工学章路基施工 125页

第十一章 路基施工 第十一章 路基施工 第一节 路基施工概述 第二节 路堤填筑 第三节 挖方路基施工 第四节 软湿地基及特殊路基施工 第五节 质量控制与检测评定 第六节 压实度检测技术 第一节 路基施工概述 一、施工前基本工作 二、路基施工基本方法 三、路基工程的检查与验收 一、施工前基本工作 1 、一般准备 2 、施工测量 （ 1 ）路线复测 （ 2 ）路基放样 3 、场地清理 4 、复查试验 二、路基施工基本方法 路基土石方作业可分为开挖、装运、铺填、压实、整修等工序。 通常采用人工、机械、水力、爆破等基本方法施工。 路基施工的主要机械 挖运主要机械 （ 1 ）推土机 适用于 50-100 米短距离运土或软石的挖运作业。 路基施工的主要机械 1 、挖运主要机械 （ 2 ）铲运机 适用中短距离的土体挖运，不适用于潮湿的粘性土和干燥的粉性土或陡坡路段。 特彼勒铲运机 装载机铲运机 （ 3 ）平地机 从路线两侧取土、填筑不高于 1 米的路堤；修正路堤的横断面、刷边坡、开挖路槽和边沟、现场拌和、摊铺路基路面材料。 （ 4 ）挖掘机 用于各种场合挖掘各种土体和软石。 反铲挖掘机 正铲挖掘机 （ 5 ）装载机 挖掘松土、铲土、装载、短距离运土。 三、路基工程的检查与验收 路基施工过程中，应按照有关规定对工程质量进行控制和检查。隐蔽工程还要进行中间验收。 路基工程基本完工后，必须进行全线竣工测量，并按规定项目进行检查。 第二节 路堤填筑 1 、基底处理 2 、填筑材料的选择 3 、路基填土与碾压 4 、边坡与路基修整 5 、桥涵台背填土 6 、填石及高填方路堤施工 第二节 路基填筑 施 工 准 备 基 底 处 理 分 层 填 筑 摊铺平整 洒 水 晾 晒 碾 压 夯 实 路 基 整 修 检验签证 准备阶段 施工阶段 基 路 整 修 路堤填筑施工的工艺流程图 1 、基底的处理 基底处理是保证路堤稳定、坚固极为重要的措施。在路堤填筑前进行基底处理 , 能使路堤填土与原地表土密切结合，增加承载力，避免路堤沿基底发生滑动，防止因草皮、树根腐烂而引起的路堤沉陷，保证路堤填筑的质量，保证路堤具有足够的强度和稳定性。对于一般的基底处理 , 应按下列规定执行： (1) 基底土密实 , 且地面横坡不陡于 1:10 时 , 经碾压符合要求后 , 可直接在地面上修筑路堤，但在不填不挖或路堤高度小于 1m 的地段 , 应采用先人工后机械方法清除树根、草皮等杂物。 (2) 地面横坡陡于 1:5 时 , 原地面应挖成台阶 , 台阶宽度不小于 2m, 高度不小于 1m 。若地面横坡超过 1:2.5 时 , 外坡脚应进行特殊处理 , 如修护墙和护脚。 (3) 基底土为腐植土，必须用人工或机械将其表层土清除换填，厚度视具体情况而定，一般不小于 30cm 为宜。并予以分层压实，压实度符合规范要求。 清表 (4) 路堤修筑范围内 , 原地面的坑、洞、基穴等 , 应用原地的土或砂性土回填 , 并按规定进行压实。 (5) 路基受到地下水影响时 , 应予以拦截或排除 , 引地下水至路堤基础范围之外。当路基经过水田、池塘或洼地时 , 应根据具体情况排水疏干、挖除淤泥、打砂桩、抛填片石、砂砾石或石灰 ( 水泥 ) 处理土等措施 , 以保持基底稳固。 表土清理压实工序 2 、填筑材料的选择 在选择路基的填筑材料时，由于各类用土具有不同的工程性质 , 应根据不同的土类分别采取不同的工程技术措施。并尽可能的选用稳定性良好且具有一定强度的土石作为填料。 《 公路路基施工技术规范 》 规定 　 (1) 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 , 应遵照有关规定执行。 　 (2) 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处理 , 经检查合格后方可使用。 　　 (3) 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。 　　 (4) 捣碎后的种植土 , 可用于路堤边坡表层。 　　 各级公路的路基填方材料的最小强度和最大粒径一般应符合下表的要求。 　　 　　 注 : 表列强度按 《 公路土工试验规程 》, 对试样浸水 96h 的 CBR 试验方法测定。 　　黄土、膨胀土及盐溃士的填料强度 , 分别按各自的规定办理。 　　 路基填料中最稳定的填料主要有石质土、砂性土和钢渣、粉煤灰等材料，这几类材料摩擦系数大，不宜压缩，透水性好，其强度受水的影响很小，是填筑路堤的最佳材料。 　　一般填土和其它工业废渣，经压实后能够获得足够的强度和稳定性，是较好的、常用的填筑材料。使用时应注意：土中的有机质含量不可超过 5% ；易溶盐含量不应超标；施工时按规定厚度分层铺设、压实，并控制最佳含水量。 　　 沙土粘结性小 , 易于松散 , 对流水冲刷和风蚀的抵抗能力很弱 , 压实困难。但是经充分压实的沙土路基 , 则压缩变形小 , 稳定性好。为了加强压实和提高稳定性 , 可以用振动法压实 , 并可适量掺些粘土 , 以改善级配组成 , 并应将边坡予以加固 , 以提高路基的稳固性。 　　