專業(yè)工程管理與實務(wù)(公路工程)(一級建造師)沖刺班第8講講義lB424010路基工程施工方法lB424000公路工程施工現(xiàn)場技術(shù)管理lB424010路基工程施工方法1B424011掌握路基工程施工方法一、填方路基施工方法(一)土方路堤施工方法L土方路堤施工工藝流程(圖1B424011—1)2．土方路堤施工技術(shù)要領(lǐng)土方路堤一般應(yīng)采用機械化施工，操作程序：取土→運輸→推土機初平→平地機整平→壓路機碾壓。施工一般技術(shù)要領(lǐng)如下：(1)必須根據(jù)設(shè)計斷面，分層填筑、分層壓實。(2)路堤填土寬度每側(cè)應(yīng)寬于填層設(shè)計寬度，壓實寬度不得小于設(shè)計寬度，最后削坡。(3)填筑路堤宜采用水平分層填筑法施工。如原地面不平，應(yīng)由最低處分層填起，每填一層，經(jīng)過壓實符合規(guī)定要求之后，再填上一層。(4)原地面縱坡大于12％的地段，可采用縱向分層法施工，沿縱坡分層，逐層填壓密實。(5)山坡路堤，地面橫坡不陡于1：5且基底符合規(guī)定要求時，路堤可直接修筑在天然的土基上。地面橫坡陡于1：5時，原地面應(yīng)挖成臺階(臺階寬度不小于1m，并用小型夯實機加以夯實。填筑應(yīng)由最低一層臺階填起，并分層夯實，然后逐臺向上填筑，分層夯實，所有臺階填完之后，即可按一般填土進行。(6)高速公路和一級公路，橫坡陡峻地段的半填半挖路基，必須在山坡上從填方坡腳向上挖成向內(nèi)傾斜的臺階，臺階寬度不應(yīng)小于1m。(7)不同土質(zhì)混合填筑路堤時，以透水性較小的土填筑于路堤下層時，應(yīng)做成4％的雙向橫坡；如用于填筑上層時，除干旱地區(qū)外，不應(yīng)覆蓋在由透水性較好的土所填筑的路堤邊坡上。(8)不同性質(zhì)的土應(yīng)分別填筑，不得混填。每種填料層累計總厚不宜小于0.5m。(9)凡不因潮濕或凍融影響而變更其體積的優(yōu)良土應(yīng)填在上層，強度較小的土應(yīng)填在下層。(10)河灘路堤填土，應(yīng)連同護道在內(nèi)，一并分層填筑?？赡苁芩筒糠值奶盍希瑧?yīng)選用水穩(wěn)性好的土料。3．土方路堤填筑施工方法(1)推土機填筑路堤推土機影響作業(yè)效率的主要是切土和推土兩個環(huán)節(jié)。其作業(yè)方式一般有坑槽推土、波浪式推土、并列推土、下坡推土和接力推土。(2)挖掘機填筑路堤利用挖掘機填筑路堤施工，一般有兩種方式：一種為從路基一側(cè)挖土，直接卸向另一側(cè)填筑路堤，這種方式用反鏟挖掘機施工比較方便。另一種方式則配合運土車輛，挖掘機挖土裝車后，運至路堤施工現(xiàn)場卸土填筑，這是挖土機填筑路堤施工的主要方式，正、反鏟挖掘機都能適用，而且一般在取土場比較集中且運距較長的情況下，最宜采用。4．土方路堤壓實施工要領(lǐng)(1)壓實機械對土進行碾壓時，一般以慢速效果最好。(2)碾壓一段終了時，宜采取縱向退行方式繼續(xù)第二遍碾壓，不宜采用掉頭方式，以免因機械調(diào)頭時搓擠土，使壓實的土被翻松。故壓路機始終要以縱向進退方式進行壓實作業(yè)。(3)在整個全寬的填土上壓實，宜縱向分行進行，直線段由兩邊向中間，曲線段宜由曲線的內(nèi)側(cè)向外側(cè)(當(dāng)曲線半徑超過200m時，可以按直線段方式進行)。兩行之間的接頭一般應(yīng)重疊l／4～1／3輪跡；對于三輪壓路機則應(yīng)重疊后輪的1／2。