2B310000 公路工程施工技術(shù)

　　本章全面深入地介紹了公路路基工程、路面工程、橋梁工程、隧道工程及交通工程中的概念、結構類(lèi)型及常用施工技術(shù)。要求在重點(diǎn)掌握上述公路工程基本技術(shù)知識的基礎上，熟悉和了解公路工程的一些新技術(shù)、新材料和新工藝。

　　2B311000 路基工程

　　2B311010 路基施工技術(shù)

　　2B311011 掌握路基類(lèi)型

　　一、一般路基干濕類(lèi)型

　　路基的干濕類(lèi)型表示路基在最不利季節的干濕狀態(tài)，分為干燥、中濕、潮濕和過(guò)濕四類(lèi)。原有公路路基的干濕類(lèi)型，可以根據路基的分界相對含水量或分界稠度劃分；新建公路路基的干濕類(lèi)型可以用路基臨界高度來(lái)判別。

　　二、特殊路基類(lèi)型

　　特殊路基主要有軟土地區路基、滑坡地段路基、巖坍與巖堆地段路基、泥石流地區路基、巖溶地區路基、多年凍土地區路基、黃土地區路基、膨脹土地區路基、鹽漬土地區路基、沙漠地區路基、雪害地段路基、涎流冰地段路基等。

　?。?）軟土地區路基：以飽水的軟弱黏性土沉積為主的地區稱(chēng)為軟土地區。軟土包括飽水的軟弱黏性土和淤泥。在軟土地基上修建公路時(shí)，容易產(chǎn)生路堤失穩或沉降過(guò)大等問(wèn)題。我國沿海、沿湖、沿河地帶都有廣泛的軟土分布。

　?。?）滑坡地段路基：滑坡是指在一定的地形地質(zhì)條件下，由于各種自然的和人為的因素影響，山坡的不穩定土（巖）體在重力作用下，沿著(zhù)一定的軟弱面（帶）作整體的、緩慢的、間歇性的滑動(dòng)變形現象?；掠袝r(shí)也具有急劇下滑現象。

　?。?）膨脹土地區路基：膨脹土系指土中含有較多的黏粒及其他親水性較強的蒙脫石或伊利石等黏土礦物成分，且有遇水膨脹，失水收縮的特點(diǎn)，是一種特殊膨脹結構的黏質(zhì)土。多分布于全國各地二級及二級以上的階地與山前丘陵地區。

　　2B311012掌握原地基處理要求

　　一、原地基處理原則

　?。?）原地基處理應按照設計要求精心施工，在確保工程質(zhì)量的原則下，因地制宜，合理利用當地材料和工業(yè)廢料。

　?。?）原地基處理除執行施工技術(shù)規范的規定外，還應符合國家及部頒有關(guān)標準、規范規定，遵守國家有關(guān)法規。

　?。?）原地基處理應節約用地，保護耕地和農田水利設施，保護生態(tài)環(huán)境。

　　二、 原地基處理要求

　?。?）路基用地范圍內的樹(shù)木、灌木叢等均應在施工前砍伐或移植清理，砍伐的樹(shù)木應移置于路基用地之外，進(jìn)行妥善處理。

　?。?）路堤修筑范圍內，原地面的坑、洞、墓穴等，應用原地土或砂性土回填，并按規定進(jìn)行壓實(shí)。

　?。?）原地基為耕地或松土時(shí)，應先清除有機土、種植土、草皮等，清除深度應達到設計要求，一般不小于15cm，平整后按規定要求壓實(shí)。

　?。?）基底原狀土的強度不符合要求時(shí)，應進(jìn)行換填，換填深度，應不小于30cm，并予以分層壓實(shí)到規定要求。

　?。?）基底應在填筑前進(jìn)行壓實(shí)。高速公路、一級公路、二級公路路堤基底的壓實(shí)度應符合原設計要求，當路堤填土高度小于路床厚度（80cm）時(shí)，基底的壓實(shí)度不宜小于路床的壓實(shí)度標準。

