第三章 路基工程4,5

1、3.4 路基防护、加固与支挡结构工程v 公路受自然环境的影响，会发生各种变形、病害甚至破坏。路基防护、支挡工程是防治路基病害，保证路基稳定，改善环境境观和生态平衡的必不可少的工程设施，是路基工程的重要组成部分。路基防护工程主要包括路基边坡的防护冲刷防护，支挡工程主要是指用于支承路基填土或山坡土体，防止路基失稳的挡土墙工程 路基坡面防护 坡面防护,主要是保护路基边坡表面,免受雨水冲刷,减缓温差及湿度变化影响,防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变过程,从而保护路基边坡的整体稳定性,在一定程度上还可兼顾路容美化利协调自然环境。常用的坡面防护设施有植物防护和工程防护 （一）、植物防护：植物防护

2、,可美化路容,协调环境,调节边坡土的湿度,起到固结和稳定边坡的作用。它对于坡高不大,边坡比较平缓的土质坡面,是一种简易有效的防护设施,其方法有种草、铺草皮和植树。如图1-3-21。种草：种草适用于边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡。一般要求边坡坡度不陡于1：1,边坡地面水径流速度不超过0.6m/s。 铺草皮：铺草皮适用于各种土质边坡。特别是当坡面冲刷比较严重,边坡较陡,径流速度大于0.6m/s时采用铺草皮防护比较适宜。 植树：适用于各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡,边坡坡度不陡于1：1.5。 3.4 路基防护、加固与支挡结构工程3.4 路基防护、加固与支挡结构工程 防护工程 路基冲刷防护

3、： 直接防护措施除坡面防护和石砌护坡外,还有抛石、石笼、柔性混凝土块板及浸水挡土墙等。抛石防护：抛石主要用于受水流冲刷和淘刷的路基边坡和坡脚,最适于沿河床路基的防护,且不受气候条件限制,对于季节性浸水和长期浸水的情况均适用。一般在枯水季节施工,附近盛产大块砾石、卵石以及废石方较多的路段,应优先考虑采用此布防护措施。抛石边坡和石料粒径的选择（见表3-3）。 表 3-3石笼防护：石笼防护主要用于缺乏大石块的地区,防护沿河路堤坡脚的河岸免受急流和大风浪的破坏,同时也是加固河床、防止冲刷的常用措施。 3.4 路基防护、加固与支挡结构工程重力式混凝土挡土墙:一般是指素混凝土结构,相似于砌石挡土墙。其施工

4、特点是,模板简单,混凝土量大。扶壁式钢筋混凝土挡土墙：属典型的钢筋混凝土结构,有直墙、斜墙和板等几种的结构,模板、钢筋和混凝土施工工序齐全。悬臂式钢筋混凝土挡土墙：与扶壁式钢筋混凝土挡土墙相比,结构受力方式虽不同,但其结构形式、施工工艺相似。组合式钢筋混凝土挡土墙：适用于需要快速施工的挡土墙。开挖前,预制钢筋混凝土挡土板。土方开挖到位,将预制的钢筋混凝土挡板安装到位,作临时支撑,起到土体防护作用。同时进行基底清理,组立模板浇注混凝土,与预制钢筋混凝土一起组成重力式挡土墙。3.4 路基防护、加固与支挡结构工程A 竖直式竖直式B 俯斜式俯斜式C 仰斜式仰斜式D 折线式折线式A A、B B多用于路肩

5、墙、路堤墙；多用于路肩墙、路堤墙；C C、D D多用于路堑墙多用于路堑墙3.5 路基施工路基施工路基施工 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。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：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。并认真做好。 一一、施工前的

6、准备工作、施工前的准备工作施工前准备工作：施工前准备工作： 组织准备、技术准备、物质准备工作。组织准备、技术准备、物质准备工作。 施工组织计划施工组织计划: : 包括选择施工方案、确定施工方法、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、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。拟定关键工程的技术措施等。 施施工前的测量工作：工前的测量工作： 1.1.恢复恢复路中线路中线；2.2.划定路界；划定路界； 3.3.路基放路基放样；样；施工前的复查和试验施工前的复查和试验场地清理场地清理试验路段的铺筑试验路段的铺筑3.5 路基施工（一）（一）路堤的填筑路堤的填

7、筑施工施工 1. 1. 注意的问题注意的问题 （1 1）路堤基底）路堤基底( (地基与堤身的接触部分地基与堤身的接触部分) )的处理；的处理； （2 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）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；、石材料； （3 3）填土压实）填土压实- -保证质量的关键。保证质量的关键。 2.2.填筑规则填筑规则 1)1)不同性质的土要分层铺筑。不同性质的土要分层铺筑。 2)2)各类土层的安排，应考虑路基工作条件。各类土层的安排，应考虑路基工作条件。 二、路基施工二、路基施工3.5 路基施工（3

8、 3）透水性较小的土填在下层时，其顶面应做成）透水性较小的土填在下层时，其顶面应做成4%4%的双向横坡，以保证上层透水土有排的双向横坡，以保证上层透水土有排水出路。水出路。 （4 4）保证水分蒸发和排除，路堤不宜被透水性差的土层封闭。）保证水分蒸发和排除，路堤不宜被透水性差的土层封闭。 （5 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，）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。以防止细颗粒土挤入石块间的空隙中，引起路堤沉陷。 （6 6）相邻两段用不同类土填筑的路堤，应力求采用斜面连接

