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文檔簡介

鐵路路基

全套可編輯PPT課件主要內容:一、課程的大綱、基本內容二、鐵路工程、路基工程的概念等內容緒論全套可編輯PPT課件一、課程介紹(一)大綱要求1、課程性質:專業(yè)核心課。緒論全套可編輯PPT課件鐵道工程技術專業(yè)開設的專業(yè)必修課,專業(yè)核心課程。

軌道施工與維護專業(yè)綜合實踐頂崗實習鐵路路基施工與維護專業(yè)核心課

鐵道工程技術專業(yè)開設的專業(yè)必修課,專業(yè)核心課程。工程制圖高等數(shù)學鐵路測量緒論全套可編輯PPT課件一、課程介紹(一)大綱要求2、學習目的:(1)系統(tǒng)掌握路基工程構造、施工與維修的基本理論、基本方法和基本技能知識,(2)初步具備應用這些理論、方法和知識分析與處理問題意識或能力。緒論全套可編輯PPT課件一、課程介紹3、重點和難點:重點是路基構造(包括路基本體、防護及加固和排水)構造的基本知識和路基防護的基本方法;難點是路基施工、基床病害防治、防洪搶修的主要方法。緒論全套可編輯PPT課件

模塊1:路基構造路基本體、路基排水、路基防護、路基加固設施的構造

模塊3:路基維護路基維修與大修、路基病害整治、路基防洪與搶修

模塊2:路基施工路基本體、路基排水、路基防護、路基加固設施的施工(二)課程內容:

本專業(yè)的就業(yè)方向基本為鐵路施工與維修崗位,要求有從事崗位工作的專業(yè)技能,包括:緒論全套可編輯PPT課件(三)課程特點密切聯(lián)系現(xiàn)場實際,聯(lián)系當前路基工程的新技術、新工藝、新規(guī)范。涉及多學科和多領域(設計、施工、維修),內容廣泛,綜合性強。緒論全套可編輯PPT課件

隧道路基橋梁軌道二、什么是鐵路路基?京津城際鐵路京九鐵路阜陽至九江段京九鐵路阜陽樞紐工程(南)昌九(江)城際鐵路滬(上海)寧(南京)城際鐵路宜(昌)萬(縣)鐵路八字嶺1級風險隧道,全長5867米,該隧道集巖溶、斷層破碎帶、煤層瓦斯、高地應力、突泥突水及高水壓段等不良地質,被稱為“隧道地質博物館”。

接觸網作業(yè)京滬高鐵南京南站站臺雨棚鐵路工程站前工程站后工程路基橋涵隧道軌道通信信號房建電力電氣化等(一)基本概念:1、鐵路工程:鐵路上的各種土木工程設施。同時也指修建鐵路各階段(勘測設計、施工、養(yǎng)護、改建)所運用的技術。包括與鐵路有關的土木(軌道、路基、橋梁、隧道、站場)、機械(機車、車輛)和信號等工程。緒論2、路基工程路基是鐵路軌道鋪設的基礎,也叫線路下部結構。路基是一種土工結構物,以天然土石修筑而成的條形建筑物。緒論路基工程路基工程(二)路基工程的作用承受軌道和列車荷載,并向地基深處傳遞擴散;與橋梁、隧道和軌道組成鐵路線路的整體。列車安全、平穩(wěn)運行的重要保證。緒論承受和傳遞荷載

隧道路基橋梁軌道路基與橋梁、隧道、軌道受到沖刷破壞的路基邊坡坍塌的路基(三)路基特點路基主要由松散的土石材料構成,或建于巖土之上。巖土是不連續(xù)介質,性質差異懸殊并具有多種結構面,易破碎,巖土的成因、成分、結構、構造各不同且會變化。完全暴露在大自然中。處在各種變化著的自然條件下,如地形、地貌、地質、水文和氣候條件,時刻受侵襲和破壞,引起各種病害,如邊坡坍塌、下沉、翻漿冒泥、滑坡等。同時受軌道靜荷載、列車動荷載作用。荷載重復作用,變形累積,強度降低,且松散結構抵抗動載能力低。此外,還有工程數(shù)量大、占地面積大等特點。緒論圖一圖二圖三圖四(四)影響路基穩(wěn)定因素工程地質和水文地質條件;水文條件和氣候條件;路基設計、施工和養(yǎng)護方面的因素。緒論(五)建筑要求具有足夠的整體穩(wěn)定性:路基與原地面或開挖伯的基底形成一個整體,不允許發(fā)生超出規(guī)定范圍的變形;具有足夠的強度:在列車動荷載和線路自重作用下,不發(fā)生超限的變形和破壞;具有足夠的水溫穩(wěn)定性:水穩(wěn)定性(地下水、地面水)、溫度穩(wěn)定性(季節(jié)性凍脹)。緒論三、路基工程技術的發(fā)展(一)現(xiàn)狀:強度低、穩(wěn)定性差(二)發(fā)展方向:1、提高計算技術,轉變設計理念;2、應用“四新技術”;3、提高測試手段,采用先進的檢測設備和方法;4、完善有關路基設計、施工和質量驗收規(guī)范。緒論四、路基施工技術的特點(一)施工主要內容1、準備工作2、基本工作3、檢查和驗收工作(二)施工技術特點1、施工面狹長、流動性大、管理難度大;2、野外作業(yè),受自然因素影響大;3、各地段工程量差別大,協(xié)調技術難度大;4、工程質量要求高。緒論練習:1、高速鐵路的路基設計理念:從傳統(tǒng)的強度控制設計向(變形控制設計)轉變。2、施工準備工作包括()、()和技術準備。3、影響路基穩(wěn)定的因素有:()。A、工程地質和水文地質條件B、水文條件和氣候條件C、路基施工和養(yǎng)護D、路基設計4、路基施工的主要內容是什么?緒論小結:本次課主要講述了鐵路工程、路基工程的概念及課程的大綱、基本內容和當前鐵路發(fā)展的新形勢等幾方面內容要求理解鐵路工程及路基工程的概念,初步建立路基課程的總體框架,樹立良好的學習態(tài)度。緒論鐵路路基

舊課回顧:基本概念(鐵路工程、路基工程)路基的作用、特點影響路基穩(wěn)定因素、建筑要求路基工程技術的發(fā)展(設計理念的轉變)路基施工技術的特點任務1.1路基橫斷面構造認識

主要內容:路基橫斷面形式路基橫斷面基本構造(重點)任務1.1路基橫斷面構造認識一、路基橫斷面形式

(一)概念1、路基橫斷面:垂直于線路中心線截取的路基斷面。任務1.1路基橫斷面構造認識任務1.1路基橫斷面構造認識任務1.1路基橫斷面構造認識(二)基本形式1、路堤:路基面高于天然地面,路基以填筑方式構成。2、路塹:路基面低于天然地面,路基以開挖方式構成。任務1.1路基橫斷面構造認識(三)其它形式1、半路堤:天然地面橫向傾斜,路基面和天然地面相交,在地面和路基面相交線以上部分無填筑工程量。任務1.1路基橫斷面構造認識(三)其它形式2、半路堤半路塹:天然地面橫向傾斜,路基一部分填筑一部分開挖形成路基面。任務1.1路基橫斷面構造認識(三)其它形式3、半路塹:天然地面橫向傾斜,路基面的一側無開挖工作量。4、不填不挖路基:路基面與經過清理的天然路基面平齊,無填挖方時的路基,也稱為零點斷面路基。任務1.1路基橫斷面構造認識課堂練習:繪制示意圖,表示出路堤的橫斷面基本形式。任務1.1路基橫斷面構造認識二、路基橫斷面基本構造

