高速公路土石混填路基的施工工艺及施工质量控制要点

高速公路土石混填路基的施工工艺及施工质量控制要点宁夏路桥工程股份有限公司

路基是公路的基础，路基的质量好坏直接关系到整个公路的使用品质，因此，提高路基强度和稳定性是保证公路交通运行的关键。要达到这一目的，必须对路基进行充分压实，充分发挥路基材料的强度作用，减少路基在行车荷载下产生的形变，增加路基填筑材料的不透水性和强度稳定性，使路基在使用过程中不会由于进一步的压实而产生有害的变形。

土石混合料具有优良的承载力、刚度和水稳性，适用于路基填筑。特别是地表水系较发达的平原路基填筑。一、土石混填料的优点：二、路基填筑前的准备

1、填料的要求（公路路基施工技术规范要求）

1）膨胀岩石、易溶性岩石等不宜直接用于路基填筑，崩解性岩石和盐化岩石不得直接用于路基填筑。

2)天然土石混合填料中，中硬、硬质石料粒径不得大于压实层厚的2/3；石料为风化石料或软质石料时，其CBR值应符合表的规定，石料最大粒径不得大于压实层厚。2、地基表层处理要求：

三、施工工艺检测办法的确定

作为路基填料，本着因地制宜的原则。在石银高速公路项目设计中，提供的料场为土石混合非均质性路基填料，由于区内以前没有土石混填路基施工的先例作为参考，且《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006中对土石路基的施工及质量控制要求没有明确的规定和详细的要求。在路基《公路路基施工技术规范条第3款中规定：

根据以上规定，结合总监办下发的路基作业指导书，确定土石混填路基施工工艺，并以试验路段确定工艺流程及工艺参数控制压实过程。

针对土石混合非均质材料填方压实的现状，分析了土石混合料的成因、强度形成机理及存在的问题。在此基础上，研究土石混合料压实特性以及最大干密度的外推方法，确定以试验段得出的碾压遍数及沉降差和空隙率控制作为土石混合料填筑工地压实结果控制的方法。

1、松铺系数及松铺厚度确定

试验段根据填料的级配、粒径，依据公路路基施工技术规范及相关规范的要求选定松铺厚度为40cm和50cm两种方案，经过试验段验证，确定松铺系数为1.10。由于填料中大粒经石料占的比例较大，采用松铺厚度50cm的方案，根据招标文件专用条款规定施工中松铺厚度为试验段松铺厚度的90%，最终确定施工松铺厚度取45㎝。

2、碾压组合

在试验段实施过程中，通过试验数据表明YZ20B振动压路机强振5遍后，沉降差和孔隙率变化趋于稳定，以此作为指导后续工程压实遍数的依据。

所以施工压实遍数及速度确定如下：

YZ20B振动压路机关闭振动一档稳压1遍→YZ20B振动压路机一档强振5遍→3Y18T三轮光轮压路机一档稳压1遍。

一档行驶速度为35～40米/分钟。

3、检验标准的确定

根据填料的确定检测方法为灌水法检测。

经试验确定，当路基碾压至6遍时，沉降差和孔隙率趋于稳定。

沉降差控制标准制定为：沉降量不大于3㎜，标准差不大于2㎜.

上路床以下孔隙率控制标准为：≤13%。

最佳含水率为4.0%左右。

外观及平整度检测标准：平整度不大于20㎜，路基表面平整密实，表面无松散、填料无离析现象，大粒径填石无松动，无明显轮迹和孔洞，表面及边部无超粒径石料，边线顺直。

其余检查项目同填石路基检测标准。四、土石混填路基施工工艺

1、准备工作:包括填筑材料检测，原地面处理，测量仪器和观察埋设用钢球的准备、路基三线放样，两边线挂线等工作。

2、依据运输车辆的运输方量、按照试验所得的松铺厚度（我合同段松铺厚度按照45cm控制，压实厚度为40cm）计算出每车填料的铺筑面积，打上方格网线。

3、按照布设的方格网进行卸料，粗平，进行洒水焖料（洒水时需要控制含水量，根据原材料含水率和最佳含水率估算需要洒水量。最佳含水率由试验路段得出为4%左右，如含水量过大，则将填料晾干至最佳含水量±2%以内。如含水量过小，则需要对填料补充洒水，达到压实所需的最佳含水量。原材料的含水率根据现场抽样所得。一般焖料时间达到6小时以上为最佳）。

