砂性土填筑施工工法

粉

砂

土

填

料

路

基

工

法

郑民高速公路开封段TJ-3项目部2010年5月20日

目录

一、前言 (3)

二、工法特点 (3)

三、适用范围 (3)

四、工艺原理 (1)

五、工艺流程及操作要点 (1)

六、材料、设备和人员 (6)

七、质量控制 (7)

八、安全措施 (8)

九、环境保护及文明施工措施 (9)

十、创优措施 (10)

十一、前言 (11)

十二、工法特点 (11)

粉沙土填料路基施工工法

1前言

在高速公路路基施工中，路基填料一直是施工中倍受关注的问题，在河南高速公路施工中，粉沙土是一种极常见的路基填料，在实际的施工中，因为粉沙土有透水性好、含水量损失快、不易碾压等特点，因此需要采取针对其特点的施工措施。我们在郑民高速公路开封段TJ-3标路基试验段（K46+960—K47+170）的施工中就选择了粉沙土作为路基填料，经过试验段的施工，总结形成本工法。

2工法特点

2.1可操作性强，简单、安全。

2.2能有效地控制路基填土厚度，提高路基压实质量，保证路基填土的均匀性。

2.3能够满足施工规范及设计要求，料源广。

3适用范围

本工法适用于粉沙土作填料时的路基填筑工程。

4工艺原理

通过画线、控制虚铺厚度、宽度等措施，控制每层填土的总量，通过推土机和平地机联合作业平整，在碾压前对含水量进行控制，然后采用压路机进行碾压，保证压实度达到规范要求，压实度的测定利用灌砂方法。

5工艺流程及操作要点

5.1路基填筑施工工艺

施工场地清理监理验收测量放线打石灰方格

取土、自卸车进料推土机粗平平地机精平测含水量

压路机静压压路机振压布测点检测压实度和高程

监理检查验收

路基填筑工艺框图

5.2操作要点

5.2.1施工测量

首先放出路基的中心线，每20m一桩，然后在路基两侧适当的位置进行拴桩；再根据每填筑层顶面标高放出每层沙性土填筑的边线。边线采用竹竿控制，每20m（根据实际情况确定间隔宽度）一桩，桩上必须插红色三角测量旗帜。竹竿长度一般为60cm左右，上面间隔20cm涂刷红漆。测量放线必须报请监理工程师检查，检查合格后方可开始下道工序的施工。

5.2．2施工前的复查和试验

对路基范围内的地质、水文情况进行详细调查，通过取样、试验确定工程范围内的土质性质，并确定对特殊路基的处理方法；

应根据设计文件提供的要求，对取自借土场、取土场的路基填料进行检查和取样试验；

对路基填料应进行下列试验项目，具体试验方法按《公路土工试验规程》办理：

a.液限、塑限、塑性指数、天然稠度或液性指数；

b.颗粒大小分析试验；

c.密度试验

d.含水量试验

e.相对密度试验

f.土的击实试验

g.土的强度试验（CBR 值）

5.2.3路基清表处理

标定桩后进行场地清理。对路基范围内的树木、灌木丛等砍伐或移植。用推土机和平地机对路基范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下30cm内的草皮，农作物的根系和表土予以清理，边坡处清表41.6cm，路基范围内的树木要全部挖除并将坑穴填平夯实。表土要立即装车运走，或堆在弃土场内。如临时存放工地，必须进行码方堆放。路基清表处理后，必须进行全面冲击碾压，使其密实度达到设计值以上（击实标准见原地面土样检测实验报告），结果报请监理工程师

审核通过后，方可进行下道工序。

5.2.4取土、上料

取土场表层覆盖的腐殖土需清除。在取土场用挖掘机挖装土方，运输机械为自卸翻斗车。取土场配备一名施工人员，控制填料质量及取土场生产组织和安全生产，严禁将不合适材料拉进路基填筑范围内。在填筑区配备两名施工管理人员，负责卸料及含水量控制。卸料时呈鱼鳞状纵向等距排列，并根据松铺厚度控制卸料密度。

根据每层的虚铺厚度、平均宽度和长度，计算出每个断面计划所需的材料数量。再根据拉料车的吨位，计算每个断面计划所需的车数，从而在每个断面内，确定卸车间距和车数。

采用大吨位自卸汽车进行粉沙土的运输，自卸车尽量采用同一种型号的汽车。自卸车将粉沙土拉运至现场后，按照确定后的卸车间距和车数进行卸车。在卸车过程中，特别是第2层以后的卸车，必须做到粉沙土及时浇水，合理组织车辆和指挥交通，以防止运料车辆在粉沙土上误车和便道交通堵塞的情况发生。禁止重车在工地掉头、倒车卸料。

