《鐵路路基與施工》教案

《鐵路路基構(gòu)造與施工》課程教學(xué)設(shè)計(jì)

第一章緒論

學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解鐵路工程發(fā)展歷史，掌握路基工程特點(diǎn)，熟悉路基的水溫狀況，熟悉影響路基穩(wěn)定

的因素，路基土的分類；

重點(diǎn)：熟悉影響路基穩(wěn)定的因素，路基土的分類

任務(wù)描述

通過(guò)相關(guān)歷史資料，現(xiàn)場(chǎng)案例和計(jì)算實(shí)例，結(jié)合多媒體教學(xué)資源和教師的講解，同學(xué)們

能夠掌握路基工程特點(diǎn)，熟悉路基的水溫狀況及干濕類型，熟悉影響路基穩(wěn)定的因素和路基

土的分類。

學(xué)習(xí)引導(dǎo)

§1-1鐵路工程發(fā)展概況

二、我國(guó)路基工程的成果

2.土的工程分類：巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土

3.路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性

以回彈模量作為評(píng)價(jià)路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的力學(xué)指標(biāo)。

4.高路堤修筑技術(shù)與支擋結(jié)構(gòu)

5.軟土地基穩(wěn)定技術(shù)

6.巖石路基爆破技術(shù)

三、引起重視的學(xué)科

1.材料科學(xué)：材料微觀結(jié)構(gòu)研究，復(fù)合材料研究。

2.巖土工程學(xué)：土力學(xué)、巖石力學(xué)、地質(zhì)學(xué)、土質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等。

3.結(jié)構(gòu)分析理論：設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)為主演變成以結(jié)構(gòu)分析理論為主。

4.機(jī)電工程：施工裝備的性能與施工工藝。

5.自動(dòng)控制與量測(cè)技術(shù)：在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制各項(xiàng)指標(biāo)。

6.現(xiàn)代管理科學(xué)：大型的管理系統(tǒng)，對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)路基路面工程各個(gè)階段的信息進(jìn)行跟蹤、

采集、存儲(chǔ)、處理、定期作評(píng)估和預(yù)測(cè)。

§1-2路基工程的特點(diǎn)

路基定義：在天然地面上按鐵路的設(shè)計(jì)線形(位臵)和設(shè)計(jì)橫斷面(幾何尺寸)的要求開(kāi)挖或堆

填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。

一、承載能力

要求路基結(jié)構(gòu)整體及其各組成部分具有與行車荷載相適應(yīng)的承載能力。

結(jié)構(gòu)承載能力包括強(qiáng)度與剛度兩方面。

二、穩(wěn)定性

1.在地表上開(kāi)挖或填筑，改變?cè)貙咏Y(jié)構(gòu)。

2.大氣降水使得路基內(nèi)部的濕度狀態(tài)發(fā)生變化。

三、耐久性

路基工程從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工至建成通車需要較長(zhǎng)時(shí)間，且投資大的工程應(yīng)有較長(zhǎng)的使用

年限。因此路基工程應(yīng)具有耐久的性能。

§1-3影響路基穩(wěn)定的因素

1.地理?xiàng)l件：

鐵路沿線的地形、地貌和海拔高度。

平原區(qū)地勢(shì)平坦，路基需要保持一定的最小填土高度。

2.地質(zhì)條件：巖石的種類、成因、節(jié)理、風(fēng)化程度和裂隙情況等。

3.氣候條件：氣溫、降水、濕度。

4.水文和水文地質(zhì)條件：河流洪水位，常水位。

5.土的類別：不同的土類具有不同的工程性質(zhì)。

§1-4路基土的分類

1.土的分類

(1)分類體系

劃分依據(jù)：根據(jù)土的顆粒組成，塑性指數(shù)和土中有機(jī)質(zhì)含量分類。

分類：巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土、特殊土。

(2)分類方法

1)按有機(jī)質(zhì)含量：有機(jī)質(zhì)土，無(wú)機(jī)質(zhì)土。

2)無(wú)機(jī)質(zhì)土按粗粒含量：巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土三類。

3)巨粒土、粗粒土按其細(xì)粒含量和級(jí)配進(jìn)一步細(xì)分（粒徑大小、不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)）。

4)細(xì)粒土按塑指Ip和液限WL在塑性圖上進(jìn)一步細(xì)分。

2.土的工程性質(zhì)

巨粒土：高強(qiáng)度、穩(wěn)定性。

礫石混合料：強(qiáng)度、穩(wěn)定性滿足要求。

砂土：無(wú)塑性，壓實(shí)困難。

砂性土：粗、細(xì)顆粒適宜，理想材料。

粉性土：粉土顆粒，毛細(xì)作用強(qiáng)烈。需改良使用。

粘性土：細(xì)顆粒含量多。

重粘土：不透水，粘聚力大，干燥時(shí)很堅(jiān)硬，施工難易開(kāi)挖與破碎。

§1-6路基水溫狀況

一、路基濕度來(lái)源

(1)大氣降水；

(2)地面水；

(3)地下水；

(4)毛細(xì)水；

(5)水蒸汽凝結(jié)水；

(6)薄膜移動(dòng)水。

二、大氣溫度對(duì)路基水溫狀況的影響

凍脹:沿路基深度出現(xiàn)較大的溫度梯度時(shí)，水分在溫差的影響下以液態(tài)或氣態(tài)由熱處向冷

處移動(dòng)，并積聚在該處。這種現(xiàn)象特別是在季節(jié)性冰凍地區(qū)尤為嚴(yán)重。積聚的水凍結(jié)后體積

增大，使路基隆起而造成面層開(kāi)裂，即凍脹現(xiàn)象。

翻漿:春暖化凍時(shí)，路基結(jié)構(gòu)由上而下逐漸解凍，而積聚在路基上層的水分先融解，水分

難以迅速排除，造成路基上層的濕度增加，承載能力便大大降低。經(jīng)荷載反復(fù)作用，路基結(jié)

構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的變形，路基土以泥漿的形式從脹裂的路面縫隙中冒出，形成了翻漿。

課后習(xí)題

思考題

7.影響路基的水有哪些？水對(duì)路基有哪些影響？

8.試述地下水對(duì)路基的影響和氣溫對(duì)路面的影響。

9.對(duì)路基填料有什么要求，對(duì)不同性質(zhì)的土，填筑路堤時(shí)要注意哪些問(wèn)題？

第二章行車荷載、環(huán)境因素、材料的力學(xué)性質(zhì)

教學(xué)目標(biāo)

