2018年公路检测工程师《道路工程》知识点（9）

2018年公路检测工程师《道路工程》知识点（9）

　　工业废渣

　　满足要求(最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等)或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料，但在使用过程中应注意避免造成环境污染。

　　2B311014掌握填方路基施工技术

　　一、土方路堤施工技术

　　1.土方路堤填筑施工工艺流程。

　　2.土方路堤操作程序：取土一运输一推土机初平—平地机整平一压路机碾压。

　　3.土方路堤填筑作业常用推土机、铲运机、平地机、挖掘机、装载机等机械按以下几种方法作业。

　　(1)水平分层填筑法：填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。是路基填筑的常用方法。

　　(2)纵向分层填筑法：依路线纵坡方向分层，逐层向上填筑。常用于地面纵坡大于12%，用推土机从路堑取料填筑，且距离较短的路堤。缺点是不易碾压密实。

　　(3)横向填筑法：从路基一端或两端按横断面全高逐步推进填筑。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。

　　(4)联合填筑法：路堤下层用横向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高，不宜采用水平分层法或横向填筑法自始至终进行填筑的情况。单机或多机作业均可，一般沿线路分段进行，每段距离以20~40m为宜，多在地势平坦，或两侧有可利用的山地土场的场合采用。

　　4.施工一般技术要领：

　　(1)必须根据设计断面，分层填筑、分层压实。

　　(2)路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度，压实宽度不得小于设计宽度，最后削坡。

　　(3)填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。如原地面不平，应由最低处分层填起，每填一层，经过压实符合规定要求之后，再填上一层。

　　(4)原地面纵坡大于12%的地段，可采用纵向分层法施工，沿纵坡分层，逐层填压密实。

　　(5)山坡路堤，地面横坡不陡于1：5且基底符合规定要求时，路堤可直接修筑在天然的土基上。地面横坡陡于l：5时，原地面应挖成台阶(台阶宽度不小于lm)，并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起，并分层夯实，然后逐台向上填筑，分层夯实，所有台阶填完之后，即可按一般填土进行。

　　(6)高速公路和一级公路，横坡陡峻地段的半填半挖路基，必须在山坡上从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度不应小于lm。

　　(7)不同土质混合填筑路堤时，以透水性较小的土填筑于路堤下层时，应做成4%的双向横坡;如用于填筑上层时，除干旱地区外，不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡上。

　　(8)不同性质的土应分别填筑，不得混填。每种填料层累计总厚度不宜小于0.5m。

　　(9)凡不因潮湿或冻融影响而变更其体积的优良土应填在上层，强度较小的土应填在下层。

　　(10)河滩路堤填土，应连同护道在内，一并分层填筑。可能受水浸淹部分的填料，应选用水稳性好的土料。

　　二、填石路基施工技术

　　1.填料要求：石料强度(饱水试件极限抗压强度)要求不小于15MPa，风化程度应符合规定，最大粒径不易大于层厚的2/3。在高速公路及一级公路填石路堤路床顶面以下50cm范围内，填料粒径不得大于10cm，其他等级公路填石路堤路床顶面以下30cm范围内，填料粒径不得大于15cm。

　　2.填筑方法：竖向填筑法、分层压实法、冲击压实法和强力夯实法。

　　(1)竖向填筑法(倾填法)主要用于二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段，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)是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。该方法自下而上水平分层，逐层填筑，逐层压实。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、八道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1级台阶，0.5～1.5m为第2级台阶，0.5～3.0m为第3级台阶，3.0m以下为第4级台阶。四个作业区段是：填石区段、平整区段、碾压区段、检验区段。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。

　　石方填筑路堤8道工艺流程是：施工准备、填料装运、分层填筑、摊铺平整、振动碾压、检测签认、路基成型、路基整修。

　　(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;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。

　　强力夯实法简要施工程序：填石分层强夯施工，要求分层填筑与强夯交叉进行，各分层厚度的松铺系数，第一层可取1.2，以后各层根据第一层的实际情况调整。每一分层连续挤密式夯击，夯后形成夯坑，夯坑以同类型石质填料填补。由于分层厚度为4—5m，填筑作业采用堆填法施工，装运用大型装载机和自卸汽车配合作业，铺筑时用大型履带式推土机摊铺和平整，夯坑回填也用推土机完成，每层主夯和面层的主夯与满夯由起重机和夯锤实施，路基面需要用振动压路机进行最后的压实平整作业。

　　强夯法与碾压法相比，只是夯实与压实的工艺不同，而填料粒径控制、铺填厚度控制都要进行，强夯法控制夯击击数，碾压法控制压实遍数，机械装运摊铺平整作业完全一样，强夯法需要进行夯坑回填。

　　三、土石路堤施工技术

　　1.填料要求：石料强度大于20MPa时，石块的最大粒径不得超过压实层厚的2/3;当石料强度小于15MPa时，石料最大粒径不得超过压实层厚，超过的应打碎。

　　2.填筑方法：土石路堤不得采用倾填方法，只能采用分层填筑，分层压实。当土石混合料中石料含量超过70%时，宜采用人工铺填;当土石混合料中石料含量小于70%时，可用推土机铺填，最大层厚40cm。

