路基施工过程中设计宽度的计算完整.docx

1、路基施工过程中设计宽度的计算完整路基施工过程中设计宽度的计算摘要：路基施工过程中填筑层设计宽度的计算方法有多种，但结果不尽相同，本文介绍了一种精确计算路基施工过程中设计宽度的方法。关键词:路基施工设计宽度计算方法在路基施工过程中，填筑层设计宽度的计算一般采用路面中桩设计高程减去填筑层的实测中桩高程，然后将其高差乘以设计边坡坡率再加上路面设计宽度，即为该层路基的设计宽度，用这种方法计算的路基宽度往往与实际情况有一定的出入，有些人也采用路肩设计标高减去该层边桩的实测高程，将其高差乘以边坡坡率再加上路面设计宽度而得，这种方法计算的路基宽度相比较而言，其偏差较小,但是边桩测点距中桩的距离按多少丈量，又

2、与边桩测点的标高有很大关系,往往不好界定。另外，在计算各层土方量时，许多人为了计算方便，其宽度也往往是按照中桩实测标高与路面设计标高之差乘以边坡坡率再加上路面设计宽度计算的，这样，必然产生偏差，甚至导致所计算的工程量不准确，笔者结合自已的工作实践,在此介绍一种在路基横坡已知的情况下路基填筑层设计宽度的计算方法，以期与各位同行共同探讨。以半幅路基为例，路面半幅设计宽度为b，路面设计横坡为,边坡坡率为1：n，路基填筑过程中填筑层的中桩实测高程与路面中桩设计高程之差为h，填筑层顶面的路基横坡为%，如下图路O A中 心F B H 线 C E现计算填筑层的设计宽度即FE的水平长度，从A点作铅垂线AC，与

3、FE相交于H点，从F点作OA的平行线FB与AC交于B点，从E点作水平线与AC交于C点,设AE的高度为x，则AB=OF=h, AC=x，CE=nx,由于HE包含于FE之中，故其横坡也是,因此，HC=CE%=（nx），而BH=b（）根据AC=AB+BH+HC=h+ b（-）+(nx）%，则x= h+ b（）+(nx）%解方程可得x=h+ b（%)/（1n），由此可知填筑层标高处的半幅路基宽度L=OA+CE=b+ nx=b+nh+ b（)/(1-n）路面设计横坡一般为2%，如果填筑层横坡与路面设计横坡一致(如填筑至93区顶、94区顶、96区顶时),则上式可简化为L=b+nh/(1n2%）现举例如下：

4、假设某高速公路路面半幅设计宽度为17.5m，路面横坡为2%，路面结构层厚度为0.76m，路床厚0。8m，路基边坡坡率为1:2，当填至94区顶时，填筑层中桩实测标高距路面中桩设计标高之差为1.56m，并按2横坡调整横向各点标高。如果按照路面中桩设计高程减去实测中桩高程，然后将其高差乘以边坡坡率再加上路面设计宽度来计算94区顶半幅路基宽度,则L=17.5+1。562=20.62m。如果按照L=b+nh/(1-n2)来计算94区顶半幅路基宽度，则L=17。5+1.562/（1-22%） =20。75 m二者相差L=20。7520.62=0.13 m同理可计算出93区顶半幅路基宽度相差22。21-22

5、.02=0。19m,96区顶半幅路基宽度相差19。08-19。02=0.06m.在路基工程计量过程中，如果是每完成一层，计算一层的土方量，虽然一层的土方量按哪种方法计算相差都不大,但是最终累积就相当大了。有些监理工程师为了省事，一个段落当中,93区计量一次，94区计量一次,96区计量一次，这时我们在计算土方量时，一定要和监理进行沟通，讲明路基设计宽度的正确计算方法，并按此法计算路基设计宽度和土方量，否则，施工单位少计了土方量，监理也都不知道，最终损失的还是我们施工单位的利益,现以某路面设计宽度为35m的高速公路一公里94区土方量的计算为例：按以往方法计算,93区顶半幅路基宽度为22。02 m,

