公路施工技术第2章路基施工施工机械与路基压实

1、 2.2.2施工机械化（略） 施工中注意的问题： 1.土方开挖注意要点 （1）路基开挖前应对沿线土质进行检测试验； （2）土质路堑的边坡稳定极为重要。 （3）施工中，修改施工方案要及时报批，严格按照规定的要求施工。 （4）挖方路基施工高程，应考虑压实的下沉值。 2.排水设施的开挖 （1）排水沟渠的位置、断面尺寸要符合设计图纸的要求； （2）平曲线外边沟沟底纵坡，应与曲线前后的沟底衔接； （3）路堑和路堤交接处的边沟应缓缓引向路堤两侧的天然沟或排水沟，不得冲刷路堤。 （4）排水沟渠应从下游出口向上游开挖。 3.边坡开挖 （1）砂类土边坡，施工时，挖出的边坡应留有足够的余量，为20-30cm，然后

2、打桩、定线，坡面整修。 （2）砾类土边坡，坡度结合土体密度、地质水文等条件确定。 （3）地质不良拟设挡墙等防护设施的路堑边坡，应采用分段挖掘、分段修筑防护设施的方法、以保证安全和边坡的稳定。 4.弃土处理 （1）提出弃土方案出报批。 （2）弃土堆的边坡不陡于1:1.5，顶面向外银色不小于2%的横坡，高度不宜大于3m。弃土坡脚应进行防护。 （3）严禁在岩溶漏斗处，暗河口处、贴近桥墩台处弃土。 2.2.3 土质路基压实 路基压实是保证路基质量的重要环节。路基压实的作用，是提高填料的密实度，减小孔隙率；增强填料颗粒之间的接触面，增大凝聚力或嵌挤力，提高内摩阻力，减少形变，为路基的工作提供良好的基础。

3、有效地压实路基填筑土,才能保证路基工程的施工质量。 路基压实的意义路基压实的意义： 土是三相体,土粒为骨架,颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的单位质量提高,形成密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。 通过大量的试验和工程实践已证明:土基压实土基压实使土的使土的强度强度大大增加；土基的大大增加；土基的塑性变形塑性变形明显减小；明显减小；土的土的透水性透水性降低，降低，毛细毛细上升高度减小上升高度减小 一、影响压实效果的主要因素一、影响压实效果的主要因素： 影响路基压实效果的因素是多方面的，有内因和外因两方面。内因指土质和湿度,外因指压实功能

4、(如机械性能、压实时间与速度、土层厚度)及压实时外界自然和人为的其他因素等。 1.含水量对压实的影响含水量对压实的影响： 含水量与密实度(以干容重度量)的关系： 以同一种土在同一贯入击实标准下,得一驼峰曲线,表明干容重随含水量而变的规律性。在同等条件下,一定含水量之前, 水起润滑作用,土粒间阻力减小，得以提高。值至最大值后, 水分互挤转移, 随之降低。通常在一定压实条件下干容重的最大值,称为最大干容重(驼峰曲线的最高点),相应的含水量称为最佳含水量0。 由此可见由此可见,压实时压实时,若能控制土的最佳含水量若能控制土的最佳含水量0则压实效果为最高则压实效果为最高,耗费的压实功能为最经济。耗费的

5、压实功能为最经济。 含水量含水量干容重干容重00 2.土质土质对压实效果的影响对压实效果的影响 在同一压实功能作用下，含粗粒越多土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小。对不同土的击实实验结果表明： a 、土的类别不同，它的最大密实度和最佳含水量不同； b 、分散性较高的土，它的 Wo 的绝对值较高，但 o 的绝对值较小。 C 、亚沙土和亚粘土的压实性能较好，而粘性土的压实性能较差。 3.压实厚度对压实效果的影响压实厚度对压实效果的影响：相同压实条件下(土质、含水量与压实功能不变)实测土层不同深度的密实度(或压实度)可得知,密实度随深度递减,表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异,根

6、据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体的规定数值。一般情况下,夯实不宜超过20cm,1215t光面压路机,不宜超过25cm,振动压路机或夯击机,宜以50为限。实际施工时的压实厚度应通过现场试验确定合适的摊铺厚度。4.压实功能对压实的影响压实功能对压实的影响：压实功能(指压实工具的质量、碾压次数、或锤落高度、作用时间等)对压实效果的影晌,是除含水量之外的另一个重要因素。5.压实机具的选择与操作压实机具的选择与操作：土基压实机具的类型较多,大致分为碾压式、夯实式和振动式三大类型。碾压式(又称静碾压式),包括光面碾(普通的两轮和三轮压路机)、羊足碾和气胎碾等几种。夯击式中

