2018年二级建造公路实务讲义-专题二：路基施工技术之挖方路基施工、季节施工

2018年二级建造公路实务讲义-专题二：路基施工技术之挖方路基施工、季节施工

2018年二级建造师《公路工程管理与实务》专题二-路基施工技术之挖方路基施工.季节施工2B311000路基工程路基施工技术之填方路基施工（石方）三、填石路基施工技术（一）填石路堤填筑施工工艺流程施工准备一填料装运一分层填筑一摊铺平整一振动碾压一检测签认一路基成型一路基整修。（二）填筑要求1•路床、路堤施工前，铺筑试验路段确定铺筑参数：松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度、遍数、沉降差等。3.二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实；二级以下公路砂石路面公路在陡峻山坡地段施工特别困难时，可倾填；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。5.较硬石料填筑时，应边坡码砌，并应与路基填筑同步。n5.机械选用不小于18t的振动压路机。6.土石层之间设过渡层。7.填石路堤的压实质量宜采用施工参数（压实功率、碾压速度、压实遍数、铺筑层厚等）与压实质量检测联合控制。孔隙率的检测应采用水袋法进行。（二）填筑方法（1）竖向填筑法（倾填法）：主要用于二级及二级以下，且铺设中低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破移挖作填路段；该方法施工路基压实、稳定问题较多。（2）分层压实法（碾压法）：高速公路、…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。四个作业区段：填石区段、平整区段、碾压区段、检验区段。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。4）强力夯实法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。填石分层强夯施工，要求分层填筑与强夯交叉进行。强夯法控制夯击击数，机械装运摊铺平整作业完全一样，强夯法须进行夯坑回填。n四、土石路堤施工技术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。质量检验：石方路基实测项目有：压实、纵断高程、中线偏位、宽度、平整度、横坡、边坡坡度和边坡平顺度。【习题演练】1.（2016单）填石路堤施工前，通过修筑试验路段來确定的路堤施工参数有（）。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、路堤施工前，铺筑试验路段确定铺筑参数：松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度、遍数、沉降差等。2.（2015多）石方填筑路堤的工艺流稈中包扌舌：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.②①③⑥④⑤B.①⑥③②⑤④C.①⑥③④⑤②D.④①⑥③②⑤【答案】B【解析】本题考查的是填石路基施工技术。石方填筑路堤八道工艺流程是：施工准备、填料装运、n分层填筑、摊铺平整、振动碾压、检测签认、路基成型、路基整修。n1.（2017单）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】本题考查的是填实路基施工技术。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。路基施工技术之挖方路基施工-、路堑施工工艺流程二、土质路堑施工技术（一）开挖方法横向挖掘法：1.单层横向全宽挖掘法：适用于挖掘浅且短的路堑。n1.多层横向全宽挖掘法：适用于挖掘深口短的路堑。na）一层横向全宽挖掘法；b）多层横向全宽帧法1•第一台阶运土道；2•临E水沟纵向挖掘法: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。（适用范围）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高，该法适用于较长、较深、两端地血纵坡较小的路堑开挖。1.