二級(jí)建造師公路工程學(xué)習(xí)資料精華：公路工程施工技術(shù)

　　2B310000 公路工程施工技術(shù)

　　本章全面深入地介紹了公路路基工程、路面工程、橋梁工程、隧道工程及交通工程中的概念、結(jié)構(gòu)類型及常用施工技術(shù)。要求在重點(diǎn)掌握上述公路工程基本技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上，熟悉和了解公路工程的一些新技術(shù)、新材料和新工藝。

　　2B311000 路基工程

　　2B311010 路基施工技術(shù)

　　2B311011 掌握路基類型

　　一、一般路基干濕類型

　　路基的干濕類型表示路基在最不利季節(jié)的干濕狀態(tài)，分為干燥、中濕、潮濕和過濕四類。原有公路路基的干濕類型，可以根據(jù)路基的分界相對(duì)含水量或分界稠度劃分；新建公路路基的干濕類型可以用路基臨界高度來判別。

　　二、特殊路基類型

　　特殊路基主要有軟土地區(qū)路基、滑坡地段路基、巖坍與巖堆地段路基、泥石流地區(qū)路基、巖溶地區(qū)路基、多年凍土地區(qū)路基、黃土地區(qū)路基、膨脹土地區(qū)路基、鹽漬土地區(qū)路基、沙漠地區(qū)路基、雪害地段路基、涎流冰地段路基等。

　　（1）軟土地區(qū)路基：以飽水的軟弱黏性土沉積為主的地區(qū)稱為軟土地區(qū)。軟土包括飽水的軟弱黏性土和淤泥。在軟土地基上修建公路時(shí)，容易產(chǎn)生路堤失穩(wěn)或沉降過大等問題。我國沿海、沿湖、沿河地帶都有廣泛的軟土分布。

　?。?）滑坡地段路基：滑坡是指在一定的地形地質(zhì)條件下，由于各種自然的和人為的因素影響，山坡的不穩(wěn)定土（巖）體在重力作用下，沿著一定的軟弱面（帶）作整體的、緩慢的、間歇性的滑動(dòng)變形現(xiàn)象。滑坡有時(shí)也具有急劇下滑現(xiàn)象。

　　（3）膨脹土地區(qū)路基：膨脹土系指土中含有較多的黏粒及其他親水性較強(qiáng)的蒙脫石或伊利石等黏土礦物成分，且有遇水膨脹，失水收縮的特點(diǎn)，是一種特殊膨脹結(jié)構(gòu)的黏質(zhì)土。多分布于全國各地二級(jí)及二級(jí)以上的階地與山前丘陵地區(qū)。

　　2B311012掌握原地基處理要求

　　一、原地基處理原則

　?。?）原地基處理應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求精心施工，在確保工程質(zhì)量的原則下，因地制宜，合理利用當(dāng)?shù)夭牧虾凸I(yè)廢料。

　?。?）原地基處理除執(zhí)行施工技術(shù)規(guī)范的規(guī)定外，還應(yīng)符合國家及部頒有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定，遵守國家有關(guān)法規(guī)。

　?。?）原地基處理應(yīng)節(jié)約用地，保護(hù)耕地和農(nóng)田水利設(shè)施，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

　　二、 原地基處理要求

　?。?）路基用地范圍內(nèi)的樹木、灌木叢等均應(yīng)在施工前砍伐或移植清理，砍伐的樹木應(yīng)移置于路基用地之外，進(jìn)行妥善處理。

　?。?）路堤修筑范圍內(nèi)，原地面的坑、洞、墓穴等，應(yīng)用原地土或砂性土回填，并按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。

　?。?）原地基為耕地或松土?xí)r，應(yīng)先清除有機(jī)土、種植土、草皮等，清除深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，一般不小于15cm，平整后按規(guī)定要求壓實(shí)。

　?。?）基底原狀土的強(qiáng)度不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換填，換填深度，應(yīng)不小于30cm，并予以分層壓實(shí)到規(guī)定要求。

　　（5）基底應(yīng)在填筑前進(jìn)行壓實(shí)。高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路路堤基底的壓實(shí)度應(yīng)符合原設(shè)計(jì)要求，當(dāng)路堤填土高度小于路床厚度（80cm）時(shí)，基底的壓實(shí)度不宜小于路床的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。

　?。?）當(dāng)路堤基底橫坡陡于1：5時(shí)，基底坡面應(yīng)挖成臺(tái)階，臺(tái)階寬度不小于lm，并予以夯實(shí)。

　　211311013掌握路基填料的選擇

　　用于公路路基的填料要求挖取方便，壓實(shí)容易，強(qiáng)度高，水穩(wěn)定性好。其中強(qiáng)度要求是按CBR值確定，應(yīng)通過取土試驗(yàn)確定填料最小強(qiáng)度和最大粒徑。

