第三章路基施工

道路施工技術

第三章路基施工技術第二節(jié)土質路基施工第一節(jié)概述第三節(jié)石質路基施工第四節(jié)軟土地基的處理第一節(jié)概述一、路基施工的基本方法1、人工施工2、簡易機械化施工（人力為主）3、綜合機械化施工（主機輔機配合）4、爆破法施工（開石取料、石質路基、凍土路基、開挖隧道、清淤施工等）5、水利機械化施工（砂料地基加固、基坑回填、填石路基、鉆孔、挖掘松土等）選取依據(jù)-------新技術、新工藝、新設備的選用----分類目的分類方法1、路基土的分類二、路基土石的分類與施工分級無機土巨粒土粗粒土細粒土路基土有機土無機土有機質含量粒組含量土石比例情況塑性指數(shù)液限土巨粒土粗粒土細粒土特殊土漂石土卵石土礫類土砂類土粘質土有機質粉質土粘質土有機質有機質有機質土的分類體系：細粒土的分類塑性圖：

特殊土分類

黃土：低液限粘土CLY

膨脹土：高液限粘土CHE

紅粘土：高液限粉土MHR鹽漬土：類型名稱土層中平均總鹽量氯化物和硫酸鹽氯化物硫酸鹽和氯化物硫酸鹽弱鹽漬土0.3～1.00.3～0.5中鹽漬土1～50.5～2強鹽漬土5～82～5過鹽漬土>8>5黃土膨脹土紅粘土2、施工分級

開挖的難易程度不同，施工方法、機具配備、工程費用不同

六級：（土）松土，普通土，硬土；（石）軟石，次堅石，堅石。土石類型代表土名稱開挖方法松土砂類土、腐殖土、種植土－表皮土（30mm以下的樹根）鐵鍬挖，腳蹬一下到底普通土密實的砂類土、粘土，半干的黃土（30mm以上的樹根）部分用鎬刨松，腳蹬幾下到底硬土硬粘土、密實的黃土、分化成土狀的巖石必須用鎬刨松才能用鍬挖軟巖泥質頁巖、煤、泥灰?guī)r、結理多的石灰?guī)r部分用撬杠大錘開挖，部分用爆破法開挖次堅巖硅質頁巖、砂巖石灰?guī)r、軟的片麻巖、正長巖、花崗巖爆破法開挖堅巖硬的玄武巖、石灰?guī)r、大理巖、石英巖、花崗巖、正長巖爆破法開挖國家招標文本中對土石有嚴格的劃分標準。三、路基施工的基本程序1、施工前的準備工作組織準備、物質準備、技術準備、現(xiàn)場準備2、小型構造物的修建小橋、涵洞、擋土墻、地下工程等要先行完工?，F(xiàn)場技術人員給予足夠的重視（施工順序、進度、質量）3、路基土石方工程路堤填筑、路塹開挖、路基壓實、整平路基、整修邊坡、修建排水設施、防護加固工程4、路基工程竣工檢查與驗收依據(jù)驗收規(guī)范。驗收項目：工程位置、標高、斷面、強度，施工紀錄資料等。*****施工前的準備工作組織準備（項目經理部、施工隊伍、試驗室籌備）物質準備（主要材料的供應與運輸狀況調查，沿線地產材料供應狀況調查，進廠機械設備的準備，各種配件、燃油供應狀況調查）技術準備（熟悉施工圖紙、了解設計意圖、明確業(yè)主要求、參加現(xiàn)場技術交底、現(xiàn)場調查與施工設點、恢復定線、編織實施性的施工組織設計、施工單位內部進行技術交底等）現(xiàn)場準備（平面布置規(guī)劃與臨時建筑——料場、生活區(qū)、施工便道、中心試驗室或試驗站，供電、用水、供熱）第二節(jié)土質路基施工主要控制環(huán)節(jié)：基底處理、填料要求、填筑方法、填方壓實、修正外表一、土質路堤的填筑（一）路堤的基底處理1.筏樹除根及表土處理（特別對<1m的矮路堤）清除樹根植被土并換填好土并壓實（漏出原狀土），草炭層、鼠洞、溶洞、墓穴、裂縫等處理并壓實。腐殖土----換填池塘洼地水田----排水、清淤、換填2.耕地水田的處理根據(jù)地面坡度的大小和路基的填筑高度選擇清表壓實處理（1:1～1:5）挖筑臺階（1:5～1:2.5）修筑護墻或擋土墻（>1:2.5）防治沉陷、滑移、過大或不均勻變形等3.坡面基底的處理4.軟基的處理護堤i>1:2.5i<1:2.5清除草皮、松土坡腳寬一些，3-4m1-2m臺階（二）填料的選擇1.土穩(wěn)定性和施工性能

