路基施工质量控制要点2017.7.4昭通目录一、基本概念二、地基处理三、路基填方四、防护工程五、施工常用机械(一)路基:是在地表按道路的线型(位置)和断面(几何尺寸)的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路基依其所处的地形条件不同,有两种基本形式:路堤和路堑,俗称填方和挖方。路基构造由路基本体、排水设施、防护设施等组成。路基的构造通常用横断面图来表示。按路基填挖的情况,其断面型式可分为路堤、路堑和半填半挖三种类型。高速公路、一级公路路基标准横断面图二、三、四级公路路基标准横断面图矮路堤:填土高度小于1.0~1.5m。注意满足最小填土高度的要求,保持路基处于干燥或中湿状态;路基工作区范围内的地基需按路基标准严格压实,必要时换土或加固处理;一般路堤:填土高度1.5~20m高路堤:水稻田或长年积水地带,用细料填筑路堤高度在6米以上,其它地带填土或填石路堤高度在20米以上时。上路床下路床上路堤下路堤地基路基顶面80-120cm70cm50-9030路堤(1)路堤一般路堑(h20m)深路堑(h≥20m)(2)路堑(3)半填半挖路堤填筑路堤分层堆土作业路堤边坡碾压成型路堤路堤填筑前原地面涵洞路堤排水沟路堤分层填筑施工路堑开挖碎落台路堑边坡路基压实度检测(灌砂法)路基平整度检测二、地基处理(一)换填土层法1.片、碎(砂砾)石垫层垫层和浅层处治适用于表层软土厚度小于3m的浅层软弱地基处理。可采用换填垫层、抛石挤淤、稳定剂处理等方法。(1)材料要求1)砂砾垫层宜采用级配良好、质地坚硬的中粗砂或砂砾。不均匀系数不宜小于10,含泥量不大于5%。2)石屑垫层所用石屑,粒径小于2mm的部分不得超过总重的40%,含泥量不应大于5%。(2)碎石、砂砾、石屑等垫层施工规定1)垫层的最佳含水量、机械选择、碾压工艺、分层厚度等应根据现场和试验确定。2)严禁扰动垫层下卧软土层,防止践踏、暴晒、冰冻、浸泡。3)垫层应水平铺筑,当地面起伏时开挖台阶,宽度宜为0.5-1m。2.抛石挤淤(1)材料要求抛石挤淤宜采用粒径较大弱风化石料,其中0.3m粒径以下的石料含量不大于20%。(2)施工规定1)当下卧层较平时,应沿道路中线向前呈三角形抛填,渐次向两侧展开,将淤泥挤向两侧。2)当下卧层为横向坡度时,应从下卧层高侧向低侧扩展,并在低侧边部多抛不少于2米,形成平台顶面。3)在抛石高出水面后,应采用重型机具激振碾压紧密,然后设反滤层,再填土压实。抛石挤淤(二)重锤夯实法重锤夯实法,一般以钢筋混凝土制成截头圆锥体(底部垫钢板),重量宜1.5t或稍重,锤底直径为1~1.5m,起重设备的能力为8~15t,落距高一般为2.5~4.5m。重锤夯实法加固地基,可提高地基表层土的强度。在重锤夯实法的基础上,经过研究和实践,出现强夯法,亦称动力固结法,它是以8~12t(甚至20t)的重锤,8~20m落距(最高达40m),对土基进行强力夯击,利用击波和动应力,达到土基加固的目的。夯锤广泛适用于杂填土、碎石土、砂土、低饱和度粘性土、湿陷性黄土和沼泽土等。冲击碾压:适宜的场地(宽度、长度)。长处:效率较高,缺点:操作人员工作环境较差,减速区夯实功减小。注意:1.冲击式压路机最大瞬间冲击功不小于25KJ,轮重为16T,动力不小于375马力,行走时速不小于12公里。同时,采用冲击压路机进行地基处理应配备必要的平地机、推土机、振动压路机与洒水车。2.冲碾路段要求:路基填土高度大于2m,填土平面长或宽大于或等于80m,且冲击碾压深度2m内无涵洞。砂性土及含水量高的粘土不适宜冲击增强碾压。液压夯实:适宜的土质(碎石土、砂土、低饱和度粘性土等)。长处:夯能可调整,便于检查。缺点:工效不高,沉落坑需处理,造价较高,使用范围最好在三倍回填区、上下土质边坡。(三)排水固结法(建筑工程使用的较多)饱和软土在荷载作用下,排水固结后,抗剪强度可得到提高,则达到加固的目的。常用于加固软弱地基,包括天然沉积层和人工冲填的土层,如沼泽土、淤泥及淤泥质土,水力冲积土等。排水固结是运用堆载预压,挤出土中的过多含水,达到挤紧土粒和提高强度的目的。为了缩短预压时间,加设砂井竖向排水通道或铺设砂垫层,效果甚好。