公路土方路基的施工方法

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公路土方路基的施工方法

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-17 2782 0


摘 要

路基是公路的重要组成部分,它的施工质量的好坏,直接影响到整个公路的工程质量。路基又是路面的基础,它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明,坚固、稳定的路基,就没有稳固的路面。路

钢塑土工格栅以高强钢丝(或其他纤维),经特殊处理,与聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),并添加其他助剂,通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带,且表面有粗糙压纹,则为高强加筋土工带。由此单带,经纵、横按一定间距编制或夹合排列,采用特殊强化粘接的熔焊技术(超声波焊接技术)焊接其交接点而成型。应用领域: 公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等领域。

基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件。路基开工前,我们将对设计文件进行全面熟悉,并会同设计代表进行现场核对和施工调查,发现问题并提出意见。我们还将进行施工测量,其中包括中线及其高程的测量,水准点、导线点复测与增设,检查与补测。为了便于施工,我们将根据路线中桩,设计图表定出路基边线,根据路堑顶、弃土堆等具体位置定出路基轮。

关键词:路基,软土,路基施工,土方开挖

1 引言公路土方路基施工主要是挖掘路堑和填筑路堤,不稳定土的处理以及清理场地施工中的排水,边沟,边坡的修筑等工作。这里介绍的施工方法主要是根据施工规范和验收标准,本课题主要结合在施工中的实际经验做一下大概的介绍。如果有不符合规范要求的地方,一律以规范为准。

2 路基的基本理论知识2.1 路基的定义土方路基是公路设计和施工中最为普遍的一种形式,路基是公路的重要组成部分,它的施工质量的好坏,直接影响到整个公路的工程质量。路基又是路面的基础,它与路面共同承受行车荷载的作用。

2.2 路基的重要性实践证明,没有坚固、稳定的路基,就没有稳固的路面。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件。其工程质量直接影响到路面工程质量及公路的使用寿命,所以应确保公路土方路基工程的施工质量是很重要的。

3 场地清理这项工作包括清理、清除残渣、去除表土、去除和处理规定范围内的所有草木和石砾,除非有些物品是指定保留在原地上的或是按照规范的其它章节的要求不清除的。这项工作还包括保护所有指定留下的草木和物质不受损害和毁坏。

3.1 施工要求1、监理工程师将设定工作范围,并指定各种树木、灌木、植物和其它东西的存留。承包商应保留所有指定留下的各项内容。

2、清理、去除残渣、树木迁移

  在所有没有指定留下的各种表面物体、树木、枯木、树桩、根、根株、丛林、其它草木、垃圾和其它突出的障碍物等将清理并挖掘残根,包括需要保存的处理。在道路的路基区域,如果将从该区域内去除表土和不合适材料,或指定进行压实,所有的树桩和根子都应从原表面下至少50cm深和从最下铺面层底部下至少50cm深的区域中去除。在道路挖掘区所有的树桩和树根都应从路基完成地面之下不少于50cm深的地方去除。对坑、沟、渠的清理和挖掘除根的工作将只需达到这些区域所需挖掘的深度既可。树根去除后所留的空隙将由合适的压实材料填充。

3、去除表土

  在道路路基区域或是由工程师指定的地方,承包商应根据工程师的指令去除表土和对之进行处理。一般来说,表土的挖出将只包括泥土,这种泥土能使植物继续生长。在工程完工时这些区域都将归还给业主,状态应和以前一样,任何由承包商直接或间接造成的损坏都应由承包商自费修复完好。对任何指定区域的表土去除应根据工程师的指令并达到要求的深度,并且表土应和其它挖掘材料分开存放。如果表土被用来修筑路堤斜坡,或由工程师指定或图纸所示区域时,表土的剥离工作将被视为包括表土的存放和需要时的去除,以及将表土置放和撒布在工程师指定的区域上。在撒布之后,表土应平整成平滑表面,不得有杂草、树根、草皮和大石头。

