36-黄土路堤填筑施工工艺(080709)

黄土路堤填筑施工工艺黄土，是在干燥气候条件下形成的一种具有灰黄色或棕黄色的特性土，粉粒含量高，颗粒粒径0.05mm～0.005mm占总重量的50%以上，质地均一，结构疏松，孔隙率很高，在35%～60%之间，有肉眼可见的大孔隙，土中含有碳酸钙等易溶盐类，遇水溶解形成冲蚀，无沉积层理，有垂直节理。在中更新世及以前形成的黄土称老黄土，其大孔结构已经退化，一般无湿陷性，强度高，稳定性好。在中更新世以后形成的黄土称新黄土，有湿陷性，在一定压力下受水浸湿后，土体结构迅速破坏，而发生显著下沉，一般强度低，稳定性差。因为黄土不利于路基施工的工程特性都是因水的侵入而引起，所以黄土地区路基施工，应做好排除路基附近的地下水和地面水，并对排水结构做好必要的防护与加固。１工艺特点（1）黄土路堤填筑采用本工艺相对于采用强夯、换填和挤密桩法处理，大大节约成本。（2）采用本工艺施工可以有效地消除黄土的湿陷性。（3）设备主要是常用土石方施工机械，容易租赁，施工简便。2适用范围本工艺不但适用于一般黄土路段的施工，对于工程数量较大的湿陷性黄土填筑路段同样适用。3黄土工程特性（1）胀缩性。黄土遇水体积膨胀，使其上面的路面隆起，干燥后体积收缩，并使其上面的路面下沉。如此反复路面形成裂缝及剥落，降低公路使用寿命。（2）崩解性。新黄土孔隙较大，岩性疏松，浸入水中后，吸水湿化，很快全部崩解；而老黄土孔隙较小，岩性紧密，则需经一段时间才崩解，红色黄土孔隙很小，岩性紧密，浸水后基本不崩解。（3）多孔裂隙性。黄土具有很高的空隙度。黄土中的空隙呈垂直或倾斜的管状，以垂直为主，上下贯通。（4）强度衰减性。黄土的强度随含水量的增大而减小。在天然含水率处于较坚硬的状态时，具有一定的强度。但浸湿后不易干燥，强度急剧下降，过湿则形成弹簧土。（5）湿陷性。黄土在外加荷载有土体自重的作用下，受水侵湿后，因土体结构破坏，而发生大量剧烈的附加下沉，即形成湿陷。（6）渗水性。因黄土具有胀缩性，多次反复形成裂缝，降水后，水从裂缝中下渗，渗入深度增加；又因黄土具有大孔隙垂直节理等特性，其垂直方向的渗透性较水平方向为大；但粘粒含量较多的黄土成为透水不良或不透水的土层。6 4工艺原理及施工工艺4.1工艺原理黄土过干时具有很高的强度，通过填前焖料和控制摊铺时含水量，合理的碾压，迅速的封闭等施工工艺，解决黄土透水性差，干燥时坚硬，浸湿后不易干燥，强度急剧下降，过湿时易形成弹簧土，还会产生收缩开裂的现象，从而保证黄土路堤的填筑质量。4.2施工工艺施工之前先进行黄土路堤试验段的填筑，以取得最佳填料含水量、松铺厚度、碾压方式和遍数等填筑控制参数。施工准备：编制施工方案，准备好相应的技术资料，对即将施工的地段进行测量放样等工作，根据设计对基底进行处理。凉晒或焖料：按照试验的数据对翻松的黄土进行凉晒或洒水焖料，以控制填料处于最佳含水量状态。上料：挖掘机在挖方段或取土场挖装料，自卸车运料，此过程注意防止日晒水分蒸发或雨水冲淋。摊铺整平：根据确定的松铺厚度，推土机摊土，平地机整平，此过程要迅速，以防止填料水分蒸发，填料含水量控制在最佳含水量的-2%～+2%之间。碾压：用18t以上震动压路机一台进行碾压，碾压工艺为：碾压顺线路纵向来回进行，两轮间横向搭接宽不小于30cm，保证不漏碾，直线段从一侧向另一侧、曲线段从内侧向外侧依次进行，碾压按照先静压一遍、弱振一遍、最后强振几遍，为保证路基边坡压实度，填土时路基边坡两侧各加宽30～40cm，边坡处强振碾压时以45°角进行，使碾压到位。碾压速度：静压和弱振稍快，不大于5公里/小时；强振时稍慢，2～3km/h。