2020年一级建造师《公路实务》-路基施工技术3

路基施工技术3

【课前回顾】

背景资料:

某二级公路,全长 9.32km,全路段的石方爆破主要集中在 K2+300~K2+420、K3+240~K3+480、 K6+450~K6+490、K8+590~K8+810,爆破路段附近无重要建筑物。

施工单位编制的爆破施工流程为:施爆区现场勘察→爆破计划及设计审批→配备专业施爆人 员→施爆区施工放样→用机械清除施爆区强风化岩石→A→爆破器材检查与试验炮→炮孔检查与 废渣清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗和施爆区安全员→炮孔堵塞→撤离施爆区内人畜→ 起爆→B→解除警戒→测定爆破效果(包括飞石、震动波对施爆区内、外构造物造成的破坏和损失)。

施工单位根据施工爆破方案、工程量、施工进度计划、施工质量要求、现有机械技术状况等 配置了机械设备、石方爆破主要机械设备如下表:

路基施工技术

【问题】

写出爆破施工流程中工序 A,B 以及石方爆破主要机械设备表中机械设备 C 的名称。

【参考答案】 A 为钻孔, B 为清除盲炮, C 应有:空气压缩机、 挖掘机等。

本节重点:

1.土质路堤填筑(路基填料的选择、施工技术)

2.填石路堤填筑(路基填料的选择、施工技术)

3.土石路堤填筑(路基填料的选择、施工技术)

4.高路堤施工技术、粉煤灰路堤施工技术

【补充 1】填土路堤、填石路堤、土石路堤区别

1.填石路堤:用粒径大于 37.5mm 且含量超过总质量 70%的石料填筑的路堤。

2.土石路堤:石料含量占总质量 30%~70%的土石混合材料修筑的路堤称为土石路堤。

【补充 2】路堤结构图

路床分上、下两层:路面底面以下深度 0~30cm 范围内的路基称为上路床;轻、中等及重交 通的路面底面以下深度 30~80cm 范围内的路基称为下路床,特重、极重交通的路面底面以下深度 30~120cm 范围内的路基称为下路床。

路基施工技术

1B411015 填方路基施工

一、路基填料的选择

(一)路床填料的一般要求

1.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。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。

【注:CBR 值是美国加利福尼亚州提出的一种评定基层材料承载能力的试验方法。即标准试 件在贯入量为 2.5mm 时所施加的试验荷载与标准碎石材料在相同贯入量时所施加的荷载之比值, 以百分率表示。】

2.路床填料最大粒径应小于 l00mm,路床填料应均匀,最小承载比及压实度应符合相关规定。

路基施工技术

注:当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定。

(二)土质路堤填料的一般要求

1.路堤宜选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料,填料最大粒径应小于 150mm。

2.含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。

3.泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土,不得直接用于填筑 路基。

4.季节冻土地区路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑。

5.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,不得直接作为路堤 填料。

6.浸水路堤、桥涵台背和挡土墙墙背宜采用渗水性好的填料。在渗水材料缺乏的地区,采用 细粒土填筑时,可采用无机结合料进行稳定处理。

二、土质路堤施工技术

工序:施工放样→清除表土→填前处理→分层填筑→整平→碾压→整修

(一)土质路堤的填筑技术

填筑方法:

1.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。

2.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。

路基施工技术

3.横向填筑(竖向填筑):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。

4.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。

(二)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。各种压实机械的作业速度,应在填方前作试验段碾压。

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。

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 l~2m,以 确保接头处平顺过渡。

路基施工技术

(三)土质路堤施工规定

1.性质不同的填料,应水平分层、分段填筑、分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一 种填料,不得混合填筑。每种填料的填筑层压实后的连续厚度≥500mm。填筑路床顶最后一层时, 压实后的厚度应≥100mm。

2.对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。在有地 下水的路段或临水路基范围内,宜填筑透水性好的填料。

3.在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前,应在其表面设 2%~4%的双向横坡,并 采取相应的防水措施。不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。

路基施工技术

4.每种填料的松铺厚度,由试验确定(高速、一级 30cm;其他 50cm)。

5.压实后的宽度不得小于设计宽度。(路基填筑时,每层应超宽填筑 50cm)