(4)縱向分段壓好以后，進行第二段壓實時，其在縱向接頭處的碾壓范圍，宜重疊1～2m，以確保接頭處平順過渡。[案例1B424011]1．背景某高速公路E合同段路基填筑施工，其中K10+060～K12+200為山坡填土路堤，地面橫坡大于15％；該路段路線從大片麥地中間穿過，并經(jīng)過三處墓穴。經(jīng)野外取土試驗測得原地土強度符合要求，施工方外運砂性土回填了三處墓穴，清除20cm厚的原地土，平整后進行壓實，最小壓實度要求按路床壓實度減兩個百分點加以控制。隨后對地基進行挖臺階處理，處理完之后用推土機進行填筑。2．問題(1)請逐條分析施工單位對原地基處理的幾條措施的合理性，并說明挖臺階處理的具體施工技術(shù)。在公路工程中有哪些情況需要進行挖臺階處理?(2)請從強度、水穩(wěn)定性、透水性三個方面對不同土體填筑路堤施工提出要求。3．分析與答案(1)①經(jīng)野外取土試驗測得原地土強度符合要求，合理；②外運砂性土回填了三處墓穴，合理；③清除20cm厚的原地土，平整后進行壓實，合理；④最小壓實度要求按路床壓實度減兩個百分點加以控制，不合理。因為當(dāng)路堤填土高度小于路床厚度(80cm)時，基底的壓實度不宜小于路床的壓實度標(biāo)準(zhǔn)；地面橫坡陡于1：5時，原地面應(yīng)挖成臺階(臺階寬度不小于lm)，并用小型夯實機加以夯實。填筑應(yīng)由最低一層臺階填起，并分層夯實，然后逐臺向上填筑，分層夯實，所有臺階填完之后，即可按一般填土進行。(2)①強度較大的土應(yīng)填在上層，強度較小的土應(yīng)填在下層。②凡不因潮濕或凍融影響而變更其體積的優(yōu)良土應(yīng)填在上層。③不同土質(zhì)混合填筑路堤時，以透水性較小的土填筑于路堤下層時，應(yīng)做成4％的雙向橫坡；如用于填筑上層時，除干旱地區(qū)外，不應(yīng)覆蓋在由透水性較好的土所填筑的路堤邊坡上。(二)填石路堤施工方法1．填石路基施工工藝流程2．填石路堤分層壓實法填石路堤將填方路段劃分為四級施工臺階、四個作業(yè)區(qū)段、八道工藝流程進行分層施工。四級施工臺階是：在路基面以下0．5m為第1級臺階，0．5—1.5m為第2級臺階，1.5～3.Om為第3級臺階，3.Om以下為第4級臺階。四個作業(yè)區(qū)段是：填石區(qū)段、平整區(qū)段、碾壓區(qū)段、檢驗區(qū)段。施工中填方和挖方作業(yè)面形成臺階狀，臺階間距視具體情況和適應(yīng)機械化作業(yè)而定，一般長為l00m左右。填石作業(yè)自最低處開始，逐層水平填筑，每一分層先是機械攤鋪主骨料，平整作業(yè)鋪撒嵌縫料，將填石空隙以小石或石屑填滿鋪平，采用重型振動壓路機碾壓，壓至填筑層頂面石塊穩(wěn)定。石方填筑路堤八道工藝流程是：施工準(zhǔn)備、填料裝運、分層填筑、攤鋪平整、振動碾壓、檢測簽認(rèn)、路基成型、路基整修。3．填石路基強力夯實法施工要點(1)強力夯實法簡要施工程序填石分層強夯施工，要求分層填筑與強夯交叉進行，每層主夯和面層的主夯與滿夯由起重機和夯錘實施，路基面須振動壓路機進行最后的壓實平整作業(yè)。強夯法與碾壓法相比，只是夯實與壓實的工藝不同，而填料粒徑控制、鋪填厚度控制都要進行，強夯法控制夯擊擊數(shù)，碾壓法控制壓實遍數(shù)，機械裝運攤鋪平整作業(yè)完全一樣，強夯法須進行夯坑回填。(2)分層厚度施工分層線采取與設(shè)計路面平行，以保證路堤、路床和路面底層壓實的均勻牲。強夯壓實要求分層進行。分層厚度5.0m左右.