建培教育-一级建造师

2014年一建公路教材:1B411015填方路基施工

2014-11-03 来源:建培教育
  •   1B411015填方路基施工

      一、路基填料的选择

      (一)路基填料的一般要求

      用于公路路基的填料要求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。最小强度和最大粒径的要求见表1B4110150

      路基填方材料最小强度和最大粒径表 表1B411015


       填料应用部位
       填料最小强度(CBR)(%)
    填料最大粒径
       (路床顶面以下深度)(m)
     高速公路、
     一级公路
     二级公路
     三、四级公路
       (mm)
     上路床(0~0.30)
       8
       6
       5
       100
    下路床(0.30~0.80)
       5
       4
       3
       100
       路堤
    上路堤(0.80~1.50)
       4
       3
       3
       150
       下路堤(>1.50)
       3
       2
       2
       150
       0~0.30
       8
       6
       5
       100
    零填及挖方路基
       O.30~0.80
       5
       4
       3
       100


      (二)路基填料的工程性质

      1.石质土由粒径大于2mm的碎(砾)石,其含量由25%~50%及大于50%两部分组成。如碎(砾)石土,空隙度大,透水性强,压缩性低,内摩擦角大,强度高,属于较好的路基填料。

      2.砂土没有塑性,但透水性好,毛细水上升高度很小,具有较大的摩擦系数。砂土路基强度高,水稳定性好。但砂土粘性小,易于松散,受水流冲刷和风蚀易损坏,在使用时可掺人粘性大的土改善质量。

      3.砂性土是良好的路基填料,既有足够的内摩擦力,又有一定的粘聚力。一般遇水干得快、不膨胀,易被压实,易构成平整坚实的表面。

      4.粉质土不宜直接填筑于路床,必须掺人较好的土体后才能用作路基填料,且在高等级公路中,只能用于路堤下层(距路槽底0.8m以下)。

      5.轻、重粘土不是理想的路基填料,规范规定:液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土,不得直接作为路基填料,需要使用时,必须采取技术措施进行处理,经检查满足设计要求后方可使用。

      6.黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得已必须用作路基填料时,应严格按其特殊的施工要求进行施工。泥炭、淤泥、冻土、有机质土、强膨胀土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖物质的土不得用作路基填料。

      7.满足要求(最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等)或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但在使用过程中应注意避免造成环境污染。

      二、路堤施工技术

      (一)土质路堤施工技术

      2.土质路堤的填筑技术

      (1)填筑方法

      土质路堤填筑常用推土机、铲运机、平地机、压路机、挖掘机、装载机等机械按以下几种方式作业:

      ·水平分层填筑:填筑时按照横断面全宽分成水平层次,逐层向上填筑,是路基填筑的常用方式。

      ·纵向分层填筑:依路线纵坡方向分层,逐层向上填筑。常用于地面纵坡大于12%、

      用推土机从路堑取料、填筑距离较短的路堤。缺点是不易碾压密实。

      ·横向填筑:从路基一端或两端按横断面全高逐步推进填筑。由于填土过厚,不易压实,仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。

      ·联合填筑:路堤下层用横向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高,不宜采用水平分层填筑或横向填筑法进行填筑的情况。单机或多机作业均可,一般沿线路分段进行,每段距离以20~40m为宜,多在地势平坦,或两侧有可利用的山地土场的场合采用。

      (2)机械填筑路堤作业方式

      ·推土机填筑路堤作业方式

      推土机作业方式通常是由切土、推土、堆卸、空返等四个环节组成。而影响作业效率的主要是切土和推土两个环节。推土机作业效率取决于切满土的速度、距离,以及推土过程中切满刀片中的土散失量和推运速度。其作业方式一般有坑槽推土、波浪式推土、并列推土、下坡推土和接力推土。