　　一、土石材料

　　巨粒土，級(jí)配良好的礫石混合料是較好的路基填料。

　　石質(zhì)土，如碎（礫）石土，砂土質(zhì)碎（礫）石及碎（礫）石砂（粉?；蝠ちＭ粒至Ｍ林械拇帧⒓?xì)砂質(zhì)粉土，細(xì)粒土中的輕、重粉質(zhì)黏土都具有較高的強(qiáng)度和足夠的水穩(wěn)定性，屬于較好的路基填料。

　　砂土可用作路基填料，但由于沒有塑性，受水流沖刷和風(fēng)蝕時(shí)易損壞，在使用時(shí)可摻入黏性大的土；輕、重黏土不是理想的路基填料，規(guī)范規(guī)定液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土，以及含水量超過規(guī)定的土，不得直接作為路堤填料，需要應(yīng)用時(shí)，必須采取滿足設(shè)計(jì)要求的技術(shù)措施（例如含水量過大時(shí)加以晾曬），經(jīng)檢查合格后方可使用；粉性土必須摻入較好的土體后才能用作路基填料，且在高等級(jí)公路中，只能用于路堤下層（距路槽底0．8m以下）。

　　黃土、鹽漬土、膨脹土等特殊土體不得以必須用作路基填料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按其特殊的施工要求進(jìn)行施工。淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、含草物皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽質(zhì)的土不得用作路基填料。

　　二、工業(yè)廢渣

　　滿足要求（最小強(qiáng)度CBR、最大粒徑、有害物質(zhì)含量等）或經(jīng)過處理之后滿足要求的煤渣、高爐礦渣、鋼渣、電石渣等工業(yè)廢渣可以用作路基填料，但在使用過程中應(yīng)注意避免造成環(huán)境污染。

　　2B311014掌握填方路基施工技術(shù)

　　一、土方路堤施工技術(shù)

　　1．土方路堤填筑施工工藝流程。

　　2．土方路堤操作程序：取土一運(yùn)輸一推土機(jī)初平-平地機(jī)整平一壓路機(jī)碾壓。

　　3．土方路堤填筑作業(yè)常用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、平地機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等機(jī)械按以下幾種方法作業(yè)。

　?。?）水平分層填筑法：填筑時(shí)按照橫斷面全寬分成水平層次，逐層向上填筑。是路基填筑的常用方法。

　?。?）縱向分層填筑法：依路線縱坡方向分層，逐層向上填筑。常用于地面縱坡大于12％，用推土機(jī)從路塹取料填筑，且距離較短的路堤。缺點(diǎn)是不易碾壓密實(shí)。

　　（3）橫向填筑法：從路基一端或兩端按橫斷面全高逐步推進(jìn)填筑。填土過厚，不易壓實(shí)。僅用于無法自下而上填筑的深谷、陡坡、斷巖、泥沼等機(jī)械無法進(jìn)場(chǎng)的路堤。

　　（4）聯(lián)合填筑法：路堤下層用橫向填筑而上層用水平分層填筑。適用于因地形限制或填筑堤身較高，不宜采用水平分層法或橫向填筑法自始至終進(jìn)行填筑的情況。單機(jī)或多機(jī)作業(yè)均可，一般沿線路分段進(jìn)行，每段距離以20～40m為宜，多在地勢(shì)平坦，或兩側(cè)有可利用的山地土場(chǎng)的場(chǎng)合采用。

　　4．施工一般技術(shù)要領(lǐng)：

　?。?）必須根據(jù)設(shè)計(jì)斷面，分層填筑、分層壓實(shí)。

　?。?）路堤填土寬度每側(cè)應(yīng)寬于填層設(shè)計(jì)寬度，壓實(shí)寬度不得小于設(shè)計(jì)寬度，最后削坡。

　?。?）填筑路堤宜采用水平分層填筑法施工。如原地面不平，應(yīng)由最低處分層填起，每填一層，經(jīng)過壓實(shí)符合規(guī)定要求之后，再填上一層。

　?。?）原地面縱坡大于12％的地段，可采用縱向分層法施工，沿縱坡分層，逐層填壓密實(shí)。

　?。?）山坡路堤，地面橫坡不陡于1：5且基底符合規(guī)定要求時(shí)，路堤可直接修筑在天然的土基上。地面橫坡陡于l：5時(shí)，原地面應(yīng)挖成臺(tái)階（臺(tái)階寬度不小于lm），并用小型夯實(shí)機(jī)加以夯實(shí)。填筑應(yīng)由最低一層臺(tái)階填起，并分層夯實(shí)，然后逐臺(tái)向上填筑，分層夯實(shí)，所有臺(tái)階填完之后，即可按一般填土進(jìn)行。

　?。?）高速公路和一級(jí)公路，橫坡陡峻地段的半填半挖路基，必須在山坡上從填方坡腳向上挖成向內(nèi)傾斜的臺(tái)階，臺(tái)階寬度不應(yīng)小于lm.

