《公路工程施工》學(xué)習(xí)情境3土質(zhì)路基施工技術(shù)

1、公路工程施工學(xué)習(xí)情境3土質(zhì)路基施工技術(shù)教學(xué)課件 1.掌握土質(zhì)路基的填筑方法、步驟及施工要點(diǎn)；2.掌握路基填料的選擇與試驗(yàn)。知識(shí)目標(biāo)1. 能夠進(jìn)行路基填筑的技術(shù)方案選擇及技術(shù)指導(dǎo)；2.能夠正確的選擇路基填料。能力目標(biāo)子學(xué)習(xí)情境3.1 土質(zhì)路基填筑具有足夠的強(qiáng)度具有足夠的水溫穩(wěn)定性具有足夠的整體穩(wěn)定性路基施工改變了原地面的天然平衡狀態(tài)，造成挖方路塹邊坡可能失穩(wěn)，陡坡路堤可能沿滑動(dòng)面整體下滑，軟土路面可能產(chǎn)生沉陷等。因此，路基設(shè)計(jì)應(yīng)采用有效的技術(shù)措施和加固方法，確保路基的整體穩(wěn)定性。路基受大氣、水文和地質(zhì)條件等的影響很大。路基應(yīng)在路面水和地下水等的作用下不致顯著降低強(qiáng)度，在冰凍地區(qū)不致造成凍融翻漿和

2、強(qiáng)度的急劇下降，要求路基具有足夠的水溫穩(wěn)定性。路基和路面結(jié)構(gòu)的自重以及行車(chē)荷載會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生向下的壓力，路基會(huì)產(chǎn)生一定的變形。因此，路基應(yīng)該具有一定的抵抗變形的能力，使在荷載作用下不致于發(fā)生超過(guò)允許的變形。必須精心施工，確保工程質(zhì)量路基施工應(yīng)在符合工藝要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的條件下積極采用經(jīng)過(guò)鑒定的新材料、新技術(shù)、新機(jī)具和新的檢驗(yàn)方法。推行機(jī)械化施工合理用地，保護(hù)生態(tài)環(huán)境嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范一、 路基施工的要求高速公路、一級(jí)公路以及在特殊地區(qū)或采用新技術(shù)、新工藝、新材料進(jìn)行路基施工時(shí),應(yīng)采用不同的施工方案做試驗(yàn)路段，從中選出路基施工的最佳方案指導(dǎo)全線(xiàn)施工。試驗(yàn)路段位置應(yīng)選擇在地質(zhì)條件、斷面形式均具有代表性的

3、地段，路段長(zhǎng)一般不宜小于100m。 路基施 工的基 本方法 人工和 半機(jī)械 化施工 水力機(jī) 械施工 爆破 施工 機(jī)械化 施工 二、路基施工的基本方法 1、在公路工程的機(jī)械化施工中，提高機(jī)械化裝備水準(zhǔn)，對(duì)可采用機(jī)械作業(yè)的，應(yīng)盡可能地采用機(jī)械以減輕人的繁重體力勞動(dòng)，改善勞動(dòng)條件，并節(jié)省人工。施工中，還要注意根據(jù)不同的施工對(duì)象和要求，選擇最適宜的機(jī)械，進(jìn)行各種不同機(jī)械的合理組合，充分發(fā)揮機(jī)械的效能，加快施工進(jìn)度，降低消耗和施工成本，保證工程質(zhì)量，最終取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 三、公路工程機(jī)械化施工的意義 3、不斷采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，取代使用中的低效、高能耗的落后機(jī)械，加強(qiáng)使用維修和科學(xué)管理，是提高機(jī)械化

4、施工水平的重要途徑 。 2、要有科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì)指導(dǎo)工程施工。公路工程不僅受各種自然因素的影響很大，而且戰(zhàn)線(xiàn)長(zhǎng)，工程量大，運(yùn)用機(jī)械數(shù)量多，種類(lèi)繁雜。所以應(yīng)運(yùn)用先進(jìn)的管理科學(xué)技術(shù)，對(duì)施工組織計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，以最佳方案組織施工，更好地發(fā)揮機(jī)械化施工的作用，體現(xiàn)其優(yōu)越性。 三、公路工程機(jī)械化施工的意義路基填料控制基底處理路基填筑方法土質(zhì)路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)子學(xué)習(xí)情境3.1 土質(zhì)路基填筑(一)、各類(lèi)土的工程性質(zhì)？ 1.不易風(fēng)化的石塊 2.碎(礫)石土 3.砂土 4.砂性土 5.粘性土 6.粉性土 7.膨脹性重粘土 8.易風(fēng)化的軟石質(zhì)巖石 路基用土以砂性土最優(yōu)，粘性土次之，粉性土屬不良材料。 膨脹性重粘土，蒙脫

