路基土石方施工方案一级.docx
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路基土石方施工方案一级
路基土石方工程施工技术交底
1.1工程概述
1.1.1概述
线路全长14.217km。
（1）横断面组成：
本项目为全封闭高速公路，按双向六车道高速公路标准建设，设计速度为100km/h，整体式路基宽度33.5m，其中行车道宽度6×3.75m，中间带宽度3.5m（中央分隔带宽度2.0m），两侧各3.0m宽的硬路肩，0.75m宽土路肩。
（2）路拱横坡：
不设超高路段的行车道和硬路肩（含紧急停车带）采用向外2%的横坡；土路肩采用向外4％的横坡。
（3）主线路基全长10475.659米，占全段路线总长的73.68%。
匝道路基总长6336.1米：
杨林枢纽立交3457米，大溪互通立交1883.1米，大溪服务区996米。
（4）主线路基被10座主线桥梁分隔为11段。
为方便管理，结合土石方调配，将全线路基分为起点至马路大桥段、马路大桥至大溪榕江大桥段、大溪榕江大桥至大溪服务区（不含）段和大溪服务区至标段终点四个段落
2.1工程特点
1、总体工程量大，且施工跨越两个雨季，需多投入机械设备，有序组织好高峰期施工，并充分做好雨季施工保障措施。
2、路基被桥梁零散分隔，机械调配和施工管理要求高，管理难度大。
3、路基施工受诸多工程项目（如涵洞和桥台施工，软基处理以及路堑边坡护砌等）的前后施工程序和时控的制约因素较多、较严，紧迫性强，管理覆盖面大。
4、由于上述项目间程控和时控的诸多因素，使之相互牵制和影响各自的工期和安排，为此，路基在全段整个总体施工安排中，基本处于被动的状态：
为服从全局，路基分段工期安排和土石方调配难以优化，巅峰和低谷过于明显，又不能避开雨季（如软基处理）。
5、施工段落和程序受控项目多，质标严：
如路堑开挖边坡的位置和坡率一步到位，以满足自上而下的同步护砌要求；软基处理（袋装砂井）分段分时的质控、监测要求；台后、涵背的处理及回填；高边坡的稳定和质控等等。
6、软基处理持续时间长（达5个月），使护坡及排水工程大幅滞后。
本合同段路桥涵相连，加之软基处理，前后相互间受其施工程序和施工衔接时间的影响和控制，掌握、运筹和协调安排好全局，将有利于全段工程顺利展开和加速进程。
2.2路基施工的难点、重点
1、软基处理：
浅层换填工程数量大，袋装砂井+堆载预压施工持续时间长，制约桥涵工程的开工和前后段路基成型，此乃路基施工重点。
2、深路堑高边坡施工：
深挖路堑11段，最大边坡防护高39.8米，机械施工困难，边坡成型难度大，此乃施工难点。
3、高填路堤：
填筑高度大于12米的路基大大小小的段落有31段，其中高于20m的高填路基2段，安全隐患多，施工控制困难，高填路基为路基施工另一大难点。
4、土石方调配：
由上述工程特点可知土石方调配难度大，由于受诸多项目和工序的制约，土石方的综合利用为路基施工的又一大难点。
2.3施工总体运作方案
2.3.1软基处治赶早开工
由于软基处治制约后续涵洞和路基施工，需赶早开工，尽早完工，为涵洞和路基施工创造条件；大溪榕江大桥至大溪互通主线桥之间段路基填筑优先开工，尽快为预制场建设提供场地。
2.3.2分段平行作业
全段安排四个路基工程施工队施工，土石方工程量大，根据实际条件，每个施工队尽可能多段平行施工，并按照先难后易、互动协作和优化配置的原则组织施工。
2.3.3段内移挖作填
填路基填筑前期主要利用本段内挖方作填（前期挖方出产量大），后前主要利用借方（路堑下部挖方困难，出产缓慢）。
2.4主要施工方案和方法
2.4.1路堤填筑试验段
1、填筑试验段的目的
路基填筑坚持“划格上土，标杆施工，平地机整平”规范化作业，有效控制厚度、宽度和平整度，在正式填筑之前，要选择具有代表性的路段作为试验段。
