路基的基本构造、排水及防护加固施工

1、路基的基本构造、排水及防护加固施工8.1 概述8.2 路基的基本构造及附属设施8.3 路基排水8.4 路基防护与加固8.5 路基施工8.1 概 述8.1.1路基的特点和要求 路基是路面的基础，公路的主体。它是由土、石按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状土木结构物，与路面共同承受交通荷载的作用。1）路基的特点 （1）由于线形长，路基通过的地带类型多，技术条件复杂，受地形、气候和水文地质条件影响很大。 （2）路基的土石方数量大，劳力和机械用量多，涉及面较广，耗资也很多。 2）对路基的要求（1）具有足够的强度（抵抗变形的能力）（2）具有足够的水温稳定性（地面水，地下水，冰冻）（3）具有足够的整体稳

2、定性（边坡路堤等失稳，）8.1.2道路土的分类及工程性质1）路基土的工程性质 按照现行的公路土工试验规程我国公路用土依据土的颗粒组成特征，土的塑性指标及土中有机质含量的情况将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土4大类 从土的工程性质的角度看，砂性土是修筑路基的最好的材料，粘性土次之，粉性土是不良材料，最容易引起路基病害。重粘土（特别是含有蒙脱石的重粘土）也是不良的路基填料。 （1）巨粒土 有很高的强度及稳定性，是填筑路基的很好材料。对于砂石土，在码砌边坡时，应正确选用边坡值，以保证路基稳定。 （2）粗粒土 砂类土由于粒径较大，内摩擦力亦大，因而强度和稳定性均能满足要求。级配良好的砾类土混合料，

3、密实程度好。砂类土又可分为砂、含细粒土砂(或称砂土)和细粒土质砂(或称砂性土)3种。 砂和含细粒土砂无塑性，透水性强，毛细上升高度很小，具有较大的摩擦系数，强度和水稳定性较好。 细粒土质砂既含有一定数量的粗颗粒，使路基具有足够的强度和水稳性，又含有一定数量的细颗粒，使其具有一定的粘性，不致过分松散。细粒土质砂是修筑路基的良好材料 （3）细粒土 粉质土为最差的筑路材料。它含有较多的粉土颗粒，干时稍有粘性，但易被压碎，扬尘性大，浸水时很快被湿透，易成稀泥。 （4）特殊土 黄土属大孔和多孔结构，具有湿陷性；膨胀土受水浸湿发生膨胀，失水则收缩；红粘土失水后体积收缩量较大；盐渍土潮湿时承载力很低。 不同

4、粒组的划分界限及范围 以0.074mm作为细粒组与粗粒组的分界，以60mm作为粗粒组与巨粒组的分界，而2mm是粗粒组中砾与砂粒的区分界限 碎石在土类中的位置 碎石是人工开采的土类，一般与砾相近 根据路基及路面底基层用土的工程性质，可采取不同的工程技术措施：1、级配良好的砾石混合料是良好的路基路面材料，巨粒土是良好的路基材料，砂性土是施工效果最优的路基建材；2、粘性土是较常见、效果也较好的路基路面建材；3、粉性土属于不良材料，最容易引起路基病害；4、特殊土用于路基时必须采取技术措施加以处理。城市道路链接京沪高铁路基8.1.3路基的水温状况及干湿类型 路基土的潮湿状态是由土体的含水量高低决定的 。

5、路基的潮湿程度，既影响路基的强度和稳定性，也影响排水结构物的布置、类型、构造、数量和尺寸。 1） 路基的干湿类型可分为：干燥、中湿、潮湿和过湿4种。 为了保证路基路面结构的稳定性，一般要求路基处于干燥或中湿状态。潮湿、过湿状态的路基必须经处理后方可铺筑路面。 。 含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。引起路基湿度变化的湿源有以下几种 2）路基土湿度变化的湿源(1)大气降水：主要通过路面、路肩和边坡渗入路基。(2)地面水：边沟及排水沟排水不良时，导致地表积水。(3)地下水：靠近地面的地下水，借助毛细作用上升到路基内部。(4)凝结水：在土颗粒空隙中流动的水蒸汽，遇冷凝结为水。（5）毛细水路基

