1B411000 《一建公路》路基工程

1B411000 路基工程
路基施工技术准备 【重要】
路基施工前应做好组织、物资和技术三大准备。技术准备是工程顺利实施的基础和保证。技术准备工作的好坏,直接影响到工程的进度、质量和经济效益。

技术准备工作的内容主要包括熟悉设计文件、现场调查核对、设计交桩、复测与放样、试验及试验路段施工等。

路基施工准备的一般规定
1.路基开工前,应在全面理解设计要求和设计交底的基础上,进行现场调查和核对。
2.在详尽的现场调查后,应根据设计要求、合同、现场情况等,编制实施性施工组织设计,并按管理规定报批。
3.路基开工前必须建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系,并对各类施工人员进行岗位培训和技术、安全交底。
4.临时工程,应满足正常施工需要,应保证路基施工影响范围内原有道路、结构物及农田水利等设施的使用功能。

试验 【重要】
1.路基施工前,应按照有关规定和要求,建立试验室。
2.路基施工前,应对路基基底土进行相关试验。每公里至少取2个点。
3.土的试验项目包括天然含水率、液限、塑限、标准击实试验、CBR试验等,必要时应做颗粒分析、相对密度、有机质含量、易溶盐含量、冻胀和膨胀量等试验。
4.使用特殊材料作为填料时,应按相关标准作相应试验,必要时还应进行环境影响评估,经批准后方可使用。

哪些情况应进行试验路段施工? 【重要】
试验路段长度不宜小于100m。下列情况,应进行试验路段施工:
1.二级及二级以上公路路堤。
2.填石路堤、土石路堤。
3.特殊地段路堤。
4.特殊填料路堤。
5.拟采用新技术、新工艺、新材料的路基。

路堤试验路段施工应包括以下内容 :
1.填料试验、检测报告等。
2.压实工艺主要参数:机械组合;压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度;最佳含水率及碾压时含水率允许偏差等。
3.过程质量控制方法、指标。
4.质量评定指标、标准。
5.优化后的施工组织方案及工艺。
6.原始记录、过程记录。
7.对施工设计图的修改建议等。

1B411011路基施工技术准备
1.公路用地范围内原有构造物,应根据设计要求进行处理
2.二级及二级以上公路路堤和填方高度小于1m。应将路基基底范围内的树根全部挖除并将坑穴填平夯实。
3.应对路幅范围内、取土坑的原地面表层腐殖土、表土、草皮等镜像清理,填方地段还应按设计要求整平夯实。

1B411012原地基处理要求
1.稳定的斜坡上,地面横坡缓于1:5时,清除地表草皮、腐殖土后,可直接填筑路堤:地面横坡为1:5~1:2.5时,原地面应挖台阶,台阶宽度不应小于2m。
3.地基表层应碾压密实。一般土质地段,高速公路、一级公路和二级公路路堤基底的压实度(重型)不应小于90%,三、四级公路不应小于85%。
4.原地面坑、洞、穴等,应在清除沉积物后,用合格填料分层回填分层压实,压实度应符合规定。
5.泉眼或露头地下水,应按设计要求,采取有效导排措施后方可填筑路堤。
6.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。
8.在非岩土地基上,填筑填石路堤前,应按设计要求设过渡层。

1B411013土质路堑施工工艺流程
土质路堑作业方法
1.横向挖掘法
(1)单层横向全宽挖掘法
从开挖路堑的一端或两端按断面全宽一次性挖到设计标高,逐渐向纵深挖掘,挖出的土方一般都是向两侧运送。
该方法适用于挖掘浅且短的路堑。
(2)多层横向全宽挖掘法
从开挖路堑的一端或两端按断面分层挖到设计标高。
适用于挖掘深且短的路堑。

