注册监理工程师网络继续教育公路工程第1+2+3章文档格式.docx

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　　该办法共二十七条，对公路工程设计变更进行了规定，解决了长期存在的公路工程设计变更不规范的问题。

　　七、《公路工程施工监理招标投标管理办法》

　　规范了公路施工监理招标投标活动，对招标、投标、评标、中标制定了整套程序，对招标投标活动中的违法行为和责任进行了界定。

是我国公路交通领域咨询监理企业、监理企业和监理人员必须熟知的基本法规。

第二节　公路工程安全与环保

　一、《安全生产法》

　　我国第一部有关安全生产管理的综合性法律，该法对安全生产工作的方针，生产经营单位的安全生产保障，从业人员的权利和义务，生产安全事故的应急救援和调查处理以及违法行为的法律责任等都作出了明确的规定；

　　是加强安全生产管理，提高安全生产工作的重要的法律依据。

　　二、《建设工程安全生产管理条例》的相关内容

　　明确了工程建设的安全生产方针、目标，安全生产责任，安全生产管理，安全生产监督管理及安全事故应急求援方面内容。

是我国工程建设必须执行的基本法规。

　　三、《安全生产“十一五”规划》的相关内容

　　要求各地区、各部门将《规划》相关内容纳入本地区、本行业和领域“十一五”发展规划，制订具体实施方案，做到安全生产与经济社会发展的各项工作同步规划、统一部署、协调推进。

对重点工程编制工程专项规划，提出建设目标、建设内容、进度安排，以及国家、地方政府、企业分别承担的资金筹措方案，确保安全生产“十一五”规划目标的实现。

　　四、《公路水运工程安全生产监督管理办法》的相关内容

　　进一步明确了公路水运工程建设活动的安全生产职责，安全生产责任，安全生产监督管理及安全事故应急求援方面内容。

是全国公路水运工程安全生产必须执行的重要法规。

　　五、《公路工程施工安全技术规程》的相关内容

　　保障从事公路工程施工生产人员的安全，预防事故发生，促进公路交通事业的发展

　　六、《环境保护法》的相关内容

　　是我国的一部关于环境保护的综合性的基本法，该法对我国环境保护的方针、任务、基本原则和制度、重要的保护和防治措施、组织机构和法律责任等都作了原则性的规定。

　　七、《公路环境保护设计规范》的相关内容

　　推荐性行业标准

　　在广泛搜集近年来所做的公路建设项目环境影响评价、科研、监测资料以及国外有关环境保护资料，总结多年实践经验的基础上，进行了较系统的分析与论证，对公路建设全过程的环境保护的各方面作出了规定

　　八、《交通建设项目环境保护管理办法》的相关内容

　　为加强交通建设项目环境保护管理，预防交通建设项目对环境造成不良影响，促进交通事业可持续发展作了明确规定

第三节　《公路技术标准》与《公路工程监理规范》

　　一、公路技术标准

　　标准的修订全面总结了1997年以来我国公路建设的经验，在12项关键技术研究成果的基础上，充分借鉴和吸收了国外的相关标准和先进技术。

修订后的标准进一步明确了各级公路的功能和相应的技术指标，突出体现了公路工程建设中安全环保以及以人为本的指导思想和建设理念，科学实用，易于掌握。

对加快我国公路建设步伐促进公路交通事业健康协调持续发展具有重要的指导作用。

　　三处变化：

　　一是将现行《技术标准》中的“一般规定”，调整为“控制要素”，并收编了公路设计方面的一些控制条文；

　　二是将“路基”、“路面”两章合并为“路基路面”一章；

　　三是将“沿线设施”更名为“交通工程及沿线设施”

　　二、公路工程监理规范

　　《公路工程施工监理规范》（JTGG10-2006），由中华人民共和国交通部于2006年11月2日发布，2007年1月1日起实施。

　　与原《规范》比较，主要应注意以下内容的变化

（一）监理机构设置

（二）人员构成及职责划分

（1）总监办主要职责

（2）驻地办主要职责

　　（三）巡视与旁站

　　（四）施工安全监理

　　（五）施工环境保护监理

　　（六）监理文件与资料管理

第三章路基施工技术

第一节　不良地质地段的施工

　　第二节　路基工程中的环保技术　

　　第三节　软土路基质量监理案例

第1节　不良地质地段的施工

　　一、软土路基施工技术

　　二、膨胀土路基

　　近年来我国高速公路建设对不良地质段路基工程的施工技术进行了大胆的探索，以碎石桩复合地基、大型支撑渗沟、土钉支护技术、柔性支护结构等为代表的一系列不良地质段路基施工新技术的应用，为不良地质段路基处治技术的发展开创了新思路。

