毕业设计（论文）-道路路基施工关键技术

'继续教育学院毕业设计（论文）题目：道路路基施工关键技术学生姓名：班级：2012级学号：专业：交通土建工程指导教师：2015年4月7日 长沙理工大学继续教育学院毕业设计（论文）成绩评议题目：道路路基施工关键技术学院：长沙理工大学继续教育学院专业：交通土建工程学生姓名：学号：答辩意见：最终成绩：答辩教师签字：年月日 目录1绪论12.路基施工特点与分类12.1施工特点12.2路基的分类23.路基性能主要指标23.1整体稳定性23.2变形量控制24.路基施工的基本流程34.1准备工作34.2附属构筑物34.3路基（土、石方）施工45.路基填料要求与施工工艺45.1路基填料要求45.2不良土质路基的处理方法55.3路基的施工工艺75.3.1路基施工测量75.3.2填土路基75.3.3挖土路基85.3.4石方路基86.季节性路基施工工艺96.1雨期路基施工96.2冬期路基施工97.路基的压实97.1试验段97.2路基下管道回填与压实107.3正确的压实方法和适宜的压实厚度107.4掌握土层含水量118.质量检查与验收128.1路基压实度的测定138.1.1环刀法148.1.2灌砂法148.1.3灌水法15参考文献16附录17 道路路基施工关键技术摘要:路基既为车辆在道路上行驶提供基础条件，也是道路的支撑结构物，路基工程的质量直接关系到道路的使用寿命和运行状况，对路面的使用性能也有重要影响。路基是公路的承重主体，公路路基由宽度、高度和边坡坡度三者所构成。路基宽度取决于公路技术等级；路基高度取决于纵坡设计及地形；路基边坡坡度取决于地质、水文条件，并由边坡稳定性和横断面经济性等因素比较选定。本文从道路路基的特点与分类、施工程序、施工要求及压实要求出发，浅谈在施工过程中的关键技术和施工工艺，保证路基质量。关键词:道路 路基 施工与压实1.绪论根据人们对所生活的城市交通网络的需求,人们对乘车的舒适性要求越来越高,对市政道路质量更高的要求。道路路基的质量，直接影响路面的使用效果，提高路基的强度和稳定性，保证路基施工质量是关系到整个道路施工质量的关键。2.路基施工特点与分类2.1施工特点(1)道路路基工程施工属于露天作业对周围环境要求高；在工程施工区域内的各专业管线繁多，各个专业交叉作业大；各专业之间及社会单位之间配合工作多、干扰多，施工过程中突发情况多。(2)路基施工以机械作业为主，人工配合为辅；人机配合作业时，必须设专人指挥；采用流水或分段平行作业方式。17/17 2.2路基的分类根据材料不同，路基可分为土方路基、石方路基、特殊土路基。路基断面形式有：路堤——路基顶面高于原地面的填方路基；路堑——全部由地面开挖出的路基（又分全路堑、半路堑、半山峒三种形式）；半填、半挖——横断面一侧为挖方，另一侧为填方的路基。1.路基性能主要指标1.1整体稳定性 在外界自然因素变化作用影响下，路基强度保持相对稳定，从而在最不利的地质水文气候条件下，尚能保持一定强度，使由荷载产生的路基变形不超过允许限度的能力。在地表上开挖或填筑路基，必然会改变原地层（土层或岩层）的受力状态；原先处于稳定状态的地层，有可能由于填筑或开挖而引起不平衡，导致路基失稳。软土地层上填筑高路堤产生的填土附加荷载如超出了软土地基的承载力，就会造成路堤沉陷；在山坡上开挖深路堑使上侧坡体失去支承，有可能造成坡体坍塌破坏。在不稳定的地层上填筑或开挖路基会加剧滑坡或坍塌。因此，必须保证路基在不利的环境条件下具有足够的整体稳定性，以发挥路基在道路结构中的强力承载作用。 3.2变形量控制 在现实中，路基的不均匀变形是无法避免的，如地基软弱填土过分疏松或潮湿时，所产生的沉陷或固结、不均匀变形，会导致路面出现过量的变形和应力增17/17 大，促使路面过早破坏并影响汽车行驶舒适性。