任務1.1路基橫斷面構造認識路基的組成:路基本體路基附屬設施二、路基橫斷面基本構造

(一)路基本體1、概念:按線路設計要求鋪設軌道而構筑的部分,稱為路基本體。2、構成:(1)路基面:能直接在路基上面鋪設軌道的部分及路肩。(2)路肩:路基面中,道床覆蓋以外的部分。路肩的作用:

任務1.1路基橫斷面構造認識任務1.1路基橫斷面構造認識二、路基橫斷面基本構造

(一)路基本體2、構成:(3)基床:路基面以下受到列車動荷載作用和以水文、氣候四季變化影響的深度范圍。基床的結構:(4)邊坡:路基橫斷面兩側的邊線。坡度以斜率1:m表示。任務1.1路基橫斷面構造認識任務1.1路基橫斷面構造認識基床厚度軌道結構形式設計速度(km/h)基床表層厚度(m)基床底層厚度(m)基床總厚度(m)有碴軌道120≤v≤1600.61.92.5v=2000.61.92.5200<v≤2500.72.33.0300≤v≤3500.72.33.0無碴軌道0.72.33.0任務1.1路基橫斷面構造認識二、路基橫斷面基本構造

(一)路基本體2、構成:(5)基底:A.路堤基底:即路堤的地基,路堤填筑的天然地面以下受填料自重及軌道、列車荷載影響的土體部分。B.路塹基底:路塹邊坡土體內和塹底路基面以下的地基內產生應力變化的部分。任務1.1路基橫斷面構造認識課堂練習:在你繪制的示意圖上,表示出路堤本體的組成。繪制路塹橫斷面的基本形式,并表示出路塹本體的組成。任務1.1路基橫斷面構造認識二、路基橫斷面基本構造

(二)路基附屬設施1、路基的排水設施(1)地面排水設施:攔截地面徑流。(2)地下排水設施:攔截、疏導地下水和降低地下水位。任務1.1路基橫斷面構造認識二、路基橫斷面基本構造

(二)路基附屬設施2、路基防護和加固設施(1)路基防護設施:坡面防護和沖刷防護。(2)路基加固設施:擋土墻、抗滑樁等。任務1.1路基橫斷面構造認識二、路基橫斷面基本構造

(二)路基附屬設施3、其他附屬設施:綜合地線、電纜溝槽、接觸網立柱基礎、聲屏障基礎等。任務1.1路基橫斷面構造認識三、高鐵標準路基橫斷面P13-152、高速鐵路有碴軌道路基標準橫斷面圖任務1.2路基面形狀和寬度的確定高速鐵路有碴軌道雙線路堤標準橫斷面圖三、路基橫斷面與線路的幾何關系1、路基頂肩:2、交點3、路基高程4、路基中心高度5、塹頂6、邊坡高度任務1.1路基橫斷面構造認識路堤橫斷面圖路塹橫斷面圖小結:路基橫斷面形式路基橫斷面基本構造任務1.1路基橫斷面構造認識練習:1、當路基天然地面橫向傾斜,路堤的路基面邊線與與天然地面相交,在交線以上部分無填筑工作量,這種路基屬于()路基橫斷面形式。

A半路塹B半路堤

C半路堤半路塹D不填不挖2、路基橫斷面的兩種基本形式是:

A路堤、路塹B半路堤、半路塹

C半路堤半路塹、不填不挖路基3、在課堂作業(yè)本上歸納總結路基的組成。任務1.1路基橫斷面構造認識鐵路路基

舊課回顧:路基橫斷面形式路基橫斷面基本構造任務1.1路基橫斷面構造認識路基路基本體排水設施加固和防護設施路基面路肩基床邊坡基底地面排水地下排水防護設施加固設施路基附屬設施任務一:請參觀實訓室以下路基模型,并說出分別是什么路基斷面形式?任務二:通過參觀所有路基模型,在實訓報告上完成以下內容:1、圖形:繪制路基橫斷面圖;2、文字:陳述路基與其他結構物(橋梁、隧道等)的關系鐵路路基

舊課回顧:路基橫斷面形式路基橫斷面基本構造任務1.1路基橫斷面構造認識路基路基本體排水設施加固和防護設施路基面路肩基床邊坡基底地面排水地下排水防護設施加固設施路基附屬設施

主要內容:路基面的形狀和寬度的確定路基邊坡路基標準橫斷面任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

路基設計一般設計個別設計《鐵路路基設計規(guī)范》《路基標準橫斷面圖集》地質復雜、邊坡超高陡坡路堤、特殊路基改移河道、大爆破等任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

路基設計的一般步驟:(1)進行橫斷面的設計,確定斷面各部分的形狀和尺寸,如路基面的形狀、寬度,邊坡的形狀、坡度等等;(2)全面綜合考慮縱斷面上的配合,以及路基本體與其它工程的配合,如路堤與路塹過渡、排水與擋墻設計。任務1.2路基面形狀和寬度的確定路堤橫斷面圖一、路基面的形狀和寬度的確定

(一)路基面的形狀1、區(qū)間路基面的形狀(根據基床土性質分):(1)有路拱的路基面設置路拱的目的:使路基面的雨水、雪水迅速向路肩兩側排走,保持路基面干燥,防止基床因浸水強度下降而產生病害。任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(1)有路拱的路基面路拱的形狀:三角形,由路基中心線向兩側設4%的橫向排水坡,底寬等于路基面寬。常規(guī)路拱高度△:單線路基0.15m;雙線路基0.20m。三角形路基面任務1.2路基面形狀和寬度的確定任務1.2路基面形狀和寬度的確定任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(一)路基面的形狀1、區(qū)間路基面的形狀:(2)無路拱路基面:即路基面是水平的。當路基面為滲水性土或不易風化巖石時,由于土本身滲水性強,能及時將雨水、雪水向下滲走,或者由于巖石堅硬,抗水性強,浸水后不致軟化。任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(一)路基面的形狀1、區(qū)間路基面的形狀:(3)無路拱路基與有路拱路基銜接15任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(一)路基面的形狀2、站場路基面形狀根據站場路基的寬度、排水要求和路基填挖情況,可將站場路基面設計成單面坡、雙面坡或鋸齒形坡的橫斷面。橫向坡度的大小為2%~4%。任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(一)路基面的形狀2、站場路基面形狀(1)單面坡:用于中小站,坡向要根據正線和站臺位置而定,一般從正線向到發(fā)線傾斜,當有兩個站臺時,可考慮從到發(fā)線向正線傾斜,以減少調軌頂差所用道碴。任務1.2路基面形狀和寬度的確定任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(一)路基面的形狀2、站場路基面形狀(2)雙面坡:大站股道數(shù)目多,若在同一坡面上設置股道太多,調整各股道軌頂高差需用道碴量太大時,則可采用雙面坡。任務1.2路基面形狀和寬度的確定任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(一)路基面的形狀2、站場路基面形狀(3)鋸齒形路基面:用于股道數(shù)量很多的大型車站。路基面由幾個雙面坡組成了。任務1.2路基面形狀和寬度的確定京九鐵路阜陽樞紐工程一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度1、路基面寬度內容:道床覆蓋寬度、路肩寬度。任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度2、路基面寬度的確定(1)區(qū)間路基面寬度:軌道類型、設計行車速度線間距、正線數(shù)目曲線加寬、路肩寬度路基面形狀、沉降加寬養(yǎng)路方式、接觸網立柱等區(qū)間直線地段路基面寬度:見下表。任務1.2路基面形狀和寬度的確定區(qū)間直線地段路基面寬度(m)新建客運專線直線地段路基面寬度(m)設計速度(km/h)單線雙線路堤路塹路堤硬質巖石路塹土質路塹線間距2007.77.712.112.312.14.4200~2508.28.213.013.013.04.6一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度2、路基面寬度的確定(2)站場路基面寬度:站房用地、站臺數(shù)量股道數(shù)量、線間距站內排水設備等任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度2、路基面寬度的確定(3)曲線路基面寬度區(qū)間單線曲線路基面加寬值:外軌超高區(qū)間雙線曲線路基面加寬值:外軌超高、線間距道床寬度及坡度、路拱形狀等。加寬值應在緩和曲線內線性遞減。任務1.2路基面形狀和寬度的確定曲線地段路基外側加寬示意圖曲線地段加寬值設計速度(km/h)曲線半徑(m)路基面外側加寬值(m)v=1601600≤R≤20000.42000<R<30000.33000≤R<100000.2R≥100000.1v=200R<28000.62800≤R<35000.53500≤R<45000.44500≤R<60000.3R≥60000.2200<v≤250R<40000.64000≤R<45000.54500≤R<60000.46000≤R<100000.3R≥100000.2一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度3、路肩(1)作用:加強路基的穩(wěn)定性,保障道床的穩(wěn)定,以及方便養(yǎng)護維修作業(yè)。(2)寬度:足夠的寬度以滿足其功能需要,但又不能太寬,以免過多地增加路基土石方數(shù)量和工程費用。任務1.2路基面形狀和寬度的確定路肩寬度不同速度目標值(km/h)路肩寬度(m)路堤路塹120≤v≤160≥0.8≥0.6v=200≥1.0≥1.0200<v≤250≥1.2≥1.2300≤v≤350≥1.5≥1.5一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度3、路肩(3)路肩高程最小值要求:路肩的高程應保證路基不致被洪水淹沒,也不致在地下水最高水位時因毛細水上升至路基面而產生凍脹或翻漿冒泥等病害任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度(3)路肩高程規(guī)范規(guī)定:路肩的最小高程應比設計洪水頻率的水位,加波浪侵襲高和壅水高,再加0.5m富余量。任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度3、路肩(3)路肩高程采用的設計洪水頻率,在一般情況下,Ⅰ、Ⅱ級鐵路為1/100,Ⅲ級鐵路為1/50。任務1.2路基面形狀和寬度的確定一、路基面的形狀和寬度的確定