層厚控制：由于分層層面與路面縱坡平行，按中樁樁號計算列出各分層在路堤相應(yīng)位置的控制性層面標(biāo)高，作為分層填筑之依據(jù)。(3)各層夯點間距布置各層夯點采用錯位布置，即上層夯點位于下層四夯點間，以獲得良好的擊實效果。(4)強夯石質(zhì)填料的粒徑控制一般為40cm以內(nèi)，最大粒徑不超過60cm；在有結(jié)構(gòu)物如涵洞、擋墻等附近作業(yè)時，涵背、墻背6m范圍填石以碾壓法施工，強夯施工一定要遠(yuǎn)離涵墻、擋土墻外6m作業(yè)，以保證結(jié)構(gòu)物安全；(三)土石路堤施工要領(lǐng)土石路堤填筑應(yīng)分層填筑，分層壓實。當(dāng)含石量超過70％時，整平應(yīng)采用大型推土機輔以人工按填石路堤的方法進行，當(dāng)含石量小于70％時，土石混合直接鋪筑；松鋪厚度控制在40cm以內(nèi)，接近路堤設(shè)計標(biāo)高時，需改用土方填筑。二、挖方路基施工方法土質(zhì)路塹施工方法1．推土機開挖土質(zhì)路塹作業(yè)推土機影響作業(yè)效率的主要因素是切土和運土兩個環(huán)節(jié)。推土機開挖土質(zhì)路塹作業(yè)方法與填筑路基相同的有下坡推土法、槽形推土法、并列推土法、接力推土法和波浪式推土法。另有斜鏟推土法和側(cè)鏟推土法。2．挖掘機開挖土質(zhì)路塹作業(yè)公路工程施工中以單斗挖掘機最為常見，而路塹土方開挖中又以正鏟挖掘機使用最多。特別適用于與運輸車輛配合開挖土方路塹。正鏟工作面的高度一般不應(yīng)小于1.5m，其作業(yè)方法有側(cè)向開挖和正向開挖。1B424012掌握路基石方工程爆破方法5．用推土機配合爆破，創(chuàng)造臨空面，使最小抵抗線方向面向回填方向。6．炮眼按其不同深度，采用手風(fēng)鉆或潛孔鉆鉆孔，炮眼布置在整體爆破時采用“梅花型”或“方格型”，預(yù)裂爆破時采用“一字型”，洞室爆破根據(jù)設(shè)計確定藥包的位置和藥量。7．在居民區(qū)及地質(zhì)不良可能引起坍塌后遺癥的路段，原則上不采用大中型洞室爆破。在石方集中的深挖路塹采用洞室爆破時，應(yīng)認(rèn)真設(shè)計分集藥包位置和裝藥量，精確測算爆破漏斗，防止超爆、少爆或振松邊坡，留下后患。8．爆破施工要嚴(yán)格控制飛石距離，采取切實可行的措施，確保人員和建筑物的安全。10．確保邊坡爆破質(zhì)量，采用預(yù)裂爆破技術(shù)，光面爆破技術(shù)和微差爆破技術(shù)，同時配合選擇合理的爆破參數(shù)，減少沖擊波影響，降低石料大塊率，以減少二次破碎，利于裝運和填方。11．雨季或有地下水時，可考慮采用乳化防水炸藥。12．裝藥分單層、分層裝藥，預(yù)裂裝藥及洞室內(nèi)集中裝藥。光眼裝藥后用木桿搗實，填塞黏土，洞室裝藥時，將預(yù)先加好的起爆體放在藥包中心位置，周圍填以硝酸安全炸藥，用砂黏土填塞，填塞時要注意保護起爆線路。1B424013掌握特殊路基施工方法1B424013掌握特殊路基施工方法一、軟土地區(qū)路基施工技術(shù)(一)基底開挖換土施工方法1．開挖方式基底開挖同漁塘清淤相似，深度在2m以內(nèi)可用推土機、挖掘機或人工直接清除至路基范圍以外堆放或運至取土坑還田；深度超過2m時，要由端部向中央，分層挖除。軟土在路基坡腳范圍以內(nèi)全部清除。邊部挖成臺階狀再回填；路基穿過沼澤地只需要清除路基坡角(含護坡道)范圍以內(nèi)的軟土。