土質路基填筑與壓實施工

土質路基填筑與壓實施工第一節(jié)概述一、路基施工的重要性路基是路面的基礎，由路塹和路堤組成。路基土石方工程量大、分布不均勻，不僅與路基工程相關的設施，如路基排水、防護與加固等相互制約，而且同公路工程的其他工程項目，如橋涵、隧道、路面及附屬設施相互交錯。因此，路基施工，在質量標準、技術操作、施工管理等方面具有特殊性，必須予以研究和不斷改進，就整個公路工程的施工而言．路基施工往往是施工織織管理的關鍵。

路基施工：以設計文件和施工技術規(guī)范為依據(jù)，以工程質量為中心，有組織，有計劃的將路基設計文件轉化為工程實體的建筑活動。路基施工的主要內容：挖掘路塹或取土，沿路線縱橫向運土，填筑路堤，壓實土基，整平路基表面及修整路基邊坡，修筑路基排水及防護設施等。路基施工的重要性：1）工程質量要求標準高。耐久性，強度、穩(wěn)定性.2）路基施工要處理大量技術問題。施工條件，工程數(shù)量，施工難度，隱蔽工程。3）工程質量受到多種因素的不利影響。公路沿線自然條件，氣候條件，施工本身的條件。二、施工方法路基工程施工通常主要為土石方工程。主要的施工方法有人工施工、簡易機械施工、機械化施工、水力機械化施工及爆破施工等。施工時應根據(jù)具體條件進行選擇一種或者幾種施工。1.人工施工

人工施工是傳統(tǒng)方法,使用手工工具,勞動強度大,工效低,進度慢,工程質量難以保證,但短期內還必然存在并適用某些輔助性工作。

2.簡易機械化施工

這是以人力為主,配以機械或簡易機械的一種施工方法。這種施工方法可減輕勞動強度,加快施工進度,提高勞動生產率。在我國目前條件下,小工程項目采用簡易機械化施工仍不失為值得提倡的一種施工方法。

3.機械化施工

使用配套機械,對主機配以輔機,相互協(xié)調,共同形成主要工序的綜合機械化作業(yè)。機械化施工極大地減輕了勞動強度,提高了勞動生產率,顯著地加快了施工進度,提高了工程質量,降低了工程造價,保證了施工安全,是加快公路建設、實現(xiàn)公路施工現(xiàn)代化的根本途徑。4.水力機械化施工亦是機械化施工的方法之一，它是運用水泵、水槍等水力機械，噴射強力水流，沖散土層并流運至指定地點沉積，例如采集砂料或地基加固等。水利機械適用于電源和水源充足，挖掘比較松散的土質及地下鉆孔等。對于砂礫填筑路堤或基坑回填，還可起到密實作用(稱為水夯法)。5.爆破法施工

這是石質路塹開挖的基本方法。除石質路塹開挖以外,爆破法還可用于凍土、泥沼等特殊路基施工(稱為爆破擠淤),以及清除路面、開石取料和石料加工等。高速公路、一級公路以及在特殊地區(qū)或采用新技術、新工藝、新材料進行路基施工時，應采用不同的施工方案做試驗路段，從中選出路基施工的最佳方案指導全線施工。試驗路段位置應選擇在地質條件、斷面形式均具有代表性的地段．路段長不宜小于100m。三、施工前的準備工作路基施工的主要內容，大致可歸納為施工前的準備工作和基本工作兩大部分。土質路基的基本工作，是路塹挖掘成型、土的移運、路堤填筑壓實，以及與路基直接有關的各項附屬工程。其工程量大、施工期長，且所需人力物力資源較大，因而必須集中精力，認真對待。施工前的準備工作，是組織施工的第一步，無準備的施工或準備不充分的施工，均會使路基施工的基本工作難以順利進行。施工的準備工作內容較多，大致可歸納為組織準備、技術準備和物質準備三個方面。1．組織準備工作主要是建立和健全施工隊伍和管理機構，明確施工任務，制定必要的規(guī)章制度，確立施工所應達到的目標等。組織準備亦是做好一切準備工作的前提。2．技術準備工作

