【路基主体施工方法概述7800字】

路基主体施工方法概述一、路基填筑施工1.施工基本要求（1）重视搞好施工排水土质路基的挖填，首先必须搞好施工排水，包括开挖地面临时排水沟渠及设法降低地下水位，以便保持施工场地的干燥，保证施工正常进行。这不仅因为土在干燥的状态下易于操作，而且控制土的含水量等于最佳含水量也是确保路堤施工质量的关键。（2）重视高路堤的沉降和稳定问题高路堤的沉降和稳定问题是路基填筑中一个较为突出的问题，将会严重影响后期道路的使用，因此对其施工质量要求较高，应从基底的处理、填料的选择、排水措施、压实标准的控制各方面严格要求，从而保证路堤的稳定性和耐久性。（3）科学组织施工过程路基施工工程量较大，为保证施工进度需动用大量的施工机械和人员，科学的施工组织就显得尤为重要了。路堤取土和填筑，必须有条不紊、有计划、有步骤地进行操作，这不仅是文明施工的需要，而且也是合理选土、填土利用以及确保施工质量和施工安全的需要。2.路堤填筑施工方法路基基本填筑方法主要有分层填筑法、竖向填筑法和混合填筑法三种。（1）分层填筑法分层填筑法是从原地面逐层填筑并分层压实，每层的厚度可按压实机具的有效压实深度和压实度确定。分层填筑法又可分为水平分层填筑法和纵向分层填筑法两种。水平分层填筑法是将路堤划分为若干水平层次，从最低层开始逐层向上填筑，每填一层，经压实达到压实度要求后，再进行下一层填筑，如图1-4所示。图1-4水平分层填筑法示意图纵向分层填筑法是将填土依纵坡方向分层，逐层向上填筑，如图1-5所示。此法较适于利賺土机从路堑取土填筑距离较短的路堤，填方侧可按要求开挖土质台阶，以提高路堤稳定性。图1-5纵向分层填筑法示意图（2）竖向填筑法在深谷陡坡地段填筑路堤，当原地面纵向或横向坡度较大（＞12%)、地面高差大，难以采用水平分层填筑的路段施工时，可釆用竖向填筑法。竖向填筑是指从路堤的一端或两端按横断面全部高度逐步推进填筑，如图1-6所示。图1-6竖向填筑法示意图竖向填筑法由于填土过厚而不易压实，施工时需采取下列技术措施：选用振动式或夯击式压路机压实；选用沉降量较小及颗粒均匀的砂石等填料填筑；暂不修建较高级路面，容许路基短期内自然沉落。（3）混合填筑法混合填筑法是水平分层填筑法与竖向填筑法的综合使用。即在填筑时路基下层用竖向填筑而上部用水平分层填筑，这样可使上部填土通过分层压实获得足够的压实度，在一定程度上也克服了竖向填筑法的缺点，如图1-7所示。该法适用于因地形限制或填筑堤身过高，不宜采用水平分层或竖向填筑自始至终进行填筑的情况。图1-7混合填筑法示意图3.不同性质填料的填筑方法（1）不同性质的填料要分别分层填筑，不得混填，以免内部形成水囊或滑动面，影响路堤的稳定。（2）路堤上部受车辆荷载影响大，故一般将不因潮湿及冻结而改变其体积的优良土类填在路堤上层，强度较低的土填在下层。（3）以透水性较差的土填筑路堤上层时，不应覆盖封闭其下层透水性较大的填料，以保证水分的蒸发排除。如果两者粒径相差悬殊，应在层间加铺过渡垫层，以免上层的细颗粒散落到下层内。（4）以透水性较差的土填筑路堤下层时，其表面应做成4%的双向横坡，以保证来自上层透水性填土的水分及时排出。（5）在路线纵向用不同土质填筑的相接处，为防止发生不均匀变形，在交接处做成斜面，将透水性差的土安排在斜面的下部。（6）填方相邻作业段交界处若非同时填筑，则先填地段应按1:1坡度分层留好台阶；若同时填筑，则应分层相互交叠衔接，搭头长度不得少于2m。4.填石路堤施工填石路堤一般是指用粒径大于40mm、含量超过70%的石料填筑的路堤。