第七章土质路基施工.ppt

第七章土质路基施工,基本内容,7-1概述7-2施工要点7-3路基压实7-4路堑施工7-5填石路堤施工7-6防护工程施工7-7路基排水施工7-8挡土墙施工,路基工程施工,路基施工按照设计图纸和要求，以最经济的方式，及时建成符合质量标准的路基结构物。路基施工就是把路线和路基设计的方案转变为实物。路基施工的主要内容：施工前准备工作和基本工作。施工前准备工作是保证施工顺利进行的重要前提，必须给予足够的重视并认真做好。施工准备工作包括组织准备、物资准备和技术准备等。,基本工作包括路基和小型人工构造物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。小型人工构造物包括:小桥、涵洞、挡土墙等。,7-1概述,一、路基施工的重要性路基施工是实现理想设计方案的重要过程，路基施工是检验设计合理性的手段。精心设计、精心施工是一个完整的过程。施工时应实现的基本要求：1.路基的位置、标高、断面尺寸、材料规格及压实或砌筑等质量应符合设计文件和有关的施工技术规范的规定，以保证路基良好的使用性能。,2.根据条件，选择适用的施工方法，合理的调配和使用劳力、机具与材料，做到“人尽其才，物尽其用”，以提高劳动生产率，降低建筑成本和确保工程质量3.路基施工的各项工作要紧密配合，路基工程同其它工程也要相互协调，并服从整个道路施工组织与计划的统一安排，以便按时或提前完成施工任务。4.路基施工必须贯彻安全生产的方针，制定安全技术措施，严格执行安全操作规程，做好事故的预防工作，确保施工安全。总之，为实现优质、经济、快速、安全的要求，必须重视施工技术与组织管理。,二、路基施工的基本方法,人工施工使用手工工具，效率低，劳动强度大，占用大量的劳动力，进度慢，质量难于保证，适用于缺乏筑路机械的工地和工程量小而分散的零星工点以及辅助性工作。简易机械化施工使用简易机械设备(提高工效、减轻劳动强度)，适用于缺乏筑路机械的工地和工程量小而分散的零星工点以及辅助性工作。机械施工使用机械设备，可以极大提高劳动生产率，加快施工进度，确保工程质量。是保证施工质量和施工进度的重要条件。,综合机械化施工为充分发挥机械(主要机械)的工作效率，根据工程性质和施工条件等因素，选配若干种机械，共同协调地完成施工任务。是路基施工现代化的重要途径。水力施工运用水泵、水枪等水力机械，喷射强力水流，把土冲散并流到指定地点沉积。适用于挖掘比较松散的土层和填筑路堤、砂砾填筑路堤或基坑回填的密实作用(水夯法)、或者进行软土地基加固的钻孔等工作。条件是需要有充足水源和动力。爆破施工依靠炸药的爆破力量来破碎和抛掷岩石等。用途是开挖岩石、松动冻土(或硬土)、排除淤泥、挖除树根、开采石料等。上述各种施工方法经常需要协同使用。根据工程性质、施工期限、现有条件等因素选择施工方法。,三、施工前的准备工作,施工前准备工作：组织准备、技术准备、物质准备工作。施工组织计划:包括选择施工方案、确定施工方法、布置施工现场、编制施工进度计划、拟定关键工程的技术措施等。施工测量：1.恢复路线；2.划定路界；3.路基放样；4.清理场地；5.临时工程。,7-2施工要点,一、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；,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。二、填挖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。,路基填挖的基本工作类型：1.挖取边沟和路侧取土坑(单侧或双侧)的土填筑路堤；2.挖取上侧半路堑的土填筑下侧半路堤(半填半挖路基)；以横向短距离运土为主。3.挖取集中取土坑或路堑的土运到填土处填筑路堤；4.挖取路堑的土运至弃土地点，或者把台口式路堑的土弃至路堑下侧。以纵向长或短距离运土为主。,方案的选择目的：1.创造有利的工作条件，使劳动力和机具生产效率得以充分发挥；2.保证有足够的工作面，便于布置为如期完工所需要的全部工人和机具并能正常工作；3.有利于提高工程质量，保证施工安全。应使各个筑做阶段都有排水出路。,(一)路堤的填筑1.注意的问题1)路堤基底(地基与堤身的接触部分)的处理；2)填料选择：填料要求强度高、水稳性好、压缩性小、便于施工压实以及运距短的土、石材料；3)填土压实-保证质量的关键。2.填筑规则1)不同性质的土要分层铺筑。2)各类土层的安排，应考虑路基工作条件。,3)透水性较小的土填在下层时，其顶面应做成4%的双向横坡，以保证上层透水土有排水出路。4)保证水分蒸发和排除，路堤不宜被透水性差的土层封闭。5)上下两部分填料的颗粒尺寸相差较大时，其间应加设由砂石等材料铺成的反滤层，以防止细颗粒土挤入石块间的空隙中，引起路堤沉陷。