第八章土质路基施工 §8-1概述 、路基施工的重要性 、路基施工的基本方法 三、施工前的准备工作 §8-2施工要点 基本要求 、填挖方案 机械化施工 §8-3路基压实 、路基压实的意义与机理 二、影响压实效果的主要因素 三、机具选择与操作 四、土基压实标准
第八章 土质路基施工 §8—1 概 述 一、路基施工的重要性 二、路基施工的基本方法 三、施工前的准备工作 §8—2 施工要点 一、基本要求 二、填挖方案 三、机械化施工 §8—3 路基压实 一、路基压实的意义与机理 二、影响压实效果的主要因素 三、机具选择与操作 四、土基压实标准
第八章土质路基施工 §8-1概述 、路基施工的重要性 理想的设计必须通过施工来实现,施工实现和检验是非常重要的。路基工程,涉及范围 广,影响因素多,灵活性亦较大,尤其是岩土内部结构复杂多变,设计阶段难以尽善,施工 过程中必须进一步完善。“精心设计,精心施工”是一个完整的过程,就耗费人力、资源和 财力,以及快速、高效与安全的要求而言,施工比设计更为重要,更为复杂 路基土石方工程量大、分布不均匀,不仅与路基工程相关的设施,如路基排水、防护与 加固等相互制约,而且同公路工程的其他工程项目,如桥涵、隧道、路面及附属设施相互交 错。因此,路基施工,在质量标准、技术操作、施工管理等方面具有特殊性,必须予以研究 和不断改进,就整个公路工程的施工而言,路基施工往往是施工组织管理的关键。 路基工程的项目较多,如土方、石方及圬工砌体等,在施工方法与技术操作方面各具特 点,本章以土质路基施工为主,阐明路基施工的全过程,包括施工准备及施工组织管理等。 土质路基包括路堤与路堑,基本操作是挖、运、填,工序比较简单,但条件比较复杂 因而施工方法多样化,简单的工序中常常遇到极为复杂的技术和管理方面的难题。 公路施工是野外操作,边远山区自然条件差,运输不便,设备与施工队伍的的供应与调 度难;路基工地分散,工作面狭窄,遇有特殊地质不良现象时,使一般的技术问题变得复杂 化,而复杂的技术问题,更是难以用常规的方法与去解决。城市道路路基施工条件一般比公 路好,尤其在物质供应、生活条件及通讯运输等方面,比较容易安排;但城市路基施工亦有 不利的方面,集中表现在:地面拆迁多、地下管线多、配套工程多、施工干扰多。此外,路 基施工中还存在:场地布置难、临时排水难、用土处置难、土基压实难等不利的因素。路基 的隐蔽工程较多,质量不合标准会给路面及自身留下隐患,一旦产生病害,不仅损坏道路使 用品质,导致妨碍交通及经济损失,而且往往后患无穷,难以根治。因此,为要确保工程质 量,实现快速、高效、安全施工,必须重视施工技术与管理,就目前情况而言,首先要有 个稳定的专业施工队伍,配有相应的技术骨干和机具设备,建立和健全施工技术操作规程与 质量检查验收制度,采用现代化的施工管理方法是实现“精心施工”的必由之路。 路基施工的基本方法 路基施工的基本方法,按其技术特点大致可分为:人工及简易机械化、综合机械化、水 力机械化和爆破方法等。人力施工是传统方法,使用手工工具、劳动强度大、功效低、进度 慢、工程质量亦难以保证,但限于具体条件,短期内还必然存在并适用于地方道路和某些辅 助性工作。为了加快施工进度,提髙劳动生产率,实现高标准高质量施工,对于劳动强度大
2 第八章 土质路基施工 §8-1 概 述 一、路基施工的重要性 理想的设计必须通过施工来实现，施工实现和检验是非常重要的。路基工程，涉及范围 广，影响因素多，灵活性亦较大，尤其是岩土内部结构复杂多变，设计阶段难以尽善，施工 过程中必须进一步完善。“精心设计，精心施工”是一个完整的过程，就耗费人力、资源和 财力，以及快速、高效与安全的要求而言，施工比设计更为重要，更为复杂。 路基土石方工程量大、分布不均匀，不仅与路基工程相关的设施，如路基排水、防护与 加固等相互制约，而且同公路工程的其他工程项目，如桥涵、隧道、路面及附属设施相互交 错。因此，路基施工，在质量标准、技术操作、施工管理等方面具有特殊性，必须予以研究 和不断改进，就整个公路工程的施工而言，路基施工往往是施工组织管理的关键。 路基工程的项目较多，如土方、石方及圬工砌体等，在施工方法与技术操作方面各具特 点，本章以土质路基施工为主，阐明路基施工的全过程，包括施工准备及施工组织管理等。 土质路基包括路堤与路堑，基本操作是挖、运、填，工序比较简单，但条件比较复杂， 因而施工方法多样化，简单的工序中常常遇到极为复杂的技术和管理方面的难题。 公路施工是野外操作，边远山区自然条件差，运输不便，设备与施工队伍的的供应与调 度难；路基工地分散，工作面狭窄，遇有特殊地质不良现象时，使一般的技术问题变得复杂 化，而复杂的技术问题，更是难以用常规的方法与去解决。城市道路路基施工条件一般比公 路好，尤其在物质供应、生活条件及通讯运输等方面，比较容易安排；但城市路基施工亦有 不利的方面，集中表现在：地面拆迁多、地下管线多、配套工程多、施工干扰多。此外，路 基施工中还存在：场地布置难、临时排水难、用土处置难、土基压实难等不利的因素。路基 的隐蔽工程较多，质量不合标准会给路面及自身留下隐患，一旦产生病害，不仅损坏道路使 用品质，导致妨碍交通及经济损失，而且往往后患无穷，难以根治。因此，为要确保工程质 量，实现快速、高效、安全施工，必须重视施工技术与管理，就目前情况而言，首先要有一 个稳定的专业施工队伍，配有相应的技术骨干和机具设备，建立和健全施工技术操作规程与 质量检查验收制度，采用现代化的施工管理方法是实现“精心施工”的必由之路。 二、路基施工的基本方法 路基施工的基本方法，按其技术特点大致可分为：人工及简易机械化、综合机械化、水 力机械化和爆破方法等。人力施工是传统方法，使用手工工具、劳动强度大、功效低、进度 慢、工程质量亦难以保证，但限于具体条件，短期内还必然存在并适用于地方道路和某些辅 助性工作。为了加快施工进度，提高劳动生产率，实现高标准高质量施工，对于劳动强度大
