2023年第40讲第四章第二节道路桥梁与涵洞工程施工技术范文.docx

天道酬勤 第40讲：第四章：第二节：道路、桥梁与涵洞工程施工技术〔一〕 第二节 道路、桥梁与涵洞工程施工技术 一、道路工程施工技术 〔一〕路基施工 1．一般路基土方施工 (1)路堤的填筑。 1)基底的处理。 ③基底土密实稳定且地面横坡缓于1：10，填方高大于0.5m时，基底可不处理；横坡陡于1：5时，应按设计要求挖台阶，或设置成坡度向内并大于4%、宽度大于2m的台阶。 2)填料的选择。 优先采用 碎石、卵石、砾石、粗砂 具有良好透水性，且强度高，稳定性好 也可采用 亚砂土、亚粘土 经压实后也具有足够的强度 不宜作填料 粉性土 水稳定性差 慎用 重粘土，粘性土，植物土 透水性差 3)填筑方法。路堤的填筑方法有水平分层填筑法、纵向填筑法、竖向填筑法和混合填筑法四种。 ①水平分层填筑。是填筑路堤的根本方法。 图4.2.1所示水平分层填筑法 ②纵向分层填筑法。依路线纵坡方向分层，逐层向上填筑，纵向分层填筑法如图4.2.3。常用于地面纵坡大于12%、用推土机从路堑取料、填筑距离较短的路堤，缺点是不易碾压密实。 ③竖向填筑法。当地面纵坡大于12%的深谷陡坡地段，可采用竖向填筑法施工。从路堤的一端或两端的某一高度把土倾倒到路堤底部，并逐渐沿纵向向前填筑 。竖向填筑因填土过厚不易压实，仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。施工时需采取以下措施：选用高效能压实机械；采用沉陷量较小的砂性土或附近开挖路堑的废石方，并一次填足路堤全宽；在底部进行拨土夯实。 ④混合填筑法。路堤下层用竖向填筑，而上层用水平分层填筑，使路堤上部经分层压实获得需要的压实度。 【例题】路基土方施工时，当地面纵坡大于( )的深谷陡坡地段，可采用竖向填筑法施工。 A．8％ B．10％ C．12％ D．15％ 【答案】C 【例题】在路基土方施工中，路堤的填筑方法有水平分层填筑法、竖向填筑法和混合填筑法， 当地纵坡大于12％的深谷陡坡地段，可采用竖向填筑法施工。 (2)路堑的开挖。土质路堑的开挖方法有横挖法、纵挖法和混合法几种。 1)横向挖掘法。 单层横向全宽挖掘法， 适用于挖掘浅且短的路堑。 多层横向全宽挖掘法， 适用于挖掘深且短的路堑。 2)纵向挖掘法。 ①分层纵挖法 适用于较长的路堑开挖。 ②通道纵挖法 适合于路堑较长、较深、两端地面纵坡较小的路堑开挖。 ③分段纵挖法 适用于路堑过长，弃土运距过长的傍山路堑，其一侧堑壁不厚的路堑开挖。 3)混合式挖掘法。多层横向全宽挖掘法和通道纵挖法混合使用。先沿路线纵向挖通道，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖面。该法适用于路线纵向长度和挖深都很大的路堑开挖。 2．软土路基施工 软土一般指淤泥、泥炭土、流泥、沼泽土和湿陷性大的黄土、黑土等，通常含水量、承载力小、压缩性高，尤其是沼泽地，水分过多，强度很低。按加固性质，软土路基施工主要有以下几种方法：(1)表层处理法。 1)砂垫层。 砂垫层主要用于路堤高度小于2倍极限高度〔在天然软土地基上，基底不做特殊加固处理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度〕软土层及其硬壳较薄，或软土外表渗透性很低的硬壳等情况。亦可用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。 砂垫层施工简便，不需特殊机具设备，占地较少。但需放慢填筑速度，严格控制加荷速率，使地基有充分时间进行排水固结。因此，适用于施工期限不紧迫、材料来源充足、运距不远的施工环境。 2)反压护道。 反压护道用于路堤高度不大于1.5 -2．O倍的极限高度，非耕作区和取土不太困难的地区。采用反压护道加固地基，不需特殊的机具设备和材料，施工简易方便，但占地多，土用量大，后期沉降大，以后的养护工作量也大。 3)土工聚合物处治。 ①土工布。土工布铺设于路堤底部，在路基自重作用下受拉产生抗滑力矩，提高路基稳定性。土工布在软土地基加固中的作用包括排水、隔离、应力分散和加筋补强。土工布连接一般采用搭接法或缝接法。 ②土工格栅。土工格栅加固土的机理在于格栅与土的相互作用。一般可归纳为格栅外表与土的摩擦作用、格栅孔眼对土的锁定作用和格栅肋的被动抗阻作用。三种作用均能充分约束土的颗粒侧向位移，从而大大地增加了土体的自身稳定性，对土的加固效果，明显高于其他土工织物，可迅速提高地基承载力，加快施工进度，控制软基地段沉降量开展，缩短工期，使公路及早投入使用。 (2)换填法。换填法一般适用于地表下0.5～3．Om之间的软土处治。 1)开挖换填法。 2)抛石挤淤法。适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼或厚度为3～4m的软土；在特别软弱的地面上施工由于机械无法进入，或是外表存在大量积水无法排除时；石料丰富、运距较短的情况。 3)爆破排淤法。将炸药放在软土或泥沼中爆炸，利用爆炸时的张力作用，把淤泥或泥沼扬弃，然后回填强度较高的渗水性土壤，如沙砾、碎石等。 爆破排淤法用于当淤泥〔泥炭〕层较厚，稠度大，路堤较高和施工期紧迫时；(3)重压法。 1)堆载预压法。堆载预压法对各类软弱地基均有效；使用材料、机具简单，施工操作方便。但堆载预压需要一定的时间，适合工期要求不紧的工程。 2)其他重压法。 ①真空预压法：即依靠真空抽气设备，使密封的软弱地基产生真空负压力 。该法适用于含水量高、孔隙比大、强度低、渗透系数和固结系数均较小的黏土。 ②真空预压加堆载预压法：是堆载预压和真空预压两种方法的结合，原理与真空预压相同，但加载更大，预压时间缩短了一半。 (4)垂直排水固结法。 垂直排水法常用于解决软土地基的沉降问题，可使地基沉降在加载预压期间根本完成或大局部完成，使公路完工后在营运期间不发生过大的沉降和减少桥头段沉降差 。 (5)稳定剂处置法。稳定剂处置法是利用生石灰、熟石灰、水泥等稳定材料，掺入软弱的表层黏土中，以改善地基的压缩性和强度特征，保证机械作业条件，提高路堤填土稳定及压实效果。 (6)振冲置换〔或称砂桩、碎石桩加固法〕。 该方法适用于软弱黏性土地基，但对于抗剪强度较低的软黏土采用本方法务必慎重。 3．路基石方施工 (3)装药。 通常有以下几种：1)集中药包。炸药完全装在炮孔的底部，爆炸后对于工作面较高的岩石崩落效果较好，但不能保证岩石均匀破碎。 2)分散药包。炸药沿孔深的高度分散安装，爆炸后可以使岩石均匀地破碎。适用于高作业面的开挖段。 3)药壶药包。将炮孔底部打成葫芦形，集中埋置炸药，以提高爆破效果。它适用于结构均匀致密的硬土、次坚石和坚石、量大而集中的石方施工。 4)坑道药包。药包安装在竖井或平垌底部的特制的储药室内，装药量大，属于大型爆破的装药方式。它适用于土石方大量集中、地势险要或工期紧迫的路段，以及一些特殊的爆破工程。 (5)起爆。可用火花起爆、电力起爆、导爆线〔又称传爆线〕起爆和塑料导爆管起爆。 塑料导爆管起爆具有抗杂电、操作简单、使用平安可靠、本钱较低等优点 。 (6)清方。当石方爆破后，必须按爆破次数分次清理。在选择清方机械时应考虑以下技术经济条件：1)工期所要求的生产能力。 2)工程单价。 3)爆破岩石的块度和岩堆的大小。 4)机械设备进入工地的运输条件。 5)爆破时机械撤离和重新进入工作面是否方便等。 就经济性来说，运距在30～40m以内，采用推土机较好；40—60m用装载机自铲运较好；100m以上用挖掘机配合自卸汽车较好。 【2023真题】道路工程爆破施工选择清方机械时，应考虑的技术经济条件有〔〕。 A．工期要求 B．现场交通条件 C．起爆方式 D．爆块和岩堆大小 E．爆破方法 【答案】ABD 【解析】在选择清方机械时应考虑以下技术经济条件：1)工期所要求的生产能力。 2)工程单价。 3)爆破岩石的块度和岩堆的大小。 4)机械设备进入工地的运输条件。 5)爆破时机械撤离和重新进入工作面是否方便等。 4、填石路堤施工的填筑方法主要有：(1)竖向填筑法〔倾填法〕以路基一端按横断面的局部或全部高度自上往下倾卸石料，逐步推进填筑。主要用于二级及二级以下，且铺设低级路面的公路，也可用在陡峻山坡施工特别困难或大量以爆破方式挖开填筑的路段；以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。该方法施工路基压实、稳定问题较多。 (2)分层压实法〔碾压法〕自下而上水平分层，逐层填筑，逐层压实，是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤采用此方法。 (3)冲击压实法 利用冲击压实机的冲击碾周期性、大振幅、低频率地对路基填料进行冲击，压密填方。它具有分层法连续性的优点，又具有强力夯实法压实厚度深的优点。缺点是在周围有建筑物时，使用受到限制。 (4)强力夯实法 用起重机吊起夯锤从高处自由落下，利用强大的动力冲击，迫使岩土颗粒位移，提高填筑层的密实度和地基强度。该方法机械设备简单，击实效果显著，施工中不需铺撒细粒料，施工速度快，有效解决了大块石填筑地基厚层施工的夯实难题。对强夯施工后的表层松动层，采用振动碾压法进行压实。