　?。?）不同土質(zhì)混合填筑路堤時(shí)，以透水性較小的土填筑于路堤下層時(shí)，應(yīng)做成4％的雙向橫坡；如用于填筑上層時(shí)，除干旱地區(qū)外，不應(yīng)覆蓋在由透水性較好的土所填筑的路堤邊坡上。

　?。?）不同性質(zhì)的土應(yīng)分別填筑，不得混填。每種填料層累計(jì)總厚度不宜小于0.5m.

　?。?）凡不因潮濕或凍融影響而變更其體積的優(yōu)良土應(yīng)填在上層，強(qiáng)度較小的土應(yīng)填在下層。

　　（10）河灘路堤填土，應(yīng)連同護(hù)道在內(nèi)，一并分層填筑?？赡苁芩筒糠值奶盍希瑧?yīng)選用水穩(wěn)性好的土料。

　　二、填石路基施工技術(shù)

　　1．填料要求：石料強(qiáng)度（飽水試件極限抗壓強(qiáng)度）要求不小于15MPa，風(fēng)化程度應(yīng)符合規(guī)定，最大粒徑不易大于層厚的2／3.在高速公路及一級(jí)公路填石路堤路床頂面以下50cm范圍內(nèi)，填料粒徑不得大于10cm，其他等級(jí)公路填石路堤路床頂面以下30cm范圍內(nèi)，填料粒徑不得大于15cm。

　　2．填筑方法：豎向填筑法、分層壓實(shí)法、沖擊壓實(shí)法和強(qiáng)力夯實(shí)法。

　　（1）豎向填筑法（傾填法）主要用于二級(jí)及二級(jí)以下且鋪設(shè)低級(jí)路面的公路在陡峻山坡施工特別困難或大量爆破以挖作填路段，以及無法自下而上分層填筑的陡坡、斷巖、泥沼地區(qū)和水中作業(yè)的填石路堤。該方法施工路基壓實(shí)、穩(wěn)定問題較多。

　　（2）分層壓實(shí)法（碾壓法）是普遍采用并能保證填石路堤質(zhì)量的方法。該方法自下而上水平分層，逐層填筑，逐層壓實(shí)。高速公路、一級(jí)公路和鋪設(shè)高級(jí)路面的其他等級(jí)公路的填石路堤采用此方法。填石路堤將填方路段劃分為四級(jí)施工臺(tái)階、四個(gè)作業(yè)區(qū)段、八道工藝流程進(jìn)行分層施工。四級(jí)施工臺(tái)階是：在路基面以下0.5m為第1級(jí)臺(tái)階，0.5～1.5m為第2級(jí)臺(tái)階，0.5～3.0m為第3級(jí)臺(tái)階，3.0m以下為第4級(jí)臺(tái)階。四個(gè)作業(yè)區(qū)段是：填石區(qū)段、平整區(qū)段、碾壓區(qū)段、檢驗(yàn)區(qū)段。施工中填方和挖方作業(yè)面形成臺(tái)階狀，臺(tái)階間距視具體情況和適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)而定，一般長為100m左右。填石作業(yè)自最低處開始，逐層水平填筑，每一分層先是機(jī)械攤鋪主骨料，平整作業(yè)鋪撒嵌縫料，將填石空隙以小石或石屑填滿鋪平，采用重型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，壓至填筑層頂面石塊穩(wěn)定。

　　石方填筑路堤8道工藝流程是：施工準(zhǔn)備、填料裝運(yùn)、分層填筑、攤鋪平整、振動(dòng)碾壓、檢測(cè)簽認(rèn)、路基成型、路基整修。

　?。?）沖擊壓實(shí)法利用沖擊壓實(shí)機(jī)的沖擊碾周期性大振幅低頻率地對(duì)路基填料進(jìn)行沖擊，壓密填方；強(qiáng)力夯實(shí)法用起重機(jī)吊起夯錘從高處自由落下，利用強(qiáng)大的動(dòng)力沖擊，迫使巖土顆粒位移，提高填筑層的密實(shí)度和地基強(qiáng)度。

