公路土方路基施工主要是挖掘路塹和填筑路堤,不穩(wěn)定土的處理以及清理場地施工中的排水,邊溝,邊坡的修筑等工作。這里介紹的施工方法主要是根據(jù)施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合施工中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)做一下大概的介紹。如果有不符合規(guī)范要求的地方,一律以規(guī)范為準(zhǔn)。
一, 場地清理
這項工作包括清理、清除殘渣、去除表土、去除和處理規(guī)定范圍內(nèi)的所有草木和石礫,除非有些物品是指定保留在原地上的或是按照規(guī)范的其它章節(jié)的要求不清除的。這項工作還包括保護(hù)所有指定留下的草木和物質(zhì)不受損害和毀壞。
1, 施工要求:
概要
(a) 監(jiān)理工程師將設(shè)定工作范圍,并指定各種樹木、灌木、植物和其它東西的存留。承包商應(yīng)保留所有指定留下的各項內(nèi)容。
(b) 清理、去除殘渣、樹木遷移所有沒有指定留下的各種表面物體、樹木、枯木、樹樁、根、根株、叢林、其它草木、垃圾和其它突出的障礙物等將清理并挖掘殘根,包括需要保存的處理。在道路的路基區(qū)域,如果將從該區(qū)域內(nèi)去除表土和不合適材料,或指定進(jìn)行壓實(shí),所有的樹樁和根子都應(yīng)從原表面下至少50厘米深和從最下鋪面層底部下至少50厘米深的區(qū)域中去除。在道路挖掘區(qū)所有的樹樁和樹根都應(yīng)從路基完成地面之下不少于50厘米深的地方去除。對坑、溝、渠的清理和挖掘除根的工作將只需達(dá)到這些區(qū)域所需挖掘的深度既可。樹根去除后所留的空隙將由合適的壓實(shí)材料填充。
(c) 去除表土在道路路基區(qū)域或是由工程師指定的地方,承包商應(yīng)根據(jù)工程師的指令去除表土和對之進(jìn)行處理。一般來說,表土的挖出將只包括泥土,這種泥土能使植物繼續(xù)生長。在工程完工時這些區(qū)域都將歸還給業(yè)主,狀態(tài)應(yīng)和以前一樣,任何由承包商直接或間接造成的損壞都應(yīng)由承包商自費(fèi)修復(fù)完好。對任何指定區(qū)域的表土去除應(yīng)根據(jù)工程師的指令并達(dá)到要求的深度,并且表土應(yīng)和其它挖掘材料分開存放。如果表土被用來修筑路堤斜坡,或由工程師指定或圖紙所示區(qū)域時,表土的剝離工作將被視為包括表土的存放和需要時的去除,以及將表土置放和撒布在工程師指定的區(qū)域上。在撒布之后,表土應(yīng)平整成平滑表面,不得有雜草、樹根、草皮和大石頭。
(d) 指定保留區(qū)域的保護(hù)在工程師指定的區(qū)域內(nèi),承包商將負(fù)責(zé)對現(xiàn)存的灌木叢、樹木和長草區(qū)的保護(hù)和日常維護(hù)。
2, 清理去除材料的處理
首先,所有清除的材料都是業(yè)主的財產(chǎn),并以業(yè)主認(rèn)為合適的方法來使用和處置。承包商有權(quán)使用非銷售木材(或在得到政府有關(guān)部門的書面批準(zhǔn)后可銷售木材)進(jìn)行與合同有關(guān)的工作,但條件是確實(shí)符合政府代理或有關(guān)部門的要求??射N售木材應(yīng)在公路界限內(nèi)或靠近處按要求整齊存放,并按有關(guān)部門的要求進(jìn)行休修整和堆垛。除了將要用的木材,所有其它木材、樹梢、木樁、樹根、原木和其它清理和挖掘出來的廢物都應(yīng)由承包商提供的地點(diǎn)進(jìn)行處置。道路和相鄰區(qū)域都應(yīng)保持一個整齊的形象。在公路界限內(nèi)或附近不得積存有瓦礫。
二,土方施工
(一)工作范圍 :
