《般路基施工》PPT课件.ppt

第二章第二章 一般路基施工一般路基施工 第二章第二章 一般路基施工一般路基施工 为了保证路基具有足够的刚度和强度、足 够的稳定性，在路基填筑的过程中应选用符 合各项要求的填料，并进行充分的压实，以 满足压实度的要求。 一、路基施工的重要性 路基是路面的基础，由路堑和路堤组成。路基 土石方工程量大、分布不均匀，不仅与路基工程 相关的设施，如路基排水、防护与加固等相互制 约，而且同公路工程的其他工程项目，如桥涵、 隧道、路面及附属设施相互交错。 因此，路基施工，在质量标准、技术操作、施 工管理等方面具有特殊性，必须予以研究和不断 改进。就整个公路工程的施工而言，路基施工往 往是施工织织管理的关键。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 路基施工的主要内容：挖掘路 堑或取土，沿路线纵横向运土 ，填筑路堤，压实土基，整平 路基表面及修整路基边坡，修 筑路基排水及防护设施等。 路基施工的重要性： 1）工程质量要求标准高。耐 久性，强度、稳定性。 2）路基施工要处理大量技术 问题。施工条件，工程数量， 施工难度，隐蔽工程。 3）工程质量受到多种因素的 不利影响。公路沿线自然条件 ，气候条件，施工本身的条件 。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 二、施工方法 路基工程施工通常主要为土石方工程。主要的施工方 法有人工施工、简易机械施工、机械化施工、水力机 械化施工及爆破施工等。施工时应根据具体条件选择 一种或几种进行施工。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 三、基本要求 1.必须搞好施工排水； 2.路基挖填范围内的地表障碍物，事先应予以清除； 3.路基取土与填筑，必须有条不紊，有计划有步骤地 进行操作； 4.路堑开挖，应在全横断面进行，自上而下一次成型 ，注意按设计要求准确放样，不断检查校正，边坡表 面削齐拍平； 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 5.土质路堤，应视路基高度及设计要求，先着手清理 或加固地基； 6.土路堤分层填平压实，是确保施工质量的关键； 7.路基原定设计要求及施工操作规程，是路基施工的 依据及质量检验的标准，必须严格执行。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 四、填料的选择 路基填方材料，应有一定的强度。经野外取土试 验，符合表1-2-1的规定时才能使用。为保证路堤的 强度和稳定性，应选择强度高、稳定性好、易于开挖 的土石作为填料。如碎石、砾石、卵石、粗砂等透水 性好的材料。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 五、填筑方案 填挖方案沿路基深度或宽度的施工顺序。 方案的选择依据：当地自然情况、工程量大小和分布 、施工机具的性能及施工要求等条件。 1路堤填筑 土质路堤(包括石质土)，按填土顺序可分为分层平 铺和竖向填筑两种方案。 分层平铺是基本的方案，如符合分层填平和压实的 要求，则效果较好，且质量有保证，有条件时应尽量 采用。竖向填筑是在特定条件下，局部路堤采用的方 案。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 1）水平分层填筑法 水平分层填筑 纵坡分层填筑 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 分层平铺，有利于压实，可以保证强度，不同用土 按规定层次填筑。 正确方案要点是：不同用土水平分层，以保证强度 均匀；透水性差的用土，如粘性土等，一般宜填于下 层，表面成双向横坡，有利于排除积水，防止水害； 同一层次有不同用土时，接搭处成斜面，以保证在该 层厚度范围内强度比较均匀，防止产生明显变形。 不正确的方案主要是指：未水平分层，有反坡积水 ，夹有冻土块和粗大石块，以及有陡坡斜面等，其主 要问题办在于强度不均匀和排水不利。 此外，还应注意用土不含有害杂质(草木、有机物等) 及未经处治的劣土(细粉土、膨胀土、盐渍土与腐植土 等)。桥涵、挡土墙等结构物的回镇土，以砂性土为宜 ，防止不均匀沉降，并按有关操作规程回填和夯实。 