公路施工技术
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3.3 路堤施工

3.3.1 施工取土

(1)路基填方取土,应根据设计要求,结合路基排水和当地土地规划、环境保护要求进行,不得任意挖取。

(2)施工取土应不占或少占良田,尽量利用荒坡、荒地,取土深度应结合地下水等因素考虑,利于复耕。原地面耕植土应先集中存放,以利再用。

(3)自行选定取土方案时,应符合下列技术要求:

1)地面横向坡度陡于1∶10时,取土坑应设在路堤上侧。

2)桥头两侧不宜设置取土坑。

3)取土坑与路基之间的距离,应满足路基边坡稳定的要求。取土坑与路基坡脚之间的护坡道应平整密实,表面设1%~2%向外倾斜的横坡。

4)取土坑兼作排水沟时,其底面宜高出附近水域的常水位或与永久排水系统及桥涵出水口的标高相适应,纵坡不宜小于0.2%,平坦地段不宜小于0.1%。

5)线外取土坑等与排水沟、鱼塘、水库等蓄水(排洪)设施连接时,应采取防冲刷、防污染的措施。

(4)对取土造成的裸露面,应采取整治或防护措施。

3.3.2 土质路堤

3.3.2.1 地基表层处理

(1)二级及二级以上公路路堤基底的压实度应不小于90%;三、四级公路应不小于85%。路基填土高度小于路面和路床总厚度时,基底应按设计要求处理。

(2)原地面坑、洞、穴等,应在清除沉积物后,用合格填料分层回填分层压实,压实度符合3.3.2.1条第(1)项的规定。

(3)泉眼或露头地下水,应按设计要求,采取有效导排措施后方可填筑路堤。

(4)地基为耕地、土质松散、水稻田、湖塘、软土、高液限土等时,应按设计要求进行处理,局部软弹的部分也应采取有效的处理措施。

(5)地下水位较高时,应按设计要求进行处理。

(6)陡坡地段、土石混合地基、填挖界面、高填方地基等都应按设计要求进行处理。

3.3.2.2 路堤填筑

(1)性质不同的填料,应水平分层、分段填筑,分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,不得混合填筑。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于500mm。填筑路床顶最后一层时,压实后的厚度应不小于100mm。

(2)对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。在有地下水的路段或临水路基范围内,宜填筑透水性好的填料。

图3.5 不同土质接头处理

(3)在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前,应在其表面设2%~4%的双向横坡,并采取相应的防水措施。不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。为防止相邻两段用不同土质填筑的路堤在交接处发生不均匀变形,交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面的下部(图3.5)。

(4)每种填料的松铺厚度应通过试验确定。

(5)每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。

(6)路堤填筑时,应从最低处起分层填筑,逐层压实;当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1∶5时,应按设计要求挖台阶,或设置坡度向内并大于4%、宽度大于2m的台阶。

(7)填方分几个作业段施工时,接头部位如不能交替填筑,则先填路段,应按1∶1坡度分层留台阶;如能交替填筑,则应分层相互交替搭接,搭接长度不小于2m。

3.3.2.3 施工机械选择

应考虑工程特点、土石种类及数量、地形、填挖高度、运距、气候条件、工期等因素,经济合理地确定。填方压实应配备专用碾压机具。

3.3.2.4 土质路基压实度

土质路基压实度应符合表3.2的规定。

表3.2 土质路基压实度标准

注 1.表列压实度以现行JTG E40—2007《公路土工试验规程》重型击实试验法为准。

2.三、四级公路铺筑水泥混凝土路面或沥青混凝土路面时,其压实度应采用二级公路的规定值。

3.路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时,压实度标准根据试验路在保证路基强度要求的前提下可适当降低。

