根据施工规范和验收标准，结合在施工中的实际经验对公路土方施工做一下大概的介绍，土方路基包括填筑路堤和挖掘路堑，具体施工工艺如下：

 

　　1、场地清理

 

　　这项工作包括清理、清除残渣、去除表土、去除和处理规定范围内的所有草木和石砾，除非有些物品是指定保留在原地上的或是按照规范的其它章节的要求不清除的。这项工作还包括保护所有指定留下的草木和物质不受损害和毁坏。

 

　　1.1施工要求

 

　　（a）监理工程师将设定工作范围，并指定各种树木、灌木、植物和其它东西的存留。承包商应保留所有指定留下的各项内容。

 

　　（b）清理、去除残渣、树木迁移

 

　　所有没有指定留下的各种表面物体、树木、枯木、树桩、根、根株、丛林、其它草木、垃圾和其它突出的障碍物等将清理并挖掘残根，包括需要保存的处理。在道路的路基区域，如果将从该区域内去除表土和不合适材料，或指定进行压实，所有的树桩和根子都应从原表面下至少50厘米深和从最下铺面层底部下至少50厘米深的区域中去除。在道路挖掘区所有的树桩和树根都应从路基完成地面之下不少于50厘米深的地方去除。对坑、沟、渠的清理和挖掘除根的工作将只需达到这些区域所需挖掘的深度既可。树根去除后所留的空隙将由合适的压实材料填充。

 

　　（c）去除表土

 

　　在道路路基区域或是由工程师指定的地方，承包商应根据工程师的指令去除表土和对之进行处理。一般来说，表土的挖出将只包括泥土，这种泥土能使植物继续生长即种植土。在工程完工时这些区域都将归还给业主，状态应和以前一样，任何由承包商直接或间接造成的损坏都应由承包商自费修复完好。对任何指定区域的表土去除应根据工程师的指令并达到要求的深度，并且表土应和其它挖掘材料分开存放。如果表土被用来修筑路堤斜坡，或由工程师指定或图纸所示区域时，表土的剥离工作将被视为包括表土的存放和需要时的去除，以及将表土置放和撒布在工程师指定的区域上。在撒布之后，表土应平整成平滑表面，不得有杂草、树根、草皮和大石头。

 

　　（d）指定保留区域的保护

 

　　在工程师指定的区域内，承包商将负责对现存的灌木丛、树木和长草区的保护和日常维护。

 

　　1.2清理去除材料的处理

 

　　首先，所有清除的材料都是业主的财产，并以业主认为合适的方法来使用和处置。承包商有权使用非销售木材（或在得到政府有关部门的书面批准后可销售木材）进行与合同有关的工作，但条件是确实符合政府代理或有关部门的要求。可销售木材应在公路界限内或靠近处按要求整齐存放，并按有关部门的要求进行休修整和堆垛。除了将要用的木材，所有其它木材、树梢、木桩、树根、原木和其它清理和挖掘出来的废物都应由承包商提供的地点进行处置。道路和相邻区域都应保持一个整齐的形象。在公路界限内或附近不得积存有瓦砾。

 

　　2、土方施工

 

　　2.1工作范围

 

　　道路土方工程包括从路堑挖掘土方和路堤填筑土方、弃置土方等所有工程。包括修建水道、边沟、停车场和引道的所有工程。还包括图纸所示或工程师设立的线段、坡度和断面，清除不稳定土，清除滑坡等所有必要工程。

 

　　2.1.1标高和坐标

 

　　工程师给承包商提供切线和坡度线的交叉点位置。图纸将标明水平和垂直曲线的特性，在需要的地方标出超高率。承包商要根据以上资料准备断面图，报工程师批准。在进行施工前承包商应在施工区域定线。如工程师有意见可做修改，这种修改在定线前或后都可以，工程师将向承包商发出详细的说明，承包商将按说明修改定线以待进一步批准。

 

　　2.1.2水流的处理

 

　　水流的处理在工程师要求的地方或工作保护及施工需要时，承包商要提供必要的除水、排水或隔离水流的设施。承包商要提供在雨季前必须的可发挥适当排水作用的临时性或永久性排水边沟。

 

　　2.1.3使用和处理挖方

 

　　在挖土过程中所有剩余的稳定土，除在另有说明者外，都要用最有效的方法形成路堤。多余的土方或工程师书面声明的不稳定土都要由承包商处理到公路地界之外。

 

　　2.1.4排水沟

 

