26砂砾路堤填筑施工工艺

砂砾路堤填筑施工工艺 天然级配砂砾是一种天然土石混合料，属于粗粒土类（粒径大于0.075mm的颗粒含量一般在40%～70%），在山岭重丘区随处可见，在平原微丘地区的古湖泊、古河道沉积层中含有大量的砂砾土。天然级配砂砾用作路堤材料，可以就地取材、缩短运距，减少工程投资。1工艺特点（1）天然级配砂砾原材料丰富，水稳性好，力学性能优良，承载力大，沉降量小，可压缩性低，是路基填筑的良好材料。（2）施工工艺简单，容易压实。（3）进度快，成本低，质量能得到充分保证。2适用范围（1）适用公路、普通铁路路基填筑。（2）桥涵台背及锥体填筑。（3）浆砌片石防护工程的垫层和反滤层。3工艺原理及设计要求3.1天然级配砂砾的工程特性3.1.1抗剪强度高当粗粒含量介于40%～70%，抗剪强度就会随粗粒含量增加而显著增大；由于压实干密度较大，因此颗粒间的嵌挤锁结力也较大，使颗粒间的空隙少，并使颗粒接触紧密，摩擦力增大，从而提高抗剪强度；由于含水量一般小于6%，使细料与粗颗粒表面不能形成水膜，使两者间的粘聚力增大，造成粗颗粒间的摩擦力增大，从而提高抗剪强度。3.1.2压缩特性由于空隙比、单位沉降量小，因此压缩模量大。3.1.3渗透性渗透系数大于8.14×10-3cm/s。3.1.4压实特性属于低压缩性填料。3.2天然级配砂砾的击实试验由于土、石含量的变化就需要作不同含石量的击实试验，并绘出最大干密度与最佳含水量的关系曲线。粗颗粒含量对于干密度影响最大，随粗颗粒含量增加而增加，但当粗颗粒含量达到某一值后，干密度又会随粗颗粒增加而减少。粗粒含量在65%左右，干密度可达到最大值。当粗粒含量超过70%时，则干密度随之降低。 4施工工艺流程砂砾路堤填筑施工工艺流程见图1。5操作要点5.1施工前准备工作5.1.1熟悉设计图纸和现场复查施工前将设计图纸和资料仔细阅读，熟悉图纸，了解设计意图，根据设计图纸进行现场核对和复查。现场复查核对工作应注意以下几个方面：（1）路基工程范围内的地质、水文情况，以便在作施工计划时有针对性的处治。（2）核对路堤高填情况，按照填高小于1m、填高1～8m、填高大于8m的地段桩号、工程量等情况进行分段，便于采取不同的施工方法来保证填筑路堤的强度和稳定。（3）取土场的植被、水源、生态环境等情况，取土时防止水土流失，保护环境。（4）取土场的数量是否满足填方数量，如不足时，还要勘察寻找。（5）根据取土场到填土间的交通条件和便道情况，确定最经济的运输方案。（6）核对现场横断面地面线与设计图纸是否相符，必要时补测或加密断面。5.1.2填料分析试验为掌握填料的物理、力学指标，按交通部现行颁发的《公路土工试验规程》进行以下试验：（1）粒径分布的测定。（2）氯化物、硫酸盐、碳酸盐及有机质含量的测定。（3）含水量的测定。（4）击实试验。（5）CBR强度试验。5.1.3选择试验路段5.1.3.1目的通过试验路段，选出路基施工方案的最佳方案指导全线施工。5.1.3.2要求进行试验时，应做好详情记录，试验数据加以整理后写出试验报告并报监理审批。5.1.3.3原则 试验路段应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段，可在路基外或路基内进行。如在路基内进行，先对天然地面处理后，将填料摊铺在基底上，从估计最小厚度开始，整层都采用这一厚度，每碾压四、六、八遍各测一次压实度，直到各点都合格为止，以后每层厚增加5cm，直到充分碾压后仍不能达到密实度要求为止，最后一次能达到密实度要求的厚度为最大厚度。试验路段一般不短于100m，试验所用的填料、机具应与路堤正式施工时所用的填料、机具相同。如有几种型号的压实机械，可组合碾压，以试验出最佳经济效果，供施工采用。5.2施工工艺5.2.1施工放样与一般填方路基施工放样相同。5.2.2填前基底处理清除地表的杂物和表层腐殖土后，碾压原地面，其密实度应达90%，若达不到，需进行翻晒、改良或换填等方法处理到位。5.2.3挖料与装运（1）一般情况下，未被扰动的原状土的天然含水量接近最佳含水量，施工中，采用开挖、装运、摊铺、碾压一条线施工方法，可以节约工时，提高效率。（2）无论采用何种机械装运，都应把粒径超过层厚2/3的粗料集中起来，不能混杂在细料中运至填料地点。5.2.4摊铺（1）采用推土机粗平，平地机与人力精平。（2）摊铺厚度，应视压实机具功能、碾压遍数等经过试验确定，但最大松铺厚度，每层不宜超过40cm。（3）填料摊铺，每层除应铺满全部宽度外，每侧比设计宽加宽30～50cm。5.2.5含水量控制含水量应在最佳含水量±2%以内进行压实。来自不同料场的砂砾，应分别测定最佳含水量，分段填筑，不能混填。5.2.6填筑方法5.2.6.1平坦地形的路堤填筑首先对自然地面进行清理，符合要求后，按前述摊铺方法进行。在每层碾压开始前，都需要检查松铺厚度、平整度、含水量，符合要求后，才能进行碾压。5.2.6.2 山坡路堤的填筑（1）山坡路堤应由最低处分层填起，逐层压实。（2）自然地面的横坡小于1∶5时，且基底强度符合要求，则可将填料直接在自然地面分层铺筑。