道路土方工程包括從路塹挖掘土方和路堤填筑土方、棄置土方等所有工程。包括修建水道、邊溝、停車場和引道的所有工程。還包括圖紙所示或工程師設(shè)立的線段、坡度和斷面,清除不穩(wěn)定土,清除滑坡等所有必要工程。
1,標(biāo)高和坐標(biāo)工程師給承包商提供切線和坡度線的交叉點(diǎn)位置。圖紙將標(biāo)明水平和垂直曲線的特性,在需要的地方標(biāo)出超高率。承包商要根據(jù)以上資料準(zhǔn)備斷面圖,報工程師批準(zhǔn)。在進(jìn)行施工前承包商應(yīng)在施工區(qū)域定線。如工程師有意見可做修改,這種修改在定線前或后都可以,工程師將向承包商發(fā)出詳細(xì)的說明,承包商將按說明修改定線以待進(jìn)一步批準(zhǔn)。
2,水流的處理水流的處理在工程師要求的地方或工作保護(hù)及施工需要時,承包商要提供必要的除水、排水或隔離水流的設(shè)施。承包商要提供在雨季前必須的可發(fā)揮適當(dāng)排水作用的臨時性或永久性排水邊溝。
3,使用和處理挖方在挖土過程中所有剩余的穩(wěn)定土,除在另有說明者外,都要用最有效的方法形成路堤。多余的土方或工程師書面聲明的不穩(wěn)定土都要由承包商處理到公路地界之外。
4,排水溝在施工中承包商必須建水渠、邊溝或截水溝。如圖所示或在工程師指令的地方建這些溝渠,不管是臨時性的或是永久性的,為了避免在施工期間路堤、路基、基層或基礎(chǔ)被水浸泡,承包商要保證在路堤和瀝青結(jié)構(gòu)完成前排水設(shè)施足夠和有效。承包商應(yīng)不斷的維修排水溝渠,以保證在整個施工期間和保修期內(nèi)排水設(shè)施能有效工作。由于未提供有效的排水設(shè)施造成水毀工程,承包商應(yīng)自費(fèi)修復(fù)。承包商在施工時應(yīng)首先修筑排水邊溝,在施工中由于動遷影響沒有辦法修邊溝排水,也應(yīng)該在路堤外適當(dāng)位置設(shè)置臨時積水井將水排出,這樣才能保持路堤干燥避免形成翻漿路堤。并要隨時維修,在施工結(jié)束時進(jìn)行全面休整以達(dá)到驗(yàn)收狀態(tài)。在要施工的區(qū)域內(nèi)的農(nóng)田灌溉至少要在施工前2個月停止。所有表水都要排除并修筑臨時或永久性邊溝以保證該區(qū)域保持干燥。
5,溝槽開挖在圖紙上標(biāo)示的地方或在工程師要求的地方,承包商應(yīng)按要求開挖溝槽。在沒有工程師批準(zhǔn)的情況下不能開挖。此工作視為普通開挖。
6,路塹、路基的邊坡修筑按工程師的要求必須從邊坡上把浮土或浮石清除。
7,填筑原有溝渠在必須將原有溝渠改道的區(qū)域內(nèi),要清除所有的有機(jī)物和松軟的沉積物。用合格的穩(wěn)定土予以回填。
(二),土方開挖
挖掘包括所有土方挖掘和巖石挖掘,這些挖掘在劃定的界線內(nèi)進(jìn)行,如圖紙所示或按工程師指示,(結(jié)構(gòu)挖掘除外)所有挖掘出的土的清除、運(yùn)輸、適當(dāng)利用和處理,都要依圖紙上注明的開挖線、水平線、坡度、尺寸及截面并按工程師的要求去實(shí)施。
路塹開挖:路塹施工就是按設(shè)計要求進(jìn)行挖掘,并將挖掘出來的土方運(yùn)到路堤地段作填料,或者運(yùn)往棄土地點(diǎn)。它雖然不象路堤填筑那樣有填料的選擇和分層壓實(shí)問題。但是,路塹是由天然地層構(gòu)成的,天然地層在生成和演變的長期過程中,一般具有復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu),處于地殼表層的路塹邊坡,開挖暴露于大氣中,受到各種自然的和人為因素的影響,比路堤邊坡更容易發(fā)生變形和破壞。路塹邊坡的穩(wěn)定與施工方法有著密切的關(guān)系,例如,施工開挖邊坡過陡,棄土堆離邊坡太近,施工中排水不良,支擋工程未及時做好,都會引起邊坡失穩(wěn),發(fā)生塌滑。
