土質(zhì)路基施工.ppt

1,第八章土質(zhì)路基施工,第一節(jié)概述第二節(jié)施工要點第三節(jié)路基壓實,一、路基施工的重要性,1.人工施工2.簡易機(jī)械化施工3.水力機(jī)械化施工4.機(jī)械化施工5.爆破施工,第一節(jié)概述,合理的設(shè)計需要通過施工得以實現(xiàn)。路基施工質(zhì)量是路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的保證，不少公路路基路面病害的重要原因就是路基施工質(zhì)量不良，并因此引至大量的養(yǎng)護(hù)和維修費用。,二、路基施工的基本方法,三、施工前的準(zhǔn)備工作,包含全面熟悉設(shè)計文件和設(shè)計交底、施工現(xiàn)場的勘查、提出修改意見并報請變更設(shè)計、編制施工組織計劃（選擇施工方案、確定施工方法、布置施工現(xiàn)場、編制施工進(jìn)度計劃、擬訂關(guān)鍵工程的技術(shù)措施等）、恢復(fù)路線，施工放樣（導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點復(fù)測，橫斷面檢查與補(bǔ)測，增設(shè)水準(zhǔn)點等）與清除施工場地，臨時工程施工（施工現(xiàn)場的供電、給水，修建便道、便橋，架設(shè)臨時通訊設(shè)施，設(shè)置施工用房等）、施工前的復(fù)查和試驗等各項前期工作。,建立和健全施工隊伍和管理機(jī)構(gòu)，明確施工任務(wù)，制定必要的規(guī)章制度，確立施工所應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)等。組織準(zhǔn)備亦是做好一切準(zhǔn)備工作的前提。,1.組織準(zhǔn)備工作,2.技術(shù)準(zhǔn)備工作,包括各種材料與機(jī)具設(shè)備的購置、采集、加工、調(diào)運與儲存，以及生活后勤供應(yīng)等。,3.物質(zhì)準(zhǔn)備工作,一、基本要求,（3）經(jīng)過水田、池塘、洼地時，應(yīng)根據(jù)具體情況采用排水疏干、換填水穩(wěn)性好的土、拋石擠淤等處理措施，確保路堤的基底具有足夠的穩(wěn)定性。,第二節(jié)施工要點,（1）清表應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行，應(yīng)將路基填土范圍內(nèi)原地面表層的種植土、草皮等予以清除，有樹根時應(yīng)全部挖除并將坑穴填平夯實。,（2）路堤基底清理后預(yù)壓前，應(yīng)再測高程報驗認(rèn)可，然后預(yù)壓到要求的密實度（二級以上公路要求壓實度不小于90%，三、四級公路不小于85），必要時應(yīng)先將土翻松打碎，再整平、壓實。,清表土體嚴(yán)禁作為路基填料,（4）地面橫坡度陡于1:2.5時，應(yīng)作特殊處理，防止路堤沿基底滑動。常用的處理措施為:先清除基底表面的薄層松散土，再挖13m臺階，但坡腳附近的臺階宜寬一些，通常為23m。,二級以上公路在路基填筑前均需進(jìn)行試驗，試驗路段的設(shè)置原則上一般不小于100m，選擇在具有代表性的路段進(jìn)行。,(6)試驗路段,試驗路段目的：通過路基試驗段施工，確定路堤填料的松鋪厚度、碾壓機(jī)械、碾壓工藝參數(shù)、最優(yōu)含水率、工序時間等，以滿足工程質(zhì)量要求，用以指導(dǎo)施工路段相同填料路基施工。