一级造价工程师

(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。对路莖殊渠个横断面的宽度和深度，从一端或两端逐渐向前开挖的方法称为横挖法。土质路堑横挖掘可采用人工作业，也可机械作业，具体方法有单层横向全宽挖掘法和多层横向全宽挖掘法。

单层横向全宽挖掘法是从开挖路堑的一端或两端按断面全宽一次性挖到设计标高，逐渐向纵深挖掘，挖出的土方一般都是向两侧运送，适用于挖掘浅且短的路堑。

多层横向全宽挖掘法是从开挖路堑的一端或两端按断面分层挖到设计标高，适用于挖掘深且短的路堑。

2)纵向挖掘法。土质路堑纵向挖掘多采用机械作业，具体方法有：分层纵挖法、通道纵挖法和分段纵挖法三种。

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。在软土层顶面铺砂垫层，主要起浅层水平排水作用，使软土在路堤自重的压力作用下，加速沉降发展，缩短固结时间。但对基底应力分布和沉降量的大小无显著影响。

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，或软土表面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。有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。

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。在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，以改善路堤荷载方式来增加抗滑力，使路堤下的软基向两侧隆起的趋势得到平衡，从而保证路堤的稳定性。

反压护道用于路堤高度不大于1.5?2.0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。

反压护道应与路堤本身同时填筑，如分开填筑时，必须在路堤达到临界高度前筑好。其施工工艺要求与路堤填筑要求基本相同。

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。缝接法有一般缝法、丁缝法和蝶形法。

土工布一般分一层或多层铺设。当铺设两层以上时，层与层之间要夹100?200mm的砂或沙砾垫层，以提高基底透水性。土工布的铺设需满足锚固搭接长度要求，注意保持土工布的平整和张拉程度，注意端头的位置和锚固，以保证土工聚合物的整体性。土工布存放以及铺设过程中，应尽量避免长时间暴晒，存放过程中避免与污物接触，以防土工布被污染而失去透水性条件。

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。一般可归纳为格栅表面与土的摩擦作用、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发展，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?3.0m之间的软土处治。

1)开挖换填法。将软弱地基层全部挖除或部分挖除，用透水性较好的材料(如沙砾、碎石、钢渣等)进行回填。该方法简单易行，也便于掌握。对于软基较浅(1?2m)的泥沼地特别有效。但对于深层软基处理，要求沉降控制较严的路基、桥涵构造物、引道等，应考虑采用其他方法。按软土层的分布形态与开挖部位，有全面开挖换填和局部开挖换填两种。

2)抛石挤淤法。在路基底部抛投一定数量片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度。这种方法施工简单、迅速、方便，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，或是表面存在大量积水无法排除时;石料丰富、运距较短的情况。

抛投片石的大小，随泥炭或软土的稠度而定。抛投顺序，应先从路堤中部开始，中部向前突进后再渐次向两侧扩展，以使淤泥向两旁挤出。当软土或泥沼底面有较大的横坡时，抛石应从高的一侧向低的一侧扩展，并在低的一侧多抛填一些。片石露出水面后，宜用重型压路机反复碾压，然后在其上面铺反滤层，再行填土。

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。爆破排淤分为两种，一种方法是先在原地面上填筑低于极限高度的路堤，再在基底下爆破，适用于稠度较大的软土或泥沼。另一种方法是先爆后填，适用于稠度较小，回淤较慢的软土。

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;路段内没有桥涵等构造物，路基承载力均衡一致，因整体沉降对道路不会产生破坏，也可考虑换填。但对桥涵构造物及两侧引道等。应考虑采用其他方法。

(3)重压法。

1)堆载预压法。在软基上修筑路堤，.通过填土堆载预压，使地基土压密、沉降、固结，从而提高地基强度，减少路堤建成后的沉降量。进行预压的荷载超过设计的道路工程荷载，称为超载预压;预压荷载等于道路工程荷载，称为等载预压。

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项目。

2)其他重压法。

①真空预压法：利用大气压强0.098MPa等效堆载预压法对软基进行加固。即依靠真空抽气设备，使密封的软弱地基产生真空负压力，使土颗粒间的自由水、空气沿着纵向排水通道，上升到软基上部砂垫层内，由砂垫层过滤再排到软基密封膜以外，从而使土体固结。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。垂直排水固结法的原理是软土地基在路堤荷载作用下，水从空隙中慢慢排除，空隙比较小，地基发生固结变形，同时随着超静水压力逐渐扩散，土的有效应力增大，地基土强度逐步增长。常利用砂井、袋装砂井、塑料排水板增加土层竖向排水途径，缩短排水距离、加速地基固结。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基本完成或大部分完成，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，垂直排水发是由排水系统和堆载系统两部分组成，排水系统可在天然地基中设置竖向排水体(如普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等)，其上铺设砂垫层。堆载系统为路堤填料的填筑，可以有欠载、等载、超载预压，也可以采用真空预压法用于软黏土地基，施工期间保证有足够的预压期。