填石路堤的填筑施工方式有倾填和分层填筑、分层压实两种。倾填施工可以由岩面爆破的石块直接散落填筑，或者用推土机将爆破后的石块推入路堤填筑。倾填法是使石料从高处自然落下，石料间难免犬牙交错，空隙较大，故倾填路堤的压实、稳定等问题较多。因此，二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡段施工困难或大量爆破以挖作填时，可采用倾填方式将石料填筑于路堤下部，但倾填路堤在路床底面下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。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不宜采用倾填式施工，而应采用分层填筑、分层压实的方法。分层填筑施工可分为机械作业和人工作业两种方式。机械施工分层填筑时，高速公路及一级公路分层松铺厚度一般为50cm,其他公路为100cm。逐层填筑时，应安排好石料运行路线，专人指挥，按水平分层，先低后高、先两侧后中间卸料。摊铺整平工作采用大型推土机进行，个别不平处应配合人工用细石块、石屑找平。人工摊铺、填筑填石路堤，当铺填粒径25cm以上石料时，应先铺填大块石料大面向下，小面向上，摆平放稳，再用小石块找平、石屑塞填，最后压实。当人工铺填粒径25cm以下石料时，可直接分层摊铺，分层碾压。采用振动压路机分层碾压，压至填筑层顶面石块稳定，18t以上压路机振压两遍无明显高程差异，压实层顶面稳定，不再下沉时，可判为密实状态。二、路基开挖施工1.施工基本要求（1）重视施工排水不论采用何种方法施工，均应保证开挖过程中和竣工后能顺利排水。为此，施工时先挖截水沟，并设法引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水。施工中要在路堑的路线方向保持一定的纵坡，并设置相应的排水通道。（2）废方的处理路堑挖出的土方，除应尽量利用填方外，余土应有计划地弃置，按弃土堆规定办理，以不妨碍路基排水和路堑边坡稳定为原则，并尽可能用于改地造田，美化环境。（3）注意边坡稳定及时设置必要的支挡工程，开挖时必须按横断面自上而下，依照设计边坡逐层进行，防止因开挖不当导致塌方；在地质不良拟设置支挡工程的地段，应考虑在分段开挖的同时分段修建支挡工程，以保证安全。（4）有效扩大工作面工程量集中的路堑施工往往成为整个工程的控制工程，影响工期。施工中注意有效扩大工作面，容纳更多的施工人员和机械，以便能够加快施工进度，保证施工安全。2.路堑开挖施工方法土质路堑开挖根据挖方数量及施工方法的不同主要有横向全宽挖掘法、纵向开挖法和混合开挖法几种。（1）横向全宽挖掘法横向全宽挖掘法适用于短而宽的路堑，可按其整个横断面从路堑的一端或两端进行，如图1-8所示。用人力挖掘时，为了增加工作面，加快施工进度，可以在不同高度处分几个台阶进行挖掘，其深度视施工操作便利和安全而定，一般为1.5〜2.0m。无论自两端或分台阶挖掘，均应有其单独的运土路线和临时排水沟渠，以便顺利进行施工。图1-8横向全宽挖掘法示意图（1）—横剖面；（2）—纵剖面；（3）—剖面（2）纵向开挖法纵向开挖法可分为分层纵挖法、通道纵挖法和分段纵挖法三类（见表1-1）。表1-1纵向开挖法的分类类别主要内容图例分层纵挖法分层纵挖法是在路堑纵断面沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进，适宜于路堑宽度和深度均不大的情况，如右图所示。