第二节 路基处理施工
一、换填土处理路基施工
1.示意图和施工现场图
换填土处理施工示意图和施工现场图分别见图1-8和图1-9。
图1-8 换填土处理示意
图1-9 换填土处理现场
2.注意事项
①挖土作业前，主管人员必须对作业人员进行安全技术交底。
②填方破坏原排水系统时，应在填方前修筑新的排水系统，保持通畅。
③路基下有管线时，应先根据管线的承载能力情况对其采取必要的加固措施后按照规范规定的压实标准进行施工。
④填土路基为土边坡时，每侧填土宽度应在设计宽度的基础上留够机械安全作业宽度。碾压高填土方时，应自路基边缘向中央进行。
3.施工做法详解
工艺流程：测量放线→开槽挖除→排水、碾压→分层填筑→压路机碾压→检验。
（1）测量放线
施工前对现况软弱、不均匀地基地面高程进行校测，确定开挖深度及范围。在道路中心桩测设后，测量横断方向，根据道路设计横断面及现况地面高程，放出开槽上、下坡角线。
（2）开槽挖除
开槽坡度可从宽出路基坡脚0.5～1.0m的底面两侧向上，按基坑开挖期间保持边坡稳定的当地经验放坡确定。
开挖时应避免基底土层受扰动。需换填部位挖除后，及时约请勘察、设计、建设单位对基底进行验收，确认达到道路承载力和压实度要求。
（3）排水、碾压
设置排水沟、集水井，及时将挖除范围的积水排走，确保场内无积水。将地面大致找平，进行填前碾压，使基底达到规定的压实度标准。
（4）分层填筑
除接触下卧软土层的换填土底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，分层铺填厚度可取20～30cm。换填垫层厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。粉质黏土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最佳含水率±2%的范围内，粉煤灰垫层的施工含水量宜控制在±4%的范围内。最佳含水率可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。
粉质黏土及灰土层分段施工时，上下两层的缝距不得小于500mm。接缝处应夯压密实。灰土应拌和均匀并应当日铺填夯压。灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。粉煤灰层铺填后宜当天压实，每层验收后应及时铺填上层或封层，防止干燥后松散起尘污染，同时应禁止车辆碾压通行。
（5）压路机碾压
对于工程量较大的换填垫层，应按所选用的施工机械、换填材料及场地的土质条件进行现场实验，以确定压实效果。
为保证分层压实质量，应控制机械碾压速度，平碾、振动碾一般不超过2km/h。
（6）检验
对粉质黏土、灰土、粉煤灰和砂石换填的施工质量检验可用环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验；对砂石、工业废渣换填可用重型动力触探检验。检验必须分层进行，应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。
4.施工总结
①施工过程中妥善保护好砂石、粉煤灰等换填原材料，免受淤泥等杂质污染。
②路基施工过程中，各施工层面不应有积水，换填路基应根据施工气候状况，做成2%～4%排水横坡，边坡必须修理平顺，确保施工中能使雨水及时排除，并使雨水引出路线以外，以免路基被雨水冲毁。
③ 换填材料时，应注意保护好现场轴线桩、高程桩，防止碰桩位移并应经常复测，做好计算换填的数据观测工作。
二、强夯处理路基施工
1.示意图和施工现场图
强夯处理夯点示意图和路基强夯施工现场图分别见图1-10和图1-11。
图1-10 强夯路基夯点示意
图1-11 路基强夯施工现场
2.注意事项
①施工过程中避免夯坑内积水，一旦积水要及时排除，必要时换土再夯，避免“橡皮土”的出现。
②路堤边坡应整平夯实，并应采取防止路面水冲刷措施。
③夯机作业必须由信号工指挥，在起夯时，吊车正前方、吊臂下和夯锤下严禁站人，需要整平夯坑内土方时，要先将夯锤吊离并放在坑外地面后方可下人。
④六级以上大风天气，雨、雾、雪、风沙扬尘等能见度低时暂停施工。
3.施工做法详解
工艺流程：清整场地、排水→标夯点位置→机械就位→第一遍夯击、平坑→重复夯击、平坑→满夯→检测。
（1）清整场地、排水
清理平整场地，当场地表土软弱或地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料，使地下水位低于坑底面以下2m。坑内或场地积水应及时排除。
（2）标夯点位置
标出第一遍夯点位置，并测量场地高程。
