公路施工技术第2章路基施工施工机械与路基压实

2.2.2施工机械化（略）施工中注意的问题：1.土方开挖注意要点（1）路基开挖前应对沿线土质进行检测试验；（2）土质路堑(lùqiàn)的边坡稳定极为重要。（3）施工中，修改施工方案要及时报批，严格按照规定的要求施工。（4）挖方路基施工高程，应考虑压实的下沉值。共四十六页2.排水设施的开挖（1）排水沟渠(gōuqú)的位置、断面尺寸要符合设计图纸的要求；（2）平曲线外边沟沟底纵坡，应与曲线前后的沟底衔接；（3）路堑和路堤交接处的边沟应缓缓引向路堤两侧的天然沟或排水沟，不得冲刷路堤。（4）排水沟渠应从下游出口向上游开挖。共四十六页3.边坡开挖（1）砂类土边坡，施工时，挖出的边坡应留有足够(zúgòu)的余量，为20-30cm，然后打桩、定线，坡面整修。（2）砾类土边坡，坡度结合土体密度、地质水文等条件确定。（3）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。共四十六页4.弃土处理（1）提出弃土方案出报批。（2）弃土堆的边坡不陡于1:1.5，顶面向外银色不小于2%的横坡，高度(gāodù)不宜大于3m。弃土坡脚应进行防护。（3）严禁在岩溶漏斗处，暗河口处、贴近桥墩台处弃土。共四十六页2.2.3土质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(kēlì)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。共四十六页路基压实的意义：土是三相体,土粒为骨架,颗粒之间的孔隙为水分和气体(qìtǐ)所占据。压实的目的在于使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的单位质量提高,形成密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。通过大量的试验和工程实践已证明:土基压实使土的强度大大增加；土基的塑性变形明显减小；土的透水性降低，毛细上升高度减小共四十六页一、影响压实效果的主要因素：影响路基压实效果的因素是多方面的，有内因和外因两方面。内因指土质和湿度(shīdù),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。共四十六页1.含水量对压实的影响：含水量ω与密实度(以干容重γ度量)的关系(guānxì)：以同一种土在同一贯入击实标准下,得一驼峰曲线,表明干容重γ随含水量ω而变的规律性。在同等条件下,一定含水量之前,水起润滑作用,土粒间阻力减小，γ得以提高。γ值至最大值后,水分互挤转移,γ随之降低。通常在一定压实条件下干容重的最大值,称为最大干容重γ(驼峰曲线的最高点),相应的含水量称为最佳含水量ω0。共四十六页由此可见,压实时,若能控制土的最佳(zuìjiā)含水量ω0则压实效果为最高,耗费的压实功能为最经济。

含水量干容重ω0ρ0共四十六页2.土质对压实效果的影响在同一(tóngyī)压实功能作用下，含粗粒越多土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小。对不同(bùtónɡ)土的击实实验结果表明：a、土的类别不同，它的最大密实度和最佳含水量不同；b、分散性较高的土，它的Wo的绝对值较高，但δo的绝对值较小。C、亚沙土和亚粘土的压实性能较好，而粘性土的压实性能较差。共四十六页3.压实厚度对压实效果的影响：

相同压实条件下(土质、含水量与压实功能不变)实测土层不同深度的密实度(γ或压实度)可得知,密实度随深度递减,表层5cm最高。不同压实工具的有效(yǒuxiào)压实深度有所差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体的规定数值。一般情况下,夯实不宜超过20cm,12~15t光面压路机,不宜超过25cm,振动压路机或夯击机,宜以50㎝为限。实际施工时的压实厚度应通过现场试验确定合适的摊铺厚度。共四十六页4.压实功能对压实的影响：压实功能(指压实工具的质量、碾压次数、或锤落高度、作用时间等)对压实效果(xiàoguǒ)的影晌,是除含水量之外的另一个重要因素。共四十六页共四十六页5.压实机具的选择与操作：

