洞新高速公路路床填筑技术指南final

内部资料洞新高速公路路床填筑技术指南（试行本）湖南省洞新高速公路建设开发有限公司湖南省交通科学研究院2011年11月 目录一、总则1二、路床填筑12.1填筑前的准备12.2填料的基本性质试验项目及要求12.3路床填筑结构层次建议32.4施工工艺与质量控制52.5其它13 一、总则1.1.1为满足洞新高速公路路床填筑的需要，指导路床的合理施工，确保路床工程质量，特制订本指南。1.1.2路床填筑方案应根据路堤填土类型、土料、降雨量、地下水类型及埋藏深度、加固材料来源及方案的经济性等因素综合考虑。二、路床填筑2.1填筑前的准备2.1.1优先选用符合路床填筑技术要求的填料直接填筑，局部路段可根据路基填料的工程性质，准备碎石、外掺石灰、水泥等材料。2.1.2路堑地段开挖到相应的基底标高后，应做好基底的平整、排水措施设置（土质路堑路床在排水沟的内侧路床深度（80cm）范围内，设置宽度为50cm的排水盲沟）等基础工作。2.1.3填料改性的拌和机械（铧犁配路用拌和机）与场地要满足施工的需求。2.1.4若路床和路堤施工时间间隔较长，94区顶部出现较多干裂时，路床施工前必须采取相应的措施加以处理，可采取的措施如下：（1）表面撒铺2cm厚粗砂或石屑填缝，然后适当洒水、压实，再进行路床施工；（2）表面适当洒水，使表土层含水量接近其最佳含水量，钩松5～10cm，然后用凸块振动碾碾压两遍，再进行路床施工。2.2填料的基本性质试验项目及要求2.2.1技术要点 填料应在填筑前按规定的频率和试验方法，进行土粒比重、颗粒分析、击实等试验，相关的技术要点如下：（1）含水率试验（T0103-1993）：含水率为取土场原状样的含水率，采用烘干法测试。（2）颗粒分析试验(T0116-2007)：对于粗粒土，用风干或烘干土样，主要采用筛分法；对于细粒土，则用天然含水率土样，采用密度计法进行试验；如果粗粒土中的细粒含量超过10％，或细粒土中的粗粒含量超过10％，则对粗粒部分采用筛分法，对细粒部分采用和密度计法进行试验。（3）击实试验(T0131-2007)：土样不重复使用，每个土样试料用量约6kg左右，按四分法至少准备5个试样，相差含水率2%～3%，其中大于最佳含水率2个，拌匀后至少闷料一夜后备用。（4）CBR试验(T0134-1993)：制样要求与击实试验相同，制件含水率宜控制在Wopt～Wopt+3%范围内（Wopt指最优击实含水率）。2.2.2填料选择与技术要求（1）路床填料最小强度、压实度要求，如表2.1所示。表2.1路床填料最小强度、压实度要求项目分类路面底面以下深度（cm）填料最小强度CBR（%）压实度（%）路堤、零填及挖方路基上路床0～30896下路床30～80596注：①表列压实度系按《公路土工试验规程》(JTGE40-2007)中重型击实试验法求得的最大干密度所确定的压实度；②未经改良的高液限土不得直接作为高速公路填方段路床0～80cm范围内的填料。2.2.3路床填料类型及其他要求（1）符合96区路床填筑技术要求的路基填料。（2）石灰改性土，石灰剂量5％（质量比），石灰应不低于Ⅲ 级标准（适用于高液限土改良）。（3）碎石改性土，碎石含量30%~50%，若待改良的土体天然含水量较高，则建议选用含有一定石屑的碎石，即小于5mm颗粒含量30％～40％。（4）水泥改性土，建议主要用于强风化花岗岩残积粉砂土改良；也可适用于高液限土改良，水泥含量根据试验确定。（5）统装碎石（未筛分碎石），最大粒径小于60mm，强度不小于25MPa（适用于除红砂岩、强风化化花岗岩残积粉砂土路堤以外的其他类型路堤的0~-20cm路床部位的填筑）（6）石渣，主要指隧道出渣，最大粒径小于100mm（7）未经改良的高液限土、（膨胀性、易溶性、崩解性、煤矸石和盐化）岩石等不得用作路床填筑。2.3路床填筑结构层次建议2.3.1红砂岩路基（1）按《湖南省高速公路精细化施工实施细则》（上册2009版）规定，路床顶面50cm以下范围内不得用红砂岩填筑，应改用CBR值不小于8，密实性较好的材料（砾石土、碎石或石灰改性土）填筑并严格压实。