压实度等检查：包括路基宽度、路面横坡、平整度、标高、中线偏位，核心内容是压实度，按规范要求的方法和频率进行检测。5工艺流程黄土路堤填筑工艺流程见图1。6黄土路基填筑施工要点黄土的多种不利于路基及路基施工的工程特性，均由水引起，用黄土填筑路基，需要掌握其路基施工的技术要点，用好防排水工程，满足路基施工要求。（1）路基填料。老黄土透水性差，干湿难以调节，大块土粒较多，填筑路基时应破碎到小于10cm的块料，并且老黄土不能用作填筑路床的材料；而新黄土则是良好的路基填料，可用于路堤及路床的施工。但新老黄土不得混用，如果在老黄土上填筑新黄土时，老黄土应有不小于2%的路拱，以利排水，且不得层层交替填筑新老黄土。同一层次上的黄土其填筑厚度要均匀。（2）路基断面。路基断面施工的标准是能迅速排除路基范围内的水，减少或消除黄土的各种病害，以减轻或避免因路基的变形而引起路基破坏或变形，为此可用以下考虑：1）路基横坡应尽可能大（不小于3.0%），以便迅速排除地表水。6 本层合格已完成填筑工程不合格本层合格尚未完成填筑工程平整度度检测路基整修、边坡修整结束压实度检测特殊路基处理含水量检测洒水焖料摊铺基底处理施工准备压实度检测水平分层填筑分层碾压进入下层填筑整平基底处理图1黄土路堤填筑工艺流程图2）路肩与路面的接缝处作防渗处理，以防水分下渗。3）做好填筑界面的结合处理，黄土路堤易在填挖交界面产生裂缝，应采取挖土质台阶、强夯或用土工钉来加强结合、防止在结合处被拉开。（3）高路堤。黄土填筑路基后，受降水、温度等环境气候因素及行车荷载的影响，土体崩解、湿陷、产生下沉。黄土高路堤竣工后，其后期因自重压密固结产生很大的压缩下沉，应按设计要求预留沉降量。黄土高路堤基底应做加夯处理，以提高地基承载力。黄土高路堤应尽量安排早施工，早完工，以便工后沉降及时完成。（4）路基排水。路基排水的目的是使路基经常处于干燥、坚固和稳定状态，把含水量、气温变化对路基引起的破坏性应力减小至小于交通荷载所造成的破坏，从而使路基保持稳定。多数道路的损坏是由于路基发生变形及缺少抗负载能力所造成的。路基具有良好的排水系统，对于黄土地区正在施工及施工完毕后的路基具有特别重要的意义。如果做到防水、保湿，可防止路基形成软点，也可减少冻融破坏。施工时应特别注意：1）开工前校核全线排水系统的设计是否完善，是否形成了良好的排水网系，使危害路基稳定的地面水、地下水顺畅排走，必要时予以补充和修改。2）开工前应做好施工路段的排水系统及施工场地附近的临时排水设施。3）雨季施工时，严防堵塞水路，泄水不畅及淤塞。4）路堤填筑每层表面应做成2%～4%的横坡以利排水。5）用混凝土板拼砌边沟时，接缝处应作防渗处理，安装牢固、无渗漏。6）挡墙、护面墙应有良好的排除降水及渗水功能。7）高路堤路基施工，应在两侧或一侧（超高段）设临时阻水设施，以防雨水冲毁边坡。8）路堤填至设计高程后，应根据排水系统及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽，将水引至坡脚处。6 （5）路基压实。疏松的路基填料必须经过充分的压实才能获得足够的强度和稳定性。经过充分压实的路基，在行车荷载和自然因素的作用下，产生的塑性变形较小，而压实度低的路基则会产生较大的塑性变形。为此要作到：1）路基施工中如发现土质有变化，应及时补做土工试验。2）选择合理的压实机具及根据压实机具的组合形式、选择适宜的压实厚度和碾压遍数。3）应尽可能采用羊角碾，大吨位静碾压路机及大吨位轮胎压路机的组合模式碾压路基。4）整平完毕后待压的填土，应有良好的平整度，以提高压实时的均性性及迅速排除地表降水。5）含水量严格控制在最佳含水量的-1%～+3%之内压实。6）用冲击碾碾压路基。