和技术要求高的工序,应配以数量充足、配套齐全的施工机械。机械化施工和综合机械化施 工,是保证高等级公路施工质量和施工进度的重要条件,对于路基土石方工程来说,更具有 迫切性。实践证明,单机作业的效率,比人力及简易机械施工要高得多,但需要大量的人力 与之配合,由于机械和人力的效率悬殊过大,难以协调配合,单机效率受到限制,势必造成 停机待料,机械的生产率很低,如果对主机配以辅机,相互协调,共同形成主要工序的综合 机械化作业,工效才能大大提高。以挖掘机开挖土路堑为例,如果没有足够的汽车配合运输 土方,或者汽车运土填筑路基,如果没有相应的摊平和压实机械配合,或者不考虑相应的辅 助机械为挖掘机松土和创造合适的施工面,整个施工进度就无法协调,难以紧凑作业,功效 亦势必达不到应有的要求,所以实现综合机械化施工,科学地严密组织施工,是路基施工现 代化的重要途径。 水力机械化施工,亦是机械化施工的方法之一,它是运用水泵、水枪等水力机械,喷射 强力水流,冲散土层并流运至指定地点沉积,例如采集砂料或地基加固等。水利机械适用于 电源和水源充足,挖掘比较松散的土质及地下钻孔等。对于砂砾填筑路堤或基坑回填,还可 起到密实作用(称为水夯法) 爆破法是石质路基开挖的基本方法,如果采用钻岩机钻孔与机械清理,亦是岩石路基机 楲化施工的必备条件。除石质路堑开挖而外,爆破法还可用于冻土、泥沼等特殊路基施工, 以及清除路面、开石取料与石料加工等。 上述施工方法的选择,应根据工程性质、施工期限、现有条件等因素而定,而且应因地 制宜和各种方法综合使用 高速公路、一级公路以及在特殊地区或采用新技术、新工艺、新材料进行路基施工时, 应采用不同的施工方案做试验路段,从中选出路基施工的最佳方案指导全线施工。试验路段 位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段,路段长不宜小于100米。 施工前的准备工作 路基施工的主要内容,大致可归纳为施工前的准备工作和基本工作两大部分。土质路基 的基本工作,是路堑挖掘成型、土的移运、路堤填筑压实,以及与路基直接有关的各项附属 工程。其工程量大、施工期长,且所需人力物力资源较大,因而必须集中精力,认真对待 但要保证正常施工,施工前的准备工作,极为重要,它是组织施工的第一步,无准备的施工 或准备不充分的施工,均使路基施工的基本工作难以顺利进行 施工的准备工作,内容较多,大致可归纳为组织准备、技术准备和物质准备三个方面。 1.组织准备工作 主要是建立和健全施工队伍和管理机构,明确施工任务,制定必要的规章制度,确立施 所应达到的目标等。组织准备亦是做好一切准备工作的前提。 2.技术准备工作 路基开工前,施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上进行施工现场的勘 查,核对与必要时修改设计文件,发现问题应及时根据有关程序提出修改意见并报请变更设 计,编制施工组织计划,恢复路线,施工放样与淸除施工场地,搞好临时工程的各项工作等
3 和技术要求高的工序，应配以数量充足、配套齐全的施工机械。机械化施工和综合机械化施 工，是保证高等级公路施工质量和施工进度的重要条件，对于路基土石方工程来说，更具有 迫切性。实践证明，单机作业的效率，比人力及简易机械施工要高得多，但需要大量的人力 与之配合，由于机械和人力的效率悬殊过大，难以协调配合，单机效率受到限制，势必造成 停机待料，机械的生产率很低，如果对主机配以辅机，相互协调，共同形成主要工序的综合 机械化作业，工效才能大大提高。以挖掘机开挖土路堑为例，如果没有足够的汽车配合运输 土方，或者汽车运土填筑路基，如果没有相应的摊平和压实机械配合，或者不考虑相应的辅 助机械为挖掘机松土和创造合适的施工面，整个施工进度就无法协调，难以紧凑作业，功效 亦势必达不到应有的要求，所以实现综合机械化施工，科学地严密组织施工，是路基施工现 代化的重要途径。 水力机械化施工，亦是机械化施工的方法之一，它是运用水泵、水枪等水力机械，喷射 强力水流，冲散土层并流运至指定地点沉积，例如采集砂料或地基加固等。水利机械适用于 电源和水源充足，挖掘比较松散的土质及地下钻孔等。对于砂砾填筑路堤或基坑回填，还可 起到密实作用（称为水夯法）。 爆破法是石质路基开挖的基本方法，如果采用钻岩机钻孔与机械清理，亦是岩石路基机 械化施工的必备条件。除石质路堑开挖而外，爆破法还可用于冻土、泥沼等特殊路基施工， 以及清除路面、开石取料与石料加工等。 上述施工方法的选择，应根据工程性质、施工期限、现有条件等因素而定，而且应因地 制宜和各种方法综合使用。 高速公路、一级公路以及在特殊地区或采用新技术、新工艺、新材料进行路基施工时， 应采用不同的施工方案做试验路段，从中选出路基施工的最佳方案指导全线施工。试验路段 位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段，路段长不宜小于 100 米。 三、施工前的准备工作 路基施工的主要内容，大致可归纳为施工前的准备工作和基本工作两大部分。