导图社区 一建公路环球、233网校精讲干货路基工程-路基施工技术
路基施工技术知识点分享~内容涵盖路基施工技术准备,原地基处理要求,挖方路基施工,填方路基施工,路基季节性施工,路基改建施工等等,重难点,考点突出,让我们一起快乐的学习起来吧~
编辑于2023-02-21 01:09:28 新疆路基施工技术
路基施工技术准备
组织
物资
技术准备内容:
熟悉设计文件、现场调查核对、设计交桩、复测与放样、试验与试验段施工
1、一般规定:
路基开工前,在理解设计要求和设计交底基础上进行现场调查和核对;现场调查后-依据设计要求,合同,现场实际情况编制实施性施工组织方案(企业技术负责人编制)-报批;路基开工前-建立质量、环保、安全管理体系和质量检测体系,对各类施工人员岗前培训、技术、安全交底(项目技术负责人总工-分级交底)
2、试验:
路基底土质每公里2个点,土质变化大依据情况增加取样点数;土质试验项目:天然含水率,液限,塑限,标准击实试验,CBR试验;(特殊材料进行环境影响评估)
3、试验路段 最小长度100m
需进行试验路段 二级及二级以上路堤,填石路堤、土石路堤,特殊路段路堤,特殊填料路堤,拟采用新技术新工艺新材料路基
试验路段施工内容 填料试验、检测报告,压实工艺参数:机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数,碾压速度、最佳含水率及碾压时含水率允许偏差值,质量过程控制方法,质量评定标准,优化后的施工组织方案工艺,施工记录、现场记录,施工图的修改建议等
最佳含水率检测方法:轻型/重型击实试验法,振动台法、表面振动击实仪法
原地基处理要求
1、场地清理
树根需全部挖出:二级及二级以上公路路堤和填方高度小于一米的路堤;取土坑范围内。
树根不需挖出:二级以下公路填方高度大于一米
2、挖台阶:
地面横坡<1:5时,清除地表草皮,腐殖土,可直接填筑;地面横坡为1:5-1:2.5时,应挖土质台阶,土质台阶宽度不小于2m
3、强度(承载力-不足时换填)压实度(沉降-影响因素水、机械)。地基表层应碾压密实,二级及二级以上公路地基表层压实度不小于90%;三四级公路地基表层压实度不小于85%。低路堤(填方高度1-3m)应对地基表层土进行超挖,分层回填压实处理,深度不应小于路床深度;原地面有坑洞穴等应清除沉积物后用合格填料分层回填,压实压应满足要求。泉眼、露头地下水应采取有效导排措施后填筑路堤。
压实度检测方法:环刀法,灌砂法,核子密度湿度仪法
4、过渡层(原地面与路堤间)非填石地基上填筑填石路堤前,应设过渡层
挖方路基施工
土质路堑施工技术
路堑工艺流程
测量放样
场地清理
逐层开挖
装运土石方
路槽整修、碾压、成型
检查验收
开挖边沟
边坡修理
开挖截水沟
作业方法
横向挖掘法
单层横向全宽挖掘法-浅且短
多层横向全宽挖掘法-深且短
纵向挖掘法
分层纵挖法-浅且长
通道纵挖法-长且深,两端地面纵坡小
分段纵挖法-长运距远、一侧堑壁较薄的傍山路堑
长为纵、短为横(200m为界)深多层、浅单层
混合式挖掘法-多层横向全宽挖掘法和通道纵挖法混合-长且深
机械开挖作业方式
推土机开挖-影响效率切土和运土
挖掘机开挖-正铲使用最多,高度≥1.5m
石质路堑施工技术-开挖方式
钻爆开挖-广泛采用-分为薄层开挖、分层开挖(梯段开挖)、全断面一次开挖和特高梯段开挖
机械开挖-不适用于坚硬岩石
静态破碎法-适用于障碍物下及开挖与浇筑过渡段(安全无危险,效率低)
路基爆破施工
综合爆破施工技术
小炮
