级建造师市政考试参考之路基病害整治课程认识.ppt

主讲教师：聂忠权 课程认识 四川交通职业技术学院道桥系 路基病害整治 路基工程的特点路基工程的特点 路基工程技术的现状路基工程技术的现状 路基工程常见病害路基工程常见病害 路基工程的建筑要求路基工程的建筑要求 课程特点与学习方法课程特点与学习方法 课 程 内 容 一、路基工程的 特点 1 1、路基工程以岩石和土为基础，并以岩石和土、路基工程以岩石和土为基础，并以岩石和土 作为建筑材料；作为建筑材料； 2 2、路基工程完全暴露在自然环境中，受严寒酷、路基工程完全暴露在自然环境中，受严寒酷 暑、狂风暴雨、地震等自然条件影响，将会引暑、狂风暴雨、地震等自然条件影响，将会引 起路基边坡坍塌、路基隆起、下沉、翻浆冒泥起路基边坡坍塌、路基隆起、下沉、翻浆冒泥 等各种病害；等各种病害； 3 3、路基同时受静荷载和动荷载的作用，动荷载、路基同时受静荷载和动荷载的作用，动荷载 是造成路基病害的主要原因之一是造成路基病害的主要原因之一 。 二、路基工程技术的 现状 1 1、设计计算技术进步提高，设计理念逐渐转变、设计计算技术进步提高，设计理念逐渐转变 2 2、新工艺、新技术、新材料层出不穷、新工艺、新技术、新材料层出不穷 （ （1 1）滑坡整治重力式挡土墙）滑坡整治重力式挡土墙抗滑桩、仰斜排水孔、锚杆抗滑桩、仰斜排水孔、锚杆预应预应 力锚索及锚索桩；力锚索及锚索桩； （ （2 2）软土地基处理砂井、反压护道）软土地基处理砂井、反压护道袋装砂井、塑料排水板、真袋装砂井、塑料排水板、真 空预压空预压粉喷桩、旋喷桩及土工合成材料加筋地基；粉喷桩、旋喷桩及土工合成材料加筋地基； （ （3 3）基床病害处理换填砂石料、敷设沥青面层、设盲沟排水）基床病害处理换填砂石料、敷设沥青面层、设盲沟排水应应 用土工合成材料进行加筋和隔离；用土工合成材料进行加筋和隔离； （ （4 4）边坡防护技术工程防护）边坡防护技术工程防护绿色生物防护绿色生物防护 （ （5 5）高速公路路基较多采用粉煤灰，少部分采用水淬矿渣等工业）高速公路路基较多采用粉煤灰，少部分采用水淬矿渣等工业 废料，可以减轻结构物质量、保护环境、减少投资等。废料，可以减轻结构物质量、保护环境、减少投资等。 （ （6 6）使用高效施工机械，大大提高了施工速度和施工质量，减轻了工）使用高效施工机械，大大提高了施工速度和施工质量，减轻了工 人的劳动强度；人的劳动强度； （ （7 7）爆破技术的进步，减少了施工对路堑边坡的破坏；）爆破技术的进步，减少了施工对路堑边坡的破坏； （ （8 8）一些灾害报警装置性能的明显提高，使施工和行车安全有了保障）一些灾害报警装置性能的明显提高，使施工和行车安全有了保障 ； （ （9 9）施工组织、管理水平也逐渐向世界先进水平靠拢。）施工组织、管理水平也逐渐向世界先进水平靠拢。 二、路基工程技术的 现状 3.3.测试手段和设备进一步提高，检测方法更加合理测试手段和设备进一步提高，检测方法更加合理 4.4.规范逐步完善和更新规范逐步完善和更新 公路工程地质勘察规范公路工程地质勘察规范(JTJ 064-98)(JTJ 064-98) 公路路基设计规范公路路基设计规范(JTG D30-2004)(JTG D30-2004) 公路加筋土工程设计规范公路加筋土工程设计规范(JTJ 015-91)(JTJ 015-91) 公路加筋土工程施工技术规范公路加筋土工程施工技术规范(JTJ 035-91)(JTJ 035-91) 公路土工合成材料应用技术规范公路土工合成材料应用技术规范(JTJ/T 019-98)(JTJ/T 019-98) 二、路基工程技术的 现状 公路土工合成材料试验规程公路土工合成材料试验规程(JTG E50-2006)(JTG E50-2006) 