公路工程概论第9节路基施工.pptx

第九节 路基施工一、路基施工的重要性1、路基工程涉及面广，影响因素多，灵活性较大，需动态施工；2、路基土石方工程量大，分布不均匀。其不仅与路基工程相关设施：路基排水防护与加固与其他工程相互交错，而且还与公路工程中的其他项目：桥涵、隧道、路面、附属设施等相互交叉。3、路基是路面的基础。第九节 路基施工二、路基施工的基本方法 人工简易机械化：劳动强度大，功效低，进度慢，质量难以保证。综合机械化：挖掘机开挖路堑，汽车配合运土方。水力机械化：水泵、水枪等水力机械，喷射强力水流，挖掘比较松散的土质及地下钻孔。爆破方法：三、施工前的准备工作(一)总的准备工作1、组织准备工作：前提 建立和健全施工队伍和管理机构，明确施工任务，指定必要的规章制度，确立施工目标。2、物质准备工作 包括各种材料与机具设备的购置，采集、加工、调运与储存以及生活后勤供应等。3、技术准备工作包含全面熟悉设计文件和设计交底、施工现场的勘查、提出修改意包含全面熟悉设计文件和设计交底、施工现场的勘查、提出修改意见并报请变更设计、见并报请变更设计、编制施工组织计划编制施工组织计划（选择施工方案、确定施工方选择施工方案、确定施工方法、布置施工现场、编制施工进度计划、拟订关键工程的技术措施等法、布置施工现场、编制施工进度计划、拟订关键工程的技术措施等）、恢复路线，施工放样恢复路线，施工放样（导线、中线、水准点复测，横断面检查与补测，增导线、中线、水准点复测，横断面检查与补测，增设水准点等）设水准点等）与清除施工场地，临时工程施工与清除施工场地，临时工程施工（施工现场的供电、给水，施工现场的供电、给水，修建便道、便桥，架设临时通讯设施，设置施工用房等）修建便道、便桥，架设临时通讯设施，设置施工用房等）、施工前的复查和、施工前的复查和试验试验等各项前期工作等各项前期工作（二）施工测量（二）施工测量1中线的恢复和标定中线的恢复和标定2水准点的复查与加设水准点的复查与加设3横断面的检查与补测横断面的检查与补测4预留桥涵位置预留桥涵位置（三）路基放样（三）路基放样 1）在路中线各中点处标定填挖高度；）在路中线各中点处标定填挖高度；2）确定横断面的方向；）确定横断面的方向；3）按设计图纸在地面上定出横断面上各点的位置，如路基）按设计图纸在地面上定出横断面上各点的位置，如路基中心点、边缘点、路堤坡脚及路堑坡顶；中心点、边缘点、路堤坡脚及路堑坡顶；4）边坡放样，按设计的路基边坡率，把边坡的位置标出来；）边坡放样，按设计的路基边坡率，把边坡的位置标出来；5）移桩移点。）移桩移点。2路基边桩放样方法路基边桩放样方法1内容内容 在地面上将每一个横断面的路基边坡线与地面的交点，用木桩标定出来在地面上将每一个横断面的路基边坡线与地面的交点，用木桩标定出来1）图解法）图解法直接按横断面图，在地面上量出路肩、坡脚、排水沟等对中线直接按横断面图，在地面上量出路肩、坡脚、排水沟等对中线的距离，定出边线桩。的距离，定出边线桩。ABL1L2对没有断面图的横断面，只有填挖数字，若地面坡度较缓，便对没有断面图的横断面，只有填挖数字，若地面坡度较缓，便于丈量距离可以假定地面坡度一致，用几何计算的方法放出路于丈量距离可以假定地面坡度一致，用几何计算的方法放出路基边桩。基边桩。2）计算法）计算法L2L11：mh2h1H1:Sb/2L2L1b1/2路堤坡脚至中桩距离路堤坡脚至中桩距离上侧坡脚：下侧坡脚：路堑坡脚至中桩距离路堑坡脚至中桩距离上侧坡顶：下侧坡顶：3）渐进法）渐进法对于陡直的边坡，距离丈量较为困难，已知对于陡直的边坡，距离丈量较为困难，已知H、s、m，由上，由上述公式可求得述公式可求得h，由此只用水准仪渐进放出边桩。，由此只用水准仪渐进放出边桩。