路基工程施工52课件

路基工程施工通过本工作任务的学习与具体实施，学生应学会下列知识：（1）掌握路基的三种典型横断面形式；（2）了解路基填筑施工的工艺流程图；（3）了解路基填料最小强度和最大粒径的要求。应掌握下列技能：（1）正确完成给定的具体路基工程的横断面形式及填料的选择，符合标准。路基是在地表按道路的线形（位置）和断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路基与桥梁、隧道相连，共同构成线路。路基依其所处的地形条件不同，有两种基本形式：路堤和路堑，俗称填方和挖方。建造路基的材料，不论填或挖，主要是土石类散体材料，所以路基是一种土工结构，经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自然条件变化的侵袭和破化，抵抗能力差，因此、路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。一般路基通常是指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方深度不大的路基，见图1-4-1。通常认为一般路基可以结合当地的地形、地质情况，直接选用典型断面图或设计规定，不必进行个别论证和验算。对于超过规范规定的高填、深挖路基，以及地质和水文等条件特殊的路基，为确保路基具有足够的强度和稳定性，需要进行个别设计和验算。工作任务四路基类型和填料的选择图1-4-1路基各部分名称工作任务四路基类型和填料的选择（一）路基类型通常根据公路路线设计确定的路基标高与天然地面标高是不同的，路基设计标高低于天然地面标高时，需进行挖掘；路基设计标高高于天然地面标高时，需进行填筑。由于填挖情况的不同，路基横断面的典型形式，可分为路堤、路堑和填挖结合等三种类型，如图1-4-2所示。路堤是指全部用土、石填筑而成的路基，路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基，此两者是路基的基本类型。当天然地面横坡大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一侧填筑时，为填挖结合路基，也称为半填半挖路基，在丘陵或山区公路上，填挖结合是路基横断面的主要形式。工作任务四路基类型和填料的选择图1-4-2路基横断面的典型形式工作任务四路基类型和填料的选择1、路堤图1-4-3所示为路堤的几种常见横断面形式。按路堤的填土高度不同，可划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。当填土高度小于1.5m时，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）时，属于高路堤；填土高度在1.5m～18m范围内的路堤属于一般路堤。此外，随其所处的条件和加固类型的不同，还有浸水路堤、护脚路堤及挖沟填筑路堤等形式。工作任务四路基类型和填料的选择（a）矮路堤(b)一般路堤(c)浸水路堤

(d)护脚路堤

(e)挖沟填筑路堤图1-4-3路堤的几种常用横断面形式工作任务四路基类型和填料的选择2、路堑图1-4-4所示是路堑的几种常见横断面形式，有全挖路基、台口式路基及半山洞路基。（a）全挖路基(b)台口式路基(c)半山洞路基图1-4-4路堑的几种常见横断面形式工作任务四路基类型和填料的选择挖方边坡可视高度和岩土层情况设置成直线或折线。挖方边坡的坡脚处设置边沟，以汇集和排除路基范围内的地表径流。路堑的上方应设置截水沟，以拦截和排除流向路基的地表径流。挖方弃方可堆放在路堑的下方。边坡坡面易风化时，在坡脚处设置0.5m～1.0m的碎落台，坡面可采用防护措施。陡峻山坡上的半路堑，路中线宜向内侧移到，尽量采用台口式路基，避免路基外侧的少量填方。遇有整体性的坚硬岩层，为节省石方工程，可采用半山洞路基。工作任务四路基类型和填料的选择对于路堑开挖后形成的路基及地基，要求人工压实至规定的压实程度，必要时还应翻开，重新分层填筑分层碾压。当路堑挖方处土质或水文状况不良时，应进行地基加固和设置必要的排水设施。3、半填半挖路基图1-4-5所示是半填半挖路基的几种常见横断面形式。如果处理得当，路基稳定可靠，是比较经济的断面形式。工作任务四路基类型和填料的选择（a）一般填挖路基(b)矮挡土墙路基(c)护肩路肩(d)砌石护坡路肩（e）砌石护墙路基(f)挡土墙支撑路基(g)半山桥路基图1-4-5半填半挖路基的几种常用横断面形式工作任务四路基类型和填料的选择半填半挖路基兼有路堤和路堑两者的特点，上述对路堤和路堑的分别要求均应满足。上述三类路基横断面形式，各具特点，分别在一定条件下使用。由于地形、地质、水文等自然条件差异性很大，且路基位置、横断面尺寸及要求等，亦应服从于路线、路面及沿线结构物的要求。所以路基横断面类型的选择，必须因地制宜，综合设计。工作任务四路基类型和填料的选择（二）路基构造

