4路基工程软土土墙、排水

1、第三章路基工程质量控制工程实例与断面图的对应挖方路基挖方路基路堑的常用横断面形式及边坡路堑的常用横断面形式及边坡挖方路基质量控制 按掘进方向分：纵向全宽掘进 横向通道掘进高度分：单层 双层 纵横掘进混合第三节软土地基处理质量控制 软土-强度低，压缩性高的软弱土层 软土的类型： 软粘性土 淤泥质土 软土 淤泥 泥炭质 泥沼 泥炭 软土的特性： 1、天然含水量大，孔隙比大 2、压缩性高 3、抗剪强度低 4、流变性显著，且有触变性分布：在我国沿河沿湖沿江海地带广泛运用常用处理方法： 1、换填土法： 全部或部分挖出软土，换填以砂砾片石等渗水或强度较高的土类，并予以压实。 2、重锤夯实方法： 一般以钢筋

2、混凝土制成截头圆锥体（底部垫钢板）重量1。5 吨或稍重，锤底直径11。5m，起重设备的能力为815吨，落距高2。54。5m。夯实遍数812次。效果：承载力可提高25倍，压缩性降低210倍，效果好，经济，运用面广。3、排水固结法 运用堵截预压挤出土中的过多含水，达到挤密土粒和提高强度的目的。为缩短预压时间，加设砂井竖向的排水通道或铺设沙垫层，效果更好。4、挤密法： 土基打孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料，捣实成直径较大的桩体。 土体被横向挤密，孔隙小，桩体本身有较高的承载力，形成符合地基。 石灰桩：效果好，生石灰吸水、发热、离子交换作用使桩体硬化。注意：石灰：石灰和水就地拌和，硬结快

3、。新鲜石灰，粉碎。5、化学加固法： 利用化学溶液或胶凝剂，采用压力灌注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶结起来，达到对地基的加固作用的目的。化学溶液主要有：1）以水玻璃为主的浆液，昂贵。2）丙烯酸氨为主的浆液，价高。3）水泥浆液4）以低浆溶液为主的浆液，毒性。第四节路基排水质量控制一、路基排水系统设计：地面排水、地下排水、路基排水系统设计：地面排水、地下排水 目的：拦截路基上方的地面水和地下水迅速目的：拦截路基上方的地面水和地下水迅速汇集基身内的地面水，把他们引导入顺畅的排汇集基身内的地面水，把他们引导入顺畅的排水通道，并通过桥涵将其宣泄到路基的下方。水通道，并通过桥涵将其宣泄到路基的下方。二、危害

4、路基的水源二、危害路基的水源 大气降水大气降水 -边沟边沟 地面水地面水 路基上方流向路基的水路基上方流向路基的水-截水沟截水沟 流穿路基的地面水流穿路基的地面水-桥涵桥涵 上层滞水上层滞水-明沟明沟地下水地下水 潜水潜水-渗沟、渗水井渗沟、渗水井 层间水层间水-暗沟暗沟（一）各种排水设备（一）各种排水设备1、各种沟渠、各种沟渠 1）截水沟（或称为天沟）：）截水沟（或称为天沟）： 位置：设置在路基坡顶位置：设置在路基坡顶5m以外或山坡路堤上以外或山坡路堤上方。方。 断面形式：梯形断面形式：梯形 沟底宽沟底宽0.5 深度深度 0.5 沟底纵坡沟底纵坡 0.5% 作用：拦截路基上方流向路基的地面水

5、，减作用：拦截路基上方流向路基的地面水，减轻边沟水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚轻边沟水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚 2）边沟：）边沟： 位置：挖方路基的路肩外侧位置：挖方路基的路肩外侧 低路堤的坡脚外侧低路堤的坡脚外侧横断面形式：梯形、矩形、三角形、流线型横断面形式：梯形、矩形、三角形、流线型 作用：汇集和排除；路基范围内和流向路基的少量作用：汇集和排除；路基范围内和流向路基的少量地面水地面水 3）排水沟）排水沟 位置：结合地形、路基坡脚外位置：结合地形、路基坡脚外34m 作用：用来把截水沟和边沟内汇集的水排引到作用：用来把截水沟和边沟内汇集的水排引到附近附近 的桥涵、河谷或远离路基的低洼