　?。?）當路堤基底橫坡陡于1：5時(shí)，基底坡面應挖成臺階，臺階寬度不小于lm，并予以夯實(shí)。

　　211311013掌握路基填料的選擇

　　用于公路路基的填料要求挖取方便，壓實(shí)容易，強度高，水穩定性好。其中強度要求是按CBR值確定，應通過(guò)取土試驗確定填料最小強度和最大粒徑。

　　一、土石材料

　　巨粒土，級配良好的礫石混合料是較好的路基填料。

　　石質(zhì)土，如碎（礫）石土，砂土質(zhì)碎（礫）石及碎（礫）石砂（粉?；蝠ちＭ粒?，粗粒土中的粗、細砂質(zhì)粉土，細粒土中的輕、重粉質(zhì)黏土都具有較高的強度和足夠的水穩定性，屬于較好的路基填料。

　　砂土可用作路基填料，但由于沒(méi)有塑性，受水流沖刷和風(fēng)蝕時(shí)易損壞，在使用時(shí)可摻入黏性大的土；輕、重黏土不是理想的路基填料，規范規定液限大于50、塑性指數大于26的土，以及含水量超過(guò)規定的土，不得直接作為路堤填料，需要應用時(shí)，必須采取滿(mǎn)足設計要求的技術(shù)措施（例如含水量過(guò)大時(shí)加以晾曬），經(jīng)檢查合格后方可使用；粉性土必須摻入較好的土體后才能用作路基填料，且在高等級公路中，只能用于路堤下層（距路槽底0．8m以下）。

　　黃土、鹽漬土、膨脹土等特殊土體不得以必須用作路基填料時(shí)，應嚴格按其特殊的施工要求進(jìn)行施工。淤泥、沼澤土、凍土、有機土、含草物皮土、生活垃圾、樹(shù)根和含有腐朽質(zhì)的土不得用作路基填料。

　　二、工業(yè)廢渣

　　滿(mǎn)足要求（最小強度CBR、最大粒徑、有害物質(zhì)含量等）或經(jīng)過(guò)處理之后滿(mǎn)足要求的煤渣、高爐礦渣、鋼渣、電石渣等工業(yè)廢渣可以用作路基填料，但在使用過(guò)程中應注意避免造成環(huán)境污染。

　　2B311014掌握填方路基施工技術(shù)

　　一、土方路堤施工技術(shù)

　　1．土方路堤填筑施工工藝流程。

　　2．土方路堤操作程序：取土一運輸一推土機初平-平地機整平一壓路機碾壓。

　　3．土方路堤填筑作業(yè)常用推土機、鏟運機、平地機、挖掘機、裝載機等機械按以下幾種方法作業(yè)。

　?。?）水平分層填筑法：填筑時(shí)按照橫斷面全寬分成水平層次，逐層向上填筑。是路基填筑的常用方法。

　?。?）縱向分層填筑法：依路線(xiàn)縱坡方向分層，逐層向上填筑。常用于地面縱坡大于12％，用推土機從路塹取料填筑，且距離較短的路堤。缺點(diǎn)是不易碾壓密實(shí)。

　?。?）橫向填筑法：從路基一端或兩端按橫斷面全高逐步推進(jìn)填筑。填土過(guò)厚，不易壓實(shí)。僅用于無(wú)法自下而上填筑的深谷、陡坡、斷巖、泥沼等機械無(wú)法進(jìn)場(chǎng)的路堤。

　?。?）聯(lián)合填筑法：路堤下層用橫向填筑而上層用水平分層填筑。適用于因地形限制或填筑堤身較高，不宜采用水平分層法或橫向填筑法自始至終進(jìn)行填筑的情況。單機或多機作業(yè)均可，一般沿線(xiàn)路分段進(jìn)行，每段距離以20～40m為宜，多在地勢平坦，或兩側有可利用的山地土場(chǎng)的場(chǎng)合采用。

　　4．施工一般技術(shù)要領(lǐng)：

　?。?）必須根據設計斷面，分層填筑、分層壓實(shí)。

　?。?）路堤填土寬度每側應寬于填層設計寬度，壓實(shí)寬度不得小于設計寬度，最后削坡。

　?。?）填筑路堤宜采用水平分層填筑法施工。如原地面不平，應由最低處分層填起，每填一層，經(jīng)過(guò)壓實(shí)符合規定要求之后，再填上一層。

　?。?）原地面縱坡大于12％的地段，可采用縱向分層法施工，沿縱坡分層，逐層填壓密實(shí)。

　?。?）山坡路堤，地面橫坡不陡于1：5且基底符合規定要求時(shí)，路堤可直接修筑在天然的土基上。地面橫坡陡于l：5時(shí)，原地面應挖成臺階（臺階寬度不小于lm），并用小型夯實(shí)機加以夯實(shí)。填筑應由最低一層臺階填起，并分層夯實(shí)，然后逐臺向上填筑，分層夯實(shí)，所有臺階填完之后，即可按一般填土進(jìn)行。