土基压实机具的类型较多,大致分为碾压式、夯实(hānɡshí)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。共四十六页（1）用静力光轮压路机碾压(niǎnyā)路基静力光轮压路机只适用于碾压较薄的填土路基。因为滚轮与土壤的接触面积较大，单位压力小，压实能力由表面向下逐渐减少，使得上层密度大于下层密度，路基的整体密实性差。使用静力光轮压路机碾压时，宜采用“薄填、慢驶、多次”的方法，即：填土层厚度较薄(25-30cm左右)，碾压速度(sùdù)先慢后快，先轻碾后重碾。实验表明，使用静力光轮压路机碾压时，土壤的密实度随填土厚度的增加而下降，随碾轮重量和碾压次数的增加而增加；但当碾压次数超过8次后，其密实度增加很少甚至不再增加，因此应注意选择经济合理的压实次数，一般不超过8次。共四十六页共四十六页（2）用轮胎式压路机碾压(niǎnyā)路基轮胎式压路机适用于压实各种土壤，对压实较为潮湿的粘性土最有效，其碾压有效深度可达30cm以上。轮胎压路机的最大特点是，可以根据土质情况改变轮胎的内压力，将作用于土壤的最大应力控制在土壤的极限强度内；另一个特点是，充气轮胎具有变形性，使土壤压实深度保持在一定的深度范围之内；第三个特点是，轮胎与土壤接触面积大，压力分布均匀，土料承压时间(shíjiān)长，压实密度好。共四十六页共四十六页（3）用振动(zhèndòng)压路机压实路基①碾压岩石填方路基时，应根据岩石填方的厚度选用不同吨位的振动压路机，同时还应注意压路机的行驶速度。通常，压实效果与碾压遍数成正比，与行驶速度成反比；实验表明，行驶速度为3-6km/h时压实效果最佳。②碾压砂和砾石等非粘土路基时，可采用(cǎiyòng)高频率、低振幅的振动压路机。碾压速度在3-6km/h范围内变化，碾压次数约2-3遍。若铺层过厚可降低碾压速度。③碾压无塑性粉土路基时，铺层厚度可达0.7-1.0m，可采用10-15t的重型压路机。共四十六页④碾压含有一定(yīdìng)数量粘土的粉质土路基，可采用较低或中等静线压力振动压路机。⑤碾压粘土路基时，应采用大吨位振动压路机；碾压高强度粘土路基时，必须采用养足碾振动压路机；碾压粘性土路基时，应采用高振幅、低频率的压实方法，碾压速度为3-4km/h。共四十六页压实技术(jìshù)要点：（1）压实机械对土进行碾压时，一般(yībān)以慢速效果最好。一般2~4km/h。（2）碾压一段终了时，宜采取纵向退行方式继续第二遍碾压，不宜采用掉头方式，以免因机械调头时搓挤土，使压实的土被翻松。故压路机始终要以纵向进退方式进行压实作业。（3）在整个全宽的填土上压实，宜纵向分行进行.共四十六页共四十六页

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(zhònɡdié)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夯实。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。共四十六页二、压实标准(biāozhǔn)和碾压控制1.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γ0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γ0值之比的相对值,称为压实度K。压实度K是现行(xiànxíng)规范规定的路基压实标准。最大干密度γ0是通过标准击实试验所确定的。压实度K=工地上实际压实达到的密实度γ／最大密实度γ0