正确方案错误方案 弱透水性土 透水性土 不同土质路堤接头 透水性土弱透水性土 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 该种填筑方式形成的填土过厚不易压实，须采取一些措施 ： 采用沉降量小的砂石或开挖路堑的废石方，路堤全宽应一次 填筑并选用高效能压路机压实。 2）竖向填筑法 在原地面纵坡较大，大于12，运土困难的断面采用该法 施工，沿纵坡分层，逐层填筑。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 3）混合填筑法 混合填筑是在路堤下部采用竖向填筑而上部采用水平分层填筑 ，这样可以使上部填土获得足够的密实度。一般在不易压实的地 段采用。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 4）沿横断面一侧填筑的方法： 加宽旧路堤时： （1）与旧路堤相同或相近的土；或透水性较佳的土 （2）除草，挖台阶 （3）分层夯实 半填半挖陡坡路基： 清基底表层松土，再挖12米台阶，坡脚附近宜宽一些。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 六、土质路堑开挖 土质路堑开挖，根据挖方数量大小及施工方法的不同，按掘 进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种，同时又可在高 度上分单层或双层和纵横掘进混合等(以上掘进方向，依路线纵横 方向命名)。 纵向全宽掘进是在路线一端或两端，沿路线纵向向前开挖， 如下图所示。 单层掘进的高度，即等于路堑设计深度。掘进时逐段成型向 前推进，运土由相反方向送出。 对于较深路堑，可采用双层掘进法，上层在前，下层随后， 下层施工面上留有上层操作的出土和排水通道。 a）单层；b）双层 1横剖面；2纵剖面；3平面 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 横向通道掘进，是先在路堑纵向挖出通道，然后分段同时 向横向掘进。 适应条件：在开挖长而深的路堑时用。 分层施工：沿纵向分层每层先掘出一条通道开挖通道两侧 。 分段施工：路堑较长时，可在一侧适当位置，将路堑横向挖穿 路堑分为n段各段再采用纵向开挖方式作业。可增加施 工作业面，降低干扰，增大出料口，增大功效。 优点：扩大施工面，加速进度。 缺点：工作面多、运土通道有限制，施工的干扰性增大，必 须周密安排。 双层式纵横通道的混合掘进方案，同时沿纵横的正反方向 ，多施工面同时掘进。混合掘进方案的干扰性更大，一般仅限 于人工施工，对于深路堑，如果挖方工程数量大及工期受到限 制时可考虑采用。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 七、填土压实与检查 1. 路基压实的意义与机理 路基压实工作是施工过程中一个重要工序,也是 提高强度与稳定性的有效的经济的根本技术措施 。 目的：通过对路基进行认真的压实使土基获得一 定的密实度，以提高其强度与稳定。 2. 影响压实效果的主要因素 对于细粒土的路基，影响压实效果的因素有内因 和外因两方面。 内因指土质和湿度，外因指压实功能(如机械性能 、压实时间与速度、土层厚度)及压实时的外界自 然和人为的其他因素等。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 1）土的含水量 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 土中含水率较少时，土间的阻力较大，欲使土粒继续位 移，需要更大的外力，当湿度过大或者过小时，相应的形变 模量都会减小。 1)含水量是影响压实效果的决定性因素； 2)在最佳含水量时，即土处于硬塑状态时，最容易获得最 佳的压实效果； 3)压实到最大密实度的土体水稳定性最好。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 2）土的性质 (1)土质不同，最大干容重和最佳含水量不同。 (2)分散性(液性、粘性)较高的土，其0值较高 ，dmax值较低。（注意砂土的最佳含水量无意义 ） (3)砂性土的压实效果优于粘性土。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 3）压实功能 压实功能(指压实工具的重量、碾压次数或锤落高 度、作用时间等)对压实效果的影响，是除含水率 外的另一重要因素。 (1)同一种土的最佳含水量随压实功能的增大而减 小，最大干容重则随着压实功能的增大而增大。 (2)在相同条件下， 功能越高，土基的 密实度越高。 (3)压实功能增加 到一定限度以上， 效果提高愈缓慢。 600 KNm 1150 KNm 2300 KNm 3400 KNm 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 4）压实土层的厚度 压实厚度对压实 效果具有明显影响。相同压实条件 下(土质、湿度与功能不变)，实测土层不同深度的密 实度(或压实度)得知，密实度随深度递减，表层5cm 最高。 不同压实工具的有效压实深度有所差异，根据压实 工具类型、土质及土基压实的基本要求，路基分层 压实的厚度，有具体规定数值。一般情况下，夯实 不宜超过20 cm，1215t光面压路机，不宜超过25cm ，振动压路机或夯击机，宜以50 cm为限。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 5）碾压工具和方法 (1)压实工具不同，压力传布的有效深度不同； (2)在压实过 程中，压实机具的作用深度是变化的； (3)荷载作用时间对压实 的影响； (4)碾压速度越高，压实效果越差。 机具选择与操作 压实机具的选择以及合理的操作，亦是影响土基压实效果的另 一些综合因素。 土基压实机具的类型较多，大致分为碾压式、夯击式和振动式 三大类型。 碾压式：光面碾(两轮和三轮压路机)、羊足碾和气胎碾等。 夯击式：人工夯、夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯机等。 振动式：振动器、振动压路机等。 不同压实机具，适用于不同土质及不同土层厚度等条件。 对于砂性土：振动式较好、夯击式次之、碾压式较差。 对于粘性土：碾压式或夯击式较好，振动式较差甚至无效。 压实方法：压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中 间(超高路段等需要时，则宜先低后高)。压实时，相邻两次的轮 迹应重叠轮宽的三分之一，保持压实均匀，不漏压，对于压不 到的边角，应辅以人力或小型机具夯实。压实全程，经常检查 含水率与密实度，以达到符合规定压实度的要求。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 3. 土质路基压实标准 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 1）压实度 s工地实测干重度，0实验室的最大干重度 工程中用土的密实度来衡量压实质量。密实度指单位体 积内土的固体颗粒排列的紧密程度通常用干密度表示。 填 挖 类 型路 面 底 面 计 起压 实 度 （%） 深度范围 （cm）高速、一级公路三、四级 公 路 路 堤 上 路 床0309694 下 路 床30809694 上 路 堤801509493 下 路 堤1509390 零填及路堑路床03094 308096 不同层位的压实度要求： 一般： 上层：荷载、温度、湿度K高些 下层：自重应力大，地下水，毛细水影响大K高些 中部：各因素影响不严重K适当低些 气候因素： 季节性冰冻区K高些 重冰冻区K 轻冰冻区 干旱区K 潮湿区 等级 高等级公路： K高些 低等级公路： K低些 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 2）压实标准 （1）表中压实度是以交通部颁发的公路土工试验规 程重型击实试验法为准； （2）三、四级公路铺筑高级路面时，压实度采用二级 路标准； （3）路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时，压实 度标准可根据试验的论证在保证路基强度要求的 前提 下适当降低。 室外土质路基的压实度可以采用灌砂法、环刀法、蜡 封法、灌水法和核子密度湿度仪等方法测定。 第一节第一节 土方路基施工土方路基施工 填 挖 类 型路 面 底 面 计 起压 实 度 （%） 深度范围 （cm）高速、一级公路三、四级 公 路 路 堤 上 路 床03094 下 路 床30809694 上 路 堤801509493 下 路 堤1509390 零填及路堑路床03094 30809696 1. 