在路基填料中稳定性差的填料主要有高液限粘土、粉质土等，不宜作为公路路基用土。特殊情况下必须调节含水量并掺入适当的外加剂改良后方可使用。 3 、路基填土与碾压 　 （ 1 ）路基填土 是把选定的路基填料运送到路基上逐层填起 , 进行铺平并碾压密实的过程。 　　 路基的填土方式可分为：水平分层填筑法、纵向分层填筑法、横向填筑法和混合填筑法等。 水平分层填筑法 　　 水平分层填筑填筑时按照横断面全宽分成水平层次 , 逐层向上填筑。如原地面不平 , 应由最低处分层填起 , 每填一层 , 经压实合格后再填上一层。此法施工操作方便、安全、压实质量容易保证。 纵向分层填筑法 　　 纵向分层填筑适用于推土机或铲运机从附近取土填筑运距较短的路堤。依纵坡方向分层、逐层推土填筑。原地面纵坡小于 20% 的地段可用此法施工。 横向填筑法 　　 横向填筑从路基一端按各横断面的全部高度 , 逐步推进填筑 , 适用于无法自下而上 , 分层填土的陡坡、断岩或泥沼地区。此法不易压实 , 且还有沉陷不均匀的缺点。为此 , 应采用必要的技术措施 , 如选用高效能的压实机械 ( 振动压路机 ) 碾压 ; 采用沉陷量较小的砂性土或废石方作填料等。 混合填筑法 　　 混合填筑是当公路路线穿过深谷陡坡 , 尤其是要求上部的压实度标准较高时 , 施工时下层采用横向填筑 , 上层采用水平分层填筑 , 此种方法称为混合填筑法。 （ 2 ）沿横断面一侧填筑的方法 加宽旧路堤时： （ 1 ）与旧路堤相同或相近的土；或透水性较佳的土 （ 2 ）除草，挖台阶 （ 3 ）分层夯实 半填半挖陡坡路基： 清基底表层松土，再挖 1——2 米台阶，坡脚附近宜宽一些 1 2 3 4 （ 3 ）不同土质混填时的方法 　　 对于不同性质的土混合填筑时 , 应视土的透水能力的大小 , 进行分层填筑压实 , 并采取有利于排水和路基稳定的方式。一般应遵循以下原： 　　以透水性较小的土填筑路堤下层时 , 其面应做成 4% 的双向横坡。如用以填筑上层时，除干旱地区外，不应覆盖在透水性较大的土所填的下层边坡上。 　　不同性质的土应分别填筑 , 不得混填。每种填料层累计总厚度不宜小于 0.5m 。 　　凡不因潮湿及冻融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。 　　为防止相邻两段用不同土质填筑的路堤在交接处发生不均匀变形，交接处应做成斜面，并将透水性差的土填在斜面的下部。 （ 4 ）路基压实 　　 路基压实是保证路基质量的重要环节。路基压实的作用，是提高填料的密实度，减小孔隙率；增强填料颗粒之间的接触面，增大凝聚力或嵌挤力，提高内摩阻力，减少形变，为路基的工作提供良好的基础。有效地压实路基填筑土 , 才能保证路基工程的施工质量。 压实机具的选择与操作 　　 压实机具的选择以及合理的操作 , 则是影响土基压实效果的另一综合因素。土基压实机具的类型较多 , 大致分为碾压式、夯实式和振动式三大类型。碾压式 ( 又称静碾压式 ), 包括光面碾 ( 普通的两轮和三轮压路机 ) 、羊足碾和气胎碾等几种。夯击式中除人使用的石夯、大夯外 , 机动设备中有夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯机等。振动式中有振动器、振动压路机等。不同压实机具 , 适用于不同土质及不同土层厚度等条件 , 这些都是压实机具的主要依据 , 正常条件下 , 对于砂性土的压实效果 , 振动式较好 , 夯击式次之 , 碾压式较差。对于粘性土 , 则宜选用碾压式或夯击式 , 振动式较差甚至无效。不同压实机具 , 在最佳含水量条件下 , 适应于一定的最佳压实厚度以及通常的压实遍数。 静力碾压式：（光面碾，羊足碾，气胎碾）粘性土 夯击式：粘性土 振动式：砂性土 羊足碾 轮胎碾 　　 实践经验证明 ：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 , 则从内侧至外侧宜先低后高。压实时 , 相邻两次的轮迹应重迭轮宽的 1/3, 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穷实。压实全过程中 , 经常检查含水量和密实度 , 以达到符合规定压实度的要求。 光面碾 土基压实标准 　　 土基野外施工 , 受种种条件限制 , 不能达到室内标准击实试验所得的最大干容重 γ 0 应予以适当降低。令工地实测干容重为 γ, 它与室内标准击实试验得到的 γ 0 值之比的相对值 , 称为压实度 K 。 　　压实度 K 是现行规范规定的路基压实标准。最大干密度 γ 0 是通过标准击实试验所确定的。 碾压工序的控制 　　 为了有效地压实路基填筑土 , 必须对碾压工序作以下的控制： 　　 路基要求的压实度根据填挖类型和公路等级及路堤填筑的高度而定。通常根据表中的规定 , 用标准击实试验 , 求出最大干密度和相应的最佳含水量 , 计算出施工要求的最小干密度。 　　各种压实机具碾压不同土类的适宜厚度和所需压实遍数与填土的实际含水量 ( 最佳含水量 ±2% 以内 ) 及所要求的压实度大小有关 , 应根据要求的压实度 , 在做试验段时加以确定。