路基土方施工技术.docx
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路基土方施工技术
路基施工
中的海外尼日利亚集团公司路桥分公司
为了提升公司路桥项目的整体施工水平,增强公司的市场竞争力,秉着简洁、适用的原则,结合这些年公司在尼日利亚路桥项目执行中的经验总结,逐步确立、完善并最终形成统一的施工技术文件,为路桥公司的健康发展打好坚实的技术基础。
第一部分路基施工前的准备工作
要保证正常施工,施工前的准备工作极为重要,他是组织施工的第一步,无准备的施工或准备不充分的施工,均会致使路基施工的基本工作难以顺利进行。
组织准备
组织准备主要是建立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,确立施工应该到达的目标。
根据工作面需要,确定项目管理人,中方施工执行人,并配置相应尼人员。
技术准备
业主有施工设计文件的施工测量
路基开工前,对导线、中线、水准点进行复测,对路线桥涵、水沟等排水设置进行调查,是否满足排水需要,对于不合理的部分提出修改,并对量单工作量进行核对,不符合现场实际需要的部分,提出修改调整,甚至收集相关资料并告知监理或业主,为后续的变更工作打好基础。
业主没有施工设计文件的施工测量
熟悉量单内容,进行野外勘测设计,根据项目所经路线环境、排水要求确定路基高度,计算土石填挖数量,调查确定管涵、水沟设置位置、大小和数量,以便复核量单结构、量单各项数量和现场需要是否一致,对于不一致的要和业主、监理提出变更请求,待施工进行到一定的时候,即对整个项目的各项数量很明晰时,提交变更资料。
在项目施工前,整个项目将如何执行,相关排水如何进行,要充分和监理沟通清楚,让后续的各项施工均得到监理的认可。
施工开始前,做好边界桩的放置,对沿线需要拆迁的电杆、路牌、房屋等构造物表明拆迁位置,积极联系业主进行拆迁工作,以免影响后续的施工工作,根据恢复的路线中线、设计图标、施工工艺定出路基用用地界桩和路堤边角、路堑堑顶、边沟等。
3、土质检测等相关试验
在路基施工前,根据就近的原则,合理选择布局取土场,所选土场要对土质进行如下试验:
①液限、塑限、塑性指数、液性指数。
②颗粒大小分析试验。
③含水量试验。
④密度试验。
⑤相对密度试验。
⑥击实试验。
⑦强度试验(CBR值)。
使用击实试验方法测定最佳含水量,最佳含水量是土基达到最大干密度所对应的含水量。
4.施工组织计划的编制
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,编制施工进度计划,拟定关键工程的技术措施,确立成本指标等,此项内容,在项目开工前,由编制的路基开工报告详细列述。
5.技术交底
在项目获取后,执行的好坏关键看各项管理制度的落实情况如何,根据测量结果,和监理充分沟通落实各项施工内容,在各项施工内容均已清晰的情况下,给相关参建人员进行相关技术的交底工作,对项目如何执行,如何控制相关工序的质量,进行全面交底,并书面签字保存。
物质准备
中国人住宿、生产营地的准备
根据项目情况,确定住宿,生产营地的布局,住宿营地,要便于出行,便于项目的执行,根据项目的大小工期长短,确定营地建设的大小,本着不浪费,节约的思路进行。
生产营地要有利于管理,选择位置要合理并充分考虑雨季水泡的影响,在条件许可的情况下,生产加工营地和住宿营地在一起,这样便于管理。
机料的准备