,松鋪厚度thicknessofuncompactedlayer用各種不同方法攤鋪任何一種混合料時，其密實度經(jīng)常顯著小于碾壓后達(dá)到的規(guī)定密實度。這種未經(jīng)壓實的材料層厚度稱為松鋪厚度。,松鋪系數(shù)coefficientofloosepavingmaterial材料的松鋪厚度與達(dá)到規(guī)定壓實度的壓實厚度之比值稱為松鋪系數(shù)，常精確到小數(shù)點后兩位。,實際施工中采用方格網(wǎng)法對松鋪厚度進(jìn)行均勻控制。即把填筑面用方格劃分為一定單位面積的地塊。在相同面積的地塊上攤鋪相同體積的填料。方格網(wǎng)的大小一般根據(jù)運輸車輛的車廂實際裝運體積計算，以車為單位，每個方格內(nèi)鋪上一車填料。再根據(jù)松鋪厚度反算方格網(wǎng)的大小。,路基分層填筑,定點網(wǎng)格填筑,攤鋪整平,路基灑水,碾壓施工,14,現(xiàn)場檢測,路基填筑試驗路段工藝流程圖,二、填挖方案,1.分層填筑法,（一）路堤填筑,1.不同性質(zhì)的填料要分別分層填筑，不得混填；2.路堤上部受車輛荷載的作用影響較大，一般將水穩(wěn)定性好的土填在路堤的上部；3.透水性大的土填在透水性小的土之下時，如果兩者粒徑相差懸殊，應(yīng)在層間加鋪過渡層；如果相反時，其頂面應(yīng)作成4%的雙向向外橫坡，以免積水；4.沿縱向同層次要改變填料這種類時，應(yīng)作成斜面銜接，且將透水性好的填料放在斜面的上方為宜。,正確方案,錯誤方案,弱透水性土,透水性土,路堤填土每側(cè)應(yīng)寬于填層設(shè)計寬度50cm，以保證修整路基邊坡后的路基邊緣有足夠的壓實度。,超寬填筑50cm,整修坡面需將超寬路基采用機(jī)械粗刷，人工刷坡到位。,路基臨時排水溝,隨著填方增加，在路基頂設(shè)置截水埂，每間隔50m開口設(shè)置臨時排水溝，臨時排水溝采用機(jī)磚進(jìn)行砌筑，以免沖刷邊坡。,施工建設(shè)期間永久性排水應(yīng)與臨時排水相結(jié)合，防止雨水沖刷;如路塹邊溝每隔50m預(yù)留排水孔道,2.豎向填筑法,3.混合填筑法,在原地面縱坡較大，運土困難的斷面采用該法施工，沿縱坡分層，逐層填筑,（二）路塹開挖,1.縱向全寬掘進(jìn),從路塹的一端或兩端按橫斷面全寬逐漸向前開挖，適宜短而深的路塹,2.橫向通道掘進(jìn),3.縱橫通道混合掘進(jìn),雙層橫向,雙層混合,沿路塹縱向挖掘工作通道再逐漸向兩側(cè)橫挖。本法便于安排土方運輸和展開工作斷面，當(dāng)開挖深度較大時，可將高度分成幾個層次安排多組臺班在不同層次和前后錯開的作業(yè)面上開挖，適用于開挖量大、較長的路塹。,若開挖斷面寬，開挖量大，可在開挖縱向通道的基礎(chǔ)上再在橫向開挖通道，提高工作效率。,第三節(jié)路基施工的主要機(jī)械,一、挖運主要機(jī)械,1.推土機(jī),適用于50100m短距離土或軟石的挖運作業(yè),2.鏟運機(jī),適用于中短距離的土體挖運，不適用于潮濕的粘性土和干燥的粉砂土或陡坡路段。,3.平地機(jī),刮刀裝在機(jī)械前后輪軸之間，能升降、傾斜、回轉(zhuǎn)和外伸。動作靈活準(zhǔn)確，操縱方便，平整場地有較高的精度，適用于構(gòu)筑路基和路面、修筑邊坡、開挖邊溝，也可攪拌路面混合料、掃除積雪、推送散粒物料以及進(jìn)行土路和碎石路的養(yǎng)護(hù)工作。,4.挖掘機(jī),用于各種場合挖掘各種土體和軟石,拉鏟式,反鏟,5.