高等级公路路基填土压实宜采用振动压路机或 35~50t 轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时 , 第一遍应静压 , 第二遍开始用振动压实。 　　 压实过程中严格控制填土的含水量。含水量过大时 , 应将土翻晒至要求的含水量再碾压；含水量过小时 , 需均匀晒水后再进行碾压。通常 , 天然土的含水量接近最佳含水量时 , 在填土后应随即压实。 碾压工序的控制 1 ．施工现场取土做标准击实试验，得到最大干密度和最 佳含水量 2 ．确定工地要求的压实度 k 3 ．摊铺（厚度） 4 ．碾压 预压整平 速度适中 先慢后快，先轻后重 先两边后中间 5 ．检测压实度 k 6 ．下一层铺筑 4 、边坡与路基修整 　 （ 1 ）路基边坡施工 路基边坡施工是路基施工作业中的重要环节，路基边坡施工应符合公路工程技术标准的规定。 在施工中应注意 　　 (1) 放样 根据线路中桩和设计表，通过放样，定出边坡的位置和坡度，确定路基轮廓，要求放样准确可靠。 　　 (2) 作好坡度式样 按照规定，首先在适当位置作出边坡式样，作为全面施工参照。 　　 (3) 随时测量 对高路堤或深路堑，每做异端距离就要抄平放线一次，发现问题，及时纠正，变坡点处，更要注意测量检查。 　　 (4) 留有余量 路基修筑时，边坡部位要留有一定的余量，以便进一步修正后，达到设计要求的标准。 　　 路基边坡坡度在 1 ： 1.8 左右时，坡面要拉线先放粗坡，用 3t 以上的振动压路机（拖式）从填土坡脚开始往上卷振压实（注意从上往下放下过程中不能振动，否则，坡面上的填料将被振落）。 　　另一种方法是填土时适当加大宽度和高度，分层填土、压实，多余部分利用平地机或人工等其它方法铲除休整即可。 　　 路基边坡施工时，要采取必要措施预防雨水及路基表面的积水冲刷边坡，每层路基填土前可在路基边坡上缘采取培土并在一定距离预设出水口、急流槽等方法，将路基范围内的水排放到固定位置，避免雨水漫坡，形成冲沟。 （ 2 ）路基整修 　　 路基土石方工程基本完工后，施工单位应会同监理人员，按设计文件要求检查路基中线、高程、宽度、边坡坡度和截（排）水系统。并根据检查结果编制整修计划，进行路基整修。 　　 路基表面整修： 土质路基表面的整修，可用机械配合人工切土或补土，并配合压路机械碾压，不得有松散、软弹、翻浆及表面不平整现象。石质路基表面应用石屑嵌缝紧密、平整、不得有坑槽和松石。 　 　路基边坡整修： 整修边坡时，应自上而下进行边坡整修。填方路基边坡受雨水冲刷形成冲沟或坍塌缺口时，应自上而下，分层挖台阶加宽补填夯实，再按设计坡面削坡，弯道内侧路肩边缘，应修建路肩拦水带，在整修路堤边坡表面过程中，还应将其两侧的超宽切除。如遇边坡缺土时，亦分层补填夯实。　　 5 、桥涵台背填土 （ 1 ）桥、涵路基处产生路基沉陷的原因 　　 桥、涵台背处由于沉陷而导致跳车是高等级公路中常见的一种病害，其原因主要有： 　　 路基本身的压缩沉降 　　地基沉降 　　 要解决桥、涵处填料下沉问题，就必须采取正确的施工措施和适宜的施工方法。 （ 2 ）台背填土的施工与控制 　　 设置横向泄水管或盲沟： 台、背路基填筑前。在原地基土拱上设置泄水管或盲沟。 　　在基底上，先对基底作必要的处理，然后填筑 3%~4% 的夯实粘土土拱，再在土拱上挖一条双向的地沟（宽 40~60cm ；深 30~50cm ）然后在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料，在地沟内四周 　　铺设设有小孔的硬塑料泄水管（管径一般不小于 10cm ，其上小孔孔径为 5mm ，布成绢花形，间距控制在 10cm 以内）。泄水管的出口应伸出路基外，然后在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料，再分层填筑台后透水性材料，直到路基顶面。 　　横向盲沟的设置与上相同，取消泄水管，以渗水系数较大的透水性材料填筑地沟（如大粒径碎石）。用土工布包裹盲沟出口处，并对其做必要的处理。 6 、填石及高填方路堤施工 　 （ 1 ）填石路堤 ： 在山丘地区，路基石方占有相当大的比例，石质陆地是一种最常见、最普遍的路基形式。因此，研究石质路堤的施工，具有重要的意义。 （ 2 ）填料要求 　 填石路堤的石料来源主要是路堑和隧道爆破后的石料，施工时其强度和风化程度是否符合要求石料强是指饱水试件的极限抗压强度，填石路堤要求其强度值不小于 15MPa （用于护坡不应低于 20MPa ）。 　　填石路堤石料的最大粒径不宜超过层厚的 2/3 。每层的松铺厚度：高等级公路不宜大于 0.5m ，填料的最大粒径不得大于 10cm ；其他公路不宜大于 1.0m ，填料的最大粒径不得大于 15cm 。对于土石混填路堤，土石混合料中石料强度大于 2O MPa 时 , 石块最大尺寸不得超过压实层厚的 2/3, 否则应予剔除。当石料强度小于 15MPa 时 , 石块最大尺寸不得超过压实层厚 , 超过的应打碎。 （ 3 ）填石路堤的填筑方法 　　 填石路堤的填筑施工方式倾填（含抛填）和逐层填筑、分层压实两种。