钢纤炮(孔径<70mm,深度<5m):眼浅、药少、量小、人工清理效率低-灵活(辅助炮型)
深孔爆破(孔径>75mm,深度≥5m):大型钻孔机钻孔-功效高、进度快、安全
洞室炮
药壶炮(深度2.5-3m以上):露天爆破,岩石在Ⅺ级以下,不含水-省工省药
猫洞炮(洞泾0.2-0.5m):利用岩体崩塌作用,用浅炮眼爆破高岩体,有最佳使用条件-在有裂缝的软石坚石中,药壶不易形成时采用
路基爆破施工技术
常用爆破方法
光面爆破:侧向临空面,用控制抵抗线和药量使之形成光滑平整的边坡(安全)
预裂爆破:预先炸开一条裂缝,作为隔震减震带,通过药量控制,保护、减弱破坏(炮眼一字形)
微差爆破(辅助):药量计算公式
定向爆破:按指定方向搬移堆积成路堤
洞室爆破:减少爆破后的清方,保证路基稳定(根据地形、路基断面形式可采用抛掷爆破、定向爆破、松动爆破)
技术要点
编制爆破专项施工方案,报有关部门审批
地面准确放出炮眼位置 竖立标牌,标明孔(井)号、深度、装药量
炮眼布置在整体爆破中采用“梅花形”或“方格形”预裂爆破采用“一字形”
炮眼装药后用木杆捣实,填塞黏土
填方路基施工
路床填料一般要求
强度高、水稳定性好、透水性好
取土试验确定最小强度(CBR值)及最大粒径(填料CBR值达不到要求时,可掺石灰或其他稳定材料处理)
路床填料粒径<100mm
路堤填料一般要求
宜选用级配较好砾类土、砂类土等粗粒土,最大粒径应小于150mm
含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质土严禁作为填料;泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超标的土不得直接填筑
季节冻土区路床及浸水部分路堤不得直接采用粉质土填筑;液限大于50%、塑性指数大于26、含水率不适宜直接压实的细粒土不得直接作为填料
浸水路堤、桥涵台背和挡土墙墙背宜采用渗水性好的填料
填石路堤填料要求
硬质、中硬岩石可作为路床、路堤填料;软质岩石可作为路堤填料,不得用于路床填料
膨胀性岩石、易溶性岩石和盐化岩石等不得用于路堤填筑
路床填料粒径应小于100mm、路床底以下40cm范围内粒径应小于150mm、其下粒径应小于500mm且不宜超过层厚的2/3(不均匀系数宜为15-20)
土石路堤填料要求
膨胀性岩石、易溶性岩石等不宜直接用于路堤填筑;崩解性岩石和盐化岩石等不得直接用于路堤填筑
中硬、硬质石料最大粒径不得大于压实层厚2/3;石料为强风化石料或软质石料时(CBR值应满足要求)最大粒径不得大于压实厚度。
土质路堤施工技术
施工工序
施工放样
清除表土
填前处理
分层填筑、整平
碾压、整修
填筑技术(常用机械:推土机、铲运机、平地机、压路机、挖掘机、装载机等)
水平分层填筑(最常用)
纵向分层填筑(纵坡大于12%时采用,不易碾压密实)
横向填筑(不易压实,仅用于无法自下而上填筑的深谷等或机械无法进场的路堤)
联合填筑(下层横向填筑上层水平分层填筑,宜分段间距20-40m)
技术要点
碾压速度试验段确定。慢速较好(除羊足碾12-16km/h或凸块式碾外,速度宜2-4km/h)
碾压完一段后不宜采用掉头方式,宜纵向退行
较宽路基宜纵向分行进行,直线段由两边向中间,由低向高,曲线段由内向外(半径>200m可按直线碾压方式),横向应重叠1/4-1/3轮迹(三轮压路机应重叠后轮1/2);纵向分段碾压时应重叠1-2m
施工规定
应分层、分段填筑、分层压实,同一水平层不得混填(连续两层同种填料压实厚度不宜<500mm,路床顶最后一层压实厚度应≮100mm)