4、待填料焖透、含水率达到最佳时进行平地机精平，精平同时人工挑拣出超粒径的石料（粒径大于30cm）。人工用细粒料填补表面的空洞，保证表面平整并无离析现象。

5、埋设钢球。钢球采用直径8cm的为宜，便于测量。钢球埋设时根据路段的长度和宽度确定，最佳40m为一个断面，每个断面埋设6-10个。6、采用20B以上的佩振动压许路机稳紫压一边猜，测量急钢球的仙高程、卖记录。筑碾压时追有出现君离析地裕方，及袜时用细宫料填补说。（压姥路机正念常碾压介速度35-舰40m阳/mi腔n,沿原轮酒迹往返赖一次记卸一遍，岩每次轮边迹重合1/2以上辅）7、压路为机开至谊强振，筑碾压3遍，根通据现场貌实际情岩况进行极补水，黎测量高努程、记绘录。补镜水至路端基表面芝湿润且权不沾轮先。8、继增续强钥振碾结压完揪成第5遍碾压狼，自检宴合格后嘉，报监桥理工程客师验收垄。造外泰观验收桌：平整财度不大厕于20m慎m，路基面表面平划整密实便，表面础无松散悼、离析巨现象，洽边坡顺姐直。搜沉台降差：霞测设第5次碾购压完犹成后独的高秆程，绿进行茧第6次碾压箩，观测善两次高欣程差，深平均差熔≤3m烦m，标准竟差≤2m赵m，即箩为合盾格。随机抽浴点检测宗孔隙率本：采用总灌水法溜检测孔闯隙率，挡根据试荷验段得样的结论浑，大于5mm的颗粒裹含量在75上-8旅0%，孔舍隙率阀≤13老%为合格柱。9、验巡寿收合都格后暑用18B以上真的三气轮压伤路机栋碾压谣一边逃，消嘉除轮窝迹，外继续后进行污下一染道工卫序。俯沉降轰差不躬合格智时继兼续碾烛压、瞎测量泉，根嗓据现悉场需剪要及录时、轮适量急补水踏。五、施魄工控制康要点1、填料头的粒径幼为硬质轻石料时真最大粒狭径不得材大于填显筑层厚绝的2/醒3；填料贴为风化籍石或软奖质石时因，应检疼测CBR值是否早符合相音关要求孔，粒径口不得大撞于层厚堡。2、计暮算卸枯料面露积，右控制档层厚冬，如绘现场眠运输菜车辆疲按18裹m3倘/车计鸣算，妨则方也格网雷可按5m宽、8m长布设喉，得到级的松铺吹厚度为45炭cm。卸料甚前对原荡路基表草面洒水盲，确保锡上下两躬层路基守粘结良恭好。3、埋设杀钢球，呢通过观敢测钢球料的沉降巡寿量（振抹动碾压另第5遍和第6遍的艰高程漏差）喝，确叮定压拣实是揉否合绳格。敞平均轧差≤3m嗽m，标痒准差爷≤2m潜m。测惠量沉阔降差停时，伯将钢梦球表乎面的韵土粒套清理桑干净啄，确堵保测礼量精螺度。隶测点闯布设叫要合叨理。4、测量关仪器和的碾压机珠械的选松择：测皮量仪器助采用高抄精度的造电子水辈准仪或着苏光DSZ身2水准仪更配合测下微仪和普铟钢尺炸使用；友碾压机丘械必须朝为20扶B以上的芝振动压葡路机和18B以上行的三五轮压概路机旷。5、孔隙烫率采用宿灌水法液检测，伶影响因搞素较多包，规范狱中提到歌只作为柄土石混索填路基倍试验段铸压实度昌标准，炉大面积术施工中恳不可用农。其它着检测依渔据填石践路堤施显工质量捧标准进再行检测辅。六、领灌水傅法检道测孔户隙率汪的试展验方失法灌水拜法与醉灌砂善法的紧检测烤原理姑基本背相同维，都稻是用酿来检山测土茄密实振程度苦的一臂种试托验方约法，热不同忽点在寒于灌户水法尤适用拆于现奥场测鸦定粗湿粒土泄的密驴度测救定。1、用灌宪水法检层测土石汤混填路辅基的孔欠隙率，泊在施工途中应根赚2、灌水浸法试验进所需的店试验设档备主要捡有：直画径为600仪mm基板渣一个惨、100雪kg台秤贫、10k绣g电子惕秤、随酒精厅、钢宴钎、字毛刷春、大尼约200辅kg的水匀、5mm圆孔英筛、60m请m圆孔猪筛、口塑料昂薄膜驼、塑巷料桶清和温执度计栏等。3、试裤验方病法膨灌亏水法柿试验倒前必驱须先孙布设肚好测强点，出测点班随机螺选取伏后用狐毛刷双清扫语干净败，然赏后将哭基板率放在幅测点蚊位置栗，铺胆塑料美薄膜眼标定客基板庸的容朴积。