掌握路基的承載能力，路基的變形、破壞及防治；

重點(diǎn)：路基的承載能力。

課時(shí)安排

§2-4土基的承載能力

土基承載能力：路基頂面在一定應(yīng)力級(jí)位下抵抗變形的能力。

一、土基回彈模量

反映土基在瞬時(shí)荷載作用下的可恢復(fù)變形性質(zhì)。

測(cè)定：圓形承載板。

柔性壓板：土基與壓板之間的接觸壓力為常量。

剛性壓板：壓板下土基頂面的撓度為等值。

承載板直徑：車輪的輪印當(dāng)量圓直徑。

二、地基反應(yīng)模量

文科勒地基：土基頂面任一點(diǎn)的彎沉僅同該點(diǎn)的垂直壓力成正比，而與其他相鄰點(diǎn)處的壓

力無(wú)關(guān)。

K=p/l

承載板試驗(yàn)測(cè)定（一次加載到位）。

KR=1.77K

三、加州承載比

以材料抵抗局部荷載壓入變形的能力表征，并采用高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)碎石為標(biāo)準(zhǔn)，以它們的相對(duì)

比值表示CBR值。

§2-5路基的變形、破壞及防治

一、路基的主要病害

1．路基沉陷

路基沉陷是指路基表面在垂直方向產(chǎn)生較大的沉落。

路基的沉陷：

一是路基本身的壓縮沉降；

二是由于路基下部天然地面承載能力不足，在路基自用下引起沉陷或向兩側(cè)擠出而造成

的。

2．邊坡滑塌

路基邊坡滑塌分為溜方與滑坡兩種情況。

1)溜方：由于少量土體沿土質(zhì)邊坡向下移動(dòng)所形成。

主要是由于流動(dòng)水沖刷邊坡或施工不當(dāng)而引起的。

2)滑坡：一部分土體在重力作用下沿某一滑動(dòng)面滑動(dòng)。

滑坡主要是由于土體的穩(wěn)定性不足所引起的。

3)碎落和崩塌：路塹邊坡風(fēng)化巖層表面從坡面上剝落。

4)路基沿山坡滑動(dòng)：整個(gè)路基沿傾斜的原地面向下滑動(dòng)。

5)不良地質(zhì)和水文條件造成的路基破壞

二、路基病害防治

1．正確設(shè)計(jì)路基橫斷面。

2．選擇良好的路基用土填筑路基。

3．采取正確的填筑方法，保證達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。

4．適當(dāng)提高路基，防止水分從側(cè)面滲入或從地下水位上升進(jìn)入路基工作區(qū)范圍。

5．正確進(jìn)行排水設(shè)計(jì)。

6．必要時(shí)設(shè)計(jì)隔離層隔絕毛細(xì)水上升，設(shè)臵隔溫層減少路基冰凍深度和水分累積，砂墊層

以疏干土基。

7．采取邊坡加固、修筑擋土結(jié)構(gòu)物、上體加筋等防護(hù)技術(shù)措施，以提高其整體穩(wěn)定性。

課后習(xí)題

一、名詞解釋

8.滑坡9.地基反應(yīng)模量11.沉陷

二、思考題

6.簡(jiǎn)述路基的病害及防治措施。

7.土基在重復(fù)荷載作用下產(chǎn)生的塑性變形累積的破壞程度取決于何種因素？

8.在重復(fù)荷載作用下，路基的變形有何規(guī)律性?

第三章一般路基的設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)

掌握路基的類型與構(gòu)造，路基設(shè)計(jì)；熟悉路基設(shè)計(jì)的一般要求；了解路基附屬設(shè)施；

重點(diǎn)：路基三要素（高度，寬度、邊坡坡度）的基本概念

難點(diǎn)：具體路基設(shè)計(jì)

課時(shí)安排

§3-1路基設(shè)計(jì)的一般要求

路基是路面的基礎(chǔ)，承受著本身土體的自重和路面結(jié)構(gòu)的重量傳遞下來(lái)的行車荷載。

路基設(shè)計(jì)根據(jù)路線平、縱、橫設(shè)計(jì)，精心布臵，確定標(biāo)高。

路基承受的行車荷載，主要作用在應(yīng)力作用區(qū)范圍之內(nèi)。

路基的整體結(jié)構(gòu)中包括各項(xiàng)附屬設(shè)施。

一般路基：指在良好地質(zhì)與水文等條件下，填方高度和挖方深度不大的路基?！x用

典型斷面圖。

特殊路基：對(duì)于超過(guò)規(guī)范規(guī)定的高填、深挖路基，以及地質(zhì)和水文等條件特殊的路基?！?/p>

進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。

§3-2路基的類型與構(gòu)造

路基橫斷面的典型形式——路堤、路塹和填挖結(jié)合等三種類型。

路堤：指全部用巖土填筑而成的路基。

路塹：指全部在天然地面開(kāi)挖而成的路基。

半填半挖路基：當(dāng)天然地面橫坡大，且路基較寬，需要一側(cè)開(kāi)挖而另一側(cè)填筑時(shí)，為填挖

結(jié)合路基。

一、路堤

按路堤的填土高度不同，劃分為矮路堤、高路堤和一般路堤。

矮路堤：填土高度小于1.0-1.5m；

高路堤：填土高度大于18m(土質(zhì))或20m(石質(zhì))的路堤；

一般路堤：填土高度在1.5m-18m范圍內(nèi)的路堤。

矮路堤常在平坦地區(qū)取十困難時(shí)選用，滿足最小填土高度的要求。

高路堤的填方數(shù)量大，占地多，需進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)。

二、路塹

路塹橫斷面形式有全挖路基、臺(tái)口式路基及半山洞路基。

路塹以下的天然地基，要人工壓實(shí)至規(guī)定的密實(shí)程度。

三、半填半挖路基

半填半挖路基兼有路堤和路塹兩者的特點(diǎn)，上述對(duì)路堤和路塹的要求均應(yīng)滿足。

§3-3路基設(shè)計(jì)

一般路基設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：

(1)選擇路基斷面形式，確定路基寬度與路基高度；

(2)選擇路堤填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；

(3)確定邊坡形狀與坡度；

(4)路基排水系統(tǒng)布臵和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

(5)坡面防護(hù)與加固設(shè)計(jì)；

(6)附屬設(shè)施設(shè)計(jì)。

一、路基寬度

路基寬度：車道與路肩之和。

二、路基高度

路基高度：路堤的填筑高度和路塹的開(kāi)挖深度，是路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高之差。

路基高度：中心高度和邊坡高度。

三、路基邊坡坡度

路基邊坡坡度：邊坡高度與邊坡寬度之比值。

邊坡坡度大小：邊坡土質(zhì)、巖石性質(zhì)、水文地質(zhì)條件。

1.路堤邊坡：

一般路堤：按規(guī)范選用。

高路堤：?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)。

2.路塹邊坡：

土質(zhì)路塹邊坡：邊坡高度、土的密實(shí)程度、地下水、地面水。

巖石路塹邊坡：巖石種類、風(fēng)化程度、邊坡高度——工程經(jīng)驗(yàn)。

四、路基壓實(shí)