　?。?）高速公路和一級公路，橫坡陡峻地段的半填半挖路基，必須在山坡上從填方坡腳向上挖成向內傾斜的臺階，臺階寬度不應小于lm.

　?。?）不同土質(zhì)混合填筑路堤時(shí)，以透水性較小的土填筑于路堤下層時(shí)，應做成4％的雙向橫坡；如用于填筑上層時(shí)，除干旱地區外，不應覆蓋在由透水性較好的土所填筑的路堤邊坡上。

　?。?）不同性質(zhì)的土應分別填筑，不得混填。每種填料層累計總厚度不宜小于0.5m.

　?。?）凡不因潮濕或凍融影響而變更其體積的優(yōu)良土應填在上層，強度較小的土應填在下層。

　?。?0）河灘路堤填土，應連同護道在內，一并分層填筑?？赡苁芩筒糠值奶盍?，應選用水穩性好的土料。

　　二、填石路基施工技術(shù)

　　1．填料要求：石料強度（飽水試件極限抗壓強度）要求不小于15MPa，風(fēng)化程度應符合規定，最大粒徑不易大于層厚的2／3.在高速公路及一級公路填石路堤路床頂面以下50cm范圍內，填料粒徑不得大于10cm，其他等級公路填石路堤路床頂面以下30cm范圍內，填料粒徑不得大于15cm。

　　2．填筑方法：豎向填筑法、分層壓實(shí)法、沖擊壓實(shí)法和強力夯實(shí)法。

　?。?）豎向填筑法（傾填法）主要用于二級及二級以下且鋪設低級路面的公路在陡峻山坡施工特別困難或大量爆破以挖作填路段，以及無(wú)法自下而上分層填筑的陡坡、斷巖、泥沼地區和水中作業(yè)的填石路堤。該方法施工路基壓實(shí)、穩定問(wèn)題較多。

　?。?）分層壓實(shí)法（碾壓法）是普遍采用并能保證填石路堤質(zhì)量的方法。該方法自下而上水平分層，逐層填筑，逐層壓實(shí)。高速公路、一級公路和鋪設高級路面的其他等級公路的填石路堤采用此方法。填石路堤將填方路段劃分為四級施工臺階、四個(gè)作業(yè)區段、八道工藝流程進(jìn)行分層施工。四級施工臺階是：在路基面以下0.5m為第1級臺階，0.5～1.5m為第2級臺階，0.5～3.0m為第3級臺階，3.0m以下為第4級臺階。四個(gè)作業(yè)區段是：填石區段、平整區段、碾壓區段、檢驗區段。施工中填方和挖方作業(yè)面形成臺階狀，臺階間距視具體情況和適應機械化作業(yè)而定，一般長(cháng)為100m左右。填石作業(yè)自最低處開(kāi)始，逐層水平填筑，每一分層先是機械攤鋪主骨料，平整作業(yè)鋪撒嵌縫料，將填石空隙以小石或石屑填滿(mǎn)鋪平，采用重型振動(dòng)壓路機碾壓，壓至填筑層頂面石塊穩定。

　　石方填筑路堤8道工藝流程是：施工準備、填料裝運、分層填筑、攤鋪平整、振動(dòng)碾壓、檢測簽認、路基成型、路基整修。

　?。?）沖擊壓實(shí)法利用沖擊壓實(shí)機的沖擊碾周期性大振幅低頻率地對路基填料進(jìn)行沖擊，壓密填方；強力夯實(shí)法用起重機吊起夯錘從高處自由落下，利用強大的動(dòng)力沖擊，迫使巖土顆粒位移，提高填筑層的密實(shí)度和地基強度。

