土质路基填筑与压实施工

土质路基填筑与压实施工第一节概述一、路基施工的重要性路基是路面的基础，由路堑和路堤组成。路基土石方工程量大、分布不均匀，不仅与路基工程相关的设施，如路基排水、防护与加固等相互制约，而且同公路工程的其他工程项目，如桥涵、隧道、路面及附属设施相互交错。因此，路基施工，在质量标准、技术操作、施工管理等方面具有特殊性，必须予以研究和不断改进，就整个公路工程的施工而言．路基施工往往是施工织织管理的关键。

路基施工：以设计文件和施工技术规范为依据，以工程质量为中心，有组织，有计划的将路基设计文件转化为工程实体的建筑活动。路基施工的主要内容：挖掘路堑或取土，沿路线纵横向运土，填筑路堤，压实土基，整平路基表面及修整路基边坡，修筑路基排水及防护设施等。路基施工的重要性：1）工程质量要求标准高。耐久性，强度、稳定性.2）路基施工要处理大量技术问题。施工条件，工程数量，施工难度，隐蔽工程。3）工程质量受到多种因素的不利影响。公路沿线自然条件，气候条件，施工本身的条件。二、施工方法路基工程施工通常主要为土石方工程。主要的施工方法有人工施工、简易机械施工、机械化施工、水力机械化施工及爆破施工等。施工时应根据具体条件进行选择一种或者几种施工。1.人工施工

人工施工是传统方法,使用手工工具,劳动强度大,工效低,进度慢,工程质量难以保证,但短期内还必然存在并适用某些辅助性工作。

2.简易机械化施工

这是以人力为主,配以机械或简易机械的一种施工方法。这种施工方法可减轻劳动强度,加快施工进度,提高劳动生产率。在我国目前条件下,小工程项目采用简易机械化施工仍不失为值得提倡的一种施工方法。

3.机械化施工

使用配套机械,对主机配以辅机,相互协调,共同形成主要工序的综合机械化作业。机械化施工极大地减轻了劳动强度,提高了劳动生产率,显著地加快了施工进度,提高了工程质量,降低了工程造价,保证了施工安全,是加快公路建设、实现公路施工现代化的根本途径。4.水力机械化施工亦是机械化施工的方法之一，它是运用水泵、水枪等水力机械，喷射强力水流，冲散土层并流运至指定地点沉积，例如采集砂料或地基加固等。水利机械适用于电源和水源充足，挖掘比较松散的土质及地下钻孔等。对于砂砾填筑路堤或基坑回填，还可起到密实作用(称为水夯法)。5.爆破法施工

这是石质路堑开挖的基本方法。除石质路堑开挖以外,爆破法还可用于冻土、泥沼等特殊路基施工(称为爆破挤淤),以及清除路面、开石取料和石料加工等。高速公路、一级公路以及在特殊地区或采用新技术、新工艺、新材料进行路基施工时，应采用不同的施工方案做试验路段，从中选出路基施工的最佳方案指导全线施工。试验路段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段．路段长不宜小于100m。三、施工前的准备工作路基施工的主要内容，大致可归纳为施工前的准备工作和基本工作两大部分。土质路基的基本工作，是路堑挖掘成型、土的移运、路堤填筑压实，以及与路基直接有关的各项附属工程。其工程量大、施工期长，且所需人力物力资源较大，因而必须集中精力，认真对待。施工前的准备工作，是组织施工的第一步，无准备的施工或准备不充分的施工，均会使路基施工的基本工作难以顺利进行。施工的准备工作内容较多，大致可归纳为组织准备、技术准备和物质准备三个方面。1．组织准备工作主要是建立和健全施工队伍和管理机构，明确施工任务，制定必要的规章制度，确立施工所应达到的目标等。组织准备亦是做好一切准备工作的前提。2．技术准备工作

