《公路施工技术》教案.doc
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1、公路施工技术教案第三章路基填筑第一节 路基填筑路堤填筑施工的工艺流程图施工准 备 基底处 理 分层填 筑 摊铺平整洒水晾 晒 碾压夯 实 路基整 修 检验签证准备阶段 施工阶段 基路整 修 1料场选择强度高、水稳定性好,便于施工压实的土、石为宜2基底处理原地面的处理措施:使填土与原来表土密切结合。1)密实稳定的土质基底较缓时,不作处理 :直接在地面上修筑路堤i=1:101:5 , 除草皮,杂物(深度15cm) i1:5较陡时,除草皮,杂物后,挖台阶(宽1m) i1:2.5,外坡角特殊处理(护脚)2)耕地或松土基底清除有机土,种植土压实填筑深耕地(30 cm):翻松,打碎整平压实水田:排水,疏干
2、换填土(基底处理)3填筑(1)水平分层填筑法:全宽水平分层(2)纵向分层填筑法:沿纵坡分层(3)横向填筑法沿路线中心方向逐步向前 深坡陡谷不易压实,尽量采用混合填筑(4)混合填筑法上部经分层填筑,获得需要的压实度2)沿横断面一侧填筑的方法加宽旧路堤时:(1)与旧路堤相同或相近的土;或透水性较佳的土(2)除草,挖台阶(3)分层夯实半填半挖陡坡路基:清基底表层松土,再挖12米台阶,坡脚附近宜宽一些3)不同土质路堤填筑(1)分层,不得混填;(2)稳定性好的土填在上部;(3)透水性差的土在下面时,做成4%双向横坡;(4)透水性小的土不应覆盖在透水性大的土的边坡上。填石路堤:(1)易风化石块:不宜作路堤
3、填料,边坡和形状按土质路堤处理 (推土机推平压路机碾压)。(2)不易风化石块:高等级公路:必须分层填筑,分层压实一般公路:路堤下部可采用倾填,边坡采用硬质石料码砌12米厚;规定:高等级公路填石路堤路床顶面以下50cm范围内应填筑路床要求的土并分层压实。其他公路为30cm。第二节 路堑开挖施工方法考虑深度,长度,以及地形,土质等情况1全断面横挖法较短而深的路堑:横断面全宽2纵挖法较长路堑 1)分层纵挖:横断面全宽纵向分层开挖2)通道纵挖:沿纵向挖一通道,再开挖两边3)混合式开挖法:沿纵向挖通道,再横向挖坡面3应注意的问题1先挖截水沟 2弃方不能随意丢弃3及时设置支挡工程第三节 土基压实一、土基压
4、实的目的提高路基强度与稳定性的根本措施之一改善土工程性质的一种经济合理措施二、影响压实效果的因素1含水量对压实效果的影响对压实效果较显著最大干密度0所对应的含水量最佳含水量0 (击实试验)施工:过大,“弹簧”;过小,压不实含水量干容重002土质对压实效果的影响粉粒,粘粒越多,愈大,愈小3压实功能对压实的影响随压实功增大而减小随压实功增大而增大 控制比增大压实功收效大三、压实机具的选择静力碾压式:(光面碾,羊足碾,气胎碾)粘性土 夯击式:粘性土振动式:砂性土四、土基压实标准压实度:土压实后的干密度与该土的标准最大干密度之比。k=d/O *100%压实度的选择关系到土基受力;公路等级;施工条件等五
5、、碾压工序的控制1施工现场取土做标准击实试验,得到最大干密度和最佳含水量2确定工地要求的压实度k3摊铺(厚度)4碾压预压整平速度适中 先慢后快,先轻后重先两边后中间5检测压实度k6下一层铺筑第四章 湿软地基处理地基与基础概念地基基础软土地基湿软地基地基加固原理将土质由松变实将土的含水量由高变低减少地基沉降地基加固的方法七字方法:挖、填、换、夯、压、挤、拌第一节换填土层法换填土层法爆破换土法局挖换土法开挖换土法全挖换土法强制换土法适用:浅层软土地基的处理方法材料:具有抗侵蚀性的砂,卵石,素土等施工方法:人工或机械方法进行表层压,夯,振动等;兼顾处理土工合成材料施工要点:选材料,定边坡,随挖随填第