公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范(JTJ 016-93)(JTJ 016-93) 公路软土地基路堤设计与施工技术规范公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTJ 017-96)(JTJ 017-96) 公路路基施工技术规范公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)(JTG F10-2006) 公路工程施工安全技术规程公路工程施工安全技术规程(JTJ 076-95)(JTJ 076-95) 公路路基路面现场测试规程公路路基路面现场测试规程(JTJ 059-94)(JTJ 059-94) 公路工程质量检验评定标准公路工程质量检验评定标准( (土建工程土建工程) )(JTG F80/1-(JTG F80/1- 2004)2004) 三、路基工程常见病 害 1.1.路基的沉陷路基的沉陷 2.2.边坡的滑塌 边坡的滑塌 1.路基的沉陷 l路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。路 基的沉陷可以有两种情况：一是路基本身的沉缩；二是由 于路基下部天然地面承载能力不足，在路基自重的作用下 引起沉陷或向两侧挤出，如下图a)所示。 1.路基的沉陷 l因路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实不足，在 路基堤身内部将形成过湿的夹层，在荷载和水温综合作用 下，引起路基沉缩，如下图b)所示。 1.路基的沉陷 l原天然地面为新近填土、软土、泥沼等，因承载能力不 足，路基修筑前未经处理，在路基自重作用下，地基下沉 或向两侧挤出，引起路基下陷，如下图c)所示。 2.边坡的滑塌 n(1)溜方 n溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。溜方 通常指的是边坡上薄的表层土下溜。它可能是由于流动水 冲刷边坡或施工不当而引起的，如下图所示。 2.边坡的滑塌 n(2)滑坡 n滑坡是指一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面 滑动。滑坡现象主要是土体的稳定性不足而引起的，分路 堤滑坡和路堑滑坡，如下图所示。 2.边坡的滑塌 n(3)风化剥落 n风化剥落指风化的石质路堑边坡，在外界环境因素如降 水、强风、振动等影响下，成片或块体剥落，从而危及线 路和行车安全。一般多指因地形、地质原因而造成的体积 较小而数量较多的风化岩石剥落，现场常用设防护网或喷 射水泥浆等方法处理。 2.边坡的滑塌 n(4)不良地质和水文条件造成的路基破坏 n公路通过不良地质条件(如泥石流、溶洞等)和较大自然 灾害(如大暴雨)地区，均可能导致路基的大规模毁坏。在 公路勘测设计过程中，应力求避开这些地区或采取相应的 工程技术措施，以保证路基的安全和稳定。 边坡的滑塌 图片来自百度网 节理控制蜂子沱崩塌 2003年5月11日 贵州省三穗县平 溪特大桥滑坡致 使35人死亡，毁 坏桥墩 大溪沟泥石流 四、路基工程的建筑 要求 1.1.承载能力承载能力 2.2.整体稳定整体稳定 3.3.耐久性耐久性 五、课程特点与学习方法 课程简介：本课程是高等级公路维护与管理专业优质核 心课程，专业课，在第四学期开设，总课时 96 学时。 通过本课程，学生能够掌握常见路基病害整治设计与施 工方法，适应养护工与施工员职业岗位的需求。 前导课程有：工程地质与土工试验，建筑材料，工程制 图与CAD，道路工程概论，桥梁工程，公路施工，桥梁施 工,隧道施工。 