1、挖方路基施工一、挖方路基施工特点挖方路基施工是路基工程中的一个重点。在山岭重丘地区修建高速公路，挖方路基常常是控制工程进度的关键。公路建成通车后，挖方路基地段又是养路部门养护的重点。由于挖方路堑是由天然地层构成的，天然地层在生成和演变的长期过程中，一般具有复杂的地质结构。处于地壳表层的挖方路堑边坡施工中受到自然和人为因素包括水文、水文地质、地面水、气候、地貌、设计与施工方案等的影响，比路堤边坡更容易发生变形破坏。路基出现的病害大多发生在路堑挖方地段上，诸如滑坡、崩坍、落石、路基翻浆等。路基大断面的开挖施工，破坏了原有的山体平衡，施工方案选择不合理，边坡太陡，废方堆弃太近，草坡栽种、护面铺砌及挡
2、墙施工不及时，排水不良等都会引起路堑边坡失稳、滑坍，严重时甚至影响整个工程进度，这是挖方路基施工中经常出现的问题。施工人员应从设计审查、施工方案选择、现场地质水文调查多方面把关，切实搞好挖方路基施工。二、挖方路基施工前准备工作1.征地拆迁工作征地拆迁工作是路基施工准备阶段的主要工作，其范围可分为临时设施用地（包括生活区、生产区、临时道路用地）和路基施工设计边线占地两部分。施工单位进场前应提供给业主一份施工用地平地平面位置图，说明使用用途、需拆迁建筑物的结构类型、建筑面积以及共它构造物的规格、数量。2.测量放样施工恢复定线测量及施工放样是施工准备阶段的主要技术工作，承包单位根据设计图纸、监理工程
3、师书面提供的各导线点坐标及水准点标高进行复测，闭合后将复测资料交监理工程师审核。承包人应根据监理工程师批准的定线数据进行施工放线。按规范中规定，路基施工前，应根据设计图、施工工艺和有关规定恢复的路线中线桩、钉出路基用地界桩、路堑坡顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具体位置桩。道路中线桩直线部分每 20m 一个，每 100m 设一个永久性固定桩，曲线部分除 20m 设一整里程桩外，曲线的起点、终点、圆缓点、缓圆点都应设置固定桩。在中线桩施测后，进行横断面测量，然后根据路基横断面图及实测标高进行边桩放线。在挖方断面的坡顶点位置上，钉挖断面的边桩，边桩上应注明里程、挖深（m） ，左右边桩以拼音字头
4、或英文字头表示。一般在距边桩一定距离的外方，设栓（护）桩，以备边桩丢失后及时恢复。同时导线点、水准点应设立特殊标志，进行保护以免施工中遭到破坏。承包人经过准确放样后，应提供放样数据及图表，报监理工程师审批。经批准后承包人才可进行清表开挖。测量精度应满足交通部颁有关公路工程验收标准或合同规定标准。3.施工前的复查和试验路基施工前，施工人员应对路基工程范围的地质水文情况进行详细调查，通过取样试验确定其性质和范围，并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。对有岩石的地段要掌握岩层风化、龟裂程度，岩层的层理、节理、片理状态，对于易崩塌地带的断层和地质变化区段的情况尤应给予特别的重视。土工试验取样一般按设
5、计文件提供的资料每一种土类取样不少于三组；也有按桩号取样进行土工常规或试验的。公路路基施工技术规范 （JTJ033-95 ）规定，挖方、借土场用做填料的土应进行下列试验项目，其试验方法按公路土工试验规程 （JTJ051-93）办理：(1)液限、塑限、塑性指数、天然稠度和液性指数：(2)颗粒大小分析试验：(3)含水量试验：(4)密度试验：(5)相对密度试验：(6)土的击实试验：(7)土的强度试验（CBR 值） ；(8)有机质含量试验（必要时） ；(9)易溶盐含量试验（必要时） 。4.开挖前路堑的排水设施由于水是造成路堑各种病害的主要原因，所以不论采取何种开挖方法，均应保证开挖过程中及竣工后的有效
