公路工程施工路基施工PPT课件

1 1 1 道路工程施工路基施工 2 2 2 第一节概述第二节施工准备第三节路堤填筑施工第四节路堑开挖施工第五节路基排水施工第六节软土路基施工第七节路基防护与支护施工 路基施工 3 第一节概述 路基是指路面基层以下部分一定范围的土体 包括为获得具有均匀承载能力而进行的局部换土部分 回填 移挖作填连接处的缓和区段部分等 公路路基是由土石方修筑而成的一种巨型的线性构造物 它具有以下特点 结构形式简单 工程量大 受地质 地形 气象等因素影响极大 施工范围广 作业内容多 技术复杂 质量要求高 投资大 工期长 4 第一节概述 路基在使用过程中要承受由路面传递来的行车荷载作用 并抵御各种环境因素的影响 因此路基必须具有足够的强度 良好的水稳定性和耐久性 路基施工 就是以设计文件和施工技术规范为依据 以工程质量为中心 有组织 有计划地将设计图纸转化为工程实体的建筑活动 5 一 路基施工的基本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 1 人工简易机械化 劳动强度大 功效低 进度慢 质量难以保证 2 综合机械化 挖掘机开挖路堑 汽车配合运土方 3 水力机械化 水泵 水枪等水力机械 喷射强力水流 挖掘比较松散的土质及地下钻孔 4 爆破方法 岩石路基施工 第一节概述 6 第一节概述 二 路基土方作业的基本类型 1 挖取边沟和路侧土坑的土填筑路堤 2 挖取上侧半路堑的土填下半侧路堤 3 挖取集中取土坑或路堑的土运到填土处填筑路堤 4 挖取路堑的土运到弃土点 或者把台口式路堑的土弃至路堑下侧 7 第一节概述 8 第一节概述 三 施工注意事项 1 严格按照设计文件和施工规范进行路基施工 以试验及测试结果作为检查 评定路基施工质量是否符合要求的主要依据 2 加强排水 确保路基施工质量 路基施工前应先修筑截水沟 排水沟等排水设施 3 合理取土 弃土 施工时取土与弃土应从方便路基施工 节约用地 保护耕地和农田水利设施等角度考虑 9 第一节概述 4 保护生态环境 5 因地制宜 合理利用当地材料和工业废料修筑路基 有效降低工程造价 6 安全施工 路基施工前必须做好详细检查 合理安排 统一部署 选择合适的填筑材料 采用先进的施工技术和施工机械 周密的施工组织和科学的管理 10 第二节施工准备 一 组织准备开工前的组织准备工作主要是建立健全工程管理机构和施工队伍 明确各自的施工任务 制定施工过程中必要的规章制度 确定工程应到达的目标等 组织准备是其他准备工作的开始 11 12 第二节施工准备 二 技术准备路基施工前的技术准备包括制定施工组织计划 施工测量 施工前的复查与试验及清理施工现场等工作 对于高速公路和一级公路或采用新技术 新工艺及新材料的其他等级公路 除做好上述准备工作外 还应在大规模施工前进行填筑试验 为正式施工提供技术指标 13 第二节施工准备 1 熟悉设计文件施工单位收到设计文件后 应组织有关技术人员进行审核 及时到施工现场核对 14 第二节施工准备 2 编制施工方案 制定施工组织计划 3 技术交底 4 施工测量施工单位接收任务后 应会同设计单位进行交接桩工作 然后进行线路复测 1 交接桩的准备工作 15 第二节施工准备 2 交接桩的内容逐一接收水准基点桩 中线控制桩 站场的基线桩 GPS的主要控制桩 隧道及桥的导线网 重点工程中心桩 直线上的交点桩和副交点桩 缓和曲线和圆曲线的起终点和中心桩等 5 施工前的复查与试验根据设计文件提供的文件 施工前对路基填料须进行复查和取样试验 16 第二节施工准备 6 铺筑试验路通过试验路铺筑可确定不同压实机械以及各种填料的最佳含水量 适当的铺筑厚度及相应的碾压遍数 最佳的机械配置和施工组织方法等 三 物资准备包括施工临时设施设备 材料准备 施工机械设备准备 实验设备准备等 17 第二节施工准备 四 场地准备土地征用 拆迁等五 临时设施施工便道 便桥 临时的工棚和房屋 临时的供水供电设施等 18 常用施工机械 土质路堤填筑常用推土机 铲运机 平地机 压路机 挖掘机 装载机等机械 1 推土机 适用于50 100m短距离土或软石的挖运作业 19 推土机填筑路堤作业方式推土机作业方式通常是由切土 推土 堆卸 空返等四个环节组成 而影响作业效率的主要是切土和推土两个环节 推土机作业效率取决于切满土的速度 距离 以及推土过程中切满刀片中的土散失量和推运速度 其作业方式一般有坑槽推土 波浪式推土 并列推土 下坡推土和接力推土 20 21 2 