第2讲 路基施工技术

'1、路基施工技术二、重点、难点1、掌握路基类型2、掌握原地基处理要求3、掌握路基填料的选择4、掌握填方路基施工5、掌握挖方路基施工三、内容讲解2B311010路基施工技术2B311011掌握路基类型一、路基类型二、特殊路基类型(1)湿黏土路基、软土地区路基、红黏土地区路基、膨胀土地区路基、黄土地区路基、盐渍土地区路基、风积沙及沙漠地区路基。(2)季节性冻土地区路基、多年冻土地区路基、涎流冰地区、雪害地区路基；⑶滑坡地段路基、崩塌与岩堆地段路基、泥石流地区路基；⑷岩溶地区路基、采空区路基⑸沿河、沿溪地区路基、水库地区路基、滨海地区路基。软土地区路基：软土包括饱水的弱黏性土和淤泥。滑坡地段路基：山坡的不稳定土体在重力作用下，沿着一定的软弱面作整体的、缓慢的、间歇性的滑动变形现象。膨胀土地区路基：遇水膨胀、失水收缩是其特点。二、路基干湿类型路基的干湿类型表示路基在最不利季节的干湿状态，分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。原有公路路基的干湿类型，可以根据路基的分界相对含水量或分界稠度划分；新建公路路基的干湿类型可以用路基临界高度来判别。2B311012掌握原地基处理要求一、土质路堤地基表面处理要求1、二级及以上公路路堤的压实度应不小于90％；三、四级公路应不小于85％。13页 2、原地面的坑、洞、墓穴等，应在清除沉积物后，用合格填料分层回填分层压实4、地基为耕地、土质松散、水稻田、湖塘、软土、高液限土等时，应按设计要求进行处理。5、当地下水影响路堤稳定时，应采取拦截引排地下水或在路堤底部填筑渗水性好的材料等措施。7、地面横坡为1：5～1：2.5时，原地面应挖成台阶，台阶宽度不小于2m。地面横坡陡于1：2.5地段的陡坡路堤，必须验算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性。二、填石路堤基底处理要求2、在非岩石地基上，填筑填石路堤前，应设过渡层。211311013掌握路基填料的选择填料要求：挖取方便，压实容易，强度高，水稳定性好。一、土石材料巨粒土，级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。石质土，具有较高的强度和足够的水稳定性，属于较好的路基填料。砂土可用作路基填料，但没有塑性，在使用时可掺入黏性大的土；轻、重黏土不是理想的路基填料，规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要应用时，必须采取技术措施(例如含水量过大时加以晾晒)，经检查合格后方可使用；粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于冰冻地区的路床及浸水部分的路堤。泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土，不得直接填筑路基。含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。二、工业废渣煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料，但在使用过程中应注意避免造成环境污染。2B311014掌握填方路基施工技术一、土方路堤施工技术（一）填筑要求13页 1．性质不同的填料，应水平分层、分段填筑、分层压实。同一水平层路基全宽应采用同一种填料，不得混合填筑。每种填料填筑压实后的连续厚度不宜小于500mm。填筑路床最后一层时，压实后的厚度应不小于100mm。2、对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。有地下水的路段或临水路基范围内，宜填筑透水性好的填料。3、在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前，应在其表面设2％～4％的双向横坡。不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。5、每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。6、路堤填筑时，应从最低处起分层填筑，逐层压实；当原地面纵坡大于12％或横坡陡于1：5时，应按设计要求挖成台阶，或设置坡度向内并大于4％、宽度大于2m的台阶。