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(diǎn)第三節(jié)路基壓實(shí),一、路基施工的重要性,1.人工施工2.簡(jiǎn)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(jì)需要通過(guò)施工得以實(shí)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(fèi)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(jì)文件和設(shè)計(jì)交底、施工現(xiàn)場(chǎng)的勘查、提出修改意見(jiàn)并報(bào)請(qǐng)變更設(shè)計(jì)、編制施工組織計(jì)劃（選擇施工方案、確定施工方法、布置施工現(xiàn)場(chǎng)、編制施工進(jìn)度計(jì)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(diǎn)復(fù)測(cè)，橫斷面檢查與補(bǔ)測(cè)，增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)等）與清除施工場(chǎng)地，臨時(shí)工程施工（施工現(xiàn)場(chǎng)的供電、給水，修建便道、便橋，架設(shè)臨時(shí)通訊設(shè)施，設(shè)置施工用房等）、施工前的復(fù)查和試驗(yàn)等各項(xiàng)前期工作。,建立和健全施工隊(duì)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(gòu)置、采集、加工、調(diào)運(yùn)與儲(chǔ)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(guò)水田、池塘、洼地時(shí)，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(diǎn),（1）清表應(yīng)按設(shè)計(jì)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(shù)根時(shí)應(yīng)全部挖除并將坑穴填平夯實(shí)。,（2）路堤基底清理后預(yù)壓前，應(yīng)再測(cè)高程報(bào)驗(yàn)認(rèn)可，然后預(yù)壓到要求的密實(shí)度（二級(jí)以上公路要求壓實(shí)度不小于90%，三、四級(jí)公路不小于85），必要時(shí)應(yīng)先將土翻松打碎，再整平、壓實(shí)。,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(shí)，應(yīng)作特殊處理，防止路堤沿基底滑動(dòng)。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(tái)階，但坡腳附近的臺(tái)階宜寬一些，通常為23m。,二級(jí)以上公路在路基填筑前均需進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)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(yàn)路段,試驗(yàn)路段目的：通過(guò)路基試驗(yàn)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(shí)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(shí)，其密實(shí)度經(jīng)常顯著小于碾壓后達(dá)到的規(guī)定密實(shí)度。這種未經(jīng)壓實(shí)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(shí)度的壓實(shí)厚度之比值稱為松鋪系數(shù)，常精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。,實(shí)際施工中采用方格網(wǎng)法對(duì)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(yùn)輸車(chē)輛的車(chē)廂實(shí)際裝運(yùn)體積計(jì)算，以車(chē)為單位，每個(gè)方格內(nèi)鋪上一車(chē)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(diǎn)網(wǎng)格填筑,攤鋪整平,路基灑水,碾壓施工,14,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),路基填筑試驗(yàn)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(chē)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(shí)，如果兩者粒徑相差懸殊，應(yīng)在層間加鋪過(guò)渡層；如果相反時(shí)，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(lèi)時(shí)，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(cuò)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(jì)寬度50cm，以保證修整路基邊坡后的路基邊緣有足夠的壓實(shí)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(shí)排水溝,隨著填方增加，在路基頂設(shè)置截水埂，每間隔50m開(kāi)口設(shè)置臨時(shí)排水溝，臨時(shí)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(shí)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(yùn)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(kāi)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(kāi)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(yùn)輸和展開(kāi)工作斷面，當(dāng)開(kāi)挖深度較大時(shí)，可將高度分成幾個(gè)層次安排多組臺(tái)班在不同層次和前后錯(cuò)開(kāi)的作業(yè)面上開(kāi)挖，適用于開(kāi)挖量大、較長(zhǎng)的路塹。,若開(kāi)挖斷面寬，開(kāi)挖量大，可在開(kāi)挖縱向通道的基礎(chǔ)上再在橫向開(kāi)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(yùn)主要機(jī)械,1.推土機(jī),適用于50100m短距離土或軟石的挖運(yùn)作業(yè),2.鏟運(yùn)機(jī),適用于中短距離的土體挖運(yùn)，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(dòng)作靈活準(zhǔn)確，操縱方便，平整場(chǎng)地有較高的精度，適用于構(gòu)筑路基和路面、修筑邊坡、開(kāi)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(chǎng)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(yùn)土,5.工程運(yùn)輸車(chē)輛,中、遠(yuǎn)距離土方和各種設(shè)備運(yùn)輸,絞接自卸卡車(chē),二、壓實(shí)主要機(jī)械,1.