后续课程：顶岗实习，参与一条公路路基病害整治施工 。 本课程是高管专业按照国家示范建设要求进行课改的一门课，针对 路桥、隧道养护方向的养护工、施工员岗位。通过本课程的学习， 学生可以达到以下能力目标： 知识目标 掌握软土、冻土、高填方路基、路基不均匀沉降及 路基边坡病害的类型、成因机理和常用的整治方法。 能力目标 能根据工程情况分析识别软土路基、冻土路基、 高填方路基、路基不均匀沉降及路基边坡病害， 提供整治措施； 能根据工程条件和相关规范编制软土路基、冻土 路基、高填方路基、路基不均匀沉降及路基边坡病 害整治设计； 能依据设计文件和相关规范，独立或在专业技术 人员指导下进行软土路基、冻土路基、高填方路基、 路基不均匀沉降及路基边坡病害整治施工； 能依据设计文件和相关规范要求，进行施工质量 控制与竣工验收。 （一）课程的能力目标（一）课程的能力目标 独立工作能力 协作工作能力 组织协调与 沟通能力 表达能力 职业精神 和素质 态度目标 1 、都汶路灾后重建工程认识实习，使学生认识崩塌、滑坡、泥石 流、软土路基病害、冻土路基病害、高填方路堤等常见路基病害。 2强化训练：分组上网查阅相关讯息，结合都汶路认识实习， 参考网络课程中按学科体系授课时制作的 ppt ，教案，校本教材, 教学录像等，完成 各种病害防治方法研究报告。 都汶路重建 工程认识实 习 完成各种病害防 治方法研究报告 并评比 知识处 理 网络课程与校 本教材、教案 、ppt、工程 案例 （二）知识的处理方式（二）知识的处理方式 （三）能力实训过程设计（三）能力实训过程设计 听取 专家讲学 了解新技术 和新方法 通过实训成果评比 和参观工地， 掌握主要的路基病害 整治施工要点 路基病害整治工程施工： 按病害类型联系工程项目， 学生分组顶岗实训， 经专兼职教师指导， 并按要求完成施工要点阶段性总结报告 或竣工验收报告； 路基病害整治设计：用实际工程案例导入， 辅以网络课程，专兼职教师合作，传授勘察与设计要点， 并设计项目强化训练学生，完成路基病害整治方案编制； （四（四 ）教）教 学内学内 容的容的 组织组织 与安与安 排排 （五）课程组织形式（五）课程组织形式 项目名称内容描述教学方法/手段 教学条 件 教学形式教学资料成果形式 项目1 考察都汶公路软土路基 病害，学生分10组，每 组完成一段软土路基病 害整治比选方案 项目教学、案 例教学/PPT 工程现 场、网 络课程 、多媒 体 案例教学 、分组完 成任务 工程实例 完成软土路 基病害整治 比选方案 项目2 分10组，分别完成排水 法、换填法、挤密桩法 处理一段软土路基的整 治设计 案例引导教学 、项目教学/工 程案例、网络 课程、PPT 工程现 场、工 程案例 、网络 课程、 多媒体 分组完成 项目 案例、工 程实例、 网络课程 、相关规 范 排水法、换 填法或挤密 桩法整治设 计 项目3 分10组，分别完成排水 法、换填法、挤密桩法 处理一段软土路基的施 工组织设计 案例引导教学 、项目教学/工 程案例、网络 课程、PPT 工程现 场、工 程案例 、网络 课程、 多媒体 分组完成 项目 案例、工 程实例、 网络课程 、相关规 范 排水法、换 填法或挤密 桩法整治施 工组织设计 、阶段总结 或竣工报告 （六）实训项目（六）实训项目 贯穿 项目 都汶高速路路基病害整治 子项 目 1、软土路基病 害整治 2、冻土路基病害 整治 3、高填方路基病 害整治 4、路基不均匀沉降 病害整治 5、路基边坡病 害整治 专 家 讨 论 任务 1.排水法；2.换 填法； 3.挤密桩法 1.排水法；2.换填 法； 3.复合地基；4.土 工材料 1.换填法；2.粉喷 桩； 3.土工材料 1.排水法；2.换填法 ； 3.强夯；4.高压注 浆 1.排水；2.加固 法； 3.