(二)路基面寬度4、線間距(1)確定因素機車車輛幅寬、軌距列車運行速度、渡線、道岔等(2)線間距的寬度:任務1.2路基面形狀和寬度的確定二、路基邊坡1、路基邊坡包括:路堤邊坡、路塹邊坡2、邊坡坡度:指邊坡的垂直高度與其水平投影距離之比,一般用1:m表示。邊坡的穩(wěn)定要結合地質條件通過穩(wěn)定檢算來評價。3、邊坡設計:邊坡形狀的設計:直線形、折線形、臺階形邊坡坡度的確定:1:1.5、1:1.75任務1.2路基面形狀和寬度的確定二、路基邊坡路基邊坡設計包括邊坡形狀的設計和邊坡坡度的確定。任務1.2路基面形狀和寬度的確定路基邊坡和邊坡防護三、路基標準橫斷面(一)普速鐵路1、標準橫斷面圖的意義2、路堤標準橫斷面任務1.2路基面形狀和寬度的確定任務1.2路基面形狀和寬度的確定2.02.0任務1.2路基面形狀和寬度的確定2.02.0任務1.2路基面形狀和寬度的確定2.02.0三、路基標準橫斷面(一)普速鐵路3、路塹標準橫斷面任務1.2路基面形狀和寬度的確定2.02.02.05.02.02.0三、路基標準橫斷面(二)高速鐵路1、高速鐵路路基面臨的主要問題:路基動應力、動剛度(動位移)問題2、高速鐵路有碴軌道路基標準橫斷面圖3、高速鐵路無碴軌道路基標準橫斷面圖任務1.2路基面形狀和寬度的確定三、高鐵標準路基橫斷面P13-152、高速鐵路有碴軌道路基標準橫斷面圖任務1.2路基面形狀和寬度的確定高速鐵路有碴軌道雙線路堤標準橫斷面圖單線路堤標準橫斷面示意圖(單位:m)練習:1、路基邊坡設計是路基橫斷面設計的主要內容,包括邊坡()的設計和邊坡()的確定。2、屬于雙線或多線曲線路基寬度考慮的因素有:

A、軌道類型B、設計最高時速

C、曲線外側設置超高加寬

D、保證規(guī)定的安全行車空間的線間距任務1.2路基面形狀和寬度的確定練習:3、繪制鐵路路堤標準橫斷面圖,滿足以下條件:(1)單線,I級重型鐵路,160km/h;(2)直線地段,三角路拱;(3)普通土質,帶排水溝;(4)直線形邊坡,邊坡高度為4m,坡率1:1.5;(5)地面橫向坡度i=10%。任務1.2路基面形狀和寬度的確定練習:4、高速鐵路路基面臨的主要問題是()。

A、動應力B、排水

C、動剛度D、防護任務1.2路基面形狀和寬度的確定小結:路基面的形狀和寬度的確定路基邊坡路基標準橫斷面任務1.2路基面形狀和寬度的確定鐵路路基

路基工程本體排水加固和防護路基面、路肩、基床、邊坡、基底地面排水地下排水防護加固排水溝、測溝、天溝、截水溝跌水和急流槽(吊溝)明溝、排水槽邊坡滲溝、支撐滲溝、截引水滲溝擋墻、抗滑樁等坡面防護沖刷防護間接植物、噴漿、掛網噴護、干砌片石護坡、漿砌片石護坡、漿砌片石骨架護坡、護墻丁壩、順壩直接植物、拋石、石籠防護、干砌片石、漿砌片石、混凝土板、浸水擋土墻路基實物圖路基橫斷面圖

繪制與識圖一、路堤標準橫斷面(一)路堤標準橫斷面圖1、圖示:見教材。2、護道:概念、寬度、排水坡等。3、取土坑:填料要求、設置位置、排水、邊坡穩(wěn)定等。4、排水溝:設置位置、斷面尺寸等。路堤標準橫斷面二、路塹標準橫斷面(一)路塹標準橫斷面圖1、圖示:見教材。2、平臺:概念、設置位置、寬度、排水坡等。3、棄土堆:設置位置、排水、邊坡穩(wěn)定等。4、側溝:設置位置、斷面尺寸等。路塹標準橫斷面三、繪制施工圖任務:繪制路堤標準橫斷面圖和路塹標準橫斷面圖(詳見教材)要求:1、先確定各部位尺寸,按照繪圖的要求,按照1:200的比例尺繪制;2、繪制過程中結合教材內容理解;3、課堂完不成的部分課后抽時間完成。小結本課主要繪制路基橫斷面圖并進行識圖練習要求熟悉路基標準橫斷面圖的組成。

布置作業(yè)復習本次課內容。課堂完不成的部分課后抽時間完成。鐵路路基

舊課回顧:路基面的形狀和寬度的確定路基邊坡形狀的設計和坡度的確定路基標準橫斷面任務1.2路基面形狀和寬度的確定路基實物圖路基路基本體排水設施加固和防護設施路基面路肩基床邊坡基底地面排水地下排水防護設施加固設施路基附屬設施

主要內容:地基處理的目的和方法開挖換填施工方法換填施工質量檢驗的內容任務2.1開挖換填施工一、地基處理的目的和方法地基所面臨的問題強度及穩(wěn)定性問題壓縮及不均勻沉降問題滲漏問題凍脹問題