9、，以免交接处产生明显的不）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均匀变形( (差异沉陷差异沉陷) )。 3.5 路基施工3.5 路基施工 3. 3.基本填筑方案基本填筑方案 按填土顺序可分为分层填筑和竖向填筑。按填土顺序可分为分层填筑和竖向填筑。 分层填筑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( (透水性透水性) )，从原地，从原地面逐层向上堆填并分层压实。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。一般要求按水平方向分层填筑。 3.5 路基施工2）竖向填筑法竖向填筑

10、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。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：改进措施： (1)选用高效能压实机械选用高效能压实机械(振动式或锤夯式振动式或锤夯式)。 (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。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。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

11、法。 3.5 路基施工1.注意的问题注意的问题 1 1）在整个施工过程中或竣工后都必需充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，设置必要而分重视路堑地段的排水，设置必要而有效的排水设施；有效的排水设施；2 2）路堑边坡应按设计坡度，由上而下逐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层开挖，并适时进行边坡修整和筑做必要的防护设施；必要的防护设施； 3 3）有效地扩大工作面，提高生产效率；有效地扩大工作面，提高生产效率；4 4）保证施工安全。保证施工安全。 （二二）路堑开挖路堑开挖3.5 路基施工开挖方式：土方路堑开挖前，应作好现场伐树除根等清理工作，如果移挖

12、作填时，还需将表层土壤单独掘弃。路堑的开挖根据路堑深度和纵向长度及现场的施工条件，可分为全断面横挖法、纵挖法、混合式开挖法三种。全断面横挖法、纵挖法、混合式开挖法三种。 机械化施工：挖方路基的施工根据不同的施工条件，应采用不同的施工机械作业。左图所示为路堑机械开挖布置。土方路基开挖经常采用以下两种方式：推土机、装载机联合作业挖掘机开挖路堑 3.5 路基施工2.2.基本开挖方案基本开挖方案 1 1）横挖法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。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。适用条件：短而深的路堑。 优点：可以获得较高的挖坡面。优

13、点：可以获得较高的挖坡面。 缺点：工作面较窄。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。全要求确定。2 2）纵挖法纵挖法( (包括分层纵挖和通道挖掘包括分层纵挖和通道挖掘) )： 分层纵挖法分层纵挖法- -沿路堑全宽度分为深度不大的纵向层逐层挖掘。沿路堑全宽度分为深度不大的纵向层逐层挖掘。 适用条件：采用铲运机适用条件：采用铲运机( (较长较宽的路堑较长较宽的路堑) )和推土机和推土机( (在短路堑及大坡度时在短路堑及大坡度时) )施工的路段。施工的路段。 通道

14、纵挖法通道纵挖法- -沿路堑纵向挖一通道，然后向两侧拓宽。沿路堑纵向挖一通道，然后向两侧拓宽。 适用条件：长而深的路堑适用条件：长而深的路堑 3.5 路基施工3 3）混合法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。反方向多施工面同时挖掘。 适用条件：特别长而深的路堑适用条件：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。优点：工作面大，但要注意各个施工面的协调。 3.5 路基施工作用：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

15、高内摩阻力，减少形变。意义：v (1) 压实的目的在于使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的单位质量提高,形成密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。v (2) 影响压实效果的主要因素：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)及压实时外界自然和人为的其他因素等 3.5 路基施工三、影响压实效果的主要因素三、影响压实效果的主要因素 1.1.内因：土质和湿度内因：土质和湿度 1)1)含水量对压实影响含水量对压实影响 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。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。

16、2)2)土质对压实的影响土质对压实的影响 (1)(1)土质不同，最大干容重和最佳含水量不同。土质不同，最大干容重和最佳含水量不同。 (2)(2)分散性分散性( (液性、粘性液性、粘性) )较高的土，其较高的土，其0 0值较高，值较高，dmaxdmax值较低。注意砂土的最佳含水量无意义值较低。注意砂土的最佳含水量无意义 (3)(3)砂性土的压实效果优于粘性土。砂性土的压实效果优于粘性土。3.5 路基施工 2.外因：外因： 压实功能压实功能(机械性能、压实时间与速度、土层厚机械性能、压实时间与速度、土层厚度度)及压实时的外界自然和人为的其它因素等。及压实时的外界自然和人为的其它因素等。 1)压实功

17、能压实功能 (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。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，土基的密实度越在相同条件下，功能越高，土基的密实度越高。高。 (3)压实功能增加到一定限度以上，效果提高愈缓压实功能增加到一定限度以上，效果提高愈缓慢。慢。 不同压实功能的压实曲线对照图不同压实功能的压实曲线对照图W?WkW0Ek3.5 路基施工2 2）压实工具和方法对压实的影响压实工具和方法对压实的影响 (1) (1)压实工具不同，压力传布的有效深度不同；压实工具不同，压力传布的有效深度不同； (2) (2)在压实过程中，压实机具的作用深度是变化的；在压实过程中，压实机具的作用深度是变化的； (3) (3)荷载作用时间对压实的影响；荷载作用时间对压实的影响； (4)(4)碾压速度越高，压实效果越差。碾压速度越高，压实效果越差。3.5 路基施工压实方法