5.2.5整平和浇水湿润

为了便于虚铺厚度的控制，整平必须采取边上土边整平的方式。在最佳含水量+—2%，及时给予整平压实，整平步骤是先由两台推土机粗平，压路机静压，然后由平地机精平。在粗平过程中，同时进行洒水湿润，在整平过程中，必须注意以下几点：第一层粉沙土浇水时必须分层分次进行，防止一次浇水过多，浸泡路基；浇水必须分格进行，保证浇水均匀。

5.2.6分层填筑

路基填筑要采用水平分层填筑法施工，即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑，填土要从低处向高处填筑。保证压实宽度和保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度，路基每侧超宽填筑30cm。

5.2.7分层碾压

路基填料为粉沙土，含水量的大小对压实效果影响比较大。压实过程一定要在最佳含水量±2%范围内进行，如超出规定范围需晾晒或用洒水车均匀加水，使达到要求后方可进行压实。运输上路的土接近于最佳含水量时，应迅速压实。

碾压方式为先慢后快，由弱振到强振，由两侧边缘向中间碾压，小半径曲线段由内侧向外侧碾压。一般情况下先用推土机稳压一遍，再用振动压路机稳压一遍，再进行振动碾压2—3遍，再用光轮压路机碾压一遍，最后用振动压路机进行收面。碾压时振动压路机一般重叠0.4m—0.5m，光轮压路机重叠1/2后轮宽度，先后施工的相邻两个施工段，碾压区域纵向重叠1.5m—2m。压实遍数和机械碾压组合也可由试验段确定。

5.2.8压实度检测

由于粉沙土是一种比较特殊的路基填料，传统的重型标准击实方法，对粉沙土不是特别适用。而且，实验原理与现场实际施工工艺差别较大。现在，对于粉沙土的标准干容重测试方法，还存在一定的分歧和争议。一般认为，采取相对密度法测定粉沙土的标准干容重，是比较科学并符合现场实际的一种方法。同样，对粉沙土路基填筑压实度的检测方法也存在一定的分歧。传统的灌砂法检测程序复杂、时间长、而且标准沙浪费太大。而环刀法相对比较简单、而且检测速度较快，但试验数据存在不准确和偏差较大的情况。在试验段施工中，采用三种方法对压实度进行了检测，并对比三种检测方法的优缺点。本项目采用通过路基试验段总结和推广采用长杆贯入仪进行压实度过程控制，并通过对比灌砂法和环刀法三者的关系，以便于大规模路基施工时作为一种快速检测的方法。

路堤每层填筑压实后，及时进行检测，每层填筑检测合格，并经监理工程师认可后，才能进行上层路堤填筑。

5.2.9刷坡

路基填至设计标高后，按设计的坡度和位置，从上而下进行刷坡，刷坡下来的粉沙土，一般工程设计用作挡水埝。挡水埝合理布置，可防止周围的灌溉水或雨水流入路基范围内，又可防止高速公路的排水流入周围耕地，污染农田。

对于填方大于5m的路基，每填筑2—3m，应及时进行边坡临时防护工作，尽量减少雨水冲刷。对于填方在2—5m的段落，当填到2m以上时，应及时安装临时泄水槽，每填高1—2m，泄水槽及时顺接上延。所有进行拱形骨架施工的部位应及早安排植草防护，实现生态防护。