　　四、高填方路堤施工技术

　　水田或常年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时，称为高填方路堤。高填方路堤应采用分层填筑、分层压实的方法施工，每层填筑厚度根据所采用的填料决定。

　　五、粉煤灰路堤施工技术

　　粉煤灰路堤可用于高速公路。凡是电厂排放的硅铝型低铝粉煤灰都可作为路堤填料。由于是轻质材料，粉煤灰的使用可减轻土体结构自重，减少软土路堤沉降，提高土体抗剪强度。

　　粉煤灰路堤一般由路堤主体部分、护坡和封顶层，以及隔离层、排水系统等组成，其施工步骤主要有基底处理、粉煤灰储运、摊铺、洒水、碾压、养护与封层。

　　六、结构物处的回填施工技术

　　(一)一般规定

　　1.填土长度：一般在顶部为距翼墙尾端不小于台高加2m，底部距基础内缘不小于2m;拱桥台背不少于台高的3-4倍;涵洞两侧填土长度不少于孔径的2倍及高出涵管顶1.5m;挡土墙墙背回填部分顶部不少于墙高加2m，底部距基础内缘不小于2m。

　　填土高度：从路堤顶面起向下计算，在冰冻区一般不应小于2.5m，无冰冻地区到高水位处，均应填以渗水性土，其余部分可用与路堤相同的土填筑，并在其上设横向排水盲沟或铺向外倾斜的黏土或胶泥层。

　　2.桥涵等构造物处填土前，应完成台前防护工程及桥梁上部结构。

　　3.结构物处的回填，一般要到基础混凝土或砌体的水泥砂浆强度达到设计强度的70%以上时才能填筑。

　　4.填筑时，与路基衔接处填方区内的坡形地面做成台阶或锯齿形。

　　5.桥台台背填土应与锥坡同时进行。

　　(二)填料要求

　　结构物处的回填材料应满足一般路堤填料的要求，优先选用挖取方便、压实容易、强度高的透水性材料，如石质土、砂土、砂性土。禁止使用捣碎后的植物土、白垩土、硅藻土、腐烂的泥炭土。黏性土不可用于高等级公路，在掺入小剂量石灰等稳定剂进行处理后可用于低等级公路结构物处的回填。

　　2B311015掌握挖方路基施工技术

　　一、路堑施工工艺流程

　　二、土质路堑施工技术

　　路堑的开挖方法根据路堑深度、纵向长短及现场施工条件，有横向挖掘法、纵向挖掘法和混合式挖掘法等几种基本方法。

　　横向挖掘法包括适用于挖掘浅且短的路堑的单层横向全宽挖掘法和适用于挖掘深且短的路堑的多层横向全宽挖掘法;纵向挖掘法具体方法有分层纵挖法、通道纵挖法、分段纵挖法;混合式挖掘法为多层横向全宽挖掘法和通道纵挖法混合使用。

　　(2)推土机开挖土质路堑作业：

　　推土机具有操作灵活、运转方便、所需土作场地小、短距离运土效率高等特点，既可独立作业，也可配合其他机械施工，带松土器的推土机还可进行松土作业，因此是土方路堑施工中最常用的机械之一。推土机开挖土方作业由切土、运上、卸土、倒退(或折返)、空回等过程组成一个循环。影响作业效率的主要因素是切土和运土两个环节。因此，必须以最短的时间和距离切满土，并尽可能减少土在推运过程中散失。推土机开挖土质路堑作业方法与填筑路基相同的有下坡推土法、槽形推土法、并列推土法、接力推土法和波浪式推土法。另有斜铲推土法和侧铲推土法。

　　(3)公路工程施工中以单斗挖掘机最为常见，而路堑土方开挖中又以正铲挖掘机使用最多。正铲挖掘机挖装作业灵活，回转速度快，工作效率高，特别适用于与运输车辆配合开挖土方路堑。正铲工作面的高度一般不应小于1.5m，否则将降低生产效率，过高则易塌方，损伤机具。其作业方法有侧向开挖和正向开挖。

　　三、石质路堑施工技术

　　(一)基本要求

　　在开挖程序确定之后，根据岩石条件、开挖尺寸、工程量和施工技术要求，通过方案比较拟定合理的方式。其基本要求是：保证开挖质量和施工安全;符合施工工期和开挖强度的要求;有利于维护岩体完整和边坡稳定性;可以充分发挥施工机械的生产能力;辅助工程量少。

　　(二)开挖方式

　　1.钻爆开挖：是当前广泛采用的开挖施工方法。有薄层开挖、分层开挖(梯段开挖)、全断面一次开挖和特高梯段开挖等方式。

　　2.直接应用机械开挖：该方法没有钻爆工序作业，不需要风、水、电辅助设施，简化了场地布置，加快了施工进度，提高了生产能力。但不适于破碎坚硬岩石。

　　3.静态破碎法：将膨胀剂放入炮孔内，利用产生的膨胀力，缓慢的作用于孔壁，经过数小时至24h达到300~500MPa的压力，使介质裂开。

　　(三)石质路堑爆破施工方法

　　1.常用爆破方法

　　(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，起保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。