因此，关注的重点应放在控制指标，必须尽量控制路基、地基的变形量，才能给路面以坚实的支承。1.路基施工的基本流程1.1准备工作(1)路基开工前应全面熟悉设计文件，并进行现场核对和施工调查，发现问题根据有关程序提出修改意见，报请普设计。同时根据调查和收集的情况，按其要求、施工难易程度、机械、设备配备等编制施工性的施工组织计划。（2）路基开工前，全面恢复中线，并对固定路线的主要控制点桩（如交点、转点、曲线起终点等）进行校对并增设水准点。（3）路基放样，路基施工前应根据设计图纸、恢复的中线桩、设计图表等钉出路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土场、护坡道等具体位置桩，在距中线一定位置处设控制桩并标明填挖高。(4)施工前，应根据工程地质勘察报告，对路基土进行天然含水量、液限、塑限、标准击实、CBR试验，必要时应做颗粒分析、有机质含量、易溶盐含量、冻胀和膨胀量等试验。1.2附属构筑物(1)地下管线、涵洞（管）等构筑物是城镇道路路基工程中必不可少的组成部分。涵洞（管）等构筑物可与路基（土方）同时进行，但新建的地下管线施工必须遵循“先地下，后地上”、“先深后浅”的原则。见图1。(2)既有地下管线等构筑物的拆改、加固保护。(3)修筑地表水和地下水的排除设施，为后续的土、石方工程施工创造条件。17/17 图一4.3路基（土、石方）施工开挖路堑、填筑路堤，整平路基、压实路基、修整路床，修建防护工程等。1.路基填料要求与施工工艺5.1路基填料要求(1)按照规定对路基填料的选用,对路基的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用CBR值表征路基的强度,引入了路床的概念,对路床的填料提出了一些限制的要求.在我国,高速公路和一级公路路面底以下0~30cm的路床填料CBR值应大于8,下路床和其下面的土也有相应的规定值,在这就不多介绍了,下面详细介绍下城镇道路对路基填料强度（CBR)值的规定,见下表1:17/17 表1路基填料强度（CBR)的最小值 填方类型路床顶面以下深度（cm)最小强度（%）城市快速路、主干路其他等级道路路床0~308.06.0路基30~805.04.0路基80~1504.03.0路基＞1503.03.0(2)不应使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、盐渍土、腐殖土、有机土及含生活垃圾的土做路基填料。填土内不得含有草、树根等杂物，粒径超过100mm的土块应打碎.高液限黏土、高液限粉土及含有机质细粒土，不适于做路基填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时，应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。地下水位高时，宜提高路基顶面标高。在设计标高受限制，未能达到中湿状态的路基临界高度时，应选用粗粒土或低剂量石灰或水泥稳定细粒土做路基填料。同时应采取在边沟下设置排水渗沟等降低地下水位的措施。岩石或填石路基顶面应铺设整平层。整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料，其厚度视路基顶面不平整程度而定，一般100～150mm。5.2不良土质路基的处理方法（1）软土路基的处理方法：通常采用换填、挤密、排水固结的方法处理此类路基。 　　（2）换填法是最可靠的一种方法，即用土质良好的土体置换软土路基，能够彻底改善不良土质路基对道路施工质量的危害。但是此种方法换填方量、要求大量回填土、工作量大、造价高，在高速公路、快速路、主干道等需长距离换填的道路中很少采用，一般应用在市政工程中的次干路、支路或其它道路的局部位置采用。 　　