      ·挖掘机填筑路堤作业方式

      利用挖掘机填筑路堤施工,一般有两种方式:一种为从路基一侧挖土,直接卸向另一侧填筑路堤。这种方式,用反铲挖掘机施工比较方便。另一种方式则配合运土车辆,挖掘机挖土装车后,运至路堤施工现场卸土填筑,这是挖土机填筑路堤施工的主要方式,正、反铲挖掘机都能适用,而且一般在取土场比较集中且运距较长的情况下,最宜采用。两种方式都宜与推土机配合施工。

      3.土质路堤压实施工技术要点

      (1)压实机械对土进行碾压时,一般以慢速效果最好,除羊足碾或凸块式碾外,压实速度以2~4km/h最为适宜。羊足碾的速度可以快些,在碾压粘土时最高可达12~16km/h,还不至影响碾压质量。各种压实机械的作业速度,应在填方前作试验段碾压,找出最佳效果的碾压速度,正式施工时参照执行。

      (2)碾压一段终了时,宜采取纵向退行方式继续第二遍碾压,不宜采用掉头方式,以免因机械调头时搓挤土,使压实的土被翻松。故压路机始终要以纵向进退方式进行压实作业。

      (3)在整个全宽的填土上压实,宜纵向分行进行,直线段由两边向中间,曲线段宜由曲线的内侧向外侧(当曲线半径超过200m时,可以按直线段方式进行)。两行之间的接头一般应重叠1/4~1/3轮迹;对于三轮压路机则应重叠后轮的1/2。

      (4)纵向分段压好以后,进行第二段压实时,其在纵向接头处的碾压范围,宜重叠1~2m,以确保接头处平顺过渡。

      4.土质路堤施工技术要领

      (1)必须根据设计断面,分层填筑、分层压实。

      (2)路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度,压实宽度不得小于设计宽度,最后削坡。

      (3)填筑路堤宜采用水平分层填筑施工。如原地面不平,应由最低处分层填起,每填一层,经过压实符合规定要求之后,再填上一层。

      (4)原地面纵坡大于12%的地段,可采用纵向分层法施工,沿纵坡分层,逐层填压

      密实。

      (5)山坡路堤,地面横坡不陡于1:5且基底符合规定要求时,路堤可直接修筑在天然的土基上。地面横坡陡于1:5时,原地面应挖成台阶(台阶宽度不小于2m),并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起,并分层夯实,然后逐台向上填筑,分层夯实,所有台阶填完之后,即可按一般填土进行。

      (6)高速公路和一级公路,横坡陡峻地段的半填半挖路基,必须在山坡上从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶,台阶宽度不应小于2m。

      (7)不同土质混合填筑路堤,以透水性较小的土填筑于路堤下层时,应做成4%的双向横坡;如用于填筑上层时,除干旱地区外,不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡上。

      (8)不同性质的土应分层填筑,不得混填。每种填料层累计总厚不宜小于0.5t。

      (9)凡不易受潮湿或冻融影响而改变其体积的优良土应填在上层,强度较小的土应填在下层。

      (10)河滩路堤填土,应连同护道在内,一并分层填筑。可能受水浸淹部分的填料,应选用水稳性好的土料。

      (二)填石路堤施工技术

      1.填料要求

      山区填石路堤最为常见,石料来源主要是路堑和隧道爆破后的石料,其强度(饱水试件极限抗压强度)要求和风化程度应符合规定,最大粒径应不大于500mm,并不宜大于层厚的2/3。路床底面以下400mm范围内,填料粒径应小于150mm。

      2.填石路堤施工工艺流程(如图IIMII015-2所示)

      3.填筑方法

      (1)竖向填筑法(倾填法):以路基一端按横断面的部分或全部高度自上往下倾卸石料,逐步推进填筑。主要用于二级及二级以下,且铺设低级路面的公路,也可用在陡峻山坡施工特别困难或大量以爆破方式挖开填筑的路段;以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。该方法施工路基压实、稳定问题较多。

      (2)分层压实法(碾压法):自下而上水平分层,逐层填筑,逐层压实,是普遍采用

      并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填

      石路堤采用此方法。

      填石路堤将填方路段划分为四级施工台阶、四个作业区段,按施工工艺流程进行分层施工。四级施工台阶是:在路基面以下0.5m为第一级台阶,0.5~I.5m为第二级台阶,1.5~3. Om为第三级台阶,3.Om以下为第四级台阶。四个作业区段如图1B411015—2所示。