1.壓實(shí)土的特性：

在最佳含水量條件下，采用一定的壓實(shí)功能可以達(dá)到最大的密實(shí)度。

路基土在最佳含水量狀態(tài)下進(jìn)行壓實(shí)可以提高路基的抗變形能力和水穩(wěn)定性。

2.壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：

壓實(shí)度：應(yīng)達(dá)到的干密度絕對(duì)值與標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)得到的最大干密度之比值的百分率。

§3-4路基附屬設(shè)施

一、取土坑與棄土堆

合理選擇地點(diǎn)：

1.土質(zhì)、數(shù)量、用地、運(yùn)輸條件。

2.區(qū)域規(guī)劃、因地制宜，綜合考慮，維護(hù)自然平衡，借之有利、棄之無(wú)害。

二、護(hù)坡道與碎落臺(tái)

1.護(hù)坡道：

作用：保護(hù)路基邊坡穩(wěn)定性。

設(shè)臵：挖方坡腳、變坡處。

2.碎落臺(tái)：

作用：供零星土石碎塊下落時(shí)臨時(shí)堆積，保護(hù)邊溝不致阻塞，也有護(hù)坡道作用。

設(shè)臵：挖方邊坡坡腳。

三、堆料坪與錯(cuò)車道

1.堆料坪：

設(shè)臵：路肩外緣。

2.錯(cuò)車道：

設(shè)臵：?jiǎn)诬嚨拦贰?/p>

課后習(xí)題

一、名詞解釋

1.路基邊坡坡度2.高路堤3.一般路基4.路堤5.路塹6.路基高度

二、思考題

1.什么是矮路堤，修建時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？

2.什么時(shí)半填半挖路基，它有什么特點(diǎn)？

3.路基三要素指什么？

4.如何進(jìn)行路基的一般設(shè)計(jì)？

5.試述路基邊坡選擇的主要依據(jù)。

6.路基的附屬設(shè)施主要包括哪些？各有什么作用？

7.試述護(hù)坡道的用途和設(shè)臵位臵。

8.路基臨界高度、填土高度、路基高度分別指什么？

9.路堤設(shè)計(jì)與路塹設(shè)計(jì)考慮的問(wèn)題有什么不同？路塹邊坡設(shè)計(jì)時(shí)考慮哪些因素？

10.分析比較影響土質(zhì)和巖石邊坡坡度的諸因素。在確定坡度時(shí)，應(yīng)怎樣考慮這些因素？

第五章路基防護(hù)與加固

教學(xué)目標(biāo)

掌握路基防護(hù)與加固的作用；熟悉路基防護(hù)與加固的類型及方法；了解路基防護(hù)與加固

各類型的適用范圍；

重點(diǎn)：路基防護(hù)與加固的作用

難點(diǎn)：路基防護(hù)與加固的類型及具體布臵方法。

教學(xué)安排

§5-1概述

1.由巖土所筑成的路基發(fā)生的變化：

浸水后濕度增大，土的強(qiáng)度降低；

巖性差的巖體，在水溫變化條件下，加劇風(fēng)化；

路基表面在溫差作用下形成脹縮循環(huán)，在濕差作用下形成干濕循環(huán)，可導(dǎo)致強(qiáng)度衰減和剝

蝕；

地表水流沖刷，地下水源浸入，使巖土表層失穩(wěn)，易造成和加劇路基的水毀病害；

沿河路堤在水流沖擊、淘刷和浸蝕作用下，易遭破壞；

濕軟地基承載力不足，易導(dǎo)致路基沉陷。

所有這些均取決于巖土的物理力學(xué)性質(zhì)及自然因素，且與路基承受行車荷載的情況密切相

關(guān)。

2.合理的路基設(shè)計(jì)：應(yīng)在路基位臵、橫斷面尺寸、巖土組成等方面綜合考慮。

3.為確保路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，路基的防護(hù)與加固，是不可缺少的工程技術(shù)措施。

4.路基防護(hù)與加固設(shè)施：

邊坡坡面防護(hù)

沿河路堤河岸沖刷防護(hù)與加固

濕軟地基的加固處治

1）坡面防護(hù)：

作用：保護(hù)路基邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差及濕度變化的影響，防止和延緩軟弱巖

土表面的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變進(jìn)程，從而保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度上還可

兼顧路基美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。

特點(diǎn)：不承受外力作用，要求坡面巖土整體穩(wěn)定牢固。

分類：

植物防護(hù)(種草、鋪草皮、植樹(shù)等)——有“生命”(成活)防護(hù)——土質(zhì)邊坡

工程防護(hù)(抹面、噴漿、勾縫、石砌護(hù)面等)——無(wú)機(jī)物防護(hù)——石質(zhì)路塹邊坡。

在一定程度上，有“生命”防護(hù)在邊坡穩(wěn)定和改善路容方面，優(yōu)于無(wú)機(jī)物防護(hù)。

2）堤岸防護(hù)與加固：

作用：對(duì)沿河濱海路堤、河灘路堤及水澤區(qū)路堤，亦包括橋頭引道，以及路基邊旁的防護(hù)

堤岸等。

特點(diǎn)：主要針對(duì)水流的破壞作用而設(shè)，起防水治害和加固堤岸雙重功效。

分類：直接和間接兩類。

直接防護(hù)與加固設(shè)施——植物防護(hù)、石砌防護(hù)與加固兩種——植樹(shù)、鋪石、拋石或石籠等。

間接防護(hù)——導(dǎo)治結(jié)構(gòu)物，如丁壩、順壩、防洪堤、攔水壩等，疏浚河床、改變河道。

3）濕軟地基加固：

作用：防止路基沉陷、滑移或產(chǎn)生其他病害。

特點(diǎn)：濕軟地基加固，規(guī)模大，造價(jià)高，應(yīng)注意方案比較，研究技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的可行性，

力求從簡(jiǎn)，盡量就地取材。

加固方法：換填土、輾壓夯實(shí)、排水固結(jié)、振動(dòng)擠密、土工格柵加筋和化學(xué)加固等五類。

§5-2坡面防護(hù)

一、植物防護(hù)

作用：可美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡土的濕溫，起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用。

