第九章 路基施工 27页

第九章路基施工n第一节土质路基施工一、填方路基施工（一）填方路堤应注意的问题1.路基基底的处理（1）清表应按设计要求进行，应将路基填土范围内原地面表层的种植土、草皮等予以清除，清除深度一般不小于15cm，有树根时应全部挖除并将坑穴填平夯实。清除出来的含有植物根系的表土，应当存放，以便用来恢复耕地或铺在路堤边坡上，以利草皮生长，起到保护边坡的作用。（2）路堤基底清理后预压前，应再测高程报验认可，然后预压到要求的密实度（通常不小于85％），必要时应先将土翻松打碎，再整平、压实。（3）经过水田、池塘、洼地时，应根据具体情况采用排水疏干、换填水稳性好的土、抛石挤淤等处理措施，确保路堤的基底具有足够的稳定性。（4）地面横坡为1:5一1:2.5时，原地面应挖成台阶，台阶宽度不小于1m;（5）地面横坡度陡于1:2.5时，应作特殊处理，防止路堤沿基底滑动。常用的处理措施为:先清除基底表面的薄层松散土，再挖1一3m台阶，但坡脚附近的台阶宜宽一些，通常为2～3m。n2.填料的选择1）应尽量选择当地透水性好、摩阻系数大、强度高、水稳性好的碎石土、卵石土、砾石土、中砂、粗砂等填筑材料。2）亚砂土、亚粘土及轻亚粘土等，压实后具有足够的强度，可用来填筑路堤，但需要注意土中的有机质和易融盐不应超出规定指标。3）路堤填料不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。采用盐渍土、黄土、膨胀土填筑路堤时，应针对地质和水文环境，经试验后选用。4）液限大于50%、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料。需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施，经检查合格方可使用。5）钢渣、粉煤灰等材料，可用作路堤填料，其他工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验，避免有害物质超标，污染环境。6）捣碎后的种植土，可用于路堤边坡表层。7）浸水路堤、桥涵台背及挡土墙应选用渗水性良好的填料。n8）各级公路路基填方材料最小强度和最大粒径应满足下表注：三、四级公路采用高级路面时，应按二级公路的规定当路基填料的CBR值达不到本表要求时，可掺入石灰或其他稳定材料处理n（二）填筑方案与施工方法1.分层填筑法水平分层填筑纵坡分层填筑n2.竖向填筑法3.混合填筑法在原地面纵坡较大，运土困难的断面采用该法施工，沿纵坡分层，逐层填筑n（三）不同土质填筑路堤的规定1.不同性质的填料要分别分层填筑，不得混填；2.路堤上部受车辆荷载的作用影响较大，一般将水稳性冻稳性好的土填在路堤的上部；3.透水性大的土填在透水性小的土之下时，如果两者粒径相差悬殊，应在层间加铺过渡层；如果相反时，其顶面应作成4%的双向向外横坡，以免积水；4.沿纵向同层次要改变填料这种类时，应作成斜面衔接，且将透水性好的填料放在斜面的上方为宜。正确方案错误方案弱透水性土透水性土不同土质路堤接头透水性土弱透水性土n（四）土石混合物路堤1.天然土石混合材料中所含石料强度大于20MPa时，石块的最大粒度不得超过压实层厚的2/3，超过的应清除；当所含石料为软质岩(强度小于15MPa)时，石料最大粒径不得超过压实层厚，超过的应打碎。2.土石路堤不得采用倾填方法，均应分层填筑，分层压实每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定，不宜超过40cm。3.渗水性差异较大的土石混合填料应分层或分段填筑，不宜纵向分幅填筑。如确有需要，应将压实后渗水良好的土石混合料填筑于路堤两侧。4.当混合填料来自不同路段，其混合比相差较大时，应分层或分段填筑。如难以做到，应将含硬质石块的混合料铺于填筑层的下面，且石块不得过分集中或重叠，上面再铺含软质石料混合料，然后整平碾压。5.土石混合填料中，当石料含量超过70%时，应先铺填大块石料，且大面向下，放置平稳，再铺小块石料、石渣或石屑嵌缝找平，然且碾压；当石料含量小于70%时，土石可混合铺填，但应避免硬质石块(特别是尺寸大的硬质石块)集中。6.高速及一级公路土石路堤的路床顶面以下30～50cm范围内填筑符合路床要求的土并分层压实，填料最大粒径不大于10cm。其他公路填筑砂类土厚度为30cm，最大粒径不大于15cm。n（五）填石路堤1.填石路堤的石料强度不应小于15MPa(用于护坡的不应小于20MPa)。填石路堤石料最大粒径不宜超过层厚的2/3。2.高速、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤均应分层填筑，分层压实。