高等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。铺设低级路面的一般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。倾填时 , 路堤边坡坡脚应用直径大于 30cm 的硬质石料码砌。码砌的厚度：填石路堤高度小于或等于 6m 时应不小于 1m, 高度大于 6m 时 , 应不小于 2m 或按设计规定。 　　土石路堤必须分层填筑 , 分层压实。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定 , 但不宜超过 40cm 。 　　 混合料中石料的含量多少将影响压实效果。因此 , 当石料含量大于 70% 时 , 应先铺大块石料 , 且大而向下放平稳 , 然后铺小块石料、石屑等嵌缝找平 , 再碾压密实。当石料含量小于 70% 时 , 土石可混合铺填 , 但应消除硬质石块集中的现象。 　　土石混合料填筑高等级公路时 , 其路床顶面以下 30~50cm 范围内仍应填筑符合路床要求的士并分层压实 , 填料最大粒径不大于 10cm 。其他公路在路床顶面以下填筑 30cm 的砂类土最大粒径不大于 15cm 。 （ 4 ）填石路堤压实方法 　　 填石路堤在压实前，应先用大型推土机推铺平整，个别不平处，应用人工配合，用细石屑找平。 　　填石路堤所要求的密实度所需的碾压遍数 ( 或穷压遍数 ) 应经过试验确定。 　　土石混填路堤的压实要根据混合料中巨粒土含量的多少来确定。一般按填土路堤的压实方法进行压实，当巨粒土含量较大时 , 应按填石路堤的压实方法压实。 　　不论何种路堤，碾压都必须确保均匀密实。 （ 5 ）压实标准 　　 填石路堤不能用土质路基的压实度来判定路基的密实程度，其判定方法目前国内外尚无统一规定。国外填石路堤曾采用在振动压路机的驾驶台上装设的压实计反映的计数值，来判定是否达到要求的紧密程度，但无定量值的规定，且只限于此种装置的压路机。我国现行 《 公路路基技术规范 》 （ JTJ033 ）规定的压实标准为：在规定深度范围内，以 12t 以上振动压路机压实，当压实层顶面稳定，不再下沉（无轮迹）时，可判为达到密实状态。 （ 6 ）高填方路堤 　 水稻田或常年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在 6m 以上，其它地带填土或填石路堤高度在 20m 以上时，称为高填方路堤。 第三节 挖方路基施工 土方路堑开挖 　　 1 、开挖方式 土方路堑开挖前，应作好现场伐树除根等清理工作，如果移挖作填时，还需将表层土壤单独掘弃。路堑的开挖根据路堑深度和纵向长度及现场的施工条件，可分为 全断面横挖法、纵挖法、混合式开挖法 三种。 (1) 全断面横挖法 　 是对路堑整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为全断面横挖法。全断面横挖法可分为 一层 横向全宽挖掘法和多层横向全宽挖掘法两种方式 。 　　一层横向全宽挖掘法适用于开挖深度小且较短的路堑。 　　多层横向全宽挖掘法适用于开挖深而短的路路堑 （ 2 ）纵挖法 是沿道路的纵向进行挖掘。纵挖法分层纵挖法，通道纵挖法及分段纵挖法三种方式。 　　 分层纵挖法： 沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法。 　　分层纵挖法适用于较长的路堑开挖。当路堑长度不超过 100m, 开挖深度不大于 3m, 地面较陡时 , 宜采用推土机作业 , 当地面横坡较缓时 , 表面宜横向铲土 , 下层的土宜纵向推运 ; 当路堑横向宽度较大时 , 宜采用两台或多台推土机横向联合作业；当路堑前傍陡峻山坡时 , 宜采用斜铲推土。 　　 通道纵挖法： 沿路堑纵向挖掘一通道 , 然后将通道向两侧拓宽。上层通道拓宽至路堑边坡后 , 再开挖下层通道 , 按此方向土方挖掘和外运的流水作业。直至开挖到挖方路基顶面标高 , 称为通道纵挖法。 通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路。 　　 分段纵挖法： 沿路堑纵向选择一个或几个适宜处 , 将较薄一侧路笠横向挖穿 , 将路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段 , 各段再纵向开挖成为分段纵挖法。 　　分段纵挖法适用于路路堑过长 , 弃土运距过远的傍山路堑 , 或一侧的整壁不厚的路笙开挖 , 同时还应满足其中间段有弃土场、土方调配计划有多余的挖方废弃的条件。 　 （ 3 ）混合式开挖法 将横挖法与通道纵挖法混合使用称为混合式开挖法。适用于路堑纵向长度和挖深都很大时 , 先将路堑纵向挖通后 , 然后沿横向坡面挖掘 , 以增加开挖坡面。每个坡面应设一个机械班组作业。 2 、施工中应注意的问题 　 (1) 土方开挖要求 路基开挖前应对沿线土质进行检测试验。适用于种植草皮和其它用途的表土应储存于指定地点；对开挖出的适用材料 , 应用于路基填筑 , 可减少挖方弃土和弃土堆面积 , 亦可蝠减少填方借土和取土坑面积。