6、94区顶半幅路基宽度为20。62 m，94区厚0.7 m，则每公里全幅94区路基土方量为V1=（22.02+20。62）/20。710002=29848 m3按照L=b+nh/（1-n2%）来计算路基宽度,93区顶半幅路基宽度为22.21 m，94区顶半幅路基宽度为20。75 m，94区厚0。7 m，则每公里全幅94区土方量为V1=（22.21+20。75）/20.710002=30072 m3二者相差V=3007229848=224 m3在江苏地区，一般94区以下（含94区）是按30的素土,70%的5%灰土填筑，假如按照每方素土11元、每方5灰土23元计算,则每公里94区少计量224(113

7、0+2370）=4345。6元，96区、93区少计量的工作量同理可计算,在此不再一一列出.虽然每公里少计的工作量也就一万元左右，但对于一个路基标来讲，累积下来就是一个不小的数目,对于一个处(公司)来讲，有数个项目或数十个项目，则是一笔相当大的损失.另外，在实际施工过程中,特别是填筑高出原地面并调整好路基横坡后,其路基宽度的计算相当重要，通常技术员在放样好填筑前的路基宽度以后，就将精力放到施工上,直到施工到93区顶才再次放样路基宽度，因此计算不准确往往导致填到93区顶以后才发现路基宽度不够而再次补坡的现象,这样既浪费了资源，施工质量又难以保证，如果我们从一开始就能用正确的方法计算出路基正确的宽度

8、,则可避免许多不必要的麻烦。 在路基施工中，由于业主一般都要求填筑时每侧超宽3050cm，以保证设计宽度范围内能够碾压密实，因此有些人认为路基每侧已有3050cm的富余宽度，各层的设计宽度计算有一点偏差问题不大，只要控制好每层的压实度就行了,可是问题的出现往往就是因为思想不重视而引起的.况且目前许多省份高速公路的路基标与路面标是由不同的施工单位进行施工的，而路基防护工程一般都是由路基标施工单位在路基填筑到96区顶后即开始进行削坡施工，这时如果不能准确计算出96区顶的填筑层设计宽度，边坡防护工程施工到96区顶后,待路面标施工完成路面工程,按设计宽度放出路面宽度，再进行96区顶以上的边坡防护工程施

9、工时，就会发现边坡坡度在96区顶处会出现折线，这必然影响到高速公路的整体美观。至于路基宽度的放样,可采用先放样每20米中桩再用钢尺丈量宽度的方法，也可采用直接用全站仪放样出路基边线的方法，只要将路基路面设计标高、设计宽度和实测标高等参数输入计算器，通过编程计算即可很快进行现场放样。在苏州绕城高速公路苏昆太HD1项目路基土方填筑施工中,我们采用该法进行路基宽度的计算和放样，该项目路基填筑过程中从未发生过路基宽度方面的错误，同时也提高了工作效率。.路基工程施工方案2.3。3。1.路基工程概况2.3.3.1.1.路基主要工程数量本标段线路里程DK164+800GDK179+300。路基长约1.79K

10、m，占本标段线路总长12.3。区间路基土石方102.92万施工方，站场路基土石方448。44万施工方，路基主要工程数量见表2.3。31.2。3。3-1表 路基工程主要工程数量表项 目单 位数 量区间土石方土方m3986622填改良土m325430A组填料m317175站场土石方土方m34402692填改良土m340966A组填料m340718附属工程附属土石方及加固防护土方m3201混凝土及砌体干砌石m3201浆砌石圬工方150924混凝土圬工方2658钢筋混凝土圬工方4120绿色防护播草籽m2544.39喷播植草m285708栽植乔木株671栽植灌木千株746.032土工合成材料m27817

11、3地基垫层m317065换填土m325142水泥土挤密桩m102192柱锤冲扩桩m31679。6重型碾压m2117139路基声屏障m21731。6桥上声屏障m2518.4线路防护栅栏单侧公里15。878路基地段电缆槽公里1.2挡土墙片石混凝土圬工方347342.3。3.1。2.路基工点类型本标段路基工点类型主要有：风沙路基、边坡防护路基、黄土路基、黄土路堑。2.3.3.2.路基面形状和宽度、路基基床、过渡段2。3。3.2.1.路基形状 路基面形状为三角形路拱，由路基中心线向两侧人字排坡。曲线加宽时，路基面仍保持三角形.由中心向两侧设4的排水坡。路基排水设施的纵坡,不应小于2,地面平坦地带或反坡

