土质路基施工讲义

第四章 土质路基施工 第一节土质路基填挖基本方案 一 路堤填筑1 基本要求1 路堤填筑材料的要求 路基填方材料 应有一定的强度 经野外取土试验 符合表的规定时才能使用 二级和二级以下的公路做高级路面时 应符合高速公路及一级公路的规定 表中所列强度按 公路土工试验规程 规定方法确定 2 加宽旧路堤应遵循的要求 1 选用土应与旧路堤相同 否则应选用透水性佳或与旧路堤相近的土 2 清除地基上的杂草 并沿旧路边坡挖成向内倾斜的台阶 宽不小于1m 砂性土可不挖台阶 3 分层夯实填筑到要求的密实度 3 路堤稳定性调查 是否分层夯实 2 路堤基底的处理 4 填挖方案填挖方案 沿路基深度或宽度的施工顺序 方案的选择依据 当地自然情况 工程量大小和分布 施工机具的性能及施工要求等条件 土质路堤 包括石质土 按填土顺序可分为分层填筑法 竖向填筑法 混合填筑法三种方案 分层填筑法是基本的方案 如符合分层填平和压实的要求 则效果较好 且质量有保证 有条件时应尽量采用 竖向填筑法是在特定条件下 局部路堤采用的方案 1 水平分层填筑法 该种填筑方式形成的填土过厚不易压实 须采取一些措施 采用沉降量小的砂石或开挖路堑的废石方 路堤全宽应一次填筑并选用高效能压路机压实 2 竖向填筑法 在原地面纵坡较大 大于12 运土困难的断面采用该法施工 沿纵坡分层 逐层填筑 3 混合填筑法 混合填筑是在路堤下部采用竖向填筑而上部采用水平分层填筑 这样可以使上部填土获得足够的密实度 一般在不易压实的地段采用 5 不同土质路基填筑 1 不同土质混合填筑 正确方案 错误方案 弱透水性土 透水性土 分层平铺 有利于压实 可以保证强度 不同用土按规定层次填筑 正确方案要点是 不同用土水平分层 以保证强度均匀 透水性差的用土 如粘性土等 一般宜填于下层 表面成双向横坡 有利于排除积水 防止水害 同一层次有不同用土时 接搭处成斜面 以保证在该层厚度范围内强度比较均匀 防止产生明显变形 不正确的方案主要是指 未水平分层 有反坡积水 夹有冻土块和粗大石块 以及有陡坡斜面等 其主要问题办在于强度不均匀和排水不利 此外 还应注意用土不含有害杂质 草木 有机物等 及未经处治的劣土 细粉土 膨胀土 盐渍土与腐植土等 桥涵 挡土墙等结构物的回镇土 以砂性土为宜 防止不均匀沉降 并按有关操作规程回填和夯实 2 填石路堤 3 土石混合填筑路堤 6桥涵填土 台背填筑 桥台 位于桥梁两端 支撑桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物台北 桥梁与大桥的底面结构 是桥与路基的连接处 二 路堑开挖土质路堑开挖方法 根据挖方数量大小及施工方法的不同 按掘进方向可分为横挖法 纵挖法 混合式开挖法 看课本上的图 4 路堑开挖应注意的问题 1 做好排水设施 2 妥善处理废渣 3 维护边坡稳定 4 清除杂物 换土 第二节土质路基的施工机械一 常用土质路基施工机械常用土方施工机械有推土机 铲运机 挖土机 平地机及各种压实机械 它们有的可单独作业 有的则需要与其他机械配合作业 铲运机 平地机是公路施工专用机械 用于平整场地修整路面 平地机的主要工作装置是刮刀 它可以调整成四种作业动作 即刮刀平面回转 刮刀左右端升降 刮刀左右引伸和刮刀机外倾斜 分别做刮刀刀角铲土侧移以开挖边沟 刮刀刮土侧移以填筑路基及回填沟渠 刮刀刮土以平整路基顶面 刮刀机外倾斜以清刷路基边坡等作业 挖掘机主要用于挖土和装土 必须配备运土机械与之共同作业 适用于工程量大而集中的土石方挖掘 路基工程中常用全圆回转履带式挖掘机 土斗分反铲和正铲两种 反斗铲挖掘机的工作面可低于其停留面以下3m 6m 