　　研究不良地质段路基施工技术的意义：

　　1.是公路建设质量和运营质量的保证；

　　2.是提高公路路线质量的根本保证

　　3.有利于促进我国主干线公路网的建设

一、软土路基施工技术

（一）振冲碎石桩加固软土路基的施工技术

（二）CFG桩加固软土路基的施工技术

　　（三）碎石注浆桩加固软土路基的施工技术

　　（四）强夯法加固软基

　　软土工程地质特征

　　■软土一般是指主要由细粒土组成的孔隙比大（e＞1.0）、天然含水量高（ω＞ωL）、压缩性高（＞0.5）、强度低（cu＜30kPa）和具有灵敏结构性的土层。

包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土等。

　软土的物理力学性质指标

■软土路基的处治方法的选择应因地制宜，优先考虑当地具有的处治材料，就地取材。

　　■浅层处治通常采用换填法和抛石挤淤；

砂垫层和土工合成材料加筋方法是局部软土处理的常用方法；

堆载预压、袋装砂井和塑料板排水等方法是厚层软土路基处治的常用方法。

　　■这里重点介绍过去不常用而近年来越来越频繁使用的一些软土路基加固技术，如振冲碎石桩、CFG桩、碎石注浆桩及强夯法等方法。

（一）振冲碎石桩加固软土路基的施工技术

　　■振冲碎石桩是利用一个产生水平振动和施加垂直力的管状设备在软土地基中成孔，再在孔内分批填入碎石填料，同时将振动设备沉至填料中进行振实，在地基中形成密实的桩体。

碎石桩在软土地基中起到置换、排水、加筋和垫层的作用，该桩体和原来的地基构成复合地基，从而减少地基的变形，提高土体抗剪强度，增强地基稳定性。

碎石桩处理软土地基有施工工艺简单、成桩速度快、工程造价低等优点，近年来，较频繁地应用于我国高速公路软土路基处理中。

　1.振冲碎石桩的施工流程图：

　2.振冲碎石桩的主要施工过程：

（1）施工放样

（2）造孔及清孔

　　（3）制桩

　　（4）铺设垫层

　　3.振冲碎石桩施工的质量控制

（1）严格控制水量和水压

　　控制水量保证孔内充满水，目的是防止塌孔，以免影响施工；

水压由土质强度决定，强度低的软土宜取小值，强度高的土宜取大值。

成孔过程水量与水压要采用最大值，但当接近设计加固深度时，要降低水压，以免扰动桩底下的土层:

另加料振密时水量及水压均宜小。

（2）严格控制电压和电流:

　　电压稳定在（380±

20）V，空载电流加10A～15A，或额电流的90%为施工中的密实电流，严禁超过额定电流施工。

　　（3）留振时间

　　振冲器在固定深度位置的停留时间宜采用10s～20s。

　　（4）加料原则

　　“少吃多餐”，注意不宜过猛，勤加料，且每次不宜加得过多。

　　4.振冲碎石桩复合地基的效果检查

　　对加固后的复合地基效果检验的测试，可在打完桩后一个月进行，即在原状土固结时进行。

加载方法参照《建筑地基处理技术规范》进行。

现场试验包括用静压试验检查复合地基极限承载力和沉降量，单桩及桩间土的极限承载力和沉降量。

（二）CFG桩加固软土路基的施工技术

　　■CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，与桩间土、褥垫层一起形成复合地基。

　　■CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。

由于桩体的强度及模量比桩间土大，因此在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大，桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载，这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，再加上CFG桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，可以大幅降低工程造价。

　　1.CFG桩施工方法

（1）材料要求

　　CFG桩原材料包括砂、石、水泥、粉煤灰。

水泥采用袋装325号普通硅酸盐水泥；

碎石采用20mm～40mm粒径；

砂含泥量小于5%；

粉煤灰用袋装Ⅱ级、Ⅲ级粉煤灰；

褥垫层材料采用5mm～32mm碎石或级配砂石。

　　在进场前将原材料送至实验室进行化验和做配合比试验，均应符合相应标准要求。

（2）施工机械

　　施工机械主要组成部分包括：

滑轮组、振动锤、桩管、吊斗、卷扬机、活瓣桩尖。

桩管直径一般为377mm，桩管上设有二次投料口，最大沉桩深度能达20m左右；

锤重≥35KN，工作电流100A左右，激振力≥280KN，配套发电机功率≥120KW，容积相等的小推车数辆。

　　（3）CFG桩施工工艺

　　1）准备工作；

　　2）沉管；

　　3）投料；

　　4）拔管；

　　5）封顶；

　　6）抽样做混合料试块；

　　7）褥垫层；

　　8）填土施工。

　　2.施工要点

（1）详细了解地质情况，合理选用施工机械。

（2）连打作业时，采用从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工，相邻桩必须间隔跳打，以防止土体隆起变形，出现桩体错位及穿孔、斜孔现象。

