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1、学习情境学习情境3 3一般路基一般路基绪绪 论论 一般一般路基填筑压实施工路基填筑压实施工子任务一子任务一 一般一般土质土质路基填筑施工路基填筑施工子任务二子任务二 一般一般石质石质路基填筑施工路基填筑施工子任务三子任务三 一般一般土石土石填筑路基施工填筑路基施工子任务四子任务四 特殊路段特殊路段路基填筑施工路基填筑施工子任务五子任务五 一般一般土质挖方土质挖方路基施工路基施工子任务六子任务六 一般一般石质挖方石质挖方路基施工路基施工目 录地面横坡陡于1:5时,原地面应挖成台阶,台阶宽度不小于2m,高度不小于1m。若地面横坡超过1:2.5时,外坡脚应进行特殊处理,如修护墙和护脚。基底土为腐植土
2、,必须用人工或机械将其表层土清除换填,厚度视具体情况而定,一般不小于30cm为宜。并予以分层压实,压实度符合规范要求。路堤修筑范围内,原地面的坑、洞、基穴等,应用原地的土或砂性土回填,并按规定进行压实。路基受到地下水影响时,应予以拦截或排除,引地下水至路堤基础范围之外。“挖、运、填、压挖、运、填、压”条件复杂,工程量大条件复杂,工程量大 1.填筑方法填筑方法:分层填筑法、竖向填筑法、混合填筑法分层填筑法、竖向填筑法、混合填筑法水平分层填筑水平分层填筑纵坡分层填筑纵坡分层填筑分层填筑分层填筑(2).竖向填筑法竖向填筑法(3).混合填筑法混合填筑法在原地面纵坡较大,运土困难的断面采用该法施工,沿纵
3、坡分层,逐层在原地面纵坡较大,运土困难的断面采用该法施工,沿纵坡分层,逐层填筑填筑2.技术要点技术要点1).不同性质的填料要分别分层填筑,不得混填;不同性质的填料要分别分层填筑,不得混填;2).路堤上部受车辆荷载的作用影响较大,一般将水稳性能稳性好的土填路堤上部受车辆荷载的作用影响较大,一般将水稳性能稳性好的土填在路堤的上部;在路堤的上部;3).透水性大的土填在透水性小的土之下时,如果两者粒径相差悬殊,应透水性大的土填在透水性小的土之下时,如果两者粒径相差悬殊,应在层间加铺过渡层;如果相反时,其顶面应作成在层间加铺过渡层;如果相反时,其顶面应作成 4%的双向向外横坡,以的双向向外横坡,以免积水
4、;免积水;4).沿纵向同层次要改变填料种类时,应作成斜面衔接,且将透水性好的沿纵向同层次要改变填料种类时,应作成斜面衔接,且将透水性好的填料放在斜面的上方为宜。填料放在斜面的上方为宜。不同土质路堤接头不同土质路堤接头 透水性土透水性土弱透水性土弱透水性土正确方案正确方案错误方案错误方案找对错(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)碾压夯实碾压夯实作用: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
5、)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 压实厚度对压实效果的影响:右图是钢筒式压路机碾压土时沿垂直方向的压力分布,当深度大于2A时,传至的压力已经很小,不起压实作用。由此可知,随深度增加压力逐渐减小。所以正确控制碾压厚度,对于提高压实机械生产效率和填筑路基质量十分重要。土基压实标准:土基野外施工,受种种条件限制,不能达到室内标准击实试验所得的最大干容重0应予以适当降低。令工地实测干容重为,它与室内标准击实试验得到的0值之比的相对值,称为压实度K(也称为压压实系数)。压实度K是现行规