土质路基 的基本工作，是路堑挖掘成型、土的移运、路堤填筑压实，以及与路基直接有关的各项附属 工程。其工程量大、施工期长，且所需人力物力资源较大，因而必须集中精力，认真对待。 但要保证正常施工，施工前的准备工作，极为重要，它是组织施工的第一步，无准备的施工 或准备不充分的施工，均使路基施工的基本工作难以顺利进行。 施工的准备工作，内容较多，大致可归纳为组织准备、技术准备和物质准备三个方面。 1．组织准备工作 主要是建立和健全施工队伍和管理机构，明确施工任务，制定必要的规章制度，确立施 工所应达到的目标等。组织准备亦是做好一切准备工作的前提。 2．技术准备工作 路基开工前，施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上进行施工现场的勘 查，核对与必要时修改设计文件，发现问题应及时根据有关程序提出修改意见并报请变更设 计，编制施工组织计划，恢复路线，施工放样与清除施工场地，搞好临时工程的各项工作等
现场勘査与核对设计文件,目的是熟悉和掌握施工对象特点、要求和内容,显然这是整 个施工的重要步骤,舍此则其它一切工作就失去目标,难以着手 施工组织计划是具有全局性的大事,其中包括选择施工方案、确定施工方法、布置施工 现场(施工总平面布置),编制施工进度计划,拟订关键工程的技术措施等,它是整个工程 施工的指导性文件,亦是其它各项工作的依据。在当前强调加强施工管理,实现现代化科学 管理的时期,如何抓住施工组织计划这一环节,更具有现实意义 临时工程,包括施工现场的供电、给水,修建便道、便桥,架设临时通讯设施,设置施 工用房(生活和生产所必需)等,这些均为展开基本工作的必备条件。 路基恢复定线、清除路基用地范围内一切障碍物等,是施工前的技术准备工作,亦是基 本工作的一个组成部分,宜协调进行 路基开工前应做好施工测量工作,其内容包括导线、中线、水准点复测,横断面检查与 补测,增设水准点等。施工人员还应对路基工程范围内的地质、水文情况详细调查,通过取 样、试验确定其性质和范围,并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。 3.物质准备工作 包括各种材料与机具设备的购置、采集、加工、调运与储存,以及生活后勤供应等。为 使供应工作能适应基本工作的需要,物质准备工作必须制定具体计划,其中有的计划内容, 如劳动力调配、机具配置及主要材料供应计划,必须服从于保证上述施工组织计划顺利实施, 而且亦常被列为施工组织计划的一个组成部分。 土质路基施工,仅是整个道路工程中的一个工程项目,以上所述的准备工作,主要对整 个工程的施工而言,对于某一单项工程,如土质路基、石质路基、路基排水或防护加固,或 路基工程以外的桥涵与路面等,准备工作的具体内容与要求,虽有差别,但基本项目不可缺 少。 §8-2施工要点 基本要求 土质路基的挖填,首先必须搞好施工排水,包括开挖地面临时排水沟槽及设法降低地下 水位,以便始终保持施工场地的干燥。这不仅因为土在干燥状态下易于操作,而且控制土的 湿度是确保路堤填筑质量的关键。从有效控制土的含水量需要出发,土质路基的施工作业面 不宜太大,以有利于组织快速施工,随挖随运,及时填筑压实成型,减少施工过程中的日晒 雨淋,尽量保持土的天然湿度,避免过干或过湿。一般条件下土的天然含水量,接近最佳值, 必要时,应考虑人工洒水或晾干措施。雨季施工,尤应按照施工技术操作规程的有关规定, 加强临时排水,确保路基质量。过湿填土,碾压后形成弹簧现象,必须挖除重填,必要时可 采取其它相应的加固措施 路基挖填范围内的地表障碍物,事先应予以拆除,其中包括原有房屋的拆迁,树木和丛 林茎根的清除,以及表层种植土、过湿土与设计文件或规程所规定之杂物等的清除。在此前 提下,必要时按设计要求对路堤上层进行加固
4 现场勘查与核对设计文件，目的是熟悉和掌握施工对象特点、要求和内容，显然这是整 个施工的重要步骤，舍此则其它一切工作就失去目标，难以着手。 施工组织计划是具有全局性的大事，其中包括选择施工方案、确定施工方法、布置施工 现场（施工总平面布置），编制施工进度计划，拟订关键工程的技术措施等，它是整个工程 施工的指导性文件，亦是其它各项工作的依据。在当前强调加强施工管理，实现现代化科学 管理的时期，如何抓住施工组织计划这一环节，更具有现实意义。 临时工程，包括施工现场的供电、给水，修建便道、便桥，架设临时通讯设施，设置施 工用房（生活和生产所必需）等，这些均为展开基本工作的必备条件。 路基恢复定线、清除路基用地范围内一切障碍物等，是施工前的技术准备工作，亦是基 本工作的一个组成部分，宜协调进行。 路基开工前应做好施工测量工作，其内容包括导线、中线、水准点复测，横断面检查与 补测，增设水准点等。施工人员还应对路基工程范围内的地质、水文情况详细调查，通过取 样、试验确定其性质和范围，并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。 3．物质准备工作 包括各种材料与机具设备的购置、采集、加工、调运与储存，以及生活后勤供应等。为 使供应工作能适应基本工作的需要，物质准备工作必须制定具体计划，其中有的计划内容， 如劳动力调配、机具配置及主要材料供应计划，必须服从于保证上述施工组织计划顺利实施， 而且亦常被列为施工组织计划的一个组成部分。 