6、地的桥涵、河谷或远离路基的低洼地 4）关于沟渠的一些规定）关于沟渠的一些规定 边沟、截水沟、排水沟统称为沟渠边沟、截水沟、排水沟统称为沟渠 1、当流量发生变化，沟渠底宽由、当流量发生变化，沟渠底宽由b1变成变成b2，沟底的，沟底的渐变长度渐变长度 l=(b2-b1)/l=1/51/10 2、沟渠转弯时应尽量用较大半径、沟渠转弯时应尽量用较大半径r520m 3、沟渠相连时，相交角、沟渠相连时，相交角45 4、沟底纵坡、沟底纵坡imin 0.2%,以免淤塞以免淤塞 5、单向出水口长度、单向出水口长度 300500m 2、各种蓄水的构造物、各种蓄水的构造物 阳水堤：阳水堤： 当不宜采用截水沟来排除上

7、例山坡的地面水时，当不宜采用截水沟来排除上例山坡的地面水时，可设置在路基上侧山坡上，用以把水拦蓄在山坡上，可设置在路基上侧山坡上，用以把水拦蓄在山坡上，就地渗透和蒸发。就地渗透和蒸发。 蓄水池：蓄水池： 当截水沟或边沟内汇集的水无法排引出路基时，当截水沟或边沟内汇集的水无法排引出路基时，可在路旁设置蓄水池，用以拦蓄部分水，使之自然渗可在路旁设置蓄水池，用以拦蓄部分水，使之自然渗透和蒸发。透和蒸发。 3、各种底下排水构造物、各种底下排水构造物 明沟：设置在路基上方，拦截、引排或降低埋明沟：设置在路基上方，拦截、引排或降低埋藏不深的浅层地下水，并可兼起排地面水的作用。藏不深的浅层地下水，并可兼起排

8、地面水的作用。 渗沟、暗沟，设在边坡坡体或山坡上，用以疏干渗沟、暗沟，设在边坡坡体或山坡上，用以疏干及引排坡体内的地下水。及引排坡体内的地下水。 4、各种泄水构造物、各种泄水构造物 穿越路基，将路基上方的水流宣泄到下方，如桥梁、穿越路基，将路基上方的水流宣泄到下方，如桥梁、涵洞、渗水路堤和过水路面等。涵洞、渗水路堤和过水路面等。 5、河道整治工程、河道整治工程 改善河道水流状况，防止冲刷路基下方的构造物，如改善河道水流状况，防止冲刷路基下方的构造物，如导流坝、人工渠道等导流坝、人工渠道等 （二）具体布置步骤（二）具体布置步骤 1、把主要流向路基的天然沟和排水沟规划成横向、把主要流向路基的天然沟

9、和排水沟规划成横向排水系统（垂直路线方向）。排水系统（垂直路线方向）。 2、拦截山坡水流，作为纵向排水系统，并汇集入、拦截山坡水流，作为纵向排水系统，并汇集入横向排水系统或拦蓄山坡水流作成纵向蓄水系统。横向排水系统或拦蓄山坡水流作成纵向蓄水系统。 3、在横向和纵向排水沟渠之间的山坡上，根据面、在横向和纵向排水沟渠之间的山坡上，根据面积大小和地形，确定是否需要设置边沟和各种排水系积大小和地形，确定是否需要设置边沟和各种排水系统沟渠，以构成排水网络。统沟渠，以构成排水网络。 4、在路基两侧设置边沟、排水沟等或利用取土坑、在路基两侧设置边沟、排水沟等或利用取土坑排水，以保证路基经常干燥。排水，以保证

10、路基经常干燥。 5、选定桥涵的位置，并使这些沟渠同桥涵联成网、选定桥涵的位置，并使这些沟渠同桥涵联成网 6、考虑是否需要设置地下排水系统、考虑是否需要设置地下排水系统 （三）地面排水设备设计（三）地面排水设备设计 设计内容包括：确定位置、设计横断面和纵断面设计内容包括：确定位置、设计横断面和纵断面 1、位置：、位置： 沟渠应设在地质上稳定和地形上较平缓的地方。沟渠应设在地质上稳定和地形上较平缓的地方。 沟渠沟渠 ：平面线形力求平顺，转折处尽量用较大半径。：平面线形力求平顺，转折处尽量用较大半径。 截水沟：应距路堑边坡坡顶边缘或路堤边坡坡脚一定距离截水沟：应距路堑边坡坡顶边缘或路堤边坡坡脚一定距