6、范规定的路基压实标准。最大干密度0 是通过标准击实试验所确定的。土质路堤压实度标准 路面结构路面结构面层面层基层基层底基层底基层上路床上路床下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤路面 1)压实标准(重型击实法、轻型击实法)压实标准(重型击实法、轻型击实法)上表为交通部颁布的公路土质路基(含土石路堤)的压实标准。上表为交通部颁布的公路土质路基(含土石路堤)的压实标准。表列压实度是以重型击实试验法为准。表列压实度是以重型击实试验法为准。对于铺筑中级或低级路面的对于铺筑中级或低级路面的三、四级公路路基,三、四级公路路基,允许采用轻型击实法,其压实度标准应在表列允许采用轻型击实法,其压实度标准应在表列第
7、四栏压实度值基础上增加第四栏压实度值基础上增加5个百分点;个百分点;当二级公路修建高级路面时,当二级公路修建高级路面时,其压实度标准应按高一档次的规定;其压实度标准应按高一档次的规定;对于平均年降雨量少于对于平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区且地下水位低的特殊干旱地区的压实度标准可降低的压实度标准可降低23个百分点。个百分点。2)影响路基压实的因素)影响路基压实的因素内因:内因:含水量;土质;含水量;土质;外因:外因:压实功能;压实功能;压实机具和方法等压实机具和方法等含水量对压实的影响含水量对压实的影响对密实度的影响:对密实度的影响:最佳含水量最佳含水量w0最大密实度最大密
8、实度0对强度的影响:对强度的影响:含水量含水量wk最大强度最大强度Emaxw0wk如何选择?如何选择?对水稳定性的影响:对水稳定性的影响:饱水后,土体密实度和强度均降低,饱水后,土体密实度和强度均降低,但在但在w0降低幅度最小。降低幅度最小。2)影响路基压实的因素)影响路基压实的因素内因:内因:含水量;土质;含水量;土质;外因:外因:压实功能;压实功能;压实机具和方法等压实机具和方法等土质对压实的影响:土质对压实的影响:不同土质,不同土质,w0、0不同;不同;粘性较高的土,粘性较高的土,w0较高,较高,0较低;较低;亚砂土和亚粘土的压实性能较粘性土好。亚砂土和亚粘土的压实性能较粘性土好。压实功
9、能的影响:压实功能的影响:p 同一种土的同一种土的w0随压实功能的增大而减小,随压实功能的增大而减小,0随压实功能的增加而增大;随压实功能的增加而增大;p 在相同含水量条件下,在相同含水量条件下,压实功能越大,土的密实度越大。压实功能越大,土的密实度越大。p 当压实功能增加到一定程度后当压实功能增加到一定程度后,土的密实度增加不明显,甚至会破坏土基结构。,土的密实度增加不明显,甚至会破坏土基结构。压实机具和方法的影响:压实机具和方法的影响:p 压实机具不同压实机具不同,压力传布的有效深度不同,压力传布的有效深度不同;p 压实机具质量较小时压实机具质量较小时,荷载作用时间越长,土的密实度越高,密
10、实度的增长随,荷载作用时间越长,土的密实度越高,密实度的增长随作用时间的增长而减小;作用时间的增长而减小;压实机具较重时压实机具较重时,土的密实度随荷载作用时间的增加而土的密实度随荷载作用时间的增加而迅速增大,超过某一时间限度,土基变形增加而破坏。迅速增大,超过某一时间限度,土基变形增加而破坏。p 碾压速度越高碾压速度越高,压实效果越差。,压实效果越差。3)压实方法)压实方法 A、压实土层的密实度随深度递减,压实土层的密实度随深度递减,表面表面5cm的密实度最高。的密实度最高。同同样质量的振动压路机要比光轮静碾压路机的压实有效深度大样质量的振动压路机要比光轮静碾压路机的压实有效深度大1.52.