6、排水。应做到：(1)在路堑开挖前做好截水沟，土方工程施工期间应修建临时排水沟。(2)临时排水设施与永久性排水设施相结合，流水不得排于农田、耕地，污染自然水源，也不得引起淤积和冲刷。(3)路堑施工时应注意经常维修排水沟道，保证流水畅通。渗水性土质或急流冲刷地段的排水沟应予以加固，防渗防冲。水文地质不良地段，必须严格搞好堑顶排水。(4)引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水，在路堑的线路方向上保持一定的纵向坡度（单向或双向）以利排水。三、 土方路堑的开挖1.土方路堑的开挖方式土方路堑开挖根据路堑深度和纵向长度，开挖方式可以分为横挖法、纵挖法及混合式开挖法三种。(1)横挖法对路堑整个横断面的宽度和
7、深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为横挖法或一层横向全宽挖掘法，适用于开挖深度小且较短的路堑。多层横向全宽挖掘法适用于开挖深而短的路堑，土方工程数量较大时，各层应纵向拉开，做到多层、多方向出土，可安排较多的劳动力和施工机械，以加快施工进度。每层挖掘深度根据工作方便和施工安全而安定，人力横挖法施工时，一般 1.52.0m；机械横挖法施工时，每层台阶深度可加大到 3m4m。横挖法适用于机械化施工，以推土机堆土配合装载机和自卸车运土较为有利，边坡修整和施工排水沟由人力与平地机修刮完成。(2)纵挖法分层纵挖法：沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法，本法适用于较长的路堑开挖。
8、施工中当路堑的长度较短（不超过 100m） ，开挖深度不大于3m，地面较陡时，宜采用推土机作业，其适当运距为 2070m，最远不宜大于 100m，当地面横坡较平缓时，表面宜横向铲土，下层的土宜纵向推运：当路堑横向宽度较大时，宜采用两台或多台推土机横向联合作业；当路堑前傍陡峻山坡时，宜采用斜铲堆土。通道纵挖法：沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高，这是一种快速施工的有效方法，通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路，便于土方挖掘和外运的流水作业。分段纵挖法：沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧路堑横向挖穿，将
9、路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段，各段再纵向开挖。本办法适用于路堑过长，弃土运距过远的傍山路堑，或一侧的堑壁不厚的路堑开挖，同时还应满足其中间段有经批准的弃土场、土方调配计划有多余的挖方废弃的条件。(3)混合式开挖法即将横挖法与通道纵挖法混合使用，适用于路堑纵向长度和挖深都很大时，先将路堑纵向挖通后，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面。每一个坡面应设一个机械施工班组进行作业。2.挖方路基机械化施工高速公路路基施工的特点是，合同工期要求短，质量要求高，标段内工程土方量相对较大，同时由于土方施工作业受季节影响，因此，必须很好地组织机械化施工。(1)项目机械化施工组织机构(2)机械配套及选型高速公
