2011年一级建造师市政工程考试教材

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 1K411020城镇道路路基施工
     1K411021掌握城镇道路路基施工技术
     本条介绍了城市道路路基工程施工的特点、施工程序、施工要求及质量检验的要点。
     一、路基施工特点与程序
     （一）施工特点
     1．城市道路路基工程施工处于露天作业，受自然条件影响大；在工程施工区域内的专业类型多、结构物多、各专业管线纵横交错；专业之间及社会之间配合工作多、干扰多，导致施工变化多。
     2．城市道路路基工程包括路基（路床）本身及有关的土（石）方、沿线的涵洞、挡土墙、路肩、边坡、排水管线等项目。
     3．路基施工以机械作业为主，人工配合为辅；人工配合土方作业时，必须设专人指挥；采用流水或分段平行作业方式。
     （二）基本流程
     1．准备工作
     (1)按照交通导行方案设置围挡，导行临时交通。
     (2)开工前，施工项目技术负责人应依据获准的施工方案向施工人员进行技术安全交底，强调工程难点、技术要点、安全措施。使作业人员掌握要点，明确责任。
     (3)施工控制桩放线测量，建立测量控制网，恢复中线，补钉转角桩、路两侧外边桩等。
     2．附属构筑物
     (1)地下管线、涵洞（管）等构筑物是城镇道路路基工程中必不可少的组成部分。涵洞（管）等构筑物可与路基（土方）同时进行，但新建的地下管线施工必须遵循“先地下，后地上”、“先深后浅”的原则。
     (2)既有地下管线等构筑物的拆改、加固保护。
     (3)修筑地表水和地下水的排除设施，为后续的土、石方工程施工创造条件。
     3．路基（土、石方）施工
     开挖路堑、填筑路堤，整平路基、压实路基、修整路床，修建防护工程等。

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二、路基施工要点
     （一）填土路基
     当原地面标高低于设计路基标高时，需要填筑土方（即填方路基）。
     1．路基填土不得使用腐殖土、生活垃圾土、淤泥、冻土块或盐渍土。填土内不得含有草、树根等杂物，粒径超过lOOmm的土块应打碎。
     2．排除原地面积水，清除树根、杂草、淤泥等。应妥善处理坟坑、井穴，并分层填实至原基面高。
     3．填方段内应事先找平，当地面坡度陡于1:5时，需修成台阶形式，每层台阶高度不宜大于300mm，宽度不应小于1．Om。
     4．根据测量中心线桩和下坡脚桩，分层填土，压实。
     5．碾压前检查铺筑土层的宽度与厚度，合格后即可碾压，碾压“先轻后重”，最后碾压应采用不小于12t级的压路机。
     6．填方高度内的管涵顶面填土500mm以上才能用压路机碾压。
     7．填土至最后一层时，应按设计断面、’高程控制填土厚度，并及时碾压修整。
     （二）挖土路基
     当路基设计标高低于原地面标高时，需要挖土成型——挖方路基。
     1．路基施工前，应将现况地面上积水排除、疏干，将树根坑、粪坑等部位进行技术处理。
     2．根据测量中线和边桩开挖。
     3．挖方段不得超挖，应留有碾压而到设计标高的压实量。
     4．压路机不小于12t级，碾压应自路两边向路中心进行，直至表面无明显轮迹为止。
     5．碾压时，应视土的干湿程度而采取洒水或换土、晾晒等措施。
     6．过街雨水支管沟槽及检查井周围应用石灰土或石灰粉煤灰砂砾填实。
     （三）石方路基
     1．修筑填石路堤应进行地表清理，先码砌边部，然后逐层水平填筑石料，确保边坡稳定。
     2．先修筑试验段，以确定松铺厚度、压实机具组合、压实遍数及沉降差等施工参数。
     3．填石路堤宜选用12t以上的振动压路机、25t以上轮胎压路机或2.5t的夯锤压（夯）实。
     4．路基方范围内管线、构筑物四周的沟槽宜回填土料。
     三、质量检查与验收
     检验与验收项目：主控项目为压实度和弯沉值(mm／l00); -般项目有路基允许偏差和路床、路堤边坡等要求。