7、填方分几个作业段施工时，接头部位如不能交替填筑，则先填路段，应按1：1坡度分层留台阶；如能交替填筑，则应分层相互交替搭接，搭接长度不小于2m（二）土方路堤填筑施工工艺流程土方路堤操作流程：施工准备→填筑前基底处理→基底检测→填料分层填筑→推土机摊平→平地机整平→碾压→检测→做好记录检查签证→路基整修成型（三）填筑方法土方路堤常用推土机、铲运机、平地机、挖掘机、装载机等机械。1、分层填筑法。分为水平分层填筑法和纵向分层填筑法。水平分层填筑法：填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。是路基填筑的常用方法。纵向分层填筑法：依路线纵坡方向分层，逐层向上填筑。宜用于推土机从路堑取土填筑距离较短的路堤。13页 2、竖向填筑法：仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。3、混合填筑法：路堤下层用竖向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高，不宜采用水平分层法或横向填筑法自始至终进行填筑的情况。单机或多机作业均可，一般沿线路分段进行，每段距离以20～40m为宜，多在地势平坦，或两侧有可利用的山地土场的场合采用。二、填石路基施工技术（一）填筑要求1、路堤施工前，应先修筑试验路段，确定松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。3、二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。二级13页 以下公路砂石路面公路在陡峻山坡地段施工特别困难时，可采用倾填；将石料填筑于路堤下部，但在路床底面以下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。4、岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。严禁将软质石料与硬质石料混合使用。5、中硬、硬质石料填筑路堤时，应进行边坡码砌。边坡码砌与路堤填筑基本同步进行。6、压实机械宜选用不小于18t的振动压路机。7、在填石路堤顶面与细料土填土层间应按设计要求设过渡层。（二）．填筑方法：包括：竖向填筑法、分层压实法、冲击压实法和强力夯实法。(1)竖向填筑法(倾填法)：主要用于二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段，以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。(2)分层压实法(碾压法)是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤采用此方法。填石路堤将填方路段划分为四级施工台阶、四个作业区段、八道工艺流程进行分层施工。四级施工台阶是：在路基面以下0.5m为第1级台阶，0.5～1．5m为第2级台阶，0.5～3．0m为第3级台阶，3.0m以下为第4级台阶。四个作业区段是：填石区段、平整区段、碾压区段、检验区段。填石作业自最低处开始，逐层水平填筑，每一分层先是机械摊铺主骨料，平整作业铺撒嵌缝料，将填石空隙以小石或石屑填满铺平，采用重型振动压路机碾压，压至填筑层顶面石块稳定。(3)冲击压实法：（4）强夯法.与碾压法相比，只是夯实与压实的工艺不同，而填料粒径控制、铺填厚度控制都要进行，强夯法控制夯击击数，碾压法控制压实遍数，机械装运摊铺平整作业完全一样，强夯法需要进行夯坑回填。三、土石路堤施工技术（一）填筑要求1、压实机械：不小于18t振动压路机3、土石路堤不得倾填4、碾压前应使大粒径石料均匀分散在填料中，孔隙间填充小粒径石料、土和石渣。5、压实后透水性差异大的土石混合料，应分层或分段填筑，不宜纵向分幅填筑。如确需纵向分幅填筑，应将压实后渗水良好的土石混合料填筑于路堤两侧。6、土石混合料来自不同料场，其岩性或土石比例相差较大时，宜分层或分段填筑。7、填料由土石混合材料变化为其他材料时，土石混合料最后一层的压实厚度应小于300mm，该层填料最大粒径宜小于150mm。8、中硬、硬质石料的土石路堤，应进行边坡码砌。13页 （二）．填筑方法土石路堤不得采用倾填方法，只能采用分层填筑，分层压实。当土石混合料中石料含量超过70％时，宜采用人工铺填；当土石混合料中石料含量小于70％时，可用推土机铺填，最大层厚40cm。四、桥涵及结构物处的回填施工技术(一)填筑要求1、二级及以上公路应按设计做好过渡段。