土质路基施工，仅是整个道路工程中的一个工程项目，以上所述的准备工作，主要对整 个工程的施工而言，对于某一单项工程，如土质路基、石质路基、路基排水或防护加固，或 路基工程以外的桥涵与路面等，准备工作的具体内容与要求，虽有差别，但基本项目不可缺 少。 §8-2 施工要点 一、 基本要求 土质路基的挖填，首先必须搞好施工排水，包括开挖地面临时排水沟槽及设法降低地下 水位，以便始终保持施工场地的干燥。这不仅因为土在干燥状态下易于操作，而且控制土的 湿度是确保路堤填筑质量的关键。从有效控制土的含水量需要出发，土质路基的施工作业面 不宜太大，以有利于组织快速施工，随挖随运，及时填筑压实成型，减少施工过程中的日晒、 雨淋，尽量保持土的天然湿度，避免过干或过湿。一般条件下土的天然含水量，接近最佳值， 必要时，应考虑人工洒水或晾干措施。雨季施工，尤应按照施工技术操作规程的有关规定， 加强临时排水，确保路基质量。过湿填土，碾压后形成弹簧现象，必须挖除重填，必要时可 采取其它相应的加固措施。 路基挖填范围内的地表障碍物，事先应予以拆除，其中包括原有房屋的拆迁，树木和丛 林茎根的清除，以及表层种植土、过湿土与设计文件或规程所规定之杂物等的清除。在此前 提下，必要时按设计要求对路堤上层进行加固
路基取土与填筑,必须有条不紊,有计划有步骤地进行操作,这不仅是文明施工的需要 而且是选土和合理利用填土的保证。不同性质的路基用土,除按规定予以废弃和适当处治外, 般不允许任意混填 路堑开挖,应在全横断面进行,自上而下一次成型,注意按设计要求准确放样,不断检 查校正,边坡表面削齐拍平。路堑底面,如土质坚实,应尽量不扰动,予以整平压实,如果 土质较差、水文条件不良,应根据路面强度设计要求,采取加深边沟、设置地下盲沟以及挖 松表层一定深度原土层,重新分层填筑与压实或必要时予以换土和加固,以确保路堑底层土 基的强度与稳定性,达到规定标准,这对于修筑沥青类路面尤为重要。 土质路堤,应视路基高度及设计要求,先着手清理或加固地基。潮湿地基尽量疏干预压, 如果地下水位较高,因工期紧或其它原因无法疏干,第一层填土适当加厚或填以砂性土后再 予以压实。一般情况下,路堤填土应在全宽范围内,分层填平,充分压实,每日施工结束时, 表层填土应压实完毕,防止间隔期中雨淋或曝晒。分层厚度视压实工具而定,一般压实厚度 为20~25cm左右。路堤加宽或新旧土层搭接处,原土层挖成台阶,逐层填新土,不允许将 薄层新填土层贴在原路基的表面。 土路堤分层填平压实,是确保施工质量的关键,任何填土和任何施工方法,均应按此要 求组织施工。有关土基压实原理、方法及操作要求,详见本章第三节所述。 路基原定设计要求及施工操作规程,是路基施工的依据及质量检验的标准,必须严格执 行。遇有特殊情况,无法按原设计和规程实施,需按基建程序中规定的手续,会同有关单位 协商解决。路基填方材料,应有一定的强度。经野外取土试验,符合表8-1的规定时才能 使用,二级和二级以下的公路做高级路面时,应符合高速公路及一级公路的规定。表中所列 强度按《公路土工试验规程》规定方法确定, 表8—1路基填方材料最小强度和最大粒径表 项目分类 填料最小强度(CBR)(%) 粒料最大粒径 (路面底面以下深度) 高速公路及一级公路二级及二级以下公路(cm 路 上路床(0~30cr 下路床(30~80cm) 上路堤 下路堤(>150cm) 3.0 00550 零填及路堑路床(0~30cm) 、填挖方案 1.路堤填筑 土质路堤(包括石质土),按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。分层平铺 是基本的方案如符合分层填平和压实的要求,则效果较好,且质量有保证,有条件时应尽量 采用。竖向填筑是在特定条件下,局部路堤采用的方案, 分层平铺,有利于压实,可以保证强度不同用土按规定层次填筑。图8-1所示,为不
5 路基取土与填筑，必须有条不紊，有计划有步骤地进行操作，这不仅是文明施工的需要， 而且是选土和合理利用填土的保证。不同性质的路基用土，除按规定予以废弃和适当处治外， 一般不允许任意混填。 路堑开挖，应在全横断面进行，自上而下一次成型，注意按设计要求准确放样，不断检 查校正，边坡表面削齐拍平。路堑底面，如土质坚实，应尽量不扰动，予以整平压实，如果 土质较差、水文条件不良，应根据路面强度设计要求，采取加深边沟、设置地下盲沟以及挖 松表层一定深度原土层，重新分层填筑与压实或必要时予以换土和加固，以确保路堑底层土 基的强度与稳定性，达到规定标准，这对于修筑沥青类路面尤为重要。 土质路堤，应视路基高度及设计要求，先着手清理或加固地基。潮湿地基尽量疏干预压， 如果地下水位较高，因工期紧或其它原因无法疏干，第一层填土适当加厚或填以砂性土后再 予以压实。一般情况下，路堤填土应在全宽范围内，分层填平，充分压实，每日施工结束时， 表层填土应压实完毕，防止间隔期中雨淋或曝晒。分层厚度视压实工具而定，一般压实厚度 为 20～25cm 左右。路堤加宽或新旧土层搭接处，原土层挖成台阶，逐层填新土，不允许将 薄层新填土层贴在原路基的表面。 土路堤分层填平压实，是确保施工质量的关键，任何填土和任何施工方法，均应按此要 求组织施工。有关土基压实原理、方法及操作要求，详见本章第三节所述。 路基原定设计要求及施工操作规程，是路基施工的依据及质量检验的标准，必须严格执 行。遇有特殊情况，无法按原设计和规程实施，需按基建程序中规定的手续，会同有关单位 协商解决。路基填方材料，应有一定的强度。经野外取土试验，符合表 8—1 的规定时才能 使用，二级和二级以下的公路做高级路面时，应符合高速公路及一级公路的规定。