路基施工.docx

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路基施工

贵州三穗至凯里高速公路第四合同段

路基施工

作

业

指

导

书

编制：

余焕东

审核：

余光辉

审批：

何宗培

中铁五局（集团）公司经理部

二00三年元月

第一节路基工程概述

一、路基的形式及几何要素

路基是按照路线位置和一定的技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物。

1、路基形式

路基横断面形式常见有路堤和路堑两种，高于天然地面的填方路基称为路堤，低于天然地面的挖方路基称为路堑。

部分为填方，部分为挖方的路基称为半填、半挖路基，没有填、挖方的称为零填路基。

2、对路基的基本要求

首先，路基断面尺寸应符合设计，还应满足下列基本要求：

1）具有足够的整体稳定性；

2）具有足够的强度和刚度。

路基强度是指在行车荷载作用下，路基抵抗破坏能力，路基刚度是指在荷载作用下，路基抵抗变形的能力；

3）具有足够的水温稳定性。

3、路基几何要素

路基几何要素主要指路基宽度、高度和边坡坡度。

路基的宽度指的是路基某一横断面上两路肩外缘之间的宽度，它一般为行车道与路肩宽度之和。

当设有中间带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带等时，尚应包括这部分的宽度。

公路等级越高，路基的宽度越大。

路基高度是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度，是路基设计标高与原地面标高之差。

路基高度是指路中心线处的设计标高与原地面标高之差，但对路基边坡坡度来说，则指填方坡脚或挖方坡顶与路肩边缘的相对高差。

所以，路基高度有中心高度与边坡高度之分。

在正常条件下，可根据土质类别的不同，将边坡高度小于1米的填方路基称为矮路堤，将大于18米（土质）或20米（石质）的填方称为高路堤，将大于20米的挖方称为深路堑。

为保证路基稳定而在其两侧做成的具有一定坡度的坡面称为路基边坡。

公路路基边坡坡度，可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示，并取H=1。

顺便指出，在公路路基土石挖方中，用不小于112.5kw（150匹马力）推土机单齿松动器无法松动，须用爆破或用钢楔大锤或用气钻方法开挖的，以及体积大于或等于1m3的孤石为石方，余为土方。

二、高等级公路路基工程的特点：

1、高填或深挖的路基增多；

2、特殊地质条件的路基增多；

3、路基中的桥涵和通道增多；

4、取土、弃土的矛盾增大。

第二节路基施工质量控制

一、路基施工准备阶段施工测量的质量控制：

（1）根据设计资料进行导线复测工作，复测应采用红外测距仪或其它满足测量精度的仪器，复测导线时必须和相邻施工段的导线闭合。

导线起讫点应与设计单位测定的结果比较，测量精度应满足设计要求。

当设计未规定时，应满足：

角度闭合差（″）为±16√n，n是测点数，坐标相对闭合差为±1/10000。

原有导线点不能满足施工要求时，应进行加密，保证在道路施工过程中，相邻导线点间能互相通视。

对有碍施工的导线点，施工前应加以固定，固定方法可采用交点法或其它固定方法。

（2）路基开工前全面恢复中线并固定路线主要控制桩，如交点、转点、圆曲线及缓和曲线的起讫点等。

对于高速公路、一般公路就采用坐标法恢复主要控制桩。

恢复中线时应注意与结构物中心、相邻施工段的中线闭合。

（3）检查校核纵断面高程测量,要求每20米测一点且数据必须闭合，记录清楚完整，无涂改。

整理绘制复测后的纵断面图，并计算填挖高。

（4）检查校核横断面测量。

要求每20米测一横断面，地形变化特殊地段应加测若干断面，地貌特征要作好记录和说明，土石方应列表计算，每20米一段，填挖分清。

要求提供横断面图，土石方数量表、说明书等。

（5）检查校核水准基点测量。

凡原设计水准基点应按精度要求全部测量一遍；若不符合精度要求，应在书面报告中说明；水准点必须设置在永久建筑物上，且建筑物应不易损坏、不下沉、不受自然侵蚀，两个施工单位水准点的衔接标高必须一致，且符合精度要求，即任何水准测量闭合差应达到±20√Lmm的精度，L为水准路线长度，以／km计。