路基由宽度、高度和边坡坡度等构成。路基宽度取决于公路技术等级；路基高度取决于路线的纵坡设计及地形；路基边坡坡度取决于土质、地质构造、水文条件及边坡高度，并由边坡稳定性和横断面经济性等因素比较确定。下面分别叙述其确定方法。1、路基宽度路基宽度高速公路、一级公路的路基横断面分为整体式和分离式两类。工作任务四路基类型和填料的选择整体式分离式二、三、四级公路的路基横断面包括车道、路肩以及错车道等。二级公路位于中、小城市城乡结合部、混合交通量大的连接线路段，实行快、慢车道分开行驶时，可根据当地经验设置车道或加宽右侧硬路肩。各级公路路基宽度应符合《标准》中规定的宽度值，如表1-4-1所示。工作任务四路基类型和填料的选择表1-4-1各级公路路基宽度注：①“一般值”为正常情况下的采用值；“最小值”为条件受限制时可采用值；②八车道高速公路路基宽度“一般值”为设置左侧硬路肩、内侧车道采用3.50m时的宽度；八车道高速公路路基宽度“最小值”为不设置左侧硬路肩、内侧车道采用3.75m时的宽度。工作任务四路基类型和填料的选择2、路基高度路基高度与路基强度和稳定性有关，也与工程量的大小密切相关。所以它既是路线纵断面设计的重点，也是路基设计的重点。路基高度是路基设计标高和中桩地面标高的差值。路堤为填筑高度，路堑为开挖深度。工作任务四路基类型和填料的选择路基设计标高是指：一般公路指路肩外缘的设计标高；高速公路和一级公路指中央分隔带外侧边缘的设计标高。此外，由于除平原区外，路基自然横纵面多为倾斜面，所以路基宽度范围内，两侧的高差有较大差别。而路基两侧边坡高度是指填方坡脚或挖方坡项与路基边缘的相对高差。这一高差通常称为边坡高度。当地面横坡度较大时，该边坡高度将严重影响路基的稳定，所以在路基设计时应引起重视。工作任务四路基类型和填料的选择3、路基边坡坡度确定路基边坡坡率，是路基设计的基本任务。为保证路基稳定，路基两侧应做成具有一定坡度的坡面。公路路基边坡坡率，可用边坡高度H和边坡宽度b之比值表示。习惯将高度定为1，一般写成1:m（路堤），或1：n（路堑）称为边坡坡率。如图1-4-7所示，分别为1:0.5及1:1.5。工作任务四路基类型和填料的选择（a）路堑；（b）路堤图1-4-7路基边坡坡度示意图工作任务四路基类型和填料的选择路基边坡坡率的大小，关系到边坡稳定和路基工程数量。边坡愈陡，稳定性愈差，若处理不当，易造成坍方等路基病害；边坡过缓，土石方数量增大，裸露面积增大，自然影响面加大，如果不能快速恢复生态，也会影响路基边坡稳定，所以在确定边坡坡率时，要根据实际情况，综合考虑路基边坡稳定，国家及地方环保政策，工程造价等因素后合理确定。影响路基边坡稳定性因素工作任务四路基类型和填料的选择（1）路堤边坡一般路堤边坡，当地质条件良好，边坡高度不大于20m时，其边坡坡率不宜大于表1-4-2的《路基设计规范》（JTGD30-2004）规定（以下简称《路基设计规范》）。表1-4-2路堤边坡坡率注：采用台阶式边坡时，下部边坡可采用与上部边坡一致的坡度。工作任务四路基类型和填料的选择沿河路堤边坡坡度，要求在设计水位以下部分视填料情况，可采用1:1.75～1:2.0；常水位以下部分可采用1:2.0～1:3.0。当公路沿线有大量天然石料或路堑开挖的废石方时，可用于填筑路堤。填石路堤坡面应用由不易风化的较大（大于25cm）石块砌筑，边坡坡度可用1:1。当沿着比较陡峻的山坡填筑路堤时，填方边坡接近平行于山坡，以至填方量过大或占地太宽，甚至无法填筑。此时，可以利用当地石料，分别砌筑护肩、护脚、边坡砌石及挡土墙等路基断面形成。工作任务四路基类型和填料的选择对边坡高度超过20m的路堤或地面斜坡坡率陡于1：2.5的路堤，以及不良地质，特殊地段的路堤，应进行个别勘察设计，对重要的路堤应进行稳定性监控。（2）路堑边坡路堑边坡根据路堑开挖的岩土性质可分为土质和石质两大类，其边坡形式也因高度和岩性的不同而有所区别，常见形式如图1-4-8所示。工作任务四路基类型和填料的选择（a）直线形（b）上陡下缓折线形（c）上缓下陡折线形（d）台阶形图1-4-8路堑边坡形式工作任务四路基类型和填料的选择在进行路堑边坡设计时，首先应从地貌和地质构造上判断其整体稳定性。遇到工程地质或水文地质条件不良的地层时，应尽量使路线绕避它；而对于稳定的地层，则应考虑开挖后，土部岩体是否会由于失去了支撑，坡面风化加剧而引起失稳的因素。影响路堑边坡稳定的因素非常复杂，路堑开挖深度、地质构造、岩性、岩石风化破碎程度、地下水和地表水的影响、土体结合的密实程度、土壤的性质、当地的自然气候、施工方法等因素都会影响路堑边坡的稳定性，所以在进行路堑边坡设计时必须综合考虑。工作任务四路基类型和填料的选择凡具有一定粘性的土质路堑，边坡高度小于20m，其挖方边坡坡度可参照表1-4-3所列数值范围，结合当地已成公路的实践经验选择采用。表1-4-3土质路堑边坡坡率工作任务四路基类型和填料的选择表1-4-3中的密实程度，应通过挖坑试验判别。其划分标准如表1-4-4所示。黄土、红粘土、高液限粘土、膨胀土等特殊土质的挖方边坡形式及坡率应按《路基设计规范》相关章节规定确定。

