第八讲路基工程施工方法

专业工程管理与实务(公路工程)(一级建造师)冲刺班第8讲讲义lB424010路基工程施工方法lB424000公路工程施工现场技术管理lB424010路基工程施工方法1B424011掌握路基工程施工方法一、填方路基施工方法(一)土方路堤施工方法L土方路堤施工工艺流程(图1B424011—1)2．土方路堤施工技术要领土方路堤一般应采用机械化施工，操作程序：取土→运输→推土机初平→平地机整平→压路机碾压。施工一般技术要领如下：(1)必须根据设计断面，分层填筑、分层压实。(2)路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度，压实宽度不得小于设计宽度，最后削坡。(3)填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。如原地面不平，应由最低处分层填起，每填一层，经过压实符合规定要求之后，再填上一层。(4)原地面纵坡大于12％的地段，可采用纵向分层法施工，沿纵坡分层，逐层填压密实。(5)山坡路堤，地面横坡不陡于1：5且基底符合规定要求时，路堤可直接修筑在天然的土基上。地面横坡陡于1：5时，原地面应挖成台阶(台阶宽度不小于1m，并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起，并分层夯实，然后逐台向上填筑，分层夯实，所有台阶填完之后，即可按一般填土进行。(6)高速公路和一级公路，横坡陡峻地段的半填半挖路基，必须在山坡上从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度不应小于1m。(7)不同土质混合填筑路堤时，以透水性较小的土填筑于路堤下层时，应做成4％的双向横坡；如用于填筑上层时，除干旱地区外，不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡上。(8)不同性质的土应分别填筑，不得混填。每种填料层累计总厚不宜小于0.5m。(9)凡不因潮湿或冻融影响而变更其体积的优良土应填在上层，强度较小的土应填在下层。(10)河滩路堤填土，应连同护道在内，一并分层填筑。可能受水浸淹部分的填料，应选用水稳性好的土料。3．土方路堤填筑施工方法(1)推土机填筑路堤推土机影响作业效率的主要是切土和推土两个环节。其作业方式一般有坑槽推土、波浪式推土、并列推土、下坡推土和接力推土。(2)挖掘机填筑路堤利用挖掘机填筑路堤施工，一般有两种方式：一种为从路基一侧挖土，直接卸向另一侧填筑路堤，这种方式用反铲挖掘机施工比较方便。另一种方式则配合运土车辆，挖掘机挖土装车后，运至路堤施工现场卸土填筑，这是挖土机填筑路堤施工的主要方式，正、反铲挖掘机都能适用，而且一般在取土场比较集中且运距较长的情况下，最宜采用。4．土方路堤压实施工要领(1)压实机械对土进行碾压时，一般以慢速效果最好。(2)碾压一段终了时，宜采取纵向退行方式继续第二遍碾压，不宜采用掉头方式，以免因机械调头时搓挤土，使压实的土被翻松。故压路机始终要以纵向进退方式进行压实作业。(3)在整个全宽的填土上压实，宜纵向分行进行，直线段由两边向中间，曲线段宜由曲线的内侧向外侧(当曲线半径超过200m时，可以按直线段方式进行)。两行之间的接头一般应重叠l／4～1／3轮迹；对于三轮压路机则应重叠后轮的1／2。(4)纵向分段压好以后，进行第二段压实时，其在纵向接头处的碾压范围，宜重叠1～2m，以确保接头处平顺过渡。[案例1B424011]1．背景某高速公路E合同段路基填筑施工，其中K10+060～K12+200为山坡填土路堤，地面横坡大于15％；该路段路线从大片麦地中间穿过，并经过三处墓穴。经野外取土试验测得原地土强度符合要求，施工方外运砂性土回填了三处墓穴，清除20cm厚的原地土，平整后进行压实，最小压实度要求按路床压实度减两个百分点加以控制。随后对地基进行挖台阶处理，处理完之后用推土机进行填筑。2．问题(1)请逐条分析施工单位对原地基处理的几条措施的合理性，并说明挖台阶处理的具体施工技术。在公路工程中有哪些情况需要进行挖台阶处理?