（2）为控制红砂岩路基尤其是高填路基的工后沉降，建议在采用红砂岩作为填料填筑的高填路堤最上一层施工完成后选用自重不小于60T，激振力不小于250T的兰派凸三轮压路机进行补压。2.3.2高液限土、强风化易崩解软化的泥岩路基2.3.2.1填方路段路床填料除满足强度要求外，还应具有较好的水稳性及一定的隔水功能。 （1）在符合路床填筑要求的土源比较丰富的路段，路床部分最顶上一层0～－20cm采用统装碎石（未筛分碎石）填筑；其余部分采用符合96区填筑要求的土料直接填筑。（2）在符合路床填筑要求的土源缺乏的路段，路床部分最顶上一层0～-20cm采用统装碎石（未筛分碎石）填筑；其下视土源情况，可采用（-20cm～-40cm）改良土+（-40cm～-80cm）符合96区填筑要求的土料或（-20cm～-80cm）改良土的方案填筑。2.3.2.2挖方路段（1）硬质岩石挖方路段，路床无需超挖，路床平整度采用水泥稳定碎石基层处理。（2）路基较为干燥的土质挖方路段，路床处置深度为30cm，采用碎石进行填筑；天然含水量较高（天然稠度小于1.1）的土质挖方路段，路床处置深度为40cm，路床部分最顶上一层0～-20cm采用统装碎石（未筛分碎石）填筑；其下的-20cm～-40cm原地钩松，用石灰或碎石改良土处置。（3）若有石柱、石笋等，则需将石柱、石笋等炸掉并清除40cm路床部分最顶上一层0～-20cm采用统装碎石（未筛分碎石）填筑；其下的-20cm～-40cm原地钩松，用石灰或碎石改良土处置。2.3.3粉砂土路基（1）粉砂土填料能否直接用于96区填筑取决于其CBR强度和现场碾压性能。（2）对于不能直接用于96区的情况，建议换填砾石土、碎石改良土或采用水泥改良土填筑。2.3.4连接线路段连接线路段，优先选用符合路床填筑技术要求的填料直接填筑；路床处置厚度20cm，也可采用统装碎石（未筛分碎石）进行填筑。 2.4施工工艺与质量控制在施工前需确定好料源，保证材料能够满足本指南2.2.2和2.2.3的要求，并要做好配合比设计及相关的试验工作。2.4.1试验段设置在路床正式施工前要拟定试验段方案报监理工程师签批，通过试验段确定施工工艺、人员组织、松铺厚度、机械配备、压实速度、压实遍数等。试验段的长度不小于100m。2.4.2碎石及天然砾石土（1）可直接按照《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）的施工要求和方法进行路基施工。（2）碎石采用光轮振动碾碾压，符合路床填筑技术要求的天然砾石土等路床材料要求采用凸块振动碾碾压。2.4.3碎石土施工2.4.3.1碎石材料要求碎石粒径应小于40mm，粗颗粒的含量以40～60％（质量比）为宜，若土体天然含水量较高，则建议选用含有一定石屑的碎石，即小于5mm颗粒含量30％～40％。2.4.3.2施工工艺主要采用路拌法进行施工。（1）施工设备施工单位原则上要选用铧犁配路用拌和机等能保证拌和均匀的设备施工。（2）土工试验 监理处和承包人对填筑场区内的填料及改良后的碎石土进行土工试验，测定填料有关指标，并进行重型击实试验，确定最大干密度和最佳含水量，作为施工控制的依据，为土方施工提供各项试验数据以确定符合要求的填料。（3）填筑试验段选做试验段100m，路基填方采用机械填筑，要求压实厚度不超过20cm。试验路段施工中，完整地记录施工原始数据，包括拌和、压实设备类型，最佳组合方式，碾压遍数及碾压速度、松铺厚度、最佳含水量及每层填料的铺设宽度等。检查施工质量，优化工序，选择能满足质量要求和进度要求的施工参数进行指导施工，并将试验路总结上报监理处批准，随后分区段，按试验段确定的方法逐步展开施工。（4）具体施工工艺i.准备下承层下承层检测合格后，方可进行碎石改良土施工。ii.卸料和拌和根据路基宽度、自卸汽车方量及松铺厚度，用白灰洒线打好网格，确定每车土和碎石的卸料位置，保证碎石土拌和均匀，填筑厚度不超标。（2）铺设需改良的土料：在铺设需改良的土料前先对下承层表面进行适当的处理，保持上下层之间结合良好，然后按照试验段确定的松铺系数铺设需改良的土料，用推土机初平，平地机整平，压路机静压一遍。（3）铺设碎石：根据配合比计算每辆运输砂砾料车辆所运输的砂砾料所铺设的面积画出方格，按方格上料，然后用推土机初平，平地机整平（4）拌和：采用路拌机路拌2遍，使碎石料与土料拌和均匀，含水率控制在碾压前比最佳含水率大1%～2%。