6、二节挤密法原理:采用一定的手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,从而提高强度方法:反压护道法与堆土预压法重锤夯实法及强夯法深层拌和法重锤夯实法锤重:1.5t及以上起重机:815t,落距2.5m4.5m夯实遍数:812遍;标准最后两击沉降量适用:稍湿细粒土强夯法又称动力固结法锤重:812t及以上落距:820m以上适用范围广,效果突出,正在推广强夯法与重锤夯实法的区别强夯法属于高能量夯击,是用巨大的冲击能,使土中出现冲击波和很大的应力,迫使土颗粒重新排列,排除孔隙中的气和水,从而提高地基强度,降低其压缩性缺点:是施工时噪音和振动很大,离建筑物小于10m时,应挖防震沟,沟深要超过建筑物基础深深层
7、拌和法深层搅拌水泥粉喷桩(简称粉喷桩),可作为软土地基改良加固方法施工时,以钻头在桩位搅拌后将水泥干粉用压缩空气输入到软土中,强行拌合,使其充分吸收地下水并与地基土发生理化反应,形成具有水稳定性、整体性和一定强度的柱状体,同时桩间土得到改善桩径一般为500、600、700mm,桩长可达18m密度含水量强度掺量、龄期含水量水灰比拌和程度振冲挤密砂桩(砂井)振冲置换法(或称碎石桩法)水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)喷粉桩水泥土搅拌桩第三节化学加固法深层搅拌法(如上节)注浆法水玻璃溶液丙烯氨水泥浆纸浆溶液石灰桩注浆法钻孔灌浆高压喷射注浆法第四节排水固结法排水固结法主要由排水和加压两个系统组成能解决软粘土
8、地基的沉降和稳定问题砂垫层法砂井排水法塑料板排水法排水固结原理排水固结法的应用范围用于处理软粘土地基,是十分有效的方法砂垫层砂井塑料板排水法塑料排水板插板机第五章路堑开挖有关概念路堑低于原地面的挖方路基 路堑与路堤相对应第一节土方开挖路堑排水施工过程及竣工后上截下排路堑设有纵坡者,应开挖成有利于自流排水的向外坡度废方处理挖填平衡余土外运改地造田,美化环境设置支挡工程第二节石方开挖一、炸药性能与药包量爆破威力(爆力)静力威力指一定量炸药炸塌介质(铅盒)的能力(容积ML或cm3)粉碎力(猛度)动力威力定量炸药炸塌介质(铅柱)的能力(高度mm)装药量每孔炸药重量及形状二、地形条件路堑边(横)坡越陡越
9、省药路堑纵坡同上临空面临空面概念临空面越多越省药三、地质条件岩土根据开挖的难易程度分类为土,为岩石;岩石分类根据密度、强度、节理发育程度分为软石、坚石、特坚石石方开挖即爆破开挖一般明挖,坑挖,槽挖洞挖、井挖第三节施工方法一、土方路堑的开挖全断面横挖法纵挖法混合式开挖法二、石方路堑的开挖爆破法松土法爆破法钢钎炮炮孔直径7cm,孔深5m浅孔爆破法爆破设计参数:孔径,孔深(梯段高度),孔距,排距,装药量,封孔方法,点火方式深孔爆破炮孔直径75mm,孔深5m常用d100150mm,H=1015m,L=1.1H葫芦炮药壶炮,轰膛炮光面爆破用于开挖公路隧道中心为掏槽孔,四周为抛掷孔,外边缘为周边孔预裂爆破