任務2.1開挖換填施工軟弱土地基的特征含水量較高,孔隙比較大。壓縮性較高??辜魪姸群艿?。滲透性較差。具有顯著的結構性。具有明顯的流變性(一)地基處理的目的利用換填、夯實、擠密、排水、膠結、加筋和熱學等方法對地基土進行加固,用以改良地基土的工程特性。任務2.1開挖換填施工(二)地基處理的主要方法1、換土墊層法(1)墊層法(2)強夯擠淤法(3)爆破擠淤法任務2.1開挖換填施工青島港8號碼頭強夯擠淤工程任務2.1開挖換填施工北海堤爆破擠淤任務2.1開挖換填施工2.振密、擠密法(1)表層壓實法(2)重捶夯實法(3)強夯法(4)振沖擠密法(5)土(或灰土、粉煤灰力,石灰)樁法(6)砂樁(7)爆破法任務2.1開挖換填施工(1)表層壓實法任務2.1開挖換填施工(3)強夯法任務2.1開挖換填施工(4)振沖擠密法1任務2.1開挖換填施工振沖擠密法2任務2.1開挖換填施工3.排水固結法排水固結法主要由排水和加壓兩個系統(tǒng)組成。(1)堆載預壓法(2)砂井法(包括袋裝砂井、塑料排水帶等)(3)真空預壓法(4)降低地下水位法(5)電滲排水法任務2.1開挖換填施工等載預壓超載預壓(1)堆載預壓法任務2.1開挖換填施工(2)砂井法(包括袋裝砂井、塑料排水帶等)任務2.1開挖換填施工(4)降低地下水位法任務2.1開挖換填施工4.置換法(1)振沖置換法(或稱碎石樁法)(2)石灰樁法(3)強夯置換法(4)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)任務2.1開挖換填施工(1)振沖置換法(或稱碎石樁法)任務2.1開挖換填施工(1)振沖置換法(海上施工)任務2.1開挖換填施工(4)水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)任務2.1開挖換填施工5.加筋法(1)土工聚合物(2)加筋土(3)土層錨桿(4)土釘(5)樹根樁法任務2.1開挖換填施工6.膠結法(1)注漿法(2)高壓噴射注漿法(3)水泥土攪拌法任務2.1開挖換填施工(1)注漿法任務2.1開挖換填施工

高壓噴射注漿法70年代后期創(chuàng)始于日本,它是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后,以高壓設備使?jié){液或水成為20~40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出,沖擊破壞土體,同時鉆桿以—定速度漸漸向上提升,將漿液與土粒強制攪拌混合,漿液凝固后,在土中形成一個固結體。高壓噴射注漿的三種型式(2)高壓噴射注漿法任務2.1開挖換填施工水泥土攪拌樁任務2.1開挖換填施工水泥土攪拌樁任務2.1開挖換填施工噴粉樁施工噴粉樁適用于7層以下的民用建筑以及在有地下水或土的含水量大于25%的粘性土、砂土、軟土,淤泥質土地基中進行淺層(深14m)加固任務2.1開挖換填施工(二)地基處理的主要方法

這些方法是千百年以前以至迄今仍然是有效的方法。值得注意的是,很多地基處理的方法具有多種處理的效果。如碎石樁具有置換、擠密、排水和加筋的多重作用;石灰樁又擠密又吸水,吸水后又進一步擠密等,因而一種處理方法可能具有多種處理效果。任務2.1開挖換填施工二、開挖換填施工方法(一)概述1、概念:挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層,回填、堅硬、較粗粒徑的材料,并夯壓密實,形成墊層的地基處理方法。2、適用條件:淺層軟弱地基、不均勻地基。如:淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土及暗溝、暗塘等。任務2.1開挖換填施工二、開挖換填施工方法(一)概述墊層類別砂碎石素土灰土礦渣等3、換填按回填材料分類任務2.1開挖換填施工5、材料選用(1)砂石是良好的換填材料(以中粗砂為好)。砂墊層含泥量不宜超過5%,也不得含有草根、垃圾等有機質雜物。如用作排水固結砂石材料墊層,含泥量不宜超過3%;并且不應夾有過大的石塊或碎石,因為碎石過大會導致墊層本身的不均勻壓縮,一般要求碎(卵)石最大粒徑不宜大于50mm,對于濕陷性黃土地基不應選用透水性的砂石墊層。(2)采用細砂作為換填材料,應改善材料的級配狀況,應摻入30%-50%的碎石(最大粒徑不超過50mm),當碾壓(或夯、振)功能較大時,亦不宜大于80mm。二、開挖換填施工方法(一)概述任務2.1開挖換填施工4、換填墊層作用(1)提高地基的承載力

(2)減少地基沉降量

(3)加速軟弱土層的排水固結

(4)防止凍脹和消除膨脹土地基的脹縮作用二、開挖換填施工方法(一)概述任務2.1開挖換填施工二、開挖換填施工方法(二)換填施工

1、施工方法:

墊層施工按壓密采用的不同機械和工藝,一般可分為機械碾壓法、重錘夯實法、平板振動法。(1)機械碾壓法采用壓路機、推土機、平碾、羊足碾或其他碾壓機械在地基表面來回開動,利用自重把墊層或松散地基壓實。任務2.1開挖換填施工平碾拖式羊足碾適于地下水位以上及非飽和粘性土與雜填土的淺層處理。任務2.1開挖換填施工氣胎碾

蛙式夯視頻二、開挖換填施工方法(二)換填施工

1、施工方法

(2)重錘夯實法用起重機將夯錘提升到一定高度,然后自由下落,不斷重復夯擊以加固地基。適于地下水位距地表大于0.8的稍濕粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土。任務2.1開挖換填施工(2)重錘夯實法注:

1、重錘夯實宜一夯挨一夯的順序進行;2、單獨柱基基坑內,宜按先外后里的夯擊順序進行;3、同一基坑底面標高不同時,應先深后淺、逐層夯實;4、累計夯擊10-20次,最后兩擊平均夯沉量,砂土不超過5-10mm,細料土不超過10-20mm;5、現(xiàn)場試驗應確定最少夯擊遍數(shù)、最后平均夯沉量、有效夯實深度(有效夯實深度達1m,可消除1-1.5m厚土層的濕陷性。)任務2.1開挖換填施工二、開挖換填施工方法(二)換填施工1、施工方法(3)振動壓實法:使用振動壓實機來處理無粘性土或粘粒含量少,透水性好的松散雜填土地基的方法。振實效果與填土成份、振動時間等因素有關注:1、施工前需試振,得到穩(wěn)定下沉量與時間的關系(建筑垃圾振動時間約在1min以上,細粒填土振動時間約在3-5min,有效振深為1.2-1.5m)2、振實范圍應從基礎邊緣放出0.6m左右,先振基槽兩側,后振中間;3、振動合格標準為振動機原地振實不再繼續(xù)下沉,并輔以輕便觸探檢驗其均勻性與影響深度。任務2.1開挖換填施工振動壓實機2振動壓實機1墊層碾壓主要施工參數(shù)墊層碾壓質量檢驗指標為填土最大干密度,關鍵在于控制每層的鋪設厚度和最優(yōu)含水量(由室內擊實試驗確定)施工機械、鋪填厚度、碾壓遍數(shù)與填筑含水量注:為了將室內擊實試驗結果用于設計和施工,必須研究室內擊實試驗與現(xiàn)場碾壓的關系,各施工參數(shù)應由現(xiàn)場試驗確定,在現(xiàn)場應以壓實系數(shù)和施工含水量進行控制。施工機械每層鋪填厚度每層壓實遍數(shù)平碾(8-12t)200-3006-8羊足碾(5-16t)200-3508-16蛙工夯(200kg)200-2503-4振動碾(8-15t)600-13006-8振動壓實機1200-150010沖擊碾壓機700-1200插入式振動器200-500平板式振動器150-250現(xiàn)場碾壓12遍較為合適2、施工參數(shù)干密度ρd是砂墊層施工質量控制的技術標準。設計要求的ρd為室內擊實試驗ρdmax與壓實系數(shù)λc的乘積;無擊實試驗資料時,可把中密狀態(tài)的ρd作為設計要求的干密度:中砂為1.6t/m3;粗砂為1.7t/m3;碎石和卵石為2.0-2.2t/m3。注:1.粉質粘土或灰土(夯壓):現(xiàn)場含水量控制在wop±2%2.粉質粘土或灰土(振動碾壓):現(xiàn)場含水量控制在wop的-6%~+2%3.粉煤灰(夯壓):現(xiàn)場含水量控制在wop±4%2、施工參數(shù)碾壓法振動法夯實法分層鋪筑