2.纵向挖掘法
(1)分层纵挖法:沿路堑全宽,以深度不大的纵向分层进行挖掘,适用于较长的路堑开挖。
(2)通道纵挖法:先沿路堑纵向挖掘一通道,然后将通道向两侧拓宽以扩大工作面,并利用该通道作为运土路线及场内排水的出路。该层通道拓宽至路堑边坡后,再挖下层通道,如此向纵深开挖至路基标高,该法适用于较长、较深、两端地面纵坡较小的路堑开挖。
(3)分段纵挖法:沿路堑纵向选择一个或几个适宜处,将较薄一侧堑壁横向挖穿,使路堑分成两段或数段。各段再纵向开挖。该法适用于过长,弃土运距过远,一侧堑壁较薄的傍山路堑开挖。
混合式挖掘法
多层横向全宽挖掘法和通道纵挖法混合使用。先沿路线纵向挖通道,然后沿横向坡面挖掘,以增加开挖面。该法适用于路线纵向长度和挖深都很大的路堑开挖。

石质路堑施工开挖方式
(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:使用带有松土器的重型推土机破碎岩石,一次破碎深度约0.6~1.0m。该法适用于施工场地开阔、大方量的软岩石方工程。优点是没有钻爆工序作业,不需要风、水、电辅助设施,简化了场地布置,加快了施工进度,提高了生产能力。缺点是不适于破碎坚硬岩石。
(3)静态破碎法:将膨胀剂放入炮孔内,利用产生的膨胀力,缓慢地作用于孔壁,经过数小时至24小时达到300~500MPa的压力,使介质裂开。该法适用于在设备附近、高压线下以及开挖与浇筑过渡段等特定条件下的开挖。优点是安全可靠,没有爆破产生的公害。缺点是破碎效率低,开裂时间长。
路基爆破施工常用爆破方法
(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,在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下,用控制药量的方法,预先炸出一条裂缝,使拟爆体与山体分开,作为隔震减震带,起保护开挖限界以外山体或建筑物和减弱地震对其破坏的作用。

填方----路堤【必会】
填石路堤填料要求
山区填石路堤最为常见,石料来源主要是路堑和隧道爆破后的石料。硬质岩石、中硬岩石可用作路床、路堤填料;软质岩石可用作路堤填料,不得用于路床填料;膨胀性岩石、易溶性岩石和盐化岩石等不得用于路堤填筑。填石路堤填料的粒径应不大于500mm。并不宜超过层厚的2/3,不均匀系数宜为15~20。填石路堤顶部最后一层填石料的铺筑层厚不得大于0.4m,填料粒径不得大于150mm,其中小于5mm的细料含量不应小于30%,且铺筑层表面应无明显孔隙、空洞。填石路堤上部采用其他材料填筑时,可视需要设置土工布作为隔离层。路床填料粒径应小于100mm。
土质路堤施工工艺流程

特殊路基施工技术
软土地基的工程特性【重要】
淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般粘土统称为软土。大部分软土的天然含水量在30%~70%之间,孔隙比1.0~1.9,渗透系数为10^-8~10^-7cm/s,压缩性系数为0.005~0.02,抗剪强度低(快剪粘聚力在10kPa左右,快剪内摩擦角0°~5°),具有触变性和显著的流变性。对于高速公路,标准贯击次数小于4,无侧限抗压强度小于50kPa且含水量大于50%的粘土或标准贯击次数小于4且含水量大于30%的砂性土统称为软土。修建在软土地区的路基,主要是路堤填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量大且时间长的沉降问题。

垫层和浅层处理的材料要求
垫层和浅层处理适用于表层软土厚度小于3m的浅层软弱地基处理。垫层类型按材料可分为碎石垫层、砂砾垫层、石屑垫层、矿渣垫层、粉煤灰垫层以及灰土垫层等。浅层处理可采用换填垫层、抛石挤淤、稳定剂处理等方法,处理深度不宜大于3m。