路基開工前，施工單位應在全面熟悉設計文件和設劉“交底的基礎上進行施工現(xiàn)場的勘查，核對與必要時修改設計文件，發(fā)現(xiàn)問題應及時根據(jù)有關程序提出修改意見并報請變更設計，編制施工組織計劃，恢復路線，施工放樣與清除施工場地，搞好臨時工程的各項工作等。施工組織計劃是具有全局性的大事，其中包括選擇施工方案、確定施工方法、布置施工現(xiàn)場(施工總平面布置)，編制施工進度計劃，擬訂關鍵工程的技術措施等。臨時工程，包括施工現(xiàn)場的供電、給水，修建便道、便橋，架設臨時通訊設施，設置施工用房(生活和生產所必需)等，這些均為展開基本工作的必備條件。

路基恢復定線、清除路基用地范圍內一切障礙物等，是施工前的技術準備工作，亦是基本工作的一個組成部分，宜協(xié)調進行。路基開工前應做好施工測量工作，其內容包括導線、中線、水準點復測，橫斷面檢查與補測，增設水準點等。施工人員還應對路基工程范圍內的地質、水文情況詳細調查，通過取樣、試驗確定其性質和范圍，并了解附近既有建筑物對特殊土的處理方法。3．物質準備工作

包括各種材料與機具設備的購置、采集、加工、調運與儲存，以及生活后勤供應等。為使供應工作能適應基本工作的需要，物質準備工作必須制定具體計劃，其中有的計劃內容，如勞動力調配、機具配置及主要材料供應計劃，必須服從于保證上述施工組織計劃順利實施，而且亦常被列為施工組織計劃的一個組成部分。

