公路土方路基施工方法简介
作者：laoying
                                 
      公路土方路基施工主要是挖掘路堑和填筑路堤，不稳定土的处理以及清理场地施工中的排水，边沟，边坡的修筑等工作。这里介绍的施工方法主要是根据施工规范和验收标准，结合在施工中的实际经验做一下大概的介绍。如果有不符合规范要求的地方，一律以规范为准。

一场地清理

    这项工作包括清理、清除残渣、去除表土、去除和处理规定范围内的所有草木和石砾，除非有些物品是指定保留在原地上的或是按照规范的其它章节的要求不清除的。这项工作还包括保护所有指定留下的草木和物质不受损害和毁坏。
   
1 施工要求：

  概要
   
（a）监理工程师将设定工作范围，并指定各种树木、灌木、植物和其它东西的存留。承包商应保留所有指定留下的各项内容。
（b） 清理、去除残渣、树木迁移
   所有没有指定留下的各种表面物体、树木、枯木、树桩、根、根株、丛林、其它草木、垃圾和其它突出的障碍物等将清理并挖掘残根，包括需要保存的处理。在道路的路基区域，如果将从该区域内去除表土和不合适材料，或指定进行压实，所有的树桩和根子都应从原表面下至少50厘米深和从最下铺面层底部下至少50厘米深的区域中去除。在道路挖掘区所有的树桩和树根都应从路基完成地面之下不少于50厘米深的地方去除。对坑、沟、渠的清理和挖掘除根的工作将只需达到这些区域所需挖掘的深度既可。树根去除后所留的空隙将由合适的压实材料填充。
（c）去除表土
在道路路基区域或是由工程师指定的地方，承包商应根据工程师的指令去除表土和对之进行处理。一般来说，表土的挖出将只包括泥土，这种泥土能使植物继续生长。在工程完工时这些区域都将归还给业主，状态应和以前一样，任何由承包商直接或间接造成的损坏都应由承包商自费修复完好。对任何指定区域的表土去除应根据工程师的指令并达到要求的深度，并且表土应和其它挖掘材料分开存放。如果表土被用来修筑路堤斜坡，或由工程师指定或图纸所示区域时，表土的剥离工作将被视为包括表土的存放和需要时的去除，以及将表土置放和撒布在工程师指定的区域上。在撒布之后，表土应平整成平滑表面，不得有杂草、树根、草皮和大石头。
（d）  指定保留区域的保护
在工程师指定的区域内，承包商将负责对现存的灌木丛、树木和长草区的保护和日常维护。
   
2， 清理去除材料的处理

首先，所有清除的材料都是业主的财产，并以业主认为合适的方法来使用和处置。承包商有权使用非销售木材（或在得到政府有关部门的书面批准后可销售木材）进行与合同有关的工作，但条件是确实符合政府代理或有关部门的要求。可销售木材应在公路界限内或靠近处按要求整齐存放，并按有关部门的要求进行休修整和堆垛。除了将要用的木材，所有其它木材、树梢、木桩、树根、原木和其它清理和挖掘出来的废物都应由承包商提供的地点进行处置。道路和相邻区域都应保持一个整齐的形象。在公路界限内或附近不得积存有瓦砾。
      