二、表土清理与压实质量控制

路基填方施工前，原地面表层的情况与压实的工序流程，以及质量控制工作项目如图1-1所示。

（1）在路基施工范围内，对树根或有树根的表层土必须挖除，并将挖出的不带树根的表土搬运到图纸所示的贮料堆。

（2）对含有地表水、淤泥、杂草、垃圾、腐植土等的地基，应进行排除清理。

（3）为使路基土方能均匀压实，要求使用平地机或推土机将原地面推平，平整度误差不超高5cm，旧路基平整或铺平地面，均要求进行碾压，并达到规定的压实度。

（4）原地面横坡为1：

5~1：

2.5时，原地面应挖成台阶，台阶宽度不小于1m，原地面横坡陡于1：

2.5时，应按特殊路基设计进行处理。

（5）零填方路段，对于土质较差的路段，应将地面挖除30cm厚一层，换土填实并进行碾压达到95％的压实度。

三、挖方路基施工与质量控制

挖方路基施工的工序流程及控制工作内容如图1-2所示。

挖方路基质量控制应注意以下几个方面：

1、开挖方式：

土石开挖严格禁止用爆破法施工。

石方爆破作业应以小型及松动爆破为主，严禁过量爆破，未经批准，不得采用大爆破施工。

根据路堑的不同类型，应采用不同的开挖施工方式。

不合格

外观检查

填报《工序自检报告》

自检

压路机压实

平地机、推土机整平

清除表层淤泥、杂草

挖除树根、排除地表水

合格

不合格

进入下道工序

压实抽检，填写《工序检查认可》

合格

图1-1表土清理压实工序示意图

推土机开挖

弃方调运地点的检查

弃方调运

安全措施的检查

分层爆破

不合格

装载机清理压路机压实

边坡修理

路基修理、整平

进行标高、几何尺寸检测

合格

经标高、几何尺寸检查，填写《工序检查认可》

填报《中间交工报告》

合格

进行下项工程项目的施工

图1-2挖方路基施工程序流程示意图

1）路堑短而浅，可采用全断面开挖法，从两端掘进。

路堑较深时，可采用分层台阶式开挖，上层在前，下层随后。

2）路堑较长，可采用分段开挖法，即两端为纵向出土，路堑中部选择一个或几个适宜处，较厚一侧堑壁横向挖穿，使路堑分成两段或数段，各段再纵向开挖。

3）设挡土墙的路堑，可采用纵向分段挖掘法，以便同时分段修筑挡土墙。

4）设防护工程的边坡，当防护工程不能紧跟开挖施工时，应暂时留下一定厚度的保护层，待防护工程施工时再刷坡挖足。

2、弃方处理

1）路基弃方包括：

开挖中挖出的未被利用的剩余材料、清理场地的杂物和废料，以及不适合作路堤填料的材料。

这些弃方应送到图纸所示的地点堆放。

2）弃土堆放时，应防止对周围的灌溉渠道和天然水流造成污染和淤塞。

四、路堤填筑施工质量控制

1、压实作用及压实度

1）压实的作用

天然土体经过挖掘、搬运，原状结构已被破坏，土团之间留下了许多孔隙，在荷载作用下，可出现不均匀或过大的沉陷或坍落甚至失稳滑动，所以路基填土必须进行压实，对于松土层构成的路堑表面，为改善其工作条件也应予以压实。