11、5倍。倍。如果压实遍数超过如果压实遍数超过10遍仍达不到压实度要求,则继续增加遍数遍仍达不到压实度要求,则继续增加遍数的效果很小,不如减小压实层厚。的效果很小,不如减小压实层厚。B、碾压时,横向接头的轮迹应有一部分重叠,、碾压时,横向接头的轮迹应有一部分重叠,对振动压路机一对振动压路机一般重叠般重叠4050cm,对三轮压路机一般重叠,对三轮压路机一般重叠1/2后轮宽,前后相邻两区后轮宽,前后相邻两区段亦宜纵向重叠段亦宜纵向重叠11.5m。应做到无漏压、无死角和确保碾压均匀。应做到无漏压、无死角和确保碾压均匀。C、压路机行驶速度过慢则影响生产率,行驶过快则对土压实效压路机行驶速度过慢则影响生产率
12、,行驶过快则对土压实效果较差。果较差。一般光轮静碾压路机的最佳速度为一般光轮静碾压路机的最佳速度为2 km/h5km/h,振动,振动压路机为压路机为3 km/h6km/h。各种压路机械的最大速度不宜超过。各种压路机械的最大速度不宜超过4km/h。对压实度要求高以及铺土层较厚时,行驶速度要更慢些。对压实度要求高以及铺土层较厚时,行驶速度要更慢些。碾压开始宜用慢速,随着土层的逐步密实,速度逐步提高。压实时碾压开始宜用慢速,随着土层的逐步密实,速度逐步提高。压实时的单位压力不应超过土的强度极限。的单位压力不应超过土的强度极限。D、开始时宜先轻压后重、开始时宜先轻压后重,随着土体密度的增加,再逐步提高
13、压,随着土体密度的增加,再逐步提高压强。强。推运摊铺土料时推运摊铺土料时,应力求机械车辆均匀分布行驶在整个路堤宽,应力求机械车辆均匀分布行驶在整个路堤宽度内,以便填土得到均匀预压。否则要采用轻型光轮压路机(度内,以便填土得到均匀预压。否则要采用轻型光轮压路机(6t8t)进行预压。)进行预压。正式碾压时,正式碾压时,若为振动压路机,第一遍应静压,然后若为振动压路机,第一遍应静压,然后由弱振到强振。由弱振到强振。碾压时碾压时,在直线路段和大半径曲线路段,应先压边,在直线路段和大半径曲线路段,应先压边缘,后压中间;小半径曲线地段因有较大的超高,碾压顺序宜先低缘,后压中间;小半径曲线地段因有较大的超高
14、,碾压顺序宜先低(内侧)后高(外侧)。(内侧)后高(外侧)。E、路堤边缘往往压实不到,仍处于松散状态,故两侧可采取多路堤边缘往往压实不到,仍处于松散状态,故两侧可采取多填宽度填宽度40 cm50cm,压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷齐整平。齐整平。也可以采用卷扬机牵引的小型振动压路机从坡脚向上碾压,也可以采用卷扬机牵引的小型振动压路机从坡脚向上碾压,或采用人工拍实。坡度不陡于或采用人工拍实。坡度不陡于1:1.75时,可用履带式推土机从下向时,可用履带式推土机从下向上压实。上压实。2)压实方法)压实方法 不同的填料和场地条件选择不同的压实机械。不同的填