4.特别干旱地区的压实度标准可降低2%~3%。

土质路基压实度检测见3.4.2.6条和JTG E60—2008《公路路基路面现场测试规程》。

3.3.2.5 土质路基顶面施工质量

土质路基顶面施工质量应符合表3.3的规定。

表3.3 土质路基顶面施工质量标准

四川绵阳至遂宁高速公路某段土质路基如图3.6所示。

3.3.3 填石路堤

填石路堤:用粒径大于37.5mm且含量超过总质量70%的石料填筑的路堤。

3.3.3.1 填料

(1)膨胀岩石、易溶性岩石不宜直接用于路堤填筑,强风化石料、崩解性岩石和盐化岩石不得直接用于路堤填筑。

(2) 路堤填料粒径应不大于500mm,并不宜超过层厚的2/3,不均匀系数宜为15~20。路床底面以下400mm范围内,填料粒径应小于150mm。

图3.6 四川绵阳至遂宁高速公路某段土质路基

(3)路床填料粒径应小于100mm。

3.3.3.2 基底处理

(1)除满足3.3.2.1条款的规定外,承载力应满足设计要求。

(2)在非岩石地基上,填筑填石路堤前,应按设计要求设过渡层。

3.3.3.3 填筑

(1)路堤施工前,应先修筑试验路段,确定满足表3.4中孔隙率标准的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。

(2)路床施工前,应先修筑试验路段,确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。

(3)二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。二级以下砂石路面公路在陡峻山坡地段施工特别困难时,可采用倾填的方式将石料填筑于路堤下部,但在路床底面以下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。

(4)岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。严禁将软质石料与硬质石料混合使用。

(5)中硬、硬质石料填筑路堤时,应进行边坡码砌,码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚度应符合设计要求。边坡码砌与路基填筑宜基本同步进行。

(6)压实机械宜选用自重不小于18t的振动压路机,分层碾压,压至填筑层顶面石块稳定,振压两遍无明显标高差异。

(7)在填石路堤顶面与细粒土填土层之间应按设计要求设过渡层。

3.3.3.4 填石路堤施工质量

填石路堤施工质量应符合以下规定:

(1)上、下路堤的压实质量标准见表3.4。

表3.4 填石路堤上、下路堤压实质量标准

(2)填石路堤施工过程中的每一压实层,可用试验路段确定的工艺流程和工艺参数,控制压实过程;用试验路段确定的沉降差指标检测压实质量,图3.7(a)是压路机在碾压填石路堤。

(3)填石路堤填筑至设计标高并整修完成后,其施工质量应符合表3.5的规定。

表3.5 填石路堤施工质量标准

(4)填石路堤成型后的外观质量标准:路堤表面无明显孔洞。大粒径石料不松动,铁锹挖动困难。边坡码砌紧贴、密实,无明显孔洞、松动,砌块间承接面向内倾斜,路基边线直顺,曲线圆滑,如图3.7(b)所示。

图3.7 填石路堤

3.3.4 土石路堤

土石路堤:石料含量占总质量30%~70%的土石混合材料修筑的路堤称为土石路堤。

3.3.4.1 填料

(1)膨胀岩石、易溶性岩石等不宜直接用于路堤填筑,崩解性岩石和盐化岩石等不得直接用于路堤填筑。

(2)天然土石混合填料中,中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的2/3;石料为强风化石料或软质石料时,其CBR值应符合表3.1的规定,石料最大粒径不得大于压实层厚。

3.3.4.2 基底处理

应满足3.3.2.1条款的规定。在陡、斜坡地段,土石路堤靠山一侧应按设计要求,做好排水和防渗处理。

3.3.4.3 填筑

(1)压实机械宜选用自重不小于18t的振动压路机。

(2)施工前,应根据土石混合材料的类别分别进行试验路段施工,确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。

(3)土石路堤不得倾填,应分层填筑压实。

(4)碾压前应使大粒径石料均匀分散在填料中,石料间孔隙应填充小粒径石料、土和石渣。

(5)压实后透水性差异大的土石混合材料,应分层或分段填筑,不宜纵向分幅填筑;如确需纵向分幅填筑,应将压实后渗水良好的土石混合材料填筑于路堤两侧。

(6)土石混合材料来自不同料场,其岩性或土石比例相差较大时,宜分层或分段填筑。

(7)填料由土石混合材料变化为其他填料时,土石混合材料最后一层的压实厚度应小于300mm,该层填料最大粒径宜小于150mm,压实后,该层表面应无孔洞。

(8)中硬、硬质石料的土石路堤,应进行边坡码砌,码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚度应符合设计要求。边坡码砌与路堤填筑宜基本同步进行。软质石料土石路堤的边坡按土质路堤边坡处理,软质石料土石路堤质量应符合3.3.2条的规定。