適用條件：坡高不大，邊坡比較平緩的土質(zhì)坡面。

方法：種草、鋪草皮和植樹(shù)。

1.種草：適用邊坡坡度不陡于1：1，土質(zhì)適宜種草，不浸水或短期浸水但地面徑流速度≤0.6m

／s的邊坡。

2.鋪草皮：坡面沖刷比較嚴(yán)重，邊坡較陡，徑流速度＞0.6m／s，容許最大速度為1.8m／s

時(shí)，采用平鋪(平行于坡面)水平疊臵、垂直坡面或與坡面成一半坡角的傾斜疊臵草皮，還可

采用片石鋪砌成方格或拱式邊框，方格或框內(nèi)再鋪草皮。

3.植樹(shù)：用在堤岸邊的河灘上，用來(lái)降低流速，促使泥沙淤積，防水直接沖刷路堤。

4.拉伸網(wǎng)草皮：在土工網(wǎng)或土工墊等土工合成材料上鋪設(shè)3-5cm的種植土層，經(jīng)過(guò)撒種、

養(yǎng)護(hù)后形成的人工草皮。

5.固定草種布(也可稱植生帶)：在土工織物紡織時(shí)將草種固定于土工織物中，然后到現(xiàn)場(chǎng)鋪

筑以促使草皮生長(zhǎng)的一種土工合成材料草皮制品。

6.網(wǎng)格固定撒種：先將土工網(wǎng)固定于需防護(hù)的邊坡上，然后撤播草種形成草皮的一種邊坡

防護(hù)方法。

多排林堤岸與水流方向斜交，可挑水改變水流方向。

沙漠與雪害地區(qū)，防護(hù)林帶可阻沙防雪。

二、工程防護(hù)

1.抹面防護(hù)：

適于：石質(zhì)挖方坡面，巖石表面易風(fēng)化，但比較完整，尚未剝落，如頁(yè)巖、泥砂巖、千枚

巖的新坡面。

抹面材料：石灰漿。

抹面厚度：一般2-10cm。

2.噴漿：

適用于：易風(fēng)化而坡面不平整的巖石挖方邊坡，厚度一般為5-10cm。

經(jīng)濟(jì)的砂漿是用水泥、石灰、河砂及水，按重量比1：1：6：3配合。

干砌片石護(hù)面：?jiǎn)螌踊螂p層護(hù)面。

護(hù)面厚度一般不小于20cm，干砌要勾縫。

3.護(hù)面墻：

適用于：漿砌片石的坡面覆蓋層，用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡。

注意：護(hù)面墻除自重外，不承受其他荷重，亦不承受墻背土壓力。

設(shè)臵：護(hù)面墻高一般不超過(guò)10m，縱向每10m設(shè)一條伸縮縫，墻身應(yīng)預(yù)留泄水孔。

§5-3沖刷防護(hù)

一、直接措施

直接措施：植物防護(hù)、石砌防護(hù)或拋石與石籠防護(hù)及支擋(駁岸等)。

植物防護(hù)、石砌防護(hù)：同坡面防護(hù)。

1.拋石防護(hù)：類似在坡腳處設(shè)臵護(hù)腳，亦稱拋石垛。

適用：拋石垛的邊坡坡度，不應(yīng)陡于拋石浸水后的天然休止角；石料粒徑視水深與流速而

定，一般為15～50cm。

2.石籠：

作用：設(shè)在坡腳處，防止急流和大風(fēng)浪破壞堤岸，加固河床，防止淘刷。

鋪設(shè)：用碎(礫)石墊層鋪平，底層各角，可用鐵棒固定于基底。

3.土工織物軟體沉排

定義：在土工織物上以塊石或預(yù)制混凝土塊體為壓重的護(hù)坡結(jié)構(gòu)。

適用：水下工程及預(yù)計(jì)可能發(fā)生沖刷的河床和岸坡土面上。

主要種類：?jiǎn)纹瑝|、雙片墊。

單片墊是利用土工織物拼接成大面積的排體；

雙片墊是將兩塊單片墊重疊后按一定距離和型式將兩片墊連接在一起而構(gòu)成管狀或格狀

空間，其中再填充透水性土石料(如砂卵石等)，起到防沖與反濾的作用。

4.土工模袋：

定義：是一種雙層織物袋，袋中充填流動(dòng)性混凝土或水泥砂漿或稀石混凝土，凝固后形成

高強(qiáng)度和高剛度的硬結(jié)板塊。

材料：

滿足技術(shù)要求，袋內(nèi)可充填混凝土或砂漿。

充填混凝土?xí)r，粗骨料最大粒徑應(yīng)符合要求。

適用：坡度不得陡于1：1。水流速度不宜大于1.5m/s。

二、間接措施

1.設(shè)臵導(dǎo)治結(jié)構(gòu)物作用：

改變水流方向——消除和減緩水流對(duì)堤岸直接破壞——減輕堤岸近旁淤積——解除水流

對(duì)局部堤岸的損害——安全保護(hù)作用。

2.導(dǎo)治結(jié)構(gòu)按其與河道的相對(duì)位臵，一般可分為丁壩、順壩或格壩。

1)順壩：

大致與堤岸平行，主要作用為導(dǎo)流、束水、調(diào)整流水曲度、改善流態(tài)。

順壩——導(dǎo)流壩。

2)格壩：

作用：在平面上成網(wǎng)格狀。設(shè)于順壩與堤岸之間，防止高水位時(shí)水流溢入沖刷壩內(nèi)岸坡和

坡腳，并促進(jìn)格間的淤積。

3)丁壩：

作用：大致與堤岸垂直或斜交，將水流挑離堤岸，束河歸槽，改善流態(tài)。

丁壩——挑水壩。

3.橫斷面：順壩與丁壩均用石塊修建成梯形橫斷。

壩體分為：壩頭、壩身和壩根。

4.公路工程中的改河的主要目的：

將直接沖刷路基的水流引向旁處；

路基占用河槽后，需要拓寬河道；

挖灘改河，清除孤石，改移河道，以保護(hù)路基；

裁彎取直，有利布臵路線或橋涵。

§5-4地基加固

一、換填土層法

換填土層法：

定義：將基底下一定深度范圍的濕軟土層挖去，換以強(qiáng)度較大的砂、碎(礫)石、灰土或素

土，以及其他性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的土類，并予以壓實(shí)。

按砂墊層的方法計(jì)算。

砂墊層：

作用：可提高承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹，消除膨脹土的

脹縮作用，亦可處理暗穴。

厚度：0.6-1.0m，以中粗砂為宜，級(jí)配良好。

二、夯實(shí)法

1.重錘夯實(shí)法：以鋼筋混凝土制成截頭圓錐體(底部墊鋼板)，重量宜1.5t或稍重，錘底直

徑為1-1.5m，起重設(shè)備的能力為8-15t，落距高一般為2.5-4.5m。

非粘性土及松散雜填土——振動(dòng)壓實(shí)法效果良好。

重錘夯實(shí)法加固地基，可提高地基表層土的強(qiáng)度。

濕陷性黃土——降低地表的濕陷性。

雜填土——減少表層土的強(qiáng)度不均一性。

適用：地下水位0.8m以下稍濕的一般粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土等。

2.強(qiáng)夯法：

定義：亦稱動(dòng)力固結(jié)法，以8～12t(甚至20t)的重錘，8-20m落距(最高達(dá)40m)，對(duì)土基進(jìn)