材料要求:
(1)砂砾垫层宜采用级配良好、质地坚硬的中、粗砂或砂砾。砂的颗粒不均匀系数不宜小于10,不得含有草根、垃圾等杂物,含泥量应不大于5%。
(2)石屑垫层所用石屑中,粒径小于2mm的部分不得超过总重的40%,含泥量应不大于5%。
(3)矿渣垫层宜采用粒径20~60mm的分级矿渣,不得混入植物、生活垃圾和有机质等杂物。
(4)粉煤灰垫层可采用电厂排放的硅铝型低钙粉煤灰,最大粒径不宜大于2mm,小于0.075mm颗粒含量宜大于45%,烧失量宜小于12%。
(5)灰土垫层的石灰剂量(石灰占混合料总质量的百分比),消石灰宜为8%,磨细生石灰宜为6%。土料宜采用塑性指数大于15的粘性土,不得含有有机质,土料粉碎后,土块粒径不宜大于15mm。石灰中CaO+MgO含量不应低于55%,宜采用Ⅲ级钙质消石灰或Ⅱ级镁质消石灰。
(6)抛石挤淤宜采用粒径较大的未风化石料,其中0.3m粒径以下的石料含量不宜大于20%。

抛石挤淤施工规定
(1)当下卧地层平坦时,应沿道路中线向前呈三角形抛填,再渐次向两旁展开,将淤泥挤向两侧。
(2)当下卧地层具有明显横向坡度时,应从下卧层高的一侧向低的一侧扩展,并在低侧边部多抛投不少于2m宽,形成平台顶面。
(3)在抛石高出水面后,应采用重型机具碾压紧密,然后在其上设反滤层,再填土压实。

竖向排水体的材料要求【重要】
竖向排水体适用于深度大于3m的软土地基处理。
竖向排水体可采用袋装砂井和塑料排水板。
袋装砂井和塑料排水板可采用沉管式打桩机施工,塑料排水板也可用插板机施工。

袋装砂井施工规定【重要】
(1)砂宜以风干状态灌入砂袋。
(2)聚丙烯编织袋不宜长时间暴晒
(3)砂袋入井应采用桩架吊起垂直放入。应防止砂袋扭结、缩颈和断裂。
(4)套管起拔时应垂直起吊,防止带出或损坏砂袋;当发生砂袋带出或损坏时,应在原孔的边缘重新打入。
(5)砂袋顶部埋入砂垫层的长度不应小于0.3m,应竖直埋入,不得横置。

袋装砂井施工工艺程序:整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→机具移位→埋砂袋头→摊铺上层砂垫层。
塑料排水板施工规定
(1)塑料排水板不宜长时间暴晒,盘带露天堆放时应有遮盖,以防老化。
(2)套管桩靴和套管应配合适当,结合紧密、无缝,以免淤泥进入后增大塑料板与套管内壁的摩擦力,导致塑料板回带。可采用混凝土圆桩靴或金属倒梯形桩靴。混凝土圆桩靴适用于圆形导管,金属倒梯形桩靴适用于矩形导管。
(3)塑料排水板与桩靴的连接,宜采用穿过桩靴上的固定架之后将板体对折不小于0.1m,连同桩靴一起塞入套管的方式。安好桩靴之后,应等套管下落至桩靴与地面接触之后方可松手,确保桩靴与套管紧密结合。
(4)塑料排水板需接长时,应采用滤套内芯板平搭接的方法。芯板应对扣,凹凸对齐。搭接长度不宜小于:0.2m;滤套包裹应采取可靠措施固定。
(5)塑料排水板顶端埋入砂垫层的长度不应小于0.5m。
塑料排板施工工艺程序:整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层。

爆炸挤淤施工规定
爆炸挤淤法适用于处理海湾滩涂等淤泥和淤泥质土地基。处理厚度不宜大于15m。
爆炸施工前应进行现场勘察及爆炸安全区的安全检查,从事爆破工作的施工单位应取得当地公安部门核发的爆破作业许可证,从事爆破工作的人员应持证上岗。
(1)应根据设计的装药孔位置,移动布药机械就位
(2)当装药器套管沉至要求深度后,应采用通过滑轮的软绳将药包缓缓放至孔底,不得使药包在套管内坠落。药包埋深允许偏差应为±0.3m。药包就位后不得移位。
(3)当工程所在地的淤泥顶面较高,露出水面时间较长,且装药深度小于2.0m时,可采用人工简易布药法。
(4)各药包与主导爆索联结时应捆扎牢固,并将药包导爆索传爆方向指向起爆雷管,各药包导爆索与主导爆索联结处搭接长度不得小于150mm。
(5)起爆前必须在起爆点外布设警戒线,警戒距离不得小于300m。必须在确认警戒范围内无人员、车辆及其他安全隐患时方可起爆。每炮准爆率不应低于90%,否则应重新补爆一次。
(6)应通过对爆炸挤淤前后抛填横断面的测量,确定爆炸后填石的下沉量,并视情况对布药方案进行必要的调整。测量横断面间距不应大于20m。
膨胀土的工程特性及主要特征