護坡道以外，對于小滑塌的軟土，可挖成，1：1～1：2的坡度，對于泥沼地區(qū)的淤泥質(zhì)高壓縮性軟土可將護坡道加寬加高至沼澤地：相平或高出。2．泥沼基底的換填(1)在第一類泥沼地區(qū)，路堤高度小于3m時，應(yīng)采取部分挖填的方法，換填深度一般超過2m，橫向換填底寬應(yīng)等于路基面寬；路堤高度大于3m時，一般不予挖除；當(dāng)淤泥表面干裂時，可采用齒墻式的路堤斷面，即挖除路堤基底兩側(cè)的淤泥(每邊可挖3m寬)，換填良好的土質(zhì)；淤底橫向坡度陡于1：10時，應(yīng)進行整平處理。(2)在第二類泥沼地區(qū)，泥沼深度小于3m時，不論路堤高度多少，均應(yīng)將泥沼全部挖除，換填滲水土，使路堤落到沼底、為便于泥炭的擠出，表層植物覆蓋層要鏟除，在路堤兩側(cè)開挖泥炭接收溝；泥沼深度大于3m時，應(yīng)考慮部分換填和采取路堤兩側(cè)增建反壓護道的措施換填深度不得小于3m；沼底橫向坡度陡于l：15時，應(yīng)進行整平處理。(3)在第三類泥沼地區(qū)，不論泥沼多深，路堤均應(yīng)落到實底上二或?qū)⒛嗵科ね诔?，拋填片石沉落到沼底路堤水下部分的邊坡根?jù)換填的土質(zhì)種類及泥沼水中的深度而定；沼底橫向坡度陡于1：20時，應(yīng)進行整平處理。3．填筑及壓實(1)軟基在開挖時要注意解決滲水或雨水兩個問題，可采用邊挖邊填，也可全部或局部清除后進行全部或局部回填，盡可能換填滲水性材料，并注意及時抽水。(2)碎石土及粉煤灰等工業(yè)廢渣常作為換填材料，如果當(dāng)?shù)貤l件許可，可用這些填料回填至原地面或沼澤面。壓實時，為達到較好的壓實效果，常采用振動壓路機和重型靜力壓路機(三輪壓路機12—15t)。(3)如果路基與兩側(cè)沼澤完全隔離，就可按照一般路堤填筑方式進行填筑，分層碾壓時控制好含水量、碾壓遍數(shù)、碾壓方式及路堤邊坡、護坡道的密實程度，要做好泥沼與路堤之間的邊溝的排水，保證路堤不受水毀，不受凍害。(4)路堤與兩側(cè)沼澤不能完全隔離，在清除路基底部軟土后，如滲透性良好的土源缺乏，可在路堤底面用砂石料設(shè)置透水性路堤。(5)路堤兩側(cè)設(shè)立全鋪式(塊石、片石漿砌護坡)護坡或護面墻(擋土墻式護坡)時，砌石應(yīng)用當(dāng)?shù)夭灰罪L(fēng)化開山片石，用M5等級砂漿砌筑，墻基應(yīng)埋人非軟基土中0.50～1.20m左右，砌筑護坡時應(yīng)夯實坡面，擋墻墻后應(yīng)填筑開山石塊并夯實。護面墻應(yīng)在路堤壓實穩(wěn)定后再開挖砌筑。(二)粉噴樁施工方法1．施工準(zhǔn)備2．施工機具和材料施工主要機具包括：噴粉樁機及配套貯灰罐及噴粉系統(tǒng)、空氣壓縮機、75kPa以上的發(fā)電機等噴粉樁機由液壓步履式底架和導(dǎo)向加減壓機構(gòu)、鉆機傳動系統(tǒng)、鉆具、液壓系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部分組成。3．施工流程及質(zhì)量檢測操作步驟(圖1B424012)4．施工中注意事項(6)施工中，發(fā)現(xiàn)噴粉量不足時應(yīng)整樁復(fù)打，復(fù)打的噴粉量仍應(yīng)不小于設(shè)計用量遇有故障而停止噴粉時，第二次噴粉接樁時，其噴粉重疊長度不得小于lm。(三)粒料樁施工方法按整平地面→振沖器就位對中→成孔→清孔→加料振密→關(guān)機停水→振沖器移位的施工工藝程序進行。(四)其他軟基處理施工要點1．反壓護道。