根据计划要求,进行相关材料的采购、调配、运输和存储,同时进行机具设备的调运,对于机具设备的调运,需要强调的是,根据调离项目的远近,采取合理的调配方法,为了提高效率,要考虑先调什么设备,后调什么设备,有条件,增加拖车数量,以便项目尽早进入施工状态,在调运过程中,对设备相关配件、轮胎,油箱内各种油料,做好检查记录,填全填清楚发车单,接受人员对照发车单,逐一核实有无物件丢失或者油料被盗等,发车前,通过充分检查确认车辆设备的安全性能无问题后才可发出,发出后,要跟踪落实,施工项目接受后,要及时反馈设备到位或者其他信息。
第二部分路堤填方
路基填料的选择
路基填土的分类
A、巨粒土
巨粒土有很高的强度及稳定性,是填筑路基很好的材料。
对于漂石土,要正确选用边坡值,以保证路基稳定。
对于卵石土,填筑时应保证有足够的密实度。
B、粗粒土
红土(铁矾土)是尼日利亚重要的资源,是路基填筑较好的材料,其强度高,稳定性好,粘性强,一般红土区块取土,土质均较硬,有的红土区块,取下来之后,有部分块状存在,碾压需要配以羊角碾压路机,分布较广的地区为sokoto州,kebbi州等西北地区。
砾类土由于粒径较大,内摩擦力也大,所以强度和稳定性均能满足要求。
级配较好的砾类土混合料密实度好,级配不好的砾类土,在填筑时要保证密实度,防止空隙较大,造成路基积水、不均匀沉降或保水性差,水分蒸发后,表面容易松散。
砂类土分砂、砂土、细粒土质砂(砂性土)。
砂和砂土无塑性,透水性强,毛细上升高度小,具有较大的摩擦系数,强度和水稳性较好。
但粘性小,容易松散,压实困难,需要充分灌水加碾压才能密实。
是用该材料填筑路基,首先的是考虑雨水的冲刷,所以从两侧路基坡脚开始,要覆盖20-30cm厚的稳定性较好,雨水不易冲刷的好土覆盖。
细粒土质砂既含有一定的粗颗粒,使路基具有足够的强度和水稳性,又含有一定数量的细颗粒,使其具有一定的黏性,不至于松散。
一般遇水干得快,不膨胀,干时有足够的黏性,扬尘少,容易被压实,是较理想的路基填筑材料。
C、细粒土
粉质土含有较多的粉土粒,干时稍有粘性,但易被压碎,扬尘大,浸水很快湿透,易成稀泥,有较强的毛细作用。
不适于做路基。
黏质土透水性差,黏聚力大,干时较硬,不易挖掘,有很强的可塑性,黏性和膨胀性,毛细现象显著,浸水后能长时间保持水分,所以承载力小。
使用黏质土填筑路基,在有良好排水设施的情况下,有合适的含水量,压实后,做成的路基也能满足稳定。
有机质土如腐殖土、城市垃圾土等不宜作为路基填料。
D、特殊土
成块状的黄土输大孔和多孔结构,只有湿陷性;膨胀土受水浸湿发生膨胀,失水则收缩;红黏土失水后体积收缩较大,该几种土均不宜做路基填料。
路基填土的选择原则首先考虑的就是土的强度和稳定性,一般选择含有一定颗粒,具有一定粘性的土较好,但路肩基地较软,填筑高度高时,选择含有一定卵石类的土较好。
另外砂类土填筑路基也是比较好的材料,但需要大量灌水之后压路机碾压密实。
路基填筑土场的选择
从获取的项目起点至终点,进行土场调查选择,土场布置,要从节约成本、环境保护、不损坏路线美观以及保证所取土的质量入手考虑。
节约成本,一个考虑最佳运距、一个是考虑土地赔偿,根据施工环境和各段填筑方量大小来确定最佳的运距范围。
所选择土场不宜离路较近,以免雨季来在路附近形成积水坑,同时也影响了路线的整体美观。
土场选定后,采取土样做相关的土样分析,分析结果满足使用要求后,即可在该土场取土。
路基填筑前的场地清理
1.场地清理内容
再路基填筑前,按照设计纵断计算放出公路用地范围,在政府征地结束的情况下,对路基填土位置进行清理,清理的内容为:
表层腐殖土、灌木、树、树根、垃圾垦、废弃的管涵、箱涵、拆迁的房屋等。
2.地基的碾压处理
场地清理结束,在路基填筑前,用推土机简单整平,洒水车洒水,压路机碾压,在压路机碾压过程中,出现的软弱点,要清除干净,采取换填,如果软弱地段多,则报请监理到现场查验,提出变更申请。
3.路基填筑
A、路基填筑高度的确定
在业主没有设计资料的情况下,施工开始前,要对路基进行纵断面的测量,之后进行设计,路基填筑高度的确定,关乎到成本、路基排水、路基质量,路线线形。
所以要充分调查了解情况,最终确定路基填土高度。
尼日利亚气候,基本就是雨季和旱季,在雨季时,地下水饱和,路基填土较低,两侧排水不畅,从路基两侧渗入地下的水,会流经路基之下,由于毛细作用浸湿路基,致使路基处于中湿、潮湿或过湿的状态,路基就容易沉陷变形甚至翻浆。
要保证路基的稳定,必须在雨季地下水达到最大饱和时,使路基处于干燥状态。
这样就必须根据项目所处位置的土质、气候、水文确定路基的最小填土高度。
在路基两侧排水顺畅,原地基基础好,雨季来临时,要保证路基为持干燥路基,最小填土高度为:
卵石土和粗粒土0.3-0.5m;细粒土0.4-0.7m。
城市路施工的路基,考虑两侧住户的通行方便和建筑协调配合的美观,不能出现大的挖方或填方,两侧又不带水沟时,根据地基状况,地基土质较差时,进行换填,换填深度最小30-50cm,地基状况较好时,比如是砂类土,要清除30cm,之后充分洒水浸透,压路机加压,再上土填筑至少30cm(不包括subbase和base厚度)。
在土方施工时,要充分考虑两侧排水,雨水来临后,不能有淤积,堵塞等情况。
在项目路线经过农田时,最好选择卵石土等含颗粒较大的材料填筑,填筑高度根据涵洞排水需要确定。
在项目沿河道修建时,路基高度应该高出最高洪水位加雍水高、再加波浪侵袭高以上0.5m。
B、填方试验路段
(1)在路基填筑大规模展开施工前,用确定的路基填料填筑长度不小于100m(全幅路基)的试验路段,实验路段填土松铺取值25cm,以确保压实层的均质性。
(2)现场试验应进行到能有效地使该种填料达到规定的压实度为止。
试验时应记录:
压实设备的类型、最佳组合方式;碾压遍数及碾压速度、工序;每层材料的松铺厚度、材料的含水量等。
试验结束时,试验段若达到质量检验标准,可作为路基的一部分,否则,应予挖除,重新进行试验。
(3)用于填方(包括回填)的每种类型的材料,都应进行现场压实试验。
试验段所用的填料和机具应与施工所用材料和机具相同。
通过路基试验段需要确定以下技术指标:
a、确定土样的含水量、干容重、最大干容重、最佳含水量等各项技术指标;
b、确定每层填土最佳松铺厚度;
c、确定机械的最佳合理配置和施工组织;
d、确定压路机的最大行驶速度和最佳压实遍数。
(4)在新开辟的地区或使用新工艺、新材料、新技术进行路基施工时,应采用不同的施工方案做实验路段,从中选择最佳方案指导全线施工。
如果路线长,路基填筑用土变化较大,土质变化之后,加强相关检查分析力度,用于指导施工。
(5)实验段施工结束,整理总结各项实验数据形成路基填筑试验段检测报告,报告承报相关项目主管和区域技术主管,进行审核,对于大项目,上报公司技术主管进行审批之后执行。
C、路基填方总体要求:
路基填方按循序渐进的原则组织施工,其核心是:
将土石方施工的过程分为“三阶段”、“四区段”、“八流程”,三阶段为准备阶段、施工阶段、竣工阶段。
四区段为填筑区、整平区、碾压区、检测区。