6、下的地下水，通过毛细作用，上升到路基 湿度与温度变化对路基产生的共同影响称为路基的水温状况 。路基水温状况的影响： 冬季 1、沿路基深度出现较大的温度梯度。 2、在冻结区出现水分的迁移和积聚（在土质水文条件差的区域）。 3、路基部分区域出现冻胀。 春季 1、路基上层土的湿度增大，路基的强度或承载能力大大降低。 2、交通量繁重的路段，形成了翻浆。冻胀和翻浆的出现，使路基路面遭受严重破坏。形成冻胀和翻浆的主要原因是路基在冻结期间发生的水分积聚。影响水分积聚的因素： 1、土 2、水 3、温度 8.1.4路基强度指标1）路基受力与路基工作区 通常路基承受2种荷载，一种是路面和路基自重引起的荷载，另种是

7、车辆轮重引起的外荷载。在2种荷载的共同作用下，使路基土处于受力状态。 路基的工作区在路基的某一深度处，车辆荷载引起的应力与路基自重应力相比只占一小部分(1/51/10)，在此深度以下，车辆荷载对土基作用的影响很小，可略去不计。在此深度以上的区域可看作是支撑路面、受车辆荷载作用影响较大的范围，这一深度范围称为路基的工作区。 2)土基回弹模量 回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值，回弹模量越大表示土基强度越高。 土基回弹模量确定可以通过现场实测、室内实验法、换算法、查表法或通过经验公式计算等方法确定。 （1）路基土强度来源：粘聚力、内摩阻角。（2）路基土强

8、度评价指标：回弹模量、回弹弯沉。路基的常见病害有以下几种。 1路基的沉陷 路基的沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。 2边坡的滑塌 路基边坡的滑塌是最常见的路基病害之一，根据边破土质类别、破坏原 因和规模的不同，可分为以下两种： 1）溜方：有少量土体沿土质边坡向下移动所形成。 2）滑坡：一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。 路基病害防治 为了保证路基的稳定性，防止各种病害的发生，可采取以下措施： 1正确设计路基横断面。 2选择良好的路基用土填筑路基，尤其对路基上层填土。 3选择正确的填筑方法，充分压实路基，使其达到规定的压实度。 4适当提高路基，防止水分从侧面渗入或因地下水位上升而侵

9、入路基工作区范围。 5正确进行排水设计，（包括地面排水、地下排水、路表面排水以及地基的特殊排水）。 6必要时设置隔离层（用以阻隔毛细水上升）、隔温层（用以减小路基冰冻深度和水分的积聚）及砂垫层（用以疏干土基）。 7采取边坡加固与防护措施，修筑挡土结构物，以提高路基的整体稳定性。 以上各项措施其目的在于防止水分侵入路基，或使已侵入的水分迅速从路基排出，保持路基干燥，提高路基的整体强度和稳定性。 8.2 路基的基本构造及附属设施3.2.1路基基本构造 1)路基宽度 路基宽度为行车道路面及两侧路肩宽度之和，即两侧路肩外侧边缘之间的水平距离。 路肩指的是位于车行道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状部分

10、(包括硬路肩与土路肩)，为保持车行道的功能和临时停车使用，并作为路面的横向支承。路肩的主要作用有：保护行车道等主要结构的稳定；为发生机械故障或遇到紧急情况的车辆需要临时停车提供位置；提供侧向余宽，有利于安全，增加舒适感；可供行人、自行车通行； 为设置路上设施提供位置；作为养护操作的工作场地；在不损坏公路构造的前提下，也可作为埋设地下设施的位置；改善挖方路段的弯道视距，增进交通安全；使雨水能够在远离行车道的位置排放，减少行车道雨水渗透，减少路面损坏。路缘带是硬路肩或中间带的组成部分，与行车道连接，用行车道的外侧标线或不同的路面颜色来表示。其主要作用是诱导驾驶员视线和分担侧向余宽功能，以利于行车安

11、全。中分带2)路基高度 路基高度包括路基设计标高和路基填挖高度两个内容。路肩高程 路基设计标高由公路纵断面确定。对于无中央分隔带的公路是指未设超高和加宽前路基边缘的标高；对于有中央分隔带的公路是指中央分隔带外侧边缘的高度。 路基填挖高度指路基中心自然地面高程与路基设计标高之差。它是综合考虑路线纵坡、路基稳定性和工程经济等因素，通过纵坡设计确定的。 3)路基边坡 （1）路堤边坡 路堤边坡坡度应根据路基填料的力学性质、气候条件、密实程度和边坡高度及水文条件而定。 （2）路堑边坡 土质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、排水措施、施工方法，并结合自然稳定山坡和人工边坡的调查及力