路塹的開挖方式應(yīng)根據(jù)路塹的深度和縱向長度,以及地形、土質(zhì)、土方調(diào)配情況和開挖機(jī)械設(shè)備的因素確定,已加快施工進(jìn)度和提高工作效率。
1,橫挖法
從路塹的一端或兩端按橫斷面全寬逐漸向前開挖。這種方法適用于較短的路塹。路塹深度不大時可以一次挖到設(shè)計標(biāo)高,路塹深度較大時可分成幾個臺階開挖,各層要有獨(dú)立的出土道和臨時排水設(shè)施。分層橫挖使得工作面縱向拉開,多層多向出土,可以容納較多的施工機(jī)械,加快了施工速度。
2,縱挖法
沿路塹縱向?qū)⒏叨确殖刹淮蟮膶哟我来伍_挖,縱挖法適用于較長的路塹。
如果路塹的寬度及深度都不大,可以按橫斷面全寬縱向分層挖掘,稱為分層縱挖法,如果路塹的寬度及深度都比較大,可沿縱向分層、每層先挖出一條通道,然后開挖兩旁,稱為通道縱挖法,通道可作為機(jī)械通行或出口路線,以加快施工速度,如果路塹很長,可在適當(dāng)位置將路塹的一側(cè)橫向挖穿,把路塹分成幾段,各段再采用上述縱向開挖,稱為分段縱挖法。分段縱挖法適用于傍山長路塹。
無論采取那種開挖方法,在挖掘時都應(yīng)利用挖掘機(jī)械把邊坡做好,也就是在挖掘的過程中,邊挖邊做坡。否則,一旦挖掘深度過大機(jī)械將無法做坡,給施工造成困難。因此,在挖掘的過程中,測量人員應(yīng)該及時按照圖紙要求把邊坡開挖線放好,并應(yīng)根據(jù)挖掘的深度隨時指揮調(diào)整開挖線,力爭利用機(jī)械一次做好邊坡減少人工的做坡量。
(三),路堤填筑
在路堤填筑前首先對原有地面進(jìn)行清理,對于存在的不平之處應(yīng)首先予以整平,然后進(jìn)行碾壓(填前碾壓)達(dá)到規(guī)范要求的壓實(shí)度。對于需要填筑的地段坡度較大時應(yīng)首先從低處填起分層填筑,并應(yīng)在原有坡面上修筑臺階以利新舊土的結(jié)合,臺階寬度應(yīng)在1米左右,厚度應(yīng)根據(jù)分層填筑的厚度加以確定。
1,測量放線:(1),恢復(fù)線路中心控制點(diǎn)(中線)。(2),測設(shè)中心樁,按每20-25米整樁號和曲線起止點(diǎn)等控制路基中心的各點(diǎn)測設(shè)中心樁,樁面用紅漆寫明里程樁號。木樁的習(xí)慣用法是:方樁用于控制中心準(zhǔn)確位置而且還要架設(shè)儀器對中,可以在木樁頂面定釘,釘頂?shù)臉?biāo)高與路面設(shè)計標(biāo)高齊平,頂面涂紅漆以辨認(rèn),在中心線垂直方向一米外釘一標(biāo)志樁,并寫上里程,樁背與地面成45度,寫有里程一面朝上,面向中心方木樁,字號露出地面。其他中心里程樁用扁形木樁、垂直釘入樁位處,上露一多半,寫有里程編號的一面要面向線路的起始方向。(3),根據(jù)近似計算結(jié)果,測設(shè)路基邊坡線,測量出各樁左、中、右三點(diǎn)的高程,做好記錄,計算出各樁號左右兩側(cè)的路基填筑高度。(4),按路基設(shè)計頂標(biāo)面寬度加余寬30-50公分(以保證邊坡密度和壓路機(jī)械的安全而增加的寬度。),放邊線點(diǎn),再用白灰沿邊線播撒形成兩條白色的邊線作為填土范圍的明顯標(biāo)記。(5),分層計算路基的設(shè)計寬度。以備在施工中根據(jù)施工進(jìn)度隨時放填土邊線,滿足施工需要。
2,施工中車輛通行道路一般分為上、下兩條行車道。上、下行行車道分別填筑,即采用半幅施工時,尚未施工的行車道可作為運(yùn)土車輛的通行道路;上下行車道同時施工時,即全幅施工時,可在路側(cè)布置車輛通行道路(便道)。半幅施工時應(yīng)注意的問題是,兩幅路基沉降時間不同,最終沉降量發(fā)生的時間不一致,有可能發(fā)生不均勻沉降,因此一般應(yīng)采用全幅施工為宜。