表1-4-4土的密实程度划分表

工作任务四路基类型和填料的选择在确定岩石路堑边坡时，除考虑上述影响路堑边坡稳定性的因素外，由于存在地区自然差异，所以，还要不断积累当地的实践经验，结合施工方法进行综合分析。根据长期的设计经验和部分地区的调整资料，岩石路堑边坡值可参照表1-4-5，结合当地的工程地质和水文条件，参考当地相应类型稳定的成型边坡度，加以对比选用。同时，还要根据环保设计要求修正边坡值。对于定性比较困难的地段，必要时还要进行个别设计与验算，并结合采用排水、防护与加固等技术措施。工作任务四路基类型和填料的选择岩石的风化破碎程度是地质动力作用与长期风化的共同作用结果。表1-4-6为岩石风化破碎程度外观特征分级表。表1-4-5岩质路堑边坡坡率工作任务四路基类型和填料的选择

土质挖方边坡高度超过20m，岩质挖方边坡高度超过30m以及不良地质，特殊岩土地段的挖方边坡，应进行个别勘察设计。表1-4-6岩石风化破碎程度分级表工作任务四路基类型和填料的选择（三）路基填料路堤一般都是利用当地就近土石作填料修筑而成，而公路沿线土石的类别和性质不同，修筑路基后的稳定性和强度亦有很大差异，应优先选择当地强度高、稳定性好、取土方便、压缩变形小，易于压实的土石作为路基填料。其中强度要求是按CBR值确定，应通过取土试验确定填料的最小强度和最大粒径。最小强度和最大粒径的要求见表1-4-7。工作任务四路基类型和填料的选择表1-4-7路基填料最小强度和最大粒径要求注：◆表列强度按《公路土工试验规程》（JTJ051）规定的浸水96h的CBR试验方法规定。◆三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时，应采用二级公路的规定。◆表中上、下路堤填料最大粒径150mm的规定不适用于填石路堤和土石路堤。工作任务四路基类型和填料的选择在选择填料时，一方面要考虑料源和经济性，另一方面要顾及填料的性质是否合适。当有多种料源可供选择时，可参照相关文件对不同种类路基用土工程性质的描述结合施工具体情况考虑选用。（1）石质土（2）砂土（3）粉质土（4）轻、重黏土（5）黄土、盐渍土、膨胀土（6）工业废渣工作任务四路基类型和填料的选择为了节约投资和少占耕地良田，一般应利用附近路堑或附属工程（如排水沟等）的弃方作为填料，或者将取土坑布置在荒地、空地或劣地上。工作任务四路基类型和填料的选择（一）路基填料的