　　（3）严格控制拔管速率、高度。

　　（4）混合料坍落度控制在3cm～5cm，桩位偏差不大于100mm，桩身垂直度偏差不大于1%。

　　（5）拔管过程避免反插。

　　（6）在已成桩的桩顶埋设标尺，观察施工对已成桩的挤压情况，防止已成桩受挤压而断裂。

　（7）施工中应详细记录沉桩深度、制桩时间、每次碎石灌入量、反插次数，以备出现问题时查找资料。

　　3.质量检验

（1）低应变检测

　　检测数量占总桩数的30%，结果表明桩身强度在30d龄期时波速为1500m/s～2500m/s，相当于最终桩身强度C12以上；

从桩身完整性来看，95%以上为无缺陷的A类桩，5%为轻度缺陷的B类桩。

质量缺陷主要表现为缩颈、桩身出现轻微裂缝等，为施工中填土地段互相挤压造成。

（2）单桩复合地基载荷试验

　　现场选取8根桩进行单桩复合地基载荷试验（载荷板直径D=1.13m，面积S=1.0），试验结果表明承载力允许值均≥200kpa。

　（三）碎石注浆桩加固软土路基的施工技术

　　碎石注浆桩是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩，通过浆液的渗透，加强桩与桩周土体的摩擦力，提高桩的承载力达到加固软土路基的目的。

碎石注浆桩具有施工机具轻便，便于快速施工，施工场地要求低;

施工噪音小，对施工周围居民影响小和施工工艺操作简单，便于施工质量的控制等优点。

　　1.碎石注浆桩加固机理

　　碎石注浆桩主要是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩，因此，从成桩工艺看，碎石注浆桩属于钻孔灌注桩，从桩的材料看，又属于胶结体桩。

桩的直径一般为30cm～70cm，适用桩长30m以内。

成桩的基本过程是利用小型钻机按设计直径，钻进至设计深度成孔，然后先将注浆管放至孔底，再投放碎石料，在投放碎石料的过程中，利用注浆管放水清洗孔壁，碎石料投放完成后进行注浆，浆液一般由下向上逆行，当浆液灌注至地面以后便固结成桩。

　　浆液除在钻孔中渗透固结碎石成桩外，也向周围土体渗透，使桩体与土体间形成一个土和砂浆结合的过渡带，增加了桩与周围土体的摩擦力，所以注浆桩从受力特性和加固机理来看属于摩擦桩类。

　　2.施工工艺

　　碎石注浆桩的施工过程主要分为：

钻孔、清孔、投石以及注浆四部分。

（1）钻孔

（2）清孔

　　（3）投石

　　（4）注浆

　　3.桩身质量的检测

　　根据国家规范，桩身完整性检测的方法有以下四种：

低应变动测法、高应变动力试验、钻孔取芯、声波透射法。

　　对碎石注浆桩，目前常用的检测方法是：

无损低应变动测法和钻孔取芯法。

　（四）强夯法加固软基

　　强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法。

　　所谓强夯法是通过一重锤（8～30t，最重可达200t）自由下落（落距8～20m，最高可达40m），对地基土施加强大的冲击能（一般能量为500～8000kN·

m），在地基土中产生冲击波和动应力，从而提高地基土的强度，改善土的物理力学性能的地基加固方法。

　　强夯可以降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。

同时，强夯产生的夯击能还可提高土层的均匀性，减少将来可能出现的不均匀沉降。

　　1.强夯加固机理

　　强夯法虽然在实践中已被证实是一种较好的地基处理方法。

　　由于强夯机理的复杂性，在研究强机理时，首先应分为宏观机理和微观机理。

其次，对饱和土与非饱和土更应该加以区分，在饱和土中，粘性土与非粘性土还应该再加以区分。

另外对特殊土，如湿陷性黄土等，也应该考虑它的特征，再次，在研究强夯机理时，应该首先确定夯击能量中真正用于加固地基的那一部分，而后再分析此部分能量对地基土的加固作用。

