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1、 公路施工技术 第一篇 路基施工学习目标了解:路基的概念、路基施工的特点。理解:对路基的基本要求。掌握:路基施工的一般规定、公路路基施工的 依据、路基施工的方法。 路基是公路的重要组成部分,它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构筑物。路基是公路线性的主体,是公路工程的骨架,贯穿公路全线,与沿线的桥梁、隧道相连接。从材料上分,路基可分为土质路基,石质路基,土石路基三种。 路基承受由路面传递下来的行车荷载,并承受水、冰冻等自然因素的作用,并且它与路面共同承受行车荷载的作用。其施工质量的好坏,直接影响公路的质量与使用寿命。 2004年04月04日下午4时19分,福建同三(黑龙江同江市至海南三亚)

2、罗长高速公路(北起罗源上楼接罗宁高速公路终点,南至长乐营前,接福泉高速公路起点),全长59.2805公里,左道k215130-200处,发生路基特大坍塌事故,长70余米的路基断裂后,外移下陷约15米。事发时,无人员伤亡,仅有1辆轿车随路基下沉,平衡停在原路面上。1.1 对路基的基本要求 路基的断面形式应根据公路等级、技术标准,结合当地地形、地质、水文、挖填条件等情况确定。路基施工必须符合设计的断面形式和几何尺寸。1.1.1 具有合理的断面形式和几何尺寸断面图 路基应密实,为路面结构提供均匀的支撑,行车荷载通过路面将其传给路基,致使在路基结构内部产生应力、应变及位移。如果路基的强度和抗变形能力不

3、足以抵抗这些应力、应变及位移,则将出现沉陷、波浪等病害,导致路况恶化。1.1.2具有足够的强度和刚度该路基碾压密实,具有足够的强度和刚度路基压实度检测1.1.3 具有足够的稳定性 路基每时每刻都要受到大气温度、降水与湿度变化的影响,填料的物理、力学性质也将随之发生变化,处于不稳定状态。要求修筑的路基在这些变化条件下,能保证工程设计所要求的几何形态及物理力学性质。如在雨季,路基含水率大大增加,其强度必然下降,但下降后的强度仍应达到设计所要求的强度。为此,从多方面采取措施,如加强排水、正确选择填料等,来避免或减少雨水对路基的影响,以减小路基强度变化的幅度,也即是使路基强度的变化能稳定在设计要求的范

4、围之内。路基受到大气温度、降水与湿度变化的影响1.1.4具有足够的耐久性 路基的使用寿命应达到设计要求,即耐久性要满足要求。路基的施工质量影响着路面的质量1.2 路基施工的一般规定1.2.1 公路路基施工,必须遵守相关法律法规(1)公路路基施工,必须遵守国家安全生产法律法规,制定安全技术措施,加强安全管理,严格执行安全操作规程,确保安全施工。(2)公路路基施工,必须遵守国家职业健康安全法律法规,健全施工人员健康安全保障体系,改善职业健康安全条件。(3)公路路基施工必须遵守国家生态、环境保护、土地管理的有关法律法规,尽量保护原有植被地貌,防止噪音和粉尘污染,对于施工废弃物必须妥善处理。(4)公路

5、路基施工,必须遵守国家文物保护的法律法规,遇有文物时,应立即停止施工,并保护好现场,会同有关单位妥善处理。1.2.2 编制施工组织设计 公路路基施工前,应编制施工组织设计,先报本单位技术负责人审批后再报监理审批,路基开工前,施工单位应向监理上报开工报告,经总监理工程师同意开工后才允许开工。1.2.3鼓励创新 公路路基施工,在满足质量标准的前提下,鼓励采用新技术、新工艺、新材料和新设备。1.2.4动态施工和管理 特殊路段路基,宜进行动态施工和管理。高填方路基沉降观测京承高速公路(南起北京市北三环太阳宫桥,北至河北省承德市绕城西段。线路全长209.1公里,本图是K54+730K55+050处高填方

6、路基沉降分析。1.3 公路路基施工的依据1.3.1 国家和地方相关法律、法规1.3.2 现行有关施工技术规范、标准、规程(1)中华人民共和国行业标准公路路基施工技术规范(2)中华人民共和国行业标准公路工程质量检验评定标准(土建工程)(3)中华人民共和国行业标准公路路基路面现场测试规程(4)中华人民共和国行业标准公路土工试验规程(5)中华人民共和国行业标准公路工程土工合成材料试验规程等。1.3.3工程项目的施工合同1.3.4工程前期有关文件1.3.5工程勘察设计文件和图纸1.3.6工程实施过程中有关的函件等。1.4路基施工的特点 路基是支撑路面的土工构筑物,在挖方地段,路基是开挖天然地层形成的路

7、堑,在填方地段,则是用压实的土石填筑而成的路堤。由于路基在使用过程中要承受由路面传递而来的行车荷载作用并抵御各种环境因素的影响,因此,要求路基必须具有足够的强度、良好的水温稳定性和耐久性等。路基是支撑路面的土工构筑物路基施工的特点: (1)突出表现为对工程质量的高标准要求。 强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支撑体系,有利于提高路面的整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,同时,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。反之,若路基工程质量低劣,将给路面和路基自身留下许多隐患,路面的使用品质和使用寿命会因此而降低,严重的路基或路面破坏甚至会中断交通,造成重大经济损失。对工程质量