10、用于高边坡路堑开挖远离开挖面最后一排孔为预裂孔,其余为一般梯段爆破孔(深孔爆破)爆破器材雷管导火线(索)炸药包(卷)毫秒延差电雷管耐水毫秒延差电雷管导爆索直径60mm药卷第六章 施工机械和设备基本概念土石方机械与压实机械挖,运,铺,压机械化合理地利用施工机械代替人力完成任务的行为机械化程度利用机械完成的实物工程量占全部工程量的比值机械化水平机械化施工体现的生产力水平第一节工程性能及适用性推土机工作装置:推土刀行走装置:履带性能经济运距135kW以上者:5070m135kW以下者:3050m适用于推运类土大型土石方工程选用165kW推土机较经济循环作业方式:铲土运土卸土空回波浪式铲土法接力式推土
11、法槽式推土法并列推土法下坡推土法铲运机工作装置:铲斗行走装置:轮胎性能经济运距1030m3者:8001500m6m3以下者:200300m适用于推运类土,且稍松稍湿类土大型土石方工程选用12m3推土机较经济循环作业方式:铲土运土卸土(空回)一次铲装法交替铲装法(跨铲法)波浪式铲土法下坡铲土法平地机工作装置:铲土刮刀行走装置:轮胎性能大面积平整修整路堤横断面旁刷边坡铲土刮刀灵活多变连续作业方式:铲土,运土,卸土同时进行选择铲土角选择刮刀回转角斜行作业刮刀侧移刮刀移土作业挖掘机工作装置:铲斗(正铲、反铲、拉铲、抓铲)动力装置:索式,液压式,电动式行走装置:履带或轮胎性能挖土、装土;属于高效挖掘机械
12、适用于挖掘类土应注意发挥效能的工作参数(工作面最小高度,最小工程量)循环作业方式:铲土运土卸土回转前方挖掘,后方卸土前方挖掘,侧向卸土挖运组合挖掘机+自卸汽车装载机工作装置:铲斗行走装置:轮胎性能挖土、装土;属于高效装土机械适用于挖装松散土类第二节配套与效率推土机每铲最大推土量提高生产效率方法(1)缩短作业的循环时间(2)尽量使用槽式推土、并列推土或下坡推土(3)根据土类别、工程量等选择正确的机型(4)提高司机的操作熟练程度铲运机生产率工作循环时间提高生产效率方法(1)缩短作业的循环时间(2)预松土,清除障碍(3)根据运距、工程量等选择正确的机型(4)提高司机的操作熟练程度平地机作业行程数运土
13、行程数整平行程数单位长度需要时间生产率提高生产效率方法(1)减少调头次数(2)23台机械联合作业(3)熟练操作挖掘机生产率每小时循环次数提高生产效率方法(1)缩短作业的循环时间(2)合理组织工作面(3)合理配备自卸汽车装载机生产率循环时间第七章 防护支挡工程施工有关概念护坡 为防止边坡受冲刷,在坡面上所做的各种铺砌和栽植的总称 挡土墙 为防止路基填土或山坡土体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构造物 边坡塌方防治 植物防护 工程防护 坡面防护砌石挡土墙 混凝土挡土墙 挡土墙 第一节防护与加固工程施工植物防护 一般采用铺草、种草或植灌木(树木)形式 应根据当地气候、土质、含水量等因素,选用易于成活
14、、便于养护和经济的植物类种 铺草皮 适用于各种土质边坡 草皮厚度宜为l0cm 用尖木(或竹)桩固于土质边坡上 选用平铺、叠铺或方格式铺等形式 种草 适用于边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤与路堑边坡 对不利于草类生长的土质,应在坡面先铺一层10-15cm的种植土 灌木 适用于土边坡 栽植方法按设计要求,但应注意栽植季节 高速公路、一级公路的边坡上严禁种植乔木 工程防护 适用于不宜于草木生长的陡坡面 一般采用抹面、捶面、喷浆、勾(灌)缝、坡面护墙等形式 在施工前,应将坡面杂质、浮土、松动石块及表层风化破碎岩体等清除干净 当有潜水露出时,应作引水或截流处理 抹面、捶面防护施工,应符合下列要求 使用抹面砂