实践证明，经过压实的土，其塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等，都有明显改善。

因此，压实是改善土体工程性质的一种经济合理措施。

2）土体的密实度和压实度

土体一般是由土颗粒（固体）、水分（液体）和空气（气体）组成的三相体，三相组成成分在体积和质量上的比例关系，既是评价土的工程性质因素，又是影响压实性能的重要因素。

三相组成如图1-3所示。

由该图可导出各土工物理参数。

（1）土体的（湿）密度ρ和干密度ρd

ρ=m/v（cm3）

ρ=ms/v（g/cm3）

式中：

m－土在自然状态下质量，g

ms－土在干燥状态下的质量，g

v－土体体积，cm3

（2）土颗粒的密度ρs

ρs=ms/vs

式中：

vs－土中固体颗粒的体积，cm3。

（3）含水量w：

土体中所含水的质量与土颗粒（干土）质量之比

w=mw/ms×100%

式中：

mn －土中所含水的质量g。

（4）土体的孔隙率n：

土中空气和水的体积与土体体积之比

n=（vw+va）/v=（v-vs）/v=（1-ρd/ρs）×100%

式中：

vw－土体中水所占的体积，cm3；

va－土体中空气所占的体积，cm3。

（5）固体体积率Gs：

土中固体（土颗粒）的体积与土体的体积之比Gs=va/v=ρd/ρs×100%

式中符号的意义同上。

（6）压实度k：

土的压实度是指土压实后的干密度ρd与标准的最大干密度ρdmas之比：

k=ρd/ρdmax×100%

式中：

ρdmas－试验室用重型击实试验在最佳含水量条件下侧得的某土体的标准最大干密度，g/cm3.

2、影响压实效果的主要因素：

1）含水量

土中含水量对压实效果的影响比较显著，当含水量较小时，压实效果比较差；当含水量逐渐增大时，水膜起润滑作用，外部压实功能促使压实效果渐佳，当土中含水量过大时，压实效果反而降低，由击实试验所得的击实试验所得的击实曲线图（1-4）可知：

只有在最佳含水量情况下压实效果最好。

然而，含水量较小时，土粒间引力较大，虽然干密度较小，但其强度可能比最佳含水量时还要高。

可是此时固体密实度较低、孔隙多，一经饱水，其强度会急剧下降。

这又得出一个结论，在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好。

2）土类

ρ

ρdmax

w（%）

w0图1-4土的ρ-w曲线

在同一压实功能作用下，含粗粒越多的土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小。

施工时，应根据不同土类，分别确定其最大干密度和最佳含水量。

3）压实功能

同一类土，其最佳含水量随压实功能的加大而减小，而最大干密度则随压实功能的加大而增大。

当土偏干时，增加压实功能对提高干密度的影响较大，偏湿时则收效甚微。

故对偏湿的土企图用加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的，若土的含水量过大，此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。

另外，当压实功能加大到一定程度后，对最佳含水量的减小和最大干密度的提高都不明显了，这就是说单纯用增大压实功能来提高土的密实度未必合算，压实功能过大还会破坏土体结构，效果适得其反。