分層壓實3、施工要點砂和砂石墊層采用什么方法和機具對于墊層的質量至關重要,除下臥層是高靈敏度的軟土在鋪設第一層時要注意不能采用振動能量大的機具擾動下臥層外,在一般情況下,砂和砂石墊層首選振動法,因為振動比碾壓更能使砂和砂石密實。(1)墊層最優(yōu)含水量可根據施工方法確定:平板振動器:wop=15%-20%平碾及蛙式夯:wop=8%-12%插入式振動器:宜為飽和的碎石、卵石或礦渣充分灑水濕透二、開挖換填施工方法(二)換填施工3、施工要點(2)分層壓實質量應控制機械碾壓速度:平碾:2km/m羊足碾:3km/m振動碾:2km/m振動壓實:0.5km/m(3)換填法的處理深度應控制在0.5-3m(4)工藝流程:詳見工藝流程圖墊層的厚度一般不宜大于3m,太厚施工較困難,太薄(<0.5m)則墊層的作用不顯著。確定墊層寬度時,除應滿足應力擴散的要求處同,還應考慮墊層應有足夠的寬度及側面土的強度條件,防止墊層材料向側邊擠出而增大墊層的豎向變形量。任務2.1開挖換填施工三、換填施工質量檢驗1、質量檢驗的內容(1)填料種類、質量、使用范圍(2)換填深度和范圍(寬度)——換填設計計算確定(3)換填后的壓實標準(4)凍土換填任務2.1開挖換填施工2、質量檢驗的方法(1)對砂石、礦渣墊層可用重型動力觸探檢驗,并均應通過現(xiàn)場試驗以設計壓實系數(shù)所對應的貫入度為標準檢驗墊層的施工質量。也可用環(huán)刀法以、標準貫入法以、靜力觸探、輕型觸探試驗檢驗。注:環(huán)刀容積不應小于200cm3,徑高比為1:1,取樣前測點表面應刮去30-50mm厚的松砂,環(huán)刀內砂樣應不包含尺寸大于10mm的泥團和石子。砂墊層干密度控制標準為:中砂為1.6t/m3;粗砂為1.7t/m3。三、換填施工質量檢驗任務2.1開挖換填(2)墊層的施工質量檢驗必須分層進行,應在每層的壓實系數(shù)符合設計要求后鋪填上層土。(3)采用環(huán)刀法檢驗墊層的施工質量時,取樣點應位于每層土厚度的2/3深度處。檢驗點數(shù)量,對大基坑每50-100m2不應少于1個檢驗點,對基槽每10-20m不應少于1個點,每個獨立柱基不應少于1個點。采用貫入儀或動力觸探檢驗墊層的施工質量時,每分層檢驗點間距應小于4m。(4)竣工驗收采用載荷試驗檢驗墊層承載力時,每個單體工程不宜少于3點,對于大型工程則應按單體工程的數(shù)量或工程的面積確定檢驗點數(shù)量。墊層施工完后應滿足的壓實系數(shù)0.94-0.97視頻小結:地基處理的目的和方法開挖換填施工方法換填施工質量檢驗的內容任務2.1開挖換填任務2.1開挖換填施工練習:1、在一般情況下,砂和碎石墊層首選的施工方法是()A、機械碾壓法B、重錘夯實法C、振動壓實法2、質量檢驗的內容包括()。A、填料種類、質量B、換填深度C、換填壓實質量D、換填范圍3、適用于中小型工程和濕陷性黃土的換填材料有()A、碎石B、中粗砂C、粉質粘土D、灰土任務2.1開挖換填施工鐵路路基

舊課回顧:地基處理的目的和方法開挖換填施工方法換填施工質量檢驗的內容任務2.1開挖換填施工路基路基本體排水設施加固和防護設施路基面路肩基床邊坡基底地面排水地下排水防護設施加固設施路基附屬設施

主要內容:概述和加固原理CFG樁身施工工藝CFG樁身施工質量控制CFG樁樁帽和褥墊層施工任務2.2CFG樁施工一、概述1、概念:由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和,采用各種成樁機械形成的高粘結強度樁體,和樁間土、褥墊層一起形成復合地基。任務2.2CFG樁施工一、概述2.材料組成:CFG分別代表水泥、粉煤灰與碎石,也稱水泥粉煤灰碎石樁。CFG樁是在碎石樁基礎上發(fā)展起來的一種地基處理技術。由于利用粉煤灰代替部分水泥,大大降低了成本又增加了樁身后期強度。任務2.2CFG樁施工一、概述3.構造(1)

CFG樁地基處理包括CFG樁身、樁帽(板)、褥墊層幾部分組成。(2)結構型式:樁+板樁+帽+褥墊層(本教材介紹形式)任務2.2CFG樁施工任務2.2CFG樁施工二、加固原理CFG樁改善了碎石樁的剛性,不僅能發(fā)揮全樁的側阻作用,同時也能發(fā)揮其端阻作用。通過柔性褥墊層的設置,使CFG樁復合地基沉降均勻,因而有較高的承載力,是加固軟土地基最經濟、適用、快速、可靠的一種新型灌注樁,有良好的經濟和社會效益,因此得以廣泛采用。如京津、鄭西、武廣客專大量采用。任務2.2CFG樁施工

二、加固原理1.樁體作用:樁長0~20米,全長受力;樁承擔的荷載占總荷載的40%~75%,承載力大提高;樁土應力比明顯大于碎石樁。任務2.2CFG樁施工二、加固原理2.擠密作用:土的含水量、壓縮系數(shù)減小,說明樁間土得到擠密;土的密度、壓縮模量增加,說明樁間土得到擠密;任務2.2CFG樁施工二、加固原理3.褥墊層作用——CFG樁復合地基的核心技術。(1)保證樁、土共同承擔荷載;(2)調整樁、土荷載分擔比(墊層厚度越大,樁土應力比越接近1);減小樁頂對基礎底面的應力集中(厚度一般為15~30cm,應力很小)。任務2.2CFG樁施工三、適用范圍:粘性土、粉土、砂土和正常固結的素填土等。四、設計思路和步驟設計確定樁徑、樁距確定樁長設計樁身長度、配料確定褥墊層厚度任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工1.施工方法(1)長螺旋鉆孔灌注成樁的施工方法(2)振動沉管成樁的施工方法任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工2.施工準備工程地質報告書CFG樁布樁圖施工場地臨近的電纜和管線等資料水準控制點“三通一平”成樁工藝試驗,確定各項工藝參數(shù)任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工3.工藝流程樁機就位校正樁位、設備鉆進成孔泵送混合料鉆機移位成樁檢測詳見工藝流程圖任務2.2CFG樁施工任務2.2CFG樁施工施工現(xiàn)場一任務2.2CFG樁施工施工現(xiàn)場二任務2.2CFG樁施工施工現(xiàn)場三任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工4.質量控制(1)水泥、粗細集料品種和規(guī)格、質量符合設計要求;(2)混合料坍落度、強度符合參數(shù)要求;(3)樁的數(shù)量、布樁形式符合設計要求;(4)每根樁的投料量不得少于設計灌注量,清理干凈樁頂浮漿;任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工4.質量控制(5)樁身質量、完整性檢測