8、的高标准要求 尤其严重的是路基自身存在的问题将后患无穷,难以根治,这会大大增加公路建成后的养护维修费用。由此可见,必须重视路基施工,切实保证路基工程质量,为提高公路建设的经济效益和社会效益提供切实的保障。 (2)工程质量、进度受到多种因素的影响。 虽然路基施工主要是开挖、运输、填筑、压实等比较简单的工序,但由于路基施工存在着条件变化大、工程数量大、施工难度大、施工方法多样等特点,对于保证路基工程质量有相当的难度。特别是地质不良的特殊路段及隐蔽工程较多的路基,在施工时常会遇到复杂的技术问题和各种突发性事故需要处理,可以说路基施工技术是简单中蕴含着复杂。软基处理 在与人工构造物的关系方面,路基自身

9、的施工即与排水、防护及加固等工程的施工相互制约,有时又与桥梁、隧道、路面等分项工程的施工相互交叉、相互影响;在其他如气候、交通条件等方面,由于公路施工为野外作业,工程质量、进度受气候条件影响很大,雨季时,土质路基往往无法施工;交通运输不便会使物资、设备和施工队伍调遣困难。另外,征地、拆迁也可能会影响施工进度,所有这些因素的不利影响都必须加以克服并及时妥善解决存在的问题,才能保证路基工程的质量和在规定的工期内顺利完工。待拆迁的电杆 (3)路基施工以机械作业为主,人工配合为辅。 (4)施工中存在的不安全因素较多,必须加强安全管理,预防安全事故的发生。1.5路基的施工方法 路基一般为土石方工程。施工

10、方法有人工施工、简易机械施工、机械化施工及爆破等,施工时应根据工程性质、岩土类别、工程量、施工期限、施工条件等选择一种或几种。 人工施工是传统的施工方法,施工时主要是工人用手工工具进行作业。这种方法劳动强度大、工效低、进度慢且工程质量难以得到保证,已不适应现代公路施工的要求,只能作为其他施工方法的辅助和补充。人工施工 简易机械施工是在人工施工的基础上,对施工过程中劳动强度大和技术要求相对较高的工序用机具或简易机械完成,以利加快工程进度、提高施工效率和工程质量。但这种施工方法工效有限,只能用于工程量较小、工期要求不严的路基或构造物施工,不适宜高速公路和一级公路路基的大规模施工。 简易机械施工 机

11、械化施工是通过合理选用施工机械,将各种机械科学地组织为有机的整体,优质、高效地进行路基施工的方法。若选用专业机械按路基施工要求对施工的各工序进行既分工又联合的作业,则为综合机械化施工。实现机械化施工是我国路基施工的发展方向,特别是对于工程量大、技术要求高、工期紧的高速公路和一级公路路基工程,必须采用机械化施工。组织机械化施工时,应使机械合理配套、科学组织,最大限度地发挥各种机械的效能。机械化施工机械化施工 爆破法施工是利用炸药爆破的巨大能量炸松土石或将其移到预定位置。这种施工方法主要用于石质路堑的开挖,特殊情况下也用于土质路堑开挖或清除淤泥。在施工时若采用机械钻孔、机械清运,也属于机械化施工之

12、列。石方爆破本章小结 路基是公路的重要组成部分,它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构筑物。路基应具有合理的断面形式和几何尺寸,足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。公路路基施工,必须遵守相关法律法规,施工前,应编制施工组织设计,特殊路段路基,宜进行动态施工和管理。路基施工的依据有国家和地方相关法律、法规,现行有关施工技术规范、标准、规程,工程项目的施工合同,勘察设计文件和图纸等。路基的施工特点,突出表现为对工程质量的高标准要求,工程质量受到多种因素的影响。路基施工方法有人工施工、简易机械施工、机械化施工及爆破等,施工时应根据工程性质、岩土类别、工程量、施工期限、施工条件等选择一种或几种。为道

13、桥专业重点学科建设打基础解决目前中高职衔接道桥专业试验检测方面存在的问题目 的提高人才培养质量,提高学生就业率一、申请目的及意义 拓宽就业面提高综合素质提高试验检测能力 中高职合理衔接 意 义国外研究现状 (1)英国、澳大利亚模式。国家出台职业资格制度,认可不同层次职业资格与相应普通教育文凭的等值关系。 (2)德国、法国模式。由职教机构对中职毕业生进行一定时间的专门补习,使之达到高中段学历标准而实现中高职衔接。二、研究现状、背景国内研究现状 试验检测技术是道桥类专业实践性很强的职业技能课,面对生源素质和学习特点与普高生源有较大区别的中职生源,多数高职院校并没有做好充分的准备,代表性的研究如下:

14、刘娜:认真分析中高职学生的差异 是中高职培养目标的出发点。大连职业技术学院阚丽:建立中高职教育弹性学制, 允许学生根据个人需要跨专业选课。任义学:目前还没有完善的中高职衔接道桥专业培养方案。四川交通职业技术学院实践教学衔接的现状与现实需 求脱节课程重复率较高,教学层次不清 没有形成系统化的实践教学体系 存在问题 尽管有不少学者对中高职衔接道桥专业试验检测教学模式进行了研究,但目前主要还存在以下几个方面的问题:人才培养目标相似背景分析 本课题针对当前中高职衔接道桥专业试验检测教学模式与实际就业岗位要求、学生需求之间的差距,通过充分调研,基于工作过程,把握重点、有的放矢,在中职教育的基础上大幅度提

15、升学生的实践技能和综合素质,弥补该领域的不足。 我院正与合川职教中心开展 “3+2”中高职衔接的人才培养工作,另外,课题组成员正在进行桥涵施工技术、公路施工技术等精品课程建设,其中有部分涉及到本课题的相关内容,已经有了比较好的研究基础。 1、道桥工程技术职业特点与实践任务调研分析。 2、中职学校土建类专业已开设的试验检测项目 及实践教学的调研分析。 3、面向实践的道桥专业试验检测教学研究。 合理实践目标的探索研究。 建立动态调整机制优化实践项目、构建试验 检测体系的研究。主 要 内 容 三、研究的主要内容道桥专业为国家重点扶持专业道桥专业为院系重点打造专业以精品课程建设为研究平台以校企、校校合

