《公路工程路基施工管理研究报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《公路工程路基施工管理研究报告（126页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、公路工程项目 施工管理和案例分析,广西大学 蓝才武,二级建造师继续教育,公路工程路基施工管理,2020/7/8 建造师继续教育,道路承载结构,路基：是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载。 路面：用各种建筑材料铺筑在公路路基上供车辆行驶的构造物。从上到下分为：面层（磨耗层、面层上层、面层下层、），联结层，基层（上基层、底基层），垫层。,各层功用,公路路基常见土质类型,岩石地基路基 硬土地基路基 软土地基路基 膨胀土地基路基 黄土地基路基,软土地基施工管理,软土的定义软土一般指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑到流速状态的黏性土。 我国交通部颁布的公路软土地基路堤设计与施工技术规范（
2、JTJ0171996），将软土的划分采用天然含水量的质量分数35%或液限、天然空隙比1.0，十字板剪切强度35kPa等三项指标。凡符合以上三项指标的黏性土均为软土。,软土地基施工管理,对高速公路路基软土定义为： 标准贯击数小于4，无侧限抗压强度小于50kPa，含水量大于50%的黏性土和标准贯击数小于10，含水量大于30%的砂性土统称为软土。,软土地基施工管理,（1）泥炭性土,（2）腐殖土,（3）有机土,（4）黏性土,（5）粉性土,2.按软土土质分类划分,一、软土的种类,软土地基施工管理,二、软土地质分析及工程性质,（1）以深色为主，以细颗粒为主，有机质含量高。,（2）天然含水量高，容重小，天然
3、含水量大于液限。,（3）天然孔隙比大，一般大于1.0。,（4）渗透系数小，沉降速度慢，固结完成所需时间较长。,（5）黏性含量高，塑性指数大。,软土工程性质,（6）高压缩性，基础沉降量大，一般压缩系数大0.5MPa-1。,（7）强度指标小，凝聚力小，内摩擦角小。,（8）灵敏度高，有明显的流变特性。,软土地基施工管理,三、公路软土基施工处理方法及适用范围,排水固结法,胶结法,振冲置换法、挤密法及挤密置换法等。,公路软土基处理方法,低填土法,半挖半填法,倾斜基岩上软土层的砂子、石灰桩法,路堤与桥梁连接处的卸荷法,路堤与通道、涵洞连接处的个案处理法,地基液化的组合处理法,特殊处理方法,软土地基施工管理
4、,三、公路软土基施工处理方法及适用范围,水泥搅拌桩法,高压喷射注浆法,胶结法,灌浆法,水泥土夯实桩法,1.适用于淤泥烂土、承载力不足120kPa的黏土、粉土地基,2.适用于淤泥烂土、黏土、黄土、砂土、人工填土、碎石土地基,3.适用范围与1类似。,4.适用于地下水以上的素填土、淤泥、粉土。,软土地基施工管理,三、公路软土基施工处理方法及适用范围,加筋土,土工织物,加筋土法,树根桩,锚固法,1.适用于人工填土、砂土路堤、挡墙、桥台等。,2.适用于砂土、黏土、软土的加固，或用于反滤、排水、隔离材料。,3.适用于各类土。,4.能可靠地将土层锚固于岩层上。,软土地基施工管理,三、公路软土基施工处理方法及
5、适用范围,1.振冲置换法,2.CFG桩法,3.钢渣桩法,振冲挤密法,4.石灰桩法,5.强夯置换法,6.砂桩法,7.夯坑基础法,8.强夯法,9.振冲法,10.挤密碎石桩法,软土地基施工管理,三、公路软土基施工处理方法及适用范围,1.砂垫层法&固结排水法,2.竖向排水法&砂子加实桩法,3.反压护道法&竖向排水法,软土地基处理的组合方法,4.填土预压法&反压护道法&砂子加实桩法,5.填土预压法&竖向排水法,6.缓速填土加载法&竖向排水法,7.反压护道法&缓坡路堤法,8.多种处理方法并用（综合法）,软土处理的工程案例,一、工程简介 福鼎至宁德高速公路（湾坞漳湾段）是同江至三亚国道主干线的一段。该项目由
