路基路面工程 第八版 课件05路基施工-演讲版-16：9

《路基路面工程》

PavementEngineering国家精品课程东南大学

道路与铁道工程

国家重点学科HighwayandRailwayEngineering,NationalKeyDiscipline21:38爱课程网址/sCourse/course_2658.html中国大学MOOC网址/course/SEU-1001753401第五章路基施工SubgradeConstruction21:38主要内容(maincontents)第一节概述(Introduction)第二节路堤填筑与压实(Embankmentfillingandcompaction)第三节路堑开挖(Cuttingexcavation)第四节石质路基爆破施工(Blastingconstructioninstonesubgrade)第五节路基加固(Foundationreinforcement)第六节路基施工新技术(Newconstructiontechnology)21:38第一节概述路基施工的基本方法(basicmethods)按技术特点分类(technicalcharacteristic)：人工及简易机械化(artificialconstructionmethod)：手工工具、劳动强度大、进度慢、工程质量难以保证综合机械化施工(syntheticmechanizedconstruction)：效率高、需要科学地严密组织施工水力机械化施工(hydro-mechanisationconstruction)：适用于电源盒水源充足、挖掘松散的土质和地下钻孔爆破法(blastingmethod)：石质路堑开挖、冻土、泥沼、清除路面、开石取料21:38基本要求（requirements)（1）严格按照设计文件和施工规范路基施工，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(interceptingdrain)、排水沟(drainageditch)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（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地管理第二节路堤填筑与压实21:38平土机（gradingmachine）

第二节路堤填筑与压实机械化施工(fillingandexcavatingscheme)常用的路基土方机械松土机scarifier挖掘机excavator铲运机scraper21:38第二节路堤填筑与压实机械化施工(fillingandexcavatingscheme)常用的路基土方机械21:38胶轮压路机PneumaticTiredRoller单钢振动轮压路机VibratoryDrumCompactor第二节路堤填筑与压实机械化施工(fillingandexcavatingscheme)常用的路基土方机械21:38双钢轮（振动）压路机SmoothSteel-WheelRollers第二节路堤填筑与压实机械化施工(fillingandexcavatingscheme)常用的路基土方机械21:38羊足压路机SheepsfootRollers第二节路堤填筑与压实机械化施工(fillingandexcavatingscheme)常用的路基土方机械21:38冲击压路机ImpactRollers（Compactor）

第二节路堤填筑与压实路基压实（subgradecompaction）（1）路堤的压实（significanceofcompaction）分层压实致密的路基能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压密变形（deformation），从而确保路面的使用品质和使用寿命（servicequalityandservicelife）。（2）路堑的压实（cuttingcompaction）路堑虽然其路基顶面工作区内土体存在超固结（over-consolidation）情况，但一般天然土体的密实程度（compactiondensity）都不能满足路基设计要求，特别是在纵横向存在不均匀，因此，有必要挖开后再分层填筑压实，使其达到一定的均匀密实要求。路堑主要是开挖方法（土质路堑和石质路堑），然后进行必要的压实和防护。21:38

试验设备（compactionequipment）击实筒V=2177cm3；击实锤w=4.5kg

试验条件（compactioncondition）土样分层n=3层；落高d=45cm；击数N=98/层

击实能量（compactionenergy）

试验方法

对ω为定值的土；分三层压实；测定击实后的ω、ρ，算定ρd

注意：仅适用于细粒土（fine-grainedsoil）；对粗粒土（coarse-grainedsoil），可用较大尺寸的击实仪第二节路堤填筑与压实（3）公路室内击实试验(laboratorycompactiontest）