八流程为施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺整平、洒水或凉晒、机械碾压、检查验证、面层整修(包括边坡的休整、路两侧地面的整平处理)。
路基填筑采用水平分层填筑法施工,填筑时按照横断面全宽分水平层次,逐层向上填筑,地面不整平时,由最低处分层填筑,每一层经过压实满足要求后再填筑下一层。
当填料含水量偏少时,用洒水车均匀洒水以达到含水量要求。
填方压实先用压路机稳压,在用平地机找平,然后用重型压路机终压(一般小震稳压2遍,大震碾压4遍),碾压结束后检测压实度。
D、填土路堤:
①、应将原地面以下15—20cm的土翻松,按照路基填方的要求整平压实。
②、在潮湿地段,应在路堤两侧护坡道外开挖纵向排水沟、在路基范围内开挖纵横向排水沟,排除积水,切断或降低地下水。
③、在护坡道外侧的排水沟,按设计要求在沟的外侧填筑土埂,防止水流入冲刷路基。
在路基范围内开挖的排水沟,当起切断或降低地下水位作用时,要回填渗水性良好的砂砾料,起到盲沟的作用。
④、利用挖方填筑路堤不应含有腐植土、树根、草泥或其它有害物质;填方作业应分层平行摊铺,每层松铺厚度,应根据土质类型、压实设备、压实方法等可以通过现场试验确定,不同土质的填料应分层填筑。
⑤、每层在铺筑时其顶部应做成2.5%的双向横坡;路基填筑路堤时,压实时的含水量应控制在最佳含水量的±2%范围内。
⑥填筑路基的边坡坡度根据填料情况取值,一般在1:
2或1:
3,这样有利于边坡稳定,增强抗冲刷能力,对于填方高的路基边坡,如果不全部做浆砌石覆盖,有条件就从两侧用推土机推一层表土进行覆盖,雨水来临,长出草能有效保护边坡的冲刷。
⑦填筑前,根据设计要求,放出左、中、右边桩,其中边桩每侧均超出每层路堤的设计宽度30-50cm,以保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。
在每棵桩上标注桩号、该层的填筑高度(桩上做记号)。
每20米放一棵桩,曲线部分每10米放一棵桩(城镇路两侧带水沟的,直线10米一颗桩,曲线3-5米一颗桩)。
施工中,桩存在移位等情况,要及时进行重放,以保证路线的线形和标高按照设计要求走。
⑧不同性质的土要分别填筑,不得混填。
每种填料累计不能小于0.5m;强度较小的土填在下层,强度好的优质材料填在上层。
⑨有条件时,进行两侧推土,可用推土机从两侧分层推填,并配合平地机分层整平。
⑩路基填筑结束后,路两侧堆积物要整平清理,以保证路线美观和排水通畅。
整个施工过程中,合理放置施工交通标志,维护好过往车辆通行,做好安全防护工作。
E、涵背、桥背回填:
⑴、三背(这里专指桥背、涵背、沟背)处的回填是指结构物完成后,用符合一定要求的材料分层填筑结构物与路基之间的遗留部分;
⑵、三背处回填时,圬工强度满足设计的要求。
桥背回填顺路线方向的长度满足压路机操作运转的施工需要,顶部距翼墙尾端不小于台高加2m,底部距基础不小于2m;
⑶、回填材料选择砂类土、沙砾、碎石等级配良好的透水性材料或强度较高红土;
⑷、用透水性材料作为填料,其压实度不小于95%,用稳定性的细颗粒材料回填时(如水稳粒料或质量较好的红土),其压实度与周围粒料压实度相同;
⑸、填料的最大粒径不得超过100mm,塑性指数应小于12。
填土应在接近压实最佳含水量的情况下,均衡、对称地分层填筑和压实,人工夯实或跳夯夯实时每层压实松铺厚度不宜超过10cm。
在回填压实过程中,应保持结构物完好无损。