12、学分析综合确定。8.2.2 路基附属设施 1)取土坑 路基填方时，根据其来源可分为路堑挖方的调方、和路侧或集中借方；如果挖方挖出的填料不足以供应填方，根据需要可从路侧取土，取土后的地方形成坑状，称为取土坑。2)弃土堆 路基挖方过剩，不能完全利用，则需弃土。3)护坡道和碎落台 护坡道的作用是保护路基边坡稳定的措施之一,设置的目的是加宽边坡横向距离，减少边坡平均坡度,最小宽度为1m。 碎落台设置于挖方边坡坡脚处，位于边沟外缘，有时也可设在挖方边坡的中间，宽度为1m。4)堆料坪和错车道 砂石路面需要经常性养护，养护用的砂石料可堆放在路堤边缘外的堆料坪上。错车道是为了单车道路基宽4.5m的四级公路上会

13、车和避让的需要而设置的。 8.3 路基排水设施3.3.1地面排水设施1)边沟 边沟主要用来汇积和排除路基范围及流向路基的少量地面水。通常设置在路堑、矮路堤、零填路基及陡坡路堤外侧或坡脚外侧。 2)截水沟 截水沟位于路堑坡顶或斜坡路堤以外适当的自然坡面上，为了拦截自然坡面的径流，使其不致沿着边坡流入路基之内，以减轻边沟的排水负担。 3)排水沟 排水沟是一种人工沟渠，用来汇集路基边沟和截水沟中的流水，一般引至桥涵或路基范围以外的天然河沟或低洼地。 4)跌水和急流槽 两者均为人工排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段设置。在陡坡或深沟地段的水流呈瀑布跌落式通过的沟槽称为跌水。其作用是在较短的距离内，降低水

14、流速度，削减水流能量。 8.3.2 地下排水设施 1)暗沟 暗沟是设在地面以下引导水流的沟渠，其本身不起渗水、汇水作用。 2)渗沟 渗沟是以渗透的方式来吸收降低地下水位，汇集和拦截流向路基的地下水，并通过沟底通道将水排到路基范围以外的指定地点，使路基上部保持十燥。 3）渗井 渗井是一种立式的地下排水设施，在多层含水的地基上，向地下穿过不透水层，将路基上层的含水层的水引入下层渗水层，以利于地下水扩散排除，降低路基范围的地下水位8.4 路基防护与加固 3.4.1 坡面防护1）植物防护 在适宜植物生长的地区，利用路基边坡培育植物，可以抵御自然降水和坡面径流的冲刷；植物的茎叶可调节坡面的水温状况；植物

15、根系深人土表层，可以固结土壤防止水土流失。（1）种草（2）铺草皮 （3）植树 （4）骨架植物防护2）圬工防护（1）抹面、喷浆、勾缝等 （2）砌石防护 护面墙；护坡：单层铺砌和双层铺砌。（3）混凝土预制块防护 8.4.2 冲刷防护 1）直接防护 堤岸防护直接措施，包括植物防护、石砌防护或抛石防护与石笼防护，以及必要时设置的支挡工程。2）间接防护 设置导治结构物可改变水流方向，消除和减缓水流对堤岸直接破坏，同时可减轻堤岸近旁淤积，彻底解除水流对局部堤岸的损害作用，起安全保护作用。导治结构物是桥涵和路基的重要附属工程，由于涉及水流改向，影响范围较大，工程费用亦较高。8.4.3挡土墙 1） 一般规定挡

16、土墙类型应根据综合考虑工程地质、水文地质、冲刷深度、荷载作用情况、环境条件、施工条件、工程造价等因素。在勘测设计阶段，应对挡土墙地基基础进行综合地质勘察，查明地质条件和地基承载力。挡土墙可采用锥坡与路堤连接，锥坡坡率在横断面方向与路堤边坡一致，在挡土墙纵向方向按锥坡表面材料选取边坡坡值。应根据挡土墙墙背渗水量合理布置排水构造物。具有整体式墙面的挡土墙应设置伸缩缝和沉降缝。挡土墙墙背填料采用渗水性强的砂性土、砂砾、碎（砾）石、粉煤灰等材料，严禁采用淤泥、腐质土、膨胀土、不宜采用粘土作为填料。在季节性冻土地区，不宜采用冻胀性材料做填料。路肩式挡土墙的顶面宽度不应占据硬路肩、行车道及路缘带的路基宽度