　　(3)微差爆破：两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔(一般为15~75ms)依次起爆，称为微差爆破，亦称毫秒爆破。多发一次爆破最好采用毫秒雷管。当装药量相等时其优点是：可减震1/3~2/3左右;前发药包为后发药包开创了临空面，从而加强了岩石的破碎效果;降低多排孔一次爆破的堆积高度，有利于挖掘机作业;由于逐发或逐排依次爆破，减少了岩石夹制力，可节省炸药20%，并可增大孔距，提高每米钻孔的炸落方量。炮孔排列和起劁匝序，根据断面形状和岩性。多排孔微差爆破是浅孔深孔爆破发展的方向。

　　(4)定向爆破：利用爆破能将大量土石方按照指定的方向，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。它减少了挖、装、运、夯等工序，生产效率高。在公路工程中用于以借为填或移挖作填地段，特别是在深挖高填相间、工程量大的鸡爪形地区，采用定向爆破，一次可形成百米以至数百米路基。

　　(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。抛掷爆破有三种形式：

　　平坦地形的抛掷爆破(亦称扬弃爆破)。自然地面坡角a在<150，路基设计断面为拉沟路堑，石质大多是软石时，为使石方大量扬弃到路基两侧，通常采用稳定的加强抛掷爆破。

　　斜坡地形路堑的抛掷爆破。自然地面坡角。a在150~500之间，岩石也较松软时，可采用抛掷爆破。

　　斜坡地形半路堑的抛坍爆破。自然地面坡度a>300，地形地质条件均较复杂，临空面大时，宜采用这种爆破方法。在陡坡地段，岩石只要充分破碎，就可以利用岩石本身的自重坍滑出路基，提高爆破效果。

　　2.综合爆破施工技术

　　综合爆破是根据石方的集中程度，地质、地形条件，公路路基断面的形状，结合各种爆破方法的最佳使用特性，因地制宜，综合配套使用的一种比较先进的爆破方法。一般包括小炮和洞室两大类。小炮主要包括钢钎炮、深孔爆破等钻孔爆破;洞室炮主要包括药壶炮和猫洞炮，随药包性质、断面形状和微地形的变化而不同。用药量1t以上为大炮，1t以下为中小炮。

　　(1)钢钎炮通常指炮眼直径和深度分别小于70mm和5m的爆破方法。

　　1)特点：炮眼浅，用药少，每次爆破的方数不多，并全靠人工清除;不利于爆破能量的利用。由于眼浅，以致响声大而炸下的石方不多，所以工效较低。

　　2)优点：比较灵活，在地形艰险及爆破量较小地段(如打水沟、开挖便道、基坑等)，在综合爆破中是一种改造地形，为其他炮型服务的铺助炮型。因而又是一种不可缺少的炮型。

　　(2)深孔爆破是孔径大于75mm、深度在5m以上、采用延长药包的一种爆破方法。

　　1)特点：炮孔需用大型的潜孔凿岩机或穿孔机钻孔，如用挖运机械清方可以实现石方施工全面机械化，是大量石方(万方以上)快速施工的发展方向之一。

　　2)优点：劳动生产率高，一次爆落的方量多，施工进度快，爆破时比较安全。

　　(3)药壶炮是指在深2.5～3.0m以上的炮眼底部用小量炸药经一次或多次烘膛，使眼底成葫芦形，将炸药集中装入药壶中进行爆破。

　　1)特点：主要用于露天爆破，其使用条件是：岩石应在Ⅺ级以下，不含水分，阶梯高度(H)小于10～20m，自然地面坡度在700左右。如果自然地面坡度较缓，一般先用钢钎炮切脚，炸出台阶后再使用。经验证明，药壶炮最好用于Ⅶ一Ⅸ级岩石，中心挖深4～6m，阶梯高度在7m以下。

　　2)优点：装药量可根据药壶体积而定，一般介于10—60kg之间，最多可超过100kg。每次可炸岩石数十方至数百方，是小炮中最省工、省药的一种方法。

　　(4)猫洞炮系指炮洞直径为0.2一0.5m，洞穴成水平或略有倾斜(台眼)，深度小于5m，用集中药锯炮洞中进行爆炸的一种方法。

　　1)特点：充分利用岩体本身的崩塌作用，能用较浅的炮眼爆破较高的岩体，一般爆破可炸松15—150ma。其最佳使用条件是：岩石等级一般为Ⅸ级以下，最好是V一Ⅶ级;阶梯高度最小应大于眼深的两倍，自然地面坡度不小于500，最好在700左右。由于炮眼直径较大，爆能利用率甚差，故炮眼深度应大于1.5～2.0m，不能放孤炮。猫洞炮工效，一般可达4～10ma，单位耗药量在0.13～0.3kg/m3之间。

　　2)优点：在有裂缝的软石坚石中，阶梯高度大于4m，药壶炮药壶不易形成时，采用这种爆破方法，可以获得好的爆破效果。