3,布土。合理的土方調(diào)配和運(yùn)土路線是非常重要的。應(yīng)根據(jù)取土場位置及地形確定經(jīng)濟(jì)、合理的運(yùn)土路線。布土?xí)r應(yīng)根據(jù)壓路機(jī)能達(dá)到的壓實(shí)厚度(規(guī)范規(guī)定或經(jīng)監(jiān)理工程師同意的厚度)計算卸車數(shù)量,例如每層填土壓實(shí)厚度不大于20公分時,一車土8立米,可攤鋪30平方米。自卸汽車從取土場把土運(yùn)到鋪筑現(xiàn)場,從一端開始,左右成排,前后成行等距離布土。只要把布土的位置和稀疏密度掌握好了,就可以提高攤鋪速度。
4,按規(guī)定厚度進(jìn)行攤鋪,一般情況如果用推土機(jī)進(jìn)行攤鋪虛鋪系數(shù)一般1.2-1.3,如果用平地機(jī)進(jìn)行攤鋪虛鋪系數(shù)一般為1.1-1.2.由于土質(zhì)不同應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定虛鋪系數(shù)。
5,平地機(jī)整平。當(dāng)一段落(50米以上)由推土機(jī)攤平并經(jīng)復(fù)測符合要求時就可用平地機(jī)進(jìn)行工作。平地機(jī)整平方法是由路中開始向道路兩側(cè)推進(jìn),如此往返三次,一般就可以達(dá)到平整度的要求。在平整時注意路基的縱坡和橫坡,尤其是在雨季施工時,橫坡應(yīng)該適當(dāng)加大以利路基排水,一般情況路基橫坡要求2%,為利于排水可加大到3%-4%. 6,路基碾壓。其方法是:第一遍用震動壓路機(jī)靜壓進(jìn)行穩(wěn)壓,然后再震動壓實(shí),具體要求是:(1)直線段和大半徑曲線段,應(yīng)先壓邊緣,后壓中間;小半徑曲線段因有較大的超高,碾壓順序應(yīng)先低(內(nèi)側(cè))后高(外側(cè))。(2),壓路機(jī)碾壓輪重疊輪寬的1/3—1/2;(3),碾壓遍數(shù),震動壓路機(jī)震約6-8遍,一般就可以達(dá)到密實(shí)度要求。(4),壓路機(jī)的行駛速度過慢影響生產(chǎn)率,過快則對土的接觸時間過短,壓實(shí)效果差。一般光輪靜壓壓路機(jī)的最佳速度為2-5公里/小時,震動壓路機(jī)為3-6公里/小時。所以各種壓路機(jī)械的最大速度不應(yīng)超過4公里/小時。(5),影響壓實(shí)效果的主要因素一般來說是含水量,土類,以及壓實(shí)功能。在施工現(xiàn)場因?yàn)橐呀?jīng)有標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí),填土類別和標(biāo)準(zhǔn)填料基本一致,因此影響壓實(shí)效果的因素主要是含水量。根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn),在壓實(shí)前最好實(shí)測一下填料的實(shí)際含水量,經(jīng)驗(yàn)證明土壤的實(shí)際含水量在最佳含水量的正負(fù)2%-5%進(jìn)行碾壓效果最好。如果填料含水量過大,碾壓遍數(shù)再多也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。因此在實(shí)測含水量的基礎(chǔ)上,如果含水量過大,應(yīng)考慮將土攤開晾曬待接近最佳含水量時再進(jìn)行碾壓,否則將出現(xiàn)因含水量過大碾壓達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。(不同類型土壓實(shí)時的最大容許含水量)現(xiàn)場實(shí)測含水量的簡單辦法是用酒精燃燒法簡單易做很適合施工現(xiàn)場操作。如果因工期關(guān)系沒有時間晾曬,可以考慮摻拌石灰的方法減少土的含水量,或者可以將填筑厚度適當(dāng)減少的辦法加以解決。不過這兩種方法都要增加成本,應(yīng)該取得監(jiān)理工程師的同意已求獲得適當(dāng)予補(bǔ)償。