2、二级以下公路的路堤与回填的联结部，应预留台阶。3、台背回填部分的路床宜与路堤路床同步填筑。4、桥台背和锥坡的回填施工宜同步进行，一次填足涵洞回填施工应符合以下规定：1、洞身两侧，应对称分层回填压实，粒径宜小于150mm。2、两侧及顶面填土时，应采取措施防止压实过程对涵洞产生不利后果。（二）填筑方法1、桥台台背填筑方法采用水平分层填筑方法，人工摊铺为主，分层松铺厚度宜小于20cm。压实尽量使用大型机械，在临近桥台边缘或狭窄地段，则采用小型夯压机械横向碾压。2、拱涵的填筑方法按层厚30cm对称水平摊铺压实；当填筑到拱脚处时，先填筑拱涵孔径宽度的拱顶部分，然后自对称水平层填筑压实两侧缺口部分。填筑拱顶3m以下时，只可采用无振动碾压。回填石时，可采用分层填筑法和片石套拱法。分层填筑法概念：片石套拱法概念：3、涵管处的填筑方法涵管两侧对称水平分层填筑，层厚以15cm为宜。采用小型夯压机或人工，至管顶填高60cm后，按一般路基压实要求碾压。4、挡土墙墙背的回填方法墙趾部分的基坑，应及时回填压实，并做成向外倾斜的横坡。回填结束后，顶部应及时封闭。2B311015掌握挖方路基施工一、路堑施工工艺流程13页 对其工艺流程次序不能颠倒二、土质路堑施工技术路堑的开挖方法：横向挖掘法、纵向挖掘法和混合式挖掘法横向挖掘法包括适用于挖掘浅且短的路堑的单层横向全宽挖掘法和适用于挖掘深且短的路堑的多层横向全宽挖掘法；纵向挖掘法具体方法有分层纵挖法、通道纵挖法、分段纵挖法；混合式挖掘法为多层横向全宽挖掘法和通道纵挖法混合使用。(2)推土机开挖土质路堑作业：推土机开挖土方作业由切土、运土、卸土、倒退(或折返)、空回等过程组成一个循环。影响作业效率的主要因素是切土和运土两个环节。推土机开挖土质路堑作业方法与填筑路基相同的有下坡推土法、槽形推土法、并列推土法、接力推土法和波浪式推土法。另有斜铲推土法和侧铲推土法。13页 下坡推土法并列推土法bi槽形推土法波浪式推土法(3)公路工程施工中以单斗挖掘机最为常见，而路堑土方开挖中又以正铲挖掘机使用最多。正铲工作面的高度一般不应小于1.5m。其作业方法有侧向开挖和正向开挖。三、石质路堑施工技术(一)基本要求(二)开挖方式1．钻爆开挖：是当前广泛采用的开挖施工方法。有薄层开挖、分层开挖(梯段开挖)、全断面一次开挖和特高梯段开挖等方式。2．直接应用机械开挖：不适于破碎坚硬岩石。没有钻爆作业。3．静态破碎法：(三)石质路堑爆破施工方法1．常用爆破方法13页 (1)光面爆破：在开挖限界的周边，适当排列一定间隔的炮孔，在有侧向临空面的情况下，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个光滑平整的边坡。(2)预裂爆破：在开挖限界处按适当间隔排列炮孔，预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。(3)微差爆破：两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔(一般为15～75ms)依次起爆，称为微差爆破，亦称毫秒爆破。多发一次爆破最好采用毫秒雷管。多排孔微差爆破是浅孔深孔爆破发展的方向。(4)定向爆破：在公路工程中用于以借为填或移挖作填地段，特别是在深挖高填相间、工程量大的鸡爪形地区，采用定向爆破。(5)洞室爆破：为使爆破设计断面内的岩体大量抛掷(抛坍)出路基，减少爆破后的清方工作量，保证路基的稳定性，可根据地形和路基断面形式，采用抛掷爆破、定向爆破、松动爆破方法。抛掷爆破有三种形式：平坦地形的抛掷爆破(亦称扬弃爆破)。自然地面坡角α<150，路基设计断面为拉沟路堑，石质大多是软石时，为使石方大量扬弃到路基两侧，通常采用稳定的加强抛掷爆破。斜坡地形路堑的抛掷爆破。自然地面坡角。α在150～300之间，岩石也较松软时，可采用抛掷爆破。斜坡地形半路堑的抛坍爆破。自然地面坡度α>300，地形地质条件均较复杂，临空面大时，宜采用这种爆破方法。2．综合爆破施工技术综合爆破一般包括小炮和洞室两大类。小炮主要包括钢钎炮、深孔爆破等钻孔爆破；洞室炮主要包括药壶炮和猫洞炮。用药量1t以上为大炮，1t以下为中小炮。(1)钢钎炮通常指炮眼直径和深度分别小于70mm和5m的爆破方法。1)特点：炮眼浅，用药少，并全靠人工清除；不利于爆破能量的利用。工效较低。2)优点：比较灵活，在地形艰险及爆破量较小地段(如打水沟、开挖便道、基坑等)，在综合爆破中是一种改造地形，为其他炮型服务的铺助炮型。