反壓護道的施工應(yīng)與路堤本身同時填筑，如分開填筑時，必須在路堤達到臨界高度前筑好。2．土工布。土工布一般分一層或多層鋪設(shè)。當(dāng)鋪設(shè)兩層以上時，層與層之間要夾10～20cm的砂或砂礫墊層，以提高基底透水性。土工布的鋪設(shè)需滿足錨固搭接長度要求，注意保持土工布的平整和張拉程度，注意端頭的位置和錨固，以保證土工聚合物的整體性。土工布存放以及鋪設(shè)過程中，應(yīng)盡量避免長時間曝曬，存放過程中避免與污物接觸，以防土工布被污染而失去透水性條件。3，拋石擠淤法。拋投順序，應(yīng)先從路堤中部開始，中部向前突進后再漸次向兩側(cè)擴展，以使淤泥向兩旁擠出當(dāng)。軟土或泥沼底面有較大的橫坡時，拋石應(yīng)從高的一側(cè)向低的一側(cè)擴展，并在低的一側(cè)多拋填一些。片石露出水面后，宜用重型壓路機反復(fù)碾壓，然后在其上面鋪反濾層，再行填土。4．袋裝砂井。主要用導(dǎo)管式振動打樁機(在行進方式上普遍采用的有軌道門架式、履帶臂架式、吊機導(dǎo)架式等)，選用聚丙烯或其他適用的編織料制成的袋，采用滲水率較高的中、粗砂(大于0.5mm的砂的含量宜占總重的50％以下，含泥量不應(yīng)大于3％，滲透系數(shù)不應(yīng)小于5X10cm／s)，按整平原地面→攤鋪下層砂墊層→機具定位→打人套管→沉人砂袋→拔出套管→機具移位→埋砂袋頭→攤鋪上層砂墊層的施工工藝流程進行。5．塑料排水板用插板機，或與袋裝砂井打設(shè)機共用(將圓形套管換成矩形套管)。按整平原地面→攤鋪下層砂墊層→機具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷塑料排水板→機具移位→攤鋪上層砂墊層的施工工藝程序進行6．旋噴樁根據(jù)固化劑噴人的形態(tài)(漿液或粉體)，采用不同的施工機械組合。用水泥、生石灰、粉煤灰等作用為加固料，按整平原地面→鉆機定位→鉆桿下沉鉆進→上提噴粉(或噴漿)強制攪拌→復(fù)拌→提桿出孔→鉆機移位施工工藝程序進行。7．生石灰樁主要用振沖器、吊機或施工專用步履式、門架式振動沉樁設(shè)備。配備適用的空壓機，起重機械起吊能力應(yīng)大于100—200kN。使用材料為生石灰(顆粒直徑不超過30mm要求填充材料要密實)。按整平地面→振沖器就位對中→成孔→空氣壓縮機注人生石灰→邊振動邊拔出套管→振沖器移位→封緊生石灰樁孔的施工工藝程序進行。二、膨脹土地區(qū)路基的施工技術(shù)(一)膨脹土地區(qū)原地面處理高速公路、一級公路堤原地面處理應(yīng)按下列規(guī)定辦理：1．填高不足lm的路堤，必須挖去地表30～60cm的膨脹土，換填非膨脹土，并按規(guī)定壓實。2．地表為潮濕土?xí)r，必須挖去濕軟土層換填碎、礫石土、砂礫或挖方堅硬巖石碎渣，或?qū)⑼练_摻石灰穩(wěn)定并按規(guī)定壓實。(二)膨脹土的填筑1．強膨脹土穩(wěn)定性差，不應(yīng)作為路填料；中等膨脹土宜經(jīng)過加工、改良處理后作為填料；弱膨脹土可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉⑺那闆r及道路等級加以應(yīng)用，對于直接使用中、弱膨脹土填筑路堤時，應(yīng)及時對邊坡及頂部進行防護。2．高速公路、一級公路、二級公路等采用中等膨脹土用作路床填料時，應(yīng)作摻灰改性處理。改性處理后要求脹縮總率不超過0.7為宜。3．限于條件，高速公路、一級公路用中等膨脹土填筑路堤時，路堤填成后，應(yīng)立即作漿砌底護坡封閉邊坡。