10、路，质量要求高，工期紧，任务重，填筑土方运距远，要真正做到合理的机械配套，除考虑到工程数量、施工方案、工期、技术标准要求、当地的水文地质情况、本单位的实际情况外，还要考虑到设备的适应性、先进性、经济性和可靠性。a.设备的适应性、可靠性土方运距：当土方的运输距离小于 100m 时，选用推土机；100500m 或500m 时应选自卸车运土。施工条件的要求：机械设备要满足场地的作业条件。机械组合尽可能并列化：这里指的是主要设备最好能配备 2 台以上，这样平时可以多开工作面，加快施工进度。一旦因机械故障停机时，2 台（或多机时）可以及时调整，不至造成全面停工，这在工程施工中是经常遇到的问题。b.同一流
11、程上各种机械的生产率应相互匹配在土方工程施工中往往是多种机械联合作业，例如挖方施工作业程序，填方段推土开挖装车运输 ，其中有一个环节不匹配就会造成待装车过多或自卸弃土场车不足的现象，因此要求在施工组织中要及时合理地调度和安排。C.科学地进行机械保养与维修由于土方施工灰尘大，对推土机、装载机、自卸车的空气滤芯双套配置，收工后将灰尘大的滤芯交机械修理班。将已经吹洗干净的滤芯取回，以求得在机械正常运转情况下的最大生产能力。D.保证燃油料和机械配件的供应燃油料的供应是机械施工的保证，工地柴、汽油的供应一般有两个渠道，交通方便的地方请加油站在工地设点，加油站负责日常加油定期结算；工地交通不便时，可经有关
12、部门批准在工地设地下油罐及加油泵，由专人管理。油罐的储量要满足用油高峰期的需要，并与石油供应商建立好供应合同。在油库附近要严禁烟火，做好治安防火工作。对加油管理应有相应的办法和制度。除此之外，为保证工地用油（有些大型设备收工后停在工地） ，必须配备有专用的加油车辆加油车辆，加油车辆每天提早到达工地，开工前为工地机械加好油。工程施工准备阶段，就进场的设备与配件的供应进行市场调查，询价选定供货商以保证机械修理换件能在最短时间内解决，提高机械的使用率。(3)土方机械施工机械配置土方机械配置表（一）机械名称 规格型号 数量（台） 用途 产地 备注推土机 TY220 1 推土 国产 运距为 300m 时
13、，日产 量可达 1500m3/8h 平均运距5001000m 时，为 1000m3/8h，此时可增加运输车辆调整产量TY120 1 推草皮 国产 推土机 红旗 100 1 拖羊角碾 天津 装载机 ZL150 2 装土 厦门 自卸汽车 日野 14t 4 运土 日本 平地机 GPS11A-1 1 日本 土方机械配置表（二）机械名称 规格型号 数量（台） 用途 产地 备注推土机 TY220 1 推土 国产 平均运距为 500m 时，日产量可达 1200m3/台红旗 100 1 推草皮 天津 装载机 ZL50 1 装土 厦工 ZL140 1 装土 临沂 自卸车 黄河 8t 6 运土 济南 土方机械配置
14、表（三）机械名称 规格型号 数量（台） 用途 产地 备注推土机 D85 1 推土 日本 平均运距为 500m 时，日 产量可达 1600m3/台班D7H 1 推土 日本 装载机 FL330 1 装土 美国 FL230 1 装土 美国 自卸车 三菱 15t 8 运土 日本 土方机械配置表（四）机械名称 规格型号 数量（台） 用途 产地 备注推土机 D8U 1 推土机集堆 美国卡特匹勒 D8U 单机生产率 1634m3/8h，征山 200 单机生产率 876 m3/8h，运土距离为 10002000m征山 1 中国 装载机 CAT973 2 装土单机生产率 870m3/8h 美国卡特匹勒 CAT9