路基施工技术

6.路堤填筑时,当原地面纵坡大于 12%或横坡陡于 1:5 时,应按设计要求挖台阶,或设置坡 度向内并大于 4%、宽度大于 2m 的台阶。

7.填方分几个作业段施工时,接头部位如不能交替填筑,则先填路段,应按 1:1 坡度分层留 台阶;如能交替填筑,则应分层相互交替搭接,搭接长度不小于 2m。

路基施工技术

【例题 1·单选】路基填方材料最小强度控制指标是( )。【2015 真题】

A.回弹模量

B.压实度

C.CBR 值

D.塑性指数

【答案】C

【解析】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。

【例题 2·单选】( )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。

A.水平分层填筑法

B.纵向分层填筑法

C.竖向填筑法

D.混合填筑法

【答案】 C

【解析】竖向填筑法:从路基一端或两端按横断面全部高度,逐步推进填筑。填土过厚,不 宜压实。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。

【例题 3·单选】下列关于填土路堤施工技术说法错误的是( )。

A.性质不同的填料,应水平分层、分段填筑、分层压实

B.不得在由透水性不好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性较好的填料

C.同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,不得混合填筑

D.在有地下水的路段或临水路基范围内,宜填筑透水性好的填料

【答案】 B

【解析】不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。

【例题 4·2015 真题案例分析(节选)】

背景资料:

某段高速公路桩号为 K0+000-K13+700,交通荷载等级为重交通。K9+362 处有一座 7×30m 预 应力混凝土 T 型梁桥,桥梁造价 1000 万元(含桥面铺装、交通安全设施等所有工程),K9+100~ K9+600 路线纵断面示意图见图 1-1。

路基施工技术

在编制实施性施工组织设计时,施工单位发现 K9+100~K9+600 段弃方共计 140000m3,弃方平 均运距 450m,且弃土场占用良田较多;桥头两端挖方体经取样检测,甲类土 CBR 值为 4.2%,乙类 土 CBR 值为 8.1%,土体均匀。

经业主、设计、监理、施工等单位现场考察,综合各方面因素,业主单位提出设计变更,将 桥梁变更为路堤,变更后的路基填方横断面示意图见图 1-2。……

路基施工技术

【问题】

1.写出图 1-2 中 N、0、P、Q 各部位名称。如果桥头两端挖方体作为填料,甲类土可以直接用 于图 1-2 中哪些部位的填筑(以字母代号表示)?

2.施工单位填筑前,对原地面还应如何处理?说明理由。

【参考答案】

1.N-上路床、O-下路床、P-上路堤、Q-下路堤;甲类土可以直接用于 P、Q 部位的填筑。

2.还应做挖台阶处理,设置坡度向内并大于 4%、宽度大于 2m 的台阶。 理由:因为最低处填高为 18.65m,两侧填筑长度分别为 90m 和 120m,则对应的纵坡度分别为 20.07%和 15.54%,纵坡大于 12%,所以填筑时纵向应挖台阶处理。

三、填石路堤填筑

(一)填石路堤填料要求

1.硬质岩石、中硬岩石可用作路床、路堤填料;软质岩石可用作路堤填料,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。

2.填石路堤填料的粒径应不大于 500mm,并不宜超过层厚的 2/3,不均匀系数宜为 15~20。

3.填石路堤顶部最后一层填石料的铺筑层厚不得大于 0.4m,填料粒径不得大于 150mm,其中 小于 5mm 的细料含量不应小于 30%,且铺筑层表面应无明显孔隙、空洞。填石路堤上部采用其他 材料填筑时,可视需要设置土工布作为隔离层。

4.路床填料粒径应小于 100mm。

(二)填石路堤施工技术

1.填石路堤施工工艺流程

填石路堤施工工艺流程

2.填筑方法

(1)竖向填筑法(倾填法):

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。

路基施工技术

(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,0.5〜1.5m 为第二级台阶,1.5〜3.0m 为第 三级台阶,3.0m 以下为第四级台阶。

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 100m 左右。

(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。在周围有建筑物时,使用受到限制。

路基施工技术

(4)强力夯实法: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。

路基施工技术

3.填石路堤强力夯实法施工要点:

①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。

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。

②分层厚度

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性。强夯压实要 求分层进行。分层厚度 5.0m 左右,高度 20m 以内的填石路堤分四层进行,其中底层稍厚,但不超 过 5.5m,面层稍薄,一般为 4.0m。