4、指定保留区域的保护

  在工程师指定的区域内,承包商将负责对现存的灌木丛、树木和长草区的保护和日常维护。

3.2 清理去除材料的处理首先,所有清除的材料都是业主的财产,并以业主认为合适的方法来使用和处置。承包商有权使用非销售木材(或在得到政府有关部门的书面批准后可销售木材)进行与合同有关的工作,但条件是确实符合政府代理或有关部门的要求。可销售木材应在公路界限内或靠近处按要求整齐存放,并按有关部门的要求进行休修整和堆垛。除了将要用的木材,所有其它木材、树梢、木桩、树根、原木和其它清理和挖掘出来的废物都应由承包商提供的地点进行处置。道路和相邻区域都应保持一个整齐的形象。在公路界限内或附近不得积存有瓦砾。

3.3 土方施工中常见问题  道路土方工程包括从路堑挖掘土方和路堤填筑土方、弃置土方等所有工程。包括修建水道、边沟、停车场和引道的所有工程。还包括图纸所示或工程师设立的线段、坡度和断面,清除不稳定土,清除滑坡等所有必要工程。

1、标高和坐标

工程师给承包商提供切线和坡度线的交叉点位置。图纸将标明水平和垂直曲线的特性,在需要的地方标出超高率。承包商要根据以上资料准备断面图,报工程师批准。在进行施工前承包商应在施工区域定线。如工程师有意见可做修改,这种修改在定线前或后都可以,工程师将向承包商发出详细的说明,承包商将按说明修改定线以待进一步批准。

2、水流的处理

  水流的处理在工程师要求的地方或工作保护及施工需要时,承包商要提供必要的除水、排水或隔离水流的设施。承包商要提供在雨季前必须的可发挥适当排水作用的临时性或永久性排水边沟。

3、使用和处理挖方

  在挖土过程中所有剩余的稳定土,除在另有说明者外,都要用最有效的方法形成路堤。多余的土方或工程师书面声明的不稳定土都要由承包商处理到公路地界之外。

4、排水沟

  在施工中承包商必须建水渠、边沟或截水沟。如图所示或在工程师指令的地方建这些沟渠,不管是临时性的或是永久性的,为了避免在施工期间路堤、路基、基层或基础被水浸泡,承包商要保证在路堤和沥青结构完成前排水设施足够和有效。承包商应不断的维修排水沟渠,以保证在整个施工期间和保修期内排水设施能有效工作。由于未提供有效的排水设施造成水毁工程,承包商应自费修复。承包商在施工时应首先修筑排水边沟,在施工中由于动迁影响没有办法修边沟排水,也应该在路堤外适当位置设置临时积水井将水排出,这样才能保持路堤干燥避免形成翻浆路堤。并要随时维修,在施工结束时进行全面休整以达到验收状态。在要施工的区域内的农田灌溉至少要在施工前2个月停止。所有表水都要排除并修筑临时或永久性边沟以保证该区域保持干燥。

5、沟槽开挖

  在图纸上标示的地方或在工程师要求的地方,承包商应按要求开挖沟槽。在没有工程师批准的情况下不能开挖。此工作视为普通开挖。

6、路堑、路基的边坡修筑

  按工程师的要求必须从边坡上把浮土或浮石清除。

7、填筑原有沟渠

在必须将原有沟渠改道的区域内,要清除所有的有机物和松软的沉积物。用合格的稳定土予以回填。

4 软土的基本理论知识所谓软土,从广义上讲,就是强度低、压缩性高的软土弱土层。在软土地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏不能正常使用,习惯上把淤泥、淤泥质土、软粘土总称之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%~60%,塑性指数13~30。

4.1 软土路基常用加固方法当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时,必须对软土地基进行加固。加固的方法很多,常用的方法有:

1、塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷,应用较广泛。最大有效处理深度18m。

2、砂井:砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或者高压射水,爆破等方法在基地中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中,粗砂形成柱砂。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道作用,又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m。

3、袋状砂井:并经对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井径太小,既无法施工,也无法防止因地基变形而断开失效。因此,现在广泛采用网状织物袋装砂井,起直径仅8cm左右,比一般砂井要省料得多,造价比一般砂井还要低廉,且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性,最大有效处理深度18米。

4、排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄是砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度,路堤极限高2倍。