常用于挖基坑 沟槽等 正斗铲的挖掘机主要用来挖掘高出挖掘机停留面的土堆 反铲挖掘机可进行沟端开挖和沟侧开挖作业 二 常用的土质路基施工机械的选择可用于路基施工的机械种类 规格很多 应选用先进可靠能保证施工质量和安全的机械设备 挖方路基的施工作业时根据实际情况选用机械1 土方运距小于100m 推土机 100 500m 铲运机 大于500 自卸汽车 从整个施工组织管理以及指挥调度方面而言 组织机械化施工 应注意以下几点 1 建立健全施工管理体制与施工 机械技术管理制度 2 严密的施工组织计划 3 合理选择施工方案 3 在机具设备有限制的条件下 要善于抓重点 兼顾一般 4 加强技术培训 提高劳动生产率 节省能源 减少开支等指标具体化 制度化 5 做好维修保养 加强配件管理 第三节影响路基压实效果的因素 一 土基压实的意义路基压实工作是施工过程中一个重要工序 也是提高强度与稳定性的有效的经济的根本技术措施 目的 通过对路基进行认真的压实使土基获得一定的密实度 以提高其强度与稳定 土基压实 用某种工具或机械增加土体单位体积内固体颗粒的数量 减少孔隙率 增加突击的强度和稳定性 1 压实使土的强度大大增加2 压实使土的塑性变形明显减少3 压实使土的透水性降低 毛细上升高度减小 二 影响压实效果的主要因素对于细粒土的路基 影响压实效果的因素有 按室内因和室外两方面 室内细粒土击实试验 土的颗粒组成 含水量 击实功 现场碾压细粒土路基 土的含水量 碾压土层厚度 机械性能 压实时间与速度 地基强度 1 土的含水量 某种土在一定的压实功的作用下 只有在最佳含水量时才能达到最大干密度 结论 1 含水量是影响压实效果的决定性因素 2 在最佳含水量时 最容易获得最佳的压实效果 3 压实到最大密实度的土体水稳定性最好 2 土质对压实的影响 1 土中粉粒和粘粒越多最佳含水量越大 最大干密度越小 2 不同土质的最佳含水量和最大干密度不同 但击实曲线的性质基本相同 3 亚砂土和亚粘土的压实效果优于粘性土 3 压实功对压实的影响压实功能 指压实工具的重量 碾压次数或锤落高度 作用时间等 对压实效果的影响 是除含水率外的另一重要因素 1 同一种土的最佳含水量随压实功能的增大而减小 最大干容重则随着压实功能的增大而增大 2 在相同含水量条件下 压实功越高 土基的密实度越高 3 压实功能增加到一定限度以上 效果提高愈缓慢 结论 增加压实功提高密实度有一定的限度 不经济 不合理 严格控制最佳含水量比增加压实功收效大 4 补充 压实工具和方法对压实的影响 1 压实工具不同 压力传布的有效深度不同 2 在压实过程中 压实机具的作用深度是变化的 3 荷载作用时间对压实的影响 4 碾压速度越高 压实效果越差 第四节土质路基压实施工 压实度 s工地实测干密度 0实验室的最大干密度工程中用土的压实度来衡量压实质量 压实度指单位体积内土的固体颗粒排列的紧密程度通常用干密度表示 正确选用K值关系到土基受力状况 路基路面设计要求 施工条件 兼顾需要与可能 讲究实效与经济 一 土基压实标准 不同层位的压实度要求 一般 上层 荷载 温度 湿度 K高些下层 自重应力大 地下水 毛细水影响大 K高些中部 各因素影响不严重 K适当低些气候因素 季节性冰冻区 K高些重冰冻区K 轻冰冻区干旱区K 潮湿区等级高等级公路 K高些低等级公路 K低些 1 表列压实度是以交通部颁发的 公路土工试验规程 重型击实试验法为准 2 中低级三 四级公路路基 采用轻型击实实验法求的最佳含水量和最大干密度 3 路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时 如特殊干旱或特殊潮湿地区 