iii.碾压和整平 用平地机、水准仪跟踪控制高程。碾压方式和遍数根据试验路的结果确定。在压路机碾压结束之前用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱符合设计要求。推荐碾压工艺为：光轮压路机静压一遍，弱振压1遍，强振压3~5遍，梳光静压1遍后i.施工注意事项在路基填筑过程中始终做到“四保证、四不压”，即：四保证：保证压够遍数、保证不漏压、保证压到边、保证压到结合部。四不压：铺土超厚不压、含水量过大过小不压、拌和不均匀不压、表面不平整不压。终平应仔细进行，必须将局部高出部分刮除并扫出路外，对局部低洼之处不再进行找补，可待铺筑下层时处理。ii.质量控制（1）根据所选用的填料类型，最大粒径等指标，选择合适的方法来测定压实度。用灌砂法、灌水法监测压实度时，取土样的底面位置为每一压实层底部。自检合格后报请监理工程师验收，验收合格后方可进行下一层施工。碎石含量检测采用水洗法进行。（2）在路床顶-20cm的填筑面进行路床弯沉检测，验收标准以原设计为准。2.4.4石灰改性土石灰改良土（高液限粘土），主要目的是改善其水稳性，降低塑指，提高强度。由室内试验确定石灰剂量。石灰掺量：4%~8%，工地实际采用的石灰剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%。2.4.4.1施工工艺 灰土掺拌有路拌法和场拌法两种方法。为便于石灰掺量控制，建议采用路拌法施工1）路拌法：（1）材料准备：土料使用前应确定相对固定的料场，估算方量，并按要求对进场的石灰进行消解和必要的质量检测，石灰应符合《公路工程国内招标文件范本》（2003年版下册）第301.02-4条的要求，且宜采用磨细生石灰粉。（2）铺设需改良的土料：在铺设需改良的土料前先对下承层表面进行适当的处理，保持上下层之间结合良好，然后按照试验段确定的松铺系数铺设需改良的土料，用推土机初平，平地机整平，压路机静压一遍。（3）铺设石灰：画出小型装载机一斗（车）所布石灰的面积方格，人工配合小型装载机（车）布灰，布石灰一定要均匀，并设专人检查。（4）拌和：路拌机拌和，并设专人检查是否拌到底，在拌和过程中应随时检查含水率和石灰剂量，如含水率不足应补充洒水补拌，如石灰剂量不足应及时补石灰重拌，直至灰土颜色一致。含水率控制标准为在碾压前为Wopt～Wopt+3%范围内（Wopt指最优击实含水率）。（5）碾压：用碾压设备先静压1遍，再开振动碾压3～6遍，直到达到要求的压实度。2）场拌法（1）材料准备：取土场的湿土用挖掘机堆放，滤水2～3d，然后掺入设计灰量。其方法是一层土、一层石灰、再一层土、一层石灰，直至达到要求掺入的石灰剂量，翻拌灰土堆，堆放，闷放24h。（2）铺设土料：将已掺灰并闷好的土料按照试验段确定的松铺系数铺设需改良的土料，用推土机初平，平地机整平。 （3）拌和：路拌机拌和，并设专人检查是否拌到底，在拌和过程中应随时检查含水率量，如含水率不足应补充洒水补拌，直至灰土颜色一致。含水率控制标准为在碾压前为Wopt～Wopt+3%范围内（Wopt指最优击实含水率）。（4）碾压：用碾压设备先静压1遍，再开振动碾压3～6遍，直到达到要求的压实度。3）养生一般情况，可不做专门的养生，但要限制重车重复行驶同一轮迹带；高温天气，施工长时间停顿时，应在早晚各洒水一次，养生7d为宜。4）石灰改良土施工质量控制2.4.4.2原材料的质量控制a.石灰宜用磨细的生石灰粉，石灰质量应符合Ⅲ级以上石灰质量要求；b.应检测混合料的含水量，宜高于最佳含水量1%～2%；c.抽样检测拌和均匀情况，不能有成团结块现象，最大粒径控制在15mm之内。2.4.4.3现场质量控制a.碾压厚度应控制在20cm之内，同时根据松铺系数，松铺厚度应控制在25cm之内；b.采用灌砂法检测压实度，检测频率按2000m2/2点进行；压实度控制标准见路基施工规范。2.4.5水泥改良土2.4.5.1水泥改良土混合料的组成设计试验按照《公路工程无机料稳定材料试验规程》进行。