15、料和场地条件选择不同的压实机械。一般来说轻型光轮压路机(一般来说轻型光轮压路机(6t8t)适用于各种填)适用于各种填料的预压整平;料的预压整平;重型光轮压路机重型光轮压路机(12t15t)适用)适用于细粒土、砂类土和砾石土;于细粒土、砂类土和砾石土;重型轮胎压路机重型轮胎压路机(30t以上)适用于各种填料,尤其是细粒土。以上)适用于各种填料,尤其是细粒土。气气胎压力应根据填料种类进行调整,土颗粒越细气胎压力应根据填料种类进行调整,土颗粒越细气压越高;羊足碾最适用于细粒土,亦适用于粉土压越高;羊足碾最适用于细粒土,亦适用于粉土质与粘土质砂,需有光轮压路机配合对被翻松的质与粘土质砂,需有光轮压路机
16、配合对被翻松的表层进行补压。表层进行补压。2)压实方法)压实方法 振动压路机具振动压路机具有滚压和振动的双重作用,用有滚压和振动的双重作用,用于砂类土、砾石土和巨粒土,其效果远远优于其于砂类土、砾石土和巨粒土,其效果远远优于其它压实机械,但对细粒土的压实效果不理想。它压实机械,但对细粒土的压实效果不理想。牵引式碾压机械牵引式碾压机械结构质量大,爬坡能力强,生产结构质量大,爬坡能力强,生产率高,率高,适合于适合于工作场地广阔,可以采用螺旋形运工作场地广阔,可以采用螺旋形运行路线;行路线;自行式碾压机械自行式碾压机械结构较小,灵活机动,结构较小,灵活机动,适合于适合于一般工作场地,宜采用穿梭式直线
17、运行,一般工作场地,宜采用穿梭式直线运行,在尽头回转;在尽头回转;夯实机械夯实机械在路基压实中仅用于狭窄在路基压实中仅用于狭窄工作场地的作业。工作场地的作业。土基压实度检测:土基压实度检测:p灌砂法灌砂法p环刀法环刀法p灌水法灌水法p核子密度湿度仪法核子密度湿度仪法试验检测试验检测3.2 路基挖方工程路堑开挖施工包括土方开挖和包括土方开挖和石方开挖两个方面石方开挖两个方面。1.土质路堑开挖方式:均采用机械开挖均采用机械开挖横挖法;横挖法;纵挖法;纵挖法;混合式开挖法。混合式开挖法。概 述2.2.石质路堑开挖方法石质路堑开挖方法 采采用用何何种种开开挖挖方方法法以以加加快快工工程程进进度度,是是
18、石石质质路路堑堑开开挖挖的重要问题。的重要问题。通通常常应应根根据据岩岩石石的的类类别别、风风化化程程度度、节节理理发发育育程程度度、施施工工条条件件及及工工程程量量大大小小等等选选择择爆爆破破法法、松松土土法法或或破破碎碎法法进进行开挖。行开挖。爆爆破破法法是是利利用用炸炸药药爆爆炸炸的的能能量量将将土土石石炸炸碎碎以以利利挖挖运运或或借助爆炸能量将土石移到指定位置。借助爆炸能量将土石移到指定位置。爆爆破破法法开开挖挖石石质质路路堑堑具具有有工工效效高高、速速度度快快、劳劳动动力力消消耗少、施工成本低。耗少、施工成本低。3.2 路基挖方工程石方开挖方式石方开挖方式爆破法爆破法松土法松土法钢钎
19、法钢钎法深孔爆破深孔爆破葫芦炮葫芦炮光面、预列爆破光面、预列爆破抛坍爆破抛坍爆破常用于工常用于工程分散、程分散、石方量小石方量小及修整边及修整边坡、开挖坡、开挖边沟、炸边沟、炸孤石等孤石等常用于常用于石方集石方集中、地中、地形平缓形平缓的垭口、的垭口、深路堑深路堑等等用于自然用于自然地面坡度地面坡度大于大于30地形地持地形地持条件复杂条件复杂的半填半的半填半挖路堑挖路堑常用于石常用于石方边界开方边界开挖和减小挖和减小爆破对山爆破对山体和建筑体和建筑物的破坏物的破坏 常用于常用于级岩,级岩,中心挖深中心挖深46m,阶梯高度阶梯高度在在7m以下以下 石方路堑常用的爆破方法石方路堑常用的爆破方法3.