16、作为契机具有一线教学经验的团队具有丰富工程经验的团队 具有深厚科研能力的团队四、项目组科研能力深厚的外部研究基础卓越的内部研究水平序号姓 名性别年龄专业技术职务职业资格证书工作单位专业领域承担工作1于洪江男38高级工程师交通部公路、材料、桥梁、隧道试验检测工程师,交通部、建设部、水利部监理工程师,高级信息系统项目管理师等建工系道路桥梁负责人2林于廉女43高级工程师高级项目管理师、监理工程师、试验检测工程师建工系道路桥梁主研3张春丽女35讲师、工程师高校教师建工系道路桥梁主研4江 娅女32讲师高校教师建工系道路桥梁主研5陈五四男35讲师、工程师高校教师建工系道路桥梁主研6丁王飞男32工程师高校教

17、师建工系道路桥梁主研1、主研人员信息一览表理论知识教学的研究 工程实践教学的研究 工程项目参与教学的研究 形成科学、系统、有效、可操作的教学模式 研究方案 2、项目研究方案 与四川交通职业技术学院、广西交通职业技术学院、四川路桥建设集团、中铁八局集团一公司等单位合作,资源共享,引入项目教学法,使学生直接参与项目全过程。五、主要特色广西交通职业技术学院六、时间安排及预算时间安排序号起止时间工作安排承担人12015年5月2015年11月对用人单位、相关中职、高职学校充分调研,形成调研报告。于洪江、江娅陈五四丁王飞22015年12月2017年2月设计试验检测课程内容及标准,整理已形成的相关成果,进行

18、深度讨论。形成研究初稿。于洪江张春丽陈五四32017年3月2017年5月形成最终结题报告,并结题。林于廉于洪江经费预算序号科 目经费预算金额(万元)1调研费交通费、协作费、差旅费等0.22仪器设备购置费小型试验检测仪器设备0.163劳务费试验工劳务费0.24研究开发费试验检测的研究开发0.25其 他结题费、资料费、不可预见费等0.226合计1七、预期的研究成果 1 、针对目前中高职衔接道桥专业试验检测 教学存在的问题提出解决办法,完成本 项目研究报告。 2 、为精品课程公路施工技术、桥涵 施工技术的建设提供相关素材。 3 、发表相关论文1-2篇。 4 、编写道桥专业试验检测方面的规划教材 1部

19、。学习目标了解:各项测量的技术要求,场地清理的内 容。理解:试验室的建立及原材料试验和配合比试验。掌握:施工准备期间的工作内容,路堤试验路段的选择及试验段施工的内容。第2章 施工准备2.1一般规定2.1.1 现场调查和核对 路基开工前,应在全面理解设计要求和设计交底的基础上,进行现场调查和核对。2.1.2编制实施性施工组织设计 在详尽的现场调查后,应根据设计要求、合同、现场情况等,编制实施性施工组织设计,并按管理规定报批。 2.l.3 建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系 路基开工前必须建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系,并对各类施工人员进行岗位培训和技术、安全交底。对施

20、工人员进行技术、安全交底2.1.4 临时工程 临时工程,应满足正常施工需要,应保证路基施工影响范围内原有道路、结构物及农田水利等设施的使用功能。 临时道路 交 桩2.2.1 交桩 控制性桩点,应进行现场交桩,并保护好交桩成果。2.2 测量2.2.2 控制测量(1)各级公路的平面控制测量等级应符合表2.1的规定表2.1 平面控制测量等级公路等级平面控制网等级高速公路、一级公路一级小三角、一级导线、四级GPS控制网二级公路二级小三角、二级导线三级公路及以下公路三级导线 (2)三角测量技术要求应符合表2.2的规定表2.2 三角测量技术要求(3)导线测量技术要求应符合表2.3的规定表2.3 导线测量技

21、术要求(4)四级GPS控制网的主要技术参数应符合表2.4的规定表2.4 四级控制网技术参数要求(5)各级公路的水准测量等级应符合表2.5的规定表2.5 水准测量等级(6)高程测量 公路高程测量应采用水准测量。在水准测量确有困难的地段,四、五等水准测量可以采用三角高程测量,采用三角高程测量时,起讫点应为高一个等级的控制点。(7)水准测量精度应符合表2.6的规定表2.6 水准测量精度要求注:计算往返较差时,L为水准点间的路线长度(km); 计算附合或环线闭合差时,L为附合或环线的路线长度(km); n为测站数,Li为检测测段长度(km)。(8)共用控制点路基施工与隧道、桥梁施工共用的控制点,应分别

22、满足现行公路隧道施工技术规范、公路桥涵施工技术规范的规定。(9)控制桩点复测路基施工期间应根据情况对控制桩点进行复测。季节性冻土地区,在冻融以后应进行复测。其它方面应符合现行公路勘测规范的规定。2.2.3 导线复测(1)导线测量精度应符合表2.3的规定。(2)原有导线点不能满足施工需要时,可增设满足相应精度要求的附合导线点。(3)同一建设项目内相邻施工段的导线应闭合,并满足同等级精度要求。(4)对可能受施工影响的导线点,施工前应加以固定或改移,从开工至竣工验收的时间段内应保证其精度。2.2.4 水准点复测与加密(1)水准点精度应符合表2.6的规定。(2)沿路线每500m宜有一个水准点。在结构物