3路基边坡放样方法路基边坡放样方法1）挂线法）挂线法2）样板法）样板法边坡尺/样板边坡尺/样板（四）场地清理（四）场地清理 1公路用地划界公路用地划界 2地物拆迁与处理地物拆迁与处理 3植被与表土清理植被与表土清理 4施工场地临时排水施工场地临时排水（五）临时工程建设（五）临时工程建设 临时场地、施工便道、临时电力与通讯、临时生活给排水临时场地、施工便道、临时电力与通讯、临时生活给排水（六）施工复查和试验（六）施工复查和试验 1施工地点工程地质复查施工地点工程地质复查2路基材料性能试验路基材料性能试验3试验路段修筑试验路段修筑（七）安全保障工作（七）安全保障工作 按照按照公路工程施工安全技术规程公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）执行）执行 二、土质路基施工要点（一）基本要求1、首先搞好路基排水 包括开挖地面临时排水沟槽及设法降低地下水位，始终保持施工现场干燥。2、路基挖填范围内的地表障碍物。事先应予以拆除。原有房屋的拆迁，树木、丛林茎根的清除等。3、路堑开挖：应在全横断面进行，自上而下一次成型。注意：按设计要求准确放样，不断检查校正，边坡表面削齐拍平。4、一般情况下，路堤填土应在全定范围内，分层填平，充分压实。每日施工结束时，表层填挖压实完毕，防止间隔中雨淋或爆晒。（二）填挖方案1、路堤填筑：分层平铺，竖向填筑。1）分层平铺：不同用土水平分层，保证强度均匀。常用方法：透水性差的用土（如粘性土）填于下层，表面成双向横坡。2）竖向填筑：指沿路中心线方向逐步向前深填。适用条件：路线跨越深谷或池塘时。地面高差大，填土面积小，难以水平分层施工 陡坡地段半填半挖路基，难以分层填筑时。2、路堑开挖：纵向全宽掘进、横向通道掘进。1）纵向全宽掘进：在路线一端或两端，沿线成纵向向前开挖。双层时，下层上留有上层操作的出土和排水通道。2）横向通道掘进 先在路堑纵向挖出通道，然后分段同时向横向掘进。适用：扩大施工面，加速施工进度，在开挖长而深的路堑时（三）施工机械：挖土机、平土机、推土机、铲运机、挖掘机压实机具及水力机械。三、路基压实（一）路基压实的意义：土是三相体，土粒为骨架、颗粒之间的空隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤密，空隙缩小，密实，最终导致强度增加，稳定性提高。（二）影响压实效果的主要因素：含水量、土质、压（二）影响压实效果的主要因素：含水量、土质、压实功能、压实机具和压实方法实功能、压实机具和压实方法 。1 1、含水量：、含水量：1 1）含水量是影响路基土压实效果的决定性）含水量是影响路基土压实效果的决定性 因素。因素。2 2）在最佳含水量时，容易获得最佳压实效果。）在最佳含水量时，容易获得最佳压实效果。3 3）压实到最大密度的土体水稳定性最好。）压实到最大密度的土体水稳定性最好。2 2、土质、土质：1）土质是影响压实效果的重要因素；2）不同的土质具有不同的最佳含水量和最大密度；3）分散性较高的土（颗粒较细）其最佳含水量较大，最大密度较小；4）砂性土压实效果优于粘性土。亚砂土、亚粘土压实效果较好，粘性土压实效果较差。3、压实功能 压实功能是指压实工具的重力、碾压次数或锤落高度、作用时间。4 4、压实工具和压实方法对压实效果有明显影、压实工具和压实方法对压实效果有明显影响。响。1)1)压实工具的影响压实工具的影响 ：压实机具不同，压力传布的有效深度不同，夯击式最深，振动式次之，静力碾压最浅。2)2)压实机具形式速度的影响：压实机具形式速度的影响：碾压行走速度越快，压实效果越差。3)3)压实厚度的影响：压实厚度的影响：密实度随深度递减。一般情况下1215吨压路机不宜超过25cm压实厚度（三）压实基本程序：（三）压实基本程序：先轻后重，先慢后快，先边缘后中央。相邻两次先轻后重，先慢后快，先边缘后中央。相邻两次轮迹应重叠轮宽轮迹应重叠轮宽1/31/3，压实均匀，不漏压，压实均匀，不漏压。对于压不。对于压不到的边角，应辅以人力或小型机具压实。压实全过到的边角，应辅以人力或小型机具压实。压实全过程中，经常检查含水量和密实度。程中，经常检查含水量和密实度。