当开挖地段地面横坡较陡、开挖长度较短（不超过100m)且开挖深度不大于3m时，宜采用推土机作业。当挖掘的路堑长度较长（超过100m)时，宜采用铲运机或铲运机加推土机助铲作业通道纵挖法通道纵挖法是沿路堑纵向分层，每层纵向挖掘一条通道作为机械运行和出土的通道，然后将通道向两侧拓展，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此开挖至设计高程，右图(a)所示。该法适宜于路堑较长、较宽和较深，两端地面坡度较小的情况使用分段纵挖法分段纵挖法是在翼侧的适当位置沿纵向将路堑分为几段，各段再纵向开挖进行施工。这种挖掘方法可增加施工作业面，减少作业面之间的干扰，可大大提高工效，适合于路堑较长、弃土运距较远的傍山路堑开挖。施工中需将一侧堑壁横向挖穿作为运土通道，故本法适用于一侧堑壁不厚的情况，如右图所示（3）混合开挖法混合开挖法是横挖法与纵挖法的混合使用。开挖时先沿路堑纵向开挖通道，然后从通道开始沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面，每一开挖坡面能容纳一个施工作业组或一台机械，在挖方量较大地段，还可沿横向再挖通道以安装运土传送设备或布置运土车辆。这种方法适用于路堑纵向长度和深度都很大的地段。混合开挖方案较为扰民，一般仅限于人工施工。对于深路堑，如果开挖工程数量多，工期有限，可以考虑。三、路基压实施工路基施工破坏了土壤的自然状态，导致结构松散和颗粒重新组合。为了使路基具有足够的强度和稳定性，必须对其进行密实处理，以提高其密实度。因此，路基的压实是路基施工过程中的一个重要过程，也是提高路基强度和稳定性的基本技术措施之一。路基压实意义在于：①提高密实度（孔隙减小，增大内摩阻力和黏聚力）；②降低土体透水性；③减少毛细水上升高度，以防止水分积聚导致土基软化或因冻胀引起不均匀变形；④大量试验和工程实践还证明，地基夯实后，路基的塑性变形、渗透系数和保温性能明显提高。1.影响压实效果的主要因素路基压实效果受到诸多因素的影响。对于细粒土路基，影响压实效果的因素有两个:内因和外因。内部因素是指土壤质量和湿度，外部因素是指实时压实中的压实功能(如机械性能、压实时间和速度、土层厚度)和其他外部自然和人为因素。（1）含水量对压实的影响通过压实试验可得到土壤含水量与密实度的关系曲线，如图1-9所示。以干密度为索引来描述土壤密实度,在相同压实工作,土壤干密度的增加随着含水量的增加在一定含水量,这主要是由于土壤颗粒之间的水的润滑,减少土壤颗粒之间的电阻,在压实过程中易于移动和压实土壤颗粒，减少孔隙，提高干密度。干密度达到最大值后，含水量继续增加，土壤中的孔隙被过多的水占据。水含量越大，它所占体积越大，而且水不易被压缩和挤出。水的密度小于土壤颗粒的密度，因此土壤的干密度随着含水量的增加而减小。通常将土壤在一定压实工作条件下的最大干密度称为最大干密度，相应的含水量称为最佳含水量。当控制土壤含水量最好时，压实效果最好，压实工作最经济。图1-9土的含水量与干密度关系曲线试验结果表明，只有在最优含水率下压实至最大干密度的土，饱和后的压实度和强度下降最小，水稳定性最好。这是因为在最优含水率时压实到最大干密度的土壤残余孔隙最小，在淹水时吸水最小，压实度减小最小。综上所述:含水量是影响压实效果的决定性因素，当含水量最好时，最容易获得最好的压实效果;在最佳含水率下压实至最大干密度的土壤强度最高，水稳定性最好；土的最佳含水量由规定的击实试验确定。（2）土质对压实的影响不同类型的土，其压实效果也不同。