路基开工前，施工单位应在全面熟悉设计文件和设刘“交底的基础上进行施工现场的勘查，核对与必要时修改设计文件，发现问题应及时根据有关程序提出修改意见并报请变更设计，编制施工组织计划，恢复路线，施工放样与清除施工场地，搞好临时工程的各项工作等。施工组织计划是具有全局性的大事，其中包括选择施工方案、确定施工方法、布置施工现场(施工总平面布置)，编制施工进度计划，拟订关键工程的技术措施等。临时工程，包括施工现场的供电、给水，修建便道、便桥，架设临时通讯设施，设置施工用房(生活和生产所必需)等，这些均为展开基本工作的必备条件。

路基恢复定线、清除路基用地范围内一切障碍物等，是施工前的技术准备工作，亦是基本工作的一个组成部分，宜协调进行。路基开工前应做好施工测量工作，其内容包括导线、中线、水准点复测，横断面检查与补测，增设水准点等。施工人员还应对路基工程范围内的地质、水文情况详细调查，通过取样、试验确定其性质和范围，并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。3．物质准备工作

包括各种材料与机具设备的购置、采集、加工、调运与储存，以及生活后勤供应等。为使供应工作能适应基本工作的需要，物质准备工作必须制定具体计划，其中有的计划内容，如劳动力调配、机具配置及主要材料供应计划，必须服从于保证上述施工组织计划顺利实施，而且亦常被列为施工组织计划的一个组成部分。