（四）土基压实质量控制（四）土基压实质量控制 土基野外施工，受种种条件限制，不能达到标准土基野外施工，受种种条件限制，不能达到标准压实实验所能得的最大容重，工程实际干容重为压实实验所能得的最大容重，工程实际干容重为Y Yd d,最大干容重为最大干容重为Y Y0 0 ，（四）土基压实质量控制（四）土基压实质量控制1、土基压实控制标准(重型)表536填填 挖挖 类类 型型路路 面面 底底 面面 计计 起起压压 实实 度度（%）深度范围深度范围 （cm）高速、一级公路高速、一级公路路路堤堤上上 路路 床床03096下下 路路 床床308096上上 路路 堤堤8015094下下 路路 堤堤15093零填及路堑路床零填及路堑路床030963080961)表列压实度是以交通部颁发的表列压实度是以交通部颁发的公路土工试验规程公路土工试验规程重型击实试验法为准；重型击实试验法为准；2)三、四级公路铺筑高级路面时，压实度采用二级路标准；三、四级公路铺筑高级路面时，压实度采用二级路标准；3)路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时，压实度标准可根据试验的论证路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时，压实度标准可根据试验的论证在保证路基强度要求的在保证路基强度要求的前提下适当降低。前提下适当降低。（四）土基压实质量控制（四）土基压实质量控制2、室内最大干容重的测定方法；层数层数次数次数试模试模轻型轻型3 32727次次小小25mm25mm粒径粒径3 35959次次大大38mm38mm粒径粒径重型重型5 52727次次小小3 39898次次大大（四）土基压实（四）土基压实质量控制质量控制3、工地干容重的测定方法 （四）土基压实（四）土基压实质量控制质量控制4、土基压实度的其他检测方法核子密度湿度仪检测法；环刀法；灌水法(水袋法)（四）土基压实（四）土基压实质量控制质量控制5、土基压实中的有关问题压实度超百的问题路基压实中的“弹簧现象”(一一)药包的球形爆破作用药包的球形爆破作用1压缩圈：在这个作用圈范围内，介质直接承受药包爆炸，产生极其巨大的作用力。压缩圈：在这个作用圈范围内，介质直接承受药包爆炸，产生极其巨大的作用力。如果介质是可塑性的土，便会遭到压缩形成空腔；如果是坚硬的脆性岩石，便会被如果介质是可塑性的土，便会遭到压缩形成空腔；如果是坚硬的脆性岩石，便会被粉碎。所以把粉碎。所以把R压这个球形区叫做压缩圈或破碎圈。压这个球形区叫做压缩圈或破碎圈。2抛掷圈：所受的爆破作用力虽较压缩圈内小，但介质原有的结构受到破坏，分裂抛掷圈：所受的爆破作用力虽较压缩圈内小，但介质原有的结构受到破坏，分裂成为不同尺寸和形状的碎块，而且爆破作用力尚有足以使这些碎块获得运动速度的成为不同尺寸和形状的碎块，而且爆破作用力尚有足以使这些碎块获得运动速度的余力。如果在有限介质内，这个区间的某一部分，处在临空的自由条件下，破坏了余力。如果在有限介质内，这个区间的某一部分，处在临空的自由条件下，破坏了的介质碎块便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。在无限介质内不会产生任何的抛的介质碎块便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。在无限介质内不会产生任何的抛掷现象。掷现象。四、四、石质路基爆破施工石质路基爆破施工3松动圈：爆破的作用力更弱，但松动圈：爆破的作用力更弱，但能使介质结构受到不同程度的破坏。能使介质结构受到不同程度的破坏。4振动圈：微弱的爆破作用力不能振动圈：微弱的爆破作用力不能使介质产生破坏。这时介质只能在使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的传播下，发生振动现象。应力波的传播下，发生振动现象。(二二)药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗 药包在有限介质内爆炸时，药包的球形爆炸作用，在具有临空面的表面，药包在有限介质内爆炸时，药包的球形爆炸作用，在具有临空面的表面，都会形成漏斗状的爆破坑，这种爆破坑的形状、数量和大小，不但与药都会形成漏斗状的爆破坑，这种爆破坑的形状、数量和大小，不但与药包量大小、炸药性能、介质的性质等有关，同时还与临空面的数量和所包量大小、炸药性能、介质的性质等有关，同时还与临空面的数量和所处的边界条件有关。