经试验段测算出各项技术指标后，方可组织大范围的路基填筑施工。
通过路堤试验段需要确定以下技术指标：
（1）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；
（2）确定每层填土最佳松铺厚度；
（3）确定机械的最佳合理配置；
（4）确定压路机的最大行驶速度和最佳压实遍数；
（5）确定每层填土从上土到报验所需的时间。
压实工艺流程图
2、主要试验方法
在路堤填筑时，首先在工程师的指导下，对各类适用填料在施工现场进行压实试验，试验段适宜长度为100米，选择各类填料所需的机械设备、铺设厚度、压实方法、压实遍数、压实速度等数据。
根据技术规范要求及施工经验选择可行的检测手段，分别检测不同填料的路基。
试验段所取得的数据经监理工程师批准后作为以后路堤填筑的施工依据。
本合同段压实设备土方地段采用激振力25t以上的压路机，石方地段采用激振力50t的压路机，以加强压实效果。
填筑路堤时，对来料进行碾压试验，选择最佳铺筑厚度，最经济的压实遍数及最佳含水量的上下限等工艺参数。
2.4.2挖方路堑
1、挖方路堑施工工艺流程图
挖方路堑施工工艺框图
2、土方开挖
（1）在与设计单位完成交接桩后，即开始进行中线贯通与高程测量，并做好测量记录，进行局部放样，绘制横断面图，确定施工边界线桩位。
（2）清理现场，拆除一切有碍施工的障碍物，做好清理地表杂物、腐植土，砍伐树木，局部回填压实，场地临时排水等工作。
（3）土方的开挖先做好截水天沟。
土方施工采用机械化作业，纵向分段、水平分层，自上而下开挖。
（4）挖方过程中及时根据测设的边线桩及坡度刷坡，有防护工程设计的随挖随护，保证边坡稳定。
（5）路堑开挖接近设计标高后，预留20cm厚土层，以弥补路基压实后的沉降量。
（6）土方开挖自上而下由挖机分层开挖，施工方法见下图。
土方挖方路段机械化联合筑路施工图
3、石方开挖
路堑石方开挖采用钻、爆、装、运一条龙机械化流水作业。
为减小爆破震动，采用小型浅孔梯段爆破和非电毫秒雷管微差控制爆破技术；边坡预留光爆层，采用光面爆破；风化破碎岩体的边坡采用预裂爆破。
爆破石方采用挖掘机配合自卸汽车运输。
边坡开挖后及时按设计要求进行防护。
石方开挖采用风钻钻孔松动爆破自上而下分层开挖，机械法配合施工，施工方法见下图。
石方挖方路段机械化联合筑路施工示意图
2.4.3填方路基
1、填方路基施工工艺流程图
填方路基施工工艺流程图
2、施工方案
路基施工前，选择代表性地段施工试验段，确定合适的填筑厚度、压实工艺及质量控制标准。
采用挖、装、运、平、压等大型设备，按设计土石方调配选定运输线路组织施工。
全断面水平分层摊铺，分层均匀压实，分层检测。
抓住“选料、洒水、整平、压实、检验”等关键环节施工，确保路基填筑质量。
分层填筑、采用重型机械分层碾压密实，零填路基及土质类挖方路基路床按路床要求填筑、碾压，满足相关规范及设计要求。
填筑前首先对路堤基底进行处理，清除所有非适用材料及其它腐植土。
填方施工按“三阶段、四区段、八流程”方法施工。
三阶段：
准备阶段、施工阶段、竣工阶段。
四区段：
填筑区、平整区、压实区、检测区。
八流程：
测量放样→基底处理→分层填筑→摊铺平整→洒水或翻晒→碾压夯实→检查签证→路基整修。
路堤基底及路堤每层填筑未经监理工程师检验合格，不得进行上一层的填筑施工。
每一层填筑的施工，均设4%以上的横坡，每天作业结束后，将表面整平，使排水顺畅，雨后不积水。
填石路堤路床以下1m范围内用粗粒土填筑封层，其余部位用石料填筑；填石料顶面应无明显孔隙、空洞；填石路堤最后一层的铺筑厚度不应大于400mm，过渡层碎石料粒径应小于150mm，其中小于0.05mm的细粒料含量不应小于30%。
填方路基施工方法形象示意图