③各层夯点间距布置:错位布置。

路基施工技术

④强夯石质填料的粒径控制一般为 40cm 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。

4.压实质量标准

不同强度的石料,应分别采用不同的填筑层厚和压实控制标准。填石路堤的压实质量标准宜 采用孔隙率与压实沉降差或施工参数(压实功率、碾压速度、压实遍数、铺筑层厚)联合控制。 孔隙率的检测应采用水袋法进行。

路基施工技术

5.填石路堤施工要求

(1)路堤施工前,应先修筑试验路段,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、沉降差等参数。

(2)路床施工前,应先修筑试验路段,确定能达到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、沉降差等参数。

(3)二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。二级以下砂石路面公路在陡峻山坡 地段施工特别困难时,可采用倾填的方式将石料填筑于路堤下部,但在路床底面以下不小于 1.0m 范围内仍应分层填筑压实。

(4)岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。严禁将软质石料与硬质石料混合使用。

(5)中硬、硬质石料填筑路堤时,应进行边坡码砌。边坡码砌与路基填筑宜基本同步进行。

路基施工技术

(6)压实机械宜选用自重不小于 18t 的振动压路机。

(7)在填石路堤顶面与细粒土填土层之间应按设计要求设过渡层。

【例题 5·多选】填石路基不得采用的填料是( )。【2019 真题】

A.膨胀性岩

B.易溶性岩石

C.中硬岩石

D.软岩

E.盐化岩石

【答案】ABE

【解析】填石路堤填料要求:硬质岩石、中硬岩石可用作路床、路堤填料;软质岩石可用作 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。所以本题选 ABE。

【例题 6·单选】石方填筑路堤的工艺流程中包括:①分层填筑;②检测签认;③振动碾压; ④路基整修;⑤路基成型;⑥摊铺平整。其中正确的顺序是( )。

A.②①③⑥④⑤

B.①⑥③②⑤④

C.①⑥③④⑤②

D.④①⑥③②⑤

【答案】B

【解析】石方填筑堤八道工艺流程是:施工准备、填料装运、分层填筑、摊铺平整、振动碾 压、检测签认、路基成型、路基整修。

【例题 7·单选】填实路基采用强力夯实施工时,填补夯实的填料应选用( )。

A.碎石土

B.砂性土

C.软质石料

D.与路基同类型石质填料

【答案】D

【解析】在强力夯实法中,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。

【例题 8·多选】填石路堤施工前,通过修筑试验路段来确定的路堤施工哪些参数( )。

A.松铺厚度

B.压实机械型号及组合

C.整平机械型号及整平速度

D.压实速度及压实遍数

E.孔隙率

【答案】ABD

【解析】路床施工前,应先修筑试验路段,确定能达到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、沉降差等参数。

【例题 9·案例分析(2019 真题)】

背景资料

施工中发生如下事件:

事件四:两隧道的主要穿越区段均无明显溶洞,岩石为较坚硬石灰岩,岩体较破碎,属Ⅲ级 围岩段。施工单位在修筑填石路堤时,将填方路段划分为四级施工台阶,分别为:在路基面以下 (B)m 为第一级台阶、(B)m~1.5m 为第二级台阶,1.5m~(C)m 为第三级台阶。(C)m 以上为 第四级台阶。

事件五:施工单位在本工程路基填筑时采用了自重 15t 的振动压路机。

【问题】

1.回答事件四中 B、C 的内容。

2.改正事件五中的错误。

【参考答案】

1.B 为 0.5m;C 为 3.0m。

2.填石路堤的压路机宜选用自重不小于 18t 的振动压路机。

四、土石路堤填筑

(一)土石路堤填料要求

1.膨胀岩石、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。

2.天然土石混合填料中,中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的 2/3;石料为强风 化石料或软质石料时,其 CBR 值应符合规范的规定,石料最大粒径不得大于压实层厚。

(二)土石路堤施工技术

1.填筑方法

土石路堤不得采用倾填方法,只能采用分层填筑,分层压实。

2.土石路堤施工要求(参照填石路基)

(1)压实后透水性差异大的土石混合材料,应分层或分段填筑,不宜纵向分幅填筑;如确需 纵向分幅填筑,应将压实后渗水良好的土石混合材料填筑于路堤两侧。

(2)土石混合材料来自不同料场,其岩性或土石比例相差较大时,宜分层或分段填筑。

(3)填料由土石混合材料变化为其他填料时,土石混合材料最后一层的压实厚度应小于 300mm,该层填料最大粒径宜小于 150mm,压实后,该层表面应无孔洞。

【例题 10·案例分析(节选)】

背景资料:

某二级公路工程施工合同段,包含两段路基(K6+000~K6+460、K6+920~K8+325)和一座隧 道(K6+460~K6+980),两段路基中既有挖方也有填方。

隧道进口端路堤,土石料填筑(其中粒径大于 40mm 的石料超过 80%)采用水平分层填筑方法 施工,每层控制在 400mm,路堤与路床的填料粒径控制不超过层厚,不均匀系数控制在 15~20 之 间。隧道出口端路堤,由于地势低洼,土石料填筑(其中粒径大于 40mm 的石料占 55%)采用倾填 方法施工。

【问题】

指出隧道进口端与出口端路堤填筑中的错误做法并改正。

【参考答案】

错误做法

1:进口端路堤与路床的填料粒径控制不超过层厚。

理由:路床填料粒径应不大于 100mm;路床底面以下 400mm 范围内不得超过 150mm;路堤填料 粒径应不大于 500mm,并不宜超过层厚的 2/3。

错误做法 2:出口端采用倾填的方法填筑。

理由:土石路堤不得采用倾填的方法填筑。

五、高路堤施工技术

高路堤:路基填土边坡高度大于 20m。填料宜优先采用强度高、水稳性好的材料,或采用轻 质材料。受水淹、浸的部分,应采用水稳性和透水性均好的材料。

高路堤应采用分层填筑、分层压实的方法施工,每层填筑厚度根据所采用的填料决定。施工 过程中宜进行沉降观测,按照设计要求控制填筑速率。高填方路堤宜优先安排施工。

六、粉煤灰路堤施工技术

粉煤灰路堤可用于高速公路。凡是电厂排放的硅铝型低铝粉煤灰都可作为路堤填料。由于是 轻质材料,粉煤灰的使用可减轻土体结构自重,减少软土路堤沉降,提高土体抗剪强度。

粉煤灰路堤一般由路堤主体部分、护坡和封顶层以及隔离层、排水系统等组成。

路基施工技术

【例题 11·多选】粉煤灰路堤的组成包括( )。【2017 真题】

A.路堤主体部分

B.封顶层

C.透水层

D.隔离层

E.排水系统

【答案】ABDE

【解析】粉煤灰路堤一般由路堤主体部分、护坡和封顶层以及隔离层、排水系统等组成。

七、路基工程质量检验

1.土方路基工程施工中常见质量控制关键点 P315

(1)施工放样与断面测量;

(2)路基原地面处理,整平压实;

(3)选择适宜材料,正确确定土的最大干密度和最佳含水量;

(4)压实设备及压实方案;

(5)排水系统设置;

(6)每层的松铺厚度,横坡及填筑速率;

(7)分层压实,控制填土的含水量。

2.路基试验检测技术

(1)土的最佳含水量是土基达到最大干密度所对应的含水量。

测定最佳含水量的试验方法通常有:①轻型、重型击实试验;②振动台法;③表面振动击实 仪法。

(2)压实度是现场干密度和室内最大干密度的比值。压实度越高、路基密实度越大,材料整 体性能越好。

其现场密度的测定方法有:灌砂法、环刀法、核子密度湿度仪法。

3.路基工程质量检验 P321

土方路基实测项目有:压实度(△)、弯沉(△)、纵断高程、中线偏位、宽度、平整度、横 坡、边坡。

石方路基实测项目有:压实(△)、弯沉(△)、纵断高程、中线偏位、宽度、平整度、横坡、 边坡坡度和平顺度。

【例题 12·多选】下列检测项目中,属于石方路基实测项目的有( )。【2014 真题】

A.平整度

B.平顺度

C.弯沉值

D.强度

E.纵断高程

【答案】ABCE

【解析】石方路基实测项目有:石方路基实测项目有:压实(△)、弯沉值(△)、纵断高程、 中线偏位、宽度、平整度、横坡、边坡坡度和平顺度。

八、施工机械 P424

(1)对于土石填筑工程:推土机、铲运机、羊足碾、压路机、洒水车、平地机和自卸汽车等;

(2)路基整型工程:平地机、推土机和挖掘机等。

路基施工技术

课件下载地址:

2019年一级建造师《公路工程管理与实务》课件下载

2020年一级建造师《公路工程管理与实务》最新课件下载(实时更新中)



相关推荐

暂无评论

微信扫一扫,分享到朋友圈

2020年一级建造师《公路实务》-路基施工技术3
嘿!有什么能帮到您的吗?