表内压实度数值可酌情减小2 3 二 压实机具选择压实机具的选择以及合理的操作 亦是影响土基压实效果的另一些综合因素 土基压实机具的类型较多 大致分为静力碾压式 夯击式和振动式三大类型 碾压式 光面碾 两轮和三轮压路机 羊足碾和气胎碾等 夯击式 人工夯 夯锤 夯板 风动夯及蛙式夯机等 振动式 振动器 振动压路机等 不同压实机具 适用于不同土质及不同土层厚度等条件 对于砂性土 振动式较好 夯击式次之 碾压式较差 对于粘性土 碾压式或夯击式较好 振动式较差甚至无效 压实机械单位压力不应超过土的强度极限 否则引起土基破坏 压实方法 压实操作前先整平 压实时宜先轻后重 先慢后快 先两侧后中间 超高路段等需要时 则宜先低后高 相邻两次的轮迹应重叠15cm 20cm 保持压实均匀 不漏压 对于压不到的边角 应辅以人力或小型机具夯实 压实全程 经常检查含水量 以达到符合规定压实度的要求 三 压实工作组织 四 施工注意事项 1 严格按照设计文件和相关施工规范进行路基施工 2 加强排水 3 合理取土弃土 4 注意保护生态环境 5 合理利用当地材料或废弃材料 6 路基施工填筑宽度 7 路基填筑施工中的土层平整 8 施工季节的影响 9 分层厚度 10 安全施工 第五节桥涵及其他构筑物出的填筑 填筑压实质量控制 1 所用机具应适合回填操作空间 若不适宜用大型压路机时尽量采用小型手扶振动夯 或手扶振动压路机 2 填筑碾压检测频率应为 每50m2检验1点 不足50m2时 至少检验1点每点都应合格 3 回填出如有泄水孔或其他构筑物时 一定要按照设计要求或设置碎石粗砂或砾料层 以便达到泄水孔处过滤作用 4 结构物回填应分层平铺 密切注意与结构物处相接的压实度 但也应注意 任何压实不能对结构物部位造成伤害 5 填土压实度标准从填方基底或涵洞顶部至路床顶面均与路基标准相同 路基的整修 路基工程基本完成后 由施工单位会同监理单位按设计文件和相关规范要求检查路中线 高程 宽度 边坡坡度 排水设施等 根据检查结果制定整修计划 1 土质路基的整修土质路基表面的整修可用机械配合人工切土和补土 并配合压路机碾压 2 边坡加固与整修边坡需防护与加固的阶段 应预留加固位置和厚度 使完工后的边坡与设计一致 检查验收与质量标准 1 中间检查边坡加固前 应对加固方法 加固形式 填挖方边坡加固的适用性 边坡坡度是否适当等进行检查 在路基渗沟回填土前 路基换土工作完成后 各类防护加固工程基坑开挖后必须进行中间检查 2 竣工验收路基竣工验收的检查验收项目 路基的平面位置 路基宽度 高程 横坡和平整度 边坡坡度及加固措施 边沟等排水设施的尺寸及沟底纵坡 防护工程的修建位置和各部尺寸 填土压实度及表面弯沉 取土坑等的位置形式 隐蔽工程的施工记录等3 质量标准路基的质量要求 路基必须分层填筑压实 表面平整坚实 无软弹和翻浆现象 路拱合适 排水良好 土的压实度强度和路床的整体强度符合设计要求 路肩的质量要求 路肩施工必须做到表面平整密实 无积水 边缘顺直 曲线圆滑 路基的维修 路基工程完工后 在路面施工前及公路工程初验后 直至竣工验收终验前 路基如有损坏 施工单位应进行维修 未经加固的高路堤和路堑边坡以及潮湿地区的土质路基的边坡上的积雪应及时清除 路基工程完工后 每当大雨 连日暴雨或积雪融化期间 应控制施工机械 和车辆在土质路基上通行 若不能避免时应及时排干积水 整平压实 习题 2 1 按其技术特点 路基施工的基本方法有哪些 2 路基施工前的准备工作有哪些 3 土质路基的填筑方案不同土质路堤填筑的注意事项 4 路堑开挖应注意的问题有哪些 5 常用的土质路基施工机械有哪些 6 当土方运距小于100m时 选用哪种机械 7 判断