20、2 路基挖方工程特殊路基施工?特殊路基施工?黄黄 土路基施工土路基施工膨胀土路基施工膨胀土路基施工盐渍土路基施工盐渍土路基施工冻冻 土路基施工土路基施工软软 土路基施工土路基施工软土路基施工软土路基施工 、软土的性质?、软土的性质?、软土地基处理方式?各举一个例子?、软土地基处理方式?各举一个例子?换换砂砾垫层换填;砂砾垫层换填;挤挤碎石桩;碎石桩;排排塑料排水板;塑料排水板;拌拌水泥搅拌桩;水泥搅拌桩;撑撑预应力管桩。预应力管桩。施工准备施工准备基础施工基础施工路基填挖路基填挖组织、物质、技术、现场准备组织、物质、技术、现场准备一般路基清表、特殊路基施工一般路基清表、特殊路基施工路基表面、边
21、坡整修,工程质量验收路基表面、边坡整修,工程质量验收分层填筑压实、分级开挖防护分层填筑压实、分级开挖防护路基排水路基排水整修验收整修验收防护加固防护加固植物、挡墙、防冲刷设施植物、挡墙、防冲刷设施地上明沟、地下盲沟盲沟地上明沟、地下盲沟盲沟路基施工工艺流程本章基基础知知识回回顾 公公路路路路基基是是路路面面的的基基础础,由由路路基基本本体体(路路堤堤或或路路堑堑)和和为为保保证证路路基基本本体体正正常常工作而设置的排水结构物、路基防护与加固结构物及其附属设施所组成。工作而设置的排水结构物、路基防护与加固结构物及其附属设施所组成。路路基基横横断断面面形形式式包包括括路路堤堤(填填方方路路基基)、
22、路路堑堑(挖挖方方路路基基)、半半填填半半挖挖及及低低填浅挖(不填不挖)。填浅挖(不填不挖)。填方路基(路堤)挖方路基(路堑)半填半挖路基基基础知知识回回顾路床和路基的关系路床和路基的关系v路床是路面的基础,是路面底面以下一定范围内(80cm内)的路基部分。它是路基的最上面部分,因此当然属于路基。v上路床(030cm),下路床(3080cm),v上路堤(80150cm),下路堤(150以下),路面结构路面结构面层面层基层基层底基层底基层上路床上路床下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤路面基基础知知识回回顾工程管理部工程管理部质检部质检部总工程师总工程师材料设备部材料设备部测量部测量部项目经理项
23、目经理工地试验室工地试验室基基础知知识施工员施工员材料员材料员设备员设备员测量员测量员质检员质检员实验员实验员检测员检测员安全部安全部安全员安全员组织准备组织准备v粘性土:粘性土经过充分压实是比较好的路基。v粉质土:粉性土是最差的填料,不适宜作为路基填料。宜用石灰和水泥综合稳定。v砂性土:砂性土是修筑路基的好材料,在最佳含水量充分压实能获得良好的路基。v土石混合填料:浙江境内石料丰富,大部分路基采用土石混合填料。注意:宜选用级配较好的粗粒土(砂性土)作为填料。在最佳含水量状态下进行压实可以提高路基抗变形能力和水稳定性。基基础知知识填筑材料填筑材料填筑路堤用的大量填料,一般是就近取用当地土石。为
24、保证路堤的强度和稳定性,应选用强度高、稳定性好的土石作填料。如:碎石、砾石、卵石、粗砂等透水性好的填料,它们不易被压缩、强度高、水稳定性好,填筑时不受含水量限制,分层压实后较易达到规定的施工质量,此类材料优先使用。公路路基施工技术规范规定:v路堤填料不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。采用盐渍土、黄土、膨胀土填筑路堤时,应遵照有关规定执行。v液限大于液限大于5050,塑性指数大于,塑性指数大于2626的土的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料;需要应用时,必须采取满足设计要求的技术处理,经检查合格后方可使用。v钢渣、粉煤灰等材料钢渣、粉煤