6)相邻两段用不同类土填筑的路堤，应力求采用斜面连接，以免交接处产生明显的不均匀变形(差异沉陷)。,1、路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植清理，砍伐的树木应移置于路基用地之外，进行妥善处理。2、路堤压实：原地面的坑、洞、墓穴应用原地土或砂性土回填，并按规定压实。原地基为耕地或松土时应先清除有机土、种植土、草皮等，清除深度应达到设计要求，一般不小于15CM，平整后按规定要求压实。原土强度不符合要求时，应进行换填，深度不小于30CM，并予分层压实到规定要求。路堤原地基应在填筑前进行压实，当路堤填土高度小于路床厚度（80CM），基底的压实度不宜小于路床的压实度标准。当路堤原地基陡于1：1.5时，应挖成台阶，台阶宽度不小于1M,并和夯实。,1、路堤填料：不得使用淤泥、沼泽土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐质土。2、液限大于50，塑性指数大于26的土，以及含水量大于规定的土，不得直接作为路堤填料。3、钢渣、粉煤灰等应做特殊处理，避免有害物质超标。4、捣碎后的种植土，可用于路堤边坡表层。5、路基填土材料应有一定的强度。,路基填料的选择,3.基本填筑方案按填土顺序可分为分层填筑和竖向填筑。,1)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。一般要求按水平方向分层填筑。,2)竖向填筑法-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。,改进措施：(1)选用高效能压实机械(振动式或锤夯式)。(2)采用沉降量较小的砂性土或附近开挖路堑的废石方，并一次填足路堤全宽度。(3)采用混合填筑法，路堤的下部采用竖向填筑法，上部采用分层填筑法。,1.注意的问题1)在整个施工过程中或竣工后都必需充分重视路堑地段的排水，设置必要而有效的排水设施；2)路堑边坡应按设计坡度，由上而下逐层开挖，并适时进行边坡修整和筑做必要的防护设施；3)有效地扩大工作面，提高生产效率；4)保证施工安全。,(二)路堑开挖,挖掘机开挖路堑,2.基本开挖方案1)横挖法-从路堑的一端或两端，按其整个横断面逐步沿中线向前挖掘。适用条件：短而深的路堑。优点：可以获得较高的挖坡面。缺点：工作面较窄。扩大工作面方法：对于过深的路堑，分成台阶同时掘进。台阶高度视工作效率和安全要求确定。,推土机施工工艺1,推土机施工工艺2,2)纵挖法(包括分层纵挖和通道挖掘)：分层纵挖法-沿路堑全宽度分为深度不大的纵向层逐层挖掘。适用条件：采用铲运机(较长较宽的路堑)和推土机(在短路堑及大坡度时)施工的路段。通道纵挖法-沿路堑纵向挖一通道，然后向两侧拓宽。适用条件：长而深的路堑,推土机、铲运机联合作业,3)混合法-沿纵向挖出一条通道，再沿横向两侧挖出若干条辅助通道，分别沿纵横的正反方向多施工面同时挖掘。适用条件：特别长而深的路堑优点：工作面大，但要注意各个施工面的协调。三、机械化施工采用机械：松土机、推土机、铲运机、平地机、挖土机、压实机械等。,机械化施工工艺,7-3路基压实,一、路基压实的目的与意义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性。,意义：1.压实可充分发挥填土的强度；2.减少路基在行车荷载与自然因素作用下产生的变形；3.增加土基的不透水性、强度与稳定性；4.减薄路面厚度，对提高道路使用性能，延长其使用寿命有巨大作用。,二、土基压实原理土结构的组成特点：水、空气、颗粒三相组成。土的三相组成构成土的各种物理力学特性(渗透性、粘滞性、弹性、塑性和力学强度等)。压实-采用人工或机械对土施以夯压能量(夯、碾、振动等方式)使土颗粒重新排列变密，在短时间内改变土的结构，以提高土的强度和稳定性。特点：利用外部作用能量，在短时间内，排出气体，减小孔隙固结-在长时间外力作用下，排出水分，减小孔隙。,三、影响压实效果的主要因素1.内因：土质和湿度1)含水量对压实影响(1)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。(2)对于控制路基压实效果指标不同，路基土的湿度不同。(3)以干密度及对应的含水量作为控制压实的指标(压实度)。结论：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。,2)土质对压实的影响(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。2.