15、50 1 单机生产率 710m3/8h 美国卡特匹勒 CAT936 1 单机生产率 590m3/8h 美国卡特匹勒 运土机 卡玛斯 5511 5 载重 10t 运距 1.5km 以内 俄罗斯 红岩（10t） 2 中国 日野（12t） 9 运距 1.0km 内 日本 （4）注意事项：a.作业面段落的划分：路基土石方机械施工都是流水作业，作业面设置是否合理直接影响工程进度、机械效率和质量要求。较为合理的做法是，每一个土方机械作业班应设置 23个作业面，每个作业面长 150200m，日完成土方量 1000m32000m3 之间，汽车运输道路应保证装车，会车不受影响，做好排水工作。b.每一配套组内必须
16、配有一名机械保养工，以便随时进行检修，或配有专用维修车辆，工地通过对讲机联系，发现故障，及时维修。c.严格执行机械操作、驾驶、保养、安全各项规章制度和交通部已颁布公路筑养路机械操作规程 （人民交通出版社，1996） 。软基处理竖向塑料排水板施工A 施工方法a. 恢复中线，放出作业路段边桩，清理平整原地基。做好排水系统，保证排水通道畅通以利于软土排水固结。b. 将质量合格的砂运至施工现场，按计算用量卸料，用人工配合推土机按设计厚度铺设砂垫层并压实。c. 绘制方格网图并现场放样，用方格网控制，标示插板位置，使板距误差控制在允许范围内。d. 选择插板机（有轮胎式，链条式，轨道式） ，机上应刻有明显的
17、进尺标志。如选用轨道式插板机时，要事先铺设与路基中线垂直的轨道。e. 就位插板机，调好机架的平整度和套管的垂直度，使排水板的垂直度偏差控制在允许范围内。f. 将排水板插入套管，起动振动锤，将套管和排水板压入土中。g. 排水板进尺长度要定够，不允许使用搭接延续的排水板。排水板的入土深度不得小于设计深度。h. 输送滚轴反转，松开排水板，套管上提，排队水板留在土中满足设计深度，套管上提时，跟带排水板的长度不大于 50cm。i. 在地面以上 20cm 处切断排水板，移向下一孔位施工。j. 一个作业段插板完成后移走插板机，整平砂垫，埋位板头，尽快转入下一工序的施工。B 工艺流程框图主要机械设备：插板机，
18、推土机，发电机，自卸汽车。塑料排水板施工对表土进行清理整平，在达到规定压实度的基底上，铺设第一层砂砾垫层（即 1/2 厚度）为减小对原地面的扰动，计算好砂砾垫层的方量，集中铺设 1.0m 高，11m 宽的砂道，然后推平碾压，再进行塑料排水板施工，同时安排土工格栅的施工，施工中要注意保证土工格栅的搭接长度，土工格栅施工结束后，铺设第二层砂砾层，同样铺设一条砂道然后推平碾压。该方法的实施被证明可以减少对已打设的塑料排水板的损坏和不扰动地基。第一层砂砾填筑完毕后，在其上面按照设计图纸指示绘制方格网，在塑料排水板位置标设小竹签，然后在定位处将塑料排水板打入，再在上面铺设土工格栅和砂砾层。塑料排水板施工
19、注意事项和解决方法：塑料排水板施工采用链条式插板机施工，在插板机上装设有人操作的机械平衡装置，保证设备的平衡度和垂直度，控制已完工塑料排水板的垂直度。塑料排水板的打设在钻机上做标志以控制深度，在塑料板的跟带问题上，对插板的头部作一改进，用竹签封头。在经过我单位以往塑插板的施工中，没发现一例跟带，保证了塑料排水板的有效深度。打设后外露的排水板弯贴于铺筑好的下半层砂砾上，外露的长度视砂砾层的厚度而定，但保证塑料排水板的顶部伸入砂砾层不小于 20cm，使其与砂砾石贯通，保证排水畅通，并尽快铺筑第一层土工格栅及上层砂砾，整平碾压，减少塑料排水板的外露污染。保证排水性能。对打设过程中，插板跟出的泥土随时
