道路工程 课题路基施工基础知识PPT学习教案

1、会计学1道路工程道路工程 课题路基施工基础知识课题路基施工基础知识第1页/共38页路基的断面形式通常可分为三种类型：路基的断面形式通常可分为三种类型：路堤路堤 Embankment路堑路堑 cutting半填半挖式路基半填半挖式路基 part-fill part-cut subgrade第一部分第一部分 路基工程概述路基工程概述路基断面形式路基断面形式按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物。按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物。组成：结构本体排水结构物防组成：结构本体排水结构物防护与加固设施其他特殊构造物护与加固设施其他特殊构造物第2页/共38页1.路堤路堤 1）一般路堤）一般路

2、堤2）浸水路堤）浸水路堤3）陡坡路堤）陡坡路堤第3页/共38页2. 路堑路堑 1）全路堑）全路堑2）半路堑）半路堑3）半山洞）半山洞第4页/共38页3.半填半挖路基半填半挖路基1） 一般情况一般情况2） 设挡土墙情况设挡土墙情况3） 半山桥半山桥第5页/共38页路基工程的特点路基工程的特点（一）结构简单（一）结构简单相对桥梁等构造物，路基路面工程是结构简单的长大相对桥梁等构造物，路基路面工程是结构简单的长大构造物构造物（二）工程影响因素复杂（二）工程影响因素复杂同时受到自重、车辆动荷载，并且直接暴露于大气中，同时受到自重、车辆动荷载，并且直接暴露于大气中，受到环境荷载的影响。受到环境荷载的影响

3、。（三）涉及学科广泛（三）涉及学科广泛涉及材料科学、岩土工程学、结构分析理论、机电工涉及材料科学、岩土工程学、结构分析理论、机电工程、自动控制与量测技术、现代管理科学程、自动控制与量测技术、现代管理科学（四）工程量和工程费用巨大（四）工程量和工程费用巨大占整个工程费用的占整个工程费用的80以上，等级越低，所占比例越高。以上，等级越低，所占比例越高。第6页/共38页路床路床路面结构层以下路面结构层以下80cm的路基部分，的路基部分，030cm为上路床，为上路床，3080cm为下路床为下路床上路堤上路堤距路面底部距路面底部80150cm的填方部分，以下的填方部分为下路堤的填方部分，以下的填方部分为

4、下路堤1.路基整体稳定坚固路基整体稳定坚固针对路基保持稳定几何形状和稳定强度的要求针对路基保持稳定几何形状和稳定强度的要求2.路基上层密实均匀路基上层密实均匀 针对路基上层（针对路基上层（路床或上路堤范围路床或上路堤范围）作为重要路面支承结构，需要具有足够的强度和良好的水、温稳定性的技术要求）作为重要路面支承结构，需要具有足够的强度和良好的水、温稳定性的技术要求第7页/共38页路基路面设计勘察调查路基设计路面设计确定路基基身横断面和边坡排水系统与结构设计边坡防护与加固设计面层及结构组合方案选择各结构层材料的组成设计各结构层尺寸设计设计方案比较第8页/共38页路基路面建设准备工作路基施工路面施工

5、质量控制和检验土方作业石方作业排水、防护、加固 清底摊铺拌合压实养生整形第9页/共38页 第二部分第二部分 路基的变形及破坏路基的变形及破坏 一、 路基的主要变形破坏 荷载因素：自重、行车荷载、自然因素 影响稳定性的因素：水分、温度变化（正温度、负温度）、风蚀作用。 变形：弹性的、残留的（不能恢复的） 1、 路堤沉陷：垂直方向产生较大的沉落 第10页/共38页原因： 1）填料不当 2）填筑方法不合理 ： 不同土混杂； 未分层填筑、压实； 土中有未经打碎的大块土或冻土块； 荷载、 水和温度综合变化； 原地面软弱，如泥沼、流沙、 垃圾堆积 未做处理等； 冻胀、翻浆。 2、路基边坡的滑塌（滑坡）常见

6、的路基病害，也是水毁的普遍现象溜方：少量土体沿土质边坡向下移动而形成。 边坡上表面薄层土体下溜。 原因：流动水冲刷边坡、施工不当引起。滑坡：一不分土体在重力作用下沿某一滑动层滑动。 原因：土体稳定性不足引起。第11页/共38页第12页/共38页第13页/共38页3 、碎落和崩塌 剥落和碎落： 路堑边坡风化岩层表面，大气温度与湿度交替作用以及雨水冲刷和动力作用之下，表面岩石从坡面上剥落下来，向下滚落。 大块岩石脱离坡面沿边坡滚落称为崩塌。崩塌：整体岩块在重力作用下倾倒、崩落。原因：岩体风化破碎，边坡较高。影响：危害较大的病害之一。第14页/共38页第15页/共38页比较： 崩塌无固定滑动面。 崩