23、附近、高填深挖路段、工程量集中及地形复杂路段,宜增设水准点。临时水准点应符合相应等级的精度要求,并与相邻水准点闭合。(3)当水准点有可能受到施工影响时,应进行处理。(1)路基开工前,应进行全段中线放样并固定路线主要控制桩,高速公路、一级公路宜采用坐标法进行测量放样,图2.1是开工前测量。2.2.5 中线放样图2.1 开工前测量(2)中线放样时,应注意路线中线与结构物中心、相邻施工段的中线闭合,发现问题应及时查明原因,进行处理。(3)设计图纸和实际放样不符时,应查明原因后进行处理。 2.2.6 路基放样(1)路基施工前,应对原地面进行复测,核对或补充横断面,发现问题时,应进行处理。(2) 路基施

24、工前,应设置标识桩,对路基用地界、路堤坡脚、路堑坡顶、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位置标识清楚。(3)对深挖高填路段,每挖填35m或者一个边坡平台(碎落台)应复测中线和横断面。(4)高速公路和一级公路施工中,标高控制桩间距不宜大于200m。(5)施工过程中,应保护好所有控制桩点,并及时恢复被破坏的桩点。 2.2.7 测量成果复核 每项测量成果必须进行复核,原始记录应存档。2.3 试验2.3.1建立试验室 路基施工前,应按照有关规定和要求,建立试验室,见图2.2,试验室应取得相应的资质,并配备足够的有资格和有经验的试验人员。图2.2 标准化的工地试验室2.3.2 路基基底土试验 路基施工前,应

25、对路基基底土进行相关试验。每公里至少取2个点;土质变化大时,视具体情况增加取样点数。 2.3.3 填料取样试验 应及时对来源不同、性质不同的拟作为路堤填料的材料进行复查和取样试验。土的试验项目包括天然含水量、液限、塑限、标准击实试验、CBR试验等,必要时应做颗粒分析、相对密度、有机质含量、易溶盐含量、冻胀和膨胀量等试验。2.3.4 特殊填料 使用特殊材料作为填料时,应按相关标准作相应试验,必要时还应进行环境影响评估,经批准后方可使用。2.3.5 构筑物原材料试验 对路基的挡墙、防护工程、涵洞、水沟等构筑物所用的原材料,应到生产厂家或砂石场进行现场考察,综合比较后,就近选择满足设计和规范要求的质

26、量好、性能稳定、价格实惠的生产厂家或砂石场。并取样进行原材料检测,所用砂浆和混凝土的原材料必须经试验检测合格后,方可作配合比试验,原材料试验检测报告和配合比试验报告报监理审批同意后方可使用。重庆小南海水泥厂碎石场砂场2.4 场地清理2.4.1 树根、坑穴处理 二级及二级以上公路路堤和填方高度小于1m的公路路堤,应将路基基底范围内的树根全部挖除,并将坑穴填平夯实;填方高度大于1m的二级以下公路路堤,可保留树根,但树根不能露出地面。取土坑范围内的树根应全部挖除。2.4.2 原地面清理 公路用地范围内原有构造物,应根据设计要求和施工合同进行处理。路幅范围内、取土坑的原地面表层腐殖土、表土、草皮等应进

27、行清理,填方地段还应按设计要求整平压实。清出的表层土宜充分利用。2.5 试验路段2.5.1 下列情况下,应进行试验路段施工(1)二级及二级以上公路路堤。(2)填石路堤、土石路堤。 (3)特殊地段路堤。(4)特殊填料路堤。(5)拟采用新技术、新工艺、新材料的路基。2.5.2 试验路段选择 试验路段应选择在地质条件、断面型式等工程特点具有代表性的地段,路段长度不宜小于100m。 2.5.3 路堤试验路段施工应包括以下内容:(1)填料试验、检测报告等;(2)压实工艺主要参数:机械组合;压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度;最佳含水量及碾压时含水量允许偏差等;(3)过程质量控制方法、指标;(4)

28、质量评价指标、标准;(5)优化后的施工组织方案及工艺;(6) 原始记录、过程记录等。本章小结 路基开工前,应在全面理解设计要求和设计交底的基础上,进行现场调查和核对。在详尽的现场调查后,应根据设计要求、合同、现场情况等,编制实施性施工组织设计,并按管理规定报批。路基开工前必须建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系,并对各类施工人员进行岗位培训和技术、安全交底。做好测量、试验、场地清理工作,并按设计和规范要求做好路堤试验路段的施工。学习目标了解:土质路堤、填石路堤、土石路堤、高填方路堤和路床的概念。理解:桥、涵及结构物的回填,半填半挖路基、路堤与路堑过渡段施工,路基压实的目的及原理,影响

29、路基压实效果的因素。掌握:路基填筑方法、土质路堤、填石路堤、土石路堤、高填方路堤施工及质量控制,路基填筑施工的工艺流程和主要工序。第3章 路基填筑3.1 一般规定3.1.1 临时排水 路基施工应做好施工期临时排水总体规划和建设,临时排水设施应与永久性排水设施综合考虑,并与工程影响范围内的自然排水系统相协调。临时排水临时排水 临时排水设施应与永久性排水设施综合考虑,并与工程影响范围内的自然排水系统相协调3.1.2 路基填料 (1)含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。 (2) 泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土,不得直接用于填筑路基;确需使用时,必须采取技术措

30、施进行处理,经检验满足设计要求后方可使用。含生活垃圾的土腐殖质的土泥炭淤泥冻土膨胀土膨胀土是种高塑性黏土,一般承载力较高,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,性质极不稳定选用标准吸湿含水率、塑性指数和自由膨胀率三个参数对膨胀土进行分类。膨胀土的膨胀潜势,应按下表分为强、中、弱三级。注:表中“非膨胀土”并不是说该土没有膨胀性,只是其胀缩特性尚达不到定义为“膨胀土”的程度。上表为膨胀土的分类标准,分类以标准吸湿含水率为控制指标,只有当未进行标准吸湿含水率指标试验时,可参考用自由膨胀率和塑性指数指标对膨胀土进行分类。参数非膨胀土弱膨胀土中等膨胀土强膨胀土自由膨胀