6、中交第一公路勘测设计研究院负责设计。处于A23合同段的漳湾互通式立交区位于平坦开阔的海积平原上，现多为水稻田和鱼塘。,案例2-1,软土处理的工程案例,一、工程简介（续） 该海积平原是近代围海造地而成，软土在主线及各匝道位置均有分布。软土最大深度8.2m，（AB匝道范围）。软土基本上分上下两层，中间夹有一层低液限黏土。软土的天然含水量在60%以上，天然孔隙比为1.32.2，室内快剪试验的黏聚力520kPa,内摩擦角10100。,案例2-1,软土处理的工程案例,二、方案比选,案例2-1,1.挤密砂桩和挤密碎石桩,2.延长桥的长度，减少桥头路堤高度,3.真空联合堆载预压技术,工期过长,需变更设计，桥
7、的投资过大,技术可行 经济合理,软土处理的工程案例,三、方案设计 1.处理范围的确定 对填高在5m以上，桥台前20m的地段、收费站以及几条匝道的交汇处均进行处理。,案例2-1,软土处理的工程案例,三、方案设计（续） 2.堆积高度的确定 将路槽底面高度作为真空联合堆载预压的控制计算高度，即在真空负压和填土荷载的联合作用下，预压期末路堤顶面正好下沉到路槽底面的高度。,案例2-1,软土处理的工程案例,三、方案设计（续） 3.施工和预压期的确定 根据预压设计计算，采用真空联合堆载预压处理区的预压土高度为5.08.9m，该填土荷载分为两级施加：,案例2-1,软土处理的工程案例,第一级在真空度稳定到80k
8、Pa后施加，该级堆载高度为3m。考虑到对塑料膜的保护需要人工铺设其上的砂垫层，该级填土速率按10cm/d考虑，填筑时间控制在30天以内。,案例2-1,软土处理的工程案例,第二级荷载按30cm/d的填土速率快速施加，填筑时间控制在30天以内。最后留30天满载预压。真空预压施工现场如图2-1所示：,案例2-1,真空预压施工现场,软土处理的工程案例,三、方案设计（续） 4.钻孔灌注桩位移控制 软土地基桥台的钻孔灌注桩按预压反开槽方法施工，目的是为了避免因地基沉降而产生的侧向压力使桩发生偏移，目前的桥梁设计规范中没有制订该位移的容许值，实际上是不容许的位移。,案例2-1,软土处理的工程案例,三、方案设
9、计（续） 4.钻孔灌注桩位移控制（续） 但是，实际工程中桩产生侧向位移也很普遍，原因主要是地基未先预压就施工，或地基采用粉喷桩处理后达不到预期的加固效果。对这一情况的处理一般是梁能够吊装上去，且伸缩缝能正常工作即被认为正常。,案例2-1,软土处理的工程案例,三、方案设计（续） 4.钻孔灌注桩位移控制（续） 目前该标段的AB匝道桥已经施工的桥台钻孔灌注桩均在真空预压区内，抽真空时由于是等向固结，理论上能保证钻孔桩不偏移。此外，台前20m路段的预压填土和台后的填土也基本能平衡，所以钻孔灌注桩的位移在联合堆载预压过程中应该很小。,案例2-1,软土处理的工程案例,三、方案设计（续） 4.钻孔灌注桩位移
10、控制（续） 为了解钻孔灌注桩的位移情况，做到心中有数和采取必要的措施，可在真空预压前后观测桩的位置坐标，同时建议在真空堆载预压期间用固定在桩上的测斜仪进行观测。,案例2-1,软土处理的工程案例,三、方案设计（续） 5.施工工序 塑料排水板施工 铺设真空滤管 铺膜和压膜 路堤填筑。,案例2-1,膨胀土地基施工管理,膨胀土的定义指黏粒成分主要由强亲水性矿物组成，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊黏性土。,膨胀土对工程的危害几乎是无处不在；在膨胀土地区，公路路面常大段出现大幅度季节性的波浪变形。,膨胀土地基施工管理,膨胀土的工程特征,胀缩性,崩解性,多裂隙性,超固结性,风化特性,强度衰减性,膨
11、胀土地基施工管理,常见的膨胀土路基病害,路面土基病害,路堑病害,路堤病害,挡土墙病害,桥涵病害,膨胀土地基施工管理,二、常见的膨胀土路基病害,波浪变形,溅浆冒泥,路面土基病害,设计不好的路基路面，由于路幅内土基含水量的不均匀变化，引起土体的不均匀胀缩，易产生幅度很大的横向波浪变形。,雨季路面渗水，土基受水浸并软化，在行车荷载作用下，形成泥浆，挤入粒料基层，并沿路面裂缝、伸缩缝溅浆冒泥。,膨胀土地基施工管理,二、常见的膨胀土路基病害,1.剥落,6.滑坡,路堑病害,2.冲蚀,3.泥流,4.溜塌,5.坍滑,膨胀土地基施工管理,二、常见的膨胀土路基病害,1.沉陷,6.滑坡,路堤病害,2.纵裂,3.坍肩