5、土不能作為路基填土。土 的 工 程 性 質(zhì) 變 差 200 60 20 5 2 0.5 0.25 0.075 0.002(mm)巨粒組粗粒組細(xì)粒組漂石 (塊石)卵石 (小塊石)礫(角礫)砂粉粒粘粒粗中細(xì)粗中細(xì)任務(wù)一 路基施工用土不同土質(zhì)在路基填筑中的使用 (一) 路基填料的選擇10 什么土可以用呢？！規(guī)范中怎么規(guī)定的呢？1.土料的選擇 碎石類(lèi)土、砂土、爆破石渣及含水量符合壓實(shí)要求的粘性土可作為填方土料。淤泥、凍土、沼澤土、含草皮土、生活垃圾、樹(shù)根及有機(jī)物含量大于8的土，以及硫酸鹽含量大于5的土均不能做填土。液限大于50%、塑性指數(shù)大于26的土，以及含水量超過(guò)規(guī)定的土，不得直接作為路堤填料（處理

6、檢驗(yàn)合格）。 鹽漬土、黃土、膨脹土等，按特殊要求施工。工業(yè)廢渣注意環(huán)境污染；搗碎后的種植土，可用于路堤邊坡表層；填方應(yīng)盡量采用同類(lèi)土填筑。如果，填方中采用兩種透水性不同的填料時(shí)，應(yīng)分層填筑，上層宜填筑透水性較小的填料，下層宜填筑透水性較大的填料。各種土料不得混雜使用，以免填方內(nèi)形成水囊。(一) 路基填料的選擇11 路基填筑材料最小強(qiáng)度和最大粒徑見(jiàn)下表項(xiàng)目分類(lèi) (路面底面以下深度m)填料最小強(qiáng)度(CBR)(%)填料最大粒徑(mm)高速、一級(jí)二級(jí)公路三、四級(jí)公路填方路堤上路床(00.3)865100下路床(0.30.8)543100上路堤(0.81.5)433150下路堤(1.5)322150零填

7、及挖方路基00.38651000.30.8543100注：1.表列強(qiáng)度按公路土工試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的浸水96h的CBR試驗(yàn)測(cè)定。 2.三四級(jí)公路鋪筑瀝青混凝土和水泥混凝土路面時(shí)，應(yīng)采用二級(jí)公路的規(guī)定。 3.表中上、下路堤填料最大粒徑150mm的規(guī)定，不適用于填石路堤和土石路堤。2、填料的技術(shù)要求路基填料應(yīng)有一定的強(qiáng)度(CBR)。什么是CBR呢？為什么要控制呢？(一) 路基填料的選擇 風(fēng)化巖石地球土地球填料CBRCBR（California Beating Ratio） 又稱(chēng)加州承載比，是指試料貫入量達(dá)時(shí)，單位壓力對(duì)標(biāo)準(zhǔn)碎石壓入相同貫入量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)荷載強(qiáng)度的比值。(一) 路基填料的選擇含水量過(guò)高的土應(yīng)予以

8、翻嗮，含水量過(guò)低的土應(yīng)灑水翻拌。對(duì)于含水量大、塑性高的土或強(qiáng)度不足的填料，可摻加一定比例的石灰、水泥工業(yè)廢料或其它穩(wěn)定劑，對(duì)土的性質(zhì)進(jìn)行改良，達(dá)到填土要求。土的性質(zhì)較差的，可摻加外加劑改良1、含水量不符合要求的，可調(diào)節(jié)含水量。(二）路基填料的改善試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)儀器和方法CBR試驗(yàn)確定路基土的強(qiáng)度用CBR試驗(yàn)儀測(cè)定界限含水量測(cè)定土液限和塑限液限、塑限聯(lián)合測(cè)定法顆粒分析確定土的名稱(chēng)和分類(lèi)篩分法、比重計(jì)法和移液管法標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定路基土的最佳含水量和最大干密度重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)測(cè)定原狀土的密度環(huán)刀法含水量確定路基土的原始含水量烘干法、酒精法、核子法在路堤填筑前，填方材料應(yīng)每5000m