31、率(%)4040 6060 9090标准吸湿含水率(%)2.52.5 4.84.8 6.86.8塑性指数(%)1515 2828 4040膨胀潜势的分级有机质土(3) 液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土,不得直接作为路堤填料;需要使用时,必须采取技术措施进行处理,经检验满足设计要求后方可使用。(4)粉质土不宜直接填筑于路床,不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰冻地区的路床。(5)填料强度和粒径,应符合表3.1的规定。光电式液塑限联合测定仪表3.1 路基填料最小强度和最大粒径要求填料应用部位(路床顶面以下深度m)填料最小强度(CBR)(%)填料最大粒径(mm)高速公路一级

32、公路二级公路三、四级公路填方路基上路床(00.30)865100下路床(0.300.80)543100上路堤(0.801.50)433150下路堤(1.50)322150零填及挖方路基(00.30)865100(0.300.80)543100CBR(加州承载比)试验仪注:1.表列强度按现行公路土工试验规程规定的浸水96h的CBR试验方法测定。 2.三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定。 3.表中上、下路堤填料最大粒径150mm的规定,不适用于填石路堤和土石路堤。 4.CBR(加州承载比)(California bearing ratio):表征路基土、粒料、稳定土

33、强度的一种指标,即标准试件在贯入量为2.5mm时所施加的试验荷载与标准碎石材料在相同贯入量时所施加的荷载之比值,以百分率表示。 3.2.1 路堤与路床路堤:高于原地面的填方路基。路堤在结构上分为上路堤和下路堤,上路堤是指路面底面以下0.801.50m范围内的填方部分;下路堤是指上路堤以下的填方部分。路床:路面结构层底面以下0.80m范围内的路基部分,在结构上分为上路床(00.30m)和下路床(0.300.80m)。3.2 路基填筑方法3.2.2 路基填筑方法 路基填筑的方法有水平分层填筑法、纵向分层填筑法、竖向填筑法和混合填筑法等,在施工中,能够用水平分层填筑法的尽量采用水平分层填筑法。3.2

34、.2.1 水平分层填筑法水平分层填筑法: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。水平分层填筑法施工操作方便、安全,压实质量易于保证,如图3.1所示。图3.1 水平分层填筑法3.2.2.2 纵向分层填筑法 依路线纵坡方向分层,逐层向上填筑。用于地面纵坡大于12、用推土机从路堑取料、填筑距离较短的路堤。缺点是不易碾压密实,如图3.2所示。图3.2 纵向分层填筑法推土机3.2.2.3竖向填筑法 在深谷、陡坡、断岩、泥沼等地段机械无法进场的路堤,无法自下而上分层填筑,可采用竖向填筑法。竖向填筑是指从路堤的一端或两端按横断面全部高度,逐步推进填筑。如图3.3所示

35、。 竖向填筑因填土过厚不易压实,施工时,需采取下列措施:选用振动或夯击式压实机械,选用沉陷量较小及颗粒均匀的砂石材料,容许自然沉降一段时间待稳定后,再修建路面。陡坡、断岩地段图3.3 竖向填筑法3.2.2.4 混合填筑法 在深谷、陡坡地段填筑路堤,路堤下层用竖向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高,不宜采用水平分层填筑或竖向填筑法进行填筑的情况。如图3.4所示。图3.4 混合填筑法3.3 路堤施工3.3.1 施工取土(1)路基填方取土,应根据设计要求,结合路基排水和当地土地规划、环境保护要求进行,不得任意挖取。(2)施工取土应不占或少占良田,尽量利用荒坡、荒地,取土深度应结

36、合地下水等因素考虑,利于复耕。原地面耕植土应先集中存放,以利再用。良田荒坡(3)自行选定取土方案时,应符合下列技术要求:1)地面横向坡度陡于1:10时,取土坑应设在路堤上侧。2)桥头两侧不宜设置取土坑。3)取土坑与路基之间的距离,应满足路基边坡稳定的要求。取土坑与路基坡脚之间的护坡道应平整密实,表面设1%2%向外倾斜的横坡。取土坑4)取土坑兼作排水沟时,其底面宜高出附近水域的常水位或与永久排水系统及桥涵出水口的标高相适应,纵坡不宜小于0.2%,平坦地段不宜小于0.1%。5)线外取土坑等与排水沟、鱼塘、水库等蓄水(排洪)设施连接时,应采取防冲刷、防污染的措施。(4)对取土造成的裸露面,应采取整治

37、或防护措施。取土场取土3.3.2 土质路堤3.3.2.1地基表层处理(1)二级及二级以上公路路堤基底的压实度应不小于90%;三、四级公路应不小于85%。路基填土高度小于路面和路床总厚度时,基底应按设计要求处理。路基填前清表碾压(2)原地面坑、洞、穴等,应在清除沉积物后,用合格填料分层回填分层压实,压实度符合3.3.2.1条第(1)项的规定。原地面坑(3)泉眼或露头地下水,应按设计要求,采取有效导排措施后方可填筑路堤。(4)地基为耕地、土质松散、水稻田、湖塘、软土、高液限土等时,应按设计要求进行处理,局部软弹的部分也应采取有效的处理措施。(5)地下水位较高时,应按设计要求进行处理。(6)陡坡地段