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。n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。SB/w和平间TSBM・"凌示总IB（二）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。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。1）下坡推土法。一般可提高生产效率30%〜40%,但坡度不宜过陡，适宜坡度为10%〜18%,否则回空时爬坡困难。2）槽形推土法。适宜于运距较远、土层较厚时，形成一条线槽推土线，减少土的漏失，提高工效。注意的是防止槽壁坍方埋掩机械事故。3）并列推土法。当路堑较宽时，可采用2-3台推土机同速并列推土，减少土的损失。这要求驾驶员有较高的技术，得心应手并驾齐驱，相邻两铲刀间距为30cm左右。平均运距50m-70m为宜。4）接力推土法。土质较硬，一次推土不深，可由近及远分段将土推运成堆，然后由远及近将土一次推送到卸土点。5）波浪式推土法。在推土机初切土时，应将铲刀最大可能地切入土中，当发动机稍超负荷时，铲刀会缓缓提起，直到发动机恢复止常运转，再将铲刀降下切土。起刀时不应离开地面，这样多次起伏,直至铲刀前推满土为止。其优点是发动机的功率得到充分发挥，缩短铲土时间和距离。存在的问题是空回时铲土道不平整。n（三）挖掘机开挖土质路堑作业公路工程施工中以单斗挖掘机最为常见，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。⑻（b）图正铲、反铲挖掘机0）反铲;（b）正铲开挖要求（补充）（1）土方开挖应自上而下逐层开挖，禁止乱挖、超挖（30cm）,不得掏土取洞。（2）开挖前应在开挖边界线外设置截水沟。如有地下水，且在开挖设计标高线以上，应进行井点降水法。（3）边开挖边进行边坡修理，并设置开挖边沟。（4）如开挖过程中，边坡不稳定应进行支护。如：挡板支护、钢木结合支撑、混凝土护壁、锚杆支护等。【习题演练】1.影响推土机作业效率的主要因素是（）。nA.切土B.运土C.卸土D.倒退E・空回【答案】AB【解析】本题考查的是土质路堑施工技术。影响推土机作业效率的主要因素是切土和运土。三、石质路堑施工技术（一）开挖方式（1）钻曝开挖。广泛釆用，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。该方法没有钻爆工序作业，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。但不适于破碎坚硬岩石。（3）静态破碎法。将膨胀剂放入炮孔内，利用产生的膨胀力，缓慢的作用于孔壁，经过数小时至24h达到300〜500MPa的压力，使介质裂开。（二）石质路堑爆破施工方法1.常用爆破方法（1）光面爆破：在开挖限界的周边，适当排列一定间隔的炮孔，在有侧向临空面的情况下，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使Z形成一个光滑平整的边坡。n旷1•「布■3b）c）**HT分启布孔/临缠®J（2）预裂爆破：在开挖限界处按适当间隔排列炮孔，在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下,用控制药量的方法，预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起保护开挖限界以外山体或建筑物和减弱地震对其破坏的作用。期孔预裂孔开挖区葆留区H—台阶高度；L一钻孔深度；匚一装药长度；L2—充填长度；1/—超深；W。一垂直孔底盘抵抗线;W—倾斜孔抵抗线；c—台阶坡顶至孔口中心距；a—台阶坡面角；【习题演练】1.当釆用预裂爆破时，炮眼的布置方式为（）。A.梅花型nA.一字型B.方格型I）.丁字型【答案】B【解析】预裂爆破：在开挖限界处按适当间隔排列炮孔，在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下，用控制药量的方法，预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起到保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。