⑹台背与路基接壤处,为保证连接质量,一般路基要留成台阶状,台阶形成的斜坡率不大于1:
1。
⑺台背填筑前,应整平基底并压实,对于基底较软的,应该做出处理或者用片块石填于底部,之后填砂砾料等透水性好的材料或者在土里掺入1%-2%的水泥
⑻填筑过程中要做好压实度等各项指标的检查工作,回填结束后,要防止雨水渗入,采用小型机具压实时,松浦厚度控制在10-15cm。
第三部分路基挖方
一、挖方路基的一些参数指标
1.路床
在subase层以下30cm深度范围为路床,要求有足够强度,压实度不小于95%。
路床为岩石或者土质良好时,可直接利用作为路床,整平,碾压密实。
地址条件不良或土质松散、渗水、湿软、强度底、垃圾坑时,要进行换填处理。
2.边沟
挖方路基应设置边沟,断面形式一般采用梯形,根据水流大小确定开挖尺寸,一般深度不小于60cm,纵坡不小于0.5%,并采用浆砌护坡防护。
在业主没有设计或者没有水沟构筑物,具备开挖条件时,可以采用土边沟,用推土机推出边沟,宽度3米,深度0.6m。
3.碎落台
当边坡开挖高度较高,边坡容易风化碎落时,在边沟外侧设置碎落台,一般为1-3米宽,根据边坡高度决定设置一个或多个碎落台。
4.挖方边坡
挖方边坡坡度确定,根据地质、地面水、边坡高度、土的密实度等因素分析确定,一般为2%。
在开挖过程中,边坡要修整平顺,待开挖结束后,边坡要平顺美观,在坡面较长,存在冲刷隐患的情况下,要采取浆砌护坡防护或者采用花砖防护。
5.截水沟
为汇集并排除挖方路基边坡上侧地表的水流,在坡顶3m以外设置截水沟,一般采用梯形,尺寸大小,根据水流大小决定,可以采用浆砌梯形截水沟,地表水流大的话,可以在浆砌截水沟外10-20米,开挖尺寸较大的土结构截水沟。
二、路堑开挖
1.横挖法:
以路堑整个横断面的宽度和深度,从一端或两端逐渐向前开挖,本办法适用于短而深的路堑。
根据运距和开挖难易程度决定采用挖机或者推土机配合自卸车进行,开挖过程中,应配以平地机、产边坡机或人工分层修整边坡。
2.纵挖法:
沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘,本法适用于较长的路堑开挖。
3.路堑开挖中应注意的几个问题
A.开挖前,实验检测开挖地段土质是否符合填方用土标准,即做好开挖和路基填筑的统筹安排。
B.路堑边坡按照1:
2进行控制,不出现超挖或者少挖现象,因此,必须加强开挖控制并随着开挖进展修整好边坡。
C.遇到岩石需要爆破时,必须保证附近建筑物和过往车辆行人的安全。
D.路堑开挖到位后,要特别注意两侧排水,两侧水沟底离路面顶高度不能小于0.5m,并做好两侧水沟的防冲刷处理。
三、路基压实
1.碾压前应对填土层的松浦厚度、平整度和含水量进行检查,符合要求后方可进行碾压。
2.碾压行驶速度开始用慢速,最大速度不超过4km/h,碾压直线段由两边向中间,小半径由内侧向外侧,纵向进退进行。
碾压重叠0.4-0.5m。
3.先静压1遍,再小震碾压21,在用大震碾压4遍,之后检测压实度,符合要求时,方可停止碾压。
4.由于尼日利亚气温高,表面水分蒸发快,碾压工程中,注意观察表面水分情况,如果水分不足,适当补水,稍待片刻再继续碾压,碾压结束后,要没有明显的压痕,有明显压痕,说明压实度不够或者含水量过重。
5.碾压过程中或者结束后,要检查是否有弹簧、松散、离析等情况,发现及时处理。
6.对于涵洞、水沟背、桥背处的压实,如果大压路机不能碾压到位的,要使用小型机具配合碾压密实。
7.