土質路基施工，僅是整個道路工程中的一個工程項目，以上所述的準備工作，主要對整個工程的施工而言，對于某一單項工程，如土質路基、石質路基、路基排水或防護加固，或路基工程以外的橋涵與路面等，準備工作的具體內容與要求，雖有差別，但基本項目不可缺少。第二節(jié)施工要點一、基本要求1.必須搞好施工排水；2.路基挖填范圍內的地表障礙物，事先應予以清除；3.路基取土與填筑，必須有條不紊，有計劃有步驟地進行操作；4.路塹開挖，應在全橫斷面進行，自上而下一次成型，注意按設計要求準確放樣，不斷檢查校正，邊坡表面削齊拍平；5.土質路堤，應視路基高度及設計要求，先著手清理或加固地基；6.土路堤分層填平壓實，是確保施工質量的關鍵；7.路基原定設計要求及施工操作規(guī)程，是路基施工的依據(jù)及質量檢驗的標準，必須嚴格執(zhí)行。路基原定設計要要求及施工操作作規(guī)程，是路基基施工的依據(jù)及及質量檢驗的標標準，必須嚴格格執(zhí)行。遇有特特殊情況，無法法按原設計和規(guī)規(guī)程實施，需按按基建程序中規(guī)規(guī)定的手續(xù)，會會同有關單位協(xié)協(xié)商解決。路基基填方材料，應應有一定的強度度。經野外取土土試驗，符合表表8—1的規(guī)定時才能使使用，二級和二二級以下的公路路做高級路面時時，應符合高速速公路及一級公公路的規(guī)定。表表中所列強度按按《公路土工試驗規(guī)規(guī)程》規(guī)定方法確定。。二、填挖方案填挖方案—沿路基深度或寬寬度的施工順序序。方案的選擇依據(jù)據(jù)：當?shù)刈匀磺闆r、、工程量大小和和分布、施工機機具的性能及施施工要求等條件件。1．路堤填筑土質路堤(包括石質土)，按填土順序可可分為分層平鋪和豎向向填筑兩種方案。分層平鋪是基本的方案，，如符合分層填填平和壓實的要要求，則效果較較好，且質量有有保證，有條件件時應盡量采用用。豎向填筑是在特定條件下下，局部路堤采采用的方案。1）水平分層填筑筑法水平分層填筑縱坡分層填筑正確方案錯誤方案弱透水性土透水性土不同土質路堤接頭透水性土弱透水性土分層平鋪，有利利于壓實，可以以保證強度，不不同用土按規(guī)定定層次填筑。正確方案要點是是：不同用土水平分分層，以保證強強度均勻；透水水性差的用土，，如粘性土等，，一般宜填于下下層，表面成雙雙向橫坡，有利利于排除積水，，防止水害；同同一層次有不同同用土時，接搭搭處成斜面，以以保證在該層厚厚度范圍內強度度比較均勻，防防止產生明顯變變形。不正確的方案主主要是指：未水平分層，有有反坡積水，夾夾有凍土塊和粗粗大石塊，以及及有陡坡斜面等等，其主要問題題辦在于強度不不均勻和排水不不利。此外，還應注意意用土不含有害害雜質(草木、有機物等等)及未經處治的劣劣土(細粉土、膨脹土土、鹽漬土與腐腐植土等)。橋涵、擋土墻墻等結構物的回回鎮(zhèn)土，以砂性性土為宜，防止止不均勻沉降，，并按有關操作作規(guī)程回填和夯夯實。改種填筑方式形形成的填土過厚厚不易壓實，須須采取一些措施施：采用沉降量小的的砂石或開挖路路塹的廢石方，，路堤全寬應一一次填筑并選用用高效能壓路機機壓實。2）豎向填筑法在原地面縱坡較較大，大于12％，運土困難的斷面面采用該法施工工，沿縱坡分層層，逐層填筑。。3）混合填筑法混合填筑是在路堤下部采采用豎向填筑而而上部采用水平平分層填筑，這這樣可以使上部部填土獲得足夠夠的密實度。一一般在不易壓實實的地段采用。。4）沿橫斷面一側側填筑的方法：：加寬舊路堤時：：（1）與舊路堤相同同或相近的土；；或透水性較佳佳的土（2）除草，挖臺階階（3）分層夯實半填半挖陡坡路路基：清基底表層松土土，再挖1—2米臺階，坡腳附附近宜寬一些2.路塹開挖土質路塹開挖，，根據(jù)挖方數(shù)量量大小及施工方方法的不同，按按掘進方向可分分為縱向全寬掘進和和橫向通道掘進進兩種，同時又可可在高度上分單層或雙層和縱縱橫掘進混合等(以上掘進方向，，依路線縱橫方方向命名)。縱向全寬掘進是在路線一端或或兩端，沿路線線縱向向前開挖挖，如下圖所示示。單層掘進的高度度，即等于路塹塹設計深度。掘掘進時逐段成型型向前推進，運運土由相反方向向送出。對于較深路塹，，可采用雙層掘掘進法，上層在在前，下層隨后后，下層施工面面上留有上層操操作的出土和排排水通道。a）單層；b）雙層1－橫剖面；2－縱剖面；3－平面橫向通道掘進，是先在路塹縱縱向挖出通道，，然后分段同時時向橫向掘進。。適應條件：在開挖長而深的的路塹時用。分層施工：沿縱縱向分層－每層層先掘出一條通通道－開挖通道道兩側。分段施工：路塹塹較長時，可在在一側適當位置置，將路塹橫向向挖穿——路塹分為n段——各段再采用縱向向開挖方式作業(yè)業(yè)?？稍黾邮┕すぷ鳂I(yè)面，降低低干擾，增大出出料口，增大功功效。優(yōu)點：擴大施工面，加加速進度。缺點：工作面多、運土土通道有限制，，施工的干擾性性增大，必須周周密安排。雙層式縱橫通道道的混合掘進方方案，同時沿縱橫的的正反方向，多多施工面同時掘掘進?；旌暇蜻M進方案的干擾性性更大，一般僅僅限于人工施工工，對于深路塹塹，如果挖方工工程數(shù)量大及工工期受到限制時時可考慮采用。。三、機械化施工工1、土方施工機械械及其作業(yè)方式式常用土方施工機機械有推土機、、鏟運機、挖土土機、平地機及及各種壓實機械械，它們有的可可單獨作業(yè)，有有的則需要與其其他機械配合作作業(yè)。（一）挖運主主要機械1.推土機（1）分類按行走裝置分為為履帶式、輪胎胎式；按推土板安裝方方式分為固定式式、回轉式；按推土板操縱方方式分為機械式式、液壓式；按發(fā)動機功率大大小分為小型（37kw以下）、中型（37～250kw）、重型（大于250kw）（2）適用范圍適用于50～100m短距離土或軟石石的挖運作業(yè)：2.鏟運機（1）分類按行走方式分為為自行式、拖式式、半拖式；按卸土方法分為為強制式、半強制制式、自由卸土土式；按卸土方向上又又有前卸式、后后卸式；按鏟斗容量分為為小容量（<3m3）、中等容量（（4～14m3）、大容量（>15m3）。（2）適用范圍適用于中短距離離的土體挖運，，不適用于潮濕濕的粘性土和干干燥的粉砂土或或陡坡路段3.平地機（1）分類按行走機構分為為拖式、自行式式；按刮刀和行走裝裝置的操縱分為為機械式、液壓壓式；按車輪驅動分為為全輪驅動、后后輪驅動；按車輪轉向情況況分為全輪轉向向、前輪轉向；；