支挡法；4.坡 面防护法；5.生 物工程法 新 技 术 方 法 实施 步骤 野 外 识 别 病 害 病 害 整 治 设 计 病 害 整 治 施 工 野 外 识 别 病 害 病 害 整 治 设 计 病害 整治 施工 野 外 识 别 病 害 病 害 整 治 设 计 病害 整治 施工 野 外 识 别 病 害 病 害 整 治 设 计 病害 整 治施 工 野 外 识 别 病 害 病 害 整 治 设 计 病 害 整 治 施 工 野 外 识 别 病 害 以“都汶高速路灾后重建”这个真实的的项目为依托，按工作过程系统化的方法设计了一 个贯穿性的教学项目都汶高速路路基病害整治，包括如软土路基病害、冻土路基病害 、高填方路基病害、路基不均匀沉降病害、路基边坡病害整治、路基病害整治新技术新方 法研究六个子项目，十九种整治方法的设计、施工综合实训。 （七）课程实施（七）课程实施 以第一单元为例，介绍课程的组织实施过程以第一单元为例，介绍课程的组织实施过程 六个子项目对应六个教学单元，由易到难、由单一到综合、 由简单到复杂，反复训练病害识别、整治设计与施工组织设计能 力。将学生需要掌握的知识和能力融入到生产项目与案例中学习 ；采用引导教学和项目教学的方式，使学生掌握必备的专业能力 ；最后，通过施工现场实习，检验、完善设计理念与能力，提高 综合施工能力。 每个子项目分3个步骤实施，以第一单元为例，介绍课程的 组织实施过程。 （七）课程实施（七）课程实施 第一单元简介第一单元简介 授课班级高管07试点班、地隧07试点班参考课时18学时 项目名称：都汶路软土路基病害整治（以都汶高速路等公路改造经验为案例引导的项目教 学） 单元模块/ 项目描述： 1.依托都汶高速路改建项目，完成软土路基、冻土路基、高填方路基、路基不均匀沉 降及路基边坡病害的识别和十九种整治措施的设计和施工。 都汶公路全长82.541公里，其中都江堰至映秀高速公路全长25.95公里，映秀至汶川二级 路段56.591公里。截至2008年5月12日，共完成投资31.05亿元。都汶高速段穿越须家河煤 系地层，断层、裂缝、褶皱十分发育。地震中，裂缝、坍方、隆起，加上地质结构和高地 应力发生改变，这让本就复杂的局面变得更加复杂，都汶高速段受伤严重，特别是庙子坪 特大桥第10孔T梁落梁，新房子大桥右线墩柱损伤、横向弯曲严重。紫坪铺隧道受损2986 米，龙洞子隧道受损431米，龙溪隧道受损最为严重，长度达4500余米，直接经济损失8.8 亿元。都汶路高速段是全省公路灾后恢复重建的标志性工程，被列入我省首批灾后重建项 目。它的恢复重建拉开了我省公路大规模恢复重建的大幕。预计2009年5月全线通车。通 过都汶高速路地震前后图片的对比、整治设计理念的描述，形象地使学生认识路基常见 病害及其整治设计新理念，从而了解本课程的地位作用、课程要求达到的能力目标等。 2.软土路基病害整治：将学生分成10 组，每组结合都汶高速路等工程完成2种整治方 法的比选方案。 （七）课程实施（七）课程实施 第一单元教学目标第一单元教学目标 1.知识目标：认识软土路基病害。 2.能力目标：能根据工程情况分析识别软土路基病害 的类型、比选整治措施；能根据工程条件和相关规范 编制软土路基病害整治设计；能依据设计文件和相关 规范，独立或在专业技术人员指导下进行软土路基病害 整治施工；能依据设计文件和相关规范要求，进行软 土路基病害整治施工质量控制与竣工验收。 3.态度目标：培养学生独立工作能力、协作工作能力、 组织协调与沟通能力和表达能力。 （七）课程实施（七）课程实施 第一单元教学内容与方法第一单元教学内容与方法 项目名称内容描述 教学方法/手 段 教学条 件 教学形式教学资料成果形式 项目1 考察都汶公路软土路基 病害，学生分10组，每 组完成一段软土路基病 害整治比选方案 项目教学、案 例教学/PPT 工程现 场、网 络课程 、多媒 体 案例教学 、分组完 成任务 工程实例 完成软土路 基病害整治 比选方案 项目2 分10组，分别完成排水 法、换填法、挤密桩法 处理一段软土路基的整 治设计 案例引导教学 、项目教学/ 工程案例、网 络课程、PPT 工程现 场、工 程案例 、网络 课程、 多媒体 分组完成 项目 案例、工 程实例、 网络课程 、相关规 范 排水法、换 填法或挤密 桩法整治设 计 项目3 分10组，分别完成排水 法、换填法、挤密桩法 处理一段软土路基的施 工组织设计 案例引导教学 、项目教学/ 工程案例、网 络课程、PPT 工程现 场、工 程案例 、网络 课程、 多媒体 分组完成 项目 案例、工 程实例、 网络课程 、相关规 范 排水法、换 填法或挤密 桩法整治施 工组织设计 、阶段总结 或竣工报告 （七）课程实施（七）课程实施 第一单元教学实施方案第一单元教学实施方案 布置任务都汶路考察前，学生分成10个小组，布置工作任务，引导学生完成小组内分工 考察都汶路工程 现场 专兼教师通过案例和现场 解说，介绍软 土路基病害危害、成因、分布（尤其是省 内公路的病害情况）、常用整治措施与方法等相关知识 引导实 施引导学生分析任务、选择设计 方法、分工、互相协作完成任务并策划汇报 ； 汇报评 比 学生主持，教师作为嘉宾提问打分，各组成员全员参与汇报 并对点评结 果提出 改进设 想； 提交成果修改提交成果，给出内部划分的成绩等级； 成果上传 教师指导组长 ，给出各组对 教学活动的改进建议和各组总 成绩，并将成果上传 至班级的群空间 教师提出任务，学生分组（15分钟）都汶路考察，企业兼职教 师介绍相关知识，学生选定任务（120分钟）分析任务、分工、 互相协作、比选整治方案（20分钟）完成设计任务（115分钟） 、策划汇报现场生产实训、学生汇报、专兼职教师点评（35分 钟）修改提交成果，教师总结（10分钟），具体实施方案见表 ： （七）课程实施（七）课程实施 第一单元教学实施流程图第一单元教学实施流程图 实施流程如下图 实训的组织实施 教师布置任务 学生分组承担 任务 分析任务、分工、 制定计划、互相协作 完成任务 策划汇报 汇报点评 修改提交成果 指导其他同 学现场参观 （八）课程考核方案（八）课程考核方案 总成绩总成绩 课程考核方案图 课程总成绩为六个单元成绩的平均值，满分为100分，每个单元成 绩满分也为100分，见表1。 表1 每个单单元学生个人总总成绩绩表 编 号 学号学生姓名 成绩 单元1单元2单元3单元4单元5单元6平均 （八）课程考核方案（八）课程考核方案 单元成绩单元成绩 每个单元考核指标分为团队成果和个人成果两部分综 合评定，分别用百分制记分，满分100分。其中，团队 成果占75分，由学生自评、互评、指导教师和专家点评 产生；个人成果占25分，由学生互评产生。 （八）课程考核方案（八）课程考核方案 每个单元学生个人总成绩评价标准每个单元学生个人总成绩评价标准 表表2 2 一级 指 标 二级 指标 考 核 标 准 分值 （Mi ） 评价等级（Ki） 考核人 与考核 方式 A 1.0 B 0.8 C 0.6 D 0.4 团队 成果 75分 1-1 病害整治方案 比选 资料收集、写论文、制作ppt、 评比 25 专家、 教师、 其他组 学生 1-2 病害整治设计1 做设计、制作ppt 、评比、指 导其他组设计 25 1-3 施工组织设计 、阶段性总结 或竣工报告 做设计、完成阶段性总结或竣 工报告，制作ppt 、评比、指 导其他组设计 25 个人 成果 25分 2 学生互评 同一组的学生对各自在实训过 程中的表现进行互评，主要包 括工作态度、工作任务、工作 能力、工作业绩、合作精神等 方面