2.4.5.2原材料试验（1）颗粒分析（2）液限和塑性指数（3）击实试验 （4）水泥检验如强度、安定性、初终凝时间2.4.5.3混合料的设计步骤（1）按下列水泥剂量配制同一种土样：3%、4%、5%、6%、7%，建议4%~5%。（2）确定混合料的最佳含水量和最大干（压实）密度，至少应做三个不同水泥剂量混合料的击实试验，即最小剂量，中间剂量和最大剂量，其余两种混合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定。（3）按规定的压实度，分别计算不同水泥的试件，进行强度试验。试件的数量应满足试验结果的偏差系数的要求，试件的最少数量不少于6个（4）试件在规定温度（25±2℃）下保湿养生6d，浸水24h后，按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行无侧限抗压强度试验。（5）计算试验结果的平均值和偏差系数。（6）根据强度标准，选定合适的水泥或石灰剂量。此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度R应符合公式：R≥Rd/（1—ZaCv）的要求。式中：Rd——设计抗压强度Cv——试验结果的偏差系数Za=1.645（7）工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%。2.4.5.4施工前的准备及试验（1）对改良土所用土质进行正常的土工试验。（2）改良土强度指标及参考配合比见下表。 水泥改良土配合比设计要求位置水泥改良土抗压强度（MP）建议水泥含量（%）96区0~40cm≥1.0540~80cm≥0.84注：此表水泥含量为参考值，以现场配合比试验设计为准。（3）根据强度要求确定施工配合比并提出对材料的要求。（4）根据对材料的要求进行水泥备料，并对原材料进行抽样检验。（5）改良土施工前应先做不小于200m的试验路，试验路进行压实度、回弹弯沉、承载板试验，确定松铺系数，最小拌和压实遍数和施工工艺，写出试验报告报监理批准。（6）分公里提交开工申请经监理批准后开工。2.4.5.5改良土施工要求（1）改良土前首先对路基进行验收，当平面位置、高程、横坡度、宽度、压实度符合要求的前提下进行改良土施工。（2）改良土采取分层施工，每层压实厚度为20~25cm，如96区分四层施工。（3）改根据配合比和不同压实区的干土容重及层厚计算每平方米外掺水泥重量。（4）根据试验路确定的松铺系数确定松铺厚度，在已打网格的原路基上按规定进料，用平地机将填土均匀地摊铺在预定的宽度和长度内，表面平整，按规定形成路拱。摊料过程中，应将土块及超尺寸（＞15mm）的土粒及其他杂物清除。（5）在摊铺平整的土基上打格，网格的面积不大于6m2 ，并且所需水泥为带装重量（50kg）的倍数，以便准确控制掺量。（6）采用宝马拌和机或符合要求的路拌机进行拌和，采取拌和遍数不少于试验路确定的最少拌和遍数，色泽均匀两项指标实施现场拌和质量控制。施工中要确保拌和深度，避免出现在拌和层底部留有素土夹层。（7）水泥掺量和拌和质量实行专人负责制，并按改良土控制用表认真填写和签名，改良土计量时附上此表。改良土施工控制表桩号位置压实区和层次配合比网格面积（m2）水泥(石灰)用量（kg/格）拌和遍数色泽描述抽检强度（MPa）施工负责人：现场监理：（8）严格控制从拌和到碾压终止时间，该时间应小于水泥终凝时间，一般掺水泥应小于5小时。（9）改良土施工在碾压完成后如不继续填筑必须进行洒水养护，7天养护期内，禁止一切机动车通行，雨天应禁止所有车辆通行。（10）改良土表面必须平整、密实，不得出现坑洼、起皮现象，严禁用薄层贴补法进行找平。（11）以上未及事项，严格按洞新路技术规范施工。2.4.5.6施工改良土的试验（1）每作业段必须进行水泥或石灰剂量的检测，不少于设计值-1.0%。（2）每一作业段必须做6个试件进行无侧限抗压强度试验。（3）压实度检测按现行规范要求执行。 2.5其它（1）对于需边施工边通车的路床填筑路段，对施工车辆实行通行证制度，车速不应超过15km/h，雨后要求及时在作业面上铺撒一层碎石。（2）碎石垫层下的路基路拱为3%、平整度按精加工要求进行处理及验收。