在同一压实功能作用下，土粒越细，则能达到的最大干密度越小，其最佳含水量较大。这是因为土粒越细，其比表面越大，土粒表面水膜所需水量越多。同时，黏土中的亲水性胶质体物质多，从而其最佳含水量值越大，干密度也越小。在同一压实功能作用下，土粒的粗颗粒含量多，则所能达到的最大干密度较大，其最佳含水量较小，比较容易压实。所以塑性指数较低的碎石土，其压实效果比高塑性的土要好。不同土质的压实曲线见图1-10所示。图1-10不同土质的压实曲线对照图1—粉土质砂；2—黏土质砂；3—高液限黏土（3）压实功对压实的影响压实功是影响压实效果的一个重要因素。压实功不同，其压实效果不一样。施加的压实功大小和方法，主要体现在施工工艺上，如所选择的机械设备的重量、功率，以及压实次数和压实的分层厚度等。随着压实功的增加，最大干密度也增加，同时其最佳含水量随之减小。含水量相同时，土的干密度随着压实功的增大而增大。因此，在路基压实过程中，有时采用增加压实功的方法来提高压实效果。增大压实功的措施有：加大碾压机械的质量和功率，采用振动压路机，增加碾压次数和碾压时间，控制压实厚度等。不同压实功能的压实曲线如图1-11所示。图1-11不同压实功能的压实曲线示意图图1-11中1〜4曲线的功能分別为600、1150、2300、3400kN·m。对同一类土，土的干密度随着压实功能的增加而增大。但是，当压实功能增大到一定程度后，最大干密度的提高并不明显。而且压实功能过大还会破坏土体结构，效果适得其反。所以，既要保证路基充分压实，也不能单纯通过增大压实功能提高压实效果。（4）压实工具和压实方法对压实的影响使用不同的压实工具，压力传递的作用深度是不同的。捣固机的工作深度最大，其次是振动机，静滚机的工作深度最浅。压实后，土表面的密实度最高，并随着深度的增加而降低。因此，使用不同的压实工具，实时土层厚度是不同的。加载时间越长，土壤密实度越高，但密实度的增加速度随时间而减小。因此，压实机应低速运行，以获得更好的压实效果。综上所述，施工中为了取得最佳的压实效果，并且又要合理和经济，就应采用良好的土质作为路基的填料，控制压实过程土的含水量，根据不同的土质，选择合适的机械设备，采取合理的施工方法，使路基充分压实，达到施工的质量要求。2.土基压实标准压实的目的既然是使土体呈密实状态，因此密实度应该是土基压实的重要指标。但由于各种土的成分不同，其相对密度也不同，干密度指标并不能确切反映土颗粒排列的紧密程度，相对密度大的土在相同干密度条件下较相对密度小的土颗粒排列要稀疏，因此，为了便于在路基压实施工中检查和控制压实质量，将地基的压实标准表示为“压实度”。所谓压实度是指压实土的干密度与此类土的最大干密度之比，用K表示。即:压实度k实际上是基于土壤最大干密度的相对值，即土壤压实后达到接近最大干密度的程度。土的最大干密度是按规定的方法在室内对要压实的土进行击实试验确定的。合理确定压实度K值，对保证土基的强度和稳定性十分重要，同时关系到技术上的可能和工程经济性。路基为野外施工，受种种条件限制，要使压实度达到100%(即达到室内标准条件下压实的最大干密度）是十分困难的，但相对来说：对路基上部:，汽车荷载影响大，要求应高些，路基下部影响较小，要求可适当降低；公路等级和路面等级高，要求的尤值应高些，路面等级低时，可相应降低。填石路堤，包括分层填筑和抛石路堤，不能通过土路基的密实度来判断路基的密实度。在规定的深度范围内，压实试验应由12t以上的振动压路机进行。当压实层顶面稳定不再下沉(无轮迹)时，可判断为密实状态。3.路基压实施工方法（1）压实机具选择地基压实机有很多种类型，大致可以分为三种:碾压式、捣固式和振动式。