　　強(qiáng)力夯實(shí)法簡(jiǎn)要施工程序：填石分層強(qiáng)夯施工，要求分層填筑與強(qiáng)夯交叉進(jìn)行，各分層厚度的松鋪系數(shù)，第一層可取1.2，以后各層根據(jù)第一層的實(shí)際情況調(diào)整。每一分層連續(xù)擠密式夯擊，夯后形成夯坑，夯坑以同類型石質(zhì)填料填補(bǔ)。由于分層厚度為4-5m，填筑作業(yè)采用堆填法施工，裝運(yùn)用大型裝載機(jī)和自卸汽車配合作業(yè)，鋪筑時(shí)用大型履帶式推土機(jī)攤鋪和平整，夯坑回填也用推土機(jī)完成，每層主夯和面層的主夯與滿夯由起重機(jī)和夯錘實(shí)施，路基面需要用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行最后的壓實(shí)平整作業(yè)。

　　強(qiáng)夯法與碾壓法相比，只是夯實(shí)與壓實(shí)的工藝不同，而填料粒徑控制、鋪填厚度控制都要進(jìn)行，強(qiáng)夯法控制夯擊擊數(shù)，碾壓法控制壓實(shí)遍數(shù)，機(jī)械裝運(yùn)攤鋪平整作業(yè)完全一樣，強(qiáng)夯法需要進(jìn)行夯坑回填。

　　三、土石路堤施工技術(shù)

　　1．填料要求：石料強(qiáng)度大于20MPa時(shí)，石塊的最大粒徑不得超過壓實(shí)層厚的2／3；當(dāng)石料強(qiáng)度小于15MPa時(shí)，石料最大粒徑不得超過壓實(shí)層厚，超過的應(yīng)打碎。

　　2．填筑方法：土石路堤不得采用傾填方法，只能采用分層填筑，分層壓實(shí)。當(dāng)土石混合料中石料含量超過70％時(shí)，宜采用人工鋪填；當(dāng)土石混合料中石料含量小于70％時(shí)，可用推土機(jī)鋪填，最大層厚40cm.

　　四、高填方路堤施工技術(shù)

　　水田或常年積水地帶，用細(xì)粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地帶填土或填石路堤高度在20m以上時(shí)，稱為高填方路堤。高填方路堤應(yīng)采用分層填筑、分層壓實(shí)的方法施工，每層填筑厚度根據(jù)所采用的填料決定。

　　五、粉煤灰路堤施工技術(shù)

　　粉煤灰路堤可用于高速公路。凡是電廠排放的硅鋁型低鋁粉煤灰都可作為路堤填料。由于是輕質(zhì)材料，粉煤灰的使用可減輕土體結(jié)構(gòu)自重，減少軟土路堤沉降，提高土體抗剪強(qiáng)度。

　　粉煤灰路堤一般由路堤主體部分、護(hù)坡和封頂層，以及隔離層、排水系統(tǒng)等組成，其施工步驟主要有基底處理、粉煤灰儲(chǔ)運(yùn)、攤鋪、灑水、碾壓、養(yǎng)護(hù)與封層。

　　六、結(jié)構(gòu)物處的回填施工技術(shù)

　?。ㄒ唬┮话阋?guī)定

　　1．填土長度：一般在頂部為距翼墻尾端不小于臺(tái)高加2m，底部距基礎(chǔ)內(nèi)緣不小于2m；拱橋臺(tái)背不少于臺(tái)高的3-4倍；涵洞兩側(cè)填土長度不少于孔徑的2倍及高出涵管頂1.5m；擋土墻墻背回填部分頂部不少于墻高加2m，底部距基礎(chǔ)內(nèi)緣不小于2m。

　　填土高度：從路堤頂面起向下計(jì)算，在冰凍區(qū)一般不應(yīng)小于2.5m，無冰凍地區(qū)到高水位處，均應(yīng)填以滲水性土，其余部分可用與路堤相同的土填筑，并在其上設(shè)橫向排水盲溝或鋪向外傾斜的黏土或膠泥層。

　　2．橋涵等構(gòu)造物處填土前，應(yīng)完成臺(tái)前防護(hù)工程及橋梁上部結(jié)構(gòu)。

　　3．結(jié)構(gòu)物處的回填，一般要到基礎(chǔ)混凝土或砌體的水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％以上時(shí)才能填筑。

　　4．填筑時(shí)，與路基銜接處填方區(qū)內(nèi)的坡形地面做成臺(tái)階或鋸齒形。

　　5．橋臺(tái)臺(tái)背填土應(yīng)與錐坡同時(shí)進(jìn)行。

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　　結(jié)構(gòu)物處的回填材料應(yīng)滿足一般路堤填料的要求，優(yōu)先選用挖取方便、壓實(shí)容易、強(qiáng)度高的透水性材料，如石質(zhì)土、砂土、砂性土。禁止使用搗碎后的植物土、白堊土、硅藻土、腐爛的泥炭土。黏性土不可用于高等級(jí)公路，在摻入小劑量石灰等穩(wěn)定劑進(jìn)行處理后可用于低等級(jí)公路結(jié)構(gòu)物處的回填。

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