路基工程教案9和10章汇总课件

《路基工程》讲义宋高嵩哈尔滨理工大学第九章石质路基施工

一、本章的主要内容：１、爆破作用原理；２、炸药，起爆器材及起爆方法；３、药包量的计算原理和有关的设计参数；４、常用的爆破作业程序和爆破方法。二、本章的重点：１、爆破作业原理；２、爆破作业程序。9－１爆破作用原理爆破——是石质路基施工中最有效的办法。一、爆破在公路工程施工中的意义：１、提高石方效率，节省大量劳动力；２、用于特殊地区施工：炸除软土，冻土；３、石料开采；４、改善公路线型，提高线路标准。二、炸药及爆器材：１、炸药的性质：l

（1）炸药的主要成份——Ｏ，Ｈ，Ｃ，Ｎ；l

（2）炸药的爆炸原理——属于化学爆炸主要是指炸药在外力（撞击，摩擦，热）的作用下，产生化学反应得到大量气体，且高温高压（１万倍气体，1500－4500°Ｃ，10万个大气压）。巨大的爆炸能，中心—球面—周围介质—破坏震动（3）爆炸的类型有：轮胎——物理爆炸；炸药-化学爆炸；原子弹——核爆炸。

（4）炸药的敏感性——反映爆炸的难易程度；（5）炸药的爆力——爆破能力，反应气体量多少；（6）炸药的猛度——炸药的威力，反应速度；（7）炸药的安定性——炸药在长期贮存中，保持原有物理，化学性质不变的能力（8）影响炸药安定性的因素：物理因素—吸湿，结块，挥发，耐冻，耐水的性质；化学因素——炸药本身的化学性质；例如：硝基化合物类安定性好，TNT次之，硝化甘油类安定性较低。2、炸药的种类：l

（1）起爆炸药：正起爆炸药—敏感性高，如雷汞，叠氮铅，泰安等；2000-8000m/s

副起爆炸药——爆速高（由正起爆炸药起爆）如三硝基甲硝胺，四硝化成四醇等；（2）主要工程炸药——爆破岩石（介质）的主要炸药。特点：敏感性低，保证存放运输的安全。

Ａ）黑色炸药—硝酸钾（硝酸钠）＋硫磺＋木炭组成的混合物；75：10：15

特点：易燃烧爆炸，怕潮湿，威力低，适于石料开采，在空中不会爆炸；Ｂ）梯恩梯——三硝基甲苯。

特点：猛度爆力高，威力大，成本高，不宜于地下作业（爆炸时产生有毒的ＣＯ气体）；Ｃ）胶质炸药——面貌化甘油＋硝酸铵（或硝酸钾或硝酸钠）＋木屑稳定剂制成（62：35：3）

特点：敏感性高，威力大，不吸湿，适合水下和坚石中使用。Ｄ）硝铵炸药——硝酸铵＋梯恩梯＋少量木粉（85：11；4）。

特点：具有中等威力和一定的敏感性，怕受潮，便宜，安全，需用雷管起爆。Ｅ）铵油炸药——硝酸铵＋柴油＋木粉（９２：４：４起爆时加１０％硝铵炸粉）

特点：价格便宜，应用广泛。Ｆ）浆状炸药——它是以硝酸铵，梯恩梯（或铝，镁粉）和水混合成浆糊状炸药。

特点：威力大，抗水性强，适于水下和深孔爆破。

１、起爆器材和起爆方法：（１）

雷管及电力起爆方法：Ａ）雷管的种类：按引爆方式分——火雷管和电雷管（即发，延期及毫秒电雷管）按外壳分——纸，铁，铜等几种；按起爆药量分为１０种型号——通常６号雷管：１g雷汞的装药量，８号雷管：２g雷汞的装药量；Ｂ）雷管的构造——由雷管壳，正副装药，加强帽三部分组成。Ｃ）电雷管的主要指标：电阻——一般电雷管０.5—1.5最大安全电流——是指在通电5MM左中而不引起爆炸的最大电流用来测电雷管的仪器输出电流≯0.05A；

最小准爆电流——是批在２ＭＭ左右的时间内通电使雷管准爆的最小电流。Ｄ）电力起爆法——通过电爆网路（有串联，并联，混合联）实现起爆的方法。l（2）

导火索及火花起爆方法：Ａ）导火索——是点燃火雷管的配置材料，外形为圆形索线，索芯内有黑火药，中间有纱导线，芯外紧缠着一层纱包线或防潮剂。Ｂ）对导火索的要求——燃烧完全，燃速恒定，一般100-120s/m（或180—210s/m）

Ｃ）火花起爆法——利用导火索燃烧引爆雷管，从而使药包爆炸的一种起爆方法。

（３）

传爆线及传爆线起爆方法：Ａ）传爆线——又称导爆线，其索芯用高级烈性炸药制成，内有双层棉织物，一层为防潮层，一层为缠绕着纱线，表面涂有红黄相间颜色，我国制造的传爆线是用黑索金或泰安为索芯。爆速6800-7200m／s。Ｂ）传爆线起爆法——用８号雷管起爆线，传爆线引爆炸药包的（药包的联结方式为并联，串联，并簇联）一种起爆方式。（４）