对潮湿、冻融敏感性小的,应填在上层;强度小的填下层;透水性好的应在透水性不好的填料上层(下层透水性不好填料设置2-4%横坡)或两侧护坡;有地下水或临水路基范围内宜用透水性好的填料
松铺厚度由试验段确定(一般高速30cm,其他50cm)
常规松坡厚度:土方-土石方-石方(30cm-40cm-50cm)
宜超宽填筑50cm
原地面纵坡大于12%、横坡大于1:5时挖台阶,台阶横坡>4%,宽度大于2m
填方分段作业时,不能交替作业时先填筑段预留1:1坡度分层留台阶,能交替作业时应交替搭接,搭接长度≮2m
填石路堤施工技术
施工工序P10
填筑方法
竖向填筑法(倾填法)
分层压实发(碾压法)普遍采用-碾压法控制压实遍数
冲击压实法(周围有建筑时使用受限)
强力夯实法
控制夯击次数
分层厚度5m底层厚度不超过5.5m,面层稍薄一般为4m
夯点错位布置
强夯粒径一般40cm以内,最大不超过60cm,构筑物6m范围内禁用(6m内用碾压法);人、测量仪器30m范围内禁用
填石路堤压实质量标准(孔隙率作为控制指标),可采用孔隙率、压实沉降差或施工参数(压实功率、碾压速度、铺筑层厚度)联合控制。
孔隙率采用水袋法检测
施工要求
路堤施工前-试验段确定满足孔隙率标准的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差
路床施工前-试验段确定满足最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差
二级及二级以上填石路堤应分层填筑压实,二级以下砂石路面施工困难时可采用倾填,但路床底面以下1m范围内应分层填筑压实
岩性相差大的填料应分层填筑,严禁混合使用
中硬、硬质岩石填筑路堤时应进行边坡码砌,宜基本同步进行
压实机械自重不宜小于18t振动压路机
填石路堤顶面与细粒土填土层间应设置过渡层
土石路堤施工技术
填筑方法只能分层填筑、分层压实,不得采用倾倒方法,松铺厚度40cm以内,接近路堤顶需采用土方填筑
填料由土石填料变化为其他填料时最后一层压实厚度小于300mm,填料粒径小于150mm
施工要求同填石路堤
高路堤施工技术
边坡高度大于20m,优先采用强度高、水稳定性好及透水性好的轻质材料。
分层填筑、分层压实
施工过程中应进行动态监测
稳定性监测
沉降量监测
地表水平位移量监测
挡墙位移监测
要求:垂直方向路堤中心线地面沉降每昼夜应≯10-15mm;水平方向坡脚水平位移每昼夜不大于5mm
粉煤灰路堤施工技术
可用于高速公路路堤
轻质材料可减轻土体自重,减少软土路堤沉降,提高土体抗剪强度
构成:主体部分,护坡,封顶层,隔离层,排水系统
施工工序
施工放样
清除表土
填前处理
分层填筑、整平
包边土、设置边坡盲沟
碾压、整修
路基季节性施工(必考)
雨期施工技术
施工地段选择
丘陵和山岭地区的砂类土、碎砾土、岩石地段和路堑的弃方地段
重黏土、膨胀土及盐渍土地段不宜在雨期施工;平原地区排水困难,不宜安排雨期施工
准备工作
进行详细的现场调查研究,据实编制实施性的雨期施工组织计划
修建施工便道
住地、库房、车辆机具停放场地、生产设施设在最高洪水位以上地点,原理泥石流沟槽一定安全距离
修建临时排水设施
储备足够的工程材料和生活物资
填筑路堤
填筑前在填方坡脚以外挖掘排水沟
选择透水性好的碎石土、砂砾、石方碎渣和砾类土作为填料
分层填筑,每一层表面做成2%-4%的排水横坡,当天填筑当天碾压
填筑需借土时,取土坑距离填方坡脚不小于3m,平原区路基取土坑深度不宜大于1m
开挖路堑
开挖前在坡顶2m以外开挖截水沟并接通出水口