土质路基施工，仅是整个道路工程中的一个工程项目，以上所述的准备工作，主要对整个工程的施工而言，对于某一单项工程，如土质路基、石质路基、路基排水或防护加固，或路基工程以外的桥涵与路面等，准备工作的具体内容与要求，虽有差别，但基本项目不可缺少。第二节施工要点一、基本要求1.必须搞好施工排水；2.路基挖填范围内的地表障碍物，事先应予以清除；3.路基取土与填筑，必须有条不紊，有计划有步骤地进行操作；4.路堑开挖，应在全横断面进行，自上而下一次成型，注意按设计要求准确放样，不断检查校正，边坡表面削齐拍平；5.土质路堤，应视路基高度及设计要求，先着手清理或加固地基；6.土路堤分层填平压实，是确保施工质量的关键；7.路基原定设计要求及施工操作规程，是路基施工的依据及质量检验的标准，必须严格执行。路基原定设计要要求及施工操作作规程，是路基基施工的依据及及质量检验的标标准，必须严格格执行。遇有特特殊情况，无法法按原设计和规规程实施，需按按基建程序中规规定的手续，会会同有关单位协协商解决。路基基填方材料，应应有一定的强度度。经野外取土土试验，符合表表8—1的规定时才能使使用，二级和二二级以下的公路路做高级路面时时，应符合高速速公路及一级公公路的规定。表表中所列强度按按《公路土工试验规规程》规定方法确定。。二、填挖方案填挖方案—沿路基深度或宽宽度的施工顺序序。方案的选择依据据：当地自然情况、、工程量大小和和分布、施工机机具的性能及施施工要求等条件件。1．路堤填筑土质路堤(包括石质土)，按填土顺序可可分为分层平铺和竖向向填筑两种方案。分层平铺是基本的方案，，如符合分层填填平和压实的要要求，则效果较较好，且质量有有保证，有条件件时应尽量采用用。竖向填筑是在特定条件下下，局部路堤采采用的方案。1）水平分层填筑筑法水平分层填筑纵坡分层填筑正确方案错误方案弱透水性土透水性土不同土质路堤接头透水性土弱透水性土分层平铺，有利利于压实，可以以保证强度，不不同用土按规定定层次填筑。正确方案要点是是：不同用土水平分分层，以保证强强度均匀；透水水性差的用土，，如粘性土等，，一般宜填于下下层，表面成双双向横坡，有利利于排除积水，，防止水害；同同一层次有不同同用土时，接搭搭处成斜面，以以保证在该层厚厚度范围内强度度比较均匀，防防止产生明显变变形。不正确的方案主主要是指：未水平分层，有有反坡积水，夹夹有冻土块和粗粗大石块，以及及有陡坡斜面等等，其主要问题题办在于强度不不均匀和排水不不利。此外，还应注意意用土不含有害害杂质(草木、有机物等等)及未经处治的劣劣土(细粉土、膨胀土土、盐渍土与腐腐植土等)。桥涵、挡土墙墙等结构物的回回镇土，以砂性性土为宜，防止止不均匀沉降，，并按有关操作作规程回填和夯夯实。改种填筑方式形形成的填土过厚厚不易压实，须须采取一些措施施：采用沉降量小的的砂石或开挖路路堑的废石方，，路堤全宽应一一次填筑并选用用高效能压路机机压实。2）竖向填筑法在原地面纵坡较较大，大于12％，运土困难的断面面采用该法施工工，沿纵坡分层层，逐层填筑。。3）混合填筑法混合填筑是在路堤下部采采用竖向填筑而而上部采用水平平分层填筑，这这样可以使上部部填土获得足够够的密实度。一一般在不易压实实的地段采用。。4）沿横断面一侧侧填筑的方法：：加宽旧路堤时：：（1）与旧路堤相同同或相近的土；；或透水性较佳佳的土（2）除草，挖台阶阶（3）分层夯实半填半挖陡坡路路基：清基底表层松土土，再挖1—2米台阶，坡脚附附近宜宽一些2.路堑开挖土质路堑开挖，，根据挖方数量量大小及施工方方法的不同，按按掘进方向可分分为纵向全宽掘进和和横向通道掘进进两种，同时又可可在高度上分单层或双层和纵纵横掘进混合等(以上掘进方向，，依路线纵横方方向命名)。纵向全宽掘进是在路线一端或或两端，沿路线线纵向向前开挖挖，如下图所示示。单层掘进的高度度，即等于路堑堑设计深度。掘掘进时逐段成型型向前推进，运运土由相反方向向送出。对于较深路堑，，可采用双层掘掘进法，上层在在前，下层随后后，下层施工面面上留有上层操操作的出土和排排水通道。a）单层；b）双层1－横剖面；2－纵剖面；3－平面横向通道掘进，是先在路堑纵纵向挖出通道，，然后分段同时时向横向掘进。。适应条件：在开挖长而深的的路堑时用。分层施工：沿纵纵向分层－每层层先掘出一条通通道－开挖通道道两侧。分段施工：路堑堑较长时，可在在一侧适当位置置，将路堑横向向挖穿——路堑分为n段——各段再采用纵向向开挖方式作业业。可增加施工工作业面，降低低干扰，增大出出料口，增大功功效。优点：扩大施工面，加加速进度。缺点：工作面多、运土土通道有限制，，施工的干扰性性增大，必须周周密安排。双层式纵横通道道的混合掘进方方案，同时沿纵横的的正反方向，多多施工面同时掘掘进。混合掘进进方案的干扰性性更大，一般仅仅限于人工施工工，对于深路堑堑，如果挖方工工程数量大及工工期受到限制时时可考虑采用。。三、机械化施工工1、土方施工机械械及其作业方式式常用土方施工机机械有推土机、、铲运机、挖土土机、平地机及及各种压实机械械，它们有的可可单独作业，有有的则需要与其其他机械配合作作业。（一）挖运主主要机械1.推土机（1）分类按行走装置分为为履带式、轮胎胎式；按推土板安装方方式分为固定式式、回转式；按推土板操纵方方式分为机械式式、液压式；按发动机功率大大小分为小型（37kw以下）、中型（37～250kw）、重型（大于250kw）（2）适用范围适用于50～100m短距离土或软石石的挖运作业：2.铲运机（1）分类按行走方式分为为自行式、拖式式、半拖式；按卸土方法分为为强制式、半强制制式、自由卸土土式；按卸土方向上又又有前卸式、后后卸式；按铲斗容量分为为小容量（<3m3）、中等容量（（4～14m3）、大容量（>15m3）。（2）适用范围适用于中短距离离的土体挖运，，不适用于潮湿湿的粘性土和干干燥的粉砂土或或陡坡路段3.平地机（1）分类按行走机构分为为拖式、自行式式；按刮刀和行走装装置的操纵分为为机械式、液压压式；按车轮驱动分为为全轮驱动、后后轮驱动；按车轮转向情况况分为全轮转向向、前轮转向；；