碾压式(又称静碾压式)，包括光面压路机(普通两轮和三轮压路机)、羊脚压路机和充气轮胎压路机。在捣固型中，除了人工使用的石头和木头夯锤之外，移动设备中还有夯锤、夯锤、气动夯锤和蛙式夯锤。振动类型包括振动器和振动压路机等。此外，汽车、拖拉机和运土工具中的运土机械也可用于路基压实。各种压路机的技术性能见表1-2。表1-2压路机的技术性能机具名称最大有效压实厚度（实厚）/m碾压行程次数适宜的土类黏性土亚黏土粉砂土砂黏土人工夯实0.103～43～42～32～3黏性土与砂性土牵引式光面碾0.15——75黏性土与砂性土羊足碾（2个）0.201086—黏性土自动式光面碾（5t）0.1512107—黏性土与砂性土自动式光面碾（10t）0.251086—黏性土与砂性土气胎路碾（25t）0.455～64～53～42～3黏性土与砂性土气胎路碾（50t）0.705～64～53～42～3黏性土与砂性土夯击机（0.5t）0.404321砂性土夯击机（1.0t）0.605432砂性土夯板（1.5t）,落高2m0.656521砂性土履带式0.256～86～8黏性土与砂性土振动式0.40—2～3砂性土不同压实机具，适用于不同土质及不同土层厚度等条件，这也是选择压缩工具的主要依据。一般来说，轻辊(6~8t)适用于各种填料的预压和找平。重型平压路机(12~15t)适用于细粒土、砂土、砂砾土。重型轮胎压路机(30t以上)适用于各种填充物，特别是细粒土，其气压应根据填充物类型调整。土壤颗粒越细，气压越高。羊蹄磨机(包括格式和条形)最适用于细粒土，以及粉质土和粘砂的压实。羊脚磨需要光滑的辊来补充表层疏松;振动压路机具有滚动和振动的双重功能，适用于沙质土壤、砾石土壤和大颗粒土壤，其压实效果远优于其他压实机械，但其对细颗粒土壤的压实效果并不理想。此外，压实机具对土施加的外力，应有所控制，以防功能太大，庄实过度，并防失效、浪费或有害。一般认为，压实时的单位压力，不应超过土的强度极限。不同土的强度极限，与压实机具的重量、相互接触面积、施荷速度及作用时间（遍数）等因素有关。选择压实机具时，还应考虑土的状态、层厚及对压实度的要求、工作面大小等因素。一般地，当土的含水量小、土层厚、压实度要求高时，应选择重型机具；反之可选用轻型机具。当工作面较大时，应采用碾压机具，较小时宜采用夯实机具。用于碾压不同土壤的各种压实机械的合适厚度和压实次数与填土的实际含水量和所需的压实度有关，应根据试验路段的试验结果来确定。（2）压实工作的组织在组织压实作业时，还应注意以下几点:1)压实机应先轻后重，以适应地基土强度的增加。开始时土壤松散，强度较低，应先轻压，然后随着土壤密度的增加逐渐增加压力。推铺土料时，机械车辆应在整个路堤宽度内均匀分布和行驶，使填土能均匀受压。2)轧制速度应先慢后快。滚轮运行过慢，会影响生产率，运行过快，与土壤接触时间过短，压实效果差。一般平稳压路机的最佳速度为25km/h，振动压路机的最佳速度为36km/h。因此，各种卷板机的最大速度不应超过4km/H。3）合理安排压实机具的工作路线。一般情况下，直段应在中间前两侧，以便保持道路拱度;当弯道设置超标高时，由低侧逐渐向高侧滚动。相邻两轮履带应重叠轮宽1/3(或15~20cm)，以保证压实均匀，无漏压。对于不能压紧的边角，应使用手动或小型机器压紧。4)经常注意检查土壤的含水量和密实度，必要时采取相应的调整措施，以满足规定密实度的要求。（3）压实施工质量控制为了确保达到规定的压实度，在压实施工过程中应定期控制和检查压实工作，以便及时调整压实工作。可