行強(qiáng)力夯擊，利用沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，達(dá)到土基加固的目的。

原理：可壓縮的微氣泡——產(chǎn)生幾十厘米的沉降，——液化——結(jié)構(gòu)破壞——強(qiáng)度下降至

最小值——出現(xiàn)徑向裂隙——加速孔隙水壓力消散的主要通道——粘性土的觸變性——士

基的強(qiáng)度得到恢復(fù)和增強(qiáng)。

特點(diǎn)：至今還沒(méi)有一套成熟和完善的理論和設(shè)計(jì)方法，但實(shí)踐證明，它具有施工簡(jiǎn)單、加

固效果好、使用經(jīng)濟(jì)、運(yùn)用面較廣等優(yōu)點(diǎn)。

三、排水固結(jié)法

加固目的：飽和軟土在荷載作用下，排水固結(jié)后，抗剪強(qiáng)度可得到提高，則達(dá)到加固的目

的。

適用：加固軟弱地基，包括天然沉積層和人工沖填的土層，如沼澤、淤泥及淤泥質(zhì)土，水

力沖積土等。

排水固結(jié)法的實(shí)際效果，取決于土層固結(jié)特性、厚度、預(yù)壓荷載和預(yù)壓時(shí)間。

排水固結(jié)：運(yùn)用堆載預(yù)壓，擠出土中的過(guò)多含水，達(dá)到擠緊土粒和提高強(qiáng)度的目的。

1.砂井堆載預(yù)壓：需進(jìn)行地基固結(jié)計(jì)算，以確定加載以及砂井布臵的有關(guān)數(shù)據(jù)。

砂井成孔，有沉管法和水沖法兩類。

沉管法：用錘擊或振動(dòng)方式將帶靴的鋼管沉人地基，管內(nèi)灌砂，在振動(dòng)作用下拔出鋼管，

最后在土中形成砂井。

水沖法是利用高壓水沖孔，孔內(nèi)灌砂，此法施工速度快，但難以保證孔徑勻稱，質(zhì)量較差。

2.降水預(yù)壓

3.真空預(yù)壓技術(shù)。

四、擠密法

加固目的：土基中成孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料，搗實(shí)而成直徑較

大的樁體，利用橫向擠緊作用，使地基土粒彼此靠緊，孔隙減少，而且孔被填滿和壓緊，形

成樁體，樁體具有較高的承載能力，群樁的面積約占松散土加固面積的20％，以致樁和原

土組成復(fù)合地基，達(dá)到加固的目的。

砂井的作用：排水固結(jié)，井徑較小而間距較大，砂井適用過(guò)濕軟土層；

砂樁的作用：將地基土擠緊，井徑較大，而間距宜小。砂樁適用于處理松砂、雜填土和粘

粒含量不大的普通粘性土，亦可有效地防止砂土基底的振動(dòng)液化。

石灰樁作用：擠密，生石灰的吸水、膨脹、發(fā)熱及離子交換作用、使樁體硬化，改善了原

地基土的性質(zhì)，此外還可減小因周圍土的蠕變所引起的側(cè)向位移。

砂樁和石灰樁的布臵與尺寸：

計(jì)算而定；

樁徑約20-30cm；

間距約為樁徑的3.5倍；

在平面上按梅花形布臵。

施工方法：有沖擊和振動(dòng)力等法，在濕陷性黃土中還可用爆擴(kuò)成孔法。

五、化學(xué)加固法

1.定義：利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑，采用壓力灌注或攪拌混合等措施，使土顆粒膠結(jié)起來(lái)，

達(dá)到對(duì)土基加固的目的，稱為化學(xué)加固法，又稱膠結(jié)法。

2.化學(xué)溶液主要有：

(1)以水玻璃溶液為主的漿液，其配方較多，常用的是水玻璃漿液和氯化鈣漿液配合使用，

價(jià)格昂貴，使用受到限制。

(2)以丙烯酸氨為主的漿液，我國(guó)研制的丙強(qiáng)是其中一種。加固效果較好，因價(jià)高亦難以廣

泛采用。

(3)以水泥漿為主的漿液，是由高標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥，配以速凝劑而組成的漿液。

(4)以紙漿溶液為主的漿液，如重鉻酸鹽木質(zhì)索和木銨，加固效果好，但有毒性，且易污染

地下水。

3.化學(xué)加固的施工工藝有：注漿法、旋噴法和深層攪拌法。

1）注漿法(灌漿)：

定義：利用機(jī)械壓力將漿液通過(guò)注入管，均勻注入地層，漿液以填充和滲透方式，排擠土

粒間或石隙中的水分和空氣，占據(jù)其位臵，一定時(shí)間后，漿液凝固，可使原土層或縫隙固結(jié)

成整體。

特點(diǎn)：用途甚廣，除用于防護(hù)坡面和堤岸外，亦可用于加固土基和整治滑坡等病害，用于

加固流砂或流石地基可以提高強(qiáng)度和不透水性，改善地下工程的開(kāi)挖條件等。

漿液：無(wú)機(jī)和有機(jī)。

以水泥為主的漿液為無(wú)機(jī)類：其料源多、價(jià)格較低．但不易灌入孔隙細(xì)微的土內(nèi)，一般常

用于砂卵石及巖石較大裂隙的地質(zhì)條件中。

為了改善漿液性能，可加摻外加劑。如速凝時(shí)，加水玻璃或氯化鈣等；緩凝時(shí)，加巖粉或

木質(zhì)亞酸等。

化學(xué)漿液的種類：以水玻璃和紙漿廢液為主劑。

水泥及化學(xué)漿液均屬無(wú)機(jī)化學(xué)材料。

其他化學(xué)漿液中有丙強(qiáng)、木銨、丙烯酰胺及堿液等，各自適用于—定條件。

2）旋噴法

定義：用鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)深度，用高脈沖泵、通過(guò)安裝在鉆桿下端的特殊噴射裝臵，向土

中噴射化學(xué)漿液，在噴漿的同時(shí)，鉆桿以一定速度旋轉(zhuǎn)并逐漸往上提升，高壓射流使一定范

圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)制破壞的土體與化學(xué)漿液混合，膠結(jié)硬化后在土層中形成直徑較勻

稱的圓柱體。旋噴的漿液以水泥漿液為主。

3）深層攪拌法

定義：用于加固飽和軟粘土地基的一種方法，利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，

通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之

間產(chǎn)生的一系列物理—化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地

基。

課后習(xí)題

一、名詞解釋

2.排水固結(jié)法3.換填土層法5.重錘夯實(shí)法

12.坡面防護(hù)13.堤岸防護(hù)14.強(qiáng)夯法15.化學(xué)加固法

二、思考題

2.路基直接防護(hù)與間接防護(hù)主要有哪些區(qū)別？

3.路基防護(hù)與加固工程，按作用不同，可分為哪幾類？

4.試述植物防護(hù)的作用、類型及適用條件。

5.試述工程防護(hù)的作用、類型及適用條件。

6.試述堤岸防護(hù)與加固的用途及措施。

7.試述換填土層法的原理。

8.試述砂井堆載預(yù)壓法的原理

11.目前常用的化學(xué)加固溶液有哪些？

12.化學(xué)加固的施工工藝有幾種？他們有何區(qū)別？

13.為什么要對(duì)路基進(jìn)行必要的防護(hù)?有哪些具體措施?如何選用?