按铲刀长长度和发动机功功率分为轻型、、中型、重型。。（2）适用范围从路线两侧取土土、填筑不高于于1m的路堤；修整路路堤横断面、旁旁刷边坡、开挖挖路槽和边沟、、现场拌合、摊摊铺路基路面材材料、清理路肩肩杂草、冬季清清雪、砂石路面面养护4.挖掘机（1）分类按运行方式分为为轮胎式、履带带式、步履式、、轨行式；按照操纵方式分分为液压式、机机械式；按挖土方式分为为正铲式、反铲铲式、拉铲式。。（2）适用范围用于各种场合挖挖掘各种土体和和软石拉铲式反铲5.装载机（1）分类按工作装置不同同分为单斗式、、挖掘装载式、、斗轮式；按动臂形式不同同分为全回转式式、半回转式、、非回转式；按自身结构特点点分刚性式、绞绞接式；按行走方式分轮轮胎式、履带式式。（2）适用范围挖掘松土、铲土土、装载、短距距离运土5.工程运输车辆（1）分类公路形车辆：后后卸整车，后卸卸和底卸挂车非公路路形车车辆：：重型型工程程车，，重型型挂车车（2）适用用范围围中、远远距离离土方方和各各种设设备运运输绞接自卸卡车压实机机具静力碾碾压式式：（（光面面碾，，羊足足碾，，气胎胎碾））粘性性土夯击式式：粘粘性土土振动式式：砂砂性土土羊足碾碾轮胎碾碾光面碾碾2、机械械的选选择可用于于路基基施工工的机机械种种类、、规格格很多多，应应选用用先进进可靠靠能保保证施施工质质量和和安全全的机机械设设备从整个个施工工组织织管理理以及及指挥挥调度度方面面而言言，组组织机机械化化施工工，应应注意意以下下几点点：1．建立立健全全施工工管理理体制制与相相应组组织机机构。。2．对每每项路路基工工程，，应有有严密密的施施工组组织计计划，，并合合理选选择施施工方方案。。3．在机机具设设备有有限制制的条条件下下，要要善于于抓重重点，，兼顾顾一般般。4．加强强技术术培训训、提提高劳劳动生生产率率、节节省能能源、、减少少开支支等指指标具具体化化、制制度化化。第三节节路路基压压实一、路路基基压实实的意意义与与机理理路基压压实工工作是是施工工过程程中一一个重重要工工序,也是提提高强强度与与稳定定性的的有效效的经经济的的根本本技术术措施施。目的：：通过过对路路基进进行认认真的的压实实使土土基获获得一一定的的密实实度，，以提提高其其强度度与稳稳定。。二、影影响压压实效效果的的主要要因素素对于细细粒土土的路路基，，影响响压实实效果果的因因素有有内因和和外因因两方面面。内因指指土质质和湿湿度，，外因因指压压实功功能(如机械械性能能、压压实时时间与与速度度、土土层厚厚度)及压实实时的的外界界自然然和人人为的的其他他因素素等。1、土的的含水水量这是因因为土土中含含水率率较少少时，，土间间的阻阻力较较大，，欲使使土粒粒继续续位移移，需需要更更大的的外力力，当当湿度度过大大或者者过小小时，，相应应的形形变模模量都都会减减小。。为什么么不直直接用用模量量来控控制土土基压压实程程度，，而用用干容容重表表示压压实程程度?控制最最佳含含水率率ω0压实的的土基基，其其强度度和稳稳定性性最好好，如如果以以ωk为准，，尽管管相应应的Ek最高，，但饱饱水后后的Es却大大大降低低，水水稳定定性极极差。。结论：：1)含水量量是影影响压压实效效果的的决定定性因因素；；2)在最佳佳含水水量时时，即即土处处于硬硬塑状状态时时，最最容易易获得得最佳佳的压压实效效果；；3)压实到到最大大密实实度的的土体体水稳稳定性性最好好。2.土质对对压实实的影影响(1)土质不不同，，最大大干容容重和和最佳佳含水水量不不同。。