12、排水地带，仅在困难下，方可减少1，单面排水坡段长度不宜大于400m，必要时增设横向排水设施引入附近的沟渠或涵洞。排水设施如侧沟、天沟、排水沟或截水沟应按1/50频率设计，沟顶应高出设计水位0。2m。2.3.3.2.2.路基宽度 区间直线地段路基面宽度:路堤宽度：单线7。8m；路堑宽度:单线7.7m.曲线地段路基面加宽按照规范要求加宽.2。3.3.2。3.路基基床路堤基床表层填筑A组填料，厚0。6m；基床底层填筑1.9m掺5%水泥改良土.路基本体填筑C组填料。路堤边坡坡率1：1。51:1。75；路堑基床表层换填0.6m厚的A组填料和0.1m厚的中粗砂内夹铺一层两布一膜；基床底层1m厚换填掺5水泥

13、改良土。路堑边坡坡率1:1。25。2.3.3。2.4。过渡段GDK174+282 GDK165+150 GDK174+407。00 设置路隧过渡段，GDK164+900、GDK168+905。00、GDK174+300设置路涵过渡段，GDK169+328。29设置路桥过渡段。2.3。3。2。5.路基工程施工要点。路基工程管控建立路基工程结构物的理念，从结构物的技术高度看待路基工程，用系统工程的观点看待路基和附属工程的相互关系。建立先进、可靠、精确、完整、有效的质量控制与检测体系，保证所采用的各种技术参数正确;保证施工全过程受控；保证路基均匀或不均匀沉降及其沉降值得到持续正确的监测。根据本标段工

14、程数量、工程特点、工程地质条件等,有针对性编制各段路基工程实施性施工组织设计，正确选用施工方法，合理组织施工，确保路基工程质量.2.3。3.2。5.2.路基工程人员配备人员配备原则：根据我单位实际情况,择优选调有类似路基工程施工经验、符合招标人要求的管理和技术人员负责路基工程施工技术管理，路基施工队和涵洞防护施工队择优选调有类似路基工程施工经验的队伍。人员配备：根据工程需要，管理人员按照精干高效、便于管理的原则组建队伍。人员根据进场计划安排分批有序进场作业，根据工程进度有计划的进行增减，做好队伍人员教育培训工作，结合所承担的岗位进行岗前教育，熟练掌握操作工艺、技术要求、质量标准、安全要求，规范

15、操作，安全作业。2。3.3.2。5。3。路基工程现场管理建立路基工程施工地质核查、试验检测、路基沉降监测、路堑边坡变形监测的信息系统，实施“监测分析-调整”的信息化和动态化管理。2.3。3。2。5。4.路基工程过程控制施工安排优先化开工后,优先安排涵洞基础、路堑的施工，为路基本体填筑创造条件和争取时间,确保施工工期需求。施工作业机械化采用功能齐全、性能先进的地基处理、路基施工设备,实现机械化施工.各工序试验检测每道工序施工完后必须进行试验检测，合格后方可进行下道工序施工。2.3。3.3.路基施工组织方案路基土石方工程按站场及区间同时展开施工，在施工区段内组织土石方调配施工。首先进行地基处理及与

16、路基相交的构筑物施工，为路基工程施工创造有利条件，之后进行路基施工。路堑与路堤施工同步展开，选择适宜填料移挖作填，优化土石方调配方案，减少弃、借方量。路堑开挖土方采用机械直接开挖，土石方的装运，采用挖掘机装车，大型自卸汽车运输，人工配合机械刷坡。路堤（站场)填方，通过试验段取得施工参数，实行汽车运土、推土机配合平地机摊铺，压路机碾压,进行分层填筑、分层碾压，人工配合机械刷坡，采用三阶段、四区段、八流程的施工工艺.路堤填筑的填料采用业主指定的取土场取土.路基工程开工一段，完工一段，防护一段；并安排路基填筑与防沙固沙平行作业。路基与桥涵过渡段，在路基的填筑过程中，选择符合设计和规范要求的填料，做过