CFG樁樁身完整性采用低應變動力試驗檢測。根據檢測結果判定樁身完整性。樁身低應變檢測任務2.2CFG樁施工(6)CFG樁混合料強度每臺班制作混合料標準立方體試件1組,進行28d標準養(yǎng)護后,進行試件抗壓強度檢測。根據檢測結果判定其質量情況。五、CFG樁身施工4.質量控制(7)CFG樁復合地基靜力載荷試驗分別進行單樁、復合地基載荷試驗,計算沉降與承載力。檢驗數(shù)量:樁數(shù)的0.2%,且不少于3根。堆載法地基承載力檢測任務2.2CFG樁施工序號檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數(shù)量檢驗方法1樁位(縱橫向)50mm按成樁總數(shù)的10%抽樣檢驗,且每檢驗批不少于5根經緯儀或鋼尺丈量2樁體垂直度1%經緯儀或吊線測鉆桿傾斜度3樁體有效直徑不小于設計值開挖50~100cm深后,鋼尺丈量五、CFG樁身施工5.質量檢驗方法任務2.2CFG樁施工樁位偏差超標任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工5.注意事項(1)選用合理的施工機械設備。CFG樁可選用振動沉管鉆機或長螺旋鉆機施工。具體選用哪一類成樁機械和什么型號,要視工程的具體情況而定:1)對于粘性土、粉土、淤泥質土采用振動沉管成樁工藝。任務2.2CFG樁施工任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工5.注意事項(1)選用合理的施工機械設備。

2)對存在的夾有硬土層地質條件的地區(qū),使用振動沉管機施工,會對已成的樁造成較大的振動,導致樁體被震裂或震斷。對于靈敏度較高的土,振動會造成土的結構強度破壞、承載力下降,可采用螺旋鉆預引孔,再用振動沉管成樁工藝。3)對于成孔要求質量高的地區(qū),使用長螺旋鉆孔管內泵壓成樁工藝。長螺旋鉆管內泵壓砼施工方法的施工機械也有兩種類型的機械:步履式和履帶式,如下圖:任務2.2CFG樁施工履帶式長螺旋鉆機任務2.2CFG樁施工步履式長螺旋鉆機任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工5.注意事項(2)深入了解地質情況,采用合理的施工工藝。(3)施工順序——與土性和樁距有關連續(xù)施打:間隔跳打:任務2.2CFG樁施工五、CFG樁身施工5.注意事項(4)施工監(jiān)測:施工場地監(jiān)測、樁頂高程監(jiān)測、疑似質量事故樁監(jiān)測。(5)混合料坍落度的控制;(6)拔管速度率的控制;(7)保護樁長;(8)樁頭處理;任務2.2CFG樁施工任務2.2CFG樁施工截樁機切割樁頭任務2.2CFG樁施工任務2.2CFG樁施工切割后的樁頭任務2.2CFG樁施工六、CFG樁帽施工

1.各種樁帽形式樁帽形式倒杯圓柱 土?,F(xiàn)澆土?,F(xiàn)澆鋼?,F(xiàn)澆鋼模預制機械費用泵送泵送泵送預制廠吊車裝車+運輸+卸車+安裝工序開挖后夯實回填再挖模開挖后夯實回填再挖模開挖后澆筑砼再夯實回填開挖后安裝再夯實回填模型定位難難易易樁帽與樁身和樁間土結合好好底面好側面夯實回填底面不好側面任務2.2CFG樁施工六、CFG樁帽施工

2.各種樁帽模板

鋼模施工土模施工任務2.2CFG樁施工人工開挖土模任務2.2CFG樁施工六、CFG樁帽施工

3.樁帽混凝土澆筑樁頭切割完成后,進行試驗檢測,合格后清理土模內浮土及浮渣,經監(jiān)理驗收合格后澆筑,澆筑采用泵送混凝土。

任務2.2CFG樁施工

成型后的混凝土樁帽任務2.2CFG樁施工

六、CFG樁帽施工

4.樁帽混凝土土工膜覆蓋養(yǎng)生任務2.2CFG樁施工人工整平樁間土任務2.2CFG樁施工整平后場地任務2.2CFG樁施工六、CFG樁帽施工

4.夯實樁間土任務2.2CFG樁施工施工完成后場地任務2.2CFG樁施工七、CFG樁褥墊層鋪設1.褥墊層材料中粗砂、級配砂石或碎石等,最大粒徑不宜大于30mm。2.褥墊層范圍≥(路基面+褥墊層厚度)3.褥墊層厚度15~30cm為宜。任務2.2CFG樁施工小結:概述和加固原理CFG樁身施工工藝CFG樁身施工質量控制CFG樁樁帽和褥墊層施工任務2.2CFG樁施工練習:1、CFG樁加固軟弱地基的作用有()

A.樁體作用B.擠密作用

C.褥墊層作用2、褥墊層的作用是()

A.調整樁、土荷載分擔比

B.減小樁頂對基礎底面的應力集中

C.保證樁、土共同承擔荷載;3、CFG樁常用施工方法有哪幾種?各自的適用范圍是什么?任務2.2CFG樁施工鐵路路基

275舊課回顧:CFG樁的構造CFG樁的適用范圍和加固原理CFG樁的施工方法和質量控制內容及其檢驗方法任務2.2CFG樁施工路基路基本體排水設施加固和防護設施路基面路肩基床邊坡基底地面排水地下排水防護設施加固設施路基附屬設施277主要內容:路堤基床以下填土施工工藝(三階段、四區(qū)段、八流程)路堤基床以下填石施工工藝路堤基床表層填筑施工工藝任務3.1路堤施工278一、概述地基處理路基施工279二、路堤基床以下填筑施工工藝作業(yè)程序:三階段、四區(qū)段、八流程。三階段:準備、施工、竣工驗收階段;四區(qū)段:填筑、平整、碾壓、檢驗區(qū)段;八流程:施工準備、基底處理、分層填筑、攤鋪整平、灑水晾曬、碾壓夯實、檢驗簽證、路基整形(邊坡整形)。(見課本《路堤填筑施工工藝流程圖》)280路基填筑壓實工藝流程 準備階段施工階段整修驗收階段填土區(qū)段平整區(qū)段碾壓區(qū)段檢測區(qū)段施工準備