强夯处理范围应大于路基范围，每边超出路基外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2～2/3，并不宜小于3m。
夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。
（3）机械就位
起重机就位，夯锤置于夯点位置，并测量夯前锤顶高度，以确保单击夯击能量符合设计要求。
（4）第一遍夯击、平坑
将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。重复夯击，按设计要求的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。
在每一遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正，施工过程中应对各项参数及情况进行详细记录。
检查施工过程中的各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应补夯或采取其他有效措施。
（5）重复夯击、平坑
夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用点夯2～3遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯2遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。
两遍夯击之间应有一定的时间间隔，间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对于渗透性较差的黏性土地基，间隔时间不应少于3～4周；对于渗透性好的地基可连续夯击。
（6）满夯
在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
（7）检测
强夯处理后的地基竣工验收承载力检验，应在施工结束后间隔一定时间方能进行，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取7～14d；粉土和黏性土地基可取14～28d；强夯置换地基间隔时间可取28d。
强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。
竣工验收承载力检验的数量，应根据场地复杂程度和道路的重要性确定，对于简单场地上的一般道路，载荷试验检验点不应少于3点；对于复杂场地或重要道路地基应增加检验点数。
4.施工总结
①当强夯机械施工所产生的振动，对邻近地上建（构）筑物或设备、地下管线等产生有害影响时，应采取防振或隔振措施，并设置监测点进行观测，确认安全。
②施工时要根据地下水径流排泄方向，应从上水头向下水头方向施工，以利于地下水、土层中水分的排出。
③严格符合强夯施工程序及要求，做到夯锤升降平衡，对准夯坑，避免歪夯，禁止错位夯击施工，发现歪夯，应立即采取措施纠正。
④夯锤的通气孔在施工时保持畅通，如被堵塞，应立即疏通，以防产生“气垫”效应，影响强夯施工质量。
⑤夯坑内有积水或因黏土产生的锤底吸附力增大时，应采取措施排除，不得强行提锤。
三、膨胀土路基处理施工
1.示意图和施工现场图
膨胀土路基处理示意图和施工现场图分别见图1-12和图1-13。
图1-12 膨胀土路基处理示意
图1-13 膨胀土路基处理施工现场
2.注意事项
①裂隙发育，常有光滑面与擦痕，有的裂隙中充填灰白色、灰绿色黏土，在自然条件下呈硬塑状态。
②多出露于二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坎。
③常见浅层滑坡、地裂、新开挖坑槽壁易发生坍塌等。
④建筑物裂隙随气候变化而张开或闭合。
⑤自由膨胀率大于或等于40%。具备这些条件的土可判定为膨胀土，然后再对其进行黏土矿物、基本指标、力学强度等全面研究。
3.施工做法详解
工艺流程：施工准备→换填非膨胀土→压实→排水→施工后自检。
①填高不足1m的路堤，必须换填非膨胀土，并按规定压实。
②使用膨胀土作填料时，为增加其稳定性，采用石灰处治，石灰剂量范围为10%～12%，要求掺灰处理后的膨胀土，其胀缩总率接近零为佳。
③路堤两边边坡部分及路堤顶面要用非膨胀土作封层，必要时需铺一层土工布，从而形成包心填方。
④路堑边坡不要一次挖到设计线，沿边坡预留厚度30～50cm一层，待路堑挖完后，再削去预留部分，并以浆砌花格网护坡封闭。