　　強力夯實(shí)法簡(jiǎn)要施工程序：填石分層強夯施工，要求分層填筑與強夯交叉進(jìn)行，各分層厚度的松鋪系數，第一層可取1.2，以后各層根據第一層的實(shí)際情況調整。每一分層連續擠密式夯擊，夯后形成夯坑，夯坑以同類(lèi)型石質(zhì)填料填補。由于分層厚度為4-5m，填筑作業(yè)采用堆填法施工，裝運用大型裝載機和自卸汽車(chē)配合作業(yè)，鋪筑時(shí)用大型履帶式推土機攤鋪和平整，夯坑回填也用推土機完成，每層主夯和面層的主夯與滿(mǎn)夯由起重機和夯錘實(shí)施，路基面需要用振動(dòng)壓路機進(jìn)行最后的壓實(shí)平整作業(yè)。

　　強夯法與碾壓法相比，只是夯實(shí)與壓實(shí)的工藝不同，而填料粒徑控制、鋪填厚度控制都要進(jìn)行，強夯法控制夯擊擊數，碾壓法控制壓實(shí)遍數，機械裝運攤鋪平整作業(yè)完全一樣，強夯法需要進(jìn)行夯坑回填。

　　三、土石路堤施工技術(shù)

　　1．填料要求：石料強度大于20MPa時(shí)，石塊的最大粒徑不得超過(guò)壓實(shí)層厚的2／3；當石料強度小于15MPa時(shí)，石料最大粒徑不得超過(guò)壓實(shí)層厚，超過(guò)的應打碎。

　　2．填筑方法：土石路堤不得采用傾填方法，只能采用分層填筑，分層壓實(shí)。當土石混合料中石料含量超過(guò)70％時(shí)，宜采用人工鋪填；當土石混合料中石料含量小于70％時(shí)，可用推土機鋪填，最大層厚40cm.

　　四、高填方路堤施工技術(shù)

　　水田或常年積水地帶，用細粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地帶填土或填石路堤高度在20m以上時(shí)，稱(chēng)為高填方路堤。高填方路堤應采用分層填筑、分層壓實(shí)的方法施工，每層填筑厚度根據所采用的填料決定。

　　五、粉煤灰路堤施工技術(shù)

　　粉煤灰路堤可用于高速公路。凡是電廠(chǎng)排放的硅鋁型低鋁粉煤灰都可作為路堤填料。由于是輕質(zhì)材料，粉煤灰的使用可減輕土體結構自重，減少軟土路堤沉降，提高土體抗剪強度。

　　粉煤灰路堤一般由路堤主體部分、護坡和封頂層，以及隔離層、排水系統等組成，其施工步驟主要有基底處理、粉煤灰儲運、攤鋪、灑水、碾壓、養護與封層。

　　六、結構物處的回填施工技術(shù)

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　　1．填土長(cháng)度：一般在頂部為距翼墻尾端不小于臺高加2m，底部距基礎內緣不小于2m；拱橋臺背不少于臺高的3-4倍；涵洞兩側填土長(cháng)度不少于孔徑的2倍及高出涵管頂1.5m；擋土墻墻背回填部分頂部不少于墻高加2m，底部距基礎內緣不小于2m。

　　填土高度：從路堤頂面起向下計算，在冰凍區一般不應小于2.5m，無(wú)冰凍地區到高水位處，均應填以滲水性土，其余部分可用與路堤相同的土填筑，并在其上設橫向排水盲溝或鋪向外傾斜的黏土或膠泥層。

　　2．橋涵等構造物處填土前，應完成臺前防護工程及橋梁上部結構。

　　3．結構物處的回填，一般要到基礎混凝土或砌體的水泥砂漿強度達到設計強度的70％以上時(shí)才能填筑。

　　4．填筑時(shí)，與路基銜接處填方區內的坡形地面做成臺階或鋸齒形。

　　5．橋臺臺背填土應與錐坡同時(shí)進(jìn)行。

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　　結構物處的回填材料應滿(mǎn)足一般路堤填料的要求，優(yōu)先選用挖取方便、壓實(shí)容易、強度高的透水性材料，如石質(zhì)土、砂土、砂性土。禁止使用搗碎后的植物土、白堊土、硅藻土、腐爛的泥炭土。黏性土不可用于高等級公路，在摻入小劑量石灰等穩定劑進(jìn)行處理后可用于低等級公路結構物處的回填。