共四十六页土质路基压实度应符合(fúhé)下表的规定①表列压实度以《公路土工试验规程》(JTJ051）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(cǎiyòng)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%。填挖类型路床顶面以下深度(m）压实度(%）路床顶面以下深度(m）高速公路一级公路二级公路三、四级公路路堤上路床0～0.30≥95≥93≥93下路床0.30～0.80≥95≥93≥93上路堤0.80～1.50≥93≥90≥90下路堤＞1.50≥90≥90≥90零填及挖方路基0～0.30≥95≥90≥900.30～0.80≥93≥90≥90共四十六页2.路基压实工作的控制与检验(jiǎnyàn)（1）确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水率在路基填筑施工前，必须对主要取土场采取代表性土样，进行土工试验，求得各个土场土样的最大干密度和最佳含水量。共四十六页（2）检查控制填土含水率（3）正确(zhèngquè)选择和使用压实机械机械选择主要考虑：①土的性质和状态。砂性土，振动式效果最好；粘性土，碾压式和夯击式较好。②压实工作面。工作面大，采用碾压机械；工作面小，采用夯实机械。③机械的技术特性与生产率。共四十六页压实机械的使用压实作业应遵循(zūnxún)以下规则：由低向高先轻后重先慢后快共四十六页（4）分层填筑、分层碾压分层填筑。要把握每层填土厚度的大小。一般认为，对于(duìyú)细粒土用光轮压路机，厚度不得超过25cm，用振动压路机厚度不得超过60cm。每层填土都需平整，由中线向两边设置2%-4%的横坡。共四十六页分层碾压分层碾压的关键是控制碾压遍数，一般由试验性施工来确定(quèdìng)。当含水量为最佳含水率时，可用经验值。低粘质土4-6遍，粘质土10-12遍共四十六页（5）全宽填筑、全宽碾压（6）加强测试检查①填方基底。基底压实不小于85%。若填土高度小于路床厚度80cm，则基底压实不小于路床压实，不小于95%。②路堤。每一层均检验压实度，合格才能(cáinéng)填筑上一层。检测频率2000检验8个点。不足200时，至少检验2个点。路床顶面压实，还需进行弯沉值检验。检验频率为每一幅双车道每50m检验4点，左右前后轮隙各一点。共四十六页③路堑路床。④桥涵(qiáohán)处填土。分层压实分层检查，频率为每检查1点，不足50至少检查1点。每一层松铺厚度不超过20cm。桥涵处填土的压实用(shíyòng)小型手扶振动夯或手扶振动压路机，但涵顶填土50cm内，用轻型静载压路机。共四十六页碾压工序的控制：

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(shìyàn),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。共四十六页3.现场压实度的评定（1）测定(cèdìng)土的密度方法：环刀法、灌砂法、核子密度仪法。（2）压实质量的评定合格率法数理统计法（3）评定压实质量共四十六页路堤填筑质量(zhìliàng)通病及防治措施

压实质量问题——压实度不足压实遍数不合理；压路机质量偏小。填土松铺厚度过大。碾压不均匀，局部有漏压现象。含水量大于最佳含水量，特别是超过最佳含水量两个百分点，造成弹簧现象。没有对上一层表面浮土或松软层进行处治。土场土质种类多，出现异类土壤混填；尤其是透水性差的土壤包裹透水性好的土壤，形成了水囊，造成弹簧现象。填土颗粒过大共四十六页治理(zhìlǐ)措施：清除碾压层下软弱层，换填良性土壤后重新碾压。对产生(chǎnshēng)“弹簧”的部位，可将其过湿土翻晒，拌合均匀后重新碾压，或挖除换填含水量适宜的良性土壤后重新碾压。对产生“弹簧”且急于赶工的路段，可掺生石灰粉翻拌，待其含水量适宜后重新碾压。共四十六页2.2.4填石路基施工及压实一、填土路基施工1.填料要求石料强度(qiángdù)不低于15MPa，护坡的不小于20MPa，最大粒径不宜超过层厚2/3.高等级公路路床顶面以下50cm内，最大粒径不宜大于10cm。强风化或软岩需先检验CBR值。共四十六页2.基底处理。同填土路基。3.填筑方法倾填法（抛填法）和逐层填筑、分层压实。4.注意事项（1）岩性差别大，要分层或分段填筑。（2）强风化石料或软岩需检验CBR值，复合要求才能使用，并按土质路基要求施工。（3）填石路堤(lùdī)路床顶部以下30-50cm范围用复合路床要求的土填筑，并分层压实。共四十六页二、填石、土石和高填方路基的压实1.填石路堤（1）标准(biāozhǔn)。（2）压实方法与检查共四十六页2.土石路基粒径大于20cm颗粒含量多于70%，压实作业近于填石路堤；含量低于50%时，压实作业近于填土路堤。压实度用灌砂法或水袋(shuǐdài)法（灌水法）检测。若实验有困难，可通过12t以上振动压路机压实试验，当压实层顶面稳定不再下沉，即可判定为密室。共四十六页3.高填方路堤基底压实度不低于90%。基底在陡峻山坡上或谷底时，应挖台阶处理，并严格分层填筑压实。场地狭窄，压实采用小型手扶式振动压路机或振动夯进行；场地宽广时，采用自行式12t以上(yǐshàng)振动压路机碾压。共四十六页2.2.5路基的整修与检查验收一、路基整修1.土质路基整修深路堑边坡自下而上削坡整修。填土压实，平地机刮