17、渡段的施工，过渡段采用小型压实机械施工。风沙路基防护施工严格按设计要求采用铺设草方格、铺粘性土、沙障、种植小灌木等措施做好防护,各种防护施工采用人工施工。本工程施工正值夏季和秋季,受到气候的限制，气温高，风沙大，不利气候严重影响工人的劳动效率。为确保按期完工，在施工组织上适当调整工作时间，尽量安排在早晚施工,施工人员和施工设备要进行必要的防护，人员必须配带防沙镜，避免夏季高温天气对人身和设备造成伤害。计划安排6个土石方机械化施工队，各队按挖、装、运、平、压、洒、测机械配套组成13个作业分队，13个作业分队在标段范围内展开平行流水作业,并按开工一段，完工一段、防护一段进行施工组织安排。路基段按先

18、基底处理,后路基填挖施工及防护跟进的顺序安排，风沙路基段因固沙工程量大，安排固沙防沙与路基本体同步施工。工期安排:计划2021年8月10日开始到2021年3月31日除防沙固沙外其余全部完成，确保2021年5月5日前具备铺架条件，防沙固沙安排在2021年6月30日前完成.2。4。2.路基工程施工方案、施工方法2.4。2。1.基底处理施工方法及工艺2。4.2。1。1。清基及地表处理路基放样结束后，按照设计和规范要求进行清基及地表处理。先将路基填筑范围内的树木进行砍伐清理，将原地面表层的杂草、树根等杂物全部清理干净,并挖好临时排水沟。对于基底为耕地或松土地段，则根据具体情况将土翻松、打碎，进行分层碾

19、压，将挖除的腐质土用自卸汽车运至业主指定的地点堆放。当原地面坡度为1：51：2.5时，采用人工配合推土机开挖台阶，台阶宽度不小于2m。对于部分沟渠和耕植土，按规范和设计图纸要求将其清除，然后按该部位的地基处理的方法进行处理。清基及地表土处理结束后，用推土机配合平地机进行基底平整，用重型振动压路机碾压，并根据不同的地表土用不同的试验方法进行基底试验，先用核子密度仪检验压实度,再使用K30承载板检验地基系数，检测符合规定要求后再进行填筑施工。2。4.2.1.2。冲击碾压施工方法及工艺施工方法设备配置：每工作面配冲击压路机一台，牵引车一台，平地机一台，洒水车一台及相应的压实度检测工具一套。人员配置:

20、指挥1人，机械司机5人，检测3人。冲击碾压方案：按设计文件规定,碾压按24遍，计划先按不同填土高度进行试验确定碾压遍数，填土高度按3m以内, 35m，56m,6m以上四个填土高度要求进行需要碾压遍数试验，确保填筑后的路堤满足工后沉降要求，6m以上路堤按填前冲击碾压加路堤填高3m后冲击碾压安排。原地表沉降检测方案:按结构物之间的路基长度确定碾压工作面长度,工作面长度小于100m设一个沉降检测断面，100500m设2个沉降检测断面，原则上每个工作面不超过500m；每个断面按3个观测点布置。施工工艺冲击碾压施工工艺见图1。图-1 冲击碾压施工工艺框图冲击碾压施工工艺说明：先用平地机对冲压工作面进行清

21、理,整平后,测量人员进行埋设观测点标志，并进行标高测量和做好记录，试验人员对冲击碾压前的路基含水量进行测定，并保证含水量在最佳含水量的4范围内,否则进行洒水调节;检测冲击碾压前检测点在填土表面以下20厘米处的密实度,并做好记录。做好上述工作后， 冲击压路机进行冲击碾压,行驶速度控制在10-15km/h之间，从路基的一侧向另一侧转圈冲碾，冲碾顺序应符合“先两边，后中间错轮进行,轮迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍； 冲碾过程中如果因轮迹过深而影响压实进行时，可用平地机平整后再进行冲击碾压,若路基表面扬尘,可用洒水车适量均匀洒水继续冲碾；冲碾结束，用平地机整平施工冲碾路段，然后采用重型钢轮压路机将路基表