临时泄水槽设置必须及时并和路肩部位贯通，通常应高出有效压实部分20—30cm，形成临时挡水埝，确保雨水顺挡水埝流入临时泄水槽，可有效的防止

雨水冲刷路基边坡。

6材料、设备和人员

6.1材料

经试验，符合规范要求的路基填料。

6.2设备

机械设备投入情况

试验、测量仪器投入情况

6.3人员

投入的人员有：管理人员1名、质检人员3名、技术人员2名、测量人员3名、试验人员20名、机械操作人员15名，机械指挥人员1名，摊铺工人6名。

7质量控制

7.1质量控制标准及规范

1)《公路路基施工技术规范》 JTG-F-10-2006

2)《公路土工试验规程》 JTG E40-2007

3）《公路土工试验规程》 JTG E41-2007

4）《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80-2004

7.2主要控制原则和要求

1）路基宽度的控制

在每一层填土过程中，对路基宽度进行检测。根据实测的地面标高与路面设计标高之差，推算出路基设计宽度。然后用全站仪放出路基宽度，再引出每侧30cm打出引桩进行控制。

2）路基纵断高程控制

在路基填筑的过程中，按照测量布置的控制点，用水准仪控制好断面高程。

3）平整度的控制

压路机静压后，用3m直尺测2处，每处测10尺，当发现平整度不合格处（规范要求为15mm），应立即再用平地机重新平整后再碾压，直至符合规范要求。

4)含水量的控制

在碾压前要严格控制好土方含水量，含水量应控制在最佳含水量±2%的范围内，含水量过大必须翻晒到最佳含水量时方可填筑，含水量过小则需洒水润湿到最佳含水量后碾压。

5）松铺厚度和压实度的控制

本土质保水性差，土体板结困难，在静置一定时间表层水分蒸发或随着车辆上土过程中碾压，表面易形成3~5CM厚浮土层。在上土之前，必须补充适量水，并用压路机碾压密实，以防止表层浮土产生弹性体，也防止两者之间产生松散体影响路基质量。碾压前用水准仪测出各测点的高程。平整后标高与下一层顶面标高在同一位置处的高程之差即为松铺厚度。20m一个断面，每个断面采用灌

砂法试验来测定其压实度，每个压实度检测点四周按间距80cm做四个长杆贯入仪试验，二个环刀法试验。

1）90区压实遍数为静压1遍；

1）93区压实遍数为静压1遍、振压1遍；

2）94区压实遍数为静压1遍、振压2遍；

3）96区压实遍数为静压1遍、振压4遍。（在振压第三遍后，部分压实度

达不到要求，在振压4遍后压实度达到96%以上。）

8安全措施

在施工过程中，必须认真贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，确保实现“三无”：无死亡、无重伤、无轻伤的安全目标，在具体的实施过程中，遵照如下措施来实行：

1)成立安全生产领导小组和安全保证体系，并建立完善的安全生产管理制度；

2)在施工前要对作业人员进行有针对性的安全生产技术交底；

3)进入施工现场作业要佩戴安全帽；通行道路紧急停车带位置要摆放锥形标、标志牌，提醒车辆减速慢行，请勿靠近；

4)施工人员、设备在无施工作业时不得在加宽范围内停留，施工作业期间要有专人负责安全保通；

5)压路机行驶过程中不得进行人工铲滚，犁铧在作业时间不得采用人员进行压犁、压耙。机上、机下人员必须密切配合，协同作业，当必须在机械作业范围内同时进行辅助施工时，应停止机械运转后，辅助人员方可进入；

6)多机在同一作业面作业时，前后两机相距不应小于8m，左右相距应大于1.5m；

7)施工现场的场容管理，实施区域、分块包干，责任区域挂牌示意，生活区管理规定挂牌昭示全体；

8)布置安全生产标语和警示牌，做到不违章。施工区、挂标识牌，危险区设置安全警示标志。在路基施工前组织专门的安全教育三级交底。在主要施工道路口设置交通指示牌；

9)电工应经常检查电路，电器及各种用电设备严格禁止非电工人员操作；

10)施工现场配备一定数量的专职安全员，用来检查施工人员安全防护用品的佩戴情况、安全保护措施及其他安全隐患；

11)作业前应检查作业场所的环境、安全状况、安全防护设施等，检查所用的工具设备，确认完好方可使用；

12)应经常检查作业场所电气设备安装是否符合用电安全规定，电器设备的金属外壳，必须接地或接零，易燃、易爆场所应用防爆灯具；工地照明尽可能采用固定照明灯具；

9、环境保护及文明施工措施

文明施工是企业管理水平的标志，争创文明施工企业，保护当地的环境不被破坏，是施工过程中施工单位的职责和义务所在，在具体的施工活动中，主要采取以下措施来保证文明施工和环境保护的实现：

1)项目部要建立完善的环保组织机构和环保体系；

2)在施工前，加强职工素质教育，增加员工环保意识；

3)保护植被，对施工界限外的植被、树木等尽量维持原状。如因施工需要砍除树木和其它经济作物时，事先应征得环境保护和水土保持部门、所有者和业主的批示同意，严禁乱砍乱伐；