表中所列 强度按《公路土工试验规程》规定方法确定。 表 8—1 路基填方材料最小强度和最大粒径表 项目分类 填料最小强度（CBR）（%） 粒料最大粒径 （路面底面以下深度） 高速公路及一级公路 二级及二级以下公路 （cm） 路 上路床（0～30cm） 8.0 6.0 10 下路床（30～80cm） 5.0 4.0 10 上路堤（80～150cm） 4.0 3.0 15 堤 下路堤（>150cm） 3.0 2.0 15 零填及路堑路床（0～30cm） 8.0 6.0 10 二、填挖方案 1．路堤填筑 土质路堤（包括石质土），按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。分层平铺 是基本的方案如符合分层填平和压实的要求，则效果较好，且质量有保证，有条件时应尽量 采用。竖向填筑是在特定条件下，局部路堤采用的方案。 分层平铺，有利于压实，可以保证强度不同用土按规定层次填筑。图 8—1 所示，为不
同用土的组合方案,其中正确方案要点是:不同用土水平分层,以保证强度均匀:透水性差 的用土,如粘性土等,一般宜填于下层,表面成双向横坡,有利于排除积水,防止水害:同 层次有不同用土时,接搭处成斜面,以保证在该层厚度范围内,强度比较均匀,防止产生 明显变形。不正确的方案主要是指:未水平分层,有反坡积水,夹有冻土块和粗大石块,以 及有陡坡斜面等,其主要问题亦在于强度不均匀和排水不利。此外,还应注意用土不含有害 杂质(草木、有机物等)及未经处治的劣土(细粉土、膨胀土、盐渍土与腐植土等)。桥涵、 挡土墙等结构物的回填土,以砂性土为宜,防止不均匀沉降,并按有关操作规程回填和夯实。 器接 多3 20入 图8—1土路堤填筑方案示意图 a)正确的:b)不正确的 竖向填筑指沿路中心线方向逐步向前深填,如图8—2所示。路线跨越深谷或池塘时 地面高差大,填土面积小,难以水平分层卸土,以及陡坡地段上半挖半填路基,局部路段横 坡较陡或难以分层填筑等,可采用竖向填筑方案。 竖向填筑的质量在于密实程度,为此宜采用必要 的技术措施。如选用振动式或锤式夯击机,选用 沉陷量较小及粒径较均匀的砂石填料;路堤全宽 一次成型;暂不修建较高级的路面,容许短期内 自然沉落。此外,尽量采用混合填筑方案,即下 图8-2向填筑方案示意图 层竖向填筑,上层水平分层,必要时可考虑参照 地基加固的注入、扩孔或强夯等措施,以保证填 土具有足够的密实度。 2.路堑开挖 土质路堑开挖,根据挖方数量大小及施工方法的不同,按掘进方向可分为纵向全宽掘进 和横向通道掘进两种,同时又可在高度上分单层或双层和纵横掘进混合等(以上掘进方向 依路线纵横方向命名)
6 同用土的组合方案，其中正确方案要点是：不同用土水平分层，以保证强度均匀；透水性差 的用土，如粘性土等，一般宜填于下层，表面成双向横坡，有利于排除积水，防止水害；同 一层次有不同用土时，接搭处成斜面，以保证在该层厚度范围内，强度比较均匀，防止产生 明显变形。不正确的方案主要是指：未水平分层，有反坡积水，夹有冻土块和粗大石块，以 及有陡坡斜面等，其主要问题亦在于强度不均匀和排水不利。此外，还应注意用土不含有害 杂质（草木、有机物等）及未经处治的劣土（细粉土、膨胀土、盐渍土与腐植土等）。桥涵、 挡土墙等结构物的回填土，以砂性土为宜，防止不均匀沉降，并按有关操作规程回填和夯实。 图 8—1 土路堤填筑方案示意图 a）正确的； b）不正确的； 竖向填筑,指沿路中心线方向逐步向前深填，如图 8—2 所示。路线跨越深谷或池塘时， 地面高差大，填土面积小，难以水平分层卸土，以及陡坡地段上半挖半填路基，局部路段横 坡较陡或难以分层填筑等，可采用竖向填筑方案。 竖向填筑的质量在于密实程度，为此宜采用必要 的技术措施。如选用振动式或锤式夯击机，选用 沉陷量较小及粒径较均匀的砂石填料；路堤全宽 一次成型；暂不修建较高级的路面，容许短期内 自然沉落。此外，尽量采用混合填筑方案，即下 层竖向填筑，上层水平分层，必要时可考虑参照 地基加固的注入、扩孔或强夯等措施，以保证填 土具有足够的密实度。 2．路堑开挖 土质路堑开挖，根据挖方数量大小及施工方法的不同，按掘进方向可分为纵向全宽掘进 和横向通道掘进两种，同时又可在高度上分单层或双层和纵横掘进混合等（以上掘进方向， 依路线纵横方向命名）
纵向全宽掘进是在路线一端或两端,沿路线纵向向前开挖,如图8-3所示。单层掘进 的高度,即等于路堑设计深度。掘进时逐段成型向前推进,运土由相反方向送出。单层纵向 掘进的高度,受到人工操作安全及机械操作有效因素的限制,如果施工紧迫,对于较深路堑 可采用双层掘进法,上层在前,下层随后,下层施工面上留有上层操作的出土和排水通道 1 2) N6、52/3 1y/8/9 2) 图8-3纵向掘进示意图 图8-4横 和混合掘进示意图 a)单层:b)双层 a)双层横向;b)双层混合 1一横剖面:2一纵剖面:3一平面 1一横剖面:2一平面 横向通道掘进,是先在路堑纵向挖出通道,然后分段同时向横向掘进,如图8-4所示 此法为扩大施工面,加速施工进度,在开挖长而深的路堑时用。施工时可以分层和分段层 高和段长视施工方法而定。该法工作面多,但运土通道有限制,施工的干扰性增大,必须周 密安排,以防在混乱中出现质量或安全事故。个别情况下,为了扩大施工面,加快施工进度, 对土路堑的开挖,还可以考虑采用双层式纵横通道的混合掘进方案,同时沿纵横的正反方向, 多施工面同时掘进,如图8-4b)所示。