但各类材料不应混杂 , 混杂材料均匀性差 , 难于保证路基的压实质量。对不适用的材料可作外弃处理。 　　 土质路堑地段的边坡稳定极为重要。开挖时 , 不论开挖工程量和开挖深度大小 , 均应自上而下进行 , 不得乱挖超挖。一方面 , 要注意施工方法 , 如采用不加控制的爆破法施工 , 易造成路堑边坡失稳 , 易于塌方；掏洞取土易造成土坍塌伤人 , 因而严禁掏洞取土。在不影响边坡稳定的情况下采用爆破施工时 , 也应经过设计审批。另一方面 , 要注意施工顺序。防止因开挖顺序不当而引起边坡失稳崩塌 , 应按原有自然坡面自上而下挖至坡脚 , 不可逆顺序施工 , 否则 , 极易引起滑坡体滑坍。 　 挖方路基施工标高 , 应考虑压实的下沉值。绝不能将路基的施工标高与路基的设计标高 ( 路线纵断面图上设计标高 ) 混同 , 造成超挖或少挖 , 产生浪费或返工。 　　 (2) 排水设施的开挖 　　 水是造成路重各种病害的主要原因 , 所以在路整开挖前应作好截水沟 , 并根据土质情况做好防渗工作。施工期间应修建临时排水设施。临时排水设施应与永久性排水设施相结合 , 水流不得排人农田、耕地、污染自然水源 , 也不得引起淤积或冲刷 。 （ 3 ）边坡开挖 　　 路堑挖土边坡施工的基本要求 , 基本上与填土边坡类似 , 除了边坡坡度符合设计规范外，也应做好放样、布设标准边坡等工作 , 但是 , 与填方边坡相比又有自己的一些特点。路堤边坡由于是填土而成 , 其工程性质差异不大 , 而路笙边坡由自然状态土、石开挖而形成 , 随线路经过地带不同而有较大的变化 , 工程性质有时差别很大 , 施工作业难易程度也就有一定的区别。 　 　 对于地质不良拟设挡墙等防护设施的路堑边坡 , 应采用分段挖掘 , 分段修筑防护设施的方法 , 以保证安全和边坡的稳定。 （ 4 ）弃土处理 　 在施工过程中 , 弃土随便乱堆会影响现有公路和施工便道的车辆行驶 , 堵塞农田水利设施 , 造成水流污染、淤塞或挤压桥孔或涵管口 , 增加水流速度 , 改变水流方向 , 冲刷河岸 , 所有这些都是不允许的。所以要求在开挖路堑弃土地段前 , 提出弃土的施工方案报有关单位批准后实施方案改变时 , 应报批准单位复查。 　　 弃土堆的边坡不应陡于 1 ： 5, 顶面向外应设不小于 2% 的横坡 , 其高度不宜大于 3m 。路堑旁的弃土堆 , 其内侧坡脚与路堑顶之间的距离 , 对于干燥硬土不应小于 3m ；对于软湿土 , 不应小于路堑深度加 5m 。在山坡上侧的弃土堆应连续而不中断 , 并在弃土堆前设截水沟 ; 山坡下侧的弃土堆应每隔 50~100m 设不小于 1m 的缺口排水 , 弃土堆坡脚应进行防护加固。 第四节 软湿地基及特殊路基施工 一、换填土层法 二、重锤夯实法 三、胶结硬化法 四、排水固结法 五、其他特殊地区的路基施工 一、换填土层法 换填土层法 , 即采用相应的处理方法 , 将基底下一定深度范围内的软土层挖去或挤去 , 换以强度较大的砂、碎 ( 砾石 ) 、灰土或素土 , 以及其他性能稳定、无侵蚀性的土类 , 并予以压实。 1 、开挖换土法： 当采用挖掘机械 , 铲除软土层厚后换填好土 , 分层压实的方法称为开挖换土法。根据换土范围大小可分为全部挖除换土法和局部挖除换土法。前者把软土层全部铲除换以好土 , 适用于软土层厚度小于 2m 的地基；后者适用于软弱层较厚 , 特别是上部软土层较下部软土层强度低得多 , 有可能发生滑动破坏或沉降量过大等情况的地基。 2 ．强制换土法 该法是指把好土直接铺撒在软土地基表层 , 靠土的自重将软土挤向周围 , 从而换上好土的施工方法 , 也叫挤出换土法。这种方法对于薄软土层特别有效 , 对于厚软土层 , 视工程种类及加固目的 , 有时也仍然是一种有效、经济的方法。 3 ．爆破换土法 爆破换土法是把炸药装入软土层，通过爆破作用将软土挤出的方法。 这种方法对周围影响很大，只限于爆破对周围构造物或设施没有不良影响的地区使用。并且一般要通过几次爆破使路堤逐渐下沉，两侧挤出隆起的软土要及时挖除，保证爆破效果不致降低。 二 、重锤夯实法 重锤夯实法 , 一般是以锤底直径为 1~1.5m ，质量为 1.5t 或稍重的重锤 , 从落高为 2.5~4.5m 处落下，夯实地基。重锤夯实法加固地基 , 可提高地基表层土的强度，降低地表的湿陷性并减少表层土强度的不均匀性。重锤夯实法适用于地下水位 0.8m 以下稍湿的一般粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土等。 三、胶结硬化法 采用搅拌混合、高压灌注结合料及化学浆液，通过填充孔隙、离子交换和结硬反应，获得加强。 1 ．浅层搅拌法 将石灰、水泥等结合料掺入表层土中，加以拌和，并进行压实形成硬层，处治深度不超过 1.5 米。 2 ．深层搅拌法 深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过深层搅拌机将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间的一系列物理 — 化学反应，使软土凝结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。 