(2)请从强度、水稳定性、透水性三个方面对不同土体填筑路堤施工提出要求。3．分析与答案(1)①经野外取土试验测得原地土强度符合要求，合理；②外运砂性土回填了三处墓穴，合理；③清除20cm厚的原地土，平整后进行压实，合理；④最小压实度要求按路床压实度减两个百分点加以控制，不合理。因为当路堤填土高度小于路床厚度(80cm)时，基底的压实度不宜小于路床的压实度标准；地面横坡陡于1：5时，原地面应挖成台阶(台阶宽度不小于lm)，并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起，并分层夯实，然后逐台向上填筑，分层夯实，所有台阶填完之后，即可按一般填土进行。(2)①强度较大的土应填在上层，强度较小的土应填在下层。②凡不因潮湿或冻融影响而变更其体积的优良土应填在上层。③不同土质混合填筑路堤时，以透水性较小的土填筑于路堤下层时，应做成4％的双向横坡；如用于填筑上层时，除干旱地区外，不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡上。(二)填石路堤施工方法1．填石路基施工工艺流程2．填石路堤分层压实法填石路堤将填方路段划分为四级施工台阶、四个作业区段、八道工艺流程进行分层施工。四级施工台阶是：在路基面以下0．5m为第1级台阶，0．5—1.5m为第2级台阶，1.5～3.Om为第3级台阶，3.Om以下为第4级台阶。四个作业区段是：填石区段、平整区段、碾压区段、检验区段。施工中填方和挖方作业面形成台阶状，台阶间距视具体情况和适应机械化作业而定，一般长为l00m左右。填石作业自最低处开始，逐层水平填筑，每一分层先是机械摊铺主骨料，平整作业铺撒嵌缝料，将填石空隙以小石或石屑填满铺平，采用重型振动压路机碾压，压至填筑层顶面石块稳定。石方填筑路堤八道工艺流程是：施工准备、填料装运、分层填筑、摊铺平整、振动碾压、检测签认、路基成型、路基整修。3．填石路基强力夯实法施工要点(1)强力夯实法简要施工程序填石分层强夯施工，要求分层填筑与强夯交叉进行，每层主夯和面层的主夯与满夯由起重机和夯锤实施，路基面须振动压路机进行最后的压实平整作业。强夯法与碾压法相比，只是夯实与压实的工艺不同，而填料粒径控制、铺填厚度控制都要进行，强夯法控制夯击击数，碾压法控制压实遍数，机械装运摊铺平整作业完全一样，强夯法须进行夯坑回填。(2)分层厚度施工分层线采取与设计路面平行，以保证路堤、路床和路面底层压实的均匀牲。强夯压实要求分层进行。分层厚度5.0m左右.层厚控制：由于分层层面与路面纵坡平行，按中桩桩号计算列出各分层在路堤相应位置的控制性层面标高，作为分层填筑之依据。(3)各层夯点间距布置各层夯点采用错位布置，即上层夯点位于下层四夯点间，以获得良好的击实效果。(4)强夯石质填料的粒径控制一般为40cm以内，最大粒径不超过60cm；在有结构物如涵洞、挡墙等附近作业时，涵背、墙背6m范围填石以碾压法施工，强夯施工一定要远离涵墙、挡土墙外6m作业，以保证结构物安全；(三)土石路堤施工要领土石路堤填筑应分层填筑，分层压实。当含石量超过70％时，整平应采用大型推土机辅以人工按填石路堤的方法进行，当含石量小于70％时，土石混合直接铺筑；松铺厚度控制在40cm以内，接近路堤设计标高时，需改用土方填筑。二、挖方路基施工方法土质路堑施工方法1．推土机开挖土质路堑作业推土机影响作业效率的主要因素是切土和运土两个环节。推土机开挖土质路堑作业方法与填筑路基相同的有下坡推土法、槽形推土法、并列推土法、接力推土法和波浪式推土法。另有斜铲推土法和侧铲推土法。2．挖掘机开挖土质路堑作业公路工程施工中以单斗挖掘机最为常见，而路堑土方开挖中又以正铲挖掘机使用最多。特别适用于与运输车辆配合开挖土方路堑。正铲工作面的高度一般不应小于1.5m，其作业方法有侧向开挖和正向开挖。1B424012掌握路基石方工程爆破方法5．用推土机配合爆破，创造临空面，使最小抵抗线方向面向回填方向。6．炮眼按其不同深度，采用手风钻或潜孔钻钻孔，炮眼布置在整体爆破时采用“梅花型”或“方格型”，预裂爆破时采用“一字型”，洞室爆破根据设计确定药包的位置和药量。7．