20、带随时捡，确保砂砾层的排水板的清洁。粉体喷射搅拌桩施工A 施工方法a. 恢复中线，放出施工路段边线桩，清理平整原地基使之满足粉喷搅拌桩现场施工要求。b. 测量绘制方格网图，准确定出桩位，其偏差不应超过设计规定。c. 标定输灰泵的输灰量，灰粉到达喷灰口的时间，预搅下沉速度，喷灰搅拌提升速度，重复搅拌下沉速度，重搅拌提升速度等施工参数，并进行试桩，使其强度达到设计要求。d. 桩机，设备安装就位，调好平整度及导向架的垂直度，使粉体喷射搅拌桩的垂直度符合设计要求。e. 搅拌机预搅下沉，下沉过程中一般不冲水，如遇坚硬土层必须适量冲水时，要报经监理工程师批准，并考虑冲水对桩身强度的影响。f. 预搅下沉至设
21、计深度后，起动输灰泵，将符合质量要求的固化材料（水泥或石灰） ，按设计用量、次数、速度，在规定深度，经喷灰口边续喷射，搅拌机械连续搅拌，并提升至距地面 0.5m 处。g. 重复搅拌下沉至桩底，再重复搅拌提升至距地面 0.5m，最后用水泥土回填桩头，并压实养护。h. 设专人记录泵送固化材料的时间，用量以及搅拌机每次下沉或提升所需的时间，如不符合预定的工艺规定，应采取措施，进行调整，确保成桩质量。i. 关闭搅拌机械，移向下一桩位。B 工艺流程框图主要机械设备：桩机及附属设备，发电机粉喷桩施工方法利用已有机耕路和村道，在电力没有架通的情况下，尽快安排柴油发电机作为 GPD-5 型粉喷桩机的动力施工，
22、争取早开工、早结束，以利路基填筑，延长路基沉降期，减少工后沉降，使全段施工流畅进行。在施工粉喷桩前 7 天做好一切准备工作，并将制定的施工技术措施，一切材料的样品，试验报告和机械设备情况提交监理工程师审批同意后，再开始施工。粉喷桩施工，在按照施工规范规定对表土进行清理平整，并达到规定压实度的基础上，根据设计图纸进行桩位放样，并用小竹桩在实地定位，然后安放粉喷桩机械就位，钻进至桩底标高，边喷水泥边搅拌，提升至离地面 50cm 处，重复搅拌下沉至桩底，重复搅拌提升至离地面 50cm 以下，关闭搅拌机械、移位进行下一桩施工。粉喷桩施工采用 GPD-5 型带计算机控制的粉喷桩机施工，可以严格控制喷粉量
23、，使之达到规范的要求。施工前先进行成桩试验，数量不少于 5 根，以掌握对该区段的成桩工艺及各项技术参数，其内容如下：（1）满足设计要求的喷粉量和施工工艺参数，即：钻进速度、提升速度、搅拌速度和均匀度、气体流量、空气压力等。（2）掌握各种土质下钻进下沉和钻杆提升的困难程度及喷粉情况，以确定合适的技术措施。（3）成桩 7 天后进行开挖检查，用目测法、轻便触探、取芯试检查桩体成型情况，搅拌均匀程度，检查深度 1.0m， 28 天后进行无侧限抗压强度检验，取样深度在桩顶下0.5m、1.5m 处截取。在确定原定施工工艺和水泥土配合比可以满足设计要求时，试桩完毕，原则应重复试验，直止合格。粉喷桩施工过程中
24、应当注意如下事项：a 随时复核桩位和桩架垂直度，以确保桩位和成桩垂直度。b 严格控制喷粉时间和停喷粉的连续性。增强控制手段，使用计算机控制，确保喷粉量和均匀度，严禁在尚未喷粉的情况下提升钻杆作业，随时检查储粉罐内的储灰量，保证储灰量比一根桩的用量多 50kg 以上，以防喷粉中断。c 如遇停电、机械故障等原因，喷粉中断时，及时记录中断深度和时间，在 12 小时内采取补喷措施，否则采取补桩措施。砂垫层施工A 施工方法a 恢复中线，放出路段边线桩。清理平整路基，使之具有合格的平整度和路拱度。b 用自卸汽车将质量合格的中粗砂运至路段选用适宜的机具按设计厚度分层整平、洒水、压实。c 砂垫层施工过程中，严