（3）17/17 挤密法是相对常用的一种软土路基的处理方法，一般向软土路基中添加大石块、毛石等容易就地取材的材料。对软土路基进行挤密填实，达到改善软土路基的目的。此方法施工方法简单、经济，在施工中广泛采用。 　　（4）排水固结法也是施工中经常采用的一种方法，软土路基主要是应为土体含水量大造成的，排水当然可以改善土质的状况，但此方法施工周期长，对进度影响较大。 　　（5）湿陷性黄土路基的处理方法：为保证路基稳定，在湿陷性黄土地区道路施工应采用特殊的加固措施，减轻土体的湿陷性，发挥湿陷性黄土未受水侵蚀前强度高、压缩性小的优点。处理方法分两类： 　　（6）采用灰土垫层、强夯法、灰土挤密桩等施工简单处理效果好造价低的方法，上述方法是改变土体结构，防止湿陷性黄土受水侵蚀后的破坏。这里就灰土挤密桩做一点说明，灰土桩并不是起通常桩基的支撑作用，而是在受压的情况下桩径变粗，达到挤密路基的效果。 　　（7）采取措施做好路基的防冲刷、防渗透、截水、排水工作。针对湿陷性黄土受水侵蚀后结构发生变化的特性，采用以上防水侵蚀路基的处理方法，道理简单，不做详述。 　　（8）冻土的处理方法：我国北方和西部高原广泛分布季节性冻土，对季节性冻土设计和施工做要做好以下工作： 　　防止和减少路基周围的地表水地下水到冻结前和冻结工程中流入或渗入路基顶部。在地表水较丰富的路段可以适当提高道路的高程。 　　采用隔温性能良好的材料，使路基满足冻胀要求。适当改变道路各层厚度，使冻胀对道路的影响减小。多孔矿渣是较好的隔温材料，施工中使用较多。选用不发生冻胀的路面结构层材料，控制路基层的冻胀厚度也是防止冻胀危害道路施工质量的方法。 　　重视不均匀冻胀的危害。 　　（9）膨胀土的路基的处理方法：膨胀土路基的处理方法常用的有灰土桩、水泥桩等无机结合料桩，对膨胀土路基进行改良和加固。并且做好路基的防水工作，在路基中设不透水层、保证面层的不透水性是保证道路质量的方法。此外还应重视加强路边坡面的防冲刷、防变形、防滑坡能力，可采用在路边植树造林、种植草坪等方法，既加固边坡又美化环境。17/17 5.3路基的施工工艺路基施工工序包括挖土、填土、松土、运土、装土、卸土、修整、压实。必须依照路基设计的平面、横断面位置、标高等几何尺寸进行施工，并保证路基的强度和稳定性。5.3.1路基施工测量施工测量是标定和检查施工中线、测设路基边坡和放样建筑物。测量是路基施工的前提是确保工程质量的基础和关键。路基中线测量误差规定为横向±25mm、高程±20mm极限误差，为贯通中误差的2倍。为保证桥隧施工误差能在路基段内调整。本项目的路基填筑宽度采用设计加宽25cm进行控制在路基成型及贯通，误差调整后，对路基边坡进行刷坡和处理。施工测量可采用中线法或坐标法进行中线桩放样。并利用中线桩或边桩控制路基施工，桩高采用水准标高进行控制在路基施工过程。中分层施工每层均测设中桩及路基填筑面标高。路基附属可利用中线桩进行控制也可直接放样结构物位置进行。施工中为了测设方便增设一些临时水准点，距离最好保持在500m左右。在桥头、填土高处等增设临时水准点，水准点的闭合差应满足规范要求。恢复中线测量。恢复路线设计中线，对道路中线的各点进行复测，确认无误后进入施工测量。钉线外边桩。道路中心线测出道路宽度，在道路边线外0.5-1.0m两侧，以距离5m、10m或15m钉木边桩。测标高。测出道路中心高程，标与边桩上，即“红印”，以供施工。5.3.2填土路基(1)排除原地面积水，清除树根、杂草、淤泥等。应妥善处理坟坑、井穴、树根坑的坑槽，分层填实至原地面高。 (2)填方段内应事先找平，当地面坡度陡于1:5时，需修成台阶形式，每层台阶高度不宜大于300mm，宽度不应小于1.0m。(3)根据测量中心线桩和下坡脚桩.