21:38公路土工试验规程JTG3430-2020第二节路堤填筑与压实（4）室内击实国家标准

（Nationalstandard）《土工试验方法标准》（国家标准）轻型:d<5mm;V=947cm3,m=2.5kg，

落高30.5cm，分3层,每层25击重型:d<40mm;V=2177cm3,m=4.5kg,

落高45.7cm

，分3层,每层98击。（5）路基土的压实度概念（compactiondensity）：

路基土达到的干密度值（drydensity）与标准击实法得到的最大干密度的比值的百分数表示。

（6）要求压实的土层：路堤填土部分、零填及挖方路基。21:38GBT50123-2019土工试验方法标准第二节路堤填筑与压实（7）压实土层的材料要求21:38第二节路堤填筑与压实（8）压实度标准(compactionstandard):21:38（9）压实机械(compactor）机械选择的选择(compactorselection）碾压式（rollercompaction）夯击式（tampingroller）振动式（vibration）对砂性土的压实效果，振动式较好，夯击式次之，碾压式较差对粘性土，选用碾压式或夯击式，振动式较差第二节路堤填筑与压实21:38第二节路堤填筑与压实（9）压实机械(compactor）压实机械操作(selectionandoperationofequipment）主要要求：实践证明：在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件下，压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间。压实时相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3，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压实;经常检查含水量和密实度，以达到符合规定压实度要求21:38施工要点(constructionpoints)开挖准备(preparation）开挖的基本要求（basicrequirements）开挖方案（excavationscheme）控制边坡平顺性（smoothness）、稳定性（stability）的关键技术第三节路堑开挖21:38第四节石质路基爆破施工爆破工程(blastingengineering)21:38地基加固方法(methodsoffoundationreinforcement)换填土层法碾压夯实法排水固结法挤密法化学加固法管桩加固法第五节地基加固(Foundationreinforcement)21:38注浆加固土原理和方法(principleandmethodofgroutingreinforcement)渗透注浆(permeationgrouting)注浆材料在外力作用下可渗入大搜岩土体的裂隙或空隙中。浆液均匀地扩散到图土颗粒间的空隙内，将土颗粒胶结起来，可增强土体强度和防渗能力。压密注浆(compactiongrouting)通过钻孔挤向土体，在注浆处形成球形浆泡，浆液挤走周围的土，起置换作用劈裂注浆(fracturinggrouting)在钻孔附近形成网状浆脉，通过浆脉挤压土体，利用浆脉骨架作用加固土体第五节地基加固(Foundationreinforcement)21:38第六节路基变形分析与监测核心内容沉降分析变形监测第六节【1、沉降分析】路基变形（示意图）：

包括两个方向的变形：竖向位移和水平位移。路基沉降指的是施工期或运营期内，路基某基准点，在自重应力、施工与交通荷载作用下，伴随自然环境和时间因素的影响，因软弱地基或路基填方的压缩变形而产生的高程差。不均匀沉降则是指路基顶面上不同位置的沉降有差异的现象。21:38软基上高速公路沉降模式第六节【1、沉降分析】软土地基的修建公路可能遇到的问题工后沉降量过大不均匀沉降大在车辆荷载作用下地基易产生累计的塑性变形。21:38第六节【1、沉降分析】需要沉降分析及施工期变形观测的工况包括：①高填路堤；②软土地基上的填方路基；③重要高速公路路段；④其他特殊工况，

如：路基拓宽工程、

桥头位置等21:38第六节【1、沉降分析】沉降量总沉降S是瞬时沉降Sd、主固结沉降Sc及次固结沉降Ss之和S=Sd+Sc+Ss路基沉降分析时，可选用主固结沉降Sc为主要计算指标，通过固结系数ms修正获得总沉降S：S=msSc

控制要求（允许的工后沉降）21:38第六节【2、变形监测】路基变形监测目的发现路基在施工和运营期间可能发生的沉降和稳定性问题，及时预警，以采取积极的主动干预措施，保障路基工程的安全。监测方法水准仪；基于GIS的卫星实时变形观测系统；基于光纤的分布式数据采集系统；基于物联网的数据传输系统预警技术工程类比法和计算分析法节尾21:38填石路堤（rock-fillembankment）填石路堤是指用挖方路段的石方弃渣或其它来源的石料填筑的路堤。它的填料性质、压实标准及边坡的防护等与土质路堤有很大差异。第七节路基施工新技术(newconstructiontechnology)21:38第七节路基施工新技术(newconstructiontechnology)填石路基的压实要求21:38第七节路基施工新技术强夯再压实处治（recompactedfill）强夯法又称动力固结法(DynamicConsolidationMethod)，就是利用起重设备反复将夯锤（rammer）(一般100～400kN)起吊到一定高度后自由落下(落距一般为6～40m)，对地基土反复施加冲击和振动能量，将地基土夯实，从而提高地基承载力（bearingcapacity），改善地基性能。21:38第七节路基施工新技术智能压实技术（