      施工中填方和挖方作业面形成台阶状,台阶间距视具体情况和适应机械化作业而定,一般长为lOOm左右。填石作业自最低处开始,逐层水平填筑,每一分层先是机械摊铺主骨料,平整作业铺撒嵌缝料,将填石空隙以小石或石屑填满铺平,采用重型振动压路机碾压,压至填筑层顶面石块稳定。

      (3)冲击压实法:利用冲击压实机的冲击碾周期性、大振幅、低频率地对路基填料进行冲击,压密填方。它具有分层法连续性的优点,又具有强力夯实法压实厚度深的优点。

      缺点是在周围有建筑物时,使用受到限制。

      (4)强力夯实法:用起重机吊起夯锤从高处自由落下,利用强大的动力冲击,迫使岩土颗粒位移,提高填筑层的密实度和地基强度。该方法机械设备简单,击实效果显著,施工中不需铺撒细粒料,施工速度快,有效解决了大块石填筑地基厚层施工的夯实难题。对强夯施工后的表层松动层,采用振动碾压法进行压实。

      填石路堤强力夯实法施工要点:

      ·强力夯实法简要施工程序

      填石分层强夯施工,要求分层填筑与强夯交叉进行,各分层厚度的松铺系数,第一层可取1.2,以后各层根据第一层的实际情况调整。每一分层连续挤密式夯击,夯后形成夯坑,夯坑以同类型石质填料填补。由于分层厚度4~5m,填筑作业以堆填法施工,装运须大型装载机和自卸汽车配合作业,铺筑须大型履带式推土机摊铺和平整,夯坑回填也须推土机完成,每层主夯和面层的主夯与满夯由起重机和夯锤实施,路基面须振动压路机进行最后的压实平整作业。

      强夯法与碾压法相比,只是夯实与压实的工艺不同,而填料粒径控制、铺填厚度控制都要进行,强夯法控制夯击击数,碾压法控制压实遍数,机械装运摊铺平整作业完全一样,强夯法须进行夯坑回填。

      ·一层厚度

      施工分层线采取与设计路面平行,以保证路堤、路床和路面底层压实的均匀牲。强夯

      压实要求分层进行。分层厚度5. Om左右,高度20m以内的填石路堤分四层进行,其底层稍厚,但不超过5.5m,面层稍薄,一般为4.Om。层厚控制:由于分层层面与路面纵坡平行,按中桩桩号计算列出各分层在路堤相应位置的控制性层面标高,作为分层填筑之依据。

      ·各层夯点间距布置

      各层夯点采用错位布置,即上层夯点位于下层四夯点间,以获得良好的击实效果。纵向上第一层和第三层在道路中线上布置夯点,并向两侧展布;第二层和第四层在距中心线两侧2.25m处布置夯点,夯点间距4.5m×4.5m。

      ·强夯石质填料的粒径控制一般为40咖以内,最大粒径不超过60cm;施工过程若发现夯锤歪斜,应及时将坑底整平再夯;在有结构物如涵洞、挡墙等附近作业时,涵背、墙背6m范围填石以碾压法施工,强夯施工一定要远离涵墙、挡土墙外6m作业,以保证结构物安全;测量仪器架设在距离夯点30m远处;夯机操作室前应安装牢固的安全防护网,注意检查滑钩、钢丝绳等;夯锤下落时,机下施工人员应距夯点30m外或站在夯机后方。


责编:钱程  

关于我们 | 教师合作 | 付款方式 | 服务条款 | 诚聘英才 | 联系我们 | 法律顾问
版权所有 ©1997 - 2012 北京建培教育咨询有限公司 京ICP备12031593号
地址:北京市丰台区西四环南路72号冶金自动化研究设计院中心楼1503室 邮编:100071
客服电话:400-800-8179(周一至周五 8:30-17:30)