《公路工程施工》學習情境3土質(zhì)路基施工技術(shù)

1、公路工程施工學習情境3土質(zhì)路基施工技術(shù)教學課件 1.掌握土質(zhì)路基的填筑方法、步驟及施工要點；2.掌握路基填料的選擇與試驗。知識目標1. 能夠進行路基填筑的技術(shù)方案選擇及技術(shù)指導；2.能夠正確的選擇路基填料。能力目標子學習情境3.1 土質(zhì)路基填筑具有足夠的強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面整體下滑，軟土路面可能產(chǎn)生沉陷等。因此，路基設(shè)計應(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度，在冰凍地區(qū)不致造成凍融翻漿和

2、強度的急劇下降，要求路基具有足夠的水溫穩(wěn)定性。路基和路面結(jié)構(gòu)的自重以及行車荷載會對路基產(chǎn)生向下的壓力，路基會產(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)量標準的條件下積極采用經(jīng)過鑒定的新材料、新技術(shù)、新機具和新的檢驗方法。推行機械化施工合理用地，保護生態(tài)環(huán)境嚴格執(zhí)行施工規(guī)范一、 路基施工的要求高速公路、一級公路以及在特殊地區(qū)或采用新技術(shù)、新工藝、新材料進行路基施工時,應(yīng)采用不同的施工方案做試驗路段，從中選出路基施工的最佳方案指導全線施工。試驗路段位置應(yīng)選擇在地質(zhì)條件、斷面形式均具有代表性的

3、地段，路段長一般不宜小于100m。 路基施 工的基 本方法 人工和 半機械 化施工 水力機 械施工 爆破 施工 機械化 施工 二、路基施工的基本方法 1、在公路工程的機械化施工中，提高機械化裝備水準，對可采用機械作業(yè)的，應(yīng)盡可能地采用機械以減輕人的繁重體力勞動，改善勞動條件，并節(jié)省人工。施工中，還要注意根據(jù)不同的施工對象和要求，選擇最適宜的機械，進行各種不同機械的合理組合，充分發(fā)揮機械的效能，加快施工進度，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)濟效益。 三、公路工程機械化施工的意義 3、不斷采用先進的機械設(shè)備，取代使用中的低效、高能耗的落后機械，加強使用維修和科學管理，是提高機械化

4、施工水平的重要途徑 。 2、要有科學的施工組織設(shè)計指導工程施工。公路工程不僅受各種自然因素的影響很大，而且戰(zhàn)線長，工程量大，運用機械數(shù)量多，種類繁雜。所以應(yīng)運用先進的管理科學技術(shù)，對施工組織計劃進行優(yōu)化，以最佳方案組織施工，更好地發(fā)揮機械化施工的作用，體現(xiàn)其優(yōu)越性。 三、公路工程機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)路基壓實標準子學習情境3.1 土質(zhì)路基填筑(一)、各類土的工程性質(zhì)？ 1.不易風化的石塊 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)巨粒組粗粒組細粒組漂石 (塊石)卵石 (小塊石)礫(角礫)砂粉粒粘粒粗中細粗中細任務(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 碎石類土、砂土、爆破石渣及含水量符合壓實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、樹根及有機物含量大于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，以及含水量超過規(guī)定的土，不得直接作為路堤填料（處理

6、檢驗合格）。 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)盡量采用同類土填筑。如果，填方中采用兩種透水性不同的填料時，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度和最大粒徑見下表項目分類 (路面底面以下深度m)填料最小強度(CBR)(%)填料最大粒徑(mm)高速、一級二級公路三、四級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.表列強度按公路土工試驗規(guī)程規(guī)定的浸水96h的CBR試驗測定。 2.三四級公路鋪筑瀝青混凝土和水泥混凝土路面時，應(yīng)采用二級公路的規(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)有一定的強度(CBR)。什么是CBR呢？為什么要控制呢？(一) 路基填料的選擇 風化巖石地球土地球填料CBRCBR（California Beating Ratio） 又稱加州承載比，是指試料貫入量達時，單位壓力對標準碎石壓入相同貫入量時標準荷載強度的比值。(一) 路基填料的選擇含水量過高的土應(yīng)予以

8、翻嗮，含水量過低的土應(yīng)灑水翻拌。對于含水量大、塑性高的土或強度不足的填料，可摻加一定比例的石灰、水泥工業(yè)廢料或其它穩(wěn)定劑，對土的性質(zhì)進行改良，達到填土要求。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項目試驗?zāi)康脑囼瀮x器和方法CBR試驗確定路基土的強度用CBR試驗儀測定界限含水量測定土液限和塑限液限、塑限聯(lián)合測定法顆粒分析確定土的名稱和分類篩分法、比重計法和移液管法標準擊實試驗確定路基土的最佳含水量和最大干密度重型標準擊實試驗土的密度試驗測定原狀土的密度環(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)變化時取樣，按公路土工試驗規(guī)程(JTJ 051-93)規(guī)定的方法進行試驗。(三）路基填料的試驗（1）、高速公路、一級公路和采用新材料新工藝等要進行試驗段施工（2）、試驗路段地點選擇選有代表性地段，試驗段的長度約為100m。1）確定不同施工機具，壓實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/壓實厚度。3）碾壓遍數(shù)、碾壓速度；4）施工機具選擇和最佳組合；5）質(zhì)量檢查的內(nèi)容、標準、頻率；6）確定施工組織機構(gòu)和人員；7）每日完成的工作進度；8）提出試驗段試驗報告。路基試驗段施工主要解決的問題?（四）鋪筑試驗路段施工準 備 基底處 理 分層填 筑 攤鋪平整灑水晾 曬 碾壓夯