裝載機(jī),挖掘松土、鏟土、裝載、短距離運土,5.工程運輸車輛,中、遠(yuǎn)距離土方和各種設(shè)備運輸,絞接自卸卡車,二、壓實主要機(jī)械,1.分類,碾壓式：光面碾（普通的兩輪和三輪壓路機(jī)）、羊足碾和氣胎碾振動式：振動壓路機(jī)（單驅(qū)單振、雙驅(qū)雙振）夯擊(沖擊)式：夯錘、夯板、風(fēng)動夯、蛙式夯機(jī)、夯擊壓路機(jī),2.適用性,對于石質(zhì)路基，應(yīng)選用重型振動壓路機(jī)進(jìn)行振動壓實，以提高壓實效果；對于土質(zhì)路基，各類壓路機(jī)均有較好的適應(yīng)性。,對于粘性土，宜選用碾壓式或夯擊式。,振動壓路機(jī)能適應(yīng)各種工況的壓實，特別是對砂質(zhì)土壤壓實效果最好。大型振動壓路機(jī)對深層的壓實效果是其他機(jī)型無可比擬的。,小型振動壓路機(jī)和夯實機(jī)械適用于小規(guī)模工程和狹窄場合的壓實，對構(gòu)筑物的回填土壓實效果也比較好。,對于重大工程的施工，正確地擬定壓實工藝和配備適宜的壓路機(jī)，往往是保證壓實質(zhì)量與節(jié)省開支的關(guān)鍵。例如壓實基礎(chǔ)層時，采用靜碾壓路機(jī)預(yù)壓，采用振動壓路機(jī)壓實，采用輪胎壓路機(jī)封頂，可以獲得滿意的壓實質(zhì)量，并且能適當(dāng)減少設(shè)備投資費用。,3.碾壓注意要點,無論選用何種壓路機(jī)碾壓路基，一般都是采用在整個路基寬度上按規(guī)定的碾壓道順序進(jìn)行碾壓的方式，從路基邊緣逐漸向中間重疊碾壓，其碾壓道應(yīng)相互重疊2030cm。,壓路機(jī)選型后，確定適宜的壓實厚度，還要測定土壤的含水量。含水量應(yīng)控制在最佳含水量的2%范圍之內(nèi)。在施工現(xiàn)場，有時也可憑經(jīng)驗判斷含水量，這就是“手握成團(tuán)、沒有水痕；離地1m、落地散開”的最佳含水量近似經(jīng)驗判斷法。,4.路基的壓實步驟,路基碾壓前應(yīng)確定和調(diào)整好作業(yè)參數(shù)，并按初壓、復(fù)壓和終壓三個步驟進(jìn)行。,1)初壓,對鋪筑層最初的1-2遍的碾壓作業(yè)稱為初壓。初壓的目的是為了在鋪筑的表層形成較穩(wěn)定、較平整的承載層，以利復(fù)壓時承受較大的壓實作用力。,路基初壓一般可采用重型履帶式拖拉機(jī)和羊足（凸塊）碾進(jìn)行碾壓，也可選用中型壓路機(jī)進(jìn)行靜力壓實，其碾壓速度應(yīng)不超過1.52km/h。初壓后，應(yīng)用平地機(jī)對鋪筑層進(jìn)行整平。,2)復(fù)壓,復(fù)壓是在初壓的基礎(chǔ)上連續(xù)進(jìn)行的壓實作業(yè)。復(fù)壓通常碾壓5-8遍，其目的是使鋪筑層達(dá)到規(guī)定的壓實度。復(fù)壓是主要的壓實階段，在復(fù)壓作業(yè)中，應(yīng)盡可能發(fā)揮壓路機(jī)的最大壓實功能，以使被壓層迅速達(dá)到規(guī)定的壓實度。增加壓路機(jī)的配重或調(diào)節(jié)輪胎式壓路機(jī)的氣壓，調(diào)節(jié)振動壓路機(jī)的振頻和振幅；都可充分發(fā)揮壓路機(jī)的壓實功能，提高壓實效果。,復(fù)壓作業(yè)的碾壓速度應(yīng)逐漸增大，在確保壓實質(zhì)量的前提下，最大限度地提高作業(yè)效率。復(fù)壓時，應(yīng)隨時測定壓實度，做到既符合規(guī)定的壓實標(biāo)準(zhǔn)，又不過度碾壓。