基底處理

分層填筑

攤鋪平整

灑水晾曬碾壓夯實檢驗簽證路基整修281282283284285286二、基床以下路堤填土施工工藝1、施工準備(1)測量放線包括放邊樁、邊坡放樣。287放邊樁:沿中線方向在兩側釘出路堤坡腳和路塹坡頂邊緣的樁。圖解法:利用路基橫斷面圖放邊樁。適用于平坦地形或填挖不大。逐步接近法:根據填挖高度放邊樁(要經過試算)。288邊坡放樣:按照設計橫斷面將邊坡放成大樣,以便照此施工。掛線放樣固定邊坡樣板放樣坡度尺放樣設置護樁:因施工時樁位一般要被破壞,放樣時就要做好護樁的設置工作,做好相應的標識及記錄。289二、基床以下路堤填土施工工藝1、施工準備(2)修建施工便道:避免平交(3)設置排水系統(tǒng):永臨結合(4)修建臨時設施:房、水、電、庫等290標準化便道291二、基床以下路堤填土施工工藝2、基底處理(1)清除地表;(2)高路堤,地面橫坡比較緩時,清除地表草皮,預壓后直接填;(3)高路堤,地面橫坡比較陡時,清除地表草皮后,原地面應挖臺階,臺階寬應≥2m,高為0.2~0.3m,臺階頂面做成向內傾斜3%-5%的斜坡。2923%-5%293294二、基床以下路堤填土施工工藝2、基底處理(3)低路堤,基床厚度范圍內無軟弱土夾層,否則應采取加固措施;(4)地表為軟弱土層,采取排水疏干、挖除換填、拋填片石或填砂礫石等地基加固措施;(5)基底壓實:地基表層為松散土層,若松土厚≤0.3m,應將原地表壓實;若松土厚>0.3m,應將松土翻挖,分層回填壓實或采取其他措施;295二、基床以下路堤填土施工工藝3、分層填筑:先進行試驗段。(1)橫斷面全寬、縱向分層填筑。(2)不同填料分別填筑,同層同料,厚度不小于50cm。滲水料在非滲水料之上時,非滲水土向兩側不小于4%橫坡,在下可為平面。(3)分層上土,控制虛鋪厚度。方格網法掛線法296297298路基中心線299300劃格定量301探坑檢查路基分層填筑厚度302二、基床以下路堤填土施工工藝4、攤鋪平整(1)初平——精平。(2)初步壓實路肩;(3)路堤高度大于3m地段,每2層鋪1層雙向土工格柵。303304305二、基床以下路堤填土施工工藝5、灑水晾曬(1)嚴格控制填料含水量;(2)含水量低時,灑水后碾壓;(3)含水量高時,晾曬后碾壓。306二、基床以下路堤填土施工工藝6、機械碾壓(1)合理選擇壓路機。(2)技術交底;(3)振動壓路機碾壓工藝(4)壓實遍數(shù);(5)沉降標周圍用沖擊夯夯實。307308橫斷面全寬一次填筑309二、基床以下路堤填土施工工藝7、檢驗簽認8、路基整修(1)頂面平整和測量;(2)自檢測量;(3)整修邊坡。310邊坡整修311三、基床以下路堤填石施工工藝填筑按“三階段、四區(qū)段、八流程”的施工工藝施工,其施工工藝流程如下:路基填筑壓實工藝流程 準備階段施工階段整修驗收階段平整區(qū)段填土區(qū)段碾壓區(qū)段檢測區(qū)段施工準備

基底處理攤鋪平整

邊坡碼砌

分層填筑碾壓夯實檢驗簽證路基整修312四、基床表層施工工藝基床表層填筑按“四區(qū)段”和“八流程”的施工工藝施工,其施工工藝流程如下:313四、基床表層施工工藝1、測量放樣檢驗2、修整基床底層:基床表層級配碎石填筑前應驗收基床底層,檢驗幾何尺寸,核對壓實標準。314四、基床表層施工工藝3、拌和:級配碎石必須場拌生產,拌和設備計量儀器必須進行標定合格。(1)計算配合比(2)確定所需集料數(shù)量(3)拌和,隨拌隨用(4)檢測、出場315四、基床表層施工工藝4、運輸5、攤鋪:施工設備準備齊全并運轉正常,級配碎石采用攤鋪機進行攤鋪。(1)分層攤鋪,確定攤鋪厚度(2)掛攤鋪線(3)攤鋪機攤鋪,消除離析現(xiàn)象(4)每層均符合設計及施工控制參數(shù)316四、基床表層施工工藝6、碾壓:級配碎石分層填筑壓實,第一層壓實厚度為15cm,第二層壓實厚度為20cm,第三層壓實厚度為20cm。填料級配、施工含水率、松鋪厚度和碾壓遍數(shù)、機械配套方案、施工組織等參照試驗段參數(shù)進行施工。317四、基床表層施工工藝6、碾壓(1)表面濕潤狀態(tài)時進行碾壓(2)碾壓方向:直線地段,由路肩向中心碾壓;曲線地段,由內側路肩向外側路肩碾壓。(3)碾壓速率和碾壓遍數(shù)(4)重疊搭接范圍318四、基床表層施工工藝6、碾壓(4)重疊搭接范圍:各區(qū)段交接處相互重疊壓實,縱向搭接長度滿足不小于2.0m,縱向行與行之間的輪跡重疊不應小于40cm,上下兩層填筑接頭錯開不小于3.0m。7、檢驗(1)每層抽檢顆粒級配和含水量(2)檢測頻次和壓實標準8、修整養(yǎng)護319小結:路堤基床以下填土施工工藝(三階段、四區(qū)段、八流程)路堤基床以下填石施工工藝路堤基床表層填筑施工工藝320練習:1、不同性質的填料如何填筑?2、填土路堤平整區(qū)段包括()流程。

A、攤鋪平整B、分層碾壓

C、灑水晾曬D、基底檢查3、繪制土質路堤填筑的施工工藝流程圖。4、一段3m高的普速鐵路路堤,地基經過CFG樁處理,CFG樁按正方形排列,樁長10m,繪制其中一處橫斷面圖(樁帽和褥墊層示意)。鐵路路基

舊課回顧:路堤基床以下填土施工工藝(三階段、四區(qū)段、八流程)路堤基床以下填石施工工藝路堤基床表層填筑施工工藝任務3.1路堤施工路基路基本體排水設施加固和防護設施路基面路肩基床邊坡基底地面排水地下排水防護設施加固設施路基附屬設施324主要內容:路堤填料的種類路橋過渡段的設置方式及施工工藝其他過渡段(路堤與橫向結構物、路堤與路塹、半堤半塹等)的設置方式及施工工藝325一、路堤填料分類標準

1、概念:填料是指構成鐵路路基等土工建筑物的原材料。2、填料分類(1)根據土石顆粒組成、顆粒形狀、塑性指數(shù)等分類:巨粒土、粗粒土、細粒土三大類。見附表。326一、路堤填料分類標準2、填料分類(2)根據土石的剪切強度、可壓實性、對氣候的靈敏性分組:A組(優(yōu)質填料)B組(良好填料)C組(一般填料)D組(不宜使用的差質填料)E組(嚴禁使用的劣質填料)327A組-----優(yōu)質填料:硬塊石單軸抗壓強度Rc>15MPa的不易風化的軟塊石級配良好且細粒土含量<15%的漂石土、卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土、礫砂、粗砂、中砂328B組-----良好填料:單軸抗壓強度Rc≤15MPa的不易風化的軟塊石級配不良的漂石土、卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土、礫砂、粗砂、中砂細粒含量15%~30%的漂石土、卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土細粒含量大于15%的礫砂、粗砂、中砂329C組----一般填料:易風化的軟塊石細粒含量大于30%的漂石土、卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土級配不良的細砂、粉砂,低液限粉土、粉質粘土、粘土330D組----不宜使用的差質填料:強風化、全風化的軟塊石高液限粉土、粉質粘土、粘土E組-----嚴禁使用的劣質填料:有機土3313、填料選擇(1)路堤基床表層的填料:顆粒粒徑不得大于15cm且:Ⅰ級鐵路應優(yōu)先選用A組;Ⅱ級鐵路應優(yōu)先選用A組,其次B組;不符合上述的應改良。3323、填料選擇(2)路堤基床底層的填料:顆粒粒徑不得大于20cm且:Ⅰ級鐵路應優(yōu)先選用A、B組;Ⅱ級鐵路可選用A、B、C組;不符合上述的應改良。3333、填料選擇(3)基床以下部分填料,宜選A、B、C組,如不得不用D組或其它不宜使用的填料時,應改良、加強壓實及排水等。3340.3普速鐵路160~120km/h0.9310kg/cm32~2.10.15~0.23350.6m1.9m級配碎石或砂礫石A、B組填料及改良土A、B、C組填料及改良土200km/h客貨共線有砟軌道高速鐵路底336250~300km/h客運專線有砟軌道高速鐵路0.7m2.3m級配碎石A、B組填料及改良土A、B、C組填料及改良土底337

二、過渡段施工1.概念過渡段是設置在鐵路路基與不同結構物之間以及路基不同結構形式之間的過渡結構。相鄰結構體之間不同剛度、是鐵路線路中的薄弱環(huán)節(jié)。過渡段包括路橋過渡段、路涵過渡段、路堤與路塹過渡段及半填半挖過渡段。3383393403413422.設置過渡段的必要性