(2)分散性性(液性、、粘性性)较高的的土，，其ω0值较高高，γdmax值较低低。注注意砂砂土的的最佳佳含水水量无无意义义(3)砂性土土的压压实效效果优优于粘粘性土土。3.压实厚厚度对对压实实效果果的影影响。。压实厚厚度对对压实实效果果具有有明显显影响响。相相同压压实条条件下下(土质、、湿度度与功功能不不变)，实测测土层层不同同深度度的密密实度度(或压实实度)得知，，密实实度随随深度度递减减，表表层5cm最高。。不同同压实实工具具的有有效压压实深深度有有所差差异，，根据据压实实工具具类型型、土土质及及土基基压实实的基基本要要求，，路基基分层层压实实的厚厚度，，有具具体规规定数数值。。一般般情况况下，，夯实实不宜宜超过过20cm，12——15t光面压压路机机，不不宜超超过25cm，振动动压路路机或或夯击击机，，宜以以50cm为限。。4.压实功功能压实功功能(指压实实工具具的重重量、、碾压压次数数或锤锤落高高度、、作用用时间间等)对压实实效果果的影影响，，是除含含水率率外的的另一一重要要因素素。(1)同一种种土的的最佳佳含水水量随随压实实功能能的增增大而而减小小，最最大干干容重重则随随着压压实功功能的的增大大而增增大。。(2)在相同同条件件下，，功能能越高高，土土基的的密实实度越越高。。(3)压实功功能增增加到到一定定限度度以上上，效效果提提高愈愈缓慢慢。600KN·m1150KN·m2300KN·m3400KN·m压实工工具和和方法法对压压实的的影响响：(1)压实工工具不不同，，压力力传布布的有有效深深度不不同；；(2)在压实实过程程中，，压实实机具具的作作用深深度是是变化化的；；(3)荷载作作用时时间对对压实实的影影响；；(4)碾压速速度越越高，，压实实效果果越差差。三、机机具选选择与与操作作压实机机具的的选择择以及及合理理的操操作，，亦是是影响响土基基压实实效果果的另另一些些综合合因素素。土基压压实机机具的的类型型较多多，大致分分为碾碾压式式、夯夯击式式和振振动式式三大大类型型。碾压式式：光面碾碾(两轮和和三轮轮压路路机)、羊足足碾和和气胎胎碾等等。夯击式式：人工夯夯、夯夯锤、、夯板板、风风动夯夯及蛙蛙式夯夯机等等。振动式式：振动动器、、振动动压路路机等等。不同压压实机机具，，适用用于不不同土土质及及不同同土层层厚度度等条条件。。对于砂砂性土土：振动动式较较好、、夯击击式次次之、、碾压压式较较差。。对于粘粘性土土：碾压式式或夯夯击式式较好好，振振动式式较差差甚至至无效效。压实方方法：：压实操操作时时宜先先轻后后重、、先慢慢后快快、先先边缘缘后中中间(超高路路段等等需要要时，，则宜宜先低低后高高)。压实实时，，相邻邻两次次的轮轮迹应应重叠叠轮宽宽的三三分之之一，，保持持压实实均匀匀，不不漏压压，对对于压压不到到的边边角，，应辅辅以人人力或或小型型机具具夯实实。压压实全全程，，经常常检查查含水水率与与密实实度，，以达达到符符合规规定压压实度度的要要求。。2、压实实质量量要求求（一））土质质路基基1.压实度度γs工地实实测干干重度度，γ0实验室室的最最大干干重度度工程中中用土土的密密实度度来衡衡量压压实质质量。。密实实度指指单位位体积积内土土的固固体颗颗粒排排列的的紧密密程度度通常常用干干密度度表示示。填挖类型路面底面计起压实度（%）≥深度范围（cm）高速、一级公路三、四级公路路堤上路床0～309694