浅析路基土-石方开挖处理方法在公路施工中的应用建筑科学论文.doc

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浅析路基土\石方开挖处理方法在公路施工中的应用_建筑科学论文1路基土石方工程施工路基土石方工程概况南宁至武鸣城市大道位于南宁市区北部，南宁市区与武鸣县之间，为城市主干路，是南宁市与武鸣县的重要通道，尾燕岭至双桥段，全长约17.385公里。本工程为旧路扩建工程，基本上是在旧二级公路基础上进行改造。道路沿线多为山岭区，道路经过山岭区挖方较多，且边坡高差较大，而且沿线山体多为石质山体，道路施工时开挖较困难。地上线路主要有高低压线、电讯线路，沿着旧南武二级公路西侧有一条地下国防光缆。本标段路基填方共约352万m3，挖方共约483万m3（其中挖石方165万m3），土石方施工以机械化施工为主。2路基挖方土方、软石开挖采用人工配合挖掘机、推土机开挖；次坚石、坚石采用爆破法开挖。严格按照设计开挖线开挖，并按照“及时防护，及时支挡”的原则施工。Ⅰ总体施工方案①放路堑边桩前应测出原地面程，根据标高以逐步接近法定出边桩的准确位置。开挖时边坡要随挖随刷，开挖过程中要基本保持底面纵坡与线路纵坡一致，做好临时排水，严禁路堑内积水，以防止粘土及软弱岩层浸泡过久造成边坡坍滑。②填挖交界处的天沟、侧沟的出水口朝向路基外侧，并成25°～45°角，以防止流水冲刷边坡和坡脚。路堑土石方完成后立即做侧沟，并按要求进行铺砌。较深路堑处应分层开挖及时防护。根据土岩特性、岩层方向开始向下按设计坡度刷下，并及时防护，严禁长时间暴露，防止边坡坍塌。④路堑防护工程必须严格按照施工规范和设计要求施工，路堑成型一段，防护一段。在防护设施的施工中，必须确保施工尺寸、泄水孔位置和反滤层的质量。Ⅱ路堑土方开挖土方开挖采用机械施工为主，挖土施工采用挖土机、装载机、挖掘机进行挖装，自卸汽车运输至填方区，土方开挖尽量避开雨季施工。施工时分段进行，每段自上而下分层开挖，并及时用人工配合整刷边坡，对不便于机械施工的地段，采用人工施工。Ⅲ路堑石方开挖基本情况及施工方案路堑石方采用松动爆破，边坡坡面光面爆破的施工方案。配置以潜孔钻机为主。移动式内燃空压机供风，风动凿岩机进行钻孔为辅。石方运距在80m内时，采用推土机调运；在80m以上时，采用挖掘机、装载机配合自卸汽车运送石方。施工方法对无法采用挖掘机和大马力推土机开挖的石质路堑，采用梯段松动控制爆破方法施工，靠近边坡预留光爆层，实施光面爆破。路基面和侧沟采用浅孔控制爆破的方法施工。①对于开挖深度大于5.0m，且石方数量较大的爆破地段，采用小型潜孔钻机钻孔，采用梯段松动控制爆破。②对于开挖深度小于5.0m，且石方数量较小的爆破地段，采用风钻钻孔，采用梯段松动控制爆破。③到最底层2.0m时，均用风钻钻孔进行爆破，并严格控制钻孔深度和孔底标高，适当缩小孔距和排距，采用逐排微差起爆方法。对于爆破时影响旧有2级公路通行的山体采用控制爆破方案。Ⅳ路基开挖施工工艺⑴填筑试验段在路堤填筑前，选取各种土样，进行土工试验，取得相关参数，在现场选取200m作为试验路段，根据所选填料确定碾压机械设备组合、松铺厚度、施工控制含水量、碾压遍数及碾压速度等一系列最佳的填筑施工工艺参数，以指导路基土的压实施工。路基填筑严格按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺流程组织施工。三阶段为准备阶段、施工阶段、整修验收阶段；四区段是“填料、平整、碾压、检测”区段即：填、平、压、检；八流程是：施工准备测量放线、基底处理、分层填筑、摊铺平整、碾压夯实、检验签证、路面整形、边坡整修。路堤采用推土机摊铺、平地机整平、重型振动压路机碾压密实。⑵填土路基施工①基底处理路基填筑前，先清理原地表的树根、草皮等杂物，并将坑穴、水池等先行回填压实。在构造物施工前对路基填土高度大于5m的路段原地面可采用YCT-20型冲击式压路机冲击碾压3遍。如原地面土质较松软，含水量大不易压实时，考虑晾晒或掺石灰处理。基底需处理的路段按设计执行，在开工后尽快处理结束，为下一步工序创造条件。②填筑土石方运输用自卸汽车；推土机粗平，平地机精平；重型振动压路机压实。对地下水位较高、地表土含水量较大的软弱路段进行压实时按照先轻后重的原则，且不宜使用振动压路机压实。⑶施工控制与质量检验每填一层土都要按要求进行检测并签认。路基压实采用重型击实标准。路基填方施工拟采用挖掘机取土，自卸车运输、推土机分层平行摊铺、平地机精平，振动压路机分层压实的方法进行。在填筑之前，先按规范对路堤填料的各项技术指标进行试验，确定合格的路堤填料并进行试验路施工后，经监理工程师批准，方进行大面积填筑施工。