鐵路的發(fā)展必須以安全、可靠、舒適等為前提。而鐵路線路是由不同特點、性質迥異的構筑物(橋、隧、路基等)和軌道構成的,由于組成線路的結構物強度、剛度、變形、材料等方面的差異巨大,將引起軌道的不平順;具體到路基與橋梁,由于剛度差別,引起軌道剛度變化;另外,路基與橋臺的沉降也不一致,使運動車輪經歷高度的突然變化。3433.過渡段變形不一致的原因(1)路基與橋涵的結構差異(2)路堤填料原因(3)地基原因(4)施工原因(5)重橋輕路意識的原因3443.過渡段施工總體要求(1)當橋臺、涵洞施工及地基處理完成后,應立即進行過渡段的填筑,以便加長過渡段靜置自穩(wěn)的時間,進一步減小工后沉降量。(2)為了保證過渡段填筑質量,原則上過渡段與相鄰路堤應按水平分層一體同時填筑。(3)過渡段填筑材料級配碎石應采用工廠化生產,粒徑、級配及材質應符合要求。345

3.過渡段施工總體要求(4)從設計到施工,在過渡段地基處理上應采取加固措施。(5)過渡段施工完成后,在其范圍內采取堆載預壓,堆載預壓填土厚度應從結構物一端開始,實現(xiàn)填筑厚度的漸變。(6)過渡段按基床表層、基床底層及基床底層以下部分壓實標準進行壓實,壓實質量采用K30,Evd檢測,孔隙率n及壓實系數(shù)K等指標控制。346三、過渡段結構形式(一)路橋過渡段:路堤與橋臺連接處。1.過渡形式:可采用沿線路方向縱向倒梯形、正梯形或二次過渡形式。(1)倒梯形、正梯形過渡段長度可按下式確定:

L=a+nx(H-h)

式中L——過渡段長度(m);H--臺后路堤高度(m);h一基床表層厚度(m);a一常數(shù)(3-5m),

n——過渡段縱向邊坡坡率,可取2~

5347三、過渡段結構形式(一)路橋過渡段:路堤與橋臺連接處。1.過渡形式:可采用沿線路方向縱向倒梯形、正梯形或二次過渡形式。例:某一有碴軌道高速鐵路,路堤填筑至一橋臺時,設置倒梯形過渡段,倒梯形底部沿線路縱向長3m,倒梯形沿線路縱向斜率為1:2,橋臺后路堤高5m,計算倒梯形過渡段長度。348三、過渡段結構形式(一)路橋過渡段:路堤與橋臺連接處。1.過渡形式:可采用沿線路方向縱向倒梯形、正梯形或二次過渡形式。例:某一無碴軌道高速鐵路,路堤填筑至一橋臺時,設置正梯形過渡段,正梯形上底部沿線路縱向長4m,倒梯形沿線路縱向斜率為1:5,橋臺后路堤高6m,計算正梯形過渡段長度。349C15混凝土350351352(2)二次過渡結構

L=2a+2nx(H-h)

式中L——過渡段長度(m);H——臺后路堤高度(m);h一基床表層厚度(m);a一常數(shù)(3-5m);n一過渡段縱向邊坡坡率,可取2~5。3532.施工工藝及方法

(1)對橋臺臺后基坑進行清理,基坑內一次性連續(xù)澆注素混凝土,澆注后高程與橋臺基礎頂部高程保持一致。(2)基坑素混凝土達到一定強度后,進行施工放線。(3)根據過渡段不同部位填料的不同,由橋臺向路基方向、由中心線向路基兩側按順序依次進行填料的填筑工作。3542.施工工藝及方法(4)每層填料的松鋪厚度應以預先試驗所得數(shù)據為準。(5)根據試驗段所得出的壓實數(shù)據及標準進行碾壓,達到過渡段設計規(guī)定的正常標準。(6)過渡段基床表層以下的級配碎石碾壓以靜壓和弱振為主,不宜過多采用強振。(7)在過渡段的橋臺臺尾后2m范圍內,不應使用大型壓實設備進行碾壓,可采用內燃式沖擊夯或其他小型夯實機具進行夯實。3553563.填料規(guī)格的選用(1)路橋過渡段基床表層級配碎石慘入3%-5%的水泥。(2)倒梯形結構、正梯形結構或二次過渡結構的正梯形部分,通常采用級配碎石填筑,一般要摻入3%一5%的水泥。(3)二次過渡結構的倒梯形部分通常采用A、B組填料填筑。4.壓實標準一般需滿足地基系數(shù)K30≥150MPa/m、動態(tài)變形模量EVd≥50MPa和孔隙率n<28%。357358359(二)路堤與橫向結構物過渡段1.過渡形式360

2.材料選用(1)過渡段:級配碎石

(2)基床范圍:級配碎石+(3%-5%)的水泥(3)橫向結構物及其兩側各20m范圍內基床表層:級配碎石應摻入3%~5%的水泥。(4)過渡段的基坑:應回填混凝土或分層回填碎石(5)涵洞頂至軌底距離小于1.5m時,涵頂填筑級配碎石。361

3.施工工藝

(1)過渡段填筑前,對涵洞兩側基坑進行清理,進行一次連續(xù)澆注素混凝土澆注后的高程與涵洞基礎頂高程一致。

(2)混凝土達到一定強度后,進行施工放線。

(3)路涵過渡段施工應同時在涵洞兩側對稱進行。由涵洞向路基方向、由中心線向路基兩側按順序依次進行填料的鋪設工作。

(4)進行碾壓,達到設計規(guī)定的壓實標準。

4.壓實標準滿足K30>150MPa/ro、n<28%、EVd>50MPa362363364365(三)路堤與路塹連接處過渡段1.設置形式

(1)連接處為堅硬巖石路塹,在路塹一側順原地面縱向開挖臺階,臺階高度0.6m左右,并應在路堤一側設置過渡段。

366

(三)路堤與路塹連接處過渡段1.設置形式

(2)連接處為軟質巖石或土質路塹,應順原地面縱向挖成1:2的坡面,坡面上開挖臺階,臺階高度為0.6m左右,其開挖部分填筑要求與路堤相同。367

2.施工工藝。(1)路堤與堅硬巖石路塹過渡段①施工放線。②路塹一側原地面沿路基中線進行縱向開挖。③根據過渡段路堤一側不同部位填料的不同,由路塹向路堤方向按順序依次進行填料的鋪設工作。④根據試驗段所得出的壓實數(shù)據及標準進行碾壓。⑤待該填筑層壓實工作完成后,需對設計要求的各項指標進行檢測。368

(2)路堤與軟質巖石或土質路塹過渡段①施工放線,路塹開挖施工。②路堤填筑施工。369(四)半堤半塹處過渡段1.設置方式3702.半堤半塹過渡段施工工藝

(1)施工放線。

(2)路塹部分開挖。

(3)路堤填筑施工放線。

(4)半堤半塹過渡段路堤及路塹換填部分的填筑。路塹為堅硬巖石時,路堤部分采用A、B組填料;路塹為軟巖石或土時,路堤部分均采用級配碎石填料。3712.半堤半塹過渡段施工工藝

(5)根據試驗段所得出的壓實數(shù)據及標準進行碾壓,靠近路塹臺階1.0m范圍內,可采用內燃式沖擊夯進行夯實。(6)待該填筑層壓實工作完成之后,需對設計要求的各項指標進行檢測,檢測合格后進入下一層施工。372373

(四)路隧過渡段設置方式(五)緊鄰涵洞間的過渡段(六)挖方地段的涵洞回填374小結:路堤填料

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