公路工程管理与实务 路基工程解析文档格式.docx
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突然性的地下涌水冲毁路基等。
可溶性碳酸盐类岩石主要集中在我国华南和西南，其次是长江中、下游的华中区。
6.多年冻土地区路基。
凡是土温等于或低于0℃，且含有冰的土（石）称为冻土，这种状态保持三年或三年以上者，称为多年冻土。
主要集中于我国东北大、小兴安岭和青藏高原。
7.黄土地区路基。
黄土是一种以粉粒为主，多孔隙，天然含水量小，呈黄红色，含钙质的黏土。
广泛分布于黄河中游的河南西部，山西、陕西和甘肃的大部分地区，以及青海、宁夏、内蒙古部分地区。
黄土的湿陷性是在外荷载或自重的作用下受水浸湿后产生的湿陷变形。
8.膨胀土地区路基。
膨胀土系指土中含有较多的黏粒及其他亲水性较强的蒙脱石或伊利石等黏土矿物成分，且有遇水膨胀、失水收缩的特点，是一种特殊膨胀结构的黏质土。
多分布于全国各地二级及二级以上的阶地与山前丘陵地区。
9.盐渍土地区路基。
盐渍土中氯盐、硫酸盐受水浸时易溶解，可形成雨沟、洞穴、湿陷等病害，冬季冻胀、盐胀形成鼓包、开裂，夏季溶蚀、翻浆。
盐渍土在我国分布较广，新疆、青海、甘肃、内蒙古、宁夏等省区分布较多。
10.沙漠地区路基。
沙漠地区气候干燥，降雨小、温差大，冷热变化剧烈，风大沙多，土中含易溶盐多，植被稀疏、低矮。
我国新疆、青海、甘肃、内蒙古、宁夏、陕西等省区分布有大面积的沙漠与沙地。
11.雪害地段路基。
公路雪害有积雪和雪崩两种主要形式。
积雪包括自然降雪和风吹雪。
自然降雪一般不致对公路造成严重危害；
风吹雪可阻断交通，埋没车辆，主要发生在我国东北地区、青藏高原及新疆等地。
12.涎流冰地段路基。
涎流冰分山坡涎流冰和河谷涎流冰，主要分布在寒冷地区和高寒地区。
山坡涎流冰由山坡或路基挖方边坡出露的地下水冻结形成。
河谷涎流冰则是沿沟谷漫流的泉水和冻雪融水冻结形成。
1B411012掌握原地基处理要求
路基范围内的原地基应在路基施工前按下列要求进行处理：
1.路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植清理，砍伐的树木应移置于路基用地之外，进行妥善处理。
2.路堤修筑范围内，原地面的坑、洞、墓穴等，应在清除沉积物后，用合格填料分层回填分层压实，压实度应不小于90%。
3.原地基为耕地或松土时，应先清除有机土、种植土、草皮等，清除深度应达到设计要求，一般不小于15cm，平整后按规定要求压实。
4.基底原状土的强度不符合要求时，应进行换填，换填深度应不小于30cm，并予以分层压实到规定要求。
5.基底应在填筑前进行压实。
高速公路、一级公路、二级公路路堤基底的压实度应不小于90%，当路堤填土高度小于路床厚度（0.8m）时，基底的压实度不宜小于路床的压实度标准。
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，或设置成坡度向内并大于4%、宽度大于2m的台阶。
1B411013掌握填方路基施工
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1B411013。
路基填方材料最小强度和最大粒径表表1B411013
填料应用部位
（路床顶面以下深度）（m）
填料最小强度（VBR）（%）
填料最大粒径（mm）
高速公路、一级公路
二级公路
三、四级公路
路堤
上路床（0~0.30）
8
6
5
100
下路床（0.30~0.80）
4
3
上路提（0.80~1.50）
150
下路提（＞1.50）
2
零填及挖方路基
0~0.30
0.30~0.80
（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。
但砂土黏性小，易于松散，受水流冲刷和风蚀易损坏，在使用时可掺人黏性大的土改善质量。
3.砂性土是良好的路墓填料，既有足够的内摩擦力，又有一定的黏聚力。
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、重黏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
1.土质路堤施工工艺流程（图1B411013-1）
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
1B411013-1土质路堤施工工艺流程图
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、璜筑距离较短的路堤。
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，在碾压黏土时最高可达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（当曲绒半径超过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0.5m。