当横坡大于1∶5时，原地面应挖成台阶，台阶宽度不小于1m ，以保证填土土体的稳定，台阶的高度可根据压实设备压实一层的厚度而定，有台阶的填层，若用小型夯实机械压实，厚度在15cm左右，台阶高度则为30cm或45cm左右，逐层台阶填完后，就可按一般的填土进行。（3）自然地面的纵坡方向大于12%的地段，则采用纵向分层法施工，即沿纵坡方向分层填筑。（4）当填方地段为两个以上施工区施工时，在两段接头处都应按1∶1坡度分层留台阶，由最后的施工区衔接。5.2.6.3水稻田地段的路堤填筑宜在秋后季节施工，一般先在用地范围内两侧筑埂排水，使地表疏干，然后把表层腐殖土挖除，如含水量接近最佳含水量时，即可碾压密实，在其上填筑路堤。当地面不能疏干，湿土较厚时，则应换填合格土压实或者在湿土中掺石灰或粉煤灰吸收水分，使含水量接近最佳含水量时碾压密实，然后填筑。5.3推荐的主要施工技术参数（1）分区松铺控制厚度。93区40cm，94区35cm；96区30cm。（2）碾压遍数控制。93区5遍，94区6遍；96区7～8遍（都含第一遍静压，第二遍弱振，第三遍开始强振，压路机吨位18吨以上，行走速度控制在2～4m/h以内）。（3）自然段落施工长度控制在300m以内。（4）压实度检测与控制。前期采用灌砂法和沉降观测双重标准控制；中后期通过前期对比试验结果，采用沉降量控制压实度：93区沉降量控制在5mm以内，94区沉降量控制在3mm以内，96区沉降量控制在2mm以内。6主要机具设备PC300或类似的内挖掘机，15吨以上自卸汽车，ZL50装载机，6000L晒水车，PY120平地机，YZ18压路机，T140类推土机。数量根据现场具体情况确定。7劳动力组织每班配置人员：技术员1名，施工员1名，测工2名，试验工1名，普工3～6名，机械操作手按设备配置情况确定。8质量要求及质量控制要点8.1、砂砾填筑施工质量标准（高速公路、一级公路)砂砾填筑施工质量标准见表1表1 砂砾填筑检查项目表项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1压实度（MPa）沉降差≤试验段确定的沉降差水准仪：每40m检测1个断面，每个断面检测5～9点2纵断面高程（mm）+10，-20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）50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）203m直尺：每200m测4点7横坡（%）±0.3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8.2、质量控制要点（1）最大粒径不得大于压实层厚的2/3。（2）压路机自重不小于18吨的振动压路机。（3）施工前必须进行试验路段施工，确定能达到最大的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。（4）不得倾填，应分层填筑压实。（5）碾压前应使大粒径料均匀分布在填料中，空隙应填充细料或石渣。8.3质量通病的处理（1）基底处理不到位，造成沉陷等缺陷，返工处理好基底后再填筑砂砾。（2）含水量未控制好，造成碾压不密实、反弹：翻晒或晒水处理。（3）砂砾中大粒径超层厚2/3，砂砾中含有湿土或淤泥未清除，造成碾压不密实或反弹、翻浆，及时清除超层厚2/3的大粒痉填料、湿土、淤泥，换填细料或石渣。（4）空隙未嵌细料或石渣，造成砂砾表面有孔洞和移动现象，碾压前与碾压中用细料及时嵌补。9施工安全注意事项：（1）进行岗前培训，掌握机械的安全操作要领。（2）设立错车道、减速、拐弯等警示标志、标牌。（3）施工便道经常维修；平交道口、上坡道、下坡道、便桥等危险地段增设围栏。（4）设立安全员，加强安全巡逻，查找安全隐患，杜绝安全事故的发生。（5）所有施工人员佩带安全帽、手套。10工程实例10.1工程概况： （1）许平南高速公路路堤填筑原设计为：8%石灰土两边包边（厚度1m）和封顶（厚度60cm）、中部填筑弱膨胀土填筑方案，整个填方数量为78.4万立方，由于施工工艺复杂，成本高，工期、质量不能保证，不得不优化施工方案。（2）合同段跨越砚河、蔡庄河、贾河等三条季节性河流，沉积了大量丰富的天然级配砂砾，经勘察，储量达150万立方米以上，除满足路面底基层水泥稳定砂砾14.5万立方米外，能全部满足本合同段路基填筑需求。考虑到天然级配砂砾为优良路基填料，经业主、监理、设计院同意，路基填料全部变更为天然级配的砂砾。 （3）施工技术参数。同上述推荐的施工技术参数一致。（4）施工效果。用灌砂法和沉降观测法对比控制压实度检测取得成果后，采用沉降法控制压实度检测，不仅加快了施工进度，而且质量、成本得到了有限控制和保证，在填筑砂砾得到认可后，业主决定全线推广使用砂砾填筑路基，使许平南高速公路整体进度、成本、质量和社会效益得到了控制。本合同段若按原设计施工，将亏损230万元，现盈利325.36万元（全标段共填筑砂砾78.4万m3，每立方赢利4.15元），是本合同段得以赢利最关键和最根本的因素。10.2施工照片施工照片见图2、图3、图4. 图2                                           图3 图4