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第二章路基施工技术 * 本章主要内容: 路基土方施工 路基压实 软土地基路基施工 山区路基施工 *

第一节 路基土方施工 路基土的分类与分级 路堤基底处理 填料的选择 路堤填筑方式 桥涵等构造物处的填筑 路堑开挖方式 土方机械作业 * 路基土的分类与分级 路基土分类 路基土可以归纳为以下4类:巨粒土:包括漂石、块石、卵石、碎石、卵石夹土;

砾石土:包括级配良好砾与级配不良砾、含细粒土砾、粉土质砾与粘土质砾;

砂类土:包括级配良好砂与级配不良砂、细粒土质砂、粉土质砂与粘土质砂;

细粒土:包括高低液限粉土和高低液限粘土.

* 土石工程分级 将土分为松土、普通土和硬土三级;

将岩石分为软石、次坚石和坚石三级.土石的十六级分级,将土分为I~IV四级,将岩石分为V~XVI十二级.我国公路土石分级通常采 用六级,有时也要用到十六级,六级与十六级的对应关系 如下: 六级: 松土 普通土 硬土 软石 次坚石 坚石 十六级: * 路堤基底处理清除路基范围内的树根、种植土、草皮,清除深度不小于15cm.清理后应予以压实.在深耕(>

30cm)地段,必要时应先将士翻松、打碎,再整平、压实.经过水田、池塘、洼地时,应根据具体情况采用排水疏干、换填水稳性好的土、抛石挤淤等处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性. * 地面横坡为1:5~1:2.5时,原地面应挖成台阶,台阶宽度不小于1m;

地面横坡陡于1:2.5时,应作特殊处理,防止路堤沿基底滑动. * 路堤基底面地面横坡的处理方法 经验算下滑力不大时,先清除基底表面的薄层松散土,再挖宽1~2m台阶,但坡脚附近的台阶宜宽一些,通常为2~3m(图2-1)图2-1 改善基底措施之一 * 经验算下滑力较大或边坡下部填筑土层太薄时,先将基底分段挖成不陡于1:2.5的缓坡,再在缓坡上挖宽1~2m的台阶,最下一级台阶亦宜宽一些(图2-2)图2-2 改善基底措施之二 * 若坡脚附近地面横坡比较平缓时,可在坡脚处作土质护堤或干砌片石垛护堤(图2-3).护堤最好用渗水性土填筑,但用与路堤相同的土填筑亦可.片石垛最好用大块的片石分层干砌,里外咬合紧密,不得只砌表面而内部任意抛填.图2-3 作路堤坡脚护堤 * 填料的选择 宜选材料透水性良好的填料;

液限大于50%及塑性指数大于26的土,应在接近最佳含水量情况下分层填筑与压实,并设置完善的排水措施;

工业废碴是较好的填料. * 不宜选材料淤泥、沼泽土,含残余树根和易于腐烂物质的土,不能用作填筑路堤;

含盐量超过规定的强盐渍土和过盐渍土不能作为高等级公路的填料 选用填料的原则 应优先选用那些挖取方便、压实容易、强度高、水稳性好的土料.路堤受水浸淹部分,应尽量选用水稳性好的填料. * 路堤填筑方式 路堤填筑易采用的方式 路堤宜采用水平分层填筑,即按照横断面全宽分成水平层次,逐层向上填筑. 原地面纵坡大于12%地段,可采用纵向分层填筑法施工,沿纵坡分层,逐层填压密实.但填至路堤的上部,仍应采用水平分层填筑法.水平分层填筑是填筑路基的基本方法,一般均应采用. * 同一路段上要用到不同性质填料时应注意的问题 不同性质的填料要分别分层填筑,不得混填,以免内部形成水囊或薄弱面,影响路堤稳定. 一般宜将水稳性冻稳性较好的土填在路堤的上部. * 透水性较大的土填在透水性较小的土之下时,如果两者粒径相差悬殊,应在层间加铺过渡垫层,以免上层的细颗粒散落到下层内;

如果透水性较小的土填在透水性较大的土之下时,其顶面应作成4%的双向向外横坡,以免积水. 沿纵向同层次要改变填料种类时,应作成斜面衔接,且将透水性好的填料置于斜面的上面为宜. 填方相邻作业段交接处若非同时填筑,则先填地段应按1:1坡度分层留好台阶;