（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）要求不小于15MPa，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（图1B411013-2）
图1B411013-2填石路堤施工工艺流程图
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、八道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。
八道工艺流程及四个作业区段如图1B411013-2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100m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，平整作业铺撤嵌缝料，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。
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。
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。
（三）土石路堤施工技术
土石混合料中石料强度大于20MPa时，石块的最大粒径不得超过压实层厚的2/3；
当石料强度小于15MPa时，石料最大粒径不得超过压实层厚，超过的应打碎。
2.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。
当土石混合料中石料含量超过70%时，宜采用人工铺填，整平应采用大型推土机辅以人工按填石路堤的方法进行；
当土石混合料中石料含量小于70%时，可用推土机铺填，松铺厚度控制在40cm以内，接近路堤设计标高时，需改用土方填筑。
（四）高填方路堤施工技术
水田或常年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时，称为高填方路堤。
高填方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。
如果填料来源不同，性质相差较大时，不应分段或纵向分幅填筑。
位于浸水路段的高填方路堤应采用水稳定性较高及渗水性好的填料，边坡比不宜小于1:
2，避免边坡失稳。
（五）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，其施工步骤与土质路堤施工方法相类似，仅增加了包边土和设置边坡盲沟等工序。
【案例1B411013】
1.背景
某高速公路M合同段（K17+300～K27+300），主要为路基土石方工程，本地区岩层构成为泥岩、砂岩互层，抗压强度20MPa左右，地表土覆盖层较薄。
在招标文件中，工程量清单列有挖方2400000m³
（土石比例为6：
4），填方249000m³
，填方路段填料由挖方路段调运。
在填筑路堤时，施工单位采用土石混合分层铺筑，局部路段因地形复杂而采用竖向填筑法施工，并用平地机整平每一层，最大层厚40cm，填至接近路床底面标高时，改用土方填筑。
2.问题
（1）指出填统路堤施工方法存在的问题，并提出正确的施工方法。
（2）针对该路段选择的填料，在填筑时，对石块的最大粒径应有何要求？
3.分析与答案
（1）·
不应采用平地机整平。
因含石量为66%，整平应采用大型推土机辅以人工进行。
不应采用竖向填筑法。
土石路堤只能采用分层填筑，分层压实。
（2）土石混合料中石料强度大于20MPa时，石块的最大粒径不得超过压实层厚的2/3，超过的石料应清除或打碎。
1B411014掌握挖方路基施工
一、土质路堑施工技术
（一）土质路堑施工工艺流程（图1B411014）
（二）作业方法.
1.横向挖掘法
土质路堑横向挖掘可采用人工作业，也可机械作业，具体方法有：
（1）单层横向全宽挖掘法：
从开挖路堑的一端或两端按断面全宽一次性挖到设计标高，逐渐向纵深挖掘，挖出的土方一般都是向两侧运送。
该方法适用于挖掘浅且短的路堑。
（2）多层横向全宽挖掘法：
从开挖路堑的一端或两端按断面分层挖到设计标高，适用于挖掘深且短的路堑。
2.纵向挖掘法
土质路堑纵向挖掘多采用机械作业，具体方法有：
图1B411014土质路堑施工工艺流程图
（1）分层纵挖法：
沿路堑全宽，以深度不大的纵向分层进行挖掘，适用于较长的路堑开挖。
（2）通道纵挖法：
先沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽以扩大工作面，并利用该通道作为运土路线及场内排水的出路。