不同類型土壓實(shí)時的最大容許含水量 (供參考)
(四),構(gòu)造物臺背回填
構(gòu)造物臺背回填質(zhì)量直接影響到路面質(zhì)量,填筑不好會出現(xiàn)沉降差,發(fā)生跳車現(xiàn)象,影響行車速度、舒適與安全,甚至?xí)绊憳?gòu)筑物的穩(wěn)定,出現(xiàn)交通堵塞現(xiàn)象。解決這一難題的關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)奶盍霞疤钪椒ǎ?, 填料:應(yīng)選擇滲水性較強(qiáng)的砂石料,從路基底一直填到結(jié)構(gòu)頂。涵洞填到蓋板頂;橋梁填到橋頭搭板底;擋土墻內(nèi)側(cè)填到路基底基層底面。
2, 填筑范圍:橋梁臺背后上部距翼墻尾端順路線方向至少為臺高加4m,下部距基礎(chǔ)內(nèi)緣至少為3m;涵洞兩側(cè)不小于孔徑的2倍;擋土墻內(nèi)側(cè)不小于50—80cm寬。
3, 填筑方法:路堤土填筑完成以后,檢查結(jié)合部位的壓實(shí)度是否合格,然后挖成臺階,臺階高度小于30cm長度大于50cm.分層填筑,分層壓實(shí)。壓實(shí)機(jī)具采用小型壓路機(jī)或打夯機(jī)。
4, 填土?xí)r應(yīng)從構(gòu)造物兩側(cè)均衡填筑,避免對構(gòu)筑物形成楔形壓力。
應(yīng)等構(gòu)筑物混凝土強(qiáng)度達(dá)到至少70%時進(jìn)行填筑。填筑高度應(yīng)至少高出構(gòu) 筑物50cm以上,才可以從構(gòu)造物上部通過車輛。
(五),舊路面加寬土方填筑
1,舊路面單面加寬填筑:為使新、舊路基緊密結(jié)合,加寬之前,舊路邊坡需挖成階梯形,然后分層填筑,層上層夯,使之密實(shí)。階梯寬一般為1m左右,階高約0.5m. 2,舊路雙面加寬填筑:當(dāng)原有路基加寬系按中線兩面加寬時,同樣應(yīng)將舊路基邊坡均切成階梯式,然后再分別分層填筑,進(jìn)行加寬。
在實(shí)際施工中經(jīng)常遇到加寬的舊路原有路面比較窄,并且還要保證交通暢通,如果修筑臺階勢必造成原有舊路變的更窄,不利交通暢通。在這種情況下,為了保證填筑的質(zhì)量,首先應(yīng)盡量選擇與舊路基的填料相同的填筑材料,這樣由于材料比較相近容易結(jié)合。其次,由于不能修筑臺階,因此在新舊路基結(jié)合部一定要加強(qiáng)壓實(shí),如果結(jié)合部壓路機(jī)壓實(shí)壓不到邊緣應(yīng)該用小型夯實(shí)機(jī)具夯實(shí)。再其次,在檢測壓實(shí)度時應(yīng)該重點(diǎn)檢測新舊路基結(jié)合部。
(六),軟土地基路基施工
所謂軟土,從廣義上講,就是強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層。在軟土地基上修筑路基,若不加處理,往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷,導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土總稱為軟土。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%—72%之間,孔隙比在1.0—1.9之間,飽和度一般大于95%,液限一般為35%—60%,塑性指數(shù)為13—30.