3 ．高压喷浆法 用高压泥浆泵将化学浆液通过特殊喷嘴高速喷出，使浆液和土混合、胶结硬化后，在地基中形成柱状或壁状加固体。 4 、灌浆法 利用压力通过注浆管把浆液均匀注入地层内，将原岩土层胶结成整体。 四、排水固结法 饱和软土在荷载作用下 , 排水固结 , 抗剪强度可得到提高 , 以达到加固的目的。此法常用于加固湿软地基 , 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。排水固结法中目前常用的施工方法有砂垫层法、砂井排水法和塑料板排水法。 1 ．砂垫层法 砂垫层是指作为湿软土层地基固结所需要的上部排水层 , 同时又是路堤内土体含水增多的排水层。砂垫层的作用是加速软弱土层的排水固结 , 从而可提高承载力 , 减少沉降量 , 同时可防止冻胀 , 消除膨胀土的胀缩作用 , 也可处理暗穴。 砂垫层厚度 , 一般在 0.5~1.0m 之间 , 太厚施工困难 , 太薄效果较差。砂料以中粗砂为宜 , 要求级配良好 , 颗粒的不均匀系数不大于 5, 含泥量不超过 3%~5% 。 砂井排水法的施工 在砂井施工前先在地表均匀地铺设一层约 0.5~1.2m 的砂垫层。 砂井的布置可分为梅花形和正方形两种。砂井位置确定后要做好标记。施打砂井施打方法有 打入式、射水式、螺钻式和袋装式。 （ 1 ） 打入式 : 振动 锤式通常用履带式吊机或特制钢架 , 砂井直径约 30~50cm ，施打间距 1.5~3.0m 。 （ 2 ） 射水式 : 砂井的优点是对地基扰动小 , 没有处理排泥的问题。 （ 3 ） 螺钻式 : 钻成砂井的直径较大 , 为 40~100cm ，深度可为 15m, 但施工速度较慢。 （ 4 ）袋装式 : 该法用透水性良好的网状织物做的袋子装砂 , 沉入井内。这种袋子受荷后能随地基变形 , 避免了砂桩因断桩而不能排水的缺点。 五、其它特殊地区的路基施工 1 、水稻田及多雨潮湿地区施工 水稻田地区路堤施工 , 包括排水、原地面处理、路堤填筑、边坡及排水系统处理等。 2 ．黄土地区路基施工 黄土是一种特殊的粘性土 , 主要分布在昆仑山、秦岭、山东半岛以北的干旱和半干旱地区。其中以黄土高原的黄土沉积最为典型。黄土地区的路堤填筑与一般地区路堤基本相同。但由于黄土地区的地形及黄土的特殊工程性质 , 跨越黄土冲沟的方法 , 除高填土外 , 还有土桥及填式路堤等特殊路堤。 （ 1 ）土桥的填筑： 土桥是黄土地区跨越冲沟的一种特殊高填土路堤。按土桥所在位置可分为崾土桥、跨越冲沟土桥和半土桥三种。 （ 2 ）基底处理要符合要求 土桥基底的情况 , 对土桥的稳定性极为重要。若基底为非湿陷性黄土 , 且无地下水活动时 , 可按一般粘性土地基进行基底处理 , 同时做好两侧的施工排水、防水措施。若地基为湿陷性黄土 , 应采取拦截、排除地表水的措施 , 防止地表水下渗 , 减少地基土层湿陷性下沉。 （ 3 ）填料的选择应符合要求 筑桥用土应不含砂、石、树根、草根等杂质 , 其天然含水量以接近最佳含水量为宜 , 各地自然条件不同 , 所选用的土质亦有所不同。但一般要求粘粒与砂粒的含量应有一定的限度。粘粒含量多 , 可以提高土体的粘聚力 , 增强土桥的稳定性 , 但粘粒含量过大 , 则会产生较大的收缩与膨胀 , 对土桥的稳定性是不利的。 3 ．膨胀土路基施工 膨胀土是指粘粒成份主要由强亲水性矿物组成 , 并具有显著胀缩性的粘性土。在黄河流域及其以南地区分布较广泛。这种土有吸水膨胀、失水收缩并往复变形的性质 , 对路基及人工构造物等都有破坏作用 , 并且不易修复。 （ 1 ）铺筑试验路段 膨胀土地区路堤施工前 , 应按规定做试验路段 , 为路堤的正式施工提供数据资料和经验。 第五节 质量控制与检测评定 一、路基整修 二、路基的质量验收标准 一、路基整修 路基土石方工程基本完工后 , 施工单位应会同监理人员 , 按设计文件要求检查路基中线、高程、宽度、边坡坡度和截（排）水沟系统。并根据检查结果编制整修计划 , 进行路基整修 。 1 、路基表面整修 土质路基表面的整修 , 可用机械配合人工切土或补土 , 并配合压路机械碾压 , 不得有松散、软弹、翻浆及表面不平整现象。石质路基表面应用石屑嵌缝紧密、平整、不得有坑槽和松石。 2 、路基边坡整修 整修边坡时 , 深路堑土质边坡整修应按设计要求坡度 , 自上而下进行边坡整修 , 不得在边坡上以土贴补。边坡需要加固地段 , 应预留加固位置和厚度 , 使完工后的坡面与设计边坡一致。当路堑边坡受雨水冲刷形成小冲沟时 , 应将原边坡挖成台阶 , 分层填补 , 仔细夯实。如填补的厚度很小 (10~20cm), 而又非边坡加固地段时 , 可用种草整修的方法 , 以种植土来填补，但应顺适、美观、牢靠。石质路基边坡 , 应做到设计要求的边坡比。坡面上的松石、危石应及时清除。 二、路基的质量验收标准 1 、土方路基的质量要求 路基必须分层填筑压实，表面平整坚实，无软弹和翻浆现象，路拱合适，排水良好，压实度和路床的整体强度符合设计要求。 