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 1K411022掌握城镇道路路基压实作业要点
     本条介绍了城市道路路基压实作业的要点，应掌握：依据工程的实际情况，合理选用压实机具、压实方法与压实厚度三者的关系，达到所要求的压实密度。
     一、路基材料与填筑
     （一）材料要求
     1．应符合设计要求和有关规范的规定。填料的强度(CBR)值应符合设计要求，其最小强度值应符合表1K411022的规定。
     2．不应使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、有机土及含生活垃圾的土做路基填料。
     路基填料强度( CBR)的最小值 表IK411022     
     （二）填筑
     1．填土应分层进行。下层填土合格后，方可进行上层填筑。路基填土宽度应比设计宽度宽500mm。
     2．对过湿土翻松、晾干，或对过干土均匀加水，使其含水量接近最佳含水量范围之内。
     二、路基压实施工要点
     （一）试验段
     1．在正式进行路基压实前，有条件时应做试验段，以便取得路基或基层施工相关的技术参数。
     2．试验目的主要有：
     (1)以便确定路基预沉量值。
     (2)合理选用压实机具；选用机具考虑因素有道路不同等级、工程量大小、施工条件和工期要求等。
     (3)按压实度要求，确定压实遍数。
     (4)确定路基宽度内每层虚铺厚度。
     (5)根据土的类型、湿度、设备及场地条件，选择压实方式。
     （二）路基下管道回填与压实
     1．当管道位于路基范围内时，其沟槽的回填土压实度应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268的规定，且管顶以上500mm范围内不得使用压路机。
     2．当管道结构顶面至路床的覆土厚度不大于500mm时，应对管道结构进行加固。
     3．当管道结构顶面至路床的覆土厚度在500～800mm时，路基压实对应对管道结构采取保护或加固措施。

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（三）路基压实
     1．压实方法（式）：重力压实（静压）和振动压实两种。
     2．土质路基压实原则：“先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快，轮迹重叠。”压路机最快速度不宜超过4km/h。
     3．碾压应从路基边缘向中央进行，压路机轮外缘距路基边应保持安全距离。
     4．碾压不到的部位应采用小型夯压机夯实，防止漏夯，要求夯击面积重叠1/4～1/3。
     三、土质路基压实质量检查
     （一）主要检查各层压实度和夸沉值，不符合质量标准时应采取措施改进。
     （二）路床应平整、坚实，无显著轮迹、翻浆，波浪、起皮等现象。
     （三）路堤边坡应密实，稳定，平顺。

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  1K411023悉岩土分类与不良土质处理方法
     本条文以道路工程为主介绍常见土的分类及不良土质（路基）常见处理方法。
     一、工程用土分类
     （一）工程用土分类
     1。依据《土的工程分类标准》 GB/T 50145．工程用土指工程勘察、建筑物地基、堤坝填料和地基处理等所涉及的土类，有机土指土料中大部分成分为有机物质的土。
     （二）按照土的坚实系数分类
     1．一类土，松软土
     主要包括砂土、粉土、冲积砂土层、疏松种植土、淤泥（泥炭）等，坚实系数为0. 5~0.6。
     2．二类土，普通土
     主要包括粉质黏土，潮湿的黄土，夹有碎石，卵石的砂，粉土混卵（碎）石；种植土、填土等，坚实系数为0. 6～0,8。
     3．三类土，坚土
     主要包括软及中等密实黏土，重粉质黏土，砾石土，干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质黏土；压实的填土等；坚实系数为0. 8~1.O。
     4．四类土，砂砾坚土
     主要包括坚硬密实的黏性土或黄土，含有碎石卵石的中等密实的黏性土或黄土，粗卵石；天然级配砂石，软泥灰岩等；坚实系数为1. 0～1.5。
     5．五类土，软石
     主要包括硬质黏土，中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩，软石灰及贝壳石灰石等；坚实系数为1-5～4．O。 ．
     二、土的性能参数
     （一）土的工程性质’
     1．土的强度性质
     土的工程性质除表现为坚实系数外，还表现在土的强度性质。土的强度性质与其颗粒粒径级配有关外，还与土的三相（固体颗粒、水和气）组成部分之间的比例有关。土体由固、液、气三相组成。其中固相是以颗粒形式的散体状态存在。固、液、气三相间相互作用对土的工程性质有很大的影响。
     2．土体应力应变
     土体应力应变关系的复杂性从根本上讲都与土颗粒相互作用有关，土的密实状态决定其力学性质。通过土中固、液、气相的相互作用研究还有助于促进非饱和土力学理论的发展，有助于进一步了解各类非饱和土的工程性质。‘