7、塌体各部分相对位置在移动过程中完全打乱。 碎落 滑坡4、路基沿山坡滑动 原因：山坡较陡； 原地面未清除杂草或人工挖台阶； 坡脚未进行必要的支撑。5、不良地质和水文条件造成路基破坏 不良地质条件：泥石流、溶洞等。 较大自然灾害：大暴雨地区。第16页/共38页二、路基病害防治 提高路基稳定性，防止各种病害产生，采取措施： 1、正确设计路基横断面。 2、选择良好的路基用土填筑路基，必要时对填土作稳定处理。 3、采取正确的填筑方法，充分压实路基，保证达到规定的压实度。 4、适当提高路基，防止水分从侧面渗入或从地下水位上升进入路基工作区范围。 5、正确进行排水设计。 6、必要时设计隔离层隔绝毛细水，设置

8、隔温层减少路基冰冻深度和水分累积。 7、采取边坡加固、修筑挡土结构物、土体加固等防护技术措施，以提高其稳定性。第17页/共38页第三部分第三部分 公路自然区划公路自然区划我国公路自然区划分为三个等级。 一级区划：首先将全国划分为多年冻土、季部分冻土和全年不冻土三大地带。 一级自然区根据不同地理、气候、地貌界限的交错和叠合，我国7个一级区的代号为：区北部多年冻土区区东部温润季冻区区黄土高原干湿过渡区第18页/共38页区东南湿热区区西南潮暖区区西北干旱区区青藏高寒区二级区划： 在一级区划的基础上，以潮湿系数k为主进一步划分为33个二级区和19个副区共52个二级自然区。 K= 年降雨量 R/年蒸发量

9、Z三级区划： 1 、按地貌、水文和土类将二级区进一步划分为若干单元。 2 、另一种是地理和地貌等特点将二级区细划为若干区域。第19页/共38页第四部分第四部分 路基土的分类路基土的分类一、路基土的分类 1、基本类型：按土的粒径分为巨粒组、粗粒组和细粒组（特殊土）。分类总体系如下： 粒粒 组组 划划 分分 表表 （单位：mm） 200 60 20 5 2 0.5 0.25 0.74 0.02 巨粒组巨粒组 粗颗粒组粗颗粒组 细粒组细粒组漂石漂石块石块石卵石卵石小块石小块石 砾（角砾石）砾（角砾石） 砂砂 粉粉 粒粒 粘粘 粒粒 粗粗 中中 细细 粗粗 中中 细细第20页/共38页第21页/共38

10、页 2）粉性土：最差的筑路材料，毛细水上升高度大，冬时冻胀，春时翻浆又称翻浆土 3）粘性土：透水性差，粘聚力大，干时坚硬不宜挖掘，有较大的可塑性、粘聚性和膨胀性，毛细现象显著，比粉性土好，但不如沙性土。3、路基土的工程分级： 在施工中，路基土石按其开挖难易程度，分为六级即松土、普通土、硬土、软石、次坚石、坚石。 第22页/共38页第五部分第五部分 路基土的干湿类型路基土的干湿类型 一、路基土的干湿类型1、 路基潮湿来源： 大气降水通过路面、路肩和边沟渗入路基。 地面水边沟及排水不良时的地面积水渗入路基。 地下水路基下面一定范围内的地下水浸入路基。根据不同水温状况采取不同措施 地下水位高的路段，

11、适当提高路基。 平原稻田地区，保持最小填土高度。 地下水位深处，山岭重丘设为浅路堑 2、 判断方法方法1：分界稠度法 实测不利季部分路床表面以下80cm深度内土的平均稠度。第23页/共38页干湿类型干湿类型土组土组干燥状态干燥状态中湿状态中湿状态潮湿状态潮湿状态过湿状态过湿状态WcWC1WC1 WcWC2WC2 WcWC3WcWC3土质砂土质砂Wc1.201.20 Wc1.001.0 Wc 0.85Wc0.85粘性土粘性土Wc1.101.10 Wc0.950.95 Wc0.80Wc0.80粉质土粉质土Wc1.051.05 Wc0.900.90 Wc0.75Wc0.75 方法2：根据自然区划、土

12、质类型、排水条件及路床表面距地下水位或地面积水位高低等特征确定，即临界高度法。新建公路路基干湿类型确定新建公路路基干湿类型确定： 可根据当地稳定的平均天然含水量、液限、塑限计算平均稠度，并考虑路基填土高度、有无地下水。地表积水的影响，论证地确定路基土的干湿类型。第24页/共38页土基干湿类型 土基干湿类型 c与ci 一般特征 干燥 cc1 土基干燥、路面强度和稳定性不受地下水和地表水影响。 路基高度01 中湿c1 c c 2 土基上部处于地下水或地表积水影响的过渡带区内 路基高度10 2 潮湿c 2 c c 3 土基上部处于地下水或地表积水毛细影响区内， 路基高度2 0 3 过湿 cc 3路基