1.对左侧坡口外不远处有一高压电杆需要保护路堑石方爆破，最适合采用的爆破方法是（）oA.抛掷爆破B.预裂爆破C.深孔爆破D.洞室爆破【答案】B【解析】本题考查的是石质路堑施工技术。考核了预裂爆破的作用。预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起到保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。2.石质路堑施工的开挖方式中，（）是将膨胀剂放入炮孔内，利用产生的膨胀力缓慢地作用于孔壁，经过数小时至24h达到300-500MPa的压力，使介质裂开。A.直接应用机械开挖B.混合式开挖C.钻爆开挖D.静态破碎法【答案】D【解析】本题考查的是石质路堑施工技术。静态破碎法：将膨胀剂放入炮孔内，利用产生的膨胀力，缓慢的作用于孔壁，经过数小时至24h达到300〜500MPa的压力，使介质裂开。1.综合爆破施工技术综合爆破是根据石方的集中程度，地质、地形条件，公路路基断面的形状，结合各种爆破方法的最佳使用特性，因地制宜，综合配套使用的一种比较先进的爆破方法。综合爆破一般包括小炮和洞室两大类。小炮主要包括钢钎炮、深孔爆破等钻孔爆破。洞室炮主要包括药壶炮和猫洞炮。n爆破方法特点优点小炮钢钎炮：孔径＜眼浅、药少、录小，人工清理，功效低灵活、辅助炮型70mmx深V5m深孔炮：孔径〉大型钻孔机钻孔功效高，进度快，安全75mm、深25m室药壶炮：深2.5〜3m露天爆破；岩石在XI以下，不含水分省工、省药猫洞炮：洞径为0.2〜0.5m利用岩体崩塌作用，用浅炮眼爆破高岩体，有最佳使用条件在有裂缝的软石、坚石中，药壶不易形成时釆用猫洞炮：主要用于较坚硬的土壤松动或在坚石、次坚石爆破中配合钢钎炮、药壶炮爆破。这种方法是在岩土底部开凿一直径为0.2〜0.5m,深度在0.5m左右的洞穴，采用集中药包，直接放在洞穴内,进行爆破。由于潜孔钻机的釆用，掘孔已由原来用小炮扩孔挖掘，发展到直接釆用钻机，使工效捉高很多。【习题演练】1.（2014多）综合爆破中的洞室炮主要包括（）。A.钢钎炮B.深孔爆破C.药壶炮nA.猫洞炮B.小炮【答案】CD【解析】此题考查的是挖方路基施工，洞室炮主要包括药壶炮和猫洞炮。1.炮洞直径为0.2〜0.5m,洞穴成水平或略有倾斜，深度小于5叫用集中药于炮洞中进行爆炸的方法称为（）。A.钢钎炮B.猫洞炮C.笏壶炮I）.深孔爆破【答案】B【解析】猫洞炮系指炮洞直径为0.2〜0.5m,洞穴成水平或略有倾斜（台眼），深度小于5m,用集中药包在炮洞中进行爆炸的一种方法。2.路堑爆破施工中，深孔爆破具有的优点有（）oA.劳动生产率高，一次爆落的方量多，施工进度快B.比较灵活C.作为其他炮型服务的辅助炮型D.爆破时比较安全E.作为其他炮型服务的先导炮【答案】AD【解析】深孔爆破是孔径大于75mm＞深度在5m以上、采用延长药包的一种爆破方法。特点：炮孔需用大型的潜孔凿岩机或穿孔机钻孔，如用挖运机械清方可以实现石方施工全面机械化，是大量石方（万方以上）快速施工的发展方向之一。2B311015路基季节性施工一、路基雨期施工（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奔方地段。（2）重粘土、膨胀土及盐渍土地段不宜在雨期施工；平原地区排水闲难，不宜安排雨期施工。n（二）雨期填筑路堤（1）填料应选用透水性好的碎（卵）石土、砂砾、石方碎渣和砂类土等。（3）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完成压实。（4）在已填路堤路肩处，应采取设置纵向临时挡水土境、每隔一定距离设出水口和排水槽等措施。（三）雨期开挖路堑（2）挖方边坡不宜一次挖到设计坡面，应预留一定厚度的覆盖层，待雨期过后再整修到设计坡面。（3）路堑挖至路床顶面以上300〜500mm时应停止开挖，并在两侧挖排水沟。（保护）（4）雨期开挖岩石路基，炮眼宜水平设置。二、路基冬期施工（防冻）在反复冻融地区，昼夜平均温度在-3°C以下，连续10d以上时，进行路基施工称为路基冬期施工。当昼夜平均温度虽然上升到-3°C以上，但冻土未完全融化时，亦应按冬期施工。（一）路基工程不宜冬期施工的项目（填、高）（1）高速公路、一级公路的土质路堤和地质不良地区的二级及以下公路路堤。（2）河滩低洼地带，可被水淹没的填土路堤。