二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡段施工特别困难或大量爆破以挖作填时，可采用倾填方式将石料填筑于路堤下部，但倾填堤在路床底面下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。3.高速及一级公路分层松铺厚度不宜大于0.5m；其他公路不宜大于1.0m。4.填石路堤倾填前，路堤边坡坡脚应用粒径大于30cm的硬质石料码砌。5.逐层填筑时，应按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料，并用大型推土机摊平。个别不平处应配合人工用细石块、石屑找平。6.人工铺填料径25cm以上石料时，应先铺填大块石料，大面向下，小面向上，摆平放稳，再用小石块找平，石屑塞缝，最后压实。人工铺填块径25cm以下石料时，可直接分层摊铺，分层碾压。7.填料岩性相差较大，则应将不同岩性的填料分层或分段填筑。8.高速公路及一级公路填石路堤路床顶面以下50cm范围内应填筑符合路床要求的土并分层压实，填料最大粒径不得大于10cm。其他公路填石路堤路床顶面以下30cm范围内宜填筑符合路床要求的土压实，填料最大粒径不应大于15cm。n（六）桥涵及其他构造物处的填筑1.桥涵及其他构造物处填料，应采用砂类或渗水性土。2.桥涵及其他构造物的填土，应适时分层回填压实。回填土时对桥涵圬工的强度等要求应按照《公路桥涵施工技术规范》有关规定办理。3.桥涵填土的范围：台背填土顺路线方向长度，顶部为距翼墙尾端不小于台高加2m；底部距基础内缘不小于2m；拱桥台背填土长度不应小于台高的3～4倍；涵洞填土长度每侧不应小于2倍孔径长度。4.桥台背后填土宜与锥坡填土同时进行。5.涵洞缺口填土，应在两侧对称均匀分层回填压实。如使用机械回填，则涵台胸腔部分及检查井周围应用小型压实机械压实填好后，方可用机械进行大面积回填。6.涵顶面填土压实厚度大于50cm时，方可通过重型机械和汽车。7.挡墙填料宜选用砂石土或砂类土。墙趾部分的基坑，应及时回填压实，并做成向外倾斜的横坡。填土过程中，应防止水的浸害。回填结束后，顶部应及时封闭。8.回填土应分层填筑并严格控制含水量，分层松铺厚度宜小于20cm。当采用小型夯具时，一级以上的公路松铺厚度不宜大于15cm，并应充分压(夯)实。n（七）高填方路堤1.水稻田或长年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时，可按本节要求施工。2.进行原地面清理后，如地基土的强度不符合要求，应进行处理或加固。3.高填方路堤宜于分层填筑，不宜于分段或纵向分幅填筑。4.高填方路堤受水浸淹部分，应采用水稳性高及渗水性好的填料，其边坡比不宜小于1：2。5.半挖半填的一侧面填方基底为斜坡时，应按规定挖好横向台阶，并应在填方路堤完成后，对设计边坡的松散弃土进行清理。n二、挖方路基施工（一）路堑开挖应注意的问题1.路堑排水1）在路堑开挖前作好截水沟，并视土质情况作好防渗工作。土方工程施工期间应修建临时排水设施。2）临时排水设施应与永久性排水设施相结合，流水不得排入农田、耕地、污染自然水源，也不得引起淤积和冲刷。2.废方的处理尽量移挖做填，弃土尽量与环境协调，不影响路基稳定3.支挡与防护工程注意边坡的稳定，及时设置必要的支挡与防护工程n（二）挖方路基施工方法1.纵向全宽掘进a）单层；b）双层1－横剖面；2－纵剖面；3－平面从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖，适宜短而深的路堑n2.横向通道掘进3.纵横通道混合掘进双层横向双层混合沿路堑纵向挖掘工作通道再逐渐向两侧横挖。本法便于安排土方运输和展开工作断面，当开挖深度较大时，可将高度分成几个层次安排多组台班在不同层次和前后错开的作业面上开挖，适用于开挖量大、较长的路堑。若开挖断面宽，开挖量大，可在开挖纵向通道的基础上再在横向开挖通道，提高工作效率。4.分段掘进若开挖长大的路堑，可以沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄的一侧路堑横向挖穿，将路堑在纵向分成几段，安排多组开挖断面，同时掘进。n（三）填挖交界处的处理1.提高对填方部分压实标准，尽量减小填挖间的沉降差异2.当挖方区为土质时，应优先采用透水性好的材料填筑填方区，同时对挖方区路床0.8m范围内超挖回填或换填压实；也可在填挖交界处路床范围铺设土工格栅。挖方区为岩石时，宜于在填方区使用填石路堤。3.纵向填挖交界处应设置优良路基填料的过渡段。