第四部分、尼日利亚路基填筑过程中出现过的问题
1、路基基底处理不到位
我们所施工的路基,基本为老路路基、新路但原有毛路或者经过旱地的路基、经过水田的路基等。
老路路基大部分由于雨水的冲刷,路边两侧均较低,这样在填筑较低处时,应该整平,逐层填起来,有的直接就上土一次到位,这样容易出现两个问题,一个是由于厚度厚,压实度不合要求,一个是由于两侧没有整平,是一个斜坡面,这样填筑的路基,容易出现滑动,开裂,对于在老路补填的路基也一样,要逐台整平,并且每台整平要插入1-2米到老路路基上来。
2、选料问题
由于施工的占线长,土场利用数量较多,实验人员不到位,选土把关不到位,所选土质不理想,加之后续施工控制不到位,致使路基出现问题。
3、路基排水处理不到位
在旱季施工,地基处于干燥状态,经整平洒水碾压,之后上土碾压成型,结束路面,各项质量指标均符合要求。
但雨季来临时,由于尼日利亚大部分地区为沙地,雨水渗入地下快、量大,随着雨水的丰富,地表水逐渐达到饱和,水从路基两侧向路基内部渗透,经毛细作用,逐渐使路基填土含水达到湿润、过湿状态,至此,路基承载力下降,车辆碾压后,路面沉陷变形,质量问题出现。
出现此问题的原因为,路基两侧排水不畅,积水,雨水下渗,甚至水泡路基,再者路基填筑厚度较薄,经不住很少雨水的渗入即出现软化变形。
所以路基两侧的排水很重要,在城市路,两侧没有构造物水沟,由于两侧有民房,又不能在两侧设置土沟排水,也不能在两侧有房子的情况下,出现高填路基。
唯一的解决办法只有多清除原地基土,之后翻松原地基土,洒水碾压,在填筑路基,两侧不能做土沟,至少清理不积水。
4、填筑厚度控制不到位
填筑厚度不均匀、厚度不足,由于原地基处理不到位,高低不平,上土整平后,填筑土就厚薄不一,填筑厚度厚的地方,压实度不足,含水也不均匀,厚度薄的地方,承载力不足。
5、洒水、碾压问题
由于是路基填筑,没有想base那样翻拌致使含水均匀,土方摊开后,洒水渗透之后整平碾压,在水车掉头或者起步的地方,一般含水均较重,碾压后,有弹簧等出现,在这种情况下,需要对弹簧处进行挖除换填处理。
压路机碾压变数不够,行走速度快,压实度不均匀。
6、填料杂物未清除干净
在地基处理过程中,杂草、树根等要清除干净,所上的土中同样也予以清除干净。
7、路基周边环境处理不到位
路基施工结束后,在路基两侧任由杂草堆、树枝、土堆等堆积,即影响整体外观又影响路基排水。
8、取土场问题
取土场离路基太近,甚至靠近路基,取土场开挖较零乱,影响路线环境美观。
甚至靠近路基的土场,在雨季来临之后大量积水,影响到路基。
9、现场施工工程师态度问题
土方施工,设备使用数量大,黑人员工使用数量多,在管理上相当较困难,特别是在黑人喜欢偷油料等上控制比较困难,负责人的工程师,会花很大精力去防偷盗,致使质量把关不到位,另外有的现场工程师由于责任心不强,所施工的工工序不去积极把关,甚至见了问题视而不见,质量意识不强。
在施工中除安排好黑人的正常作业、设备的安全,防止过多的偷盗外,现场工程师应该逐一转着检查所施工的各工序是否符合要求,及时去发现问题,处理问题。
10、试验、质检问题
由于项目多,分布广,试验检测和相关质量检验不到位,对出现的质量问题不能及时发现。
类别
质量控制内容
现象
产生的原因
预防的措施
路基土方施工
路基基底处理