7、除人使用的石夯、大夯外,机动设备中有夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯机等。振动式中有振动器、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,这些都是压实机具的主要依据,正常条件下,对于砂性土的压实效果,振动式较好, 夯击式次之,碾压式较差。对于粘性土,则宜选用碾压式或夯击式,振动式较差甚至无效。（1）用静力光轮压路机碾压路基）用静力光轮压路机碾压路基 静力光轮压路机只适用于碾压静力光轮压路机只适用于碾压较薄较薄的填土路基。因为滚轮的填土路基。因为滚轮与土壤的接触面积较大，单位压力小，压实能力由表面向与土壤的接触面积较大，单位压力小，压实能力由表面向下逐渐减少，使得上层密度大于下层密度

8、，路基的下逐渐减少，使得上层密度大于下层密度，路基的整体密整体密实性差实性差。 使用静力光轮压路机碾压时，宜采用使用静力光轮压路机碾压时，宜采用“薄填、慢驶、多次薄填、慢驶、多次”的方法，即：填土层厚度较薄的方法，即：填土层厚度较薄(25-30cm左右左右)，碾压速度，碾压速度先慢后快，先轻碾后重碾。先慢后快，先轻碾后重碾。 实验表明，使用静力光轮压路机碾压时，土壤的密实度随实验表明，使用静力光轮压路机碾压时，土壤的密实度随填土厚度的增加而下降，随碾轮重量和碾压次数的增加而填土厚度的增加而下降，随碾轮重量和碾压次数的增加而增加；但当碾压次数超过增加；但当碾压次数超过8次后，其密实度增加很少甚至

9、次后，其密实度增加很少甚至不再增加，因此应注意选择经济合理的压实次数，一般不不再增加，因此应注意选择经济合理的压实次数，一般不超过超过8次。次。（2）用轮胎式压路机碾压路基）用轮胎式压路机碾压路基 轮胎式压路机适用于压实轮胎式压路机适用于压实各种各种土壤，对压实较为潮湿的粘土壤，对压实较为潮湿的粘性土最有效，其碾压有效深度可达性土最有效，其碾压有效深度可达30cm以上。以上。 轮胎压路机的最大特点是，可以根据土质情况轮胎压路机的最大特点是，可以根据土质情况改变轮胎的改变轮胎的内压力内压力，将作用于土壤的最大应力控制在土壤的极限强度，将作用于土壤的最大应力控制在土壤的极限强度内；另一个特点是，充

10、气轮胎具有内；另一个特点是，充气轮胎具有变形性变形性，使土壤压实深，使土壤压实深度保持在一定的深度范围之内；第三个特点是，轮胎与土度保持在一定的深度范围之内；第三个特点是，轮胎与土壤壤接触面积大接触面积大，压力分布均匀，土料承压时间长，压实密，压力分布均匀，土料承压时间长，压实密度好。度好。（3）用振动压路机压实路基）用振动压路机压实路基 碾压岩石填方路基时，应根据岩石填方的厚度选用不碾压岩石填方路基时，应根据岩石填方的厚度选用不同吨位的振动压路机，同时还应注意压路机的行驶速度。同吨位的振动压路机，同时还应注意压路机的行驶速度。通常，压实效果与碾压遍数成正比，与行驶速度成反比；通常，压实效果与

11、碾压遍数成正比，与行驶速度成反比；实验表明，实验表明，行驶速度为行驶速度为3-6km/h时压实效果最佳。时压实效果最佳。 碾压砂和砾石等碾压砂和砾石等非粘土非粘土路基时，可采用路基时，可采用高频率、低振高频率、低振幅幅的振动压路机。碾压速度在的振动压路机。碾压速度在3-6km/h范围内变化，碾范围内变化，碾压次数约压次数约2-3遍。若铺层过厚可降低碾压速度。遍。若铺层过厚可降低碾压速度。 碾压碾压无塑性粉土无塑性粉土路基时，铺层厚度可达路基时，铺层厚度可达0.7-1.0m，可，可采用采用10-15t的的重型压路机重型压路机。碾压含有一定数量粘土的碾压含有一定数量粘土的粉质土粉质土路基，可采用较