挖方不宜一次挖到设计标高,边坡沿坡面留30cm厚,路堑挖至设计标高以上30-50cm停止开挖,并在两侧挖排水沟
岩石路堑,炮眼应尽量水平设置
冬期施工技术(昼夜平均温度-3℃以下连续10d或虽温度高于-3℃但冻土未完全融化时按冬期施工)
可进行冬期施工的项目(挖)
泥沼河湖冻结到一定深度后需换土或换填
含水率高的流动土质流沙地段的路堑
河滩地段利用冬期水位低开挖基坑维修防护工程(采取保温措施)
岩石地段路堑或半填半挖段可进行开挖
不宜冬期施工的项目(填、修)
高速、一级公路土路基和地质不良地区的二级以下公路路堤
铲除原地面草皮、挖掘填方地段台阶
整修边坡
冬期施工的准备工作
对冬季施工项目按次排队,编制实施性施工组织计划
冰冻前进行现场放样,保护好控制桩并树立明显标志
冰冻前挖好坡地填方台阶,清除石方挖方表面覆盖层
维修保养好冬季施工需使用的车辆机具,充分备足工程材料
准备好生活设施、取暖照明设备、燃料和其他物资
填筑路堤
路堤填料选用未冻结砂类土、碎、卵石土
按横断面全宽平填,松厚按正常施工减少20%-30%,最大松铺厚度不大于30cm,当天填筑必须当天碾压
填高距离路床底1m时碾压密实后停止
填挖交界处,填土低于1m的路堤不应在冬季施工
取土坑远离填方坡脚
每层、每侧应超填压实
开挖路堑
开挖方法
爆破冻土法 冰冻深度≥1m
机械破冻法 冰冻深度<1m
人工破冻法 冰冻层薄,面积小(日光暴晒法、火烧法、热水开冻法、水针开冻法、蒸汽放热解冻法和电热法)
开挖到未冻土层后应连续作业、分层开挖,间隔时间较长时,表面覆雪保温
挖方不宜一次挖到设计标高,边坡沿坡面留30cm厚台阶,路堑挖至路床顶面以上1m停止开挖,并在两侧挖临时排水沟,表面覆雪或松土保温
严禁从下向上开挖
弃土远离路堑边坡坡顶堆放,高度<3m,距离坡顶>3m,深路堑或松软地带5m以上
路基改建施工
加宽施工
拆除老路路缘石、旧路肩、边坡防护、边沟、及原有构造物翼墙或护墙
开挖临时排水沟
交接处坡面挖除清理法向厚度不小于0.3m,从坡脚向上挖台阶,老路堤高度小于2m时,处理坡面后可直接填筑,严禁将边坡挖除物作为新路堤填料
宜选用与老路堤相同填料;强度高、水稳定性好、透水性好的填料;如采用非透水性材料应在地基表面铺设砂砾或碎石垫层
加高施工
铲运机将边坡表层30cm去掉
新旧路基连接部处治技术要点
新路基填筑
地基处治
低路堤处治-铺设土工布或土工格栅以加强路基整体强度及板体作用,防止路基不均匀沉降而产生反射裂缝
高路堤施工中为了确保路基稳定、减少路基工后沉降采用:粉喷桩、砂桩、塑料排水体、碎石桩并配合填筑轻型填料
新填路基提高、改善填料性质的措施
轻质填料路堤(采用粉煤灰、石灰的轻质填料填筑)-作用降低新路堤的自重,减少路堤圧缩変形,提高新路堤强度和刚度,减少路堤在行车荷载作用下的塑性累积变形
砂砾石填料-作用可大大减小路堤的圧缩変形,提高承载力
冲击压实法-作用可有效提高压实度,降低工后沉降量
新旧路基衔接的技术处理措施
清除旧路肩上的草皮等腐殖土
将旧路肩翻晒或掺灰重新碾压
修建试验路段,改善挖台阶的方案(由从土路肩开挖改为由硬路肩开挖)消除新旧路基边坡压实度不足,加强新旧路基的结合程度,减少新旧路基结合处的不均匀沉降
特殊路基施工技术
软土
工程特性
指天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高的细粒土(淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土)
