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1、公路工程项目公路工程项目施工管理和案例分析施工管理和案例分析广西大学广西大学 蓝才武蓝才武二级建造师继续教育公路工程公路工程路基路基施工管理施工管理* 建造师继续 教育道路承载结构路基：路基：是路面的基础，承受由路是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载。面传递下来的行车荷载。路面：路面：用各种建筑材料铺筑在公用各种建筑材料铺筑在公路路基上供车辆行驶的构造物路路基上供车辆行驶的构造物。从上到下分为：。从上到下分为：面层面层（磨耗（磨耗层、面层上层、面层下层、）层、面层上层、面层下层、），联结层联结层，基层基层（上基层、底（上基层、底基层），基层），垫层垫层。各层功用 公路路基常见土质类型岩石
2、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。软土地基施工管理一、软土的种类（1）海沉积类（2）湖泊沉积类（3）河滩沉积类（4）谷地沉积类（5）沼泽沉积类1.软土按沉积特征划分软土地基施工管理（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 软土地基施工管理三、公路软土基施工处理方法及适用范围水
4、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
5、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
6、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2-11.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
7、-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80kPa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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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。当基底为强膨胀土，且厚度小于1m时，应挖除膨胀土，换填非膨胀土；当其厚度大于1m时，换填1m非膨胀土，并随即压实。然后铺设一层不透水土工布至边沟外侧1m；当膨胀土为中、弱膨胀土，且厚度小于1m时，应挖除膨胀土，换填非膨胀土；当其厚度大于1m时，需渗灰处理，并在上下铺设两层不透水土工布至边沟外侧1m。中央分隔带底部铺设不透水土工布，向外延伸至防水沥青层内1m；亦可设置与路面相同的不透水基层。不透水土工布采用600g不透水土工布（“两布一膜”，布为2150g，膜为300g）。强膨胀土不能作为路基填料，应废弃。中膨胀土作为路基填料时应改性处理后方可填