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 （二）路用工程（土）主要性能参数
     ·含水量W：土中水的质量与干土粒质量之比，即W=Ww/Ws，%；
     天然密度P：土的质量与其体积之比，即p=W／V，(g／cm3，t／m3)；
     孔隙比e：土的孔隙体积与土粒体积之比，即e=Vv/Vs；
     塑限Wp:土由可塑状态转为半固体状态时的界限含水量为塑性下限，称为塑性界限，简称塑限；
     塑性指数Ip：土的液限与塑限之差值，lp =WL - Wp，即土处于塑性状态的含水量变化范围，表征土的塑性大小；
     液性指数IL：土的天然含水量与塑限之差值对塑性指数之比值，IL=（w- Wp）/Ip，L可用以判别土的软硬程度；Il.<0坚硬、半坚硬状态，O≤Il.<0.5硬塑状态，0.5≤IL<1.O软塑状态，IL≥1.0流塑状态。
     孔隙率"：土的孔隙体积与土的体积（三相）之比，即n= V／V，%。 一
     土的压缩性指标Es：Es=l+ec/a，为土的天然孔隙比，a为从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数。
     （三）土的强度性质通常是指土体的抗剪强度，即土体抵抗剪切破坏的能力。土体会因受拉而开裂，也可因受剪而破坏。土体中各点的力学性质会因其物理状态的不均而不同，因此土体的剪切破坏可能是局部的，也可能是整体破坏。
     道路工程中不良土质路基需解决的主要问题是提高地基承载力、土坡稳定性等，处理方法选择应经技术经济比较，因地制宜。
     三、不良土质路基gg理方法：
     （一）淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土统称为软土。由淤泥、淤泥质土、水下沉积的饱和软黏土为主组成的软土在我国南方有广泛分布，这些土都具有天然含水量较高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、强度低等特点。软土地区路基的主要破坏形式是沉降过大引起路基开裂损坏。在较大的荷载作用下，地基易发生整体剪切、局部剪切或刺入破坏，造成路面沉降和路基失稳；因孔隙水压力过载（来不及消散）、剪切变形过大，会造成路基边坡失稳。
     软土基处理施工方法有数十种，常用的处理方法有表层处理法、换填法、重压法、垂直排水固结法等方法；具体可采取置换土、抛石挤淤、砂垫层置换、反压护道、砂桩、粉喷桩、塑料排水板及土工织物等处理措施。除选择就地处理方法时应满足安全可靠的要求外，还应综合考虑工程造价、施工技术和工期等因素，选择一种或数种方法综合应用。

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   （二）湿陷性黄土土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。由于大量节理和裂隙的存在，黄土的抗剪强度表现出明显的各向异性。主要病害有路基路面发生变形、凹陷、开裂，道路边坡发生崩塌、剥落，道路内部易被水冲蚀成土洞和暗河。为保证路基的稳定，在湿陷性黄土地区施工应注意采取特殊的加固措施，减轻或消除其湿陷性。
     湿陷性黄土路基处理施工除采用防止地表水下渗的措施外，可根据工程具体情况采取换土法、强夯法、挤密法、预浸法、化学加固法等方法因地制宜进行处理，并采取措施做好路基的防冲、截排、防渗。加筋土挡土墙是湿陷性黄土地区得到迅速推广的有效防护措施。
     （三）具有吸水膨胀性或失水收缩特性的高液限黏土称为膨胀土，该类土具有较大的塑性指数。在坚硬状态下该土的工程性质较好。但其显著的胀缩特性可使路基发生变形、位移、开裂、隆起等严重的破坏。
     膨胀土路基应主要解决的问题是减轻和消除路基胀缩性对路基的危害，可采取的措施包括用灰土桩、水泥桩或用其他无机结合料对膨胀土路基进行加固和改良；也可用开挖换填、堆载预压对路基进行加固。同时应采取措施做好路基的防水和保湿，如设置排水沟，采用不透水的面层结构，在路基中设不透水层，在路基裸露的边坡等部位植草、植树等措施；可调节路基内干湿循环，减少坡面径流，并增强坡面的防冲刷、防变形、防溜塌和滑坡能力。
     （四）冻土分为季节性冻土和多年性冻土两大类。冻土在冻结状态强度较高、压缩性较低。融化后承载力急剧下降，压缩性提高，地基容易产生融沉。而冻土中产生的冻胀对地基不利。一般土颗粒愈细，含水量愈大，土的冻胀和融沉性愈大，反之愈小。在城市道路中，土基冻胀量与冻土层厚度成正比。不同土质与压实度不均匀也容易发生不均匀沉降。
     对于季节性冻土，为了防止路面因路基冻胀发生变形而破坏，在路基施工中应注意以下几点：
     1．应尽量减少和防止道路两侧地表水或地下水在冻结前或冻结过程中渗入到路基顶部，可增加路基总高度，使其满足最小填土高度要求。
     2．选用不发生冻胀的路面结构层材料。了解不同路面材料、土基及路面下的冰冻深度与温度之间的关系，使土基冻层厚度不超过一定限度。控制土基的冻胀量不超过允许值。
     3．对于不满足防冻胀要求的结构，可采用调整结构层的厚度或采用隔温性能好的材料等措施来满足防冻胀要求。多孔矿渣是较好的隔温材料。
     4．为防止不均匀冻胀，防冻层厚度（包括路面结构层）应不低于标准的规定。