38、、土石混合地基、填挖界面、高填方地基等都应按设计要求进行处理。陡坡地基处理3.3.2.2 路堤填筑(1)性质不同的填料,应水平分层、分段填筑,分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,不得混合填筑。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于500mm。填筑路床顶最后一层时,压实后的厚度应不小于100mm。(2)对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。在有地下水的路段或临水路基范围内,宜填筑透水性好的填料。(3)在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前,应在其表面设2%4%的双向横坡,并采取相应的防水措施。不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水

39、性不好的填料。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(图3.5)。图3.5 不同土质接头处理(4)每种填料的松铺厚度应通过试验确定。(5)每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。(6)路堤填筑时,应从最低处起分层填筑,逐层压实;当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5时,应按设计要求挖台阶,或设置坡度向内并大于4%、宽度大于2m的台阶。纵坡大于12%时,应按设计要求挖台阶横坡陡于1:5时,应按设计要求挖台阶(7)填方分几个作业段施工时,接头部位如不能交替填筑,则先填路段,应按1:1坡度分层留台阶;如能交替填筑,则应分层相互交替搭

40、接,搭接长度不小于2m。3.3.2.3 施工机械选择 应考虑工程特点、土石种类及数量、地形、填挖高度、运距、气候条件、工期等因素,经济合理地确定。填方压实应配备专用碾压机具。装载机运输车挖掘机推土机平地机压路机3.3.2.4 土质路基压实度 土质路基压实度应符合表3.2的规定:表 3.2 土质路基压实度标准填挖类型路床顶面以下深度(m)压实度(%)高速公路一级公路二级公路三、四级公路填方路基上路床00.30969594下路床0.300.80969594上路堤0.801.50949493下路堤1.50939290零填及挖方路基00.309695940.300.809695注:1.表列压实度以现行

41、公路土工试验规程重型击实试验法为准。2.三、四级公路铺筑水泥混凝土路面或沥青混凝土路面时,其压实度应采用二级公路的规定值。3.路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时,压实度标准根据试验路在保证路基强度要求的前提下可适当降低。4.特别干旱地区的压实度标准可降低2%3%。 土质路基压实度检测见3.4.2.6条和公路路基路面现场测试规程(JTG E60-2008)。电动击实仪手动击实仪3.3.2.5 土质路基顶面施工质量土质路基顶面施工质量应符合表3.3的规定: 表3.3 土质路基顶面施工质量标准序号检查项目允许偏差检查方法或频率高速公路、一级公路二级公路三、四级公路1路基压实度符合规定符合规定符合规

42、定施工记录2弯沉不大于设计值不大于设计值不大于设计值3纵断高程(mm)10,1510,2010,20每200m测4断面4中线偏位(mm)50100100每200m测4点弯道加HY、YH两点5宽度不小于设计值不小于设计值不小于设计值每200m测4处6平整度(mm)1520203m直尺:每200m测2处10尺7横坡(%)0.30.50.5每200m测4个断面8边坡坡度不陡于设计坡度不陡于设计坡度不陡于设计坡度每200m抽查4处弯沉检测四川绵阳至遂宁高速公路某段土质路基如图3.6所示。图3.6 四川绵阳至遂宁高速公路某段土质路基3.3.3 填石路堤填石路堤:用粒径大于40mm且含量超过总质量70%的

43、石料填筑的路堤。3.3.3.1 填料(1)膨胀岩石、易溶性岩石不宜直接用于路堤填筑,强风化石料、崩解性岩石和盐化岩石不得直接用于路堤填筑。(2) 路堤填料粒径应不大于500mm,并不宜超过层厚的2/3,不均匀系数宜为1520。路床底面以下400mm范围内,填料粒径应小于150mm。(3)路床填料粒径应小于100mm。3.3.3.2 基底处理(1)除满足3.3.2.1条款的规定外,承载力应满足设计要求。(2)在非岩石地基上,填筑填石路堤前,应按设计要求设过渡层。3.3.3.3 填筑(1)路堤施工前,应先修筑试验路段,确定满足表3.4中孔隙率标准的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、

44、沉降差等参数。(2)路床施工前,应先修筑试验路段,确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。(3)二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。二级以下砂石路面公路在陡峻山坡地段施工特别困难时,可采用倾填的方式将石料填筑于路堤下部,但在路床底面以下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。(4)岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。严禁将软质石料与硬质石料混合使用。(5)中硬、硬质石料填筑路堤时,应进行边坡码砌,码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚度应符合设计要求。边坡码砌与路基填筑宜基本同步进行。(6)压实机械宜选用自重不小于18t的振动压路机,分层碾压,

45、压至填筑层顶面石块稳定,振压两遍无明显标高差异。(7)在填石路堤顶面与细粒土填土层之间应按设计要求设过渡层。振动压路机3.3.3.4 填石路堤施工质量填石路堤施工质量应符合以下规定:(1)上、下路堤的压实质量标准见表3.4。表3.4 填石路堤上、下路堤压实质量标准分区路面底面以下深度(m)硬质石料孔隙率(%)中硬石料孔隙率(%)软质石料孔隙率(%)上路堤0.81.50232220下路堤l.50252422(2)填石路堤施工过程中的每一压实层,可用试验路段确定的工艺流程和工艺参数,控制压实过程;用试验路段确定的沉降差指标检测压实质量,下图是压路机在碾压填石路堤。(3)填石路堤填筑至设计标高并整修

46、完成后,其施工质量应符合表3.5的规定。项次检测项目允许偏差检查方法或频率高速公路一级公路其他公路1压实度符合试验路确定的施工工艺施工记录沉降差试验路确定的沉降差水准仪:每40m检测一个断面,每个断面检测59点2纵断高程(mm)10,2010,30水准仪:每200m测4个断面3弯沉不大于设计值4中线偏位(mm)50100经纬仪:每200m测4点弯道加HY、YH两点5宽度不小于设计值米尺:每200m测4处6平整度(mm)20303m直尺:每200m测4点10尺7横坡(%)0.30.5水准仪:每200m测4个断面8边坡坡度不陡于设计值每200m抽查4处平顺度符合设计要求(4)填石路堤成型后的外观质