25、灰等材料,可用作路堤填料可用作路堤填料,其他工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验,避免有害物质超标,污染环境。v捣碎后的种植土,可用于路堤边坡表层。填筑材料填筑材料推土机推土机推土机推土机平地机平地机平地机平地机挖掘机挖掘机挖掘机挖掘机装载机装载机装载机装载机(d d)(b b)(a a)(c c)机械要求机械要求轮胎式压路机轮胎式压路机轮胎式压路机轮胎式压路机冲击压路机冲击压路机冲击压路机冲击压路机光轮压路机光轮压路机光轮压路机光轮压路机振动压路机振动压路机振动压路机振动压路机(d d)(b b)(a a)(c c)振动夯(器)振动夯(器)平板夯平板夯平板夯平板夯自卸卡车自卸卡车自卸卡车
26、自卸卡车蛙式夯蛙式夯挖掘机施工 挖掘机主要用于挖掘机主要用于挖掘基坑、沟槽、挖掘基坑、沟槽、清理清理和和平整场地平整场地,更换工作装置后还,更换工作装置后还可进行可进行装卸、起重、打桩装卸、起重、打桩等其它作业,等其它作业,能一机多用,工效高、经济效果好,能一机多用,工效高、经济效果好,是工程建设中的常用机械。是工程建设中的常用机械。挖掘机按行走方式分为履带式和挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式,按工作装置分为轮胎式,按工作装置分为正铲正铲、反铲反铲、抓铲抓铲、拉铲拉铲,斗容量,斗容量0.1-2.5m3。常。常用的挖掘机是正铲和反铲挖掘机。用的挖掘机是正铲和反铲挖掘机。1 1 土方机械化施工土
27、方机械化施工正铲挖掘机 正铲适用于开挖正铲适用于开挖含水量较小的一类土含水量较小的一类土和和经爆经爆破的岩石及冻土破的岩石及冻土。主要用于开挖。主要用于开挖停机面以上停机面以上的土的土方,且需与汽车配合完成土方的挖运工作。方,且需与汽车配合完成土方的挖运工作。采用采用正铲开挖大型基坑,应考虑工作面的大小、形状正铲开挖大型基坑,应考虑工作面的大小、形状和开行通道的设置。和开行通道的设置。邦立邦立CE1000-7正铲挖掘机正铲挖掘机(四川四川)日立日立EX3600E-6正铲挖掘机正铲挖掘机1.3 1.3 挖掘机施工挖掘机施工正铲的开挖方式 正向开挖、侧向装土正向开挖、侧向装土 即挖土机向前进方向挖
28、土,即挖土机向前进方向挖土,汽车停在侧面装土。汽车停在侧面装土。正向开挖、后方装土正向开挖、后方装土 挖土机向前进方向挖土,挖土机向前进方向挖土,汽车停在后面装土。汽车停在后面装土。此法因挖此法因挖掘掘机卸土时机卸土时回回转角大、转角大、汽汽车需倒车车需倒车开开入,运输入,运输不不方便。只方便。只适适用于基坑用于基坑宽宽度较小、度较小、深深度较大的度较大的情情况况此法因挖此法因挖掘机卸土掘机卸土时回转角时回转角小、运输小、运输方便、生方便、生产效率高产效率高而应用较而应用较广广1.3 1.3 挖掘机施工挖掘机施工点击动画点击动画正铲挖土正铲挖土反铲挖掘机 反铲适用于开挖反铲适用于开挖一至三类的
29、砂土或粘一至三类的砂土或粘土土。主要用于开挖。主要用于开挖停机面以下停机面以下的土方,的土方,一般反铲的最大挖土深度为一般反铲的最大挖土深度为46m,经,经济合理的挖土深度为济合理的挖土深度为35m。反铲也需。反铲也需要配备运土汽车进行运输。要配备运土汽车进行运输。带加长臂的反铲挖掘机带加长臂的反铲挖掘机1.3 1.3 挖掘机施工挖掘机施工反铲的开挖方式 沟端开挖法沟端开挖法 即反铲停于沟端,后退挖土,向即反铲停于沟端,后退挖土,向沟一侧弃土或装汽车运走。沟一侧弃土或装汽车运走。蔺家坝泵站泵站蔺家坝泵站泵站基坑开挖现场基坑开挖现场1.3 1.3 挖掘机施工挖掘机施工沟沟端端开开挖挖法法 沟侧开挖法沟侧开挖法 即反铲停于沟侧,沿沟边开即反铲停于沟侧,沿沟边开挖,它可将土弃于距沟较远的地挖,它可将土弃于距沟较远的地方,如装车则回转角度较小,但方,如装车则回转角度较小,但边坡不易控制。边坡不易控制。1.3 1.3 挖掘机施工挖掘机施工点击动画点击动画反铲挖土反铲挖土深基坑的深基坑的接力开挖接力开挖管管沟沟的的沟沟侧侧开开挖挖拉铲拉铲拉铲拉铲抓铲抓铲拉铲工作示意图拉铲工作示意图点击动画点击动画拉铲挖土拉铲挖土点击动画点击动画抓铲挖土抓铲挖土1.3 1.3 挖掘机施工挖掘机施工
限制150内