,3)終壓,在竣工前對鋪筑層進(jìn)行的最后12遍碾壓作業(yè)稱為終壓。分層修筑路基時，只在最后一層實施終壓作業(yè)。終壓的目的是為了使壓實層表面達(dá)到平整的要求，因而適宜采用中型靜壓或振動式壓路機(jī)，以靜力碾壓方式進(jìn)行碾壓，碾壓速度可適當(dāng)高于復(fù)壓速度。,如果采用振動壓路機(jī)或羊足（凸塊）碾磙壓路機(jī)進(jìn)行分層壓實時，由于表層存在松散現(xiàn)象，因此可將各分層表層l0cm左右厚度作為下一鋪筑層范圍進(jìn)行壓實，這樣就可使相鄰鋪層結(jié)合更為緊密。,5.路基壓實應(yīng)遵循的原則,路基壓實應(yīng)遵循“先輕后重、先慢后快、先兩邊后中間”的碾壓原則。,1)先輕后重,即初壓輕，復(fù)壓重；先靜力碾壓，后振動碾壓。這也是路基分層壓實壓路機(jī)選型的原則。,2)先慢后快,是指壓路機(jī)的碾壓速度隨著碾壓遍數(shù)增加應(yīng)逐漸加快，也即初壓時要以較低的速度進(jìn)行碾壓，這樣可以延長碾壓力作用時間，增加影響深度，加快土體變形，避免產(chǎn)生碾壓輪擁土現(xiàn)象，防止壓路機(jī)陷車等異常情況發(fā)生。隨著碾壓遍數(shù)增加，鋪筑層的密實度也迅速地增加，加快碾壓速度則有利于提高鋪筑層表層的平整度和提高壓路機(jī)的作業(yè)效率。,3)先兩邊后中間,“先兩邊后中間”的碾壓順序，是壓路機(jī)在壓實作業(yè)過程中應(yīng)始終堅持的一條規(guī)則。也就是說，作業(yè)時壓路機(jī)必須先從路基的一側(cè)（距路基邊緣3050cm處），沿路基延伸方向，逐漸向路基中心線處進(jìn)行碾壓，在越過路基中心線3050cm后，再從路基的另一側(cè)邊緣開始向路基中心線處碾壓。,三、石方施工主要機(jī)械,1.鑿巖機(jī)2.破碎機(jī),反擊式,顎式,落錘式,一、路基壓實的意義與機(jī)理,第四節(jié)路基壓實,路基壓實的重要性：提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，提高路基承載能力，提高道路整體承載能力，減少病害，延長道路使用壽命。,土是三相體，在壓實機(jī)具的短時間載或振動荷載作用下，土體顆粒安生重新排列組合，單位體積內(nèi)固體顆粒增加，孔隙率減小，土的單位重量提高，形成密實整體，最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性提高。,二、影響壓實效果的主要因素,1.含水量,最佳最水量：與最大干密度所對應(yīng)的含水量某一種土的max和w0不是固定不變的，隨壓實功能而改變。最佳含水量w0由室內(nèi)擊實試驗確定，繪制w關(guān)系如圖。,w關(guān)系圖,在同等條件下，一定含水量之前，隨增加而提高，主要原因在于水起潤滑作用，土顆粒間阻力減小，施加外力后，孔隙減小，土粒易于被壓實，得以提高。值至最大后，在繼續(xù)增大，土?？紫侗凰终紦?jù)，而水一般不被外力所壓縮，因而增大，隨之降低。,2.土質(zhì)不同土的擊實曲線如右圖。由右圖可一以看出，土質(zhì)不同，max與w0也不同。對于砂土礫沒有最佳含水量的意義，對于細(xì)粒土，比表面積大，w0較高。,3.壓實功同一種土質(zhì)，壓實功增加，w0，提高。增加壓實功達(dá)到提高壓實的效果，有一定的限度，過分增大壓實功，一方面不經(jīng)濟(jì)，另一方面會破壞土的結(jié)構(gòu)。,不同壓實功的壓實曲線對照圖,4