分類(lèi),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(dòng)式：振動(dòng)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(dòng)夯、蛙式夯機(jī)、夯擊壓路機(jī),2.適用性,對(duì)于石質(zhì)路基，應(yīng)選用重型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)，以提高壓實(shí)效果；對(duì)于土質(zhì)路基，各類(lèi)壓路機(jī)均有較好的適應(yīng)性。,對(duì)于粘性土，宜選用碾壓式或夯擊式。,振動(dòng)壓路機(jī)能適應(yīng)各種工況的壓實(shí)，特別是對(duì)砂質(zhì)土壤壓實(shí)效果最好。大型振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)深層的壓實(shí)效果是其他機(jī)型無(wú)可比擬的。,小型振動(dòng)壓路機(jī)和夯實(shí)機(jī)械適用于小規(guī)模工程和狹窄場(chǎng)合的壓實(shí)，對(duì)構(gòu)筑物的回填土壓實(shí)效果也比較好。,對(duì)于重大工程的施工，正確地?cái)M定壓實(shí)工藝和配備適宜的壓路機(jī)，往往是保證壓實(shí)質(zhì)量與節(jié)省開(kāi)支的關(guān)鍵。例如壓實(shí)基礎(chǔ)層時(shí)，采用靜碾壓路機(jī)預(yù)壓，采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，采用輪胎壓路機(jī)封頂，可以獲得滿意的壓實(shí)質(zhì)量，并且能適當(dāng)減少設(shè)備投資費(fèi)用。,3.碾壓注意要點(diǎn),無(wú)論選用何種壓路機(jī)碾壓路基，一般都是采用在整個(gè)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(shí)厚度，還要測(cè)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(chǎng)，有時(shí)也可憑經(jīng)驗(yàn)判斷含水量，這就是“手握成團(tuán)、沒(méi)有水痕；離地1m、落地散開(kāi)”的最佳含水量近似經(jīng)驗(yàn)判斷法。,4.路基的壓實(shí)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(gè)步驟進(jìn)行。,1)初壓,對(duì)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(shí)承受較大的壓實(shí)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(shí)，其碾壓速度應(yīng)不超過(guò)1.52km/h。初壓后，應(yīng)用平地機(jī)對(duì)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(shí)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(shí)度。復(fù)壓是主要的壓實(shí)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(shí)功能，以使被壓層迅速達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)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(dòng)壓路機(jī)的振頻和振幅；都可充分發(fā)揮壓路機(jī)的壓實(shí)功能，提高壓實(shí)效果。,復(fù)壓作業(yè)的碾壓速度應(yīng)逐漸增大，在確保壓實(shí)質(zhì)量的前提下，最大限度地提高作業(yè)效率。復(fù)壓時(shí)，應(yīng)隨時(shí)測(cè)定壓實(shí)度，做到既符合規(guī)定的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，又不過(guò)度碾壓。,3)終壓,在竣工前對(duì)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(shí)，只在最后一層實(shí)施終壓作業(yè)。終壓的目的是為了使壓實(shí)層表面達(dá)到平整的要求，因而適宜采用中型靜壓或振動(dòng)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(dòng)壓路機(jī)或羊足（凸塊）碾磙壓路機(jī)進(jìn)行分層壓實(shí)時(shí)，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(shí)，這樣就可使相鄰鋪層結(jié)合更為緊密。,5.路基壓實(shí)應(yīng)遵循的原則,路基壓實(shí)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(dòng)碾壓。這也是路基分層壓實(shí)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(shí)要以較低的速度進(jìn)行碾壓，這樣可以延長(zhǎng)碾壓力作用時(shí)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(chē)等異常情況發(fā)生。隨著碾壓遍數(shù)增加，鋪筑層的密實(shí)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(shí)作業(yè)過(guò)程中應(yīng)始終堅(jiān)持的一條規(guī)則。也就是說(shuō)，作業(yè)時(shí)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(guò)路基中心線3050cm后，再?gòu)穆坊牧硪粋?cè)邊緣開(kāi)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(shí)的意義與機(jī)理,第四節(jié)路基壓實(shí),路基壓實(shí)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(zhǎng)道路使用壽命。,土是三相體，在壓實(shí)機(jī)具的短時(shí)間載或振動(dòng)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(shí)整體，最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性提高。,二、影響壓實(shí)效果的主要因素,1.含水量,最佳最水量：與最大干密度所對(duì)應(yīng)的含水量某一種土的max和w0不是固定不變的，隨壓實(shí)功能而改變。最佳含水量w0由室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)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(rùn)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(shí)，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(shí)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(duì)于砂土礫沒(méi)有最佳含水量的意義，對(duì)于細(xì)粒土，比表面積大，w0較高。,3.壓實(shí)功同一種土質(zhì)，壓實(shí)功增加，w0，提高。增加壓實(shí)功達(dá)到提高壓實(shí)的效果，有一定的限度，過(guò)分增大壓實(shí)功，一方面不經(jīng)濟(jì)，另一方面會(huì)破壞土的結(jié)構(gòu)。,不同壓實(shí)功的壓實(shí)曲線對(duì)照?qǐng)D,4