有时移挖作填虽然运距超出一些,运费可能稍高些,但如能少占地,少影响农业生产,这样从整体来看也是经济的。

路基土石方调配规划--合理运距内填挖平衡

6、填料性质

根据土工试验结果对填料的分类及工程对填料的要求进行调配。缺乏土方的地区可考虑石灰改良土、工业废法填料但要论证后才能作出决策。

7、回头曲线

位于山坡上的回头曲线路段,要优先考虑上、下线的竖向调配。

8、沿线周边环境

对于借方和弃方占地及对耕地、作物的损坏,应事先同当地政府协商,妥善处理。借士应结合地形农田规划等选择借土点,并综合考虑借土还田、整地造田等措施;弃土应不占或少占耕地在可能的条件下宜将弃土平整为耕地,防止乱弃,造成河道淤塞,冲毁农田。应尽量避免征用有权属争议的土地作为取土、弃土场地。

9、压实系数

在土石方数量的计算及调配中应考虑天然密实与填筑压实之间的换算系数,同时考虑因清除表土造成的填方数量的增加和挖方数量的减少,因基底压实、耕地填前压实所增加的土方数量,为保证路基边坡压实度而两侧宽填约 50cm 宽所增加的土石方数量。

10、爆破石方的损失

有些山区地形陡峭,爆破出来的石方往往有 10%~30%抛掷到沟底等周边地区,很难回收作为填石填料。因此,土石方调配应考虑爆破抛掷损失,增加填料来源,不能仅考虑图纸计算的填挖平衡。

三、土石方计算

1、横断面面积计算

路基土石方调配规划--合理运距内填挖平衡

A=h(a+nh)

路基土石方调配规划--合理运距内填挖平衡

A=a+(h·(m+n)/2)

路基土石方调配规划--合理运距内填挖平衡

A=a(h1+h2)/2)+nh1h2

路基土石方调配规划--合理运距内填挖平衡

A=h1(a1+a2)/2+h2(a2+a3)/2+h3(a3+a4)

路基土石方调配规划--合理运距内填挖平衡

A=a/2(h1+2h+h9)其中h=h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8

两相邻断面之间体积计算公式:

V=(A1+A2)/2·L

四、土石方调配方法

土石方调配方法常用的有土石方计算表法和调配图法。具体步骤是:

1、检查路基土石方数量表是否正确。

2、调配前应将可能影响运输调配的桥涵、陡坡深沟、道口、路口、便道标注于路基土石方数量表、路线纵新面或平面图旁边,供调配时参考。

3、弄清各桩号间路基填方、挖方情况先作横向平衡,明确本桩利用方、填缺挖余数量。

4、在作纵向调配前,应根据施工方法及可能采取的运输方法定出合理的经济运距。

5、根据填缺情况,综合远运方分布情况,结合自然条件,本着技术可行、经济合理的原则,拟订调配方案,应逐桩逐段地将毗邻的可作远运方就近纵向调运到欠方路段内,并将调运方向用箭线标明,同时将调运数量、运距(指平均运距,即挖方体积重心至填方体积中心间距离)压实系数标注旁边。

6、经过纵向调配,如果仍然有欠方或远运方,则应考虑借方或弃方。

7、土石方调配后,则应按下式进行复核检查:

横向调运方/压实系数+纵向调运方/压实系数=填方挖方+借方=填方×压实系数+弃方

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