11、离 2、横断面常用梯形，边沟也有三角形和矩形（岩石路堑）、横断面常用梯形，边沟也有三角形和矩形（岩石路堑） 沟渠断面尺寸，应能保证排泄设计流量。沟渠断面尺寸，应能保证排泄设计流量。 （沟渠端面能排泄的流量，按明渠均匀流的计算公式）（沟渠端面能排泄的流量，按明渠均匀流的计算公式） （截水沟（截水沟 ，排水沟）边沟不用计算，排水沟）边沟不用计算 3、纵坡、纵坡 沟渠应没有一定的纵坡，使其中的水流能顺畅的流出，不至沟渠应没有一定的纵坡，使其中的水流能顺畅的流出，不至于淤塞。沟渠最小纵坡通常规定为于淤塞。沟渠最小纵坡通常规定为0.5%，特殊困难情况下可减，特殊困难情况下可减小到小到0.2% 4、长度、

12、长度 为防止冲刷，沟渠单向排水的长度限制在为防止冲刷，沟渠单向排水的长度限制在300500m，土，土质不良纵坡过大处，此长度还应缩短，沟长超出范围时，应增质不良纵坡过大处，此长度还应缩短，沟长超出范围时，应增设出水口，将水引离。设出水口，将水引离。 5、在纵坡无法减小而必然引起冲刷时，应对沟壁进行加固、在纵坡无法减小而必然引起冲刷时，应对沟壁进行加固 加固试（草皮加固）加固试（草皮加固） （四）地下排水设备设计（四）地下排水设备设计 在地下水位及路基稳定性在地下水位及路基稳定性 或严重降低时其强度的情况下或严重降低时其强度的情况下 应根据具体情况采用不同方法应根据具体情况采用不同方法 来处理地

13、下水。来处理地下水。 1、拦截地下水。、拦截地下水。 上侧坡体上有含水层出露时上侧坡体上有含水层出露时。 2、疏干坡体内地下水。、疏干坡体内地下水。 3、降低地下水位：、降低地下水位： 当地势低洼地下水很高时，路基上层受地下水的当地势低洼地下水很高时，路基上层受地下水的影响而过分湿软，可在路基两侧地面下设置纵向或横影响而过分湿软，可在路基两侧地面下设置纵向或横向渗沟以降低地下水位（疏干路基上层，提高其高度）向渗沟以降低地下水位（疏干路基上层，提高其高度）a 、暗沟、暗沟-设在地面以下引导水流的沟渠，主要把路基设在地面以下引导水流的沟渠，主要把路基内的泉水或渗沟汇集水流引至路基范围以外。内的泉水

14、或渗沟汇集水流引至路基范围以外。 一侧边沟一侧边沟-拦截流向路基的层间水拦截流向路基的层间水 两侧边沟两侧边沟-降低地下水位降低地下水位b、渗沟、渗沟-在地面以下路基范围内设置排水沟，主要拦在地面以下路基范围内设置排水沟，主要拦截或降低地下水位，疏干地下水位截或降低地下水位，疏干地下水位。渗沟应用于地下水埋藏较深处渗沟应用于地下水埋藏较深处。 排水层排水层-盲沟式、洞式、管式盲沟式、洞式、管式 反滤层反滤层-石屑、粗砂石屑、粗砂 封闭层封闭层-夯实的粘土层夯实的粘土层 50cm 出水口出水口-应高出水面应高出水面20cm c、渗井、渗井-将上层地下水通过渗井排入下层地下将上层地下水通过渗井排入