一般的土和石都可以作為路堤填料（級配、一定的粘性、易壓實）

透水性材料：石——碎石、礫石、粗砂工業(yè)廢渣——高爐礦渣、鋼渣

施工特點：可放寬含水量的控制，但粒徑要符合要求

土：液限<50％，IP<26%，在最佳含水量下壓實

不適宜的土：

含水量過大的粘性土、強鹽漬土、過鹽漬土、膨脹土、淤泥、腐殖質等必要的處理措施：含水量調節(jié)（翻曬、灌、撒水）路上或料場化學穩(wěn)定處理（水泥、石灰、固化劑類）2.強度要求路面底面以下深度填料最小強度（CBR）%填料最大粒徑（cm）路堤上路床（0-30cm）8.010下路床（30-80cm）5.010上路堤（80-150cm）4.015下路堤（>150cm）3.015零填及路塹路床（0-30cm）8.010(三)填筑作業(yè)的基本方式

1.水平分填筑層法（斷面全寬）松鋪厚度2.縱向分層填筑法（原地面縱坡>12%）3.豎向填筑法4.聯(lián)合填筑法（四）填筑中注意的問題①路堤上部填料要求：水穩(wěn)性凍穩(wěn)性好、強度高的土②浸水路堤填料要求：水穩(wěn)性好的土（抗沖，抗?jié)B）③不同性質的土分層填筑不能混填分層填料若粒徑差異較大，中間應加過渡層；上層透水而下層不透水時，下層頂面應做成4％的排水橫坡；

④不同填料橫向銜接應以斜面銜接，透水材料在上面；非同時填筑時預留臺階，斜坡為1:1。（五）橋涵臺背構造物處的填筑

特點：工作面小，不能使用大型機械，壓實困難，容易在填土與構筑物之間出現(xiàn)沉降差——產生跳車現(xiàn)象。

1.填料

采用透水性材料時

適用：橋上部距翼墻>臺高＋2m

下部距基礎內緣>2m

涵洞：>2倍孔徑擋土墻：墻背回填部分

采用非透水性材料時冰凍地區(qū)：路堤頂面2.5m以下非冰凍地區(qū)：高水位以下

2.填筑

*橋臺與錐坡同時填筑

*涵洞兩側對稱填筑

*涵洞頂松鋪厚度<50-100cm內，禁止使用大型機械

*距構造物<100cm內禁止使用大型機械

3.排水方式

*排水困難地段——泵除

*地下水——盲溝

*非滲水材料——封頂（防止水分進入）

*擋土墻——設反濾層

4.壓實*小型機械，按路基壓實標準控制二、路塹開挖開挖方式取決于：路塹深度、寬度、長度、土質、地形、運土棄土條件、投入人力、排水條件等。1.全斷面橫挖法（單層、雙層）（一）路塹開挖的基本方法主要挖、運、棄土三個環(huán)節(jié)。開挖中遇到主要問題：工期、塌方落石、滑坡、水泡。2.縱挖法（分層縱挖、分段縱挖、通道縱挖法）3.混合式開挖開挖方向ⅠⅡ橫挖法（單層、雙層）