1.堆载预压法是在路基填筑前,在地基表面铺一层透水砂料,若处理的软基较厚,向软基中打入砂井、袋装砂井或塑料板,然后用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期,加速地基沉降,使地基固结压密,强度提高。其实质为在荷载作用下地基中的孔隙水被逐渐排出,促使孔隙体积变小,地基发生固结变形,随着孔隙水的排出,有效应力增加,地基土的强度也随之增长。(三)排水固结法2.砂垫层法砂垫层填土软土层适用于:a.路堤高度小于两倍极限高度,软土表面无透水性低的硬壳;b.软土层不很厚,或虽稍厚,但具有双面排水条件;c.当地有砂,运距不太远;d.施工期限不甚紧迫。砂垫层的厚度一般为0.6~1.0m,视路堤高度、软土层的厚度及压缩性而定。3.砂井/袋装砂井/塑料排水板排水法真空堆载预压排水法示意图砂垫层堆载填土砂井/袋装砂井/塑料排水板塑料薄膜射流泵有孔管道网络有孔管道网络示意图广泛适用于各类饱和粘土、粉土真空泵沟槽砂垫层袋砂井深层沉降孔压测头堆载366737358649s=1.5md=7cmL=10m10.0m砂井堆载预压,砂井直径多为8~l0cm,间距大约是井径的6~8倍。砂井长度应穿越地基可能的滑动面,砂垫层厚度约0.5~1.0m。砂井成孔,有沉管法和水冲法两类。沉管法是用锤击或振动方式将带靴的钢管沉人地基,管内灌砂,在振动作用下拔出钢管,最后在土中形成砂井。水冲法是利用高压水冲孔,孔内灌砂,此法施工速度快,但难以保证孔径匀称,质量较差。排水固结法中除砂井堆载预压外,还有降水预压和真空预压等技术。4.真空预压法是在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。该法的实质是由于土体与垫层和砂井间的压差,发生渗流,使孔隙水压力降低,有效应力增加,土体固结,强度增长。真空预压法与堆载预压法相比,如果真空预压的膜下真空度与堆载值相同时,两种加固方法的效果基本相同,其固结过程也都是促使孔隙水排出,使土体固结,强度增长。但孔隙水排出的过程是缓慢的,历时长,尤其是大面积加固工程,若采用常规堆载预压法,需要大量堆载材料,加荷时须分级加荷且易出现地基失稳现象,施工工期长,工程成本高。采用真空预压法无须大量堆载材料,施工方便,施工速度可加快,但其施工操作技术较复杂。(四)挤密法桩1.碎石桩碎石桩的桩身由碎石充填。由于碎石桩的刚度大于地基中的软粘土,地基应力重分布,荷载大部分由碎石桩承担,桩土应力比值一般为3~5。碎石桩适用于挤密松散的砂土、粉土、素填土和杂填土地基。 加固机理:挤密作用、排水降压作用、砂基预震效应、土体置换作用。1.碎石桩(1)注意参数的确定:掌握满足要求的各种技术参数,如振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升高度和速度、石料灌入量(充盈系数)、电机的工作电流及完成全过程的施工时间等。(2)检验方法:1)动力触探(重II型)检测:连续5击时的下沉量应不大于10cm(或试验桩确定的参数)。2)复核地基承载力试验,应满足设计要求。(最直接)1.碎石桩注意参数的确定:掌握满足要求的各种技术参数,如振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升高度和速度、石料灌入量(充盈系数)、电机的工作电流及完成全过程的施工时间等。检验方法:1.动力触探(重II型)检测:连续5击时的下沉量应不大于10cm(或试验桩确定的参数)。2.复核地基承载力试验,应满足设计要求。(最直接)1.碎石桩2.水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)一般规定施工前应进行成桩工艺性试验(不少于2根),以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜,确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数,报监理单位确认后,进行施工。