2、路堤填筑相关标准
（1）压实度标准
路基压实度要求按《公路路基设计规范》JTGD30-2004关于压实度的要求执行。
路基的压实度采用重型击实标准，路面底面以下路基不同深度的压实度可按下表执行：
路基压实度表
填挖类别
路面底面以下深度（cm）
压实度（%）
填方路基
上下路床
0～80
≥96
上路堤
80～150
≥94
下路堤
150以下
≥93
零填及路堑路床
0～80
≥96
填方路基与构造物衔接处，路基的压实度不应小于96%。
（2）路基填料要求
土质路堤：
填方路基应应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料，路堤填料最大粒径应小于150mm，路床填料最大粒径应小于100mm。
淤泥、强膨胀土、有机质土等不得直接用于路基填筑，浸水部分的路堤不得用粉质土填筑。
采用细粒土填筑时，路堤填料最小强度应应符合下表要求。
填料最小强度要求
填挖类型
路面底面以下深度（cm）
填料最小强度（CBR）（%）
填料最大粒径（mm）
填方路堤
上路床
0～30
8
100
下路床
30～80
5
100
上路堤
80～150
4
150
下路堤
150以下
3
150
零填及路堑路床
0～30
8
100
30～80
5
100
液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土，不得直接作为路基填料。
石质路堤：
膨胀岩石、易溶性岩石、崩解性岩石和盐化岩石等均不得应用于路堤填筑。
路堤填料粒径应不大于500mm，并不宜超过层厚的2/3，不均匀系数宜为15～20。
路床底面以下400mm范围内，填料粒径应小于150mm。
路床填料粒径应小于100mm。
填石路堤在施工前，应通过铺筑试验路段确定合适的填筑层厚、压实工艺以及质量控制标准。
根据石料的饱和抗压强度指标可对填石分为硬质岩石、中硬岩石和软质岩石。
见下表。
岩石分类表
岩石类型
单轴饱和抗压强度（MPa）
代表性岩石
硬质岩石
≥60
1.花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩类；
2.硅质、铁质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩等沉积岩类；
3.片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩等变质岩类；
中硬岩石
30~60
软质岩石
5~30
1.凝灰岩等喷出岩类；
2.泥砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、泥岩等沉积岩类；
3.云母片岩或千枚岩等变质岩类；
不同强度的石料，应分别采用不同的填筑层厚和压实控制标准。
填石路堤的压实质量标准应采用孔隙率作为控制标准。
符合下表要求。
不同岩性填料的填石路基干密度和孔隙率
结构层位
坚硬石料
中等石料
软质石料
压实干密度（KN/m3）
孔隙率（%）
压实干密度（KN/m3）
孔隙率（%）
压实干密度（KN/m3）
孔隙率（%）
上路堤
由试压确定
≤23
由试压确定
≤22
由试压确定
≤20
下路堤
由试压确定
≤25
由试压确定
≤24
由试压确定
≤22
土石路堤
膨胀岩石、易溶性岩石、崩解性岩石和盐化岩石等均不得应用于路堤填筑。
天然土石混合料中，中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的2/3；石料为强风化石料或软质石料时，其CBR值应符合表5.2-1的规定，石料最大料径不得大于压实层厚。
（3）路基顶面弯沉验收值