當(dāng)填至路床底面時，應(yīng)停止填筑，改用符合規(guī)定程度的非膨脹土或改性處理的膨脹土填至路床頂面設(shè)計標(biāo)高并嚴(yán)格壓實。如當(dāng)年不能鋪筑路面，作為封層的填筑厚度，不宜小于30cm，并做成不小于2％的橫坡。4．使用膨脹土作填料時，為增加其穩(wěn)定性，可采用石灰處治，石灰劑量可通過試驗確定，要求摻灰處理后的膨脹土，其脹縮總率接近零為佳。5．可用接近最佳含水量的中等膨脹土填筑路堤，但兩邊邊坡部分要用非膨脹土作為封層。路堤頂面也要用非膨脹土形成包心填方。挖方地段當(dāng)挖到距路床頂面以30cm時，應(yīng)停止向下開挖，并挖好臨時排水溝。待作路面時，再挖至路床頂面以下30cm，并用膨脹土回填，并按要求壓實。(三)膨脹土地區(qū)路基輾壓施工根據(jù)膨脹土自由膨脹率的大小，選用工作質(zhì)量適宜的碾壓機具，碾壓時應(yīng)保持最佳含水量；壓實土層松鋪厚度不得大于30cm；土塊應(yīng)擊碎至粒徑5cm以下。在路堤與路塹交界地段，應(yīng)采用臺階方式搭接，其長度不應(yīng)小于2m，并碾壓密實。(四)膨脹土地區(qū)路塹開挖挖方邊坡不要一次挖到設(shè)計線，沿邊坡預(yù)留厚度30～50cm一層，待路塹挖完時，再削去邊坡預(yù)留部分，并立即將砌護坡封閉。膨脹土地區(qū)的路塹，高速公路、一級公路的路床應(yīng)超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規(guī)定壓實，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。三、滑坡地段路基的施工技術(shù)(一)迅速排除降水及地下水地下水活動是誘發(fā)滑坡產(chǎn)生的主要外因，排除降水及地下水的主要方法如下：1．環(huán)形截水溝必須在滑動面以外修筑l～2條環(huán)形截水溝。環(huán)形截水溝設(shè)置處，應(yīng)在滑坡可能發(fā)生的邊界以外不少于5m的地方。2．樹枝狀排水溝樹枝狀排水溝的主要作用是排除滑體坡面上的徑流。3．平整夯實滑坡體表面的土層，防止地表水滲入滑體坡面造成高低不平，不利于地表面的排除，易于積水，應(yīng)將坡面作適當(dāng)平整。當(dāng)坡面土質(zhì)疏松，地表水易下滲，故需將其夯實。坡面上有裂縫時，應(yīng)將裂縫兩側(cè)的土挖開，寬度不小于0.5m，深度宜為l～2m，然后用黏質(zhì)土分層填筑夯實；當(dāng)坡面上有封閉的洼地或泉水露頭時，應(yīng)設(shè)水溝將其排出滑坡坡面，疏干積水。4．排除地下水排除地下水的方法較多，有支撐滲溝、邊坡滲溝、暗溝、平孔等。(二)減輕滑體上作業(yè)機械、土體重力和振動(三)改善土的工程性質(zhì)，將上積土體減重，加重底腳處當(dāng)挖方路基上邊坡發(fā)生的滑坡不大時，可采用刷方減重，反壓坡腳的方法來防治滑坡。(四)選擇干旱的施工季節(jié)，集中力量突擊滑坡施工段(五)牽引式滑坡、具有膨脹性質(zhì)的滑坡不宜用滑坡減重法1B424014掌握路基工程試驗檢測方法一、土的最佳含水量的測定方法1．最佳含水量是土基施工的一個重要控制參數(shù)，是土基達到最大干密度所對應(yīng)的含水量。根據(jù)不同的土的性質(zhì)，采用不同的試驗方法確定的。試驗方法及適用范圍如表1B424014。最佳含水量試驗方法及適用范圍表1B424014