⑤路堤与路堑分界处，即填挖交界处，两者土内的含水量不一定相同，原有的密实度也不尽相同，压实时应使其压实得均匀、紧密，避免发生不均匀沉陷。因此，填挖交界处2m范围内的挖方地基表面上的土应挖成台阶，翻松，并检查其含水量是否与填土含水量相近，同时采用适宜的压实机具，将其压实到规定的压实度。
⑥施工时应避开雨季作业，加强现场排水。路基开挖后各道工序要紧密衔接，连续施工，时间不宜间隔太久。路堤、路堑边坡按设计修整后，应立即浆砌护墙、护坡，防止雨水直接侵蚀。
⑦膨胀土地区路床的强度及压实标准应严格遵守国家有关规定、规范。
4.施工总结
膨胀土是影响道路及其他构造物建设的一种特殊土质，在实际工程中，其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题，应着重从影响其物理、力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑，从而通过特殊的施工工艺到处理的目的。
四、湿陷性黄土路基处理施工
1.施工现场图
湿陷性黄土路基处理施工现场如图1-14所示。
图1-14 湿陷性黄土路基处理施工现场
2.注意事项
处理方法可采用灰土混合料换填，灰土混合料的初期表现为塑性降低、最佳含水量增大、最大干密度减小等；后期变化表现为晶体结构的形成，从而石灰土的强度和稳定性得以提高。在土质和石灰的质量、剂量确定的情况下，养护条件和龄期也是影响石灰土强度和稳定性的重要因素。
3.施工做法详解
工艺流程：施工准备→备料→土料摊铺→石灰摊铺→拌和→整型→闷料→碾压。
（1）施工准备
石灰土施工前，需对即将隐蔽的前道工序所要求的全部技术指标进行全面检查验收，合格并签认相关资料后，方可进行石灰土施工。前道工序验收完成后，沿线路方向直线段上每15～20m、平曲线路段每10～15m测设一中心桩并在两侧路肩边缘处设指示桩，其上标示该结构层边缘处的厚度或设计标高。
（2）备料
根据结构层宽度、厚度及松铺系数和预定的干密度，计算每一施工段需要干土的数量。根据料场土的含水量和运输车容量，计算每车料的堆放间距并据此在施工区域内划格线定位。每一施工段需用同一车型以保证每车容量基本相同。上料前，应先洒水湿润下结构层表面，但不得过分潮湿而造成泥泞。
（3）土料摊铺
用推土机和平地机将土料均匀摊铺在预定的施工区域内，表面平整，路拱符合规定或设计要求。摊铺过程中，将较大土块粉碎，并拣除杂物和石块。摊铺完成后，如含水量低于预定要求，必须洒水闷料8h左右以使水分在土层内均匀分布并渗入土料颗粒内部。
（4）石灰摊铺
石灰用量计算。在整平后的土料表面用白灰线撒划格线，根据每格面积、土层厚度及灰土配合比、最大干密度、最佳含水量，计算每一格内石灰需要量。摊铺。根据计算结果，在每一方格内卸置一定量的石灰，然后用平直的刮板将石灰均匀摊开，并铺满整个方格。石灰剂量必须准确。
（5）拌和
为了保证拌和均匀，宜先用多铧犁机进行初拌，将石灰翻混在土层中间，初拌深度应控制在距下结构层顶面5cm左右。在初拌的基础上，用路拌机再次拌和。在拌和的过程中，必须设专人跟随，随时检查拌和深度并通知路拌机操作员及时调整。拌和遍数一般在2遍以上，并最终达到拌和颜色均一、无素土夹层为度。拌和为石灰土质量控制的关键工序，严禁拌和料中存在自由状态的石灰。拌和均匀与否将关系到最终质量及设计目的的实现。
（6）整型
混合料拌制均匀后，应立即用平地机进行初步整型，然后在刮平后的路段上用轮胎压路机快速碾压1遍，以暴露潜在的不平整，并用齿形工具将轮迹低凹处表层下5cm耙松，再次用平地机碾压1遍。整型后的层面应达到规定的路拱和纵坡。
（7）闷料
将生石灰粉与土拌制均匀并整平后，为保证施工效果，必须进行闷料，时间为3h左右。生石灰与土混合后，在发生剧烈变化的同时会因消解而产生水化热，水化热加速反应的进行，能提高混合料的性能，若碾压成型过早，水化热会使结构层胀松隆起，严重影响施工质量且造成水化热不能充分利用，降低施工效果。
（8）碾压
闷料结束后，需再次检测混合料的含水量，若处于最佳含水量或低于最佳含水量1%～2%时立即进行碾压。碾压时遵循直线段和不设超高的平曲线段由两侧路肩向线路中心碾压，设超高的平曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时，相邻轮辐间重叠1/3～2/3轮宽且不得小于0.5m；碾压速度和遍数参照试验段结论，并最终达到碾压层表面无明显轮迹、满足规定的压实度标准。碾压过程中局部出现的软弹、松散等现象，及时翻松重新拌和并再行碾压或采取其他措施。
4.注意事项
石灰土具有很强的缩烈性，因此碾压完成、压实度检测合格后，应立即洒水养护以保证结构层在适宜的环境中保持强度增长。养护时间根据气候及结构层技术要求而定。养护期间，除洒水车外，应封闭交通，洒水车行车速度不得超过30km/h。