判定指标:天然孔隙比(黏质土、有机质土≥1.0;粉质土≥0.9)和天然含水率(黏质土、有机质土≥35;粉质土≥30)
软土路基处理施工技术
垫层和浅层处理-适用于表层软土厚度小于3m的浅层软弱地基处理
垫层类型按材料分
碎石垫层
砂砾垫层
石屑垫层
矿渣垫层
以上4种垫层压实遍数不宜小于4遍
粉煤灰垫层
最大干密度和最佳含水率应由室内击实试验确定;严禁在浸水状态下施工;分层铺填压实,松铺厚度由试验段确定;粉煤灰垫层验收合格后,覆盖前严禁车辆通行
灰土垫层
严禁积水;当日铺填压实;上下两层施工缝错开≮0.5m;松铺厚度≯30cm;压实后3d不得受水浸泡
浅层处理方法
换填垫层
抛石挤淤
沿中线呈三角形抛填,向两旁展开
有明显横坡度时,由高向低扩展,在底侧多抛出≮2m平台顶面
抛石高出水面后,用重型机具碾压密实,设反滤层(砂砾反滤层)再填土压实
稳定剂处理
竖向排水体-深度大于3m(处理淤泥质土时,宜与加载预压或真空预压方案联合使用)保证足够的预压期
袋装砂井(沉管式打桩机)配合强夯
施工工艺:整平原地面-摊铺下层砂垫层-机具定位-打入套管-沉入砂袋-拔出套管-机具移位-埋砂袋头-摊铺上层砂垫层(起浅层水平排水作用)
垂直放入;砂袋带出或破损需在原孔边缘重新打入;砂袋顶部埋入砂垫层≮30cm
塑料排水体(插板机施工)配合真空预压
施工工艺:整平原地面-摊铺下层砂垫层-机具就位-塑料排水板穿靴-插入套管-拔出套管-割断塑料排水板-机具移位-摊铺上层砂垫层
搭接方式:平搭接,搭接长度≮20cm。顶端埋入砂垫层≮50cm
真空预压(软土性质很差、土源紧缺、工期紧)
采用真空-堆载联合预压时先按真空预压要求抽真空达到设计要求并稳定后,进行堆载、抽气(堆载时应在膜上铺设土工布保护)
粒料桩(挤密)
振冲置换法(适用于十字板抗剪强度≮15kpa)施工工艺:整平地面-振冲器就位对中-成孔-清孔-加料振密-关机停水-振冲器移位
振动沉管法(适用于十字板抗剪强度≮20kpa)成桩工艺:一次拔管成桩法;逐步拔管成桩法;重复压管成桩法
加固土桩(加固)(适用于十字板抗剪强度≮10kpa)
粉喷桩(32.5级普通硅酸盐水泥、磨细Ⅰ级生石灰粉,无杂质最大粒径2mm)
连续喷射压缩空气
提升钻杆反向边旋转、边喷粉、边提升,至距离地面0.3-0.5m时停止喷粉
对桩身从地面开始1/3-1/2桩长且不小于5m的范围或桩身全长进行复搅
发现喷粉量不足时应整桩复打;喷粉中断时必须复打,复打重叠桩长>1m
出现沉桩时,1.5m内用8%的水泥土回填夯实;>1.5m的现将孔洞用素土回填在原位补桩,长度超过孔洞深度0.5m
浆喷桩(不得放置超过2小时)
提升钻杆反向边旋转、边喷浆、边提升,至距离地面1m时,宜慢速提升;当喷浆口即将出地面时,应停止提升,搅拌数秒
发现喷浆不足时应整桩复打;因故停浆时搅拌头下沉至停浆面0.5m,待恢复供浆后再喷浆提升,停机超过3小时。拆除输浆管路清洗后方可继续施工
水泥粉煤灰碎石桩(CFG)粉煤灰抗开裂(适用于十字板抗剪强度≮20kpa)振动沉管工艺-一次成桩法
水泥宜用32.5级普通硅酸盐水泥,粉煤灰用Ⅱ级或Ⅲ级粉煤灰
桩顶超灌高度≮0.5m;沉管宜在设计高程留振10s然后边振动边拔管;拔管过程不得反插
隔桩跳打,间隔不小于7d
刚性桩(适用于高路堤段、桥头或通道与路堤衔接段)
预应力混凝土薄壁管桩
静力压桩机
锤击沉桩机
经纬仪控制垂直度
现浇混凝土大直径管桩
振动沉管设备
成桩过程中,每个台班做不少于一组(3个)试块(边长150mm的立方体)测定其标准养护28d抗压强度