15、下层地下水或将地水或将地 面水通过渗井排入地下面水通过渗井排入地下 d、明沟、明沟-适用于地下水埋藏较浅处（适用于地下水埋藏较浅处（12m以以内）内） 可用作拦截、疏导，降低地下水位，也可兼排地可用作拦截、疏导，降低地下水位，也可兼排地下水。断面形式：矩形、梯形下水。断面形式：矩形、梯形。 排水系统设计的重点排水系统设计的重点 1、流向路基的水流、流向路基的水流-设截水沟、渗沟、桥涵设截水沟、渗沟、桥涵 2、山岭区、山岭区“一沟一涵一沟一涵”，平原区，平原区“一里一涵一里一涵” 3、与农田水利相结合，注意水土保持、与农田水利相结合，注意水土保持 4、排水设施应置于稳定地基上、排水设施应置于稳定

16、地基上第五节路基支档结构质量控制 挡土墙是支撑路基填土或者山坡土体、防挡土墙是支撑路基填土或者山坡土体、防止填土或防止土体变形失稳的构造物止填土或防止土体变形失稳的构造物。 按位置分：路堑墙、路堤墙、路肩墙、山坡墙按位置分：路堑墙、路堤墙、路肩墙、山坡墙按结构形式分：重力式、衡重式、悬臂式、按结构形式分：重力式、衡重式、悬臂式、 扶臂式、加筋式、锚杆式、锚定板式扶臂式、加筋式、锚杆式、锚定板式按材料分：石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土按材料分：石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡墙、木质挡墙、钢板墙挡墙、砖砌挡墙、木质挡墙、钢板墙1、路堑挡土墙、路堑挡土墙山坡陡峭，降低边破山坡陡峭，降

17、低边破高度、减少开挖或者高度、减少开挖或者地质不良。地质不良。防止滑坡防止滑坡 2、山坡挡土墙：、山坡挡土墙： 3、路肩挡土墙：、路肩挡土墙： 路坡稳定，路坡稳定， 收缩坡角，收缩坡角， 路堤挡土墙路堤挡土墙 4、路堤挡土墙：、路堤挡土墙： 收缩坡脚，收缩坡脚， 防止陡坡堤下滑防止陡坡堤下滑 挡土墙设置与否，与同其工程方案比较确定挡土墙设置与否，与同其工程方案比较确定 1，与移改路线位置进行比较。，与移改路线位置进行比较。 2，与填筑或开挖边坡相比较，与填筑或开挖边坡相比较 3，与坼移有关干扰路基的构造物（房屋，河流，水渠），与坼移有关干扰路基的构造物（房屋，河流，水渠） 等比较等比较 4，与

18、设置其分类型的构造物（桥，护墙）等比较，与设置其分类型的构造物（桥，护墙）等比较1，重力挡土墙，重力挡土墙 适用：地基良好，非地适用：地基良好，非地 震和沿河受水冲刷地震和沿河受水冲刷地区区 利用衡重台上部填土的下压作利用衡重台上部填土的下压作用和全墙重心的后移，增加墙用和全墙重心的后移，增加墙身稳定，平均短石尺寸。身稳定，平均短石尺寸。 适合于山区，地石横坡适合于山区，地石横坡陡峭的路肩墙。路堑墙，路破墙。衡重式衡重式2，锚定式挡土墙，锚定式挡土墙1）锚杆式分为钢筋混凝土主栓，挡土板，钢锚杆）锚杆式分为钢筋混凝土主栓，挡土板，钢锚杆 2）锚定板式）锚定板式 ：墙：墙后板压力由挡土板后板压力由

19、挡土板传立柱传钢锚杆锚传立柱传钢锚杆锚固力固力 适用于：构件段石适用于：构件段石小，工程量省小，工程量省 特别适用于特别适用于地质不良时，石料地质不良时，石料缺乏，挖基困难，缺乏，挖基困难，有锚固条件的路基有锚固条件的路基挡土墙挡土墙3、薄壁式挡土墙、薄壁式挡土墙1）悬臂式）悬臂式 ：立壁、底板：立壁、底板 2）扶壁式：主要依靠腹板）扶壁式：主要依靠腹板上的填土量来保证。上的填土量来保证。 特点：自重轻，做工省，适特点：自重轻，做工省，适用于墙高较大，地质条件一用于墙高较大，地质条件一般，需用一定量的刚材，经般，需用一定量的刚材，经济效果好。济效果好。4加筋式挡土墙：加筋式挡土墙：填土、填土中