铲运机 适用于中短距离的土体挖运 不适用于潮湿的粘性土和干燥的粉砂土或陡坡路段 22 3 平地机 刮刀装在机械前后轮轴之间 能升降 倾斜 回转和外伸 动作灵活准确 操纵方便 平整场地有较高的精度 适用于构筑路基和路面 修筑边坡 开挖边沟 也可搅拌路面混合料 扫除积雪 推送散粒物料以及进行土路和碎石路的养护工作 23 4 挖掘机 用于各种场合挖掘各种土体和软石 反铲 24 挖掘机填筑路堤作业方式利用挖掘机填筑路堤施工 一般有两种方式 一种为从路基一侧挖土 直接卸向另一侧填筑路堤 这种方式 用反铲挖掘机施工比较方便 另一种方式则配合运土车辆 挖掘机挖土装车后 运至路堤施工现场卸土填筑 这是挖土机填筑路堤施工的主要方式 正 反铲挖掘机都能适用 而且一般在取土场比较集中且运距较长的情况下 最宜采用 两种方式都宜与推土机配合施工 25 5 装载机 挖掘松土 铲土 装载 短距离运土 26 6 工程运输车辆 中 远距离土方和各种设备运输 绞接自卸卡车 27 压实主要机械 一 分类 碾压式 光面碾 普通的两轮和三轮压路机 羊足碾和气胎碾振动式 振动器 振动压路机 单驱单振 双驱双振 夯击式 夯锤 夯板 风动夯 蛙式夯机 夯击压路机 28 29 第三节路堤填筑施工 一 路堤填筑的施工环节 30 第三节路堤填筑施工 二 基底处理在路堤填筑前进行基底处理 能使路堤填土与原地表密切结合 增加承载能力 避免路堤沿基底发生滑动 防止因草皮 树根腐烂引起的路堤沉陷 保证路堤填筑的质量 保证路堤具有足够的强度和稳定性 31 第三节路堤填筑施工 处理方法 1 密实稳定的土质基底地面横坡 1 10时 直接在地面上修筑路堤 2 当地面横坡 i 1 5 较陡时 除草皮 杂物后 挖台阶 台阶宽度不小于2m 高度不小于1m 若i 1 2 5 外坡角特殊处理 护脚 32 第三节路堤填筑施工 3 基底土为腐殖土时 必须人工或者机械将其表层土清除换填 一般换填厚度不小于30cm为宜 33 4 路堤修筑范围内 原地面的坑 洞 基穴等 应当回填压实 5 路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时 应采取拦截 引排等措施 或在路堤底部填筑不易风化的片石 块石或砂 砾等透水性材料 路线经过水田 池塘或洼地时 应根据积水和淤泥层等具体情况 采取排水疏干 清淤换填 二级以下公路可抛填砂砾或石块等压 挤淤见下图 晾晒或掺灰等处理措施 当基底土质湿软而深厚时应按软土地基处理 34 水田或池塘地段基底处理方案 35 第三节路堤填筑施工 三 填筑材料的选择 公路路基施工技术规范 JTGF10 2006 规定 1 路堤填料不得使用淤泥 沼泽土 冻土 有机土 含草皮土 生活垃圾 树根和含有腐朽物质的土 采用盐渍土 黄土 膨胀土填筑路堤时 应针对地质和水文环境 经试验后选用 36 第三节路堤填筑施工 2 液限大于50 塑性指数大于26的土 以及含水量超过规定的土 不得直接作为路堤填料 需要应用时 必须采取满足设计要求的技术措施 经检查合格方可使用 3 钢渣 粉煤灰等材料 可用作路堤填料 其他工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验 避免有害物质超标 污染环境 4 捣碎后的种植土 可用于路堤边坡表层 37 第三节路堤填筑施工 路基填料中最稳定的填料主要有石质土 砂性土和钢渣等 这几类材料摩擦系数大 不宜压缩 透水性好 其强度受水的影响很小 是填筑路堤的最佳材料 在路基填料中稳定性差的填料主要有高液限黏土 粉质土等 不宜作为公路路基用土 38 第三节路堤填筑施工 高速公路和一级公路路堤填料应到实地采取土样并进行土工试验 有关指标应符合下表要求 二级和二级以下公路路堤填料也按下表规定选用 39 第三节路堤填筑施工 40 第三节路堤填筑施工 四 路基填筑方式 41 第三节路堤填筑施工 1 水平分层填筑 按照路堤设计横断面 自下而上逐层填筑 依据填料的性质 透水性 从原地面逐层向上堆填并分层压实 42 第三节路堤填筑施工 2 纵向分层填筑法 纵向分层填筑适用于推土机或者铲运机从路堑取土填筑距离较短的路堤 依纵坡方向分层 逐层推土填筑并碾压密实 43 第三节路堤填筑施工 3 横向填筑法 从路堤的纵向或横向 按照全部高度逐步推进填筑 常用于路线跨越深谷或通过陡坡地段及泥沼地区 但不易压实 沉降不均匀 44 第三节路堤填筑施工 五 路基压实施工路基压实的作用是提高填料的密实度 减小孔隙率 