1,軟土路基常用加固方法:當(dāng)路堤經(jīng)穩(wěn)定驗(yàn)算或沉降計算不能滿足設(shè)計要求時,必須對軟土地基進(jìn)行加固。加固的方法很多,常用的方法有:(1),塑料排水板:塑料排水板是帶有孔道的板狀物體,插入土中形成豎向排水通道。因其施工簡單、快捷,應(yīng)用較為廣泛。最大有效處理深度18米。
(2),砂井:砂井是利用各種打樁機(jī)具擊入鋼管,或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于這種砂井在飽和軟粘土中起排水通道的作用,又稱排水砂井。砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)墊層,以構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。砂井適用于軟土層厚度大于5m時。最大有效處理深度18米。
(3),袋裝砂井:井經(jīng)對固結(jié)時間的影響沒有井距那樣敏感。但一般砂井如果井經(jīng)太小,既無法施工,也無法防止因地基變形而斷開失效。因此,現(xiàn)在廣泛采用網(wǎng)狀織物袋裝砂井,其直徑僅8cm左右,比一般砂井要省料得多,造價比一般砂井低廉,且不會因施工操作上的誤差或地基發(fā)生水平和垂直變形而喪失其連續(xù)性。最大有效處理深度18米。
(4),排水砂墊層:排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層較薄的砂層。將水從砂層中排出去。最大有效處理深度,路堤極限高2倍。
(5),土工織物鋪墊:在軟土地基表層鋪設(shè)一層或多層土工織物,可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降,又可以提高地基的承載能力,同時也不影響排水。對于淤泥之類高含水量的超軟弱地基,在采用砂井及其他深層加固法之前,土工織物鋪墊可作為前期處理,以提高施工的可能性。
(6),預(yù)壓:在軟土地基上修筑路堤,如果工期不緊,可以先填筑一部分或全部,使地基經(jīng)過一段時間固結(jié)沉降,然后再填足和鋪筑路面。最大有效處理深度30米。
(7),擠實(shí)砂(碎石)樁:擠實(shí)砂樁是以沖擊或震動的方法強(qiáng)力將砂、石等材料擠入軟土地基中,形成較大的密實(shí)柱體,提高軟土地基的整體抗剪強(qiáng)度,減少沉降。最大有效處理深度20米。
(8),旋噴樁:利用工程鉆機(jī),將旋噴注漿管置入預(yù)定的地基加固深度,通過鉆桿旋轉(zhuǎn),徐徐上升,將預(yù)先配制好的漿液,以一定的壓力從噴嘴噴出,沖擊土體,使土和漿液攪拌成混合體,形成具有一定強(qiáng)度的人工地基。最大有效處理深度20米。
(9),生石灰樁:用生石灰碎塊置于樁孔中形成樁體,稱為生石灰樁。最大有效處理深度20米。
(10),換土:采用人工或機(jī)械挖除路堤下全部軟土,換填強(qiáng)度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。最大有效處理深度3米。
(11),反壓護(hù)道:反壓護(hù)道是在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和一定高度的護(hù)道。它利用力學(xué)平衡以保持路基的穩(wěn)定。
2,施工現(xiàn)場常用處理軟土路基及彈簧土方法:在施工中經(jīng)常碰到的情況多數(shù)不是軟土地基,因?yàn)槿绻熊浲恋鼗话闱闆r在設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)資料,提出處理方法。多數(shù)情況是有局部地段地質(zhì)情況和原來設(shè)計不同,出現(xiàn)局部地基承載力達(dá)不到設(shè)計要求,或者由于局部地段含水量過大(原有排水系統(tǒng)不暢,原有地基土質(zhì)滲水性不好)造成地基軟彈(翻漿,彈簧土地段)。根據(jù)出現(xiàn)的這些情況一般常用的方法主要有:(1),換填這是最常用的方法。這種方法最大有效處理深度3米。采用人工或機(jī)械挖除路堤下全部軟土,換填強(qiáng)度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據(jù)承載力確定。
(2),拋石填筑就是在有軟土或彈簧土以及有積水的路段填石頭,填石的高度以露出要處理的路段原有土層(或積水)高度為宜。在填石的過程中注意一定要用推土機(jī)把石塊壓實(shí),不能出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。然后再填筑土方。