25、防尘土、泥土和杂物污染，对受到污染的部分必须返工或更换。d 砂垫层的高程、厚度、干密度、平整度渗透系数也应符合要求必须符合设计要求。e 砂垫层成活后，应及时洒水养护，限制人员、机动车通行，并尽快安排下一道工序的施工。B 工艺流程框图C主要机械设备：水车，自卸汽车，推土机，装载机，平地机，压路机。砂垫层施工对表土进行清理和平整，在达到规定压实度的基底上铺设第一层砂砾垫层，为减小对原地面的扰动，计算好砂砾垫层的方量，集中铺设 1.0m 高 6.6m 宽的砂道，然后推平碾压至设计规定的压实度后，施工土工格栅，施工时要注意保证土工格栅的搭接长度。土工格栅施工结束后，铺设第二层砂砾层，同样铺设一条砂道，
26、然后推平碾压。砂垫层施工应注意：a砂砾垫层材料应符合规范要求。b铺设时应从路基中间向横向两侧摊铺，厚度应均匀一致，并满足设计要求。c铺设宽度应达至设计要求的位置。d应防止泥土、杂物等污染。砂桩施工A 施工方法a. 恢复中线，放出路段的边线桩，清理平整作业现场。做好排水系统，保证路基内的水被挤出后能迅速的排出路基。b. 测绘布设桩位平面图，准确放出桩位并编号。c. 将装有振动器的多功能打桩架在孔位就位，将装有桩尖的钢管对准孔位定位。d. 起动振动器，使钢管下沉到要求深度后上拔 0.51.0m，清除桩尖真空吸力，并张开活瓣。e. 提起振动器和桩帽，从钢管上口交替入水、砂，同时徐徐提管敲击，使砂加速
27、下落，并不断投料使之形成桩柱。f. 灌砂数量和提管速度要紧密配合，通过计算确定每分钟灌砂数量和提管高度，保证砂桩连续、密实。g. 移动桩机，平整砂桩顶地面，铺筑砂垫层。B 工艺流程框图主要机械设备：沉管机，发电机，自卸汽车，装载机。砂桩施工方法施工机具：采用振动打桩机，下部装活辨钢桩靴的桩管成桩。施工工艺：整平原地面机具定位加料压密拔管机具移位。施工应注意的事项：a 原材料用砂采用中、粗砂，大于 0.5mm 的砂的含量占总重应在 50%以上，含泥量不应大于 3%，渗透系数不应小于 510-3cm/s，并将其中植物、杂质除尽。b 因砂的含水量对桩体密实度有很大的影响，本合同段采用一次拔管法施工，
28、应使用饱和砂。c 成桩后砂桩的相对密度大于 0.7，并根据砂的含水量控制填砂量，实际填砂量不应小于设计值，如果实际灌砂量未达到设计用量要求时，应在原桩位将桩管打入，补充灌砂后复打1 次，或在旁边补桩 1 根。d 桩管就位应垂直，桩靴闭合，将桩管沉入规定深度的土层中，将料斗插入桩管斗口，向管内灌砂，边振动边拔出桩管。振动拔管 50cm，停拔继振 20 秒，如此重复进行至桩管拔出地面。e 砂桩大面积施工前进行成桩试验，取得施工工艺和技术参数，用以控制拔管速度和上覆压重。f 桩体在施工中应确保连续、密实。在软弱粘性土中成型困难时，可隔行施工，各行中也可间隔施工。挤实碎石（砂）桩A 施工方法a. 恢复
29、中线，放出路段边线桩，清理平整施工段地基表面。做好排水系统，保证排水通道的畅通。b. 测绘挤实碎石桩平面图，准确放出桩位并编号。c. 将沉管机就位，套管对准桩孔，提起芯管从外围或路基二侧向路中间顺序进行沉管。d. 按设计填料量填筑碎石，锤击下沉至设计深度。e. 提起芯管，填注碎石英钟，锤击套管芯管，将碎石挤出套管，提起套管芯管。f. 两次填筑碎石，锤击芯管，使碎石挤实，直至形成碎石桩柱。g. 挤实碎石桩的质量以填料量和密实电流控制。直径为 0.5m 的碎石桩的碎石置换量约0.224m3，锤击挤密的密实电流控制在 4050A。施工时应作好记录，使桩身密实度达到设计要求。h. 施工路段打桩结束后，平整桩顶及周围地面，除去浮土压实，再铺筑 25cm 碎石垫层压实。B 工艺流程框图