填土应分层进行,下层填土合格后，方可17/17 进行上层填筑。路基填土宽度应比设计宽度宽500mm。对过湿土翻松、晾干，或对过干土均匀加水，使其含水量接近最佳含水量范围之内。 (4)碾压前检查铺筑土层的宽度与厚度，合格后即可碾压，碾压“先轻后重”，最后碾压应采用不小于12t级的压路机。 (5)填方高度内的管涵顶面填土500mm以上才能用压路机碾压。 (6)路基填方高度应按设计标高增加预沉量值。填土至最后一层时，应按设计断面、高程控制填土厚度并及时碾压修整。5.3.3挖土路基 (1)路基施工前，应将现况地面上积水排除、疏干，将树根坑、粪坑等部位进行技术处理。(2)根据测量中线和边桩开挖。 (3)挖土时应自上向下分层开挖，严禁掏洞开挖。机械开挖时，必须避开构筑物、管线，在距管道边1m范围内应采用人工开挖；在距直埋缆线2m范围内必须采用人工开挖。挖方段不得超挖，应留有碾压到设计标高的压实量。 (4)压路机不小于12t级，碾压应自路两边向路中心进行，直至表面无明显轮迹为止。 (5)碾压时，应视土的干湿程度而采取洒水或换土、晾晒等措施。 (6)过街雨水支管沟槽及检查井周围应用石灰土或石灰粉煤灰砂砾填实。5.3.4石方路基(1)修筑填石路堤应进行地表清理，先码砌边部，然后逐层水平填筑石料，确保边坡稳定。(2)先修筑试验段，以确定松铺厚度、压实机具组合、压实遍数及沉降差等施工参数。(3)填石路堤宜选用12t以上的振动压路机、25t以上轮胎压路机或2.5t的夯锤压(夯）实。 (4)路基范围内管线、构筑物四周的沟槽宜回填土料。6.季节性路基施工工艺17/17 6.1雨期路基施工(1)雨期路基施工地段除施工车辆外，应严格控制其他车辆在施工场地通行。(2)对于土路基施工,要有计划组织快速施工,分段开挖,切记全面开挖或挖段过长,挖方段要做好横坡,做好截水沟。坚持当天挖完、填完、压完、不留后患。因雨水翻浆地段，坚持要换料重做。填方地段，应按2%~3%的横坡整平压实，以防积水。（3）做好防雨准备，在料场和搅拌站搭雨棚，或者施工现场搭罩棚。（4）防排结合，发现积水，即使疏通。（5）道路路基如有破坏路段及时修复。6.2冬期路基施工（1）冬期施工的路基填料，应选用未冻结的砂类土，碎、卵石土，开挖石方的石块石渣等透水性良好的土。（2）日平均气温连续5d低于5℃，或者最低环境气温低于-3℃时，应视为进入冬期施工。当室外平均气温低于-5℃时，填土高度随气温下降而减少，-5~-10℃时，填土高度为4.5m，-11~-15℃时，高度为3.5m。（3）冬期施工，既要防冻，又要快速，采用机械为主，人工开为辅开挖，挖到设计标高立即碾压成型。如当日达不到设计标高时，下班前应将操作面刨松或者覆盖，防止冻结。7.路基的压实7.1试验段 (1)在正式进行路基压实前，有条件时应做试验段，以便取得路基或基层施工相关的技术参数。 (2)试验目的主要有：1)确定路基预沉量值。 17/17 2)合理选用压实机具；选用机具考虑因素有道路不同等级、工程量大小、施工条件和工期要求等。 3)按压实度要求，确定压实遍数。 4)确定路基宽度内每层虚铺厚度。 5)根据土的类型、湿度、设备及场地条件，选择压实方式。7.2路基下管道回填与压实 (1)当管道位于路基范围内时，其沟槽的回填土压实度应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008的规定且管顶以上500mm范围内不得使用压路机。 (2)当管道结构顶面至路床的覆土厚度不大于500mm时，应对管道构进行加固。 (3)当管道结构顶面至路床的覆土厚度在500～800mm时，路基压实时应对管道结构采取保护或加固措。7.3正确的压实方法和适宜的压实厚度(1)压实方法（式）：重力压实（静压）和振动压实两种。 (2)土质路基压实应遵循的原则：“先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快，轮迹重叠。”压路机最快速度不宜超过4km/h。见图2。 (3)碾压应从路基边缘向中央进行，压路机轮外缘距路基边应保持安全距离。(4)碾压不到的部位应采用小型夯压机夯实，防止漏夯，要求夯击面积重叠1/4～1/3。（5）土基压实的分层厚度、不同压实机具的碾压（夯击）遍数，均应依土类、湿度、设备及场地条件等情况而异。17/17 图27.4掌握土层含水量土中含水量对压实效果的影响比较显著。当较小时，土中孔隙大都相互连通，水少而气多，土靠粒间引力保持着比较疏松的状态或凝聚结构，在一定外部压实功能作用下，虽然土孔隙中气体易被排除，密度可以增大，但由于水膜华润作用不明显，所作的压实功能不足以克服粒间引力，土粒相对移动困难，因而压实效果比较差；含水量逐渐增大时，水膜变厚，引力缩小，水膜起着润滑的作用，外部压实功能比较容易使土粒移动，压实效果渐佳；当含水量过大时，孔隙中出现了自由水，压实功能不可能使气体排除，压实功能一部分被自由水抵消，减少了有效压实，压实效果反而降低。由此可见，土只有在最佳含水量的情况下压实效果最好，才能被击实到最大干密度。然而，含水量较小时，土粒引力较大，而其强度可能比最佳含水量时还要高。但是由于其密实度较低，一经泡水，其强度会17/17 急剧下降；因此，在最佳含水量情况下压实的土水稳定性最好。 最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标，对路基设计与施工都很重要。8.质量检查与验收检验与验收项目：主控项目为压实度和弯沉值（0.01mm)（路床测弯沉值见图3、图4）;一般项目有路基允许偏差和路床、路堤边坡等要求。土质路基压实度应符的规定，详见下表2:表2路基压实度标准填挖类型路床顶面以下深度（cm）道路类型压实度（%）检验频率检验方法范围点数挖方0~30快速路、主干路≥95每1000㎡每层一组（3点）细粒土用环刀法，粗粒土用灌水法或灌砂法。次干路≥93支路≥90填方0~80快速路、主干路≥95次干路≥93支路≥90＞80~150快速路、主干路≥93次干路≥93支路≥90＞150快速路、主干路≥90次干路≥90支路≥8717/17 图3图48.1路基压实度的测定17/17 8.1.1环刀法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度和压实度的检测。见图5。计算方法：先算湿密度，湿密度=湿土质量/环刀容积再算出含水量，含水量=水质量/干土质量之后求出干密度，干密度=湿密度/（1+含水量）最后求压实度，压实度=干密度/最大干密度图58.1.2灌砂法在所测层位挖坑，利用灌砂测体积，计算密度。适用于压实度检测；不宜用于填石路堤等大空隙等压实材料检测。在路面工程中也适用于基层、砂石路面、沥青路面表面处置及沥青贯入式路面的密度和压实度检测。17/17 图68.1.3灌水法在所测层位挖坑，利用薄塑料袋灌水测体积，计算密度。亦可适用于沥青路面表面处置及沥青贯入式路面的压实度检测。17/17 参考文献[1].《全国二级建造师职业资格考试用书（第四版）市政公用工程管理与实务》中国建筑工业出版社，2014.4[2]《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008.[3]《公路路基施工技术规范》（jtgf10一2006）人民交通出版社，2006. [4]《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ-2008.[5]杨少伟,《道路勘测设计》人民交通出版社（2007.07）.17/17 附录17/17'