(3),盲溝就是在要處理的路段根據(jù)要處理的路段的長度,在橫向或縱向挖盲溝,盲溝通常用滲水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同級配的石塊起到排水的功能。注意盲溝的出口要與排水溝連接,以便把路基中的水排出路基。
(4),排水砂墊層排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層砂層,作用是在軟土頂面增加一個排水面,在填土的過程中,荷載逐漸增加,促使軟土地基排水固結(jié)滲出的水就可以從砂墊層中排走。為確保砂墊層能通暢排水,要采用滲水性良好的材料。砂墊層一般的厚度為0.6-1.0米。為了保證砂墊層的滲水作用,在砂墊層上應(yīng)該填一層粘性土封住水不讓水返上路基。在路基兩側(cè)要修好排水溝,通過砂墊層滲出的水通過排水溝排出路基外,保持路基的穩(wěn)定。
(5),石灰淺坑法由于粘性土含水量影響,施工中經(jīng)常出現(xiàn)“彈簧土”松軟現(xiàn)象。一般較輕的可以采用挖土?xí)窀桑盟榛靥睿骸笆覝\坑法”可以用于各種不同面積的路段(就是說大面積可以使用,小面積也可以使用)。具體做法是:挖40cm-50cm方形或圓形,深一般1m上下的坑,清除坑內(nèi)的滲水(最好挖好坑后,第二天清除滲水),放入深為坑深1/3生石灰,即可回填碾壓。坑的行距和坑距在輕度彈簧路段為5-6m,在嚴(yán)重彈簧路段為3-4m.以上介紹的幾種工地常用的處理軟基礎(chǔ)以及彈簧土的方法,還要根據(jù)工地的具體情況選用那種方法施工,有時幾種方法可以交替或一起使用。目的主要是要保證工程質(zhì)量,保證工期。
三,施工機(jī)械
公路路基路面施工的主要機(jī)械包括鏟土運(yùn)輸、挖掘、拌和、攤鋪、碾壓等機(jī)械。土方施工中常使用的鏟土運(yùn)輸機(jī)械有推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、挖土機(jī)、裝載機(jī)等。各種機(jī)械的特性在使用說明書中都有比較詳盡的介紹??梢詤⒖礄C(jī)械說明書了解。
這里主要介紹一下在施工中如何選配挖掘機(jī)械,運(yùn)輸車輛以及如何配置以發(fā)揮最大的工作效率。
1,運(yùn)輸車輛需用量的計算
(一),汽車選型從技術(shù)管理、物資供應(yīng)、設(shè)備保養(yǎng)和維修及技術(shù)工人的培訓(xùn)等管理方面的因素考慮,選用的車輛型號越少越好;最好選用標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、成批定型生產(chǎn)的自卸汽車。自卸汽車的車廂容積(或載重量)應(yīng)與工程使用的機(jī)械相配套。在公路工程中,運(yùn)載的物料主要是砂、土、石料、瀝青混合料等,密度較小,自然休止角也小,汽車的噸位利用系數(shù)(實(shí)際載重量比額定載重量)小,經(jīng)濟(jì)性有所下降。但由于載重量降低,能更好的適應(yīng)施工現(xiàn)場復(fù)雜的道路,爬坡能力增強(qiáng),并能適當(dāng)?shù)难娱L車輛的使用壽命,減少維修工作量,因此在大型工程施工中,往往選用載重量稍有富裕的自卸汽車。
(二),經(jīng)濟(jì)車輛數(shù)的確定方法在路基、路面機(jī)械化施工中,工程運(yùn)輸車輛需要數(shù)量較多,費(fèi)用較大。這里主要介紹土石方工程與挖掘裝載機(jī)械配套的工程運(yùn)輸車輛需要數(shù)量加以介紹。
1,一般方法:
(1),挖掘機(jī)械容積比的選擇:挖掘機(jī)和汽車的利用率達(dá)到最高峰值時的理論挖掘機(jī)械容積比(汽車容量與挖掘機(jī)斗容量比),是隨著運(yùn)距的增加而提高,隨著汽車平均行駛速度增快而降低,也就是隨著汽車循環(huán)時間的增加而提高的。當(dāng)運(yùn)距為1——2.5公里時,理論的挖掘機(jī)械容積比為4——7;運(yùn)距在3——5公里時為7——10.自卸汽車容量較小,可取為3——5,不大于7——8.實(shí)踐表明,挖掘機(jī)械容積比宜取低值,但車廂也不應(yīng)過小,以免裝卸不便而延長裝卸時間,而且容易損壞車廂‘
(2),汽車載重量的利用程度:它與挖掘機(jī)容積比、汽車載重量或車廂容積以及土的密度等因素有關(guān)。裝滿自卸汽車車廂所需鏟裝次數(shù)n應(yīng)滿足下列條件:自卸汽車的裝載量÷鏟斗土的重量≥ n ≤鏟斗中土的重量÷鏟斗中土的松方容積。
與挖掘機(jī)配套適宜的車輛,其鏟裝次數(shù)一般應(yīng)在3 ——5范圍內(nèi),而車輛載重量的利用程度也是考核配合是否合理的另一個指標(biāo)。