   二土方施工

  （一）工作范围   ： 
    
  道路土方工程包括从路堑挖掘土方和路堤填筑土方、弃置土方等所有工程。包括修建水道、边沟、停车场和引道的所有工程。还包括图纸所示或工程师设立的线段、坡度和断面，清除不稳定土，清除滑坡等所有必要工程。
     1，标高和坐标
工程师给承包商提供切线和坡度线的交叉点位置。图纸将标明水平和垂直曲线的特性，在需要的地方标出超高率。承包商要根据以上资料准备断面图，报工程师批准。在进行施工前承包商应在施工区域定线。如工程师有意见可做修改，这种修改在定线前或后都可以，工程师将向承包商发出详细的说明，承包商将按说明修改定线以待进一步批准。 
     2，水流的处理
水流的处理在工程师要求的地方或工作保护及施工需要时，承包商要提供必要的除水、排水或隔离水流的设施。承包商要提供在雨季前必须的可发挥适当排水作用的临时性或永久性排水边沟。
     3，使用和处理挖方
在挖土过程中所有剩余的稳定土，除在另有说明者外，都要用最有效的方法形成路堤。多余的土方或工程师书面声明的不稳定土都要由承包商处理到公路地界之外。 
     4，排水沟
在施工中承包商必须建水渠、边沟或截水沟。如图所示或在工程师指令的地方建这些沟渠，不管是临时性的或是永久性的，为了避免在施工期间路堤、路基、基层或基础被水浸泡，承包商要保证在路堤和沥青结构完成前排水设施足够和有效。承包商应不断的维修排水沟渠，以保证在整个施工期间和保修期内排水设施能有效工作。由于未提供有效的排水设施造成水毁工程，承包商应自费修复。承包商在施工时应首先修筑排水边沟，在施工中由于动迁影响没有办法修边沟排水，也应该在路堤外适当位置设置临时积水井将水排出，这样才能保持路堤干燥避免形成翻浆路堤。并要随时维修，在施工结束时进行全面休整以达到验收状态。在要施工的区域内的农田灌溉至少要在施工前2个月停止。所有表水都要排除并修筑临时或永久性边沟以保证该区域保持干燥。
     5，沟槽开挖
在图纸上标示的地方或在工程师要求的地方，承包商应按要求开挖沟槽。在没有工程师批准的情况下不能开挖。此工作视为普通开挖。
     6，路堑、路基的边坡修筑
按工程师的要求必须从边坡上把浮土或浮石清除。
     7，填筑原有沟渠
在必须将原有沟渠改道的区域内，要清除所有的有机物和松软的沉积物。用合格的稳定土予以回填。
    
（二），土方开挖

挖掘包括所有土方挖掘和岩石挖掘，这些挖掘在划定的界线内进行，如图纸所示或按工程师指示，（结构挖掘除外）所有挖掘出的土的清除、运输、适当利用和处理，都要依图纸上注明的开挖线、水平线、坡度、尺寸及截面并按工程师的要求去实施。
路堑开挖：
     路堑施工就是按设计要求进行挖掘，并将挖掘出来的土方运到路堤地段作填料，或者运往弃土地点。它虽然不象路堤填筑那样有填料的选择和分层压实问题。但是，路堑是由天然地层构成的，天然地层在生成和演变的长期过程中，一般具有复杂的地质结构，处于地壳表层的路堑边坡，开挖暴露于大气中，受到各种自然的和人为因素的影响，比路堤边坡更容易发生变形和破坏。路堑边坡的稳定与施工方法有着密切的关系，例如，施工开挖边坡过陡，弃土堆离边坡太近，施工中排水不良，支挡工程未及时做好，都会引起边坡失稳，发生塌滑。
路堑的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的因素确定，已加快施工进度和提高工作效率。

1，横挖法
     
从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖。这种方法适用于较短的路堑。路堑深度不大时可以一次挖到设计标高，路堑深度较大时可分成几个台阶开挖，各层要有独立的出土道和临时排水设施。分层横挖使得工作面纵向拉开，多层多向出土，可以容纳较多的施工机械，加快了施工速度。

  2，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。
      如果路堑的宽度及深度都不大，可以按横断面全宽纵向分层挖掘，称为分层纵挖法，如果路堑的宽度及深度都比较大，可沿纵向分层、每层先挖出一条通道，然后开挖两旁，称为通道纵挖法，通道可作为机械通行或出口路线，以加快施工速度，如果路堑很长，可在适当位置将路堑的一侧横向挖穿，把路堑分成几段，各段再采用上述纵向开挖，称为分段纵挖法。分段纵挖法适用于傍山长路堑。
    无论采取那种开挖方法，在挖掘时都应利用挖掘机械把边坡做好，也就是在挖掘的过程中，边挖边做坡。否则，一旦挖掘深度过大机械将无法做坡，给施工造成困难。因此，在挖掘的过程中，测量人员应该及时按照图纸要求把边坡开挖线放好，并应根据挖掘的深度随时指挥调整开挖线，力争利用机械一次做好边坡减少人工的做坡量。