(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。施工时应注意以下几点：

①工地存放的水泥、石灰不可太多，以一天使用量为宜，最长不宜超过三天的使用量，应做好防水、防潮措施。

②压实要达到规定压实度，用水泥和熟石灰稳定处理土应在最后一次拌和后立即压实;而用生石灰稳定土的压实，必须有拌和时的初碾压和生石灰消解结束后的再次碾压。压实后若能获得足够的强度，可不必进行专门养生，但由于土质与施工条件不同，处置土强度增长不均衡，则应做约一周时间的养生。

(6)振冲置换(或称砂桩、碎石桩加固法)。

利用能产生水平向振动的管桩机械在软弱黏土上地基中钻孔，在在孔内分批填入碎石或矿渣，制成桩体，使桩体和周围的地基土构成复合地基以提高地基承载力，并减少压缩性。碎石桩的承载力和沉降量在很大程度上取决于周围软土对碎石桩的约束作用，如周围土过于软弱，对碎石粧的约束作用就差。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

在山区或某些丘陵地区修筑路基时，常需挖掘岩石。路基爆破施工常用爆破方法有：

(1)光面爆破：在开挖限界的周边，适当排列一定间隔的炮孔，在有侧向临空面的情况下，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个光滑平整的边坡。

(2)预裂爆破：在开挖限界处按适当间隔排列炮孔，在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下，用控制药量的方法，预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震减震带，起保护开挖限界以外山体或建筑物和减弱地震对其破坏的作用。

(3)微差爆破：两相邻药包或前后排药包以若干毫秒的时间间隔(一般为15?75ms)依次起爆，称为微差爆破，亦称毫秒爆破。

(4)定向爆破：利用爆能将大量土石方按照拟定的方向，搬移到一定的位置并堆积成路堤的一种爆破施工方法，称为定向爆破。

(5)洞室爆破：为使爆破设计断面内的岩体大量抛掷(抛坍)出路基，减少爆破后的清方工作量，保证路基的稳定性，可根据地形和路基断面形式，采用抛掷爆破、定向爆破、松动爆破方法。

爆破作业的施工程序为：对爆破人员进行技术学习和安全教育→对爆破器材进行检查→试验→清除表土→选择炮位→凿孔→装药→堵塞→敷设起爆网路→设置警戒线→起爆→清方等。主要工序有：

(1)炮位选择。炮位选择十分重要，炮眼的方向和深度都会直接影响爆破效果。

(2)凿孔。凿孔的技术要求与采用的爆破方法有关。通常按炮孔的直径和深度分为浅孔爆破和深孔爆破两种。浅孔爆破通常用手提式凿岩机凿孔，深孔爆破常用冲击式钻机或潜孔钻机凿孔。

(3)装药。装药的方式根据爆破方法和施工要求的不同而异，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，但不能保证岩石均勻破

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。

(4)堵塞。中小型爆破的药孔，一般可用干砂、滑石粉、黏土和碎石等堵塞，并用木棒等将堵塞物捣实，切忌用铁棒。

(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。中小型爆破可用雷管、引火剂或导火索等从炮孔的外部引入炮孔的药室使炸药爆炸。导爆线起爆爆速快(6800?7200m/s)，主要用于深孔爆破和药室爆破，使几个药室能同时起爆，可以提高爆破效果。塑料导爆管起爆具有抗杂电、操作简单、使用安全可靠、成本较低等优点，有逐渐取代导火索和导爆线起爆的趋势。

(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。

山区填石路堤最为常见，石料来源主要是路堑和隧道爆破后的石料，其强度(饱水试件极限抗压强度)要求和风化程度应符合规定，最大粒径应不大于500mm，并不宜大于层厚的2/3。路床底面以下400mm范围内，填料粒径应小于150mm。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部分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。

填石路堤将填方路段划分为四级施工台阶、四个作业区段，按施工工艺流程进行分层施工。四级施工台阶是：在路基面以下0.5m为第一级台阶，0.5?1.5m为第二级台阶，1.5?3.0m为第三级台阶，3.0m以下为第四级台阶。

施工中填方和挖方作业面形成台阶状，台阶间距视具体情况和适应机械化作业而定，一般长为100m左右。填石作业自最低处开始，逐层水平填筑，每一分层先是机械摊铺主骨料，平整作业铺撒嵌缝料，将填石空隙以小石或石屑填满铺平，采用重型振动压路机碾压，压至填筑层顶面石块稳定。

(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。

（责任编辑：zyc）

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