5、土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可能性。

6、预压:在软土路基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30m。

7、挤实砂(碎石)桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的整体抗剪强度,减少沉降。最大有效处理深度20m。

8、旋喷桩:利用工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,通过钻杆旋转,徐徐上升,将预先配制好的浆液,以一定是压实从喷嘴喷出,冲击土体,使土和浆液拌成混合体,形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20m。

9、换土:采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效深度3m。

10、反压护道:反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。

4.2施工现场常用处理软土路基常用方法 在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基,因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料,提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同,出现局部地基承载力达不到设计要求,或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅,原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆,弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有:

1、换填

这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3m。采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、碎石、片石等渗水性材料。换填深度要根据承载力确定。

2、抛石填筑

就是在软土或弹簧土以及有积水的路段填石头,填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中要注意一定要用推土机把石块压实,不恩能够出现软弹现象。然后再填筑土方。

3、盲沟

就是在要处理的路段根据要处理路段的长度,在横向或纵向挖盲沟,盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块祈祷排水功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接,以便把路基中的水排出路基。

4、排水砂垫层

排水砂垫层是在路基底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6~1.0m。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该铺一层粘性土封住不让水返上路基。在路基两侧要修好水通过排水沟,通过砂垫层渗出的排水沟排出路基外,保持路基稳定。

5 土方路基施工中一些关键工序的施工方法土方路基是公路设计和施工中最为普遍的一种形式,其工程质量直接影响到路面工程质量及公路的使用寿命,所以应确保公路土方路基工程的施工质量是很重要的。

5.1 土方开挖挖掘包括所有土方挖掘和岩石挖掘,这些挖掘在划定界线内进行,所有挖掘出的土的清除、运输、适当利用和处理都要依照图纸上的开挖线、水平线、坡度尺寸及截面并按业主要求实施。

路堑施工就是按设计要求进行挖掘,并将挖掘出来的土方运到路堤地段作填料,或者运往弃土地点。它虽然不象路堤填筑那样有填料的选择和分层压实的问题,但是路堑是由天然地层构成的,天然地层在生成和演变的长期过程中,一般具有复杂的结构,处于地壳表层的路堑边坡开挖暴露于大气中,受到各种人为因素的影响,比路堤边坡更容易发生变形和破坏。路堑边坡的稳定与施工方法有着密切的关系,例如,施工开挖过陡,弃土堆离边坡太近,施工中排水不良,支挡工程未及时做好,都会引起边坡失稳,发生塌滑。路堑的开挖方式应根据路堑的深度和纵向长度以及地形、地质、土方调配情况和开挖机械设备的因素确定,以加快施工进度、提高效率。

5.1.1 横挖法从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖。这种方法适用于较短的路堑。路堑深度不大时可以一次挖到设计高,路堑深度较大大时可分成几个台阶开掐,各层要有独立的出土道和临时排水设施。分层横挖使得工作面纵向拉开,多层多向出土,可以容纳较多的施工机械,加快了施工速度。

5.1.2 纵挖法沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖,纵挖法适用于较长的路堑。纵挖分以下几种方法:

1、分层纵挖法:路堑的宽度及深度都不大时可以按横断面分层挖掘。

2、通道纵挖法:路堑的宽度和深度都比较大,可沿纵向分层,每层先挖一条通道,然后开挖两旁,通道可作为机械通行或出口路线,以加快速度,如路线很长可以在适当位置将路堑的一侧横向挖穿,分成几段,亦称为分段纵挖法。

5.1.3 注意的问题无论采取哪种开挖方法,在挖掘时都应该用挖掘机把边坡做好,也就是在挖掘的过程中边挖边做坡,否则,一旦挖掘机深度过大机械将无法做坡,给施工造成困难,因此在挖掘过程中,测量人员应该及时按照图纸要求把开挖边坡线放好,力争利用机械一次做好边坡,减少人工做坡量。

5.1.4 路堤填筑在路堤填筑前首先对原有地面进行清理,对于存在的不平之处应首先予以整平然后进行碾压(填前碾压)达到规定的压实度。对于需要填筑的地段坡度较大时应首先从低处填起分层填筑,并应在原有坡面上修筑台阶以利于新旧土的结合,台阶宽度应在1米左右,厚度应根据分层填筑的厚度加以确定。