22、面碾压密实平整，若表土干燥,下道应适量洒水，以保证压实效果。施工要点:冲击碾压时遇前方有结构物调头,轮边距结构物安全距离不小于5米；碾压过程中，如表面干燥要适量洒水，防止表面粉尘化，影响能量深层传递;在调头车辆转弯时应调整转弯路线，使冲击凸轮落点不致重复前次落点，以减少波浪现象。质量检验：在冲击碾压前用水平仪测定沉降标志的标高，冲击碾压至6遍后，对沉降观测点标志观测一次标高,冲击碾压至12遍后再观测一次标高,并作好记录.压实度检测，对每个断面检测2点，检测点的位置为距中线2/3的路基宽度（半幅宽度),左右各一点。冲碾12遍后，作一次压实度测定。 每一冲击工作段完成后,将检测结果分析整理，并做为

23、工程质检资料的一部分进行保存。2.4。2.1。3。柱锤冲扩施工工艺2.4。2.1.3.1.工艺流程柱锤冲扩桩施工主要有两道工序：桩锤中孔，孔内填料、成桩.详见图2。4.22“柱锤冲扩桩施工工艺流程图”。图2.4.22柱锤冲扩桩施工工艺流程图2.4。2。1。3.2.施工要点柱锤冲孔:根据土质及地下水情况可分别采用下述四种成孔方式:冲击成孔：常规的成孔方式，将柱锤提升一定高度，自动脱钩下落冲击土层，如此反复冲击至设计成孔深度时，可在孔内填少量粗骨料继续冲击，直到孔底被夯密实。填料冲击成孔。成孔时出现缩颈或坍孔时，可分次填入碎砖和生石灰块，边冲击边将填料挤入孔壁及孔底，当孔底接近设计成孔深度时，夯入

24、部分碎砖形成扩大端.复打成孔：当塌孔严重难以成孔时，可提锤反复冲击至设计孔深，然后分次填入碎砖和生石灰块,待孔内生石灰吸水膨胀、桩间土性质有所改善后，再进行二次冲击复打成孔。当采用上述方法仍难以成孔时,也可以采用套管成孔，即用柱锤边冲孔边将套管压入土中,直至桩底设计标高。第二次冲孔可在原桩位,也可在桩间进行。 套管成孔：用柱锤边冲孔边将套管压入土中,直至桩底设计标高。孔内填料、成桩：用标准料斗或运料车将拌和好的填料分层填入桩孔夯实。当采用套管成孔时,边分层填料夯实，边将套管拔出。锤的质量、锤长、落距、分层填料量、分层夯实度、夯击次数、总填料量等应根据试验或按当地经验确定。每个桩孔应夯填至桩顶设

25、计标高以上至少0.5m,其上部桩孔宜用原槽土夯封。施工中应做好记录，并对发现的问题及时进行处理.2。4。2.2.路堤填筑施工方法及工艺 基底处理完成后，按照设计和有关规范、规定对地基进行检测，符合铁路对地基一般要求及设计要求后，才可进行上部填料的填筑.土质地基地段，路基填筑前均进行地基应力条件分析。施工前，应做好土石方的调配方案。取土场应根据设计要求和施工地段总的土石方调配计划,并结合路基排水和当地土地利用、环保规划进行布置，不得任意挖取.路基填筑前，先进行填筑压实试验,确定满足压实要求的各项工艺参数，再推广到大面积施工。路堤填筑采取机械化施工作业，施工过程中做好设备的选型配套及各环节的配合工

26、作，组织好土石方运输，使挖装、运输、摊铺、碾压各工序的作业连续、紧凑和互不干扰。路基按照“三阶段、四区段、八流程的作业程序进行填筑作业，每层填筑须按规定的方法和频度进行检测,达到要求后，方可进行下一层的填筑施工.各区段或流程内只允许进行该段和流程的作业，不允许几种作业交叉进行。每层填筑须按规定的方法和频度进行检测，达到要求后，方可进行下一层的填筑施工。采取必要的路基加固措施控制工后沉降，同时根据各种土类压实试验所取得参数，设置填层厚度控制杆，严格控制碾压厚度和填土速率,加强碾压以确保施工质量。2。4.2。2.1.施工准备路堤工程开工前组织技术人员认真完成技术准备工作,主要包括全面熟悉施工设计图