　　在施工中承包商必须建水渠、边沟或截水沟。如图所示或在工程师指令的地方建这些沟渠，不管是临时性的或是永久性的，为了避免在施工期间路堤、路基、基层或基础被水浸泡，承包商要保证在路堤和沥青结构完成前排水设施足够和有效。承包商应不断的维修排水沟渠，以保证在整个施工期间和保修期内排水设施能有效工作。由于未提供有效的排水设施造成水毁工程，承包商应自费修复。承包商在施工时应首先修筑排水边沟，在施工中由于动迁影响没有办法修边沟排水，也应该在路堤外适当位置设置临时积水井将水排出，这样才能保持路堤干燥避免形成翻浆路堤。并要随时维修，在施工结束时进行全面休整以达到验收状态。在要施工的区域内的农田灌溉至少要在施工前2个月停止。所有表水都要排除并修筑临时或永久性边沟以保证该区域保持干燥。

 

　　2.1.5沟槽开挖

 

　　在图纸上标示的地方或在工程师要求的地方，承包商应按要求开挖沟槽。在没有工程师批准的情况下不能开挖。此工作视为普通开挖。

 

　　2.1.6路堑、路基的边坡修筑

 

　　按工程师的要求必须从边坡上把浮土或浮石清除。

 

　　2.1.7填筑原有沟渠

 

　　在必须将原有沟渠改道的区域内，要清除所有的有机物和松软的沉积物。用合格的稳定土予以回填。

 

　　2.2土方开挖

 

　　挖掘包括所有土方挖掘和岩石挖掘，这些挖掘在划定的界线内进行，如图纸所示或按工程师指示，（结构挖掘除外）所有挖掘出的土的清除、运输、适当利用和处理，都要依图纸上注明的开挖线、水平线、坡度、尺寸及截面并按工程师的要求去实施。

 

　　2.2.1路堑开挖

 

　　路堑施工就是按设计要求进行挖掘，并将挖掘出来的土方运到路堤地段作填料，或者运往弃土地点。它虽然不象路堤填筑那样有填料的选择和分层压实问题。但是，路堑是由天然地层构成的，天然地层在生成和演变的长期过程中，一般具有复杂的地质结构，处于地壳表层的路堑边坡，开挖暴露于大气中，受到各种自然的和人为因素的影响，比路堤边坡更容易发生变形和破坏。路堑边坡的稳定与施工方法有着密切的关系，例如，施工开挖边坡过陡，弃土堆离边坡太近，施工中排水不良，支挡工程未及时做好，都会引起边坡失稳，发生塌滑。

 

　　路堑的开挖方式应根据路堑的深度和纵向长度，以及地形、土质、土方调配情况和开挖机械设备的因素确定，已加快施工进度和提高工作效率。

 

　　2.2.2横挖法

 

　　从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖。这种方法适用于较短的路堑。路堑深度不大时可以一次挖到设计标高，路堑深度较大时可分成几个台阶开挖，各层要有独立的出土道和临时排水设施。分层横挖使得工作面纵向拉开，多层多向出土，可以容纳较多的施工机械，加快了施工速度。

 

　　2.2.3纵挖法

 

　　沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖，纵挖法适用于较长的路堑。

 

　　如果路堑的宽度及深度都不大，可以按横断面全宽纵向分层挖掘，称为分层纵挖法，如果路堑的宽度及深度都比较大，可沿纵向分层、每层先挖出一条通道，然后开挖两旁，称为通道纵挖法，通道可作为机械通行或出口路线，以加快施工速度，如果路堑很长，可在适当位置将路堑的一侧横向挖穿，把路堑分成几段，各段再采用上述纵向开挖，称为分段纵挖法。分段纵挖法适用于傍山长路堑。

 

　　无论采取那种开挖方法，在挖掘时都应利用挖掘机械把边坡做好，也就是在挖掘的过程中，边挖边做坡。否则，一旦挖掘深度过大机械将无法做坡，给施工造成困难。因此，在挖掘的过程中，测量人员应该及时按照图纸要求把边坡开挖线放好，并应根据挖掘的深度随时指挥调整开挖线，力争利用机械一次做好边坡减少人工的做坡量。

 

　　2.3路堤填筑

 

　　在路堤填筑前首先对原有地面进行清理，对于存在的不平之处应首先予以整平，然后进行碾压（填前碾压）达到规范要求的压实度。对于需要填筑的地段坡度较大时应首先从低处填起分层填筑，并应在原有坡面上修筑台阶以利新旧土的结合，台阶宽度应在1米左右，厚度应根据分层填筑的厚度加以确定。

 

　　2.3.1测量放线

 

　　（1）恢复线路中心控制点（中线）。

 