20、布置拉筋填土、填土中布置拉筋条、墙石板条、墙石板 受力：放置拉筋材料，受力：放置拉筋材料，填土压实，通过填土与填土压实，通过填土与拉筋拉筋 间的摩擦作用，间的摩擦作用，把土的侧压力传给拉筋。把土的侧压力传给拉筋。特点：柔性结构，对地特点：柔性结构，对地基变形随意性大，基变形随意性大，建筑高度大，适用于填建筑高度大，适用于填土沙基，土沙基，节约投资节约投资30%70%，经济效益大经济效益大二，挡土墙的构造二，挡土墙的构造 挡土墙的构造应满足：强度；稳定性；就地取材、挡土墙的构造应满足：强度；稳定性；就地取材、结构合理、断面经济；施工养护方便、安全。结构合理、断面经济；施工养护方便、安全。 常用重

21、力式挡土墙组成：墙身；基础；排水设施；常用重力式挡土墙组成：墙身；基础；排水设施；伸缩缝。伸缩缝。 1 1、墙身构造、墙身构造 墙背：仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式、衡重式。墙背：仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式、衡重式。 墙面：平面。坡度墙面：平面。坡度1 1：0 0、0505到到1 1：0 0、20 20 地面较陡；坡度地面较陡；坡度1 1：0 0、2020到到1 1：0 0、35 35 地面平缓地面平缓 墙顶：最小宽度。墙顶：最小宽度。 浆砌挡土墙不小于浆砌挡土墙不小于5050厘米厘米 干砌不小于干砌不小于6060厘米。厘米。 护榄：地形险峻地段，过高过长路肩墙的墙顶定护榄：地形险峻地段，过高

22、过长路肩墙的墙顶定设置护榄。设置护榄。2 2、基础、基础 重视挡土墙的基础设计重视挡土墙的基础设计 应对地质条件进行详细调查，先做挖深或钻探。应对地质条件进行详细调查，先做挖深或钻探。 类型：类型： 墙趾或墙踵部分加宽墙趾或墙踵部分加宽 扩大基础：扩大基础：1 1地基承载力不足地基承载力不足 钢筋混凝土底板钢筋混凝土底板 2 2地基承载力过小地基承载力过小 换填地基换填地基 3 3软弱土层软弱土层 台阶基础台阶基础 4 4挡土墙修筑在陡坡上、地基稳固挡土墙修筑在陡坡上、地基稳固 拱型基础拱型基础 5 5地基有长短缺口或挖基困难时地基有长短缺口或挖基困难时 基础埋置深度基础埋置深度 无冲刷时，天

23、然地面以下至少无冲刷时，天然地面以下至少1 1米米 有冲刷时，在冲刷线以下有冲刷时，在冲刷线以下1 1米米 受冻涨影响时，在冻涨线以下不小于受冻涨影响时，在冻涨线以下不小于0 0、2525米米3、排水设施、排水设施目的：疏干墙后土体；防止地面水下渗；防止墙目的：疏干墙后土体；防止地面水下渗；防止墙后积水形成静水压力等后积水形成静水压力等主要措施：主要措施： 设置地面排水沟，或排设置地面排水沟，或排地面水。夯实回填土顶地面水。夯实回填土顶面和地面松土，防止雨面和地面松土，防止雨水及地面水下渗。路堑水及地面水下渗。路堑挡土墙墙趾到边沟予以挡土墙墙趾到边沟予以铺砌加固，以防止边沟铺砌加固，以防止边沟

24、水渗入基础。设置墙身水渗入基础。设置墙身泄水孔，排除墙后水泄水孔，排除墙后水。4、沉降伸缩逢、沉降伸缩逢 地基不均匀沉陷引起墙身开裂，即沉地基不均匀沉陷引起墙身开裂，即沉降逢；墙体伸缩产生裂缝，即伸缩缝。降逢；墙体伸缩产生裂缝，即伸缩缝。 根据地形及地质情况：每隔根据地形及地质情况：每隔10-15米米设一道沉降伸缩缝。设一道沉降伸缩缝。 填料：胶泥填塞，沥青麻筋或涂以沥填料：胶泥填塞，沥青麻筋或涂以沥青的木板（渗水量大、冻寒严重地区），青的木板（渗水量大、冻寒严重地区），当墙背为填石或冻寒不严重时，可仅留空当墙背为填石或冻寒不严重时，可仅留空缝，不嵌填料。缝，不嵌填料。第六节路基边坡防护工程质