　　根据实测结果，强夯时突然释放的巨大能量，将转化为各种波形传到土体内，首先到达某指定范围的波是压缩波，振动能量以7%传播出去，它使土体受压或受拉，能引起瞬时的孔隙水汇集，因而使地基土的抗剪强度大为降低紧随压缩波之后的是剪切波，振动能量以26%传播出去，它会导致土体结构的破坏。

另外还有瑞利波（面波），振动能量以67%传播出去，并能在夯击点附近造成地面隆起。

对饱和土而言，剪切波是使土体加密的波。

　　目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：

动力密实、动力固结和动力置换，它取决于地基土的类别和强夯施工工艺。

（1）动力密实机理

　　采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理，即用冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。

（2）动力固结机理

　　用强夯法处理细颗粒饱和土，是借助于动力固结的理论，即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化而产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利溢出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。

由于软土的触变性，强度得到提高。

　　（3）动力置换机理

　　动力置换可分为整体式置换和桩式置换。

　　整体式置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。

　　桩式置换是通过强夯将碎石填筑土体中，部分碎石桩（或墩）间隔地夯入软土中，形成桩式（或墩式）的碎石墩（或桩）。

其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩，它主要是靠碎石内摩擦角和墩间土的侧限来维持桩体的平衡，并与墩间土起复合地基的作用。

图示：

动力置换原理示意图

　　a）整体式置换；

b）桩式置换

　　2.强夯施工步骤：

　　1）清理并平整施工场地。

　　2）铺设垫层，在地表形成硬层，用以支承起重设备，确保机械通行和施工。

同时垫层可加大地下水和表层面的距离，防止夯击的效率降低。

　　3）标出第一遍夯击点的位置.测量场地高程。

　　4）起重机就位，使夯锤对准夯点位置

　　5）侧量夯前锤顶高程。

　　6）将夯锤起吊到预定高度。

待夯锤脱钩自由下落后放下吊钩，测量锤顶高程；

若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平

　7）重复步骤6），按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击

　　8）重复步骤4）～7），完成第一遍全部夯点的夯击。

　　9）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程

　　10）在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层土夯实，并测量夯后场地高程。

当地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺设一定厚度的松散材料。

夯坑内或场地有积水时应及时排除。

　　根据强夯加固土体的触变恢复机理，强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基加固质量进行检验，以免所测结果偏小而影响对强夯加固效果的评估。

对碎石土和砂土地基，其间隔时间可取1-2周；

对低饱和度的粉土和粘性土地基，间隔时间可取3～4周。

　　质量检验方法有以下几种：

（1）室内试验：

主要通过夯击前后土的物理力学性质指标的变化来判断其加固效果。

其检测项目包括抗剪强度指标、压缩模量（或压缩系数）、孔隙比、重度和含水量等

（2）十字板试验。

　　（3）动力触探试验（包括标准贯人试验）。

　　（4）静力触探试验。

　　（5）旁压仪试验。

　　（6）载荷试验。

　　（7）波速试验。

　　检测点位置可分别布置在夯坑内、夯坑外和夯击区边缘。

其数量应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定。

　二、膨胀土路基

　　所谓膨胀土系指粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊粘性土。

　　我国膨胀土的黏土矿物成分，主要是伊利石，其次是蒙脱石。

　　膨胀土不仅具有显著的湿胀干缩和反复湿胀干缩的胜质，而且具有多裂隙性、超固结性及强度衰减性等特殊性质。

　　膨胀土几乎对各种工程建筑都会产生不同的危害，而且变形破坏具有多次反复性。

在膨胀土地区，房屋建筑常普遍出现开裂变形，公路、铁路路基边坡常大量出现坍方、滑坡；

由于气温和水分变化的影响，用膨胀土填筑的公路路堤、路面常出现大幅度的、随季节变化的波浪变形。

因此，为保证膨胀土地区道路建筑结构的安全性和耐久性，必须对膨胀土的工程性质进行认真研究，并采取措施防止和避免其对工程建筑结构造成危害。

（一）膨胀土的判别和分类

　　1.膨胀土的判别——综合判别法

　　目前国内趋向于采用综合法来判别，即从地质、地貌等自然环境特征以及工程建筑经验出发，总结膨胀土地区的特点，初步判定是否属于膨胀土地区，然后再结合主要相关指标测试结果进行综合判别。