9、3或在土質(zhì)變化時(shí)取樣，按公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTJ 051-93)規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。(三）路基填料的試驗(yàn)（1）、高速公路、一級(jí)公路和采用新材料新工藝等要進(jìn)行試驗(yàn)段施工（2）、試驗(yàn)路段地點(diǎn)選擇選有代表性地段，試驗(yàn)段的長(zhǎng)度約為100m。1）確定不同施工機(jī)具，壓實(shí)不同的土的最佳含水量；2）確定松鋪系數(shù)；松鋪系數(shù)=松鋪厚度/壓實(shí)厚度。3）碾壓遍數(shù)、碾壓速度；4）施工機(jī)具選擇和最佳組合；5）質(zhì)量檢查的內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、頻率；6）確定施工組織機(jī)構(gòu)和人員；7）每日完成的工作進(jìn)度；8）提出試驗(yàn)段試驗(yàn)報(bào)告。路基試驗(yàn)段施工主要解決的問(wèn)題?（四）鋪筑試驗(yàn)路段施工準(zhǔn) 備 基底處 理 分層填 筑 攤鋪平整灑水晾 曬 碾壓夯

10、實(shí) 路基整 修 檢驗(yàn)簽證準(zhǔn)備階段 施工階段 基路整 修 路堤填筑施工的工藝流程圖任務(wù)二 路基施工工藝流程路基土方填筑工藝流程基底處理伐樹(shù)、除根如果不清除結(jié)合面上的草木等有害于路堤穩(wěn)定的雜物，路堤成形后一旦雜物腐爛變質(zhì)，地基將發(fā)生松軟和不均勻沉陷等現(xiàn)象，為了預(yù)防這種情況，就必須在填土前最好伐樹(shù)、除根和表土處理工作。1.基底處理伐樹(shù)、除根路基用地范圍內(nèi)的樹(shù)木、草叢等在施工前應(yīng)進(jìn)行砍伐或移植清理，并進(jìn)行妥善處理。高速公路、一級(jí)公路和填方高速小于1m的其它公路應(yīng)將路基范圍內(nèi)的樹(shù)根全部挖除并將坑穴填平夯實(shí)；填方高度大于1m的其他公路允許保留樹(shù)根，但根部露出地面不得超過(guò)20cm。1.基底處理伐樹(shù)、除根路基

11、填筑前清淤 基底處理表土處理 如基底的表層土系腐殖土（強(qiáng)度不符合要求），則須清除換填，厚度30cm，并予以分層壓實(shí)，壓實(shí)度符合要求。 路堤通過(guò)耕地時(shí)，填筑施工之前，必須預(yù)先清除種植土，清除深度不小于15cm，平整壓實(shí)高速公路、一級(jí)、二級(jí)公路路堤基底壓實(shí)度不小于90%。當(dāng)路堤填土高度小于路面和路床厚度(80cm)時(shí)，基底的壓實(shí)度不宜小于路床的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。斜坡上分層填筑法 基底處理挖臺(tái)階地面橫坡陡于1:5時(shí)，將原地面斜坡挖成階梯，階梯寬度一般不小于2米。還有那些地方需要設(shè)置臺(tái)階呢？橫坡陡峻半填半挖的地段；填方作業(yè)段交接處；舊路拓寬需加寬路堤1234標(biāo)準(zhǔn)的填方臺(tái)階嚴(yán)禁將薄層新填土貼在原邊坡的表面 清