按鏟刀長長度和發(fā)動機功功率分為輕型、、中型、重型。。（2）適用范圍從路線兩側取土土、填筑不高于于1m的路堤；修整路路堤橫斷面、旁旁刷邊坡、開挖挖路槽和邊溝、、現(xiàn)場拌合、攤攤鋪路基路面材材料、清理路肩肩雜草、冬季清清雪、砂石路面面養(yǎng)護4.挖掘機（1）分類按運行方式分為為輪胎式、履帶帶式、步履式、、軌行式；按照操縱方式分分為液壓式、機機械式；按挖土方式分為為正鏟式、反鏟鏟式、拉鏟式。。（2）適用范圍用于各種場合挖挖掘各種土體和和軟石拉鏟式反鏟5.裝載機（1）分類按工作裝置不同同分為單斗式、、挖掘裝載式、、斗輪式；按動臂形式不同同分為全回轉式式、半回轉式、、非回轉式；按自身結構特點點分剛性式、絞絞接式；按行走方式分輪輪胎式、履帶式式。（2）適用范圍挖掘松土、鏟土土、裝載、短距距離運土5.工程運輸車輛（1）分類公路形車輛：后后卸整車，后卸卸和底卸掛車非公路路形車車輛：：重型型工程程車，，重型型掛車車（2）適用用范圍圍中、遠遠距離離土方方和各各種設設備運運輸絞接自卸卡車壓實機機具靜力碾碾壓式式：（（光面面碾，，羊足足碾，，氣胎胎碾））粘性性土夯擊式式：粘粘性土土振動式式：砂砂性土土羊足碾碾輪胎碾碾光面碾碾2、機械械的選選擇可用于于路基基施工工的機機械種種類、、規(guī)格格很多多，應應選用用先進進可靠靠能保保證施施工質質量和和安全全的機機械設設備從整個個施工工組織織管理理以及及指揮揮調度度方面面而言言，組組織機機械化化施工工，應應注意意以下下幾點點：1．建立立健全全施工工管理理體制制與相相應組組織機機構。。2．對每每項路路基工工程，，應有有嚴密密的施施工組組織計計劃，，并合合理選選擇施施工方方案。。3．在機機具設設備有有限制制的條條件下下，要要善于于抓重重點，，兼顧顧一般般。4．加強強技術術培訓訓、提提高勞勞動生生產率率、節(jié)節(jié)省能能源、、減少少開支支等指指標具具體化化、制制度化化。第三節(jié)節(jié)路路基壓壓實一、路路基基壓實實的意意義與與機理理路基壓壓實工工作是是施工工過程程中一一個重重要工工序,也是提提高強強度與與穩(wěn)定定性的的有效效的經經濟的的根本本技術術措施施。目的：：通過過對路路基進進行認認真的的壓實實使土土基獲獲得一一定的的密實實度，，以提提高其其強度度與穩(wěn)穩(wěn)定。。二、影影響壓壓實效效果的的主要要因素素對于細細粒土土的路路基，，影響響壓實實效果果的因因素有有內因和和外因因兩方面面。內因指指土質質和濕濕度，，外因因指壓壓實功功能(如機械械性能能、壓壓實時時間與與速度度、土土層厚厚度)及壓實實時的的外界界自然然和人人為的的其他他因素素等。1、土的的含水水量這是因因為土土中含含水率率較少少時，，土間間的阻阻力較較大，，欲使使土粒粒繼續(xù)續(xù)位移移，需需要更更大的的外力力，當當濕度度過大大或者者過小小時，，相應應的形形變模模量都都會減減小。。為什么么不直直接用用模量量來控控制土土基壓壓實程程度，，而用用干容容重表表示壓壓實程程度?控制最最佳含含水率率ω0壓實的的土基基，其其強度度和穩(wěn)穩(wěn)定性性最好好，如如果以以ωk為準，，盡管管相應應的Ek最高，，但飽飽水后后的Es卻大大大降低低，水水穩(wěn)定定性極極差。。結論：：1)含水量量是影影響壓壓實效效果的的決定定性因因素；；2)在最佳佳含水水量時時，即即土處處于硬硬塑狀狀態(tài)時時，最最容易易獲得得最佳佳的壓壓實效效果；；3)壓實到到最大大密實實度的的土體體水穩(wěn)穩(wěn)定性性最好好。2.