4）压实土层厚度

在相同土质和相同压实功能的条件下，压实效果随压实厚度的递增而减弱。

试验证明，表层压实效果最佳，越到下面压实效果逐渐减小。

因此，对不同压实机械和不同的土质压实时控制的层厚不同。

3、填方铺筑压实的质量控制

填方铺筑压实工序的流程及控制工作内容见图1-5

合格

不合格

合格

不合格

填写《中间交工报告》

各层压实度、几何尺寸检查合格

翻松晾晒或洒水

填筑上一层土

填写路基压实现场质量检测报告单

抽检压实度、合格则签认

自检压实度

碾压程序、遍数检查

振动式压路机碾压

每层的松铺厚度检查

平地机整平

含水量检测

填方材料物理指标试验复核

填方、推土机填压推平

借方土料场

挖方路基利用方

报送

压实度、几何尺寸抽检

填写《中间交工证书》

图1-5填方铺筑压实工序流程示意图

在施工过程质量控制时，重点应注意检查以下几个方面：

1）确定不同种类填土最大土干密度和最佳含水量

用于填筑路堤的沿线土石材料，其性质往往有较大的变化。

在路基填筑施工前，必须对主要的取土场采集代表性土样，进行土工试验，用规定方法求得多个土场土样的最大干密度和最佳含水量，以便指导路基土的压实施工。

2）检查控制填土含水量

由于含水量是影响路基土压实效果的主要因素，故需检测欲填入路基中的土的含水量。

用透水性不良的土作填料时，应控制其含水量在最佳含水量±2%之内。

3）分层填筑，分层碾压

压实土层的密实度随深度递减，表面5cm的密实度最高。

填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型，土的种类和压实度要求有关，应通过试验路来确定。

一般认为，对于细粒土，用12~25t光轮压路机时压实厚度不超过20cm，用22~25t振动压路机时（包括激振力），压实厚度不超过50cm。

4）全宽填筑、全宽碾压

填筑路堤时，应从基底开始在路基全宽范围内分层向上填土和碾压，尤其应注意路堤的边缘部分。

路堤边缘往往压实不到，处于松散状态，雨后容易滑坍，故两侧可采取宽填30cm，压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷齐整平。

5）加强测试检验及压实控制

路堤填料最小强度和最大拉径应符合表1-1要求

检查压实度一般采用灌砂法、环刀法、蜡封法、水袋法或核子密度仪法。

环刀法适用于细粒土，灌砂法适用于各类土。

采用核子仪法时应先进行标定，并与灌砂法作对比试验，找出相关的压实度修正系数。

尤其是当填土种类发生变化时，必须重新标定，方能保证压实度检测的准确可靠性。

填筑路堤时，应分层碾压并分层检查压实度，并要求填土层压实度达到要求后方能允许填筑上一层填土，只有分层控制填土的压实度，才能保证全深度范围内的压实质量。

当工地实测的压实度小于要求的压实度时，应检查填土的含水量，当填土含水量w与最佳含水量w0相差在±2%以内时，说明压实功能不够，应增加碾压遍数，如果压实遍数超过10遍仍达不到压实度要求，则继续增加遍数的效果很小，不如减小压实层厚；w﹥w0时，应将填土挖松、晾干至w0再重新碾压；当w﹤w0时，应洒水使填土含水量接近w0后再进行碾压。

4、路基压实标准及现场压实质量评定

1）压实标准

土质路堤（含土石路堤）的压实度应不低于表1-2标准

注：

①表列压实度以部颁《公路土工试验规程》重型击实试验法为准。

②对于铺筑中级或低级路面三、四级公路路基，允许采用轻型击实试验法求得的路基压实标准。

③其他等级公路，修建高级路面时，其压实标准应采用高速公路、一级公路的规定值。

④特殊干旱地区的压实度标准可降低2%~3%。

⑤多雨潮湿地区的粘性土，其压实度标准按《公路路基施工技术规范》9、7节规定执行。

⑥用灌砂法、灌水（水袋）法检查压实度时，取土样的底面位置为每一压实层底部，用环刀法试验时，环刀中部处于压实层厚的1/2深度，用核子仪试验时，应根据其类型，按说明书要求办理。

2）现场压实质量的评定

在压实过程中，自检人员应经常检查压实度是否符合要求。

检测频率为每200m2检验8点，不足200m2时，至少应检验2点，必要时可增加检查点数，以防止压实不足处漏检。

压实度的评定以一个工班完成的路段压实层为检验单元比较合适，如检验不合格能及时补压，不致等待过久而含水量变化过大。

检验评定段的压实度k1按下式计算，若k1≥压实度的标准值k0，则为合格。

k1=k-t0s√n≥k0

式中：

k—检验评定段内各检验点压实度的算术平均值

t0—t分布表中随自由度和保证率（或置信率）而变的系数，通常保证率为95%

s—检验值的标准差

n—检验系数，应不少于8~10点，汽车专用公路取高限，一般公路取低限。

五、填挖交界路基施工与质量控制

填挖交界路基处理采用铺设土工格栅、土工布。

铺设施工时应注意以下几个方面：

1、土工格栅、土工布的质量应符合图纸或技术规范的要求。

铺设土工格栅、土工布应按图纸施工，在平整的下承层上全断面铺设。

铺设时，土工材料应拉直平顺，紧贴下承层。

其重叠、缝合和锚固应符合图纸要求。

土工材料搭接应在现场由人工或机械缝合，填料高度不足1m时，机械不应在路幅内掉头。

2、施工过程中土工材料不应出现任何损坏，以保证工程质量。

土工织物铺设的检查项目见表1-3