混合掘进方案的干扰性更大,一般仅限于人工施工, 对于深路堑,如果挖方工程数量大及工期受到限制时可考虑采用。 三、机械化施工 常用的路基土方机械,有松土机、平土机、推土机、铲运机和挖掘机(配以汽车运土), 此外还有压实机具及水力机械等。各种土方机械可进行单机作业,例如平土机、推土机及铲 运机等;以挖掘机为代表的主机,需要配以松土、运土、平土及压实等相应机具,相互配套, 综合完成路基施工任务。 各种土方机械,按其性能,可以完成路基土方的部分或全部工作。选择机械种类和操作 方案,是组织施工的第一步,为能发挥机械的使用效率,必须根据工程性质、施工条件、机 械性能及需要与可能,择优选用。 根据以往工程实践经验的总结,几种常用的土方机械适用范围,如表8-2所列:按施 工条件选择土方机械时,则可参考表8-3 常用土方机械适用范围 表8-2 帆械名称用的一作业项且
7 纵向全宽掘进是在路线一端或两端，沿路线纵向向前开挖，如图 8—3 所示。单层掘进 的高度，即等于路堑设计深度。掘进时逐段成型向前推进，运土由相反方向送出。单层纵向 掘进的高度，受到人工操作安全及机械操作有效因素的限制，如果施工紧迫，对于较深路堑， 可采用双层掘进法，上层在前，下层随后，下层施工面上留有上层操作的出土和排水通道。 图 8—3 纵向掘进示意图 图8—4横 向和混合掘进示意图 a）单层；b）双层 a）双层横向；b）双层混合 1－横剖面；2－纵剖面；3－平面 1－横剖面；2－平面 横向通道掘进，是先在路堑纵向挖出通道，然后分段同时向横向掘进，如图 8—4 所示。 此法为扩大施工面，加速施工进度，在开挖长而深的路堑时用。施工时可以分层和分段,层 高和段长视施工方法而定。该法工作面多，但运土通道有限制，施工的干扰性增大，必须周 密安排，以防在混乱中出现质量或安全事故。个别情况下，为了扩大施工面，加快施工进度， 对土路堑的开挖，还可以考虑采用双层式纵横通道的混合掘进方案，同时沿纵横的正反方向， 多施工面同时掘进，如图 8—4b）所示。混合掘进方案的干扰性更大，一般仅限于人工施工， 对于深路堑，如果挖方工程数量大及工期受到限制时可考虑采用。 三、机械化施工 常用的路基土方机械，有松土机、平土机、推土机、铲运机和挖掘机（配以汽车运土）， 此外还有压实机具及水力机械等。各种土方机械可进行单机作业，例如平土机、推土机及铲 运机等；以挖掘机为代表的主机，需要配以松土、运土、平土及压实等相应机具，相互配套， 综合完成路基施工任务。 各种土方机械，按其性能，可以完成路基土方的部分或全部工作。选择机械种类和操作 方案，是组织施工的第一步，为能发挥机械的使用效率，必须根据工程性质、施工条件、机 械性能及需要与可能，择优选用。 根据以往工程实践经验的总结，几种常用的土方机械适用范围，如表 8—2 所列；按施 工条件选择土方机械时,则可参考表 8—3。 常用土方机械适用范围 表 8—2 机械名称 适 用 的 作 业 项 目
施工准备工作 基本土方作业 施工辅助作业 推土机1.修筑临时道路 高度3m以内的路堤|1.路基缺口土方的回填 2.推倒树木,拔除树根 和路堑土 2.路基粗平,取弃土方的整平 铲草皮,除积雪及建筑碎屑 运距100m以内上的3.填土压实,斜坡上挖台阶 推缓陡坡地形,整平场地: 挖、填与压实 4.配合挖掘机与铲运机松土 5.翻挖回填井、坑、陷穴、坟3.傍山坡挖填结合路运士 基土方 铲运机 铲运草皮 运距600~700m以内1.路基粗平 2.移运孤石 的挖土、运士、铺平与2.借土坑与弃士堆整平 压实(高度不限) 自动平地机除草、除雪、松土 修筑高075m以内路开挖排水沟,平整路基,修整 堤与深06m以内路堑,边坡 以及填挖结合路基的 挖、运、填土 松土机 翻松旧路面、清除树根与废土层 I~ⅣV类土的翻松 2.破碎05m内的冻土层 挖掘机 半径7m以内的挖土1.挖沟槽与基坑 与卸土 2.水下捞土(反向铲土等) 装土供汽车远运 工程实践证明,再多再好的机械设备,如果使用不当,组织管理不善,配合不协调,机 械化施工就显示不出其优越性,甚至适得其反,造成浪费。 各种机具设备,均有其独特性能和操作技巧,应配有专职人员使用与保养,严格执行操 作规程。从整个施工组织管理,以及指挥调度方面而言,组织机械化施工,应注意以下几点: 1.建立健全施工管理体制与相应组织机构。一般宜成立专业化的机械施工队伍,以便 统一经营管理,独立经济核算 2.对每项路基工程,应有严密的施工组织计划,并合理选择施工方案,在服从总的调 度计划安排下,各作业班组或主机,均编制具体计划。在综合机械化施工中,尤其是要加强 作业计划工作 3.在机具设备有限制的条件下,要善于抓重点,兼顾一般。所谓重点,是指工程重点, 在网络计划管理中,重点就是关键线路,在综合机械化作业中,重点就是主机的生产效率 4.加强技术培训,坚持技术考核,开展劳动竞赛,鼓励技术革新,实行安全生产、文 明施工,把提高劳动生产率、节省能源、减少开支等指标具体化、制度化 以上几点,对非机械化施工,对整个路基工程及公路施工,均具有普遍指导意义,综合 机械化作业具有更重要的指导意义 选择土方机械的施工条件 表8-3