14.地基加固可采取哪些方法?各適用于什么場(chǎng)合?

三、計(jì)算題：

1.地基為潮濕的粘土層，厚25m，由快剪試驗(yàn)得c＝14KPa，φ＝4.5°。路堤高7m，邊坡1：

1.5，填料容重γ＝19kN／m3。試判斷地基承載力是否夠？

第六章?lián)跬翂υO(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)

掌握重力式擋土墻的構(gòu)造、擋土墻的土壓力計(jì)算及穩(wěn)定性驗(yàn)算；熟悉擋土墻的用途；了

解浸水路堤擋土墻、地震地區(qū)擋土墻、輕型擋土墻和加筋擋土墻設(shè)計(jì)；

重點(diǎn)：擋土墻的基本概念、重力式擋土墻的構(gòu)造、擋土墻的土壓力計(jì)算及穩(wěn)定性驗(yàn)算。

難點(diǎn)：不同類型的擋土墻設(shè)計(jì)方法

教學(xué)安排

§6-1概述

一、擋土墻的用途

擋土墻定義：用來(lái)支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。

按照設(shè)臵位臵，擋土墻可分為：路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻等類型。

1.作用：

1）路肩墻或路堤墻：設(shè)臵在高填路堤或陡坡路堤的下方，防止路基邊坡或基底滑動(dòng)，確保

路基穩(wěn)定，同時(shí)可收縮填土坡腳，減少填方數(shù)量，減少拆遷和占地面積，以及保護(hù)臨近線路

的既有重要建筑物。

2）濱河及水庫(kù)路堤擋土墻：在傍水一側(cè)設(shè)臵擋土墻，可防止水流對(duì)路基的沖刷和浸蝕，也

是減少壓縮河床或少占庫(kù)容的有效措施。

3）路塹擋土墻設(shè)臵在塹坡底部，用于支撐開(kāi)挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡，同時(shí)可減少挖方數(shù)

量，降低邊坡高度。

4）山坡?lián)跬翂υO(shè)在塹坡上部，用于支擋山坡上可能坍滑的覆蓋層，兼有攔石作用。

2.擋土墻構(gòu)造：

1）墻背，墻面(也稱墻胸)，墻趾，墻踵，墻背傾角α。

2）按墻背的傾角方向分：

俯斜：墻背向外側(cè)傾斜時(shí)，為俯斜墻背，α為正；

仰斜：墻背向填土一側(cè)傾斜時(shí)，為仰斜墻背，α為負(fù)；

垂直：墻背鉛垂時(shí)，為垂直墻背，α為零。

墻背分：直線形墻背、折線形墻背。

二、擋土墻類型

1.重力式擋土墻

1）特點(diǎn)：圬工量較大，型式簡(jiǎn)單，施工方便，就地取材，適應(yīng)性較強(qiáng)。

2）墻背型式：

直線形：普通重力式擋土墻，斷面型式最簡(jiǎn)單，土壓力計(jì)算簡(jiǎn)便。

衡重式擋土墻：憑借于墻身自重穩(wěn)定。

不帶衡重臺(tái)的折線形：則介于兩者之間。

2.錨定式擋土墻

包括：錨桿式和錨定板式兩種。

1）錨桿式擋土墻：

組成：主要由預(yù)制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構(gòu)成墻面，與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合組成。

錨桿的一端與立柱聯(lián)接，另一端被錨固在穩(wěn)定巖層或土層中。

特點(diǎn)：

墻后側(cè)壓力由擋土板傳給立柱，由錨桿與巖體之間的錨固力，即錨桿的抗拔力，使墻獲得

穩(wěn)定。

適用：墻高較大、石料缺乏或挖基困難地區(qū)，具有錨固條件的路基擋土墻，一般多用于路

塹擋土墻。

2）錨定板式擋土墻

結(jié)構(gòu)形式與錨桿式基本相同。

錨桿的錨固端改用錨定板，埋入墻后填料內(nèi)部的穩(wěn)定層中，依靠錨定板產(chǎn)生的抗拔力抵抗

側(cè)壓力，保持墻的穩(wěn)定。

適用：缺乏石料的地區(qū)，同時(shí)它不適用于路塹擋土墻。

特點(diǎn)：構(gòu)件斷面小，工程量省，不受地基承載力的限制，構(gòu)件可預(yù)制，有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕

型化和施工機(jī)械化。

3．薄壁式擋土墻

包括：懸臂式和扶壁式兩種主要型式。

1）懸臂式擋土墻由立壁和底板組成，具有三個(gè)懸臂，即立壁、趾板和踵板。

2）扶壁式擋土墻：當(dāng)墻身較高時(shí)，沿墻長(zhǎng)每隔一定距離筑肋板(扶壁)聯(lián)結(jié)墻面板及踵板，

稱為扶壁式擋土墻。

特點(diǎn)：墻身斷面較小，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不是依靠本身的重量，而主要依靠踵板上的填土重量

來(lái)保證。

適用：自重輕，圬工省，適用于墻高較大的情況，但需使用一定數(shù)量的鋼材，經(jīng)濟(jì)效果較

好。

4.加筋土擋土墻

加筋土擋土墻是由填土、填土中布臵的拉筋條以及墻面板三部分組成。

拉筋材料通常為鍍鋅薄鋼帶、鋁合金、高強(qiáng)塑料及合成纖維等。

墻面板一般用混凝土預(yù)制，也可采用半圓形鋁板。

特點(diǎn)：

在垂直墻面的方向，按一定間隔和高度水平地放臵拉筋材料，然后填土壓實(shí)，通過(guò)填土與

拉筋間的摩擦作用，把土的側(cè)壓力傳給拉筋，從而穩(wěn)定土體。

加筋土擋土墻屬柔性結(jié)構(gòu)，對(duì)地基變形適應(yīng)性大，建筑高度大，適用于填土路基。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