路基土方的碾压应在最佳含水量的±2%内进行，压实标准为：填方路基路床顶面以下深度0～80cm压实度≥96%，80cm以下压实度≥94%；挖方路段路槽底面以下0～30cm压实度≥96%，不满足要求的应换填。3.2石方填筑石方填筑采用推土机铺填,土石方均采用振动压路机碾压,最终达到技术规范要求的密实度。填石路堤是利用开采的石料填筑路堤，它与一般填土路堤不同，主要是石料粒径大，强度高，填筑和压实都有特殊要求。Ⅰ施工方法①恢复路基中线，并加密中桩，测标高，放出坡脚桩，桩上注明桩号，标上填筑高度。②清除填方范围内的草皮，树根，淤泥，积水，并平整压实经监理工程师认可，实测填前标高后，方可进行填石路基施工。③填石路堤的石料强度不应小于15Mpa（用于护坡的不应小于20Mpa）。填石路堤石料径最大不宜超过层厚的2/3。④填石路堤应分层填筑，分层压实。路堤填筑在全路宽内进行。当填料中石料超过70%时，采用人工配合机械铺填，即先铺大石块，且大面超下，摆放平稳，再铺小块石料，用石碴或石屑嵌缝找平。当填料中石料含量小于70%时，采用推土机铺填，每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定，厚度不超过40cm。填筑顺序为，先低后高，先两侧后中央。卸下的土石混料用推土机整平。⑤填石路堤倾填前，路堤边坡坡脚应用粒径大于30m的硬质石料码砌。填石路堤高度小于或等于6m时，其码砌厚度不应小于1m；当高度大于6m时，码砌厚度不应小于2m。⑥逐层填筑时，应安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层，先低后高，先两侧后中央卸料，并用大型推土机摊平。个别不平处应配合人工用细石块，石屑找平。Ⅱ土石及高填方路堤的压实①土石路堤：土石路堤的压实方法与技术要求，应根据混合料中巨粒土的含量多少确定。当混合料中巨粒土（粒径大于200mm的颗粒）含量多于70%时，其压实作业接近于填石路堤，应按填石路堤的方法和要求进行。当混合料中巨粒土的含量低于50%时，其压实作业接近于填石路堤，应按前述填土路堤的方法和要求进行。②高填方路堤：高填方路堤的基底承受路堤土本身的荷载很大，因此对基底应进行场地清理，并按照设计要求的基底承压强度进行压实，设计无要求时，基底的压实度不应小于90%。当地基松软仅依靠对原土压实不能满足设计要求的承压强度时，应进行地基加固处理，以达到设计要求。当基底处于陡峻山坡上或谷底时，应作挖台阶处理，并严格分层填筑压实。当场地狭窄时，压实工作应采用小型的手扶式振动压路机或振动夯进行。当场地较宽广时应采用自行式20t以上的振动压路机碾压。3.3土石方混填土石混填路堤是指利用卵石土、块石土等天然土石混合材料填筑而成的路堤。石块的粒度的限制：天然土混合料中所含石块强度大于20MPa时，石块的最大粒度不得超过压实层厚的2/3。分层填筑厚度：土石混填路堤必须分层填筑，逐层压实。分层填筑的填筑厚度一般不超过40cm。压实后渗水性差异较大的土石混合料分层或分段填筑，不宜纵向分幅填筑。如确需纵向分幅填筑，须将压实后渗水良好的土石混合料填筑于路堤两侧。土石混合料路堤的压实度采用灌砂法检测。3.4路基填筑施工流程图4路基膨胀土换填及清淤换填施工挖方路基处于膨胀土路段时，设计采用换填法，即换填符合路基填料要求的80厘米厚硬土。清淤换填路基是属于浅层不良软土路基处理，全线清淤换填硬土、片石或合乎设计要求的其他填料。其施工方法如下：①清淤及清除膨胀土换填前，先将该路段内的水全部排干，并让其充分晾晒。②拟采用挖掘机开挖，汽车运输至指定弃土场弃土。对于结构物基础及路基淤泥清除干净后，要及时采取开挖临时排水沟或抽水机抽水等措施将基底渗水排除，并让地基进行充分晾晒，以有利于材料的回填和压实。③路基的清淤换填材料及膨胀土路段的换填材料要按设计要求进行，施工时要确保材料质量、回填范围尺寸和压实度等技术指标满足设计与规范要求。④路基换填施工应分层填筑，其压实方式采用路基填筑的方法进行。5结语公路施工中，一些常见的路基路面问题是影响公路运营及安全的重大问题；如何把当前先进的施工工艺与方法运用到公路施工中，是解决这些常见问题的关键，也是进—步提高公路工程质量、推进公路快速发展的有效途径。总之，公路工程施工过程中必须思想上重视、管理上及时、技术上合理、措施上得力，建设、设计、监理、施工各方面、各环节分工合理、层层把关才能使工程施工更优更快的进展，才能建成精品工程。注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。