挖方地段遇有树根、洞穴等必须进行处理，上边坡要平整稳定。路床土质强度及压实度必须符合规定。 2 、石方路基的质量要求 开炸石方应避免超量爆破 , 上边坡必须稳定坡面的松石、危石必须清除干净。 修筑填石路堤应认真进行地表清理 , 逐层水平填筑石块 , 摆放平稳。填筑层厚度及 石块尺寸应符合设计和施工规范规定 , 填石空隙用小石或石屑填满铺平 , 采用振动压路机分层碾压 , 填筑层顶面石块应稳定。路基顶部填筑石块的最大尺寸不大于 15cm 。 路基表面应整修平整 , 边坡应顺直。 第六节 压实度检测技术 一、最大干密度与标准密度确定 二、现场密度测试方法 三、压实度检测结果的评定 第六节 压实度检测技术 什么是压实度？ 路基与路面基层 : 压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值； 沥青路面 ：现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。 要求压实度，就是要分别测出分子与分母值，再计算出比值，用百分率来表示。 压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密实状况，压实度越高，密实度越大，材料整体性能越好。因此，路基路面施工中，碾压工艺成为施工质量控制的关键工序。 一、最大干密度与标准密度的确定 路基土常用的最大干密度的确定方法击实法 振动台法 表面振动压实法 试验路法（标准密度） 试验 方法 适 用 范 围 土的 粒组 轻型、重型击实法 小试筒适用于粒径不大于 25mm 的土 大试筒适用于粒径不大于 38mm 的土 细粒土 粗粒土 振动台法 ① 本试验规定采用振动台法测定无粘性自由排水粗粒土和巨粒土（包括堆石料）的最大干密度。 ②本试验方法适用于通过 0.074mm 标准筛的干颗粒质量百分数不大于 15% 的无粘性自由排水粗粒土和巨粒土。③对于最大颗粒大于 60mm 的巨粒土，因受试筒允许最大粒径的限制，宜按相似级配法的规定处理 . 粗粒土 巨粒土 表面振动压实仪法 同 上 粗粒土 巨粒土 路面基层最大干密度的确定方法 半刚性基层 击实法 计算法 碎石类 ： 击实法、振动法 沥青稳定碎石 同沥青混合料面层 二、现场密度测试方法 1 、灌砂法 2 、核子密度湿度仪法 3 、环刀法 4 、钻芯法测定沥青面层密度 现场密度检测方法及适用范围比较 试验 方法 适 用 范 围 灌砂法 适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度，也适用于沥青表面处治、沥青贯入式面层的密度和压实度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测 环刀法 适用于细粒土及无机结合料稳定细料土的密度测试。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过 2d ，且宜用于施工过程中的压实度检验 核子法 适用于现场用核子密度仪以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度。适用于施工质量的现场快速评定，不宜用作仲裁试验或评定验收试验 钻芯法 适用于检验从压实的沥青路面上钻取的沥青混合料芯样试件的密度，以评定沥青面层的施工压实度，同时适用于龄期较长的无机结合料稳定类基层和底基层的密度检测 1 、灌砂法 测试原理 灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试筒的体积 仪具与材料 灌砂筒 金属标定罐 基板 含水量测定器具 玻璃板 量砂 室内标定 标定筒下部圆锥体内砂的质量 ①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶 15mm 左右为止。称取装入筒内砂的质量，记为 m1; ② 将开关打开，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当 ( 可等于标定灌的容积 ) ，然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量，记为 m2; ③ 不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。 ④收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂，玻璃板上的砂就是填满锥体的砂。 ⑤重复上述测量三次，取其平均值。 标定量砂的单位质量 ①用水确定标定罐的容积 V ，准确至 lmL 。 ②在储砂筒中装入质量为的砂，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，在整个流砂过程中，不要碰动灌砂筒，直到砂不再下流时，将开关关闭。取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量，准确至 1g 。 