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
纵断高程
+10，-15
水准仪：
每200m测4断面
2
2
中线偏位（mm）
50
经纬仪：
每200m测4点，弯道加HY、YH两点
2
3
宽度（mm）
符合设计要求
米尺：
每200m测4处
2
4
平整度
±0.3
3m直尺：
每200m测2处×10尺
2
5
横坡（mm）
符合设计要求
水准仪：
每200m测4断面
1
路基顶面弯沉值采用后轴重100KN的标准车（轮胎接地压强0.7MPa，单轮传压面当量圆直径d=21.3厘米，两轮中心距1.5d）进行检测，在考虑季节影响系数与Za＝2.0的保证率系数后，压实度验收标准按表5.1.5-1执行，弯沉验收标准：
路基顶面回弹模量不小于40mpa，路基施工控制弯沉不大于250（0.01mm）。
2.4.4特殊地质路基处治
2.5.4.1软土路基
（1）工程分布及工程量
软基工程分布及工程量（浅层换填）
序号
起讫桩号
处理长度
（m）
处理方案
路段类型
处理面积
（m2）
换填
平均挖出厚度
m
挖出软土数量
m3
回填粗粒土
m3
回填碎石
m3
粘性土封层
m3
1
K77+648～K77+700
52
换填
填方路基
823
1.1
905
775
130
2
K77+700～K77+755
55
换填
填方路基
2185
1
2185
2048
138
3
K78+380～K78+407
27
换填
填方路基
561
1.5
841
774
68
4
K78+525～K78+613
88
换填
填方路基
3071
2
6142
5922
220
5
K81+590～K81+710
120
换填
鱼塘涵洞路段
7716
4
30864
30864
6
K87+140～K87+180
40
换填
填方路基
1486
0.8
1188
1088
100
7
K87+180～K87+330
150
换填
填方路基
4872
2
9744
9874
375
8
K87+671～K87+692
21
换填
填方路基
685
2
1370
1500
53
9
K87+751～K87+860
109
换填
填方路基
3258
1.5
4887
4954
273
10
K87+916～K87+978
62
换填
填方路基
1352
2
2704
2791
155
11
K88+046～K88+058
12
换填
填方路基
198
2
396
462
30
12
FK0+280～FK0+320
40
换填
山间洼地
1148
2.8
3214.4
3214.4
合计
776
64440
30188
34078.4
1542
软基工程分布及工程量（袋装砂井、堆载预压）
序号
起讫桩号
处理长度
（m）
处理方案
路段类型
处理面积
（m2）
砂垫层（m2）
袋装砂井
换填
根数
（根）
累计
长度
m
沉降补偿土方
m3
等载、超载土方
m3
超宽填土方
m3
卸载
土方
m3
土工
格栅
m2
1
AK0+220～AK0+350
130
袋装砂井
超载预压
涵洞路段
2990
1794
1392
23942
641
2730
337
3067
2990
2
AK0+350～AK0+475
125
袋装砂井
超载预压
涵洞路段
3875
2325
1764
14994
939.5
2625
451.6
3077
3875
3
K80+015～K80+185
170
堆载预压
填方路基
10334
903
1281
519
519
20668
合计
425
5022
3156
38936
2861.5
5355
1307.6
6663
27533
（2）浅层换填
对于一般水田及山间谷地低洼处，软土厚度不超过50cm时，首先排水疏干，清除地基表土30cm，然后向下翻挖20cm，晾晒后压实。