12、低或中路基，可采用较低或中等静线压力振动压路机。等静线压力振动压路机。碾压碾压粘土粘土路基时，应采用路基时，应采用大吨位大吨位振动压路机；碾压高强振动压路机；碾压高强度粘土路基时，必须采用养足碾振动压路机；碾压粘性土度粘土路基时，必须采用养足碾振动压路机；碾压粘性土路基时，应采用高振幅、低频率的压实方法，碾压速度为路基时，应采用高振幅、低频率的压实方法，碾压速度为3-4km/h。压实技术要点：压实技术要点：（1）压实机械对土进行碾压时，一般以）压实机械对土进行碾压时，一般以慢速效果慢速效果最好。最好。一般一般24km/h。（2）碾压一段终了时，宜采取）碾压一段终了时，宜采取纵向退行纵向退行方式

13、继续第二方式继续第二遍碾压，不宜采用掉头方式，以免因机械调头时搓挤遍碾压，不宜采用掉头方式，以免因机械调头时搓挤土，使压实的土被翻松。故压路机始终要以纵向进退土，使压实的土被翻松。故压路机始终要以纵向进退方式进行压实作业。方式进行压实作业。（3）在整个全宽的填土上压实，宜纵向分行进行在整个全宽的填土上压实，宜纵向分行进行.实践经验证明：土基压实时、在机具类型,土层厚度及行程遍数已经选定的条件下,压实操作时宜先轻后重、先慢后快,先边缘后中间(超高路段等需要时,则从内侧至外侧宜先低后高。压实时,相邻两次的轮迹应重迭轮宽的1/3,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

14、全过程中,经常检查含水量和密实度,以达到符合规定压实度的要求。二、压实标准和碾压控制 1.压实标准 土基野外施工,受种种条件限制,不能达到室内标准击实试验所得的最大干容重0应予以适当降低。令工地实测干容重为,它与室内标准击实试验得到的0值之比的相对值,称为压实度K。 压实度K是现行规范规定的路基压实标准。最大干密度0是通过标准击实试验所确定的。 压实度压实度 K= 工地上实际压实达到的密实度工地上实际压实达到的密实度 最最大密实度大密实度0 土质路基压实度应符合下表的规定土质路基压实度应符合下表的规定表列压实度以表列压实度以公路土工试验规程公路土工试验规程(JTJ 051(JTJ 051）重型

15、击实试验法为准。）重型击实试验法为准。三、四级公路铺筑水泥混凝土路面或沥青混凝土路面时，其压实度应采用二级公三、四级公路铺筑水泥混凝土路面或沥青混凝土路面时，其压实度应采用二级公路的规定值。路的规定值。路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时，压实度标准根据试验路在保证路基强路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时，压实度标准根据试验路在保证路基强度要求的前提下可适当降低。度要求的前提下可适当降低。特别干旱地区的压实度标准可降低特别干旱地区的压实度标准可降低2%2%3%3%。填挖类型填挖类型路床顶面以下路床顶面以下深度深度(m(m）压实度压实度(%(%）路床顶面以下路床顶面以下深度深度(m(m）高速公

16、路一级高速公路一级公路公路二级公路二级公路三、四级公路三、四级公路路堤路堤上路床上路床 0 00.30 0.30 95 95 93939393下路床下路床 0.300.300.80 0.80 95 95 93939393上路堤上路堤 0.800.801.50 1.50 939390 90 90 90 下路堤下路堤 1.50 1.50 909090 90 90 90 零填及挖方路基零填及挖方路基 0 00.30 0.30 95 95 90 90 90 90 0.300.300.80 0.80 93 93 90 90 90 90 2.路基压实工作的控制与检验 （1）确定不同种类填土的最大干密度和最

17、佳含水率 在路基填筑施工前，必须对主要取土场采取代表性土样，进行土工试验，求得各个土场土样的最大干密度和最佳含水量。 （2）检查控制填土含水率 （3）正确选择和使用压实机械 机械选择主要考虑： 土的性质和状态。砂性土，振动式效果最好；粘性土，碾压式和夯击式较好。 压实工作面。工作面大，采用碾压机械；工作面小，采用夯实机械。 机械的技术特性与生产率。 压实机械的使用 压实作业应遵循以下规则：压实作业应遵循以下规则： 由低向高由低向高 先轻后重先轻后重 先慢后快先慢后快 （4）分层填筑、分层碾压 分层填筑。 要把握每层填土厚度的大小。一般认为，对于细粒土用光轮压路机，厚度不得超过25cm，用振动压