该层通道拓宽至路堑边坡后，再挖下层通道，如此向纵深开挖至路基标离，该法适用于较长、较深、两端地面纵坡较小的路堑开挖。
（3）分段纵挖法：
沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧堑壁横向挖穿，使路堑分成两段或数段，各段再纵向开挖。
该法适用于过长，弃土运距过远，一侧堑壁较薄的傍山路堑开挖。
3.混合式挖掘法
多层横向全宽挖掘法和通道纵挖法混合使用。
先沿路线纵向挖通道，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖面。
该法适用于路线纵向长度和挖深都很大的路堑开挖。
（三）机械开挖作业方式
1.推土机开挖土质路堑作业
推土机开挖土方作业由切土、运土、卸土、倒退（或折返）、空回等过程组成一个循环。
影响作业效率的主要因素是切土和运土两个环节，因此必须以最短的时间和距离切满土，并尽可能减少土在推运过程中散失。
推土机开挖土质路堑作业方法与填筑路基相同的有下坡推土法、槽形推土法、并列推土法、接力推土法和波浪式推土法。
另有斜铲推土法和侧铲推土法。
2.挖掘机开挖土质路堑作业
公路工程施工中以单斗挖掘机虽为常见，而路堑土方开挖中又以正铲挖掘机使用最多。
正铲挖掘机挖装作业灵活，回转速度快，工作效率高，特别适用于与运输车辆配合开挖土方路堑。
正铲工作面的高度一般不应小于1.5m，否则将降低生产效率，过高则易塌方损伤机具。
其作业方法有侧向开挖和正向开挖。
二、石质路堑施工技术
（一）基本要求
在开挖程序确定之后，根据岩石条件、开挖尺寸、工程量和施工技术要求，通过方案比较拟定合理的方式。
其基本要求是：
1.保证开挖质量和施工安全；
2.符合施工工期和开挖强度的要求；
3.有利于维护岩体完整和边坡稳定性；
4.可以充分发挥施工机械的生产能力；
5.辅助工程量少。
（二）开挖方式
1.钻爆开挖：
是当前广泛采用的开挖施工方法。
有薄层开挖、分层开挖（梯段开挖）、全断面一次开挖和特高梯段开挖等方式。
2.直接应用机械开挖：
使用带有松土器的重型推土机破碎岩石，一次破碎深度约0.6～1.0m。
该法适用于施工场地开阔、大方量的软岩石方工程。
优点是没有钻爆工席作业，不需要风、水、电辅助设施，简化了场地布置，加快了施工进度，提高了生产能力。
缺点是不适于破碎坚硬岩石。
3.静态破碎法：
将膨胀剂放人炮孔内，利用产生的膨胀力，缓慢地作用于孔壁，经过数小时至24小时达到300～500MPa的压力，使介质裂开。
该法适用于在设备附近、高压线下以及开挖与浇筑过渡段等特定条件下的开挖。
优点是安全可靠，没有爆破产生的公害。
缺点是破碎效率低，开裂时间长。
1B411015掌握路基季节性施工
一、路基雨期施工技术
（一）雨期施工地段的选择
1.雨期路基施工地段一般应选择丘陵和山岭地区的砂类土、碎砾石和岩石地段和路堑的弃方地段。
2.重黏土、膨胀土及盐溃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。
（二）雨期施工前的准备工作
1.对选择的雨期施工地段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。
2.应修建施工便道并保持晴雨畅通。
3.住地、库房、车辆机具停放场地、生产设施都应设在最高洪水位以上地点或高地上，并应远离泥石流沟槽冲积堆一定的安全距离。
4.应修建临时排水设施，保证雨期作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。
5.应储备足够的工程材料和生活物资。
（三）雨期填筑路堤
1.雨期路堤施工地段除施工车辆外，应严格控制其他车辆在施工场地通行。
2.在填筑路堤前，应在填方坡脚以外挖掘排水沟，保持场地不积水，如原地面松软，应采取换填措施。
3.应选用透水性好的碎（卵）石土、砂砾、石方碎渣和砂类土作为填料。
利用挖方土作填料时应随挖随填及时压实。
含水量过大无法晾干的土不得用作雨期施工填料。
4.路堤应分层填筑。
每一层的表面，应做成2%～4%的排水横坡。
当天填筑的土层应当天或雨前完成压实。
5.雨期填筑路堤需借土时，取土坑距离填方坡脚不宜小于3m。
平原区路基纵向取土时，取土坑深度一般不宜大于1m。
（四）雨期开挖路堑
1.土质路堑开挖前，在路堑边坡坡顶2m以外开挖截水沟并接通出水口。
2.开挖土质路堑宜分层开挖，每挖一层均应设置排水纵横坡。
挖方边坡不宜一次挖到设计标高，应沿坡面留30cm厚，待雨期过后整修到设计坡度。
以挖作填的挖方应随挖随运随填。
3.土质路堑挖至设计标高以上30～50cm时应停止开挖，并在两侧挖排水沟。
待雨期过后再挖到路床设计标高后再压实。
4.土的强度低于规
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