处的边界条件有关。三、药包布置方式三、药包布置方式药包：为了爆破某一岩体，在其中或表面放置一定数量的炸药，称为药包；药包：为了爆破某一岩体，在其中或表面放置一定数量的炸药，称为药包；集中药包：药包形状接近球形或立方体，以及高度不超过直径四倍的圆柱体和集中药包：药包形状接近球形或立方体，以及高度不超过直径四倍的圆柱体和最长边不超过最短边四倍的直角六面体，属于集中药包；最长边不超过最短边四倍的直角六面体，属于集中药包；延长药包：药包的长度或高度超过上述情况者，属于延长药包；延长药包：药包的长度或高度超过上述情况者，属于延长药包；分级药包：将一个集中药包分为多个保持一定距离集中的子药包，以提高炸药分级药包：将一个集中药包分为多个保持一定距离集中的子药包，以提高炸药有效能量利用率的装药方式称作分级药包。有效能量利用率的装药方式称作分级药包。三、炸药的种类三、炸药的种类（一）起爆炸药（一）起爆炸药起爆炸药是一种爆炸速度极高的烈性炸药，爆速可达起爆炸药是一种爆炸速度极高的烈性炸药，爆速可达20008000m/s，用以制，用以制造雷管。起爆炸药又可分为正起炸药和副起炸药。正起炸药对热能和机械冲击造雷管。起爆炸药又可分为正起炸药和副起炸药。正起炸药对热能和机械冲击能均具有强烈的敏感性，如雷汞、叠氮铅、黑索金、泰安等；副起炸药须由正能均具有强烈的敏感性，如雷汞、叠氮铅、黑索金、泰安等；副起炸药须由正起炸药起爆，其爆速甚高，可加强雷管的起爆能量，如三硝基甲硝胺，四硝化起炸药起爆，其爆速甚高，可加强雷管的起爆能量，如三硝基甲硝胺，四硝化戊四醇等。戊四醇等。三、炸药的种类三、炸药的种类（二）主要炸药（二）主要炸药1.黑色炸药：由硝酸钾（或硝酸钠）、硫磺及木炭所组成的混合物，对火星和碰击黑色炸药：由硝酸钾（或硝酸钠）、硫磺及木炭所组成的混合物，对火星和碰击极敏感，易燃烧爆炸，怕潮湿，威力低，适用于开采石料极敏感，易燃烧爆炸，怕潮湿，威力低，适用于开采石料。2.梯恩梯：不吸湿，爆炸威力大，爆炸时产生有毒的一氧化碳气体，不宜用于地下梯恩梯：不吸湿，爆炸威力大，爆炸时产生有毒的一氧化碳气体，不宜用于地下作业。作业。3.胶质炸药：它是由硝化甘油和硝酸铵的混合物，另加入一些木屑和稳定剂制成的。胶质炸药：它是由硝化甘油和硝酸铵的混合物，另加入一些木屑和稳定剂制成的。对冲击、摩擦和火星都很敏感，威力大，不吸湿，适合于水下和坚石中使用。对冲击、摩擦和火星都很敏感，威力大，不吸湿，适合于水下和坚石中使用。4.硝铵炸药：它是硝酸铵、梯恩梯和少量木粉的混合物。有吸湿性与结块性，受潮硝铵炸药：它是硝酸铵、梯恩梯和少量木粉的混合物。有吸湿性与结块性，受潮后敏感性和威力显著降低，同时产生毒气。后敏感性和威力显著降低，同时产生毒气。5.铵油炸药：它是硝酸铵和柴油（或加木粉）的混合物，这是一种廉价、安全、制铵油炸药：它是硝酸铵和柴油（或加木粉）的混合物，这是一种廉价、安全、制造简单、威力比硝酸铵炸药略低、敏感性低的炸药。造简单、威力比硝酸铵炸药略低、敏感性低的炸药。6.浆状炸药。它是以硝酸铵、梯恩梯（或铝、镁粉）和水为主混合而成的一种浆糊浆状炸药。它是以硝酸铵、梯恩梯（或铝、镁粉）和水为主混合而成的一种浆糊状炸药，它的威力大，抗水性强，适用于深孔爆破，但需烈性炸药起爆。状炸药，它的威力大，抗水性强，适用于深孔爆破，但需烈性炸药起爆。7.乳化油炸药。它是以硝酸铵、硝酸钠、高氯酸钠等水溶液，石蜡、柴油和失水山乳化油炸药。它是以硝酸铵、硝酸钠、高氯酸钠等水溶液，石蜡、柴油和失水山梨醇单油酸脂的乳化剂，以及含有微小气泡的物质如空心玻璃微球或膨胀珍珠岩等，梨醇单油酸脂的乳化剂，以及含有微小气泡的物质如空心玻璃微球或膨胀珍珠岩等，混合而成的一种乳胶状抗水炸药，具有中等威力。混合而成的一种乳胶状抗水炸药，具有中等威力。