在居民区及地质不良可能引起坍塌后遗症的路段，原则上不采用大中型洞室爆破。在石方集中的深挖路堑采用洞室爆破时，应认真设计分集药包位置和装药量，精确测算爆破漏斗，防止超爆、少爆或振松边坡，留下后患。8．爆破施工要严格控制飞石距离，采取切实可行的措施，确保人员和建筑物的安全。10．确保边坡爆破质量，采用预裂爆破技术，光面爆破技术和微差爆破技术，同时配合选择合理的爆破参数，减少冲击波影响，降低石料大块率，以减少二次破碎，利于装运和填方。11．雨季或有地下水时，可考虑采用乳化防水炸药。12．装药分单层、分层装药，预裂装药及洞室内集中装药。光眼装药后用木杆捣实，填塞黏土，洞室装药时，将预先加好的起爆体放在药包中心位置，周围填以硝酸安全炸药，用砂黏土填塞，填塞时要注意保护起爆线路。1B424013掌握特殊路基施工方法1B424013掌握特殊路基施工方法一、软土地区路基施工技术(一)基底开挖换土施工方法1．开挖方式基底开挖同渔塘清淤相似，深度在2m以内可用推土机、挖掘机或人工直接清除至路基范围以外堆放或运至取土坑还田；深度超过2m时，要由端部向中央，分层挖除。软土在路基坡脚范围以内全部清除。边部挖成台阶状再回填；路基穿过沼泽地只需要清除路基坡角(含护坡道)范围以内的软土。护坡道以外，对于小滑塌的软土，可挖成，1：1～1：2的坡度，对于泥沼地区的淤泥质高压缩性软土可将护坡道加宽加高至沼泽地：相平或高出。2．泥沼基底的换填(1)在第一类泥沼地区，路堤高度小于3m时，应采取部分挖填的方法，换填深度一般超过2m，横向换填底宽应等于路基面宽；路堤高度大于3m时，一般不予挖除；当淤泥表面干裂时，可采用齿墙式的路堤断面，即挖除路堤基底两侧的淤泥(每边可挖3m宽)，换填良好的土质；淤底横向坡度陡于1：10时，应进行整平处理。(2)在第二类泥沼地区，泥沼深度小于3m时，不论路堤高度多少，均应将泥沼全部挖除，换填渗水土，使路堤落到沼底、为便于泥炭的挤出，表层植物覆盖层要铲除，在路堤两侧开挖泥炭接收沟；泥沼深度大于3m时，应考虑部分换填和采取路堤两侧增建反压护道的措施换填深度不得小于3m；沼底横向坡度陡于l：15时，应进行整平处理。(3)在第三类泥沼地区，不论泥沼多深，路堤均应落到实底上二或将泥炭皮挖除后，抛填片石沉落到沼底路堤水下部分的边坡根据换填的土质种类及泥沼水中的深度而定；沼底横向坡度陡于1：20时，应进行整平处理。3．填筑及压实(1)软基在开挖时要注意解决渗水或雨水两个问题，可采用边挖边填，也可全部或局部清除后进行全部或局部回填，尽可能换填渗水性材料，并注意及时抽水。(2)碎石土及粉煤灰等工业废渣常作为换填材料，如果当地条件许可，可用这些填料回填至原地面或沼泽面。压实时，为达到较好的压实效果，常采用振动压路机和重型静力压路机(三轮压路机12—15t)。(3)如果路基与两侧沼泽完全隔离，就可按照一般路堤填筑方式进行填筑，分层碾压时控制好含水量、碾压遍数、碾压方式及路堤边坡、护坡道的密实程度，要做好泥沼与路堤之间的边沟的排水，保证路堤不受水毁，不受冻害。(4)路堤与两侧沼泽不能完全隔离，在清除路基底部软土后，如渗透性良好的土源缺乏，可在路堤底面用砂石料设置透水性路堤。(5)路堤两侧设立全铺式(块石、片石浆砌护坡)护坡或护面墙(挡土墙式护坡)时，砌石应用当地不易风化开山片石，用M5等级砂浆砌筑，墙基应埋人非软基土中0.50～1.20m左右，砌筑护坡时应夯实坡面，挡墙墙后应填筑开山石块并夯实。护面墙应在路堤压实稳定后再开挖砌筑。(二)粉喷桩施工方法1．施工准备2．施工机具和材料施工主要机具包括：喷粉桩机及配套贮灰罐及喷粉系统、空气压缩机、75kPa以上的发电机等喷粉桩机由液压步履式底架和导向加减压机构、钻机传动系统、钻具、液压系统、喷粉系统、电气系统等部分组成。3．施工流程及质量检测操作步骤(图1B424012)4．施工中注意事项(6)施工中，发现喷粉量不足时应整桩复打，复打的喷粉量仍应不小于设计用量遇有故障而停止喷粉时，第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于lm。(三)粒料桩施工方法按整平地面→振冲器就位对中→成孔→清孔→加料振密→关机停