27、并进行核对;全面进行地质核查;交接桩及施工复测;测量、补桩、划线、复测导线点和水准控制点，并在施工范围内全面恢复中线;填料调查及试验；建设工地试验室；编制实施性施工组织设计及开工报告；进行技术培训等，同时施工队完成现场各项准备工作，主要包括修建进场便道、设置排水系统。2.4。2。2.2。路堤试验段填筑为指导路基填筑施工，掌握路基填筑施工的参数，保证路基工程达到优良，在正式进行路基填筑前，选取地质条件、断面形式均具有代表性的路基填筑地段进行路基试验段填筑施工。填筑时先对各种填料分别做不同的填筑试验，试验段长度按100m200m考虑，通过试验段确定本标段各种路基填料的填筑厚度、最佳含水量、碾压遍数

28、及各类机具的合理配置等，结合设计、规范要求，以此指导本标段的路基填筑施工。2。4。2。2.3。一般填料路基填筑方法及工艺一般填料指A、B组填料及符合要求的块石、碎石、砾石类填料.一般路基填筑施工工艺流程如图-3所示。分层填筑路基填筑采取横断面全宽、纵向分层填筑的方式。当原地面高低不平时，从最低处分层填筑，由两边向中心填筑。为保证路堤全断面的压实度一致和完工后的路堤边缘有足够的压实度，边坡两侧各超填0。5m，竣工时刷坡整平。填筑施工根据现场施工条件，采用推土机、挖掘机或装载机配合自卸汽车运输。施工时,根据填筑高度及由试验段确定的分层厚度、压实系数,由技术人员计算出计划分层数、压路机走行速度、碾压

29、遍数，并绘出分层施工图，向施工队长、领工员、班长、指挥卸土人员、压路机司机进行书面交底。施工队长、领工员负责控制松铺厚度，并配合机械随时进行厚度调整。根据施工规范规定,采用碎石类土填筑时，分层的最大压实厚度不大于40cm；采用砂类土和改良细粒土填筑时,分层的最大压实厚度不大于30cm。分层填筑的最小分层厚度不宜小于10cm。图2。4.2-3 路基填筑施工工艺流程为节省摊铺平整时间，在运送填料时,严格控制倒土密度，根据车载量及松铺厚度计算卸车密度.一般自卸车卸土间隔为45m。用不同填料填筑路堤时，各种填料禁止混杂填筑，每一水平层的全宽用同一种填料填筑，并做成不小于2%的横向排水坡.摊铺平整填筑区

30、段完成一层卸土后，用推土机、平地机摊铺平整，做到填铺面在纵向和横向平顺均匀，以保证压路机压轮表面能均匀地接触填铺面进行碾压，达到碾压效果。摊铺时边坡两侧各加宽0。5m,在推铺的同时利用推土机对路肩进行初步压实，并保证压路机压到路肩时不致发生滑坡。机械碾压填土压实作业用光轮压路机配合重型振动压路机碾压。压实前，由领工员、值班班长、压路机司机进行检查,确认层厚及平整度符合要求后，再进行碾压。用振动压路机进行碾压时，第一遍静压，然后先慢后快，由弱振至强振，最快行驶速度控制在4km/h，由两边向中央纵向进退式进行。横向接头重叠0。40。5m，前后相邻两区段间纵向重叠1。52.0m。做到压实均匀，没有漏

31、压、死角.按照压实部位密度标准、填层厚度及控制压实遍数进行压实.压实遍数由试验人员根据试验段确定的压实系数提供。经密度和K30检测合格，且监理平行检测合格后，方可转入下一道工序.不合格时进行补压，直至合格。检验签认按验标对填料质量、填筑厚度、填层面纵横方向平整均匀度、路面坡、压实质量、边坡质量等进行检查验收。达不到标准的按要求进行整修合格后予签认。路面、边坡整形路堤按设计标高填筑完成后,每20m设三个桩（两个边桩,一个中桩)。进行高程测量，计算平整高度,施放路肩边线桩，修筑路拱,并用光轮压路机碾压一遍，使路面光洁无浮土，横向排水坡符合要求。依据路肩边线桩,用人工按设计坡率挂线刷去超填部分.边坡刷去超填部分后进行整修夯实,整修后的边坡达到坡面平顺没有凹凸，转折处棱线明显,直线处平直，变化处平顺，压实度合格。2.4.水泥改良土施工方法及工艺