n第二节土路基压实一、路基压实的意义与机理二、影响压实的因素外部因素：压实功能、压实工具的类型、压实的方法内部因素：土的含水量、土的性质大量试验和工程实践还证明：土基压实后，路基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等，均有明显改善。n（一）含水量对压实的影响（二）土质对压实效果的影响w0亚砂土亚粘土粘土由此可见，如能控土的湿度为最佳值ω0，则压实效果最好，耗费的压实功能为最经济。n（三）压实功能对压实效果的影响600KN·m1150KN·m2300KN·m3400KN·m（四）饱水前后压实度指标对照示意图饱水前饱水前饱水后饱水后n三、压实质量控制（一）土质路基1.压实度填挖类型路面底面计起压实度（%）≥深度范围（cm）高速、一级公路其它公路路堤上路床0～309694下路床30～809694上路堤80～1509493下路堤>1509390零填及路堑路床0～30969430～8096－2.压实标准1.表列压实度是以交通部颁发的《公路土工试验规程》重型击实试验法为准；2.三、四级公路铺筑高级路面时，压实度采用二级路标准；3.路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时，压实度标准可根据试验的论证在保证路基强度要求的前提下适当降低。n（二）填石路基分区深度（m）摊铺厚度（mm）最大粒径（mm）干容重（KN/m3）孔隙率（％）硬质石料中硬石料软质石料硬质石料中硬石料软质石料硬质石料中硬石料软质石料硬质石料中硬石料软质石料上路堤0.8～1.5≤400小于层厚2/3小于层厚由试验确定≯23≯22≯20下路堤＞1.5≤600≤500≤400小于层厚2/3小于层厚由试验确定≯25≯24≯22填石路堤的压实质量控制宜采用施工参数（压实功率、碾压速度、压实变数、铺筑层厚等）与压实质量检测联合控制。填石路堤压实质量可以采用压实沉降差进行检测n路基分层压实厚度，有具体的规定。一般情况下，夯实不宜超过20cm，12~15t光面压路机，不宜超过25cm，震动压路机或夯击机，一般以不超过50cm为宜。实际施工时的压实厚度应通过现场试验确定合适的施工厚度。n四、压实机具的选择与操作机具名称最大有效压实厚（m）碾压行程次数适宜的土类粘性土亚粘土粉砂土砂粘土人工夯实0.103～43～42～32～3粘性土与砂性土牵引式光面碾0.15——75粘性土与砂性土羊足碾（2个）0.201086—粘性土自动式光面碾5t0.1512107—粘性土与砂性土自动式光面碾10t0.251086—粘性土与砂性土气胎路碾25t0.455～64～53～42～3粘性土与砂性土气胎路碾50t0.705～64～53～42～3粘性土与砂性土夯击机0.5t0.404321砂性土夯击机1.0t0.605432砂性土夯板1.5t落高2m0.656521砂性土履带式0.256～86～8粘性土与砂性土振动式0.40—2～3砂性土（一）机具选择n（二）机具操作1.土基压实时，在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件下，压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间（超高路段等需要时，则宜先低后高），分层逐次压实。2.压实时，相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一，保持压实均匀，不漏压，对于压不到的边角，应辅以人力或小型机具夯实。3.路堤边缘两侧可采取多填30～50cm，压实完成后再刷坡整平；也可用小型振动压路机从坡脚向上碾压，坡度不陡于1：1.75时，可用履带推土机从下向上压实nnnn一、药包的球形爆破作用1．压缩圈：在这个作用圈范围内，介质直接承受药包爆炸，产生极其巨大的作用力。如果介质是可塑性的土，便会遭到压缩形成空腔；如果是坚硬的脆性岩石，便会被粉碎。所以把R压这个球形区叫做压缩圈或破碎圈。2．抛掷圈：所受的爆破作用力虽较压缩圈内小，但介质原有的结构受到破坏，分裂成为不同尺寸和形状的碎块，而且爆破作用力尚有足以使这些碎块获得运动速度的余力。如果在有限介质内，这个区间的某一部分，处在临空的自由条件下，破坏了的介质碎块便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。在无限介质内不会产生任何的抛掷现象。第三节石质路基爆破施工3．松动圈：爆破的作用力更弱，但能使介质结构受到不同程度的破坏。4．振动圈：微弱的爆破作用力不能使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的传播下，发生振动现象。