对石料的要求 填石路堤的石料强度不小于15MPa； 用于护坡的石料强度不小于20MPa； 最大粒径不宜超过分层压实 厚度的2/3。 石料性质相差较大时，不同性质的石料应分 层或分段填筑。 第二节第二节 石质路基施工石质路基施工 一、石质路堤的填筑 2. 石质路基填筑方案 填筑施工方式：倾填（抛填）和逐层填筑、分层压实 两种。 1）高速公路和一级公路分层松铺厚度不大于50cm ；其它公路不大于30cm； 2）分层填筑时，应事先安排好石料运输路线，按 规定的施工方案先低后高，先两侧后中央卸料， 并用大型推土机水平分层，摊铺平整，个别不平 处用人工以细石块、石屑找平。 第二节第二节 石质路基施工石质路基施工 一、石质路堤的填筑 3）当填料级配较差、粒径较大、填层较厚、石块 间空隙较大时，为保证填石路堤的强度和稳定性 ，在水源丰富的条件下可用水沉积法填筑路基 即将石渣、石屑、中粗砂等扫入石块间空隙中 ，用压力水将这些细料冲入填料层下部，如此反 复数次，使石料空隙填满。 第二节第二节 石质路基施工石质路基施工 4）人工填筑粒径大于25cm的石料时，应先铺大 块石料，块石大面向下，摆放平稳，再用小石块 找平，石屑塞缝，最后压实。 5）人工填筑粒径小于25cm的石料时，可直接分 层填筑、分层压实。 根据岩石的类型、风化程度、岩层产状、岩体断裂构造 、施工环境等因素确定开挖方案。 爆破法施工 1. 炸药种类和起爆方法 （1）中药包：形状接近球形或立方体，以及高度不超过 直径四倍的圆柱体和最长边不超过最短边四倍的直角六面 体。 （2）延长药包：高度超过直径四倍的圆柱体和最长边超过 最短边四倍的直角六面体。 （3）分集药包：是提高炸药有效能量利用率的新型装药方 式，是将一个集中药包分为两个保持一定距离集中的子药 包。 二、石质路堑的开挖 2）起爆材料及起爆方法 （1）雷管及电力起爆方法 （2）导火索及火花起爆法 （3）传爆线及传爆线起爆方法 （4）塑料导爆管非电起爆方法 2. 综合爆破方法 （1）钢钎炮（眼炮） （2）深孔爆破 （3）微差爆破 （4）光面爆破和预裂爆破 （5）药壶炮（烘膛炮） （6）猫洞炮（蛇穴炮） （7）洞室炮： 抛掷爆破 斜坡地形路堑的抛掷 多面临空地形爆破 定向爆破 松动爆破 3. 选用各种爆破方法的基本原则 1）全面规划、重点施工； 2）由路基面开挖，形成高阶梯； 3）综合利用小炮群，分段分批爆破。 重点注意事项：重点注意事项：爆破安全！爆破安全！ （一）路基排水的意义 路基排水的任务，就是采用拦截、汇集、排除地 表水或地下水的措施，将路基范围内的土基湿度降低 到一定的限度以内，确保公路排水畅通，结构稳定， 行车安全，使路基常年保持干燥状态，确保路基具有 足够的强度与稳定性。 第三节第三节 路基排水施工路基排水施工 一、路基排水的意义与要求 （二）路基排水的设置原则 摸清水源，全面规划，因势利导，综合治理。 保护生态环境，与农田水利相配合。 防重于治，防治结合。 施工场地的临时性排水设施，应尽可能与永久性排水 设施相结合。 (一)边沟 设置位置：在路堑、零填挖路基的路肩外侧 或矮路堤、陡坡路堤的坡脚外侧。 设置作用：用以汇集和排除路基范围内和流 向路基的少量地面水。 设置要求：不需要进行水文和水力计算，选 用标准横断面形式。 二、地表排水设施施工 n 边沟断面形式及尺寸 f)矩形d)流线形e)三角形 a)梯形b)梯形c)流线形 n边沟纵坡及长度 n边沟纵坡 n路基边坡的纵坡一般与路线纵坡一致。 n长路堑和横向排水不畅的路段，均应采用不小于 0.3 %的纵坡。 n平坡路段边沟宜保持不小于0.5%的纵坡。 n边沟长度 n边沟不宜过长。 n一般边沟单向排水长度不宜超过300500m，并尽 量使沟内水流就近排水至路旁自然水沟或低洼地 带。 n若超过此值应设置排水沟或涵洞，将水引至路基 范围之外或指定地点。 边沟出水口 路堑过渡到路堤时 边沟水流流向桥涵进水口时 边沟 窨井 涵洞 (二)截水沟 设置位置：在挖方路基边坡坡顶以外，或山 坡路堤坡脚上方的适当地点。 设置作用：拦截并排除路基上方流向路基的 地面水流，保护挖方边坡和填方坡 脚不受流水冲刷。 断面形式：梯形 2% 2m d 2% 1：m 路堤 路堑截水沟 山坡路堤截水沟 截水沟 截水沟 土台 土台 桥涵 45 45 排水沟 其他沟渠或河道 桥涵 R=10b 排水沟 (三)排水沟 设置作用：将路基范围内的水流引至桥涵或路基 范围外的河流或洼地。 断面形式：梯形 (四)跌水与急流槽 设置位置：陡坡地