12、基底表層松土，再挖1-2米臺(tái)階，坡腳附近宜寬一些挖臺(tái)階半填半挖陡坡路基加寬舊路堤時(shí)：舊路單面加寬法 為使新、老路基結(jié)合緊密，加寬路基之前，須將老路加寬一側(cè)挖成階梯形，然后分層填筑，層土層夯，使之密實(shí)。加寬寬度較大時(shí)，應(yīng)用壓路機(jī)械壓堅(jiān)實(shí)。舊路雙面加寬法 原有路基為兩面加寬時(shí)，應(yīng)將路基兩側(cè)邊坡均挖成階梯式，然后分層填筑，分層碾壓，以利于新、老路基緊密結(jié)合。舊路加寬加高法 當(dāng)原路基既要加寬，同時(shí)還要加高時(shí)，除應(yīng)將加寬的一面舊路邊坡挖成階梯式，然后分層填筑外，在新、老路已達(dá)到相同高度，加高部分應(yīng)按斷面全寬度分層填筑。（1）與舊路堤相同或相近的土；或透水性較佳的土（2）除草，挖臺(tái)階（1m）、分層填筑 （

13、3）分層夯實(shí)挖臺(tái)階加寬舊路堤（1）水平分層填筑法：全寬水平分層12345水平分層2.填筑方法路堤填筑必須考慮不同的土質(zhì)，從原地面逐層向上填起并分層壓實(shí)，每層填土的厚度可按壓實(shí)機(jī)具的有效壓實(shí)深度和壓實(shí)度來(lái)定。 （2）縱向分層填筑法：填筑分層留有橫披法 新填筑的路堤或舊路加高，在填筑過(guò)程應(yīng)隨時(shí)注意防止雨水聚集浸濕，必須留有一定的橫坡，并做好路堤邊溝，以利于縱、橫向排水通暢、及時(shí)。橫向填筑不易壓實(shí)，盡量采用混合填筑填筑陡坡路堤時(shí)，往往受地形限制，運(yùn)土車(chē)輛難以通行，需要從橫向直接卸土在路堤底上，然后逐漸沿縱向展開(kāi)工作。由于此法填土較厚，不易壓實(shí)，應(yīng)盡可能采用透水性較好的土壤填筑，并選擇高效能壓實(shí)機(jī)械進(jìn)

14、行壓實(shí)。（3）橫向填筑法沿路線(xiàn)中心方向逐步向前 深坡陡谷2.填筑方法（4）混合填筑法 上部經(jīng)分層填筑， 獲得需要的壓實(shí)度思考一下：不同土質(zhì)填筑路堤須注意？不同土質(zhì)填筑透水性排水強(qiáng)度路基穩(wěn)定2.填筑方法不同土質(zhì)混合填筑路堤法（1）分層，不得混填;厚度50cm.（2）透水性小的土填在下面時(shí)，其頂面應(yīng)做成4%雙向橫坡;（3）透水性小的土填在上層時(shí)，不應(yīng)覆蓋在透水性大的土的邊坡上。凡不因潮濕及凍融而變更體積的優(yōu)良土應(yīng)填在上層，強(qiáng)度較小的土填在下層。斜面搭接，其搭接長(zhǎng)度不得小于2m，并將透水性差的土填在斜面的下部；接頭處理如圖所示：不同土質(zhì)混合填筑路堤法路基填筑路基填料要選好穩(wěn)定土質(zhì)認(rèn)真找土質(zhì)不適要改良

15、 粒強(qiáng)強(qiáng)度最重要；路基填筑要分層填層厚度嚴(yán)控制30cm分一層結(jié)合工藝調(diào)整好；3.施工程序取土運(yùn)輸推土機(jī)初平平地機(jī)整平壓路機(jī)碾壓1）分層填筑、分層碾壓、分層報(bào)檢驗(yàn)收；（三分法） 嚴(yán)格控制松鋪厚度分層填筑的壓實(shí)厚度與壓路機(jī)的功能相關(guān)，松鋪厚度不超過(guò)30cm 。如何控制松鋪厚度呢？松鋪系數(shù)的概念 松鋪系數(shù)=松鋪厚度/壓實(shí)厚度 通過(guò)松鋪系數(shù)可以較為準(zhǔn)確地確定松鋪厚度和備料數(shù)量。4.施工要領(lǐng)劃石灰方格網(wǎng)控制松鋪厚度 注意：土方路堤填筑至路床頂面最后一層的壓實(shí)層厚度不小于8cm。4.施工要領(lǐng)2）嚴(yán)格控制斷面幾何尺寸，保證邊緣壓實(shí)度。設(shè)計(jì)斷面每層填筑的寬度每側(cè)比設(shè)計(jì)寬度多3050cm；3）嚴(yán)格控制含水量，最