因而又是一种不可缺少的炮型。钢钎炮(2)深孔爆破是孔径大于75mm、深度在5m以上、采用延长药包的一种爆破方法。1)特点：炮孔需用大型的潜孔凿岩机或穿孔机钻孔，是大量石方(万方以上)快速施工的发展方向之一。13页 2)优点：劳动生产率高，施工进度快，爆破时比较安全。(3)药壶炮是指在深2.5～3.0m以上的炮眼底部用小量炸药经一次或多次烘膛，使眼底成葫芦形，将炸药集中装入药壶中进行爆破。1)特点：主要用于露天爆破，其使用条件是：岩石应在Ⅺ级以下，不含水分，阶梯高度(H)小于10～20m，自然地面坡度在700左右。2)优点：是小炮中最省工、省药的一种方法。(4)猫洞炮系指炮洞直径为0．2～0.5m，洞穴成水平或略有倾斜(台眼)，深度小于5m，用集中药锯炮洞中进行爆炸的一种方法。1)特点：充分利用岩体本身的崩塌作用，能用较浅的炮眼爆破较高的岩体，2)优点：在有裂缝的软石坚石中，阶梯高度大于4m，药壶炮药壶不易形成时，采用这种爆破方法。典型例题:1.常用爆破方法中，炮洞直径为0.2～0.5m，洞穴(台眼)成水平或略有倾斜，深度小于5m,用集中药包于炮洞中进行爆炸的爆破方法称为()。（06考点）A、钢钎炮B．药壶炮C猫洞炮D．深孔炮答案：C2．钢钎炮是常用的爆破方法之一，它的特点是()（06考点）13页 A炮孔需要用大型凿岩穿孔机钻孔B．劳动生产率高，施工进度快C．炮眼浅，用药少，不利于爆破能量的利用D．适用于开挖基坑等爆破量较小的地段E．可作为其它炮型的辅助炮型答案：CDE场景(三)（07考点）某施工单位于2006年5初开工建设某二级公路，正遇上梅雨季节，为确保工期和质量，施工单位的技术人员精心编制了施工组织设计，包含如下内容：(1)开挖多条排水沟作为临时排水设施；(2)对K0+000~K0+850段填方路堤的原地基进行处理；(3)对K1+500~K1+720段路堑需部分进行爆破开挖，其中K1+550左侧坡口外不远处有一高压电杆需要保护；(4)K1+800~K1+960段为穿越鱼塘的高填方路堤，塘底存在大量泥炭质流动状淤泥，需要进行软基处理；(5)采用粒径不大于25mm的砂类土对K2+000~K2+300段的高填方路基进行水平分层填筑。根据场景(三)，作答下列题目：3．针对施工单位安排的第(2)项工作，以下做法不正确的是()。A．对树木、灌木丛进行砍伐或移植处理B．当地面横坡为1：5～1：2.5时，进行挖台阶处理，台阶宽度不小于2mC．对砍伐后留下的树桩、树根就地掩埋、夯实D．对地面上的坑、洞、穴采用合格材料分层回填分层压实答案：C4．对于K1+550附近的石方爆破，最适合采用的爆破方法是()A。抛掷爆破B.预裂爆破C．深孔爆破D．洞室爆破答案：B5．针对施工单位安排的第(3)项工作，以下说法正确的是()。A．土方开挖时应一次成型，直接挖到设计标高B.以挖作填的挖方应随挖随运随填13页 C．土方挖方宜分层开挖，每挖一层均应设置排水渗沟D.爆破炮眼的施钻应水平向下略微倾斜答案：D6．K2+000～K2+300段的填料除砂类土外还可选用()。A．重黏±B．石方碎渣C．膨胀土D．有机土答案：B7、对K2+000～K2+300段填方施工，正确的工艺流程是（）.A.取土→运输→推土机初平→平地机整平→压路机碾压→整修B.取土→运输→平地机整平→推土机初平→整修→压路机碾压C.取土→运输→推土机初平→平地机整平→整修→压路机碾压D.取土→运输→平地机整平→推土机初平→整修→压路机碾压答案：A场景（九）(08考点)某施单位承包了某一公路L合同段路基工程，路基宽度20m,合同段全长16km.K26+000～K31+000原地面多为耕地，零星分布有灌木丛，地面横坡1：8～1：10，路基为土方路堤，路基高度1～3m，路堤填料为细砂质粉土，采用水平分层填筑法施工。K31+320～K31+680段为半填半挖路基，地面横坡1：3左右，路基右设置浆砌块石挡土墙。为了使挡土墙与挡土墙两侧路堤连接平顺，挡土墙两侧设置了锥坡。根据场景（九）回答下列问题：8、按规范要求，对K26+000～K31+000路段的原地面处理方法有（　）。Ａ清除有机土B清除种植土C挖台阶D砍伐、移植清理灌木丛E设置砂垫层答案：ABD9．某四级公路路面面层采用水泥混凝土，路基填料为粘性土，路基压实度标准应采用()公路的规定值。（09考点）A．一级B．二级C．三级D．四级答案：B10、在软土地基上填筑路堤时，如软基处理不当，易产生的病害有()。（09考点）13页 A．路堤冻胀B．路基开裂C．路堤边坡失稳D．路堤融沉E．路基沉降过大答案：CE13页'