4)营造良好的施工环境。在施工现场设置足够的临时卫生设施，经常进行卫生清理；

5)对有害物质（如燃料、废料、垃圾等），按规定处理后，运至监理工程师指定的地点进行掩埋，防止对动、植物造成损害；

6)对基本农田范围内的取土场做好复耕工作，取走地面30cm可耕土在附近堆放，最后回填复耕；

7)靠近生活水源的施工，用沟壕或堤坝应同生活水源隔开，避免污染生活源；

8)清洗机械、施工设备的废水严禁直接排入江河，禁止机械在运转中产生有误未经处理就直接排放，或禁止维修机械时油水直接排入江河；

9)在施工机械设备的选用方面，应选择低污染设备，安装空气污染控制系统；

10)粉沙土在运输过程中，要避免漏沙现象的发生，由于粉沙土一般情况下的含水量均较低，可采取装车后在粉沙土表面洒水湿润的方式进行帆布覆盖的方法，减少粉沙土对环境的污染，对洒落在路面上的粉沙土要及时清扫干净，保持

道路整洁。施工便道维护过程中配备专用洒水车，对施工现场和施工便道进场洒水湿润，避免扬尘；

11)施工现场的生活垃圾要集中堆放，施工和生活中的废弃物经当地环保部门同意后，运至指定地点；

12)报废材料应立即运出现场，并进行掩埋等处理，对于施工中废弃的零碎配件、边角料、水泥袋、包装箱等，及时清扫并搞好现场卫生，以保护自然环境景观不受破坏；

13)取土时只能集中取土，而且对取土深度严格严格限制，不能超过1.5m，防止乱挖、超挖对环境的破坏，弃土和施工垃圾不得随意堆放，须运至指定弃土场。

10创优措施

郑民项目是全面创优的项目，在路基施工时，拟采取如下措施来保证创优目标的实现：

1)建立健全创优保证组织机构和创优保障体系，提高全员的创优意识。

2)严格按照设计文件和规范要求控制土源、每层的松铺厚度、碾压遍数，并最终用压实度来控制，每一层填土符合要求并报请监理工程师审核通过后，方可开始下层土的填筑。

3)每层路基土方填筑前后，都要做好测量高程、路基宽度、碾压遍数及压实度的原始记录，原始记录要真实、详细、准确。

4)因路基填筑涉及到雨季施工，在雨季期间施工时，要做好对边坡的保护，制定专门的雨季施工措施。

5)封闭：为防止风蚀现象，当路堤填至设计标高后，或有较长时间停工时，必须对粉沙土顶面和边坡进行临时封闭，封闭采用经常性洒水的方法。

6)洒水：粉沙土施工的关键环节就是洒水问题，不适当的洒水方法，对粉沙土的施工质量影响很大。在施工中经常出现洒水不均匀、不彻底而导致粉沙土压实度不足的问题，同时也导致运料车辆在上料时的误车现象，严重影响施工进度，因该地区地下水源丰富，故洒水采用就地打井的方式取水。现场洒水时，必须及时、大量、均匀，并且必须采取分格的方式。在粉沙土粗平后，采用人工修筑挡水埝，对粉沙土进行分格，每个格的大小宜为5*5m。然后对每个格进行洒

水，洒水时间以洒水均匀到底为准，其他格的洒水时间依次为准。采用分格的方式进行洒水，保证洒水均匀，防止漏洒、过洒现象的发生的发生，保证了粉沙土的施工质量。

7)渗水：粉沙土路基填筑到一定高度并高出便道后，粉沙土路基内一部分水在重力和上层压力的作用下，将逐渐渗出边坡，流到便道上。所以必须严格控制粉沙土洒水量，不可盲目大量洒水。同时，必须采取排水措施，保护路基坡脚和便道。在便道上，每隔一定的距离，挖设排水盲沟，盲沟内填2—4cm的碎石。但由于渗水连同粉沙土一并流入盲沟，易造成流水堵塞，效果不太明显，也可直接挖设一条线沟，但对交通稍微有些影响。或者每个一定的距离在坡脚处挖设直径50cm左右的集水井，人工再进行排水，沿坡脚方向，采用粘土修筑挡水埝，将渗水引向盲沟、浅沟或集水井，防止渗水到处乱流。

11效益分析

本工法通过试验段施工，可确定最佳施工方案和不同机具压实的填料最佳含水量、适宜的松铺厚度及相应的碾压遍数、最佳的机械匹配和施工组织。能够充分利用沿线的粉沙土资源，减少土方路基工后沉降，确保郑民高速公路的路基施工质量。

12应用实例

郑民高速公路开封段TJ-3标，K46+960-K47+180粉沙土路基填筑试验段施工。

郑民高速公路开封段TJ-3标项目部 2010年6月2日