标定也结束抄后开缓始挖挑测坑饼，试临坑直宵径为胆基板牲中心菊圆的牢直径秧。根撞据坑宅口轮券廓线财进行逃下挖甩，试敏坑按幻玉要求银下挖匀至层岁底，姜对坑虏壁要寄加以耽修整湿，将网落于其坑内舌和坑臂壁周喂围松童散的渴颗粒碎用毛唱刷清凡扫干妙净，倡称试绸坑试醋样的馅总质绒量mp，称艘重后哭分别澡过60m速m与5m聋m的筛子牲，将大擦于60糊mm石料与炒小于5m比m的细料缎分开装版入编织玩袋中称霉重，分野别计算趋大于60拐mm颗粒杀含量做、大驰于5m支m小于60m暗m的颗模粒含盲量和艰小于5m屈m的颗粒粮含量。饼取60毫mm以下代躬表性的盈试样测读定细料探含水率wf，称仪取60m仪m以上石寇料检测惜含水率wc。灌水之葵前为了慢使坑壁莫和塑料伸薄膜易纠于紧贴牧且不使锐塑料薄星膜被坑尤壁石料刺破旨，坑侍内铺睬设3层18哗0c屋m*走18俊0c鲜m一次普性高舞级桌车布。徒铺好努后向扩坑内求注水戚，记肾录好括注水施的质袋量，相同时吓测定诱注入糕水的记温度颜便于这修正笼。试花坑注招水时栗要轻棕轻的厨拉住佣薄膜凳，一玻边拉槽松，尖一边啊注水虾，使薄岭膜与夸坑壁斤空气销得以捎排除资，保深证试箭坑容南积测清量的燃准确著性。阿同时掘注意辫注水探的速蓬度，俩缓缓其注入姜直至遥水面级与直职尺接哈触不初外溢抛为准机，称旦剩余傅水的型质量讨。4、数睡据整迎理：1）.计算基神板部分棕的容积支：VO=(m1-m2)/凳ρw试中符：VO─基板渣部分煌容积挤（cm3）,计算至0.0矿1串m1─储水湾桶注颜入前库水的包质量男（g）m2─储水桶赌注水后摊水的质爽量（g）ρw─水的密色度(g/俘cm3)2).按下式轿计算试却坑的容托积Vv=m/妈ρw-V0式中黑：Vv─试坑反容积刚（cm3）,计算精晶确至0.搏01栽m限─试坑抗内注驾水的狭总质国量（g）V0─基板傍部分重容积倒（cm3）ρw─水的音密度亮（g/贸c耕m3）3)厚.计算稿湿密剖度ρ眯=族m/亮VVρ─湿密度鸽（g/悦cm3）m─湿土质睛量（g）4）计算免含水率锣含水率驴是指水令的质量搂与土颗惯粒质量染的比值平，以百黄分率表荡示。试验现润场采用纠酒精燃臭烧法分接别对粒管径60驴mm以上粗蝴粒料和60圣mm以下涌细粒崭料进累行含浙水率店测定丢。再锋计算挤整体权含水健率：W=舍WfPf+钢Wc含(1烈-休Pf)式中陪：W─整体视含水蓄率（%），先计算呀至0.幅01惊Wf─细粒屡土部贯分的船含水债率（%）Wc翅─石料部贺分的含情水率（%）Pf─细粒痕料的峡干质纹量与斑全部慨材料纯的干由质量虫之比鉴（蔬细粒些料与伪石块远的划纲分以指粒径60假mm为界谈限）5)宵.计算忧试样亮的干爸密度ρd=ρs/（1+见w）ρd─试样帜干密固度（g/梦cm3）w括─整体作含水辞率（%）干土你质量划：mS=m登/（1+w岔/10日0）6).土粒悔比重呀试验攀采用《公路哲土工黑试验谦规程》JT燃GE杆40─歌200骆7中的贪（T01抛12-铲199把3）比酬重瓶常法和传（T01蚁13-诱199建3）浮称马法或（T01怖14-砖199贼3）虹些吸筒揪法测若定。望土词粒的幸平均扶比重阀按下碗式计宽算Gs=淹1/佛(P1/Gs1+P2/G辩s2)式中：Gs─土粒的土平均比毙重，计嫌算至0.羡01移P1─小于5mm的干情质量造与全孩部材络料的争干质杨量之乓比（%）P2─大于5mm的干质滴量与全贴部材料疤的干质伸量之比今（%）Gs1─小于5m翠m颗粒比捎重Gs2─大于5mm颗粒荒比重7)悠.计算孔爪隙率n=相1-类d/设Gs*1列00结%式中:悲k领─孔隙肉率d脸─填料僵干密系度，g/c铜m3Gs─填料斥湿密桑度(平均比帖重)，g/饰cm3用用推灌水扯法检铲测路跟基孔扣隙率掩在在怜施工尼中起捆到了梅一数菜据指泡导施训工的阁作用别，使幕工程毯质量计得到罢了控扒制。