爆炸挤淤(淤泥或沼泽≯15m)
施工单位取得公安部门核发的爆破作业许可证;从事爆破工作的人员应持证上岗
警戒距离不得小于300m
路堤地基隔离墙(辅助)
防渗型隔离墙(配合降水预压、真空预压、强化固结等地基处理方法)
支挡型隔离墙(配合粒料桩等地基处理方法)
强夯和强夯置换
强夯法:适用于处理碎石土、低饱和度的粉土、黏土、杂填土和软土;处理深度超出两侧坡脚线3m;配合竖向排水体使用
在地表铺设一定厚度碎石、矿渣垫层
分为主夯、副夯、满夯三遍实施
渗透性差黏性土两边夯击间歇≮21d;粉性土≮7d;渗透性好地基间歇≮3d
强夯夯击次数由试夯得到的夯击次数、夯沉量关系曲线确定
强夯置换法:适用于处理高饱和度的粉土与软塑、流塑的软黏土地基,处理深度≯7m;处理范围应在坡脚外增加一排置换桩;桩顶应铺设一层厚度≮50cm的粒料垫层(级配良好块石、碎石、矿渣)
强夯置换前在地表铺设一定厚度垫层,垫层材料与桩体一致
强夯置换夯击次数由现场试夯确定
由内向外、隔行跳打方式施工
选用履带式起重机;强夯能级不变的情况下选用重锤、低落距;施工前应试夯,面积≮5000㎡,试夯确定单击夯击能、夯击次数、夯击遍数、间歇时间
膨胀土(吸水膨胀、失水收缩特性的高塑性黏土)
按工程性质分为:强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土
膨胀土地区路基破坏形式沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡;路堑破坏形式剥落、冲蚀、溜塌和滑坡
二级及二级以上公路路堤:高度不足1m的路堤应换填或改性处理;表层为过湿土应换填或固化处理;填高小于路床加路面厚度且基底为膨胀土的宜挖除地表0.3-0.6m,并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理
强膨胀土不得作为路堤填料,中等膨胀土处理后可作为填料,弱膨胀土可直接填筑;松铺厚度≯300mm;填筑时应对路堤边坡及顶面进行防护;路基完成,当年不能填筑的应做封层厚度≮200mm,横坡≮2%
路堑开挖前先施工截水、排水设施,引至路幅以外;边坡不得一次挖到设计线,应预留300-500mm,路堑完成后进行加固和封闭处理;用支挡结构对强膨胀土边坡进行防护
湿陷性黄土(湿陷性、易溶蚀、易冲刷,各向异性)
处理方法:换填法、强夯法、预浸法、挤密法、化学加固法
地基陷穴处理方法
灌砂法:小、直陷穴
灌浆法:小、曲折陷穴
开挖回填夯实:各种形状陷穴
导洞和竖井:较大、较深洞穴
处理好的洞穴表面用3:7石灰土填筑夯实或铺填老黄土等不透水材料
黄土陷穴上侧50m,下侧10-20m,若陷穴倾向路基,50m以外仍需处理
滑坡地段路基
处理措施
滑坡排水
环形截水沟
树枝状排水沟
平整夯实滑坡体表面的土层
排除地下水-方法:支撑渗沟、边坡渗沟、暗沟、平孔
力学平衡
推动式滑坡-刷方(台阶)减重
牵引式滑坡-不宜采用减重法
填方路堤可采用:反压土方、修建挡土墙;沿河路基可修建河流调治构造物(堤坝、丁坝、稳定河床)及挡土墙
改变滑带
方法:焙烧法、电渗排水、爆破灌浆法
滑坡地段路基施工技术要点
制订应对滑坡或边坡危害的安全预案,施工过程中应进行监测;宜旱季施工
滑坡体未处理前严禁在滑坡体上增加荷载,严禁在滑坡体前缘减载
采用削坡减载方案时,减载应自上而下,严禁超挖乱挖,严禁爆破减载;加填压脚只能在抗滑段加重反压,不得堵塞原有地下水出口
支挡结构基础必须置于滑动面以下,并嵌入稳定地层;开挖基坑应分段跳槽施工