分層縱挖法（淺、寬度不大）

通道縱挖法（厚、寬路塹）

分段縱挖法（特長，塹壁不厚且有棄土條件路塹）混合式開挖（路塹縱向強度和挖深都很大）（二）土質深路塹開挖作業(yè)注意事項1、開挖前詳細復查設計文件并進行現(xiàn)場核查，必要時增加補探工作（地質資料、邊坡坡度、工程數(shù)量、工期要求、施工季節(jié)的氣候狀況、開挖路基的穩(wěn)定狀況）地質資料（土層結構、土質硬度、砂類土的級配、密實度、穩(wěn)定角，細粒土的物理力學性質，地下水及存在形式）2、開挖方法的選擇應考慮各層開挖臺階獨立的運土通道和臨時排水設施，避免互相干擾，影響效率和安全性；5、邊坡開挖通常先用機械開挖，留有20~30cm的余量，以后用人工修整或平地機修整，勿超挖或欠挖；3、長路塹應盡量利用塹壁薄的地方橫向出土；4、土質堅硬時，可以考慮爆破法開挖，但靠近邊坡3m以內嚴禁采用爆破法炸土；*丘陵和山嶺地區(qū)的砂類土、碎礫石和巖石地段適宜；*平原地區(qū)排水因難，不宜；*重黏土、膨脹土及鹽漬土地段不宜。三、路基雨期施工注意事項2．施工前做好充分的準備1．選擇適宜施工的地段*現(xiàn)場調查研究，雨期施工組織計劃；*保持施工便道暢通；*住地、庫房、車輛機具停放場地、生產設施安置地點的安全性考慮。*臨時排水設施；*工程材料和生活物資儲備等。3．雨期填筑路堤4．雨期開挖路塹*堤筑前預留挖掘排水溝。*用透水性好填料，含水量過大的無法晾干的土不得用。*挖方土作填方時應隨挖隨填及時壓實，分層填筑，每一層的表面應作排水橫坡。*需借土時，取土坑距離填方坡腳不宜小于3m，深度一般不宜大于lm。*土質路塹開挖前，坡頂2m以外開挖截水溝并接通出水口。*宜分層開挖，每挖一層均應設置排水縱橫坡。*挖方邊坡不宜一次挖到設計標高，應沿坡面留30cm厚，兩側挖排水溝，待雨期過后整修到設計坡度并挖至設計標高。2、土質路堤填筑不宜在冬期施工四、路基冬期施工技術1、可冬期進行的工程項目

*泥沼河湖地帶的換土施工（凍結）。*含水量高的流動土質、流沙地段的路塹開挖（凍結）。*河灘地段開挖基坑、修建防護工程（水位低）。*巖石地段的路塹或半填半挖地段的開挖。晝夜平均溫度在－3℃以下，連續(xù)10天以上的環(huán)境下進行路基施工稱為路基冬期施工；當晝夜平均溫度雖然上升到－3℃以上，但凍土未完全融化時，亦應按冬期施工。4．冬期開挖路塹3．冬期填筑路堤

（1）冬期填筑的路堤，每層每側應超填并壓實。待冬期后修整邊坡削去多余部分并拍打密實或加固。（2）挖填方交界處，填土低于lm的路堤都不應在冬期填筑。（3）*冬期施工取土坑應遠離填方坡腳。如條件限制需在路堤附近取土時，取土坑內側到填方坡腳的距離應不得小于正常施工護坡道的1.5倍。

（1）注意破開的未凍土的保溫，避免重復被凍（施工困難）。

（2）挖方邊坡不應一次挖到設計線，應預留30cm厚臺階，并挖好臨時排水溝，并在表面覆以雪或松土，待解凍后整理。

（3）冬期開挖路塹的棄土要遠離路塹邊坡坡頂堆放。五、路基壓實土基的強度：天然土層的結構強度擾動土再壓實生成的強度壓實的重要性：生成強度，提高抗變性能力，改變了土的物理（滲透性、毛細性及隔溫性等）、力學特征，增加了穩(wěn)定性。單一粒徑下立方體堆積單一粒徑下三角錐體堆積多級粒徑良好級配下的最緊密堆積土的密實程度與土顆粒的形狀、表面特性、排列形式、顆粒級配等關系密切。內在因素土質、壓實土的含水量外部因素壓實機具、壓實功、壓實方法（一）影響土基壓實效果的主要因素干密度101214161820222417.317.0.16.616.316.0制備試件時的含水量增加凝集潤滑作用增加分散排斥作用1、含水量的影響2、土質的影響干密度0510152025303518.017.0.16.015.014.0制備試件時的含水量亞砂土亞粘土粘土土的：顆粒大小形狀級配狀況表面的特性礦物成分吸附結合水能力等粗顆粒土無問題！3、壓實機具機具的選擇應綜合考慮:

*土的性質和所處狀態(tài)*壓實工作面*機具的技術特性和生產率4、壓實功能的影響

壓實功能體現(xiàn)在：**壓實工具的噸位**壓實遍數(shù)**碾壓層厚度**作用時間等綜合效果上。干密度4812141618202218.017.0.16.05.014.0制備試件時的含水量P1W1P2W2P3W3P4W4P5W5壓路機的噸位

不同密實程度的土體承載能力不同，壓實時的單位壓力不應超過土的強度極限。碾壓順序

應先輕后重，先靜后振，隨著被壓土體承載能力的增加而增大壓實功，以防功能太大，壓實過度，防止失效、浪費或破壞土體的強度。小半徑曲線超高段：先低（內）后高（外）。

5、壓實方法的影響碾壓層適宜的厚度

要考慮不同的碾壓機械作用于不同土質的有效影響深度————即整個壓實層內，碾壓均勻，且符合要求的密實度要求。10t光面碾的有效作用深度0.25m；25t氣胎碾的有效作用深度0.45m；振動式路碾的有效作用深度0.4~0.5m；夯擊機0.5t的有效壓實深度可達0.4m；夯板（1.5t落高2m）的有效深度可達0.65m。土質的物理狀態(tài)及機械的動能方式對有效壓實深度有很大的影響！光輪壓路機振動壓路機夯擊式壓實度（%）深度cm050100碾壓遍數(shù)和碾壓速度-----反映在壓實功中，影響壓實效率。6.0km/h3.0km/h1.5km/h

碾壓遍數(shù)1234567891112

100500壓實度（%)碾壓遍數(shù)：低粘性土常需4~6遍,粘質土常需10~12遍.

(還壓不實則需調整壓實層厚度，過壓后產生的是彈性變形，對壓密無效）碾壓速度：<4km/h（越是粘性土，快速碾壓的效果越差）其他影響因素：*碾壓溫度（土溫影響著土中水的粘滯性，以及水的存在狀態(tài)）*地基或下承層強度（對上層碾壓的支持度不夠）！！對路塹有時需鏟除路槽表層30~40cm土層，重新分層回填壓實，以保證上層路面的壓實！?。ǘ┞坊鶋簩嵉目刂茦藴?/p>

壓實的評價標準——壓實度（壓實系數(shù)）電動擊實儀手工擊實儀即工地實際達到的干容重與室內標準擊實試驗所得的最大干容重的比值。擊實方法錘重（kg）錘直徑（cm）落高（cm）試桶尺寸（cm）/（cm3）錘擊層數(shù)每層錘擊次數(shù)單位擊實功（J/cm3）容許最大粒徑（mm）內徑高容積輕型2.55301012.799732556.3重型14.55451012.7997527274.22524.554515.212.02177559274.22534.554515.212.02177398273.540重型與輕型的標準對比重型與輕型擊實效果比較土類干密度最佳含水量砂性土6-10%1-3％黏性土10-18％3-9％重型與輕型的比較天然稠度Wc<1.1，Wh>40，IP>18的粘質土；用于高速、一級、二級公路下路床和上下路堤時，采用重型標準有困難時——采用輕型標準。重型擊實試驗方法的壓實功能相當于12—15t壓路機的碾壓效果；輕型擊實試驗方法的壓實功能相當于6—8t壓路機的碾壓效果。重型擊實試驗法的單位擊實功能為輕型擊實試驗法的4.5倍。公路路基壓實標準（重型）填挖類型路床表面以下深（cm）壓實度（%）（高速公路）壓實度（%）（二級公路）壓實度（%）（三、四級公路）路堤上路床0－30≧96≧94≧94下路床30－80≧96≧95≧94上路堤80－150≧94≧95≧93下路堤>150≧93≧92≧90零填及路塹路床0－30≧96≧95≧94高速公路路基壓實標準（輕型——新規(guī)范已取消）填挖類型路床表面以下深（cm）壓實度（%）路堤上路床0－30--下路床30－80≧98上路堤80－150≧95下路堤>150≧90零填及路塹路床0－30--