12、,4.溜塌,5.坍滑,膨胀土地基施工管理,三、膨胀土路基病害的主要防治措施,路面采用不透水层,路基断面,路基面横坡尽可能大一些,路肩尽可能宽一些,边沟适当加宽并尽可能加深,路侧不应种树，特别是不应种生长快、吸水和蒸腾量大的树种,膨胀土地基施工管理,三、膨胀土路基病害的主要防治措施,膨胀土不易被粉碎，也不易被压实，尤其是机械化施工，填料的块度更不好控制。,路基高度,膨胀土经粉碎碾压，土体结构虽被破坏，但微结构和土质特性仍保留，因而膨胀潜势并未消除。,膨胀土填筑后，受大气物理风化作用和湿胀干缩效应的影响，土块崩解，在自重与行车荷载作用下，产生压缩下沉。,膨胀土地基施工管理,三、膨胀土路基病害的主要
13、防治措施,精心设计排水设施,路基排水,铺砌加固排水设施,路堑边沟外侧应设平台,堑顶设置截水沟,台阶式高边坡，应在每一级平台内侧设截水沟,膨胀土地基施工管理,三、膨胀土路基病害的主要防治措施,超压实原状土的膨胀势更大,路基压实,同类膨胀土，密实度愈高，其膨胀量和膨胀力愈大,初含水量愈低，其膨胀量和膨胀力愈大,膨胀土浸水膨胀后强度急剧下降,初含水量愈低，强度下降幅度愈大,膨胀土地基施工管理,三、膨胀土路基病害的主要防治措施,采用较高含水量、较低密度为原则。,合理措施,压实含水量宜为轻型压实标准的最佳含水量或略大于1%3%，压实度应不小于轻型压实标准最大干密度的90%95%。,压实含水量的控制应以平
14、衡含水量为基础，建议取0.8%0.9%或密度在1.11.3时的含水量下压实，压实度应不低于轻型压实标准的95%。,膨胀土地基施工管理,三、膨胀土路基病害的主要防治措施,土基加固,如不得已需用膨胀土填筑路基时，则应采用石灰、水泥等无机结合料对膨胀土进行改良和加固，以使土基稳固，所用剂量视改良和加固要求而定，一般以4%6%为宜。所需厚度视公路等级与当地气候条件而定，对一般公路可用3050cm，对高等级公路则宜使土基处置层与路面总厚度之和接近100150cm。,膨胀土地基施工管理,四、膨胀土路堑边坡的施工管理,保持边坡土体天然含水状态相对稳定,边坡防护原则,保持边坡土体结构的相对完整,保持边坡土体有
15、足够的抗剪强度,有强膨胀土夹层适当加固,防护工程以柔性结构为宜,膨胀土地基施工管理,四、膨胀土路堑边坡的施工管理,1.植被防护,边坡防护加固措施,2.三合土抹面,3.混凝土预制块封闭,4.骨架护坡,5.片石防坡,6.档土墙,膨胀土地基施工管理,五、膨胀土堤边坡施工管理,膨胀土边坡,通常采用有植被防护（种草、铺草皮、种紫穗槐、种夹竹桃等）、片石防坡（干砌和浆砌片石）、坡脚墙。特别应当指出的是，在路堤边坡上种紫穗槐、夹竹桃等灌木，对保持路基土中水分的稳定不利，公路应慎用，在高等级公路上应禁用。 与膨胀土路堑边破不同的是，由于膨胀土路堤填土的工程性质较原状土更差，稳定性难以保证，故多在路堤边坡采用支
16、撑渗沟“栓腰带”的措施，其作用是将长大路堤坡面分割成短小坡面，固定坡面土体、支撑边坡，加强坡面排水。此外，还常采用坡脚片石跺以及填土反压护道等措施加固膨胀土路堤边坡，也有采用坡面支撑渗沟与坡脚片石跺联合加固的。,膨胀土的路基处理,一、工程简介 青兰高速公路（邯郸东段）是309国道主干线湖北境段的一部分，路线起于冀鲁交界处，止于邯郸城西。主线长93.79km。本路段膨胀土地基长度近10 km，占路线总长度的11%。路线K82+800+K92+100区段，分布有不均匀的膨胀土，黄褐棕褐灰褐灰绿色，硬塑坚硬状，土质不均，含较多铁锰氧化物及钙质结核，切面光滑，膨胀潜势弱中，其成分主要为蒙脱石，其次为伊利石。局部地段为高液限黏土。受地形影响，路基土膨胀性分布不均，膨胀土风化带变化较大，膨胀土地基分布情况（略,see alsoP51）,案例2-2,膨胀土路基处理,二、方案的选择 减少挖方，抬高纵断面，尽可能少破坏原有土层，较好地维持原有水文地质条件。 放缓边坡，采用1：1.75坡率，对边坡、碎落台排水沟和土路肩采用全防护。 当基底