（3）土质路堤路床以下lm范围内。（4）半填半挖地段，挖填方交界处。（二）冬期填筑路堤（1）冬期施工的路堤填料，应选用未冻结的砂类土、碎石、卵石土，石渣等透水性良好的材料。（2）冬期填筑路堤，应按横断面全宽平填，每层松铺厚度应按正常施工减少20%〜30%,且最大松铺厚度不得超过300血。当天填的土必须当天完成碾压。（3）中途停止时，应覆盖防冻。（4）当填筑标高距路床底面lm时，应碾压密实后停止填筑。（三）冬期挖方路基（1）挖方边坡不宜一次挖到设计坡面，应预留一定厚度的覆盖层，待雨期过后再整修到设计坡面。（2）路基挖至路床面以上lm时，挖好临时排水沟后，应停止开挖，待冬期过后再施工。（4）冬期施工开挖路堑表层冻土的方法①爆破冻土法：冰冻深度达lm以上时。②机械破冻法：lm以下的冻土层可选用专用破冻机械；如冻土犁、冻土锯和冻土铲等，予以破碎清出。③人工破冻法。n【习题演练】1.（2017多）关于路基冬期施工的说法，正确的有（）。A.半填半挖地段、挖填方交界处不得在冬期施工B.当填筑路堤，应按横截面全宽平填，每层松铺厚度应比正常施工增加20%〜30%C.当填筑至路床底面时，碾压密实后应停止填筑，在顶面覆盖防冻保温层【）.冬期过后必须对填方路堤进行补充压实A.河滩地段可利用冬期水位低，开挖基坑修建防护工程【答案】ADE【解析】本题考查的是路基冬期施工。冬期填筑路堤，应按横断面全宽填平，每层松铺厚度应比正常施工减少20%〜30%,且松铺厚度不得超过300mm,故B选项错误。当填筑标高距路床底面lm时，碾压密实后应停止填筑，在顶面覆盖防冻保温层，故C选项错误。2.可在雨期施工地段为（）oA.重粘土地段B.盐渍土地段C.砂类土地段I）.膨胀土地段【答案】C【解析】重粘土、膨胀土及盐渍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。3.雨期填筑路堤时，应分层填筑，当天填筑的土层应当天完成压实，对每一层的表面应（）oA.做成2%〜4%的横坡B.做成宽度不小于lm的向外倾斜的台阶状C.做成2%〜4%的纵坡D.做成宽度不小于lm的单向倾斜的台阶状【答案】A【解析】路堤应分层填筑，路堤填筑的每一层表面应设2%〜4%的排水横坡。当天填筑的土层应当天或雨前完成压实。4•冬期开挖路堑时，lm以上的冻土层宜选用（）。A.人工破冻法B.机械破冻法C.爆破冻土法nA.自然破冻法n层。【答案】C【解析】木题考查的是路基冬期施工。爆破冻土法：当冰冻深度达2B311040路基试验检测技术和路基施工测量方法lm以上时可用此法炸开冻土(P33-38)2B311041最佳含水量测定土基达到最大干密度所对应的含水量。试验方法有击实试验法.振动台法和表面振动压实仪法。IB大干親度:1525Wcnd■I优含水■:25如)202224262830323436含水率（％）2B311042压实度检测压实度是路基质量控制的重要指标之一，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如下：-、灌砂法1.适用范围适用路基土压实度检测，不宜用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的测定。在路面工程中也适用于基层、砂石路面、沥青表面处治及沥青贯入式路面的压实度检测。二、环刀法1.适用范围：用于细粒土的密度测试。三、核子密度湿度仪法1.原理及适用范围利用放射性元素测量各种土的密实度和含水量。打洞后用直接透射法测定，测定层的厚度不超过20cm。也可测沱路面材料的密实度和含水量，测能时在表面用散射法。n2B311043弯沉检测弯沉是路基质量控制的重要指标之一，国内外普遍采用回弹弯沉来表征路基承载能力，回弹弯沉越大，承载能力越小，反之则越大。一、常用的几种弯沉值测试方法的特点贝克曼梁法：静态测试自动弯沉仪法：静态试验落锤弯沉仪法：动态弯沉2B311044路基施工测量方法二、路基施工测量方法（一）中线测量1.切线支距法：亦称为直角坐标法。适用于低等级公路。2.偏角法：适用于低等级公路。3.坐标法：高速公路、一级公路屮线放样宜采用坐标法进行测量放样。n偏角法（二）横断面边桩放样图解法：较低等级的公路路基边桩放样计算法：公路平坦地形或地面横坡较均匀一致地段的路基边桩放样渐近法：各级公路坐标法：高等级公路B计算法■0.图3逐渐©近法三、GPS技术简介（三）GPS测量的实施程序