(3),與一臺挖掘機(jī)配套的自卸汽車輛數(shù):需要的車輛數(shù)N可由下式計算,N=工作循環(huán)時間÷挖掘機(jī)裝滿一車箱所需時間配套機(jī)械或機(jī)群的生產(chǎn)率應(yīng)取挖掘機(jī)的生產(chǎn)率或車隊的生產(chǎn)率兩者中的最小值。在生產(chǎn)率的計算中,應(yīng)計入配套機(jī)械的時間利用系數(shù),使其符合實(shí)際生產(chǎn)情況。
2,排隊論法:上述計算車輛數(shù)量的公式中,裝車時間和行駛時間均假定是固定不變的。但實(shí)際上車輛的工作循環(huán)時間難以保持相等,因此在裝載機(jī)械的近旁有時有車在排隊等候裝車,有時又會無車可裝,因此降低了裝載機(jī)械的生產(chǎn)率。
排隊論法是用統(tǒng)計數(shù)學(xué)來處理裝車和行駛時間變化的方法。
與一臺挖掘機(jī)配套的最適宜車輛的近似值N可由下式計算:N=1÷R R:每小時汽車到達(dá)率與每小時裝車輛數(shù)的比值。(挖掘機(jī)裝滿一車所需時間÷汽車行駛時間)
3,根據(jù)勞動定額 估算法:勞動定額是根據(jù)勞動生產(chǎn)率平均先進(jìn)的原則制定的。制定的方法一般有統(tǒng)計分析、類推對比法,經(jīng)驗(yàn)估計法,定額測定法等幾種方法。而其中常用的是定額測定法。這種方法是把一個工作過程分解成若干工序,進(jìn)行實(shí)際測定。測得的結(jié)果用數(shù)學(xué)的方法加以計算,因此是能比較準(zhǔn)確反映工作效率的。所以根據(jù)勞動定額估算在機(jī)械施工中挖裝機(jī)械與汽車的配備數(shù)量也是經(jīng)常使用的方法。
勞動定額確定的施工機(jī)械的工作時間,是根據(jù)施工機(jī)械的性質(zhì)分成準(zhǔn)備時間,不可避免的中斷(司機(jī)生理需要中斷時間),工作時間等。因此,大型機(jī)械的純工作時間一般規(guī)定為6.4小時(384分鐘),汽車的工作時間定為410分鐘。
下表的定額臺班產(chǎn)量就是根據(jù)上述工作時間制定的臺班產(chǎn)量。從表中的數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)運(yùn)距在1—3公里(運(yùn)距較短時)應(yīng)配汽車的臺數(shù)與運(yùn)距的倍數(shù)較大,一般在1.7——3倍左右。當(dāng)運(yùn)距超過3公里以上時,應(yīng)配汽車與運(yùn)距的倍數(shù)就開始逐漸減小為1.4-2.4之間。并且運(yùn)距越長應(yīng)配汽車的倍數(shù)關(guān)系也就越來越小。在公路土方施工中,一般的運(yùn)距都在5公里之內(nèi)(指路基施工,材料運(yùn)輸不考慮在內(nèi))。勞動定額規(guī)定,由于汽車配備沒有達(dá)到挖掘機(jī)的臺班產(chǎn)量,挖掘機(jī)的臺班產(chǎn)量可以降低效率,但是降效的百分比不能超過20%,也就是說只能降到原臺班產(chǎn)量80%.這個規(guī)定實(shí)際上也就是汽車與挖裝機(jī)械配合數(shù)量的最低限度。如果配備的汽車低于這個極限應(yīng)看作不能施工(從勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)核算的角度衡量)。
從下表的數(shù)據(jù)計算可以得出如下數(shù)據(jù):(1)配足汽車時汽車與運(yùn)距的倍數(shù)關(guān)系:(a),運(yùn)距1——3公里時2.0——4.2之間,平均數(shù)約2.96.(b),運(yùn)距3——6公里時1.56——2.0之間,平均數(shù)約1.7(2)極限(最少)配車系數(shù)(汽車與運(yùn)距的倍數(shù)關(guān)系):(a),運(yùn)距1——3公里時1.6——3.4之間,平均數(shù)約2.4(b),運(yùn)距3——6公里時1.25——1.6之間,平均數(shù)約1.4
綜上所述,挖裝機(jī)械與汽車的配備關(guān)系應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況,綜合考慮加以確定。
上面的敘述分三個方面(場地清理,土方施工,施工機(jī)械)對公路土方路基施工方法做了簡單的介紹。有些是根據(jù)有關(guān)規(guī)范,有的是筆者在國內(nèi)(中國)施工的一些不成熟的經(jīng)驗(yàn)。主要的目的是為了使大家對公路土方路基施工方法有個大概的了解??偟脑瓌t是在施工中應(yīng)該首先學(xué)習(xí)規(guī)范,規(guī)范就是施工中的依據(jù)。因此本文中有與規(guī)范不一致的地方一律以規(guī)范為準(zhǔn)。由于本人能力、水平有限,存在的錯誤、不足之處還望批評指正。