具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土称为膨胀土。膨胀土粘性成分含量很高,其中0.002mm的胶体颗粒一般超过20%,粘粒成分主要由水矿物组成。土的液限WL>40%,塑性指数Ip>17,多数在22~35之间。自由膨胀率一般超过40%。按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。

膨胀土的粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成,如蒙脱石、伊利石等。膨胀土有较强的胀缩性,有多裂隙性结构,有显著的强度衰减期,多含有钙质或铁锰质结构,一般呈棕、黄、褐及灰白色。
膨胀土对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。

湿陷性黄土地基的处理措施
若地基为一般湿陷性黄土,应采取措施拦截、排除地表水。地下排水构造物与地面排水沟渠必须采取防渗措施,路侧严禁积水。
若地基黄土具有强湿陷性或较高的压缩性,应按设计要求进行处理。若地基土层有强湿陷性或较高的压缩性,且容许承载力低于路堤自重力时,应考虑地基在路堤自重和活载作用下所产生的压缩下沉。除采用防止地表水下渗的措施外,可根据湿陷性黄土工程特性和工程要求,因地制宜采取换填土、重锤夯实、强夯法、预浸法、挤密法、化学加固法等措施对地基进行处理。

地基陷穴处理方法
路基范围内的陷穴,应在其发源地点对陷穴进口进行封填,并截排周围地表水。现有的陷穴、暗穴,可采用灌砂、灌浆、开挖回填、导洞和竖井等措施进行填充。陷穴表面的防渗处理层厚度不宜小于300mm,并将流向陷穴的附近地面水引离。挖方边坡顶以外50m范围内、路堤坡脚以外20m范围内的黄土陷穴宜进行处理。挖方边坡顶以外的陷穴,若倾向路基,应作适当处理。对串珠状陷穴应彻底进行处治。
滑坡防治的工程措施
滑坡防治的工程措施主要有排水、力学平衡和改变滑带土三类。

(1)力学平衡
对于滑坡的处治之前,禁止在滑坡体上增加荷载(如停放机械、堆放材料、弃土等)。
当挖方路基上边坡发生的滑坡不大时,可采用刷方(台阶)减重、打桩或修建挡土墙进行处理以达到路基边坡稳定。牵引式滑坡、具有膨胀性质的滑坡不宜用滑坡减重法。
上积土减重后并不能防治该类滑坡的产生和发展,因而对于牵引式滑坡,不采用减重法。牵引式滑坡多发生于粘土和堆积层滑坡中。具有膨胀性质的滑坡的滑带土(或滑体)具有卸荷膨胀的特性,减重后能使滑带土松散,地下水浸湿后其阻滑力减小,因而引起滑坡下滑,故不宜采用减重法。
填方路堤发生的滑坡,可采用反压土方或修建挡土墙等方法处理。
沿河路基发生滑坡,可修建河流调治构造物(堤坝、丁坝、稳定河床等)及挡土墙方法处理。
(2)改变滑带土
用物理化学方法改善滑坡带土石性质。一般有焙烧法、电渗排水法和爆破灌浆法等。
焙烧法:利用导洞焙烧滑坡脚部的滑带,使之形成地下“挡墙”而稳定滑坡的一种措施。
电渗排水:利用电场作用而把地下水排除,达到稳定滑坡的一种方法。
爆破灌浆法:用炸药爆破破坏滑动面,随之把浆液灌入滑带中以置换滑带水并固结滑带土,从而达到使滑坡稳定的一种治理方法。

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