15、浆或捶面多合土的配合比应经试抹、试捶确定,保证能稳固地密贴于坡面 岩体的表面要冲洗干净;土体的表面要平整、密实、湿润 抹面宜分两次进行,底层抹全厚的23,面层13 大面积上抹(捶)面时,应设置伸缩缝,其间距不宜超过l0m 坡面护墙防护施工 坡面应平整、密实、线形顺适局部有凹陷处,应挖成台阶后用与墙身相同的圬工材料找平 砌体石质坚硬,浆砌砌体砂浆和干砌咬扣都必须顶密、错缝,严禁通缝、叠砌、贴砌 每隔1015m宜设一道伸缩缝,应做好伸缩缝和泄水孔 砌体勾缝应牢固、美观 路基边坡塌方 分为剥落、碎落、滑塌、崩塌、坍塌等多种形式 剥落、碎落 指边坡土层或风化岩层表面,在大气干湿或冷热的循环作用下,表面
16、发生胀缩现象,使表层土或岩石呈片或带状从坡面上剥落下来 滑塌、崩塌 滑塌是指路基边坡土体或岩石沿着一定的滑动面整体向下滑动 崩塌是指大的石块或土块脱离原有岩体或土体而沿边坡倾落下来 砌石防护 多防止地面径流和河水冲刷 分为干砌和浆砌两种,按流速大小和边坡坡度确定 护面墙 适宜于严重风化破碎、容易产生碎落二塌方的岩石路堑边坡或易受冲刷膨胀性较大的不良土质路堑边坡 形式有满实体式、窗孔式和拱式等三种。窗孔内可干砌片石、植草或锤面 锚固 当边坡有可能沿某地质结构层表面而滑向公路造成危害时,可采用锚固措施 打孔至基岩层(稳定层),放人钢筋,再浇筑混凝土 第二节挡土墙施工石料规格和质量应符合规定要求 石
17、料应强韧、密实、坚固与耐久,质地适当细致,色泽均匀,无风化剥落和裂纹及结构缺陷 石料、砂浆等级应符合设计图纸规定 石料不得含有妨碍砂浆正常粘结或有损于外露面外观的污泥、油质或其他有害物质 熟悉设计图纸 砌筑时必须两面立杆挂线,并经常检查校正 砌体应分层坐浆砌筑 第八章小桥涵施工(总论)1.1 桥梁工程中施工技术的作用施工阶段的任务:具体实现设计思想和设计意图,把 图纸变为现实。施工技术的作用:保证设计的可行性、降低工程造价、 保证工程质量、 快施工进度和实现 安全生产 为促进桥梁结构型式的发展、增大 桥梁跨度和采用新材料等提供必要 的条件。1.2 桥梁施工技术的发展 我国古代建桥技术: 悠久的
18、历史和光辉的成就。 原始桥的踪影: 西藏墨脱溜索西藏墨脱藤网桥(全景)西藏墨脱藤网桥(行人过桥)雅鲁藏布江上的溜索四大古桥赵州桥卢沟桥洛阳桥湘子桥京张线怀来桥,建于1905年当今我国桥梁建设水平已跻身于世界先进行列(1)中小跨度预应力混凝土梁的制造与安装(2)桁式拱架配合缆索吊机施工混凝土拱桥(3)悬臂法施工混凝土桥(4)顶推法架设预应力混凝土梁(5)逐孔施工法建造预应力混凝土梁(6)转体法架设大跨度拱桥(7)伸臂法架设大跨度钢梁(8)斜拉桥悬索桥施工技术突飞猛进 (9)深水基础施工技术的进步 (10)高桥墩施工模板的发展 1.3 桥梁施工方法概述 下部结构基础工程(地质和水文条件) 明挖扩大
19、基础、桩基础、沉井基础、 管柱基础 承台 墩(台)身(高度和模板)上部结构预制安装法 预制整孔安装、预制分段安装 上部结构现场灌筑法 脚手架法、悬臂灌筑法、逐孔现浇法、顶推法等 转体施工法和劲性骨架法 1.4 桥梁施工方法的选择 原则:切实可行、安全有效重要因素:施工经验、设备条件、工期要求、社会环境第八章 小桥涵施工(基础)基础分类浅基础明挖扩大基础实质是对软弱土层进行全部置换深基础桩基础沉井(沉箱)基础管柱基础地下连续墙基础实质是对软弱土层进行部分置换一、明挖扩大基础开挖方式:人工开挖,机械开挖,放坡开挖,有支撑的开挖施工内容 定位放样基坑开挖基坑排水基底处理圬工砌筑水中开挖围堰法堰顶高度
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