土質對對壓實實的影影響(1)土質不不同，，最大大干容容重和和最佳佳含水水量不不同。。(2)分散性性(液性、、粘性性)較高的的土，，其ω0值較高高，γdmax值較低低。注注意砂砂土的的最佳佳含水水量無無意義義(3)砂性土土的壓壓實效效果優(yōu)優(yōu)于粘粘性土土。3.壓實厚厚度對對壓實實效果果的影影響。。壓實厚厚度對對壓實實效果果具有有明顯顯影響響。相相同壓壓實條條件下下(土質、、濕度度與功功能不不變)，實測測土層層不同同深度度的密密實度度(或壓實實度)得知，，密實實度隨隨深度度遞減減，表表層5cm最高。。不同同壓實實工具具的有有效壓壓實深深度有有所差差異，，根據(jù)據(jù)壓實實工具具類型型、土土質及及土基基壓實實的基基本要要求，，路基基分層層壓實實的厚厚度，，有具具體規(guī)規(guī)定數(shù)數(shù)值。。一般般情況況下，，夯實實不宜宜超過過20cm，12——15t光面壓壓路機機，不不宜超超過25cm，振動動壓路路機或或夯擊擊機，，宜以以50cm為限。。4.壓實功功能壓實功功能(指壓實實工具具的重重量、、碾壓壓次數(shù)數(shù)或錘錘落高高度、、作用用時間間等)對壓實實效果果的影影響，，是除含含水率率外的的另一一重要要因素素。(1)同一種種土的的最佳佳含水水量隨隨壓實實功能能的增增大而而減小小，最最大干干容重重則隨隨著壓壓實功功能的的增大大而增增大。。(2)在相同同條件件下，，功能能越高高，土土基的的密實實度越越高。。(3)壓實功功能增增加到到一定定限度度以上上，效效果提提高愈愈緩慢慢。600KN·m1150KN·m2300KN·m3400KN·m壓實工工具和和方法法對壓壓實的的影響響：(1)壓實工工具不不同，，壓力力傳布布的有有效深深度不不同；；(2)在壓實實過程程中，，壓實實機具具的作作用深深度是是變化化的；；(3)荷載作作用時時間對對壓實實的影影響；；(4)碾壓速速度越越高，，壓實實效果果越差差。三、機機具選選擇與與操作作壓實機機具的的選擇擇以及及合理理的操操作，，亦是是影響響土基基壓實實效果果的另另一些些綜合合因素素。土基壓壓實機機具的的類型型較多多，大致分分為碾碾壓式式、夯夯擊式式和振振動式式三大大類型型。碾壓式式：光面碾碾(兩輪和和三輪輪壓路路機)、羊足足碾和和氣胎胎碾等等。夯擊式式：人工夯夯、夯夯錘、、夯板板、風風動夯夯及蛙蛙式夯夯機等等。振動式式：振動動器、、振動動壓路路機等等。不同壓壓實機機具，，適用用于不不同土土質及及不同同土層層厚度度等條條件。。對于砂砂性土土：振動動式較較好、、夯擊擊式次次之、、碾壓壓式較較差。。對于粘粘性土土：碾壓式式或夯夯擊式式較好好，振振動式式較差差甚至至無效效。壓實方方法：：壓實操操作時時宜先先輕后后重、、先慢慢后快快、先先邊緣緣后中中間(超高路路段等等需要要時，，則宜宜先低低后高高)。壓實實時，，相鄰鄰兩次次的輪輪跡應應重疊疊輪寬寬的三三分之之一，，保持持壓實實均勻勻，不不漏壓壓，對對于壓壓不到到的邊邊角，，應輔輔以人人力或或小型型機具具夯實實。壓壓實全全程，，經常常檢查查含水水率與與密實實度，，以達達到符符合規(guī)規(guī)定壓壓實度度的要要求。。2、壓實實質量量要求求（一））土質質路基基1.壓實度度γs工地實實測干干重度度，γ0實驗室室的最最大干干重度度工程中中用土土的密密實度度來衡衡量壓壓實質質量。。密實實度指指單位位體積積內土土的固固體顆顆粒排排列的的緊密密程度度通常常用干干密度度表示示。填挖類型路面底面計起壓實度（%）≥深度范圍（cm）高速、一級公路三、四級公路路堤上路床0～309694