计算填满标定罐所需砂的质量 计算量砂的单位质量 γs 试验方法与步骤 试验方法与步骤 现场测试 ①在试验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。 ②将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则进行现场锥体填砂重的标定。 ③将基板放回清扫干净的表面上，沿基板中孔凿洞 ( 洞的直径与灌砂筒一致 ) 。在凿洞过程中，应注意勿使凿出的材料丢失，并随时将凿出的材料取出装入塑料袋中，不使水分蒸发，也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为，准确至 1g 。 ④测含水量 ⑤灌砂 ⑥计算 灌砂法应 注意问题 灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单，但实际操作时常常不好掌握，并会引起较大误差；又因为它是测定压实度的依据，故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节，因此应严格遵循试验的每个细节，以提高试验精度。为使试验做得准确，应注意以下几个环节： 1. 量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。 2. 每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂，又不做试验，仅使用以前的数据。 2 、核子密度温度仪法 使用方法分类： 散射法：用于测定沥青混合料面层的压实密度时，沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。 透射法：用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时，打洞后用直接透射法测定，测定层的厚度不宜大于 20cm 。 注意事项： 当用散射法测定时，应用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙，使路表面平整，能与仪器紧密接触。 当使用直接透射法测定时，应在表面上用钻杆打孔，孔深略深于要求测定的深度，孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。 试验方法与步骤 ⑴如用散射法测定时，应按右图 9-2 的方法将核子仪平稳地置于测试位置上。 (2) 如用直接透射法测定时，应按图 9-3 方法将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。 (3) 打开仪器，测试员退出仪器 2m 以外，按照选定的测定时间进行测量，到达测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。 各种型号的仪器具体操作步骤略有不同，可按照仪器使用说明书进行。 ⑴. 仪器工作时，所有人员均应退到距仪器 2m 以外的地方。 ⑵仪器不使用时，应将手柄置于安全位置，仪器应装入专用的仪器箱内，放置在符合核辐射安全规定的地方。 ⑶仪器应由经有关部门审查合格的专人保管，专用使用。对从事仪器保管及使用的人员，应遵照有关核辐射检测的规定，不符合核防护规定的人员，不宜从事此项工作 。 使用安全注意事项 3 、环刀法 注意事项 测试时的取样位置： 环刀高度通常约 5cm ，就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的材料时。 环刀法的适用场合 ： 环刀法适用面较窄，仅适用于细粒土及短龄期的无机结合料稳定细粒土。对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。 4 、钻芯法 沥青混合料面层的施工压实度是指按规定方法测得的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比，以百分率表示。对沥青混合料，国内外均以取样测定作为标准试验方法。 4 、钻芯法 钻芯法是利用混凝土钻芯机，直接从所需检测的结构或构件上钻取混凝土芯样，按有关规范加工处理后，进行抗压试验，根据芯样的 的抗压强度推定结构混凝土立方体抗压强度的一种局部破损的检测方法，广泛用于混凝土结构现场质量检测中。 三、压实度检测结果的评定 压实度评定要点是： （ 1 ）控制平均压实度的置信下限，以保证总体水平； （ 2 ）规定单点极值不得超出规定值，防止局部隐患； （ 3 ）规定扣分界限以区分质量优劣。 检验评定段的压实度代表值 K （算术平均值的下置信界限）为： 式中： —— 检验评定段内各测点压实度的平均值； —— t 分布表中随测点数和保证率（或置信度）而变的系数； 高速、一级公路：基层、底基层为 99% ，路基、路面面层为 95% ； 其他公路：基层、底基层为 95% ，路基、路面面层为 90% 。 —— 检测值的均方差； —— 检测点数； —— 压实度标准值。 压实度检测结果的评定对于沥青路面 压实度检测结果的评定对于路基路面基层