5.2 测量放线1、恢复中线控制点

2、测设中线控制桩。按20~25m整桩号和曲线起止点等控制中心的各点测设,桩面用红漆写明里程桩号。木桩的习惯用法是:方桩用于控制中心准确位置,并可以在桩顶定钉,钉顶的标高与路面设计标高平齐,顶面涂红漆,在中心线垂直方向1米以外钉标志桩,并写上里程桩号,写有里程的一面朝向中心方木桩,其它中心桩用扁形或圆形木桩,垂直钉入桩位处,上露一半多,写有里程桩号的一面要面向起始方向。

3、根据近似计算结果,测设路基边坡线,测量出各桩左、中、右三点的高程,做好记录,计算出各桩号左右两侧的路基填筑高度。

4、按路基顶面设计宽度加余宽30~50cm放边线点,再用白灰沿边线播撤形成两条白色边线作为填土范围的明显标记。

5、分层计算路基的设计宽度,以备在施工中根据进度随时放填土边线,满足施工需要。

5.3 施工方法一般应采用全幅施工,采用半幅施工时,要注意两幅路基沉降时间不同,最终沉降量发生的时间不一致,有可能发生不均匀沉降。在软土地基上修筑路基l,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘土总称软土。软土的特性主要表现为天然含水量高、孔隙比大。含水量在34%~72%之间,孔隙比在1.0至1.9之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%~60%,塑性指数为13.30。对软土须加处理后,方可进行填筑。

5.4 布土合理的土方调配和运土路线是非常重要的,应根据取土场位置及地形确定经济、合理的运土路线,布土时应根据压路杨能达到的压实度(或规范及业主同意的厚度)计算卸车数量,例如每层填土厚度不大于20cm,一车土8m³,可摊30m²,自卸汽车从取土场把土运到现场,从一端开始,左右成排,前后成行等距离布土。只要把布土位置和稀疏程度掌握好,就可以提高摊铺速度。

5.5 按规定厚度进行摊铺一般情况如用推土机摊铺,虚铺系数为1.2~1.3,如用平地机摊铺,虚铺系数为1.1~1.2。由于土质不同,应根据实际情况确定虚铺系数。

5.6 平地机整平当一段落(50m以上)由推土机摊平并经复测符合要求时就可用平地机进行工作。平地机整平方法是由路中开始向道路两侧推进,如此往返三次,一般就可以达到平整度要求,在平整时注意路基的纵坡和横坡,尤其是在雨季应适当加大横坡(3%~4%),以利排水。

5.7 路基碾压其方法是:第一遍用震动压路机静压进行稳压,然后再震动压实,具体要求是:

1、直线段和大半径曲线段,应先压边缘,后压中间;小半径曲线因有较大超高,碾压顺序应先低后高。

2、压路机碾压轮重叠宽为1/3~1/2。

3、碾压遍数应由试验控制,一般震动压路机约6~8遍。

4、压路机行驶速度度过慢影响效率,过快影响压实效果,一般光轮压路机速度为2~5公里/小时,震动压路机3~6公里/小时。

5、影响压实效果的因素包括含水量、土类以及压实功能。在现场主要是按制含水量,经验证明土壤的实际含水量在最佳含水量正负2~3%时进行碾压效果最好。如果填料含水量过大,应考虑将士摊开晾晒,待接近最佳含水量时再进行碾压。若因工期关系没有时间晾晒时可考虑掺拌石灰或适当减少填筑厚度,这可能造成成本增加。以下是不同土类压实时最大容许含水量用最佳含。

上面的叙述对公路土方路基施工方法做了简单的介绍。有些是根据有关规范,主要的目的是为了使大家对公路土方路基施工方法有个大概的了解。

6 总结本课题主要介绍了土方路基工程一些关键过程的施工方法,在具体工程的施工中,我们还需要根据实际情况,因地制宜,灵活采用各种方法,不断学习总结,推广应用先进的科学技术、管理经验,真正做到“精心组织、科学施工”以满足规定要求。参考文献

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