增强填料颗粒之间的接触面 增大凝聚力或嵌挤力 提高内部摩擦阻力 减少形变 为路基的正常使用提供良好的基础 1 土质路基压实1 压实原理 土体在压力作用下 克服土颗粒间的内聚力和摩擦力 使原有结构受到破坏 固体颗粒重新排列 45 第三节路堤填筑施工 2 46 第三节路堤填筑施工 3 压实机械作业方式1 慢速碾压 压实速度2 4km h为宜2 避免掉头碾压 采用纵向进退的方式3 碾压应纵向分行进行4 纵向分行压好后 进行第二段碾压 纵向接头处 重叠1 2m碾压 47 第三节路堤填筑施工 压实机械碾压路线 48 第三节路堤填筑施工 羊足碾轮式压路机 49 第三节路堤填筑施工 4 影响压实效果的因素1 土的含水量在一定功能条件下 控制土的湿度为最佳值时 压实效果最佳 最经济 含水量是影响压实效果的决定性因素 在一定的压实功能作用下 含水量的变化会导致土的干密度随之变化 在最佳含水量的时候压实 能够得到最大干密度 50 第三节路堤填筑施工 2 土质对压实的影响土质不同 最大干容重和最佳含水量不同 砂性土的压实效果优于粘性土 51 第三节路堤填筑施工 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 在相同条件下 功能越高 土基的密实度越高 压实功能增加到一定限度以上 效果提高愈缓慢 但是过分增大压实功能 超过土体的极限强度会导致土体破坏 52 第三节路堤填筑施工 4 碾压温度温度不宜过高或过低 适当的温度可以降低土体中水粘滞度 易于压实 5 压实厚度对压实效果的影响 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 53 第三节路堤填筑施工 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20cm 12 15t光面压路机 不宜超过25cm 振动压路机或夯击机 宜以50cm为限 6 地基下承层强度地基强度不足 路堤的第一层就难以叨叨较高压实度 因此 填筑路堤前 首先要碾压路基 若地基有软弱层 应用沙砾处理地基 54 第三节路堤填筑施工 7 碾压机具和方法压实机具不同 压力传布的有效深度不同 夯击机具压力传布最深 振动式次之 碾压式最浅 压实机具质量较小时 荷载作用时间越长 土的密实度越高 密实度的增长随作用时间的增长而减小 压实机具较重时 土的密实度随荷载作用时间的增加而迅速增大 超过某一时间限度 土基变形增加而破坏 碾压速度越高 压实效果越差 55 第三节路堤填筑施工 5 压实标准与碾压控制1 压实标准压实标准包括确定标准干密度的方法和要求的压实度 压实度 工地上压实达到的干密度 与室内标准击实试验所得的该路基土的最大干密度 0之比 压实质量要求由压实度控制 56 第三节路堤填筑施工 压实标准压实 57 第三节路堤填筑施工 2 路基压实作业的控制与检验确定不用种类填土的最大干密度和最佳含水量 检查控制填土含水量 3 压实机械的选择碾压式 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 58 第三节路堤填筑施工 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 先轻后重 先慢后快 分层碾压的关键是控制碾压遍数 对于低黏质土压实所需的碾压遍数平均为4 6遍 对黏质土需要10 12遍 59 60 61 第四节路堑开挖施工 路堑开挖是路基施工中工程量最大 最普遍的施工内容 须有多种机械进行施工 一 路堑开挖的特点 1 开挖前均应先开挖截水沟 设法引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水 2 开挖时应按横断面自上而下 切不可逆转施工 3 在地质不良拟设挡土墙的路堑中 路堑应分段开挖 62 第四节路堑开挖施工 4 路堑弃土应按要求 整齐的堆放在路基一侧或两侧 5 松软土地带或其他不符合要求的土质地段 要采取各种稳定处理措施 儿二 土质路堑开挖施工路堑开挖是将路基范围内设计标高之上的天然土体挖除 并运到填方地段或其他指定地点的施工活动 63 第四节路堑开挖施工 1 横挖法在路线一端或两端 沿线成纵向向前开挖 双层时 下层上留有上层操作的出土和排水通道 适用于平缓地面上短而浅的土石路堑 用挖装 车运机具施工 64 2 纵挖法 双层横向 双层混合 沿路堑纵向挖掘工作通道 再逐渐向两侧横挖 本法便于安排土方运输和展开工作断面