　　（2）测设中心桩，按每20-25米整桩号和曲线起止点等控制路基中心的各点测设中心桩，桩面用红漆写明里程桩号。木桩的习惯用法是：方桩用于控制中心准确位置而且还要架设仪器对中，可以在木桩顶面定钉，钉顶的标高与路面设计标高齐平，顶面涂红漆以辨认，在中心线垂直方向一米外钉一标志桩，并写上里程，桩背与地面成45度，写有里程一面朝上，面向中心方木桩，字号露出地面。其他中心里程桩用扁形木桩、垂直钉入桩位处，上露一多半，写有里程编号的一面要面向线路的起始方向。

 

　　（3）根据近似计算结果，测设路基边坡线，测量出各桩左、中、右三点的高程，做好记录，计算出各桩号左右两侧的路基填筑高度。

 

　　（4）按路基设计顶标面宽度加余宽30-50公分（以保证边坡密度和压路机械的安全而增加的宽度。），放边线点，再用白灰沿边线播撒形成两条白色的边线作为填土范围的明显标记。

 

　　（5）分层计算路基的设计宽度。以备在施工中根据施工进度随时放填土边线，满足施工需要。

 

　　2.3.2布土

 

　　合理的土方调配和运土路线是非常重要的。应根据取土场位置及地形确定经济、合理的运土路线。布土时应根据压路机能达到的压实厚度（规范规定或经监理工程师同意的厚度）计算卸车数量，例如每层填土压实厚度不大于20公分时，一车土8立米，可摊铺30平方米。自卸汽车从取土场把土运到铺筑现场，从一端开始，左右成排，前后成行等距离布土。只要把布土的位置和稀疏密度掌握好了，就可以提高摊铺速度。

 

　　2.3.3松铺系数

 

　　按规定厚度进行摊铺，一般情况如果用推土机进行摊铺虚铺系数一般1.2-1.3，如果用平地机进行摊铺虚铺系数一般为1.1-1.2。由于土质不同应根据实际情况确定虚铺系数。

 

　　2.3.4平地机整平

 

　　当一段落（50米以上）由推土机摊平并经复测符合要求时就可用平地机进行工作。平地机整平方法是由路中开始向道路两侧推进，如此往返三次，一般就可以达到平整度的要求。在平整时注意路基的纵坡和横坡，尤其是在雨季施工时，横坡应该适当加大以利路基排水，一般情况路基横坡要求2%，为利于排水可加大到3%-4%。

 

　　2.3.5路基碾压

 

　　第一遍用震动压路机静压进行稳压，然后再震动压实，具体要求是：

 

　　（1）直线段和大半径曲线段，应先压边缘，后压中间；小半径曲线段因有较大的超高，碾压顺序应先低（内侧）后高（外侧）。

 

　　（2）压路机碾压轮重叠轮宽的1/3—1/2；

 

　　（3）碾压遍数，震动压路机震约6-8遍，一般就可以达到密实度要求。

 

　　（4）压路机的行驶速度过慢影响生产率，过快则对土的接触时间过短，压实效果差。一般光轮静压压路机的最佳速度为2-5公里/小时，震动压路机为3-6公里/小时。所以各种压路机械的最大速度不应超过4公里/小时。

 

　　（5）影响压实效果的主要因素一般来说是含水量，土类，以及压实功能。在施工现场因为已经有标准击实，填土类别和标准填料基本一致，因此影响压实效果的因素主要是含水量。根据现场施工经验，在压实前最好实测一下填料的实际含水量，经验证明土壤的实际含水量在最佳含水量的正负2%-5%进行碾压效果最好。如果填料含水量过大，碾压遍数再多也达不到标准。因此在实测含水量的基础上，如果含水量过大，应考虑将土摊开晾晒待接近最佳含水量时再进行碾压，否则将出现因含水量过大碾压达不到标准或出现软弹现象。

 

　　3、施工机械

 

　　公路路基路面施工的主要机械包括铲土运输、挖掘、拌和、摊铺、碾压等机械。土方施工中常使用的铲土运输机械有推土机、铲运机、挖土机、装载机等。各种机械的特性在使用说明书中都有比较详尽的介绍。可以参看机械说明书了解。

 

　　这里主要介绍一下在施工中如何选配挖掘机械，运输车辆以及如何配置以发挥最大的工作效率。

 

　　3.1运输车辆需用量的计算

 