路基壓實標準的制定

路基壓實的最終目的要求：

其路床頂面檢驗時，路基整體強度——即回彈模量或彎沉值達到鋪筑路面墊層或低基層的要求！壓實標準定得過高或過低都是不合適的??！壓實標準的確定應綜合以下因素：

1、道路所在的自然環(huán)境；

2、道路的等級和路面的類型；

3、路基的斷面形式（路堤或路塹）；

4、路面下不同深度處路基土的受力狀態(tài)。***壓實土飽水前后的抗變形能力和密實程度的變化在最佳含水量下壓實，浸水后密實度和形變模量值最高。低于值時壓實土浸濕后的抗變形能力有較大幅度的下降。

18.017.0.16.05.014.0481214161820干密度飽水前

飽水后

形變摸量481214161820制備試件時的含水量1.20.60.0飽水后

飽水前

坡道碾壓縱向第三節(jié)石質路基施工一、石質路堤填筑根據(jù)填料的土石含量劃分為：填石路堤土石混填路堤主要問題：

填料的性質、石塊大小、填高、坡度、填筑方式、壓實的判定等。2、填筑方法*傾填（拋填）—直接定向爆破或機械推填問題：空隙大、犬牙交錯不宜壓實；適用條件：低等級路、爆破方量大，地形陡峻段但路堤上部要求分層填筑*分層填筑分層厚:50~100cm，用小石塊或石渣屑填隙和找平（反復水力沖填）很多時候級配很差，不易施工作業(yè)，輔以人工擺鋪。1、填料來源：路塹和隧道爆破后的石方（石質變異性大）；要求：*填石路堤的填料要求不宜風化、強度和風化程度的要求，最大粒徑要求（尤其對路床上部50cm材料要求嚴格）；*土石混填路堤對強度大的石料要求同上，軟質石料按土料處理。4、密實度檢驗（尚無統(tǒng)一標準）*填石路堤或含石量>70%①振動壓實機上安裝的壓實計（定量）

②

18t壓路機碾壓表層穩(wěn)定不再有下沉輪跡為止*含石量<50%①按填土路基要求②

12t壓路機碾壓無下沉輪跡為止3、施工注意事項*巖性（主要指強度）相差較大，分層或分段鋪筑，更忌縱向分幅鋪筑（必要時縱鋪，必須硬質大料在下，軟料上填，方便整平壓實）；*強風化或軟巖石，CBR滿足要求方可使用，且按土質路堤進行施工控制；*填石路堤坡腳應用大塊硬質石料碼砌（1~2m厚）

*土石混填路堤中石料含量>70%時，宜采用人工鋪筑，先擺鋪大料再填小料，最后小料石渣找平；含石<70%，推土機鋪填。二、石質路塹開挖主要的問題：選擇何種方法以加快施工進度、施工安全性方法選擇的依據(jù)：巖石類別、風化程度、節(jié)理發(fā)育、施工條件、工程量、進度要求、工程造價、所在環(huán)境等主要方法：1、爆破法開挖（利用炸藥）適合：花崗巖、玄武巖、安山巖等巖漿巖不成層狀或帶狀的整體巖石，或成層較厚的硬質巖石。（體現(xiàn)難度和效率）2、松土法開挖（推土機牽引的大型的整體式松土器）適合：砂巖、石灰?guī)r、頁巖等有較薄沉積層面；片麻巖、石英巖等變質巖有裂縫和結構面的巖體，用