（三），路堤填筑
   
在路堤填筑前首先对原有地面进行清理，对于存在的不平之处应首先予以整平，然后进行碾压（填前碾压）达到规范要求的压实度。对于需要填筑的地段坡度较大时应首先从低处填起分层填筑，并应在原有坡面上修筑台阶以利新旧土的结合，台阶宽度应在1米左右，厚度应根据分层填筑的厚度加以确定。
1，测量放线：（1），恢复线路中心控制点（中线）。（2），测设中心桩，按每20-25米整桩号和曲线起止点等控制路基中心的各点测设中心桩，桩面用红漆写明里程桩号。木桩的习惯用法是：方桩用于控制中心准确位置而且还要架设仪器对中，可以在木桩顶面定钉，钉顶的标高与路面设计标高齐平，顶面涂红漆以辨认，在中心线垂直方向一米外钉一标志桩，并写上里程，桩背与地面成45度，写有里程一面朝上，面向中心方木桩，字号露出地面。其他中心里程桩用扁形木桩、垂直钉入桩位处，上露一多半，写有里程编号的一面要面向线路的起始方向。（3），根据近似计算结果，测设路基边坡线，测量出各桩左、中、右三点的高程，做好记录，计算出各桩号左右两侧的路基填筑高度。（4），按路基设计顶标面宽度加余宽30-50公分（以保证边坡密度和压路机械的安全而增加的宽度。），放边线点，再用白灰沿边线播撒形成两条白色的边线作为填土范围的明显标记。（5），分层计算路基的设计宽度。以备在施工中根据施工进度随时放填土边线，满足施工需要。
2，施工中车辆通行道路一般分为上、下两条行车道。上、下行行车道分别填筑，即采用半幅施工时，尚未施工的行车道可作为运土车辆的通行道路；上下行车道同时施工时，即全幅施工时，可在路侧布置车辆通行道路（便道）。半幅施工时应注意的问题是，两幅路基沉降时间不同，最终沉降量发生的时间不一致，有可能发生不均匀沉降，因此一般应采用全幅施工为宜。
3，布土。合理的土方调配和运土路线是非常重要的。应根据取土场位置及地形确定经济、合理的运土路线。布土时应根据压路机能达到的压实厚度（规范规定或经监理工程师同意的厚度）计算卸车数量，例如每层填土压实厚度不大于20公分时，一车土8立米，可摊铺30平方米。自卸汽车从取土场把土运到铺筑现场，从一端开始，左右成排，前后成行等距离布土。只要把布土的位置和稀疏密度掌握好了，就可以提高摊铺速度。
4,按规定厚度进行摊铺，一般情况如果用推土机进行摊铺虚铺系数一般1.2-1.3，如果用平地机进行摊铺虚铺系数一般为1.1-1.2。由于土质不同应根据实际情况确定虚铺系数。
5，平地机整平。当一段落（50米以上）由推土机摊平并经复测符合要求时就可用平地机进行工作。平地机整平方法是由路中开始向道路两侧推进，如此往返三次，一般就可以达到平整度的要求。在平整时注意路基的纵坡和横坡，尤其是在雨季施工时，横坡应该适当加大以利路基排水，一般情况路基横坡要求2%，为利于排水可加大到3%-4%。
6，路基碾压。其方法是：第一遍用震动压路机静压进行稳压，然后再震动压实，具体要求是：（1）直线段和大半径曲线段，应先压边缘，后压中间；小半径曲线段因有较大的超高，碾压顺序应先低（内侧）后高（外侧）。（2），压路机碾压轮重叠轮宽的1/3-1/2；（3），碾压遍数，震动压路机震约6-8遍，一般就可以达到密实度要求。（4），压路机的行驶速度过慢影响生产率，过快则对土的接触时间过短，压实效果差。一般光轮静压压路机的最佳速度为2-5公里/小时，震动压路机为3-6公里/小时。所以各种压路机械的最大速度不应超过4公里/小时。（5），影响压实效果的主要因素一般来说是含水量，土类，以及压实功能。在施工现场因为已经有标准击实，填土类别和标准填料基本一致，因此影响压实效果的因素主要是含水量。根据现场施工经验，在压实前最好实测一下填料的实际含水量，经验证明土壤的实际含水量在最佳含水量的正负2%-5%进行碾压效果最好。如果填料含水量过大，碾压遍数再多也达不到标准。因此在实测含水量的基础上，如果含水量过大，应考虑将土摊开晾晒待接近最佳含水量时再进行碾压，否则将出现因含水量过大碾压达不到标准或出现软弹现象。（不同类型土压实时的最大容许含水量，见表一）现场实测含水量的简单办法是用酒精燃烧法简单易做很适合施工现场操作。如果因工期关系没有时间晾晒，可以考虑掺拌石灰的方法减少土的含水量，或者可以将填筑厚度适当减少的办法加以解决。不过这两种方法都要增加成本，应该取得监理工程师的同意已求获得适当予补偿。
                              