软土厚度超过50cm的浅层软土（＜3m）或软土较厚却只有局部少量软基路段不再进行翻挖晾晒，清淤后直接回填粗粒土、砂砾或碎石至原地面齐平，压实度不小于90%。
清淤土方可用于路基边坡及中央分隔带种植用土或弃土场复耕土层。
浅层换填方法施工简单，施工时应采用逐桩外挖，逐桩填筑的原则，及时对开挖基坑进行回填，逐层碾压，一次性处理，治理彻底，不留后患。
换填透水性材料可采用碎石、砂砾等水稳性好的材料，应保证石料风化不严重，无崩解性、可溶性等的不良特性。
换填土层采用机械振动碾压法分层碾压，压实度须达到90%以上；当为桥头，涵底或挡土墙路段时，可结合液压式或冲击式压路机夯实法进行处理，压实度要求达到96%。
（3）袋装砂井+超载预压
施工工艺流程见下图
袋装砂井+堆载预压施工工艺流程图
①铺筑砂垫层
设计60cm砂垫层，分两层铺筑，每层铺筑厚度宜为10～20cm，压实度不小于90%。
砂垫层应宽出路基两侧坡脚100cm，并用30cm厚的粘土封层，坡脚位置处的泄水管入水口设置土工布包裹碎石的反滤层。
本合同段内软基处理段落铺设一层土工格栅，置于砂垫层顶面，土工格栅幅宽不小于2m，搭接长度不小于30cm，并用U形钉每隔2m按正方形将格栅拉紧固定，为防止施工中砂砾流失，在垫层两端用砂袋码砌护脚。
②材质要求
袋装砂井的编织袋采用聚丙烯编织布，渗透系数应小于1*10-2cm/s，容许抗拉强度不小于15KN/m，有效孔径D95＜0.08mm；砂井采用的砂应为风干的中粗砂，含泥量不大于3%，细度模数不小于2.7，不均匀系数小于4、反滤土工布采用SNG-PP-300-3型聚丙烯针刺非织造土工布，单位面积质量为300g/m2，厚度不小于2.4mm，幅宽不小于3m。
纵横向断裂强度不小于9.5KN/m，纵横向断裂伸长率不超过50%，垂直渗透系数不小于5*10-2cm/s，纵横向撕破强度不小于0.24KN,CBR顶破强度不小于1.5KN。
土工格栅采用一次拉伸成型的GSL50/PP双向聚丙烯格栅，不得焊接无节点，每延米纵、横向极限抗拉强度不小于50KN/m，纵、横向标称抗拉强度下的伸长值不小于13%，纵、横向2%伸长率时的拉伸力不小于17KN/m，5%伸长率时的拉伸力不小于34KN/m，光老化等级为Ⅳ级。
③袋装砂井施工
A．机械设备：
导管式振动打设机械。
B．测量布孔：
按设计桩位和间距放样。
C．安设套管与桩尖：
根据砂井直径选择合适的套管直径，并在套管上划出控制标高的刻度线。
采用活瓣式桩尖固定在套管上，利用桩机起吊设备将套管吊起，上端送入桩帽中，下端人工扶正准确安放在定位点上。
D．套管打入：
套管吊起定位后，开始锤打，初时落锤要轻、缓，防止套管突然倾斜。
套管入土深度距设计深度约2米时，要控制锤击频率，防止超深。
E．砂袋灌制、运输及下放：
采用门架式机械振动灌制砂袋，提高砂袋密实度。
砂袋运输采用专门的运料工具，严禁在地上拖拉。
套管口设置滚轮或滑槽，将砂袋缓慢顺直放入套管中。
F．提管：
砂袋下放全部到位后，即可拔起套管，拔起时应缓慢连续进行，中途不得放松吊绳，防止因套管下坠损坏砂袋。
G．袋头处理：
套管拔出后，砂袋应露出井口30cm以上，并将其竖直埋入砂垫层中。
H．预压填砂：
砂井施工完毕后，根据设计要求填砂预压。
④设土工格栅
袋装砂井施工完毕，二次铺筑30cm砂垫层后，开始铺设土工格栅，U型钉锚固。
⑤路基填筑和加宽
路堤填筑采用薄层轮加法，在地基处理完毕并稳定后尽早开始，每层松铺厚不超过30cm，由路两侧向中心分层填筑压实；路基填筑时应适当加宽，并保证有沉降后及时补填；填筑至设计标高时，坡侧余宽和边坡率留有余地，使压实宽度大于路基设计宽度；
按设计要求埋设沉降板、测斜管、分层沉降标、孔隙水压力仪及位移边桩。