18、路机厚度不得超过60cm。每层填土都需平整，由中线向两边设置2%-4%的横坡。 分层碾压 分层碾压的关键是控制碾压遍数，一般由试验性施工来确定。当含水量为最佳含水率时，可用经验值。低粘质土4-6遍，粘质土10-12遍 （5）全宽填筑、全宽碾压 （6）加强测试检查 填方基底。基底压实不小于85%。若填土高度小于路床厚度80cm，则基底压实不小于路床压实，不小于95%。 路堤。每一层均检验压实度，合格才能填筑上一层。检测频率2000 检验8个点。不足200时，至少检验2个点。 路床顶面压实，还需进行弯沉值检验。检验频率为每一幅双车道每50m检验4点，左右前后轮隙各一点。2m 路堑路床。 桥涵处填土

19、。分层压实分层检查，频率为每250m检查1点，不足50至少检查1点。每一层松铺厚度不超过20cm。桥涵处填土的压实用小型手扶振动夯或手扶振动压路机，但涵顶填土50cm内，用轻型静载压路机。碾压工序的控制碾压工序的控制：为了有效地压实路基填筑土,必须对碾压工序作以下的控制：路基要求的压实度根据填挖类型和公路等级及路堤填筑的高度而定。通常根据表中的规定,用标准击实试验,求出最大干密度和相应的最佳含水量,计算出施工要求的最小干密度。各种压实机具碾压不同土类的适宜厚度和所需压实遍数与填土的实际含水量(最佳含水量2%以内)及所要求的压实度大小有关,应根据要求的压实度,在做试验段时加以确定。高等级公路路基

20、填土压实宜采用振动压路机或3550t轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时,第一遍应静压,第二遍开始用振动压实。 3.现场压实度的评定 （1）测定土的密度 方法：环刀法、灌砂法、核子密度仪法。 （2）压实质量的评定 合格率法 数理统计法 （3）评定压实质量路堤填筑质量通病及防治措施路堤填筑质量通病及防治措施 压实质量问题压实质量问题压实度不足压实度不足压实压实遍数遍数不合理；不合理；压路机压路机质量质量偏小。偏小。填土松铺填土松铺厚度厚度过大。过大。碾压不均匀，局部有碾压不均匀，局部有漏压漏压现象。现象。含水量含水量大于最佳含水量，特别是超过最佳含水量两个百分点，大于最佳含水量，特别是超过最佳含

21、水量两个百分点，造成弹簧现象。造成弹簧现象。没有对上一层表面浮土或松软层进行处治。没有对上一层表面浮土或松软层进行处治。土场土质种类多，出现异类土壤土场土质种类多，出现异类土壤混填混填；尤其是透水性差的土壤；尤其是透水性差的土壤包裹透水性好的土壤，形成了水囊，造成弹簧现象。包裹透水性好的土壤，形成了水囊，造成弹簧现象。填土填土颗粒颗粒过大过大治理措施：治理措施： 清除清除碾压层下软弱层，碾压层下软弱层，换填良性土换填良性土壤后重新碾压。壤后重新碾压。 对产生对产生“弹簧弹簧”的部位，可将其的部位，可将其过湿土翻晒过湿土翻晒，拌，拌合均匀后重新碾压，或挖除换填含水量适宜的良合均匀后重新碾压，或挖

22、除换填含水量适宜的良性土壤后重新碾压。性土壤后重新碾压。 对产生对产生“弹簧弹簧”且且急于赶工急于赶工的路段，可的路段，可掺生石灰掺生石灰粉粉翻拌，待其含水量适宜后重新碾压。翻拌，待其含水量适宜后重新碾压。 2.2.4 填石路基施工及压实 一、填土路基施工 1.填料要求 石料强度不低于15MPa，护坡的不小于20MPa，最大粒径不宜超过层厚2/3.高等级公路路床顶面以下50cm内，最大粒径不宜大于10cm。强风化或软岩需先检验CBR值。 2.基底处理。同填土路基。 3.填筑方法 倾填法（抛填法）和逐层填筑、分层压实。 4.注意事项 （1）岩性差别大，要分层或分段填筑。 （2）强风化石料或软岩需检验CBR值，复合要求才能使用，并按土质路基要求施工。 （3）填石路堤路床顶部以下30-50cm范围用复合路床要求的土填筑，并分层压实。 二、填石、土石和高填方路基的压实 1.填石路堤 （1）标准。 （2）压实方法与检查 2.土石路基 粒径大于20cm颗粒含量多于70%，压实作业近于填石路堤；含量低于50%时，压实作业近于填土路