10、實 路基整 修 檢驗簽證準備階段 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、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，為了預防這種情況，就必須在填土前最好伐樹、除根和表土處理工作。1.基底處理伐樹、除根路基用地范圍內(nèi)的樹木、草叢等在施工前應(yīng)進行砍伐或移植清理，并進行妥善處理。高速公路、一級公路和填方高速小于1m的其它公路應(yīng)將路基范圍內(nèi)的樹根全部挖除并將坑穴填平夯實；填方高度大于1m的其他公路允許保留樹根，但根部露出地面不得超過20cm。1.基底處理伐樹、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（強度不符合要求），則須清除換填，厚度30cm，并予以分層壓實，壓實度符合要求。 路堤通過耕地時，填筑施工之前，必須預先清除種植土，清除深度不小于15cm，平整壓實高速公路、一級、二級公路路堤基底壓實度不小于90%。當路堤填土高度小于路面和路床厚度(80cm)時，基底的壓實度不宜小于路床的壓實度標準。斜坡上分層填筑法 基底處理挖臺階地面橫坡陡于1:5時，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標準的填方臺階嚴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米臺階，坡腳附近宜寬一些挖臺階半填半挖陡坡路基加寬舊路堤時：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。加寬寬度較大時，應(yīng)用壓路機械壓堅實。舊路雙面加寬法 原有路基為兩面加寬時，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 當原路基既要加寬，同時還要加高時，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，挖臺階（1m）、分層填筑 （

13、3）分層夯實挖臺階加寬舊路堤（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，每層填土的厚度可按壓實機具的有效壓實深度和壓實度來定。 （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，在填筑過程應(yīng)隨時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。橫向填筑不易壓實，盡量采用混合填筑填筑陡坡路堤時，往往受地形限制，運土車輛難以通行，需要從橫向直接卸土在路堤底上，然后逐漸沿縱向展開工作。由于此法填土較厚，不易壓實，應(yīng)盡可能采用透水性較好的土壤填筑，并選擇高效能壓實機械進

14、行壓實。（3）橫向填筑法沿路線中心方向逐步向前 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，其頂面應(yīng)做成4%雙向橫坡;（3）透水性小的土填在上層時，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，強度較小的土填在下層。斜面搭接，其搭接長度不得小于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)認真找土質(zhì)不適要改良

15、 粒強強度最重要；路基填筑要分層填層厚度嚴控制30cm分一層結(jié)合工藝調(diào)整好；3.施工程序取土運輸推土機初平平地機整平壓路機碾壓1）分層填筑、分層碾壓、分層報檢驗收；（三分法） 嚴格控制松鋪厚度分層填筑的壓實厚度與壓路機的功能相關(guān)，松鋪厚度不超過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/壓實厚度 通過松鋪系數(shù)可以較為準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層厚度不小于8cm。4.施工要領(lǐng)2）嚴格控制斷面幾何尺寸，保證邊緣壓實度。設(shè)計斷面每層填筑的寬度每側(cè)比設(shè)計寬度多3050cm；3）嚴格控制含水量，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，施工過程中也有采用經(jīng)驗法（但需要積累）。4.施工要領(lǐng) 路堤須在整個寬度范圍內(nèi)水平分層填筑，在最佳含水量條件下分層碾壓。對路基填土壓實時，應(yīng)遵循先輕后重，先靜壓后振動碾壓的原則。 施工過程中，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)的變化、壓實度和壓實厚度的檢測結(jié)果及時調(diào)整碾壓的速度和遍數(shù)。 4)嚴格控制壓實工藝4.施工要領(lǐng) 成片出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象填料含水量過大； 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； 處理方法：局部換填處理；碾壓過程中的常見問題 碾壓過程中出現(xiàn)彈軟現(xiàn)象（受壓下陷，去壓回彈）碾壓過程中出現(xiàn)壓不實現(xiàn)象 成片出現(xiàn)松

17、散現(xiàn)象含水量不足； 處理方法：補水碾壓； 壓實度達不到規(guī)定值或超百； 原因：碾壓不足、填料發(fā)生變化； 處理方法：補水碾壓、重做擊實試驗；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，用透水性不良的土填筑時，控制其含水量在最佳壓實含水量之內(nèi)。當高于控制值時，采用翻挖晾曬、排水疏干、加灰處理或換填等措施；當?shù)陀诳刂浦禃r采用灑水車灑水潤濕后再碾壓，在碾壓過程中如出現(xiàn)“彈簧土”現(xiàn)象時，采用暫緩碾壓、開槽晾曬、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)刀法測定填筑密實度，檢驗合格后，才進行上一層的填筑施工。施工中嚴格進行“四區(qū)段、八流程”的順序施工。 1、路堤填筑寬度

18、除設(shè)計寬度外每側(cè)應(yīng)加寬cm。攤鋪整平必須采用平地機進行粗平，自邊線向中線推進，整平時作出的雙向橫坡，以利排水，松鋪厚度不大于試驗值，同時不大于。填筑至路床頂面最后一層的最小壓實厚度不應(yīng)小于。 2、路堤橫向填土寬度應(yīng)寬于填層設(shè)計寬度，當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。 3、山坡路堤，當?shù)孛鏅M坡不大于：且符合下表要求時，路堤可直接修筑于天然地基上；當橫坡大于：時，原地面應(yīng)挖成臺階，并用小型夯機夯實。路基填方材料最小強度和最大粒經(jīng)表路基土方填筑技術(shù)交底項目分類(路面底面以下深度)( cm)材料最小強度(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，當橫坡較陡時，自下而上挖成內(nèi)傾斜臺階，臺階寬度不小于。5、分段作業(yè)的填方路堤銜接處應(yīng)分層交錯，銜接長度不小于。6、混填時，不易凍