⑥超载预压施工
超载高程=路面设计高程+0.3×路面结构层厚度+超载高度
根据监测资料确定超载时间，原则上预压1个月后方可超载。
超载期间严格控制填土速度，并加大监测密度，确保路堤的稳定性。
任何情况下预压路堤的顶面不应高于预压标高30cm，也不应低于20cm。
有沉降后要及时补填，一般情况下每15天回补一次。
⑦预压卸载及路基修整
当满足连续三个月的路基中心沉降量小于5mm/月且推算的工后沉降小于工后沉降允许值时方可卸载上路面，卸载时应考虑预抛高值。
按设计要求恢复、检查路基的中线位置、宽度、纵坡、横坡、边坡及相应标高，并报监理工程师批准后方可进行边坡整修。
当卸载后土基的压实度和回填模量等指标达不到设计要求时，应翻松到达不到要求的填土层，重新碾压直至达到要求。
将填土路基两侧超宽的部分予以切除，同时将堆于路基范围内的废弃土料予以清除，运往指定弃土场。
（4）堆载预压
对于K80+015～K80+185路段埋深5.7～8.4m发育有泥炭土，呈透镜体分布，AK0+350～AK0+475、AK0+220～AK0+350段为涵洞路段，预压高度为2m，采用堆载预压处治，预压期预计沉降为0.2m，预压期6个月。
2.4.4.2浅层换填
（1）工程分布及工程量
工程分布及工程量（路堑）
起讫桩号
位置
分布长度
m
高液限土特性
挖方基底处理数量
利用高液限土方
m3
挖方
m3
换填级配碎石
m3
换填非粘性土
m3
防渗土工膜
m2
K76+983～K77+030
路堑
47
全风化泥岩
3638
K86+830～K86+970
路堑
140
高液限土
1876
938
938
2261
16556
K88+650～K88+780
路堑
130
高液限土
3484
1742
1742
4199
36628
K89+200～K89+300
路堑
100
高液限土
1340
670
670
1615
22278
合计
417
6700
3350
3350
8075
79100
工程分布及工程量（路堤）
起讫桩号
位置
高液限土来源
分布长度
m
高液限路段处理
粘性土
m3
砂垫层
m3
防渗土工膜
m3
K77+235～K77+250
路堤
K76+983～K77+030
15
621
240
614
K86+974～K87+020
路堤
K86+830～K86+970
46
3943
1003
1882
K88+760～K88+858
路堤
K88+650～K88+780
98
6234
1901
4009
K88+919～K88+980
路堤
K89+200～K89+300
61
3548
1132
2496
合计
220
14346
4276
9001
（2）挖方路堑
路面结构下设碎石垫层，并向下超挖80cm换填80cm级配碎石，级配碎石和土路肩下的碎石渗沟相连，碎石盲沟加深至换填级配碎石下方60cm，以利排水。
根据水文发育情况，在路堑边坡上设置仰斜排水孔、支撑渗沟，在边沟下设置纵向排水渗沟。
表中4段高液限土均位于挖方路段的表层坡积土或全风化层中，层厚1.8m～5.1m，液限大于50、塑性指数大于26，不能直接做路基填料，由于本合同段缺方，满足要求的高液限土做适当处理后可适当利用。
（3）填方路堤
①液限低于70%（含70%），CBR值不小于3%，且粒径小于0.074mm的细颗粒含量小于75%的高液限土处置后可做路堤填料，并设置在93区以下（含93区），高液限土的填筑高度不大于6m。
②高液限土若满足强度和压实度要求，保证基底90%的压实度，不进行处治，可直接做路基填料。
并在路基底部设置50cm砂垫层与150cm
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