CFG桩施工开始后应及时进行复合地基或单桩承载力试验,以确认设计参数。采用长螺旋钻管内泵送混合料灌注成桩时,设备型号选择应根据桩径、设计加固深度要求确定,其施工应符合下列要求:1)施工组织、施工工艺、施工作业指导书应有防止堵管、窜孔的措施。2)钻进应先慢后快。钻进时如发现钻杆摇晃或难钻,应放慢进尺。3)混合料应按设计配合比经搅拌机拌合,坍落度、拌合时间应按工艺性试验确定的参数进行控制,且不得少于1min。4)CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先提管后泵料。5)钻杆应采用静止提拔,施工中应严格按批准的参数控制钻杆提拔速度和混凝土泵的泵送量,并保证连续提拔。6)施工中应保证排气阀正常工作,施工中要求每工班经常检查排气阀,防止排气阀被水泥浆堵塞。7)桩机移机至下一桩位施工时,应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位准确。采用CFG桩加桩帽可有效的将路基荷载传递至桩体,增强路基稳定性,控制路基工后沉降变形量。三、路基填方(一)试验路段填石路堤、土石混填路堤、特殊地段路堤、特殊填料路堤及拟采用新技术、新工艺、新材料的路基,必须进行试验路段施工。试验路段应选择在地质条件、断面形式等工程特点具有代表性的地段进行,路段长度不宜小于100m。现场试验应进行到能有效地使该种填料达到规定的压实度为止。试验时应记录压实设备的类型、组合方式,碾压遍数及碾压速度、工序,每层材料的松铺厚度、材料的含水率等。试验段所用的填料和机具,应与施工所用材料和机具相同。试验路段总结报告,应包括如下内容:①填料试验、检测报告等;②压实工艺主要参数:机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度、最佳含水率及碾压时含水率允许偏差等;③过程质量控制方法、指标;④质量评价指标、标准;⑤优化后的施工组织方案及工艺;⑥原始记录、过程记录;⑦对施工设计图的修改建议等。(二)填方施工1.需要先说清楚的问题是填料的三种划分概念及质量检验方法规范规定:以填料中所含颗粒粒径大于方孔筛37.5mm以上的颗粒含量不同来确定填筑压实质量应采用的检测方法。土质填料:颗粒含量小于30%的填料。土石混填填料:颗粒含量为30—70%的填料。填石填料:颗粒含量大于70%的填料。土质填筑及包括含石率小于30%的土石混合填料填筑的均应采用灌砂法。注:含石率石的粒径概念为方孔筛37.5mm以上的颗粒。土石混合填筑含石率30-70%及填石路堤,应采用试验段工艺法确定的“沉降差指标”检测评价压实质量,沉降差指标采用不小于20吨压路机振动加压2遍小于2mm为合格标准。但应注意:用于质量检验的压路机应与试验段的相同或优于试验段的机型。(二)填方施工2.一般要求(1)路堤填料中石料含量等于或大于70%时,应按填石路堤施工;石料含量小于70%,大于或等于30%时,按土石混填路堤施工;石料含量小于30%时按填土路堤施工。(2)路基填方施工,必须根据设计断面,分层填筑、分层压实;分层最大松铺厚度应根据试验确定,但最大松铺厚度原则上不得超过30cm;填筑在路床顶面最后一层的最小压实厚度不应小于10cm。(3)具备条件的填方作业面应推行“四区法”填方作业方式,即将作业面分成整形区、碾压区、检测区等四个作业区。进料区应按“画格上土”的方式有序进料;(4)整形区应认真插竿挂线,采用平地机进行整平,严格控制松铺厚度;(5)碾压区应采用两边向中间碾压的方法施工,达到无漏压,无死角,确保碾压均匀;检测区应按《公路工程质量评定标准》认真进行平整段、压实度检测,确保路基表面平整,边线直顷,曲线圆滑,控制好“五度”。(6)路床(96区)0~80cm必须选用透水性填料进行填筑。透水性填料指透水性能良好的路基填筑材料:最大粒径不大于8cm;小于2cm的粒径中,通过0.074mm筛孔的细粒料含量应不大于10%,其塑性指数不大于9,CBR值大于8%,并有一定的级配的填料。划格上土路基五度控制平整度检测平地机整平3.填石路堤(1)填石路堤不适用于路床区。(2)必须配备