16、佳含水量（2%）條件下碾壓。檢查方法：酒精燃燒法，也可用炒干法、微波爐法等，施工過(guò)程中也有采用經(jīng)驗(yàn)法（但需要積累）。4.施工要領(lǐng) 路堤須在整個(gè)寬度范圍內(nèi)水平分層填筑，在最佳含水量條件下分層碾壓。對(duì)路基填土壓實(shí)時(shí)，應(yīng)遵循先輕后重，先靜壓后振動(dòng)碾壓的原則。 施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)的變化、壓實(shí)度和壓實(shí)厚度的檢測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整碾壓的速度和遍數(shù)。 4)嚴(yán)格控制壓實(shí)工藝4.施工要領(lǐng) 成片出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象填料含水量過(guò)大； 處理方法：翻松晾曬或加生石灰處理；局部出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象局部有濕粘土團(tuán)； 處理方法：局部換填處理；碾壓過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題 碾壓過(guò)程中出現(xiàn)彈軟現(xiàn)象（受壓下陷，去壓回彈）碾壓過(guò)程中出現(xiàn)壓不實(shí)現(xiàn)象 成片出現(xiàn)松

17、散現(xiàn)象含水量不足； 處理方法：補(bǔ)水碾壓； 壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)定值或超百； 原因：碾壓不足、填料發(fā)生變化； 處理方法：補(bǔ)水碾壓、重做擊實(shí)試驗(yàn)；成型后的路基交底內(nèi)容： 土方填筑應(yīng)自上而下水平分層填筑壓實(shí)，用透水性不良的土填筑時(shí)，控制其含水量在最佳壓實(shí)含水量之內(nèi)。當(dāng)高于控制值時(shí)，采用翻挖晾曬、排水疏干、加灰處理或換填等措施；當(dāng)?shù)陀诳刂浦禃r(shí)采用灑水車(chē)灑水潤(rùn)濕后再碾壓，在碾壓過(guò)程中如出現(xiàn)“彈簧土”現(xiàn)象時(shí)，采用暫緩碾壓、開(kāi)槽晾曬、換灰換填等措施處理。每層填筑碾壓后，按照規(guī)范規(guī)定要求用灌砂法或環(huán)刀法測(cè)定填筑密實(shí)度，檢驗(yàn)合格后，才進(jìn)行上一層的填筑施工。施工中嚴(yán)格進(jìn)行“四區(qū)段、八流程”的順序施工。 1、路堤填筑寬度

18、除設(shè)計(jì)寬度外每側(cè)應(yīng)加寬cm。攤鋪整平必須采用平地機(jī)進(jìn)行粗平，自邊線(xiàn)向中線(xiàn)推進(jìn)，整平時(shí)作出的雙向橫坡，以利排水，松鋪厚度不大于試驗(yàn)值，同時(shí)不大于。填筑至路床頂面最后一層的最小壓實(shí)厚度不應(yīng)小于。 2、路堤橫向填土寬度應(yīng)寬于填層設(shè)計(jì)寬度，當(dāng)原地面縱坡大于地段，可采用縱向分層施工，沿縱坡分層，逐層壓實(shí)。 3、山坡路堤，當(dāng)?shù)孛鏅M坡不大于：且符合下表要求時(shí)，路堤可直接修筑于天然地基上；當(dāng)橫坡大于：時(shí)，原地面應(yīng)挖成臺(tái)階，并用小型夯機(jī)夯實(shí)。路基填方材料最小強(qiáng)度和最大粒經(jīng)表路基土方填筑技術(shù)交底項(xiàng)目分類(lèi)(路面底面以下深度)( cm)材料最小強(qiáng)度(CBR)(%)填料最大粒經(jīng)(cm)路堤上路床(030)8.010下路床(3080)5.010上路堤(80150)4.015下路堤(150)3.015零填及路塹路床（030cm）8.0104、半挖半填路基，當(dāng)橫坡較陡時(shí)，自下而上挖成內(nèi)傾斜臺(tái)階，臺(tái)階寬度不小于。5、分段作業(yè)的填方路堤銜接處應(yīng)分層交錯(cuò)，銜接長(zhǎng)度不小于。6、混填時(shí)，不易凍