13、极不稳定，冰冻区春融翻浆，非冰冻区软弹土经处理后方可铺筑路面。路基高度0 3第25页/共38页0 为不利季节路床表面距地下或地表积水位的高度，地表积水指不利季节积水20天以上1，2，3分别为干燥、中湿、潮湿状态的路基临界高度，具体可查表划分土基干湿类型以平均稠度c为主，缺少资料时，可参考表中一般特征确定设计路基时，要求路基保持干燥和中湿状态设计路基时，要求路基保持干燥和中湿状态 第26页/共38页二、土基的力学强度特性 （一）路基工作区：1、路基受力：自重 车辆荷载 路基工作区：在路基某一深度处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为10%20%时候，该深度范

14、围内的路基称为路基工作区。2、要求： 1 ）对工作区深度范围内的土质选择，路基压实度提出较高要求。 2 ）当工作区深度大于填土高度时，荷载不仅施加于路堤而且施加于天然地基上，所以天然地基也应充分压实。 第27页/共38页矮路堤一般路堤第28页/共38页浸水路堤挖沟填筑路堤第29页/共38页2、路堑：全部由地面开挖出的路基称为路堑。 分为全路堑、半路堑和半山洞三种。第30页/共38页注： 挖方边坡的坡脚设置边沟，汇集和排除路基范围内地表径流。上方设置截水沟拦截和排除流向路基的地表径流。 挖方弃土堆在路堑的下方。 坡体因开挖而可能失去稳定性时必须采用支挡结构物。 边坡坡面易风化或有碎落物时，可设置

15、碎落台也可坡面防护。第31页/共38页第32页/共38页第七部分第七部分 路基附属设施路基附属设施一、取土坑和弃土堆一、取土坑和弃土堆（1）路线外集中取土坑的设置，应根据各地段所需要取土的数量，）路线外集中取土坑的设置，应根据各地段所需要取土的数量，并结合路基排水、土质、施工方法，做出统一设计；并结合路基排水、土质、施工方法，做出统一设计；（2）取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定；）取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定；（3）桥头引道两侧不宜设置取土坑；）桥头引道两侧不宜设置取土坑；（4）兼作排水的取土坑，应确保水流通畅排泄，其深度不宜超过该）兼作排水的取土坑，应确保水流通畅排泄

16、，其深度不宜超过该地区地下水位（平原区一般深度约为地区地下水位（平原区一般深度约为1m），并应与桥涵进口高程相），并应与桥涵进口高程相衔接；其纵坡不应小于衔接；其纵坡不应小于0.2，地段亦不应小于，地段亦不应小于0.1；（5）对取土坑应采取必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失）对取土坑应采取必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失。1.取土坑取土坑第33页/共38页（1）弃土堆设计应当与当地农田建设和自然环境相结合，并）弃土堆设计应当与当地农田建设和自然环境相结合，并注意保护林木、农田、房屋及其他工程措施。注意保护林木、农田、房屋及其他工程措施。（2）弃土堆不得影响路基稳定和斜坡稳定，废方

17、应在沿线附）弃土堆不得影响路基稳定和斜坡稳定，废方应在沿线附近低洼荒地或路堑的下侧堆放，当地面横坡缓于近低洼荒地或路堑的下侧堆放，当地面横坡缓于1：5时，可时，可以设置在路堑两侧。以设置在路堑两侧。（3）弃土堆应堆放规则，进行适当的碾压，并采取必要的排）弃土堆应堆放规则，进行适当的碾压，并采取必要的排水、防护和绿化措施。水、防护和绿化措施。（4）沿河弃土时，应避免弃土阻塞、污染河道。桥头弃土不）沿河弃土时，应避免弃土阻塞、污染河道。桥头弃土不得挤压桥墩、阻塞桥孔。得挤压桥墩、阻塞桥孔。（5）风沙或风吹雪路段的弃土堆应设置在迎风一侧，并应与）风沙或风吹雪路段的弃土堆应设置在迎风一侧，并应与路基具有足够的距离。路基具有足够的距离。2.弃土堆弃土堆第34页/共38页二、护坡道和碎落台二、护坡道和碎落台1.护坡道护坡道hd护坡道高度护坡道高度h护坡道宽度护坡道宽度d3m1m36m2m612m24m用于高边坡和软弱地基地段，保证边坡的稳定性和防止地用于高边坡和软弱地基地段，保证边坡的稳定性和防止地基的沉陷基的沉陷第35页/共38页2.碎落台碎落台用于防止山坡、边坡的碎落物落入边沟或车道，设置在路堑边坡坡用于防止山