若同时填筑,则应分层相互交迭衔接,搭头长度不得少于2m. * 桥涵等构造物处的填筑 填料:渗水性土 填筑:与锥坡同时,小型压实压机械 排水:防止雨水流入 压实:小型机械分层压实 * 路堑开挖方式 路堑开挖方式应根据路堑的深度和纵向长度,以及地形、土质、土方调配情况和开挖机械设备条件等因素确定,以加快施工进度和提高工作效率. 横挖法 纵挖法 * 横挖法 从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖,称为横挖法.适用于短的路堑.单层横挖法(图2-4)分层横挖法(图2-5) * 图2-4 单层横挖法 图2-5 分层横挖法 * 纵挖法 沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖.纵挖法适用于较长的路堑.分层纵挖法(图2-6)通道纵挖法(图2-7) * 图2-6 分层纵挖法 图2-7 通道纵挖法 * 土方机械作业 推土机作业 铲运机作业 挖掘机作用 * 推土机作业 作业循环过程 运土 切土 倒退 卸土 回空 * 影响作业效率的主要因素衡量推土机作业方式优劣的依据 运土 切土 切满土的最短时间 土在推运中的散失量 * 基本作业方式下坡推土――利用下坡时推土机的重力分力,加速切土,增加推土量.但坡度不宜超过20%,否则回空时爬坡因难.并列推土――两台或三台推土机并列同速推进,可以减少土的溜失.两铲刀间距一般约15~20cm.拉槽推土 推土机连续多次在同一处推土,形成一条浅槽,在槽内推运可以减少土的漏失.槽深一般不大于铲刀的高度. * 接力推土 在取土场较长而土质较硬时,可自近而远分段将土推送成堆,然后再由远而近将各段土堆一次推送至卸土点.波浪式推土 推土机开始切土时,应将铲刀最大可能的切入土中,当发动机稍有超负荷现象时,将铲刀缓缓提起,知道发动机恢复正常运转,再将铲刀降下切土.起刀时不应离开地面,这样多次起伏,直到铲刀前堆满土为止. * 优点:可使发动机的功率得到充分发挥、缩短铲土时间和距离.缺点:空回时因铲土道不平使推土机产生颠簸.推土机进行傍山铲土和单侧弃土作业时,通常采用斜铲推土. 推土机在坡度不大的斜坡上削土或挖沟时,采用侧铲作业,即铲刀在垂直平面内转动9°左右.在地基松软时,可使用湿地推土机.湿地推土机采用了三角形加宽履带板. * 铲运机作业 铲运机能够独立完成:土方的铲装、运输、铺填、整平和预压等项作业,而且机动灵活,主要用于运输距离大、土方量集中的铲运工作. 运送 回程 铲装 卸铺 循环过程 * 铲土方法一般铲土 铲运机在I、II级土中施工时,开始应使铲刀以最大深度切入土中(不超过30cm),随着行驶阻力的增加而逐渐减少铲土深度,直到铲斗装满为止.波浪式铲土 适用于较硬的土.开始铲土时,使铲刀以最大深度切入土中,随着拖拉机负荷逐渐增加,发动机转速降低,相应地减小切土深度,这样反复若干次,直至铲斗铲满为止. 优点是可以充分利用发动机功率,并能改善装土条件,从而可以提高工作效率. * 跨铲铲土 适用于较坚硬的土层,铲土时按图所示的程序来布置铲土道. 优点是能使铲运机有足够的牵引力将铲斗装满,可以缩短铲土道长度和铲土时间. * 下坡铲土 利用铲运机的重力分力提高铲土效率.铲土下坡角一般为7~8°,最大不超过15°.顶推铲土 铲运机在坚硬的土、冻深在20cm以内的土或松散的干砂中作业,由于拖拉机的附着力不足,牵引力不能充分发挥时,可用推土机在铲运机铲土行程中进行顶推助铲.用这种方法施工须具有一定的工程量和工作面,方可避免推土机窝工. * 铲运机运行路线的种类和特点① 椭圆形运行路线(如图2-9)优点:在不同的地形条件下布置灵活,顺逆运行方向可以随时改变,运行中干扰也比较小.缺点:重载上坡的转向角大,转弯半径较小.图2-9 铲运机椭圆形运行路线 * ②

8 字形运行路线优点:一次循环运行可完成两次铲土和两次卸 土.重载和空载行驶的距离较短,效率高,在同一个运行路线中可以容纳多台铲运机同时施工.缺点:要求较大的施工场地,而且取土场应在路线的两 侧,条件限制较多,在小型工地较少采用.铲运机

8 字形运行路线 * ③ 之 字形运行路线 这种路线适用于较长的地段施工,并宜于机群作业,即各机列队(每机间隔20m)依次行进填挖到........