47、量标准:路堤表面无明显孔洞。大粒径石料不松动,铁锹挖动困难。边坡码砌紧贴、密实,无明显孔洞、松动,砌块间承接面向内倾斜,路基边线直顺,曲线圆滑,如图3.7(b)。图3.7 填石路堤(b)3.3.4 土石路堤 土石路堤:石料含量占总质量30%70%的土石混合材料修筑的路堤称为土石路堤。3.3.4.1 填料(1)膨胀岩石、易溶性岩石等不宜直接用于路堤填筑,崩解性岩石和盐化岩石等不得直接用于路堤填筑。(2)天然土石混合填料中,中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的2/3;石料为强风化石料或软质石料时,其CBR值应符合表3.1的规定,石料最大粒径不得大于压实层厚。3.3.4.2 基底处理 应满足3

48、.3.2.1条款的规定。在陡、斜坡地段,土石路堤靠山一侧应按设计要求,做好排水和防渗处理。3.3.4.3 填筑(1)压实机械宜选用自重不小于18t的振动压路机。(2)施工前,应根据土石混合材料的类别分别进行试验路段施工,确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。(3)土石路堤不得倾填,应分层填筑压实。(4)碾压前应使大粒径石料均匀分散在填料中,石料间孔隙应填充小粒径石料、土和石渣。(5)压实后透水性差异大的土石混合材料,应分层或分段填筑,不宜纵向分幅填筑;如确需纵向分幅填筑,应将压实后渗水良好的土石混合材料填筑于路堤两侧。(6)土石混合材料来自不

49、同料场,其岩性或土石比例相差较大时,宜分层或分段填筑。(7)填料由土石混合材料变化为其它填料时,土石混合材料最后一层的压实厚度应小于300mm,该层填料最大粒径宜小于150mm,压实后,该层表面应无孔洞。(8)中硬、硬质石料的土石路堤,应进行边坡码砌,码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚度应符合设计要求。边坡码砌与路堤填筑宜基本同步进行。软质石料土石路堤的边坡按土质路堤边坡处理,软质石料土石路堤质量应符合3.3.2条的规定。3.3.4.4 中硬、硬质石料土石路堤质量中硬、硬质石料土石路堤质量应符合以下规定:(1)施工过程中的每一压实层,可用试验路段确定的工艺流程和工艺参数,控制压实过程;用试验路段

50、确定的沉降差指标,检测压实质量。(2)路基成型后质量应符合表3.5的规定。3.2.4.5 土石路堤的外观质量标准 路基表面无明显孔洞;大粒径填石无松动,铁锹挖动困难;中硬、硬质石料土石路基边坡码砌紧贴、密实,无明显孔洞、松动,砌块间承接面应向内倾斜,坡面平顺。3.3.5 高填方路堤 通常将大于18m的土质路堤和大于20m的石质路堤视为高路堤,将大于20m的路堑视为深路堑。高填方路堤深路堑3.3.5.1 填料选择 高填方路堤填料宜优先采用强度高、水稳性好的材料,或采用轻质材料。受水淹、浸的部分,应采用水稳性和透水性均好的材料。3.3.5.2 基底处理(1)基底承载力应满足设计要求。特殊地段或承载

51、力不足的地基应按设计要求进行处理。(2)覆盖层较浅的岩石地基,宜清除覆盖层。3.3.5.3 填筑(1)施工中应按设计要求预留路堤高度与宽度,并进行动态监控。(2)施工过程中宜进行沉降观测,按照设计要求控制填筑速率。(3)高填方路堤宜优先安排施工。路基碾压施工及沉降观测装置保护 图3.8是湖北沪蓉西高速公路干沟填石路堤,最大填筑高度76m、填方数量380000m3。图3.8 湖北沪蓉西高速公路干沟填石路堤3.3.6 桥、涵及结构物的回填3.3.6.1 填料选择 填料宜采用透水性材料、轻质材料、无机结合料等,非透水性材料不得直接用于回填。3.3.6.2 基坑回填 基坑回填必须在隐蔽工程验收合格后方

52、可进行,应分层填筑、分层压实,分层厚度宜为100200mm。二级及二级以上公路,采用小型夯实机具时,基坑回填的分层压(夯)实厚度不宜大于150mm,并应压(夯)实到设计要求的压实度。3.3.6.3 台背及与路堤间的回填(1)二级及二级以上公路应按设计做好过渡段,过渡段路堤压实度应不小于96%,并应按设计做好纵向和横向防排水系统。(2)二级以下公路的路堤与回填的联结部,应按设计要求预留台阶。(3)台身强度达到设计强度的75%以上时,方可进行台背回填,必须分层填筑压实,每层表面平整,路拱合适。(4)拱桥台背填土必须在承受拱圈水平推力以前完成。(5)台背回填部分的路床宜与路堤路床同步填筑。(6)桥台

53、背和锥坡的回填施工宜同步进行,一次填足并保证压实整修后能达到设计宽度要求。 图3.9是桥台背分层回填压(夯)实后进行压实度检测。图3.9 桥台背回填3.3.6.4 涵洞回填(1)涵洞完成后,当涵洞砌体砂浆或混凝土强度达到设计强度的75%时,方可进行涵洞洞身两侧的回填。(2)洞身两侧,应同时、水平、分层、对称地进行回填压实,填料粒径宜小于150mm。(3)涵洞两侧紧靠涵台部分的回填土不得用大型机械施工,宜采用人工配合小型机械的方法夯填密实(见图3.10)。图3.10 标准化涵背回填压实(4)两侧及顶面填土时,应采取措施防止压实过程对涵洞产生不利后果。3.3.7 半填半挖路基、路堤与路堑过渡段3.