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   1K411024了解水对城镇道路路基的危害
     本条以城镇道路工程为主简要介绍地表水、地下水分类及对工程施工的不利影响。
     一、地下水分类与水土作用
     （一）地下水分类
     1．地下水是埋藏在地面以下土颗粒之间的孔隙、岩石的孔隙和裂隙中的水。土中水有固、液、气三种形态，其中液态水有吸着水、薄膜水、毛细水和重力水，其中毛细水可在毛细作用下逆重力方向上升一定高度，在O℃以下毛细水仍能移动、积聚，发生冻胀。
     2．从工程地质的角度，根据地下水的埋藏条件又可将地下水分为上层滞水、潜水、承压水（图1K411024）。上层滞水分布范围有限，但接近地表，水位受气候、季节影响大，大幅度的水位变化会给工程施工带来困难。潜水分布广，与道路等市政公用工程关系密切。在干旱和半干旱的平原地区，若潜水的矿化度较高，而水位埋藏较浅，应注意土的盐渍化。盐渍土可使路基出现盐胀和吸湿软化，因此在该地区筑路要做好排水工作，并可以采用隔离层等措施。承压水存在于地下两个隔水层之间，具有高水头补给，一般需注意其向上的排泄，即对潜水和地表水的补给或以上升泉的形式出露。图1K411024地下水埋藏条件与分类示意图
     （二）水土作用
     1．工程实践表明：给道路路基的施工、运行与维护造成危害的诸多因素中，影响最大、最持久的是地下水。水与土体相互作用，可以使土体的强度和稳定性降低，致使道路路基或地下构筑物周围土体软化，并可能产生滑坡、沉陷、潜蚀、管涌、冻胀、翻浆等事故。因此市政公用工程，特别是城镇道路的安全运行必须考虑沿线地下水的类型、埋藏条件及活动规律，以便采取措施保证工程安全。
     2．道路沿线地表水积水及排泄方式，临近的河道洪水位和常水位的变化；也会给路基带来滑坡、沉陷、冻胀、翻浆等危害。为防止水流等因素对路堤或路堑边坡的危害，保证路基边坡的稳定性，应根据当地的具体条件和工作特点，分别采取防护与加固措施，并应考虑与当地环境协调，注意街道美观。
     3．地下水位和地下水的运动规律，其他形式的水文和水文地质因素对路基或其他构筑物基础的稳定性有影响，也是影响主体结构安全和运行安全的重要因素，需要在工程建设和维护运行中采取必要措施。

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  二、地下水和地表水的控制
     （一）路基排水
     1．路基的各种病害或变形的产生，都与地表水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有关。要保证路基的稳定性，提高路基抗变形能力，必须采取相应的排水措施或隔水措施，以消除或减轻水对路基稳定的危害。
     2．路基排水分为地面和地下两类。一般情况下可以通过设置各种管渠、地下排水构筑物等办法达到迅速排水的目的。在有地下水或地表水水流危害路基边坡稳定时，可设置渗沟或截水沟。边坡较陡或可能受到流水冲刷时，可设置各种类型的护坡、护墙等。
     （二）路基隔（截）水
     1．地下水位接近或高于路槽地面标高时，应设置暗沟、渗沟或其他设施，以排除或截断地下水流，降低地下水位。
     2．地下水位或地面积水水位较高，路基处于过湿状态，或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态时，可设置隔离层或采取疏干路基等措施。路基疏干可采用土工织物、塑料板等材料或超载预压法稳定处理。
     三、危害控制措施
     （一）路基与面层
     1．路基结构形式要满足设计要求，施工严格控制基层内的细料含量。在潮湿路段，应采用水稳定好且透水的基层。对于冻深较大的季节性冻土地区，应有预防冻胀和翻浆的危害的具体措施。
     2．面层结构除满足其他设计要求外，应考虑地表水的排放，防止地表水渗入基层；且其总厚度要满足防冻层厚度的要求，避免路基出现较厚的聚冰带而导致路面开裂和过量的不均匀冻胀。如果面层厚度不足，可设置以水稳定性好的砂砾料或隔温性好的材料组成垫层。 。
     （二）附属构筑物
     1．过街支管与检查井周接合部应采取密封措施，防止渗漏水造成路面早期塌陷。
     2．管道与检查井、收水井周围回填压实要达到设计要求和规范相关规定，防止地表水渗入造成对道路的破坏。