　　根据我国《岩土工程勘察规范》规定，可按下列综合特征对膨胀土进行初步定性判别。

（1）多分布在二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无

　　明显自然陡坎；

（2）常见浅层滑坡、地裂，新开挖的路堑、边坡、基槽易发生坍塌；

　　（3）裂缝发育，方向不规则，常有光滑面和擦痕，裂缝中常充填灰白、灰绿色勃土，干时坚硬，遇水软化，自然条件下呈坚硬或硬塑状态；

　　（4）自由膨胀率一般大于40%；

　　（5）未经处理的建筑物成群破坏，低层建筑较多层建筑破坏严重，刚性结构较柔性结构严重，建筑物开裂多发生在旱季，裂缝宽度随季节变化。

　　根据经验，当土的自由膨胀率δef值大于40%时，大多数情况下可鉴别为膨胀土。

因此，我国《膨胀土地区建筑技术规范》规定，除采用上述特征对膨胀土进行判别以外，认为膨胀土的δef＞40%。

但值得注意的是，有许多膨胀土的δef值常小于40%。

　　2.膨胀土的工程地质分类：

（二）膨胀土的工程特性及其路基路面病害

　　1.膨胀土的工程特性

（1）胀缩性

（2）崩解性

　　（3）多裂隙性

　　（4）超固结性

　　（5）风化特性

　　（6）强度衰减性

　　2.膨胀土地区的公路病害

　　■路面病害

　　■路堑病害

　　■路堤病害

（1）路面病害

　　1）波浪变形害

　　2）溅浆冒泥

（2）路堑病害

　　1）剥落

　　2）冲蚀

　　3）泥流

　　4）溜塌

　　5）坍滑

　　6）滑坡

　　（3）路堤病害

　　1）沉陷

　　2）纵裂

　　3）坍肩

　　5）坍滑。

　　3.膨胀土地区路基设计原则

（1）膨胀土地区路基设计，应综合考虑膨胀土类型、土体结构与工程特性、环境工程地质条件与风化深度等因素。

（2）膨胀土中水分的迁移转化，将导致显著的湿胀干缩变形，并使土的工程胜质恶化。

因此，膨胀土路基设计的关键问题是如何防水保湿，保持土中水分的相对稳定。

　　（3）膨胀土原则上不应用做路堤填料，特别是强膨胀土应严禁用来填筑路堤。

若经过技术经济比较必须利用膨胀土填筑路堤时，最好选取膨胀性较弱的土用于下层，而不用于土基上部。

若不得已用作路基填料时，则须考虑采用石灰、水泥等无机结合料进行土性改良。

　　（4）膨胀土路堑设计应充分考虑到膨胀土的“变动强度”与强度衰减的特性。

边坡稳定性检算的抗剪强度指标，原则上应采用膨胀土在设计状态下的土体强度，不应以土块强度，尤其是不应以天然原状土块的峰值强度指标作为边坡检算依据。

　　（5）膨胀土大多属于超固结土，具有较大的初始水平应力。

路堑边坡开挖后，超固结应力释放产生卸荷膨胀。

若边坡土体长期卸荷膨胀并风化，则强度衰减，必将导致边坡破坏。

因此，路堑设计可考虑利用土体的一部分超固结应力，保持较高的初始结构强度不受破坏，以减少防护加固工程并增加路堑边坡稳定性。

　　（6）膨胀土路堑施工，一般均应采取“先做排水，后开挖边坡，及时防护，及时支挡”的程序原则，以防边坡土体暴露后产生湿胀干缩效应与风化破坏。

　　（7）尽可能减少深挖高填。

膨胀土路基若填挖太大，路堑超过一定深度、路堤超过一定高度时，很难保证其稳定性，而且一旦病害发生则不易治理，耗资也很大。

遇到深挖、高填时，应与隧道、桥梁方案进行技术经济比较后，确定是否以路堤或路堑通过。

　　4.影响膨胀土路堑边坡变形的主要因素

　　（l）土质

（2）土层

　（3）裂隙发育程度

　　（4）风化

　　（5）微地貌

　　（6）环境工程地质条件

　　（7）边坡高度与坡度

　　5.膨胀土路堤的处治方法

（1）膨胀土路堤填料选择

　　膨胀土一般情况下不适合作路堤填料。

但公路通过膨胀土地区时，膨胀土常是大面积分布，找不到非膨胀土，只能用膨胀土作路堤填料。

这时，应对不同类型的膨胀土填料进行选择。

　　1）在有多层膨胀土分布的地区，应选择膨胀性最弱的土层做填料蒙脱石含量高的白色膨胀土，由于土的亲水性特强，极易风化，强度衰减很快，不