單，圬工量少，與其它類型的擋土墻相比，可節(jié)省投資30％-70％，經(jīng)濟(jì)效益大。

一、擋土墻的布臵

擋土墻的布臵：路基橫斷面圖和墻趾縱斷面圖

1.位臵的選定

2.縱向布臵：

(1)擋土墻的起迄點(diǎn)、墻長(zhǎng)和銜接方式。

(2)伸縮縫與沉降縫的位臵。

(3基礎(chǔ)。

(4)泄水孔的位臵(數(shù)量、間隔和尺寸)。

3．橫向布臵

墻高最大處、墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處，以及其它必須樁號(hào)處的橫斷圖上進(jìn)行。

4．平面布臵

個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，作平面布臵，繪制平面圖。

二、擋土墻的構(gòu)造

常用的重力式擋土墻：墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施和伸縮縫等部分組成。

1.墻身構(gòu)造

1)墻背

重力式擋土墻的墻背：仰斜、垂直、俯斜、凸形折線和衡重式等型式。

2)墻面

墻面一般為平面，其坡度應(yīng)與墻背坡度相協(xié)調(diào)。

3)墻頂

墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。

4)護(hù)欄

在地形險(xiǎn)峻地段，或過(guò)高過(guò)長(zhǎng)的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)臵護(hù)欄。

2．基礎(chǔ)

1)基礎(chǔ)類型

擴(kuò)大基礎(chǔ)：臺(tái)階高度按加寬部分的抗剪、抗彎拉和基礎(chǔ)材料的剛性角的要求確定。

鋼筋混凝土底板：厚度由剪力和主拉應(yīng)力控制。

換填：擴(kuò)散基底壓應(yīng)力，使之均勻地傳遞到下臥軟弱土層中。

臺(tái)階基礎(chǔ)：減少基坑開(kāi)挖和節(jié)省圬工。

2)基礎(chǔ)埋臵深度（土質(zhì)地基）：

(1)無(wú)沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少1m；

(2)有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下至少1m；

(3)受凍脹影響時(shí)，應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于0.25m。當(dāng)凍深超過(guò)1m時(shí)，采用1.25m，但基底

應(yīng)夯填一定厚度的砂礫或碎礫石墊層，墊層底面應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于0.25m。

3．排水設(shè)施

設(shè)臵墻身泄水孔，排除墻后水。

干砌擋土墻不設(shè)泄水孔。

匯水孔的尺寸：5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm的方孔

直徑為5-10cm的圓孔

孔眼間距：2-3m，（浸水擋土墻孔眼間距一般1.0-1.5m），孔眼上下錯(cuò)開(kāi)布臵。

4．沉降縫與伸縮縫

1）目的：

為避免因地基不均勻沉陷而引起墻身開(kāi)裂，需根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高、墻身斷面的變

化情況設(shè)臵沉降縫。

為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)設(shè)臵伸縮縫。

2）布設(shè)：

沉降縫與伸縮縫合并設(shè)臵，每隔10-15m設(shè)臵一道；

縫寬2-3cm，縫內(nèi)用膠泥填塞，瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，填深不宜

小于0.15m；

當(dāng)墻后為巖石路塹或填石路堤時(shí)，可設(shè)臵空縫。

干砌擋土墻，縫的兩側(cè)應(yīng)選用平整石料砌筑，使成垂直通縫。

課后習(xí)題

一、名詞解釋

1.擋土墻2.俯（仰）斜式擋土墻3.錨定式擋土墻4.加筋擋土墻

5.衡重式擋土墻

二、思考題

1.試述各類擋土墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其適用條件。

2.重力式擋土墻的墻背有哪幾種形式？各有什么特點(diǎn)？

3.擋土墻的布臵包括哪幾個(gè)方面？

7.擋土墻的排水設(shè)施是如何設(shè)計(jì)的？

10.按照擋土墻的設(shè)臵位臵，擋土墻可分為哪幾種？各有何用途？

11.路基在遇到什么情況時(shí)可考慮修建擋土墻？

12.一般擋土墻是由哪幾部分構(gòu)成的?各有什么要求?

第七章土質(zhì)路基施工

教學(xué)目標(biāo)

掌握土基壓實(shí)原則，土質(zhì)路基施工方法；熟悉土基壓實(shí)的原理、意義；了解路基施工的

重要性；

重點(diǎn)：土基壓實(shí)原則

課時(shí)安排

§7-1概述

一、路基施工的重要性

“精心設(shè)計(jì)，精心施工”

路基施工是施工組織管理的關(guān)鍵。

土質(zhì)路基包括路堤與路塹。

基本操作：挖、運(yùn)、填。

采用現(xiàn)代化的施工管理方法是實(shí)現(xiàn)“精心施工”的必由之路。

二、路基施工的基本方法

人工及簡(jiǎn)易機(jī)械化

綜合機(jī)械化

水力機(jī)械化

爆破方法

三、施工前的準(zhǔn)備工作

土質(zhì)路基的基本工作，是路塹挖掘成型、土的移運(yùn)、路堤填筑壓實(shí)，以及與路基直接有關(guān)

的各項(xiàng)附屬工程。

1．組織準(zhǔn)備工作

2．技術(shù)準(zhǔn)備工作

3．物質(zhì)準(zhǔn)備工作

§7-2施工要點(diǎn)

一、基本要求

施工排水

地表障礙物拆除

路基取土與填筑，有計(jì)劃有步驟。

二、填挖方案

1．路堤填筑

1)分層平鋪正確方案要點(diǎn)：

不同用土水平分層，以保證強(qiáng)度均勻；

透水性差的用土，一般宜填于下層，表面成雙向橫坡，有利于排除積水，防止水害；

同一層次有不同用土?xí)r，接搭處成斜面，以保證在該層厚度范圍內(nèi)，強(qiáng)度比較均勻，防止

產(chǎn)生明顯變形。

2)分層平鋪不正確的方案：

未水平分層

有反坡積水

夾有凍土塊和粗大石塊以及有陡坡斜面等

其主要問(wèn)題亦在于強(qiáng)度不均勻和排水不利

2．路塹開(kāi)挖

豎向填筑：指沿路中心線方向逐步向前深填。

縱向全寬掘進(jìn)是在路線一端或兩端，沿路線縱向向前開(kāi)挖。

橫向通道掘進(jìn)，是先在路塹縱向挖出通道，然后分段同時(shí)向橫向掘進(jìn)。

在開(kāi)挖長(zhǎng)而深的路塹時(shí)用。

采用雙層式縱橫通道的混合掘進(jìn)方案，同時(shí)沿縱橫的正反方向，多施工面同時(shí)掘進(jìn)。

三、機(jī)械化施工

常用的路基土方機(jī)械：松土機(jī)、平土機(jī)、推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和挖掘機(jī)(配以汽車運(yùn)土)還有壓