（6）边坡处理。用黄土填筑路基时，路基每侧应填宽30～50cm，以利边坡处的压实。成型后的黄土路堤边坡应及时拍紧、整平、刷顺，做好防护工程，以减少雨水对边坡的侵蚀。（7）地表处理。若基底为软土则承载力不足；地下水位较高，对基底的强度影响较大，所以施工时应特别注意：1）采取拦截地表水的措施，防止地面水下渗，减少地基湿陷性下沉。2）若地表为软土，应根据软土的埋层、深度、路堤高度、填筑材料等因素分别采取换砂砾、抛石挤淤、灰土垫层、塑料排水板、设砂垫层、粉喷桩等加固措施。3）当地下水位较高，潜水层埋藏不深时，可采用排水沟、暗沟、渗沟及渗井，以降低地下水位，排除路基范围内的渗出水，各种沟形都必须保证其断面尺寸和沟底纵坡不小于设计值。7主要机具设备以10000m2为一个施工作业面，需要配备的主要机械设备见表1。表1每一施工作业面配备机械设备表序号设备名称规格型号单位数量1挖掘机≥1m3台22推土机120Kw台13平地机台14压路机18t台25自卸车14t台106洒水车8t台18劳动力组织以10000m2为一个施工作业面，需要配备的主要施工作业人员见表2。表2每一施工作业面配备机械设备表序号工种人数备注1工长16 2技术员13质检员14领工员15测量员26机械操作手177小工2合计259质量要求及控制要点9.1黄土路堤施工质量标准黄土路堤边坡形式及边坡坡率标准见表3。表3黄土路堤边坡形式及边坡坡率边坡形式路基面以下边坡分段坡率0＜H≤8m8＜H≤15m折线形1∶1.51∶1.75阶梯形1∶1.51∶1.75注：阶梯形断面适用于年平均降雨量大于500mm的地区，在边坡高8m处设宽为2m的边坡平台，边坡平台宜设截水沟。黄土路堤基床以下部位填料压实标准见表4。表4黄土路堤基床以下部位填料压实标准铁路等级压实指标I级II级压实系数K0.90.9地基系数K308080注：1.黄土路堤不得设在浸水地区和桥涵两端；2.作为黄土路堤的填料，其干容重不得小于15.5kN/m3。9.2黄土路堤质量控制要点（1）黄土路堤施工要做好防水工作。1）黄土路堤施工要选择在旱季施工，必须雨季施工时，要集中力量快速施工；其工作面随时保持不小于4%的横向排水坡度，路堤、边坡坡脚不得受水浸泡和冲刷。降雨量大的地区施工，要提前做好边坡防护和冲刷防护。2）各工点要提前做好地面排水和防洪设施，各种水沟铺砌必须保证质量，严禁地表水渗漏。（2）黄土路堤施工的压实质量除符合一般填料的压实质量外，还要注意以下几项控制点：6 1）对强湿陷性、高压缩性、承载力不足和有陷穴的地基，要严格按照设计要求处理地基后方可填筑路堤。2）作为填料的黄土，其干容重不得小于15.5kN/m3，填筑时要采用重型压路机块填、快压，并严格控制其填料的最佳含水量。10施工安全及环保注意事项10.1安全注意事项（1）机械作业区内应设置安全标志，非机械操作人员应戴安全帽，机械操作人员应服从作业指挥人员指挥。（2）施工人员不得在机械驶路线和作业范围坐卧休息。（3）道路交叉口应设置施工提示标志。（4）靠近边坡近处机械作业时，应慢行，并有地面人员帮助观察和指挥。（5）禁止非施工人员进入机械施工场地。10.2环境保护注意事项（1）保持既有道路和灌溉排水系统通畅，临时道路排水设施宜与永久性设施相结合并与原系统设施相适应。（2）排出的施工用水不得损害路基及附近建筑物地基、道路和农田，并不得引起淤积和冲刷。（3）严禁向江、河、湖泊、水库、沟渠弃渣，也不宜向江、河、海岸滩地堆置弃土、弃渣。（4）车辆通行的道路应洒水降尘；运土车辆通过沥青混凝土路面或水泥混凝土路面的道路时，应覆盖车箱，防止泥土抛洒污染路面。（5）机械的废油料、废电瓶应收集处理，不得随意丢弃。6