3.3.4.4 中硬、硬质石料土石路堤质量

中硬、硬质石料土石路堤质量应符合以下规定。

(1)施工过程中的每一压实层,可用试验路段确定的工艺流程和工艺参数,控制压实过程;用试验路段确定的沉降差指标,检测压实质量。

(2)路基成型后质量应符合表3.5的规定。

3.3.4.5 土石路堤的外观质量标准

路基表面无明显孔洞;大粒径填石无松动,铁锹挖动困难;中硬、硬质石料土石路基边坡码砌紧贴、密实,无明显孔洞、松动,砌块间承接面应向内倾斜,坡面平顺。

3.3.5 高填方路堤

通常将大于18m的土质路堤和大于20m的石质路堤视为高路堤,将大于20m的路堑视为深路堑。

3.3.5.1 填料选择

高填方路堤填料宜优先采用强度高、水稳性好的材料,或采用轻质材料。受水淹、浸的部分,应采用水稳性和透水性均好的材料。

3.3.5.2 基底处理

(1)基底承载力应满足设计要求。特殊地段或承载力不足的地基应按设计要求进行处理。

(2)覆盖层较浅的岩石地基,宜清除覆盖层。

3.3.5.3 填筑

(1)施工中应按设计要求预留路堤高度与宽度,并进行动态监控。

(2)施工过程中宜进行沉降观测,按照设计要求控制填筑速率。

(3)高填方路堤宜优先安排施工。

图3.8是湖北沪蓉西高速公路干沟填石路堤,最大填筑高度76m、填方数量380000m3

图3.8 湖北沪蓉西高速公路干沟填石路堤

3.3.6 桥、涵及结构物的回填

3.3.6.1 填料选择

填料宜采用透水性材料、轻质材料、无机结合料等,非透水性材料不得直接用于回填。

3.3.6.2 基坑回填

基坑回填必须在隐蔽工程验收合格后方可进行,应分层填筑、分层压实,分层厚度宜为100~200mm。二级及二级以上公路,采用小型夯实机具时,基坑回填的分层压(夯)实厚度不宜大于150mm,并应压(夯)实到设计要求的压实度。

3.3.6.3 台背及与路堤间的回填

(1)二级及二级以上公路应按设计做好过渡段,过渡段路堤压实度应不小于96%,并应按设计做好纵向和横向防排水系统。

(2)二级以下公路的路堤与回填的连接部,应按设计要求预留台阶。

(3)台身强度达到设计强度的75%以上时,方可进行台背回填,必须分层填筑压实,每层表面平整,路拱合适。

(4)拱桥台背填土必须在承受拱圈水平推力以前完成。

(5)台背回填部分的路床宜与路堤路床同步填筑。

(6)桥台背和锥坡的回填施工宜同步进行,一次填足并保证压实整修后能达到设计宽度要求。

图3.9是桥台背分层回填压(夯)实后进行压实度检测。

图3.9 桥台背回填

图3.10 标准化涵背回填压实

3.3.6.4 涵洞回填

(1)涵洞施工完成后,砌体砂浆或混凝土强度达到设计强度的85%时,方可进行涵洞洞身两侧的回填。

(2)洞身两侧,应对称分层回填压实,填料粒径应小于50mm。

(3)涵洞两侧紧靠涵台部分的回填土不得用大型机械施工,宜采用人工配合小型机械的方法夯填密实(图3.10)。

(4)两侧及顶面填土时,应采取措施防止压实过程对涵洞产生不利后果。

(5)涵洞顶部的填土厚度必须大于0.5m后方可通行车辆和筑路机械。

3.3.7 半填半挖路基、路堤与路堑过渡段

3.3.7.1 基底处理

(1)应从填方坡脚起向上设置向内侧倾斜的台阶,台阶宽度不小于2m,在挖方一侧,台阶应与每个行车道宽度一致、位置重合。

(2)石质山坡,应清除原地面松散风化层,按设计开凿台阶。

(3)孤石、石笋应清除。

(4)纵向填挖结合段,应合理设置台阶。

(5)有地下水或地面水汇流的路段,应采用合理措施导排水流。

3.3.7.2 施工

(1)路基应从最低标高处的台阶开始分层填筑,分层压实。

(2)填筑时,应严格处理横向、纵向、原地面等结合界面,确保路基的整体性。

(3)路基填筑过程中,应及时清理设计边坡外的松土、弃土。

(4)高度小于800mm 的路堤、零填及挖方路床的加固换填宜选用水稳性较好的材料。