筛但检培测方亡法最靠大的摄难处蓝在于挨费工蕉费时付，同怀时室壳内最恨大干曲密度奶的确便定也搞较困茂难，董大面披积使监用很筛不方湿便。七、冠现场CBR试验主在土稿石混关填路规基中竿的应家用CBR又称加雀州承载趣比,由美烫国加麦尼福纳尼亚纱州公川路局融首先赢提出蜘来，愉用于至评定宅路基仔和路辫面材尽的强忽度指浮标。CB细R值的含戚义是表万示试验万材料相辱对标准兄碎石的秋强度，低为无量凭纲值。1、现败场CB匆R试验基倾本原理1）仪器菜与材料沫荷拖载装置丽；设有台加劲横石梁的载据货汽车昌，后轴烂重不小糕于60牧KN。嫂现场砌测试吹装置才：千育斤顶撑、测域力计蚊、球福座、康灌入欲杆、均荷载禾板和小百分燃表等绝。2）试验贝原理歇用载荣货汽车纹作为反刑力架，昆通过千留斤顶继吴续加载杠，使灌吨入杆均肢匀压入那路基。俯为模拟折路面结抖构对土习基的应屠力，在义灌入杆寄位置安允放荷载肢板，路掀基的强笼度越高遵，灌入约量为25慢mm或50m泡m的荷酒载越贯大，绿即CB厨R值越犯大。2、现场CB格R值测杯试结办果1）试验堆段概况锹试修验选择款了3个段落田，虚铺演厚度分仪别设40c孙m、50c凭m和60c泄m。在鱼试验类段铺件筑中以，采闷用现除场CB陷R试验施、干孔密度轨测量耕。沉番降差集观测电和弯素沉测继量等闯方法泽，检段测土架石方番的亚穿视情烫况，先研究反土石顶混填俘路基愤强度疾增长扔的规隙律，岩确定鼠合理朴的施降工工桑艺和餐合适钓的质历量检症测方比法。2）测点膏的布设俩土波石混填特料粒径年大，碾畜压过程剖中有粒舱料错动纯现象，啄易造成滚检测的栏结果可突靠性降润低，所仇以在3个试荡验段炎分别足布设2、2、4个主控者制点，灭每个主龙控制点研布设3个控海制点坑，以盈保证乏测量刚数据婶的可默靠性们。3、现抗场CBR值的测项试结果府试验堵时，分越别测试忍静压1遍，恳振动2遍、4遍、6遍的现耍场CBR值。现场CB值R值与很碾压昆遍数奶的关家系妈根据宇现场碗记录葵的CB闻R值和咱碾压鲁遍数渡得下镜图1：随躁碾压泼遍数袍的增布加，CBR值逐渐古增加；损碾压初普期CBR值增号加较告快，堡后期CBR值增雨加缓购慢。誓这与族干密截度和惹压实异遍数拌测试距的结依果（变图2）、阀沉降都率与膊碾压跃遍数止测试夕的结么果（绒图3）是浮吻合红的。通过不仆同的虚层铺厚度CBR值的剑测定析，经冻过统某计可猎以发存现，聋无论慈哪种予虚铺浆厚度删，振怜动稳苗定后受其现稍场的CBR值都周大于25，满惊足规续范关扮于路议基填圾料最蝇小强甘度CB踩R≥早8%的规纷定，烟所以CB溉R值为25%可作堡为该诊路段环压实窝度的激最低动标准枝。CB秀R平均京值与澡碾压茂遍数砖关系(图1)CBR值%碾压茂遍数/遍干密医度随脉碾压充遍数祸变化干密度g/残cm3碾压遍肤数/遍沉降盲差和旨碾压肺遍数驱关系沉降虫差%碾压渡遍数/遍2）现场CB雷R试验p-s曲线分红析怎图6-图8为现场CBR值检确测室舌，不炸同碾搜压遍醉数下钩荷载贸和沉鬼降的鉴关系驱曲线熟。随着那碾压孕遍数繁的增畅加，隐曲线乐变缓醒，路赞基在董相同者荷载挨下沉侵降逐筝渐变痰小，析这说葡明碾挪压遍杰数增脊大，索路基痰的弹堡性模惜量在垃逐渐笋增加缓。这蜘与沉钱降观火测和垒干密剖度的穿测试齐情况识基本承吻合爆。3）现场CBR值域海干密臣度、分压实携度之罗间的钉刚性委。酷由图贩可见聚，CB衣R值和干抢密度压棒实度之渡间呈良首好的线枣性关系悟，即可阁用现场CBR值表铁示干威密度ρ和压实售度K，

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