　　从技术管理、物资供应、设备保养和维修及技术工人的培训等管理方面的因素考虑，选用的车辆型号越少越好；最好选用标准化、系统化、成批定型生产的自卸汽车。自卸汽车的车厢容积（或载重量）应与工程使用的机械相配套。在公路工程中，运载的物料主要是砂、土、石料、沥青混合料等，密度较小，自然休止角也小，汽车的吨位利用系数（实际载重量比额定载重量）小，经济性有所下降。但由于载重量降低，能更好的适应施工现场复杂的道路，爬坡能力增强，并能适当的延长车辆的使用寿命，减少维修工作量，因此在大型工程施工中，往往选用载重量稍有富裕的自卸汽车。

 

　　3.2经济车辆数的确定方法

 

　　在路基、路面机械化施工中，工程运输车辆需要数量较多，费用较大。这里主要介绍土石方工程与挖掘装载机械配套的工程运输车辆需要数量加以介绍。

 

　　3.2.1一般方法

 

　　（1）挖掘机械容积比的选择：挖掘机和汽车的利用率达到最高峰值时的理论挖掘机械容积比（汽车容量与挖掘机斗容量比），是随着运距的增加而提高，随着汽车平均行驶速度增快而降低，也就是随着汽车循环时间的增加而提高的。当运距为1～2.5公里时，理论的挖掘机械容积比为4～7；运距在3～5公里时为7～10。自卸汽车容量较小，可取为3～5，不大于7～8。实践表明，挖掘机械容积比宜取低值，但车厢也不应过小，以免装卸不便而延长装卸时间，而且容易损坏车厢。

 

　　（2）汽车载重量的利用程度：它与挖掘机容积比、汽车载重量或车厢容积以及土的密度等因素有关。装满自卸汽车车厢所需铲装次数n应满足下列条件：

 

　　自卸汽车的装载量÷铲斗土的重量≥n≤铲斗中土的重量÷铲斗中土的松方容积。

 

　　与挖掘机配套适宜的车辆，其铲装次数一般应在3～5范围内，而车辆载重量的利用程度也是考核配合是否合理的另一个指标。

 

　　（3）与一台挖掘机配套的自卸汽车辆数：需要的车辆数N可由下式计算：

 

　　N=工作循环时间÷挖掘机装满一车箱所需时间

 

　　配套机械或机群的生产率应取挖掘机的生产率或车队的生产率两者中的最小值。在生产率的计算中，应计入配套机械的时间利用系数，使其符合实际生产情况。

 

　　3.2.2排队论法

 

　　上述计算车辆数量的公式中，装车时间和行驶时间均假定是固定不变的。但实际上车辆的工作循环时间难以保持相等，因此在装载机械的近旁有时有车在排队等候装车，有时又会无车可装，因此降低了装载机械的生产率。

 

　　排队论法是用统计数学来处理装车和行驶时间变化的方法。

 

　　与一台挖掘机配套的最适宜车辆的近似值N可由下式计算：

 

　　N=1÷RR：每小时汽车到达率与每小时装车辆数的比值。（挖掘机装满一车所需时间÷汽车行驶时间）

 

　　3.2.3根据劳动定额估算法

 

　　劳动定额是根据劳动生产率平均先进的原则制定的。制定的方法一般有统计分析、类推对比法，经验估计法，定额测定法等几种方法。而其中常用的是定额测定法。这种方法是把一个工作过程分解成若干工序，进行实际测定。测得的结果用数学的方法加以计算，因此是能比较准确反映工作效率的。所以根据劳动定额估算在机械施工中挖装机械与汽车的配备数量也是经常使用的方法。

 

　　劳动定额确定的施工机械的工作时间，是根据施工机械的性质分成准备时间，不可避免的中断（司机生理需要中断时间），工作时间等。因此，大型机械的纯工作时间一般规定为6.4小时（384分钟），汽车的工作时间定为410分钟。

 

　　下表的定额台班产量就是根据上述工作时间制定的台班产量。从表中的数据可以看出，当运距在1～3公里（运距较短时）应配汽车的台数与运距的倍数较大，一般在1.7～3倍左右。当运距超过3公里以上时，应配汽车与运距的倍数就开始逐渐减小为1.5～2.5之间。并且运距越长应配汽车的倍数关系也就越来越小。在公路土方施工中，一般的运距都在5公里之内（指路基施工，材料运输不考虑在内）。劳动定额规定，由于汽车配备没有达到挖掘机的台班产量，挖掘机的台班产量可以降低效率，但是降效的百分比不能超过20%，也就是说只能降到原台班产量80%。

 

　　4、结束语

 

　　综上所述，挖装机械与汽车的配备关系应该根据实际情况，综合考虑加以确定。上面的叙述分三个方面（场地清理，土方施工，施工机械）对公路土方路基施工方法做了简单的介绍。