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