25、量控制 一、坡面防护： 作用：保护路基边坡表面免受雨水冲刷 减缓温差及湿度变化影响 延缓软弱岩土表面风化、碎裂、剥蚀过程。 分类： 1）植物防护（有生命防护）： 植草：容许流速0.40.6m/s ，边坡不陡于1：1。 铺草皮：容许流速c1.8m/s，边坡1：11：1.5，冲刷较重，适于长草 种树：容许流速c1.8m/s，坡岸河滩上降低流速，防水直接冲刷路堤 2）工程防护 抹石防护：石质挖方坡面防岩石风化，表面完整 常用材料：石灰浆（精造） 喷浆：适用于易风化而坡面不平整的岩石挖方边坡。厚10cm 水泥用量较大，重点工程可适用 沙浆：水泥、石灰、河砂、及水 3、灌浆、勾缝、嵌补 比较坚硬的岩石坡

26、面，为防止水渗入缝隙成害，视缝隙深浅与大小，予以灌浆、勾缝、嵌补 4、干砌片面护面：防止地面水位或河水冲刷浸水路堤或暴雨地区路堤 5、护石墙：浆砌片石的坡面覆盖层。用语封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡。边坡滑动面形状边坡滑动面形状 滑动面形状如图2-2-1所示。稳定措施 1、 改善基底 , 增加滑动面的抗滑力或减少滑动力。 2、 选择填料 选择较大颗粒填料 , 嵌入地面 , 以增加基底接触面的摩擦系数。 3、 设置支挡结构物 当坡脚很薄并且伸得过长时 , 可设置石砌护脚、干砌或浆砌挡土墙等。土质路基施工土质路基施工 第一节第一节 基本概念基本概念一、路基施工的重要性一、路基施工的重要性1、路

27、基土石方工程量大，分布不均匀、路基土石方工程量大，分布不均匀 不仅与路基工程相关设施有关，路基排水防护与加固与不仅与路基工程相关设施有关，路基排水防护与加固与其他工程相互交错：桥涵、隧道、沙石、附属设施。其他工程相互交错：桥涵、隧道、沙石、附属设施。2、公路施工是野外作业，条件差，运输不便利。、公路施工是野外作业，条件差，运输不便利。二、路基施工的基本方法二、路基施工的基本方法 人工简易机械化：劳动强度大，功效低，进度慢，质量难人工简易机械化：劳动强度大，功效低，进度慢，质量难以保证。以保证。 综合机械化：挖掘机开挖路堑，汽车配合运土方。综合机械化：挖掘机开挖路堑，汽车配合运土方。水力机械化：

28、水泵、水枪等水力机械，喷射强力水流，挖掘水力机械化：水泵、水枪等水力机械，喷射强力水流，挖掘鳔胶松散的土质及地下钻孔。鳔胶松散的土质及地下钻孔。爆破方法：爆破方法：三、施工前的准备工作三、施工前的准备工作1、组织准备工作：前提、组织准备工作：前提建立和健全施工队伍和管理机构，明确施工任务，指定必要建立和健全施工队伍和管理机构，明确施工任务，指定必要的规章制度，确立施工目标。的规章制度，确立施工目标。2 2、技术准备工作：、技术准备工作： 在熟悉设计文件和设计高低的基础上进行施工现场在熟悉设计文件和设计高低的基础上进行施工现场勘察，核对设计文件，必要可修改。编制施工组织计勘察，核对设计文件，必要可修改。编制施工组织计划，恢复路线施工放养与清楚施工场地，搞好划，恢复路线施工放养与清楚施工场地，搞好临时工程的各项工作。临时工程的各项工作。3 3、物质准备工作、物质准备工作 包括各种材料与机具设备的包括各种材料与机具设备的 购置，采集、加工、购置，采集