8 施工准备工作 基本土方作业 施工辅助作业 推土机 1．修 筑 临 时 道 路； 2．推倒树木，拔除树根； 3．铲草皮，除积雪及建筑 碎屑； 4．推缓陡坡地形，整平场地； 5．翻挖回填井、坑、陷穴、坟 1．高度 3m 以内的路堤 和路堑土方； 2．运距 100m 以内上的 挖、填与压实； 3．傍山坡挖填结合 路 基土方 1．路基缺口土方的回填； 2．路基粗平，取弃土方的整平； 3．填土压实，斜坡上挖台阶； 4．配合挖掘机与铲运机松土、 运土 铲运机 1．铲运草皮 2．移运孤石 1．运距 600～700m 以内 的挖土、运土、铺平与 压实（高度不限） 1．路基粗平 2．借土坑与弃土堆整平 自动平地机 除草、除雪、松土 修筑高 0.75m 以内路 堤与深 0.6m 以内路堑， 以及填挖结合路基的 挖、运、填土 开挖排水沟，平整路基，修整 边坡 松土机 翻松旧路面、清除树根与废土层、 翻松硬土 1．III～IV 类土的翻松； 2．破碎 0.5m 内的冻土层 挖掘机 1．半径 7m 以内的挖土 与卸土； 2．装土供汽车远运 1．挖沟槽与基坑； 2．水下捞土（反向铲土等） 工程实践证明，再多再好的机械设备，如果使用不当，组织管理不善，配合不协调，机 械化施工就显示不出其优越性，甚至适得其反，造成浪费。 各种机具设备，均有其独特性能和操作技巧，应配有专职人员使用与保养，严格执行操 作规程。从整个施工组织管理，以及指挥调度方面而言，组织机械化施工，应注意以下几点： 1．建立健全施工管理体制与相应组织机构。一般宜成立专业化的机械施工队伍，以便 统一经营管理，独立经济核算。 2．对每项路基工程，应有严密的施工组织计划，并合理选择施工方案，在服从总的调 度计划安排下，各作业班组或主机，均编制具体计划。在综合机械化施工中，尤其是要加强 作业计划工作。 3．在机具设备有限制的条件下，要善于抓重点，兼顾一般。所谓重点，是指工程重点， 在网络计划管理中，重点就是关键线路，在综合机械化作业中，重点就是主机的生产效率。 4．加强技术培训，坚持技术考核，开展劳动竞赛，鼓励技术革新，实行安全生产、文 明施工，把提高劳动生产率、节省能源、减少开支等指标具体化、制度化。 以上几点，对非机械化施工，对整个路基工程及公路施工，均具有普遍指导意义，综合 机械化作业具有更重要的指导意义。 选择土方机械的施工条件 表 8—3
路基形式及施工填挖高度土方移运水主要施工机械名称|辅助机械|机械施工运最小工作地 方法 平直距(m 距(m)段长度(m) 路侧取土 6.0 006m拖式铲运机 250~50080~100 远运取土 不限 6m3拖式铲运机 >50~80 远运取土 不限 500~7009~12m3拖式铲运机 50~80 运取土 不限 9m3自动铲运机 远运取土 不限 自卸汽车运土 路侧弃土 100 路侧弃土 >15.0 >100 ~12m3拖式铲运机 >200 纵向利用 不限 80马力推土机 0~70 不限 100~140马力推土机 纵向利用 不限 40~600 6m3拖式铲运机 80~700 >100 纵向利用 不限 9~12m3拖式铲运机 100 纵向利用 不限 9m3自动铲运机 纵向利用 自卸汽车运土 >50 (三)半填半挖 横向利用 不限 80~140马力斜角推土 注:表中均指I类土,如土质坚硬时应先用松土机将土疏松 1马力=735.498W §8-3路基压实 路基压实的意义与机理力 推 路基施工破坏土体的天然状态,致使结构松散,颗粒重新,合。为使路基具有足够的 强度与稳定性,必须予以压实,以提高其密实程度。所以路基f玉实工作,是路基施工过程 中一个重要工序,亦是提高路基强度与稳定性的根本技术措施
9 路基形式及 施工 方法 填挖高度 （ m） 土方移运水 平直距（m） 主要施工机械名称 辅助机械 机械施工运 距（m） 最小工作地 段长度（m） (一)路堤 路侧取土 路侧取土 路侧取土 路侧取土 路侧取土 远运取土 远运取土 远运取土 远运取土 6.00 不限 不限 不限 不限 500 >500 自动平土机 80 马力推土机 100～140 马力推土机 6m3拖式铲运机 6m3拖式铲运机 6m3拖式铲运机 9～12m3拖式铲运机 9m3自动铲运机 自卸汽车运土 10～40 10～60 80～250 250～500 500 >500 300～500 — — 50～80 80～100 >50～80 >50～80 >50～80 (5000m3) (二)路堑 路侧弃土 路侧弃土 路侧下坡弃土 路侧弃土 路侧弃土 路侧弃土 纵向利用 纵向利用 纵向利用 纵向利用 纵向利用 纵向利用 15.0 不限 不限 不限 不限 不限 不限 100 20～70 500 >500 自动平土机 80 马力推土机 100～140 马力推土机 6m3拖式铲运机 6m3拖式铲运机 9～12m3拖式铲运机 80 马力推土机 100～140 马力推土机 6m3拖式铲运机 9～12m3拖式铲运机 9m3自动铲运机 自卸汽车运土 10～40 10～70 100～300 300～600 500 >500 300～500 — — 50～80 >100 >200 — — >100 >100 >100 (5000m3) (三)半填半挖 横向利用 不限 <60 80～140 马力斜角推土 机 1 10～60 — 注：表中均指 I-II 类土，如土质坚硬时应先用松土机将土疏松。 1 马力=735.498W §8-3 路基压实 一、 路基压实的意义与机理 路基施工破坏土体的天然状态，致使结构松散，颗粒重新组合。为使路基具有足够的 强度与稳定性，必须予以压实，以提高其密实程度。所以路基的压实工作，是路基施工过程 中一个重要工序，亦是提高路基强度与稳定性的根本技术措施之一。 80 马 力 推 土 机 80 马 力 推 土 机