17、范围，并应按规定设置护栏。2)挡土墙的分类（1）按照挡土墙设置的位置挡土墙可分为路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型（2）按照挡土墙的墙体材料挡土墙可分为石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等。（3）按照挡土墙的结构形式挡土墙可分为重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋式挡土墙等。（4）加筋土挡土墙加筋土挡土墙是填土、拉筋、面板三者的结合体 3)重力式挡土墙的构造 常用的重力式挡墙，一般由墙身、基础、排水设施和沉降、伸缩缝等几部分组成。4）挡土墙的排水设施挡土墙的排水设施通常有地面排水和墙身排水2部分5）挡土墙类型的适用条件8.4.4 软土地基加固1）换填土层法 换填

18、土层法是将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，换以强度较大的砂、碎(砾)石、灰土或素土，并予以压实 2）重锤夯实法 重锤夯实法加固地基，可提高地基表层土的强度，对湿陷性黄土，可降低地表的湿陷性，对杂填土，可减少表层土的强度不均一。 3）排水固结法 排水固结 是运用堆载预压，挤出土中的过多含水，达到挤紧土粒和提高强度的目的。4）挤密法 土基中成孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料，捣实而成直径较大的桩体，利用横向挤紧作用，使地基土粒彼此靠紧，孔隙减少，而且孔被填满和压紧，形成桩体，桩体具有较高的承载能力， 5）化学加固法 利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶结起来

19、，达到对土基加固的目的，称为化学加固法，又称胶结法。3.5.1：城市道路路基施工程序要点1 路基施工程序准备工作修建小型构造物与埋设地下管线 地下管线遵循“先地下，后地上”、先深后浅“的原则来完成。路基土石方工程质量检验与验收8.5 路基施工2 路基施工要点工序：挖土、填土、松土、运土、装土、卸土、修整、压实。路基施工测量：中线测量、边桩测量、标高测量填方路基施工：A、路基填土不得使用腐殖土、生活垃圾、淤泥、冻土块和盐渍土；B、排除原地面积水，清除树根、杂草、淤泥等；C、填方段先找平，当坡度陡于1：5时，需修成台阶形式。D、分层填筑，压实；E、辗压时，压路机应大于12t，先轻后重；管道顶面还土

20、30cm以上才可用压路机碾压。挖方路基施工质量检验彈簧土 路基反弹 1K411012：路基压实要点1 选择合理压实机具 ：考虑因素有路基土性质、工程量大小、施工条件和工期要求等。2 压实方法和压实厚度： 压实原则：先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠(重叠1/31/4)。3 掌握土层含水量：达到最佳含水量2%时进行碾压。4 土质质量检查：压实度检查，达不到设计或规范质量要求时，应采取措施改进。1K411013：影响路基稳定因素影响路基稳定因素地理、地质条件气候条件水文及水文地质条件土的类别和性质其他因素8.5 路基施工质量控制8.5.1土基压实（1）土基压实的意义和机理 意义：提高

21、土体密实度、降低土的透水性、减少毛细水上升高度、减少不均匀变形、提高路基的强度 影响路基压实的因素： 含水量对压实的影响； 土质对压实的影响； 压实功能对压实的影响， 压实机具和方法；温度。 （2）路基压实标准标准最大干密度的确定现场干密度的确定压实度：施工现场干密度与标准最大干密度的比（3）压实机具选择及压实组织压是机具的选择：静力碾压式、夯实式、振动式。 压实工作组织。8.5.2 路基质量控制 1）工程建设项目质量等级评定（1）一般公路工程建设项目中分部及分项工程划分（2）工程质量等级评定 根据公路工程质量检验评定标准（JTG F80/12004）工程质量评定分为合格和不合格两个等级。工程

22、质量检验评分以分项工程为单位，采用100分制进行评分。在分项工程评分的基础上，逐级计算各相应分部工程、单位工程、合同段和建设项目评分值。 施工单位应对各分项工程按该标准所列基本要求、实测项目和外观鉴定进行自检“分项工程质量检验评定表”及相关施工技术规范提交真实、完整的自检资料，对工程质量进行自我评定。 工程监理单位应按规定要求对工程质量进行独立抽检，对施工单位检评资料进行签认，对工程质量进行评定。 建设单位根据对工程质量的检查及平时掌握的情况，对工程监理单位所做的工程质量评分及等级进行审定。 质量监督部门、质量检测机构可依据标准对工程质量进行检测评定2）路基及常用的防护设施质量检测 在组织路基施工时,应根据