54、3.7.1 基底处理(1)应从填方坡脚起向上设置向内侧倾斜的台阶,台阶宽度不小于2m,在挖方一侧,台阶应与每个行车道宽度一致、位置重合。(2)石质山坡,应清除原地面松散风化层,按设计开凿台阶。(3)孤石、石笋应清除。(4)纵向填挖结合段,应合理设置台阶。(5)有地下水或地面水汇流的路段,应采用合理措施导排水流。3.3.7.2 施工(1)路基应从最低标高处的台阶开始分层填筑,分层压实。(2)填筑时,应严格处理横向、纵向、原地面等结合界面,确保路基的整体性。(3)路基填筑过程中,应及时清理设计边坡外的松土、弃土。(4)高度小于800mm 的路堤、零填及挖方路床的加固换填宜选用水稳性较好的材料。3.

55、4 路基填筑施工工艺流程3.4.1 路基填筑施工的工艺流程路基填筑施工的工艺流程如图3.11所示。图3.11 路基填筑施工的工艺流程图3.4.2 路基填筑施工的主要工序 路基填筑施工的主要工序有填料选择,基底处理,土的挖、装、运,摊铺整平、碾压和检测。现分述如下:3.4.2.1填料选择 填筑路堤的材料(以下简称填料)以采用强度高,水稳定性好,压缩变形小,便于施工压实以及运距短的土、石为宜。在选择填料时,一方面要考虑料源和经济性,另一方面要顾及填料的性质是否合适。 为了节约投资和少占耕地良田,一般应利用附近路堑或附属工程的弃方作为填料。3.4.2.2 基底处理 路堤基底的处理是保证路堤稳定与坚固

56、极为重要的措施。在路堤填筑前进行基底处理,能使填土与原来的表土密切结合,能使初期填土作业顺利进行;能使地基保持稳定,增加承载能力;能防止因草皮、树根腐烂而引起的路堤沉陷。3.4.2.3 土的挖、装、运 根据运距和填料特点选择适宜的机械设备,当采用挖掘机(或装载机)配合运输车辆将填料装运至填筑地点时,为了保证层厚符合设计和规范要求、填料摊铺均匀,碾压后表面平整且利于排水,可用石灰线划分方格网指导装卸车卸料,如图3.12。图3.12 路堤填筑前划分方格网以便堆料3.4.2.4 摊铺整平 推土机将填料摊铺整平,如图3.13所示。可先用推土机初平,再用平地机精平,在精平后检测其松铺厚度是否与试验段确定

57、的松铺厚度吻合,在确认一致后准备开始碾压作业。图3.13 推土机将填料摊铺整平3.4.2.5 碾压 碾压是路基填筑的一个关键工序,路基是否碾压密实是决定路基工程施工质量的一个重要因素。(1)路基压实的目的及原理路基填土经过开挖、运输、摊铺等过程,已变得十分松散,压实的目的是通过碾压做功,使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,形成密实整体,从而导致强度增加,稳定性提高。大量的试验和工程实践已经证明: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。 路基土体压实按压实机械作用种类不同分为静压原理、冲击作用原理、振动作用原理。其中,静压原理是依靠机械自重对土体进行密实的方法

58、;冲击作用原理是将一定质量的物体提升一定高度,然后自由下落,产生冲击,对土体进行冲击压实;振动作用原理是振动压路机利用其自身的重力和振动作用,形成持续不断的冲击波,使土粒运动,以达到密实土体的目的。(2)影响压实效果的因素对于细粒土的路基,影响压实效果的因素有内因和外因两个方面。内因指土质和湿度,外因指压实功能(如机械性能、压实时间与速度、土层厚度)及压实时外界自然和人为的其他因素等。(3)压实机具的选择 土基压实机具的类型较多,大致上分为碾压式、夯击式和振动式三大类型。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。夯击式中除了人工使用的石夯外,机动设备中有夯锤、夯板、风动

59、夯及蛙式夯机等。振动式中有振动器、振动压路机等。此外,运土工具中的汽车、拖拉机以及土方机械等,也可用于路基压实。 不同压实机具,适用于不同土质及不同土层厚度等条件,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。 压实机具对土施加的外力,应有所控制,以防压实功能太大,压实过度,不仅失效、浪费甚至有害。一般认为,压实时的单位压力不应超过土的强度极限。不同土的强度极限,还与压实机具的质量、相互接触的面积、施荷速度及作用时间(遍数)等有关。 (4)碾压 土基压实时,按试验路段选定的机具类型、土层厚度、行程遍数及最佳效果的碾

60、压速度进行碾压。压实操作时宜先轻后重、先慢后快,在整个全宽的填土上压实,宜纵向分行进行,直线段由两边向中间,曲线段宜由曲线的内侧向外侧(当曲线半径超过200 m时,可以按直线段方式进行)。两行之间的接头一般应重叠1/41/3轮迹;对于三轮压路机则应重叠后轮的1/2。确保压实均匀,不漏压,对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具夯实。纵向分段压好以后,进行第二段压实时,其在纵向接头处的碾压范围,宜重叠12m,以确保接头处平顺过渡。压实全过程中,土的含水率应在最佳含水率的2% 以内,如含水率过大,应翻晒,如含水率过小,则应适当洒水。图3.14是压路机对土质路基进行碾压。图3.14 路基碾压 填石路堤

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