土是三相体,土粒为骨架,颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土 粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的单位重量提高,形成密实整体,最终导致强度增加, 稳定性提高。这一点已为无数试验与实践反复证明 大量试验和工程实践还证明:土基压实后,路基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及 隔温性能等,均有明显改善 二、影响压实效果的主要因素 对于细粒土的路基,影响压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度,外 因指压实功能(如机械性能、压实时间与速度、土层厚度)及压实时的外界自然和人为的其 他因素等 为了更简明直观阐明主要因素对压实的影响,以及为什么选用干容重作为表征土基密实 程度的技术指标,可参见图8-5的关系曲线。 图8-5中曲线1的驼峰曲线,表明干容重γ随含水量O而变的规律性。在同等条件下, 定含水量之前,Y随O增加而提高,主要原因在于水起润滑作用,土粒间阻力减小,施加 外力后,孔隙减小,土粒易于被挤紧,γ得以提高。γ值至最大值后,再继续增大,土粒孔 隙被水分占据,而水一般不为外力所压缩,因而ω增大,γ随之降低。通常在一定压实条件 下干容重的最大值,称为最大干容重γ0(驼峰曲线的最高点),相应的含水量称为最佳含水 量0。由此可见,压实时,如能控制土的湿度为最佳值oo,则压实效果为最高,耗费的压 实功能为最经济 如果以形变模量E代替γ,它与O亦具有类似 的驼峰型曲线关系,而且最高点的E及其相应之 Ey Ok值,与№及O0有别。曲线2表明,土体湿度未|画 达到最佳值0之前(oo>Ok),强度已达最高| 值E,这是因为土中含水量较少时(指Ok),土 粒间的阻力较大,欲使土粒继续位移,需要更大的 外力,所以表现为Ek最高。而土中湿度在Ok值前 后的减少或增加,相应的E随之有所降低。 →水量(%) 5 现行路面设计方法是以回弹模量为土基的强图8-6土基的E、y与关系示意图 度指标,为什么不直接用模量来控制土基压实程 1-与关系2-E与U关系 度,而用干容重表示压实程度,这一点可通过图8 6所示的试验来分析说明。图8-6是饱水 而在O0时,两者的降低值(或,少、 前后的压实试验结果对照曲线关系图,曲线 1(实线)表明,饱水后,y与E均有所降低, E‘)均最小。换言之,控制最佳含水量O 压实的土基,其强度和稳定性最好,如果以西 0k为准,尽管相应的E最高,但饱水后的 E E 图8—7几种土质的压实曲线对照图 1一饱水前2一饱水后
10 土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土 粒重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，土的单位重量提高，形成密实整体，最终导致强度增加， 稳定性提高。这一点已为无数试验与实践反复证明。 大量试验和工程实践还证明：土基压实后，路基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及 隔温性能等，均有明显改善。二、 影响压实效果的主要因素 对于细粒土的路基，影响压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度，外 因指压实功能（如机械性能、压实时间与速度、土层厚度）及压实时的外界自然和人为的其 他因素等。 为了更简明直观阐明主要因素对压实的影响，以及为什么选用干容重作为表征土基密实 程度的技术指标，可参见图 8—5 的关系曲线。 图 8—5 中曲线 1 的驼峰曲线，表明干容重随含水量 而变的规律性。在同等条件下， 一定含水量之前，随 增加而提高，主要原因在于水起润滑作用，土粒间阻力减小，施加 外力后，孔隙减小，土粒易于被挤紧，得以提高。值至最大值后， 再继续增大，土粒孔 隙被水分占据，而水一般不为外力所压缩，因而 增大，随之降低。通常在一定压实条件 下干容重的最大值，称为最大干容重0（驼峰曲线的最高点），相应的含水量称为最佳含水 量 0。由此可见，压实时，如能控制土的湿度为最佳值 0，则压实效果为最高，耗费的压 实功能为最经济。 如果以形变模量 Ey代替，它与 亦具有类似 的驼峰型曲线关系，而且最高点的 Ek及其相应之 k值，与0及 0有别。曲线 2 表明，土体湿度未 达到最佳值 0之前（ 0 > k ），强度已达最高 值 Ek，这是因为土中含水量较少时（指 k），土 粒间的阻力较大，欲使土粒继续位移，需要更大的 外力，所以表现为 Ek 最高。而土中湿度在 k值前 后的减少或增加，相应的 Ey随之有所降低。 现行路面设计方法是以回弹模量为土基的强 度指标，为什么不直接用模量来控制土基压实程 度，而用干容重表示压实程度，这一点可通过图 8 —6 所示的试验来分析说明。图 8—6 是饱水 前后的压实试验结果对照曲线关系图，曲线 1（实线）表明，饱水后， 与 E 均有所降低， 而在 0时，两者的降低值（0－s或 Ek － Es）均最小。换言之，控制最佳含水量 0 压实的土基，其强度和稳定性最好，如果以 k为准，尽管相应的 Ek最高，但饱水后的 图 8—7 几种土质的压实曲线对照图 1－饱水前 2－饱水后 0 Ey Ek 5