                     不同类型土压实时的最大容许含水量  （供参考）
                                                                                                                     表（一）
土             名 最大容许含水量，以最佳含水量倍数计
压实度 1-0.98 压实度 0.95
粗粒砂和细粒砂 2.0 2.5
细砂和粉土质砂 1.4 1.6
轻亚砂土和粉土 1.3 1.4
重亚砂土和轻亚粘土 1.2 1.3
重亚粘土、粉质亚粘土、粘土 不容许超过 1.2
  
(四)，构造物台背回填
    
  构造物台背回填质量直接影响到路面质量，填筑不好会出现沉降差，发生跳车现象，影响行车速度、舒适与安全，甚至会影响构筑物的稳定，出现交通堵塞现象。解决这一难题的关键是选择适当的填料及填筑方法：
1， 填料：应选择渗水性较强的砂石料，从路基底一直填到结构顶。涵洞填到盖板顶；桥梁填到桥头搭板底；挡土墙内侧填到路基底基层底面。
2， 填筑范围：桥梁台背后上部距翼墙尾端顺路线方向至少为台高加4m，下部距基础内缘至少为3m；涵洞两侧不小于孔径的2倍；挡土墙内侧不小于50-80cm宽。
3， 填筑方法：路堤土填筑完成以后，检查结合部位的压实度是否合格，然后挖成台阶，台阶高度小于30cm长度大于50cm。分层填筑，分层压实。压实机具采用小型压路机或打夯机。
4， 填土时应从构造物两侧均衡填筑，避免对构筑物形成楔形压力。
             应等构筑物混凝土强度达到至少70%时进行填筑。填筑高度应至少高出构筑物50cm以上，才可以从构造物上部通过车辆。
     
（五），旧路面加宽土方填筑
   
  1，旧路面单面加宽填筑：
          为使新、旧路基紧密结合，加宽之前，旧路边坡需挖成阶梯形，然后分层填筑，层上层夯，使之密实。阶梯宽一般为1m左右，阶高约0.5m。
     2，旧路双面加宽填筑：
         当原有路基加宽系按中线两面加宽时，同样应将旧路基边坡均切成阶梯式，然后再分别分层填筑，进行加宽。
     在实际施工中经常遇到加宽的旧路原有路面比较窄，并且还要保证交通畅通，如果修筑台阶势必造成原有旧路变的更窄，不利交通畅通。在这种情况下，为了保证填筑的质量，首先应尽量选择与旧路基的填料相同的填筑材料，这样由于材料比较相近容易结合。其次，由于不能修筑台阶，因此在新旧路基结合部一定要加强压实，如果结合部压路机压实压不到边缘应该用小型夯实机具夯实。再其次，在检测压实度时应该重点检测新旧路基结合部。
          
  （六），软土地基路基施工
    
      所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。在软土地基上修筑路基，若不加处理，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。软土的特性主要表现为天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%-72%之间，孔隙比在1.0-1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%-60%，塑性指数为13-30。
     
1，软土路基常用加固方法：
     当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须对软土地基进行加固。加固的方法很多，常用的方法有：
     （1），塑料排水板：塑料排水板是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。最大有效处理深度18米。
     （2），砂井：砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18米。
     （3），袋装砂井：井经对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井经太小，既无法施工，也无法防止因地基变形而断开失效。因此，现在广泛采用网状织物袋装砂井，其直径仅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造价比一般砂井低廉，且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18米。
     （4），排水砂垫层：排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度，路堤极限高2倍。
     （5），土工织物铺垫：在软土地基表层铺设一层或多层土工织物，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的承载能力，同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基，在采用砂井及其他深层加固法之前，土工织物铺垫可作为前期处理，以提高施工的可能性。
     （6），预压：在软土地基上修筑路堤，如果工期不紧，可以先填筑一部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30米。
     （7），挤实砂（碎石）桩：挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中，形成较大的密实柱体，提高软土地基的整体抗剪强度，减少沉降。最大有效处理深度20米。
     （8），旋喷桩：利用工程钻机，将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度，通过钻杆旋转，徐徐上升，将预先配制好的浆液，以一定的压力从喷嘴喷出，冲击土体，使土和浆液搅拌成混合体，形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20米。
     （9），生石灰桩：用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体，称为生石灰桩。最大有效处理深度20米。
    （10），换土：采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度3米。
    （11），反压护道：反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。
      
2，施工现场常用处理软土路基及弹簧土方法：
 

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