外因：压实功能(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它因素等。1)压实功能(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。,2)压实工具和方法对压实的影响(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。,四、机具选择与操作压实机具大致有碾压式、夯击式和振动式。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：先轻后重、先慢后快、先边缘后中间(超高路段，先低后高)。,RWYL-B600RWYL-650,YTZ系列冲击式压路机1.每小时压实的基础可高达20000平方米。2.平均工作速度为每小时1015千米。3.压实影响深度可高达5米，有效压实深度1米。4.每次填方厚度为8001200毫米。5.工程效益是其它设备的十倍。,每小时压实的基础可高达20000。平均工作速度为10-15Km/h。压实影响深度为5m,有效压实深度1m。工程效益是其它备的810倍以上。效益显著采用破碎冲击压实修复旧路面节约成本50上。,五、压实方法的确定确定压实方法的内容包括：选择合适的压实机具类型、确定压实土层的厚度、湿度和压实作用的重复次数等。1.压实机具类型的选择选择压实机具时，应首先考虑这些的因素：压实效果；压实土层的有效压实深度；压实的均匀性。对于同一种机具类型，压实效果的好坏同机具的重量(单位压力大小)有很大关系。,1)随着密实度的增加，所需消耗的压实功也增大；2)同一密实度，单位压力大的路碾所消耗的压实功低于单位压力小的，3)消耗相同的压实功能，使用单位压力大的路碾可以收到较高的压实效果。从消耗功能的观点看，单位压力大的机具较经济。然而，选择时还应考虑松土层的极限强度，压应力不能超过土的极限强度，否则反会引起破坏。因而，采用先轻后重，重轻结合的方式，有时可望收到较好的效果。,2压实土层的最佳深度1)极限深度：压实机具作用在土层上时，其压力传递的深度有一定限度，深于此限度的上，受压实作开而变形的量很小，此深度称作极限深度。根据理论分析和试验测定，它约为施压面直径的3.03.5倍。2)对厚度小于极限深度的上层进行多次压实后，可发现在上层上部一定厚度范围内密实度沿深度大致均匀地分布。对这一部分土层厚度称作为有效深度。3)土基是分层压实的。在确定每层厚度时，应考虑机具的极限深度。同时，更应考虑如何选择一合适的层厚，使整个土层达到要求的密实度，而所耗费的压实功能又最少。这种压实层厚称作最佳厚度。,3.压实次数压实机具重复作用下，土层压实变形的累积过程服从对数规律。也即，初次作用的压实变形大，随后压实变形随作用次数的增加而迅速降低。一般，可采用“薄层少压”的办法，也即减薄层厚，仅用少数几遍就达到要求压实度。这种方法可收到很经济的效果。4压实土层的湿度1)在最佳含水量时压实土基，可以用最低的压实功能消耗达到最佳的压实效果。因此，压实时控制土层湿度为最佳值是很重要的。2)最佳含水量是个相对值，是土质、压实机具和压实功的函数。,3)试验室所得到的最佳值，只是相应于标准压实法这种压实方法和压实功能的。因而，在施工时应按所选定的压实方法，通过实地试验确定相应的最佳含水量。4)施工时，土的天然湿度不可能总是拾好等于最佳值。这时，必须采取措施，或者改变土的天然湿度，或者改变压实方法，使压实工作能经济有效地进行。5)干早地区，土的天然湿度往往低于最佳值，而铺筑时土层中的水分又极易蒸发。6)潮湿地区，土的天然湿度往往超过最佳含水量。7)实际进行压实时，的湿度允许比最佳值大或小1%2%。,六、压实质量的控制质量控制的内容为：1)测定土层的湿度，同最佳含水量相比，看它是否适宜于压实；2)在压实机具作用不同次数后，测定土层相应的压实程度和密实程度沿深度的变化(均匀程度)，以确定达到要求压实度时所需的压实遍数及压实土层厚；3)检查各路段各土层的压实度是否达到规定值。,七、土基压实标准控制标准-压实度K土质路基压实度试验方法：灌砂法、环刀法、灌水法或核子密度湿度仪法确定工地实测干容重。采用击实试验确定最大干容重，其方法有重型和轻型击实试验。,八、特殊路基施工技术,一、软土路基施工技术1、软土的工程特性天然含水量高（30%70%）；孔隙比大（1.01.9）；透水性差。压缩性高。抗剪强度低，具有触变性，流变性显著。2、软土地基处理施工技术换填：采用人工或机械将软土全部挖出，换填强度较高的黏性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。抛石挤淤：片石不小于30cm，自中向两侧抛，横坡陡于1：10时，自高向低抛，抛出水面后用小