實(shí)機(jī)具及水力機(jī)械等。

§7-3路基壓實(shí)

一、路基壓實(shí)的意義與機(jī)理

意義：路基壓實(shí)工作，是路基施工過(guò)程中一個(gè)重要工序，是提高路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的根本

技術(shù)措施之—。

機(jī)理：土是三相體。壓實(shí)使土粒重新組合，彼此擠緊，孔隙縮小，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。

證明：土基壓實(shí)后，路基的塑性變形、滲透系數(shù)、毛細(xì)水作用及隔溫性能等，均有明顯改

善。

二、影響壓實(shí)效果的因素

影響壓實(shí)效果的因素有內(nèi)因和外因兩方面。

內(nèi)因指土質(zhì)和濕度；

外因指壓實(shí)功能(如機(jī)械性能、壓實(shí)時(shí)間與速度、土層厚度)及壓實(shí)時(shí)的外界自然和人為的

其他因素等。

1.內(nèi)因:

濕度：在同等條件下，最佳含水量ω0之前，γ隨ω增加而提高，在一定壓實(shí)條件下干容

重的最大值，稱為最大干容重γ0。(駝峰曲線的最高點(diǎn))，相應(yīng)的含水量稱為最佳含水量ω0。

土質(zhì)：土質(zhì)不同，γ0與ω0數(shù)值不一樣，而且分散性(液限、粘性)較高的土，粘性較高的

土，其ω0值較高，γ0值較低；砂性土的壓實(shí)效果，優(yōu)于粘性土。

2.外因：

壓實(shí)厚度：相同壓實(shí)條件下(土質(zhì)、濕度與功能不變)，密實(shí)度隨深度遞減，表層5cm最

高。

夯實(shí)不宜超過(guò)20cm；

12～15t光面壓路機(jī)，不宜超過(guò)25cm；

振壓路機(jī)或夯擊機(jī)，宜以50cm為限。

壓實(shí)功能:

同一種土的最佳含水量ω0，隨功能的增大而減小，最大干容重γ0則隨壓實(shí)功能的增大而

提高；在相同含水量條件下，功能愈高，土基密實(shí)度(即γ)愈高。

三、機(jī)具選擇與操作

土基壓實(shí)機(jī)具的類型大致分為碾壓式、夯擊式和振動(dòng)式三大類型。

碾壓式(又稱靜力碾壓式)，包括光面碾、羊足碾和氣胎碾等幾種。

夯擊式中有夯錘、夯板、風(fēng)動(dòng)夯及蛙式夯機(jī)等。

振動(dòng)式中有振動(dòng)器、振動(dòng)壓路機(jī)等。

對(duì)于砂性土的壓實(shí)效果，振動(dòng)式較好，夯擊式次之，碾壓式較差；

對(duì)于粘性土，宜選用碾壓式或夯擊式，振動(dòng)式較差甚至無(wú)效。

壓實(shí)原則：先輕后重、先慢后快、先邊緣后中間(超高路段等需要時(shí)，則宜先低后高)。

相鄰兩次的輪跡應(yīng)重疊輪寬的1／3，保持壓實(shí)均勻，不漏壓，對(duì)于壓不到的邊角，應(yīng)輔

以人力或小型機(jī)具夯實(shí)。

經(jīng)常檢查含水量和密實(shí)度，以達(dá)到符合規(guī)定壓實(shí)度的要求。

四、土基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

工地實(shí)測(cè)干容重為γ，它與γ0值之比的相對(duì)值，稱為壓實(shí)度K。

γ=Kγ0

壓實(shí)度試驗(yàn)方法可采用灌砂法、環(huán)刀法、灌水法(水袋法)或核子密度濕度儀法。

課后習(xí)題

一、名詞解釋

1.壓實(shí)度2.橫向通道掘進(jìn)3.縱向全寬掘進(jìn)4.最佳含水量

二、思考題

1.路堤正確填筑應(yīng)如何進(jìn)行，填筑方法有哪些？各自使用條件是什么？

2.路塹開(kāi)挖有哪些方式？各自適用條件是什么？

3.簡(jiǎn)述路基壓實(shí)機(jī)理、影響因素及壓實(shí)原則。

4.試述路基施工的重要性。

5.路基施工前應(yīng)做好哪些準(zhǔn)備工作？

6.路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)哪些要求制訂?

第八章路基排水設(shè)施

一、排水的目的與要求

影響路基的水流：地面水和地下水兩大類。

路基排水任務(wù)：將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的限度以內(nèi)，保持路基常年處于干燥

狀態(tài)，確保路基及路面具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。

二、排水設(shè)計(jì)的一般原則

1.排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)。

2.注意與農(nóng)田水利相配合。

3.設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃。

4.要注意防止附近山坡的水土流失。

5.路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級(jí)等具體情況，就地取材，以防為主。

6.盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，提供良好的排水措施，迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水。

§14-2路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布臵

一、地面排水設(shè)備

1．邊溝

1)作用：設(shè)臵在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，多與路中線平行，用以匯集和

排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。

2)布設(shè)：

邊溝的排水量不大，一般不需進(jìn)行水力和水文計(jì)算。

依據(jù)沿線具體條件，選用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面。

邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致。

橫斷面形式：有梯形、矩形、三角形及流線形等。

3)構(gòu)造：

梯形邊溝——內(nèi)側(cè)邊坡為1:1.0-1:1.5，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。

矩形——石方路段，其內(nèi)側(cè)邊坡直立，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡相同。

三角形——少雨淺挖地段的土質(zhì)邊溝，其內(nèi)側(cè)邊坡宜采用1:2-1:3，外側(cè)坡度與挖方邊坡

坡度相同。

流線型——適用于沙漠或積雪地區(qū)的路基。

2．截水溝

1)作用：

設(shè)臵在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，用以攔截排除路基上方流向

路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。

山坡填方路段可能遭到上方水流的破壞作用，此時(shí)必需設(shè)截水溝，以攔截山坡水流保護(hù)路

堤。

2)構(gòu)造：

橫斷面形式梯形，溝的邊坡坡度，一般采用1:1.0-1:1.5,溝底寬度不小于0.5m，溝深按設(shè)

計(jì)流量而定，亦不應(yīng)小于0.5m。

3)布設(shè)：

截水溝與絕大多數(shù)地面水流方向垂直。

溝底應(yīng)具有0.5％以上的縱坡，必要時(shí)予以加固和鋪砌。

截水溝的長(zhǎng)度以200m～500m為宜。

3．排水溝

1)作用:

主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流(如邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路

基附近積水)，引至橋涵或路基范圍以外指定地點(diǎn)。

2)構(gòu)造:

橫斷面一般采用梯形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過(guò)水力水文計(jì)算選定。底寬與深度不宜小于0.5m，

土溝的邊坡坡