塑料导爆管非电热起爆方法：Ａ）塑料导爆管——由高压聚乙烯制成内外径为1.4和３mm的软管，内涂以奥克托金或黑索金为主的混合爆药，药量１４－１６mg/m。

Ｂ）塑料导爆管的指标——国产导爆管爆速1600-2000m/s，为非危险运输，一个８号雷管可激发30-50根导爆管。Ｃ）塑料导爆管非电起爆方法——使用雷管激发导爆管，由导爆管引爆炸药包中的雷管再起爆炸药的起爆方法。Ｄ）特点：抗杂电，操作简单，使用安全可靠，成本低。

三、爆破作用原理——通过炸药的爆力使介质破坏。１、药包的分类Ｓ——按药包的形状和集结程度不同分：l

集中药包——形状为球体或立方体（长短边之比＜４＝）l

延长药包――药包形状为长方体（长短边之比＞４）l

分集药包――由若干分集药包（子药包）组成．２、药包在无限介质中的爆破作用原理Ｐ２２０(９－２)通过动能按球形扩散，使介质产生不同程度的破坏。Ｒ压——压缩圈——使介质产生极度粉碎；Ｒ抛——抛掷圈——使介质破坏，并给予一定速度抛掷；Ｒ松——松动圈——使介质产生裂缝，部分破碎；Ｒ振——振动圈——剩余动能使介质产生振动。３、药包在有限介质中的爆破作用原理：最小抵抗线原理——如果药包到介面的距离Ｗ＜Ｒ抛，则形成抛掷漏斗。l

(1)影响漏斗大小的因素：炸药用量，性质；介质（地质条件——岩石性质，岩层构造）；临空面——数量，边界条件（自然坡度）

(2)反映爆破量大小的指标Ａ）抛掷率

Ｂ）爆破作用系数

若n=1在水平边界条件下,E=27%:标准抛掷药包标准抛掷漏斗(顶部夹角为直角)若n>1水平边界条件下E>27%:加强抛掷包加强抛掷漏斗(漏斗顶角>90度)若n<1水平边界条件相E<27%:减弱抛掷药包减弱抛掷漏斗(漏斗顶角<90度)注意:n=0—0.75,松动漏斗不发生抛掷现象。四、药包量Ｑ的计算—多边界条件下药量计算公式9－２综合爆破方法一、常用的爆破方法：小炮——钢钎炮，葫芦炮，猫洞炮；洞室炮——用药量＜1000kg以下为中小炮，用药量>1000kg为大炮。１、钢钎炮——钢眼直径０＜７cm,炮眼深度<5m爆破方法特点:炮眼浅,用药量少,爆破量<10立方米,机动灵活,个别有飞石.２、深孔法爆破——圆柱形炮眼径＞7.5cm,炮眼深度>5m,使用延长药包中型爆破.特点:需用穿孔机钻眼,爆破效率高,爆破量大.３、葫芦炮(药壶炮)炮眼口径为3.5—4.0cm,深为2.5—3.0m,炮眼底部较大,将炸药装入壶中进行爆破.特点:爆破效果好,最好用于Ⅶ--Ⅸ级岩石.中心挖4—6m.４、猫洞炮(蛇穴炮)—炮眼直径0.2—0.5m,洞穴成水平或略有倾斜(台眼),深度<5m,用集中药包在炮洞中进行爆破的一种方法.特点:l

能充分种用岩体的崩塌作用,能用较浅的炮眼获得较高的岩体.l

一般爆破可炸松15-150立方.

5、微差爆破——两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔（一般15-75ms）依次起爆。特点：

装药量相等——可减震1/3-2/3左右；l

前发药包为后发药包开创了临空面，加强了岩石的破碎谘果；l

有利于挖掘机作业；l

节省炸药２０％，，且暗大炸落量。6、光面爆破——适当排列炮孔，用挖制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个光滑平整的边坡。预裂爆破——适当排列炮孔，在没有侧向临空面各最水抵抗线的情况下，用挖制药量的方法，预先炸出一条裂缝，使拟爆体与山体分开，作为隔震带和减震带。特点：

在边坡壁上留下半个炮孔的痕迹；l

炮孔绝对在同一平面内，炮孔间距a／Ｗ＜0.80。7、洞室炮（药室法）——先将导洞通向药室的大中炮.特点：主要用于石方大量集中，地势险要或工期紧迫的路段。威力大效率高。

抛掷爆破——α<30°C岩石松动；l

抛坍爆破——α＞30°地质条件复杂，临空面大时采用；l

定向爆破——是利用爆能将大量土石方按照指定方向搬移至一定位置并堆积成路堤的一种爆破施工方法；l

松动爆破——主要用于不宜采用抛掷爆破的次坚石，软石路基或配合机械化清方的地段。

二、不宜进行大爆破的工程地质条件l

岩堆，滑坡体，坡顶上部堆积的覆盖层较厚而倾向基的不良地区；l

断层破碎带，侵入体与围岩的接角带，节理破碎带以及具有引起坍方的地质软弱面的地段；l

当软弱面通过路基的后方或下方时，爆破不易形成路基的地段；l

层理面，错动面以及其它构造软弱面，倾向路基，而其倾角大于临界倾角并＜50°，层面胶结不良的地段；l

山脊较薄，山后有良好临空面，不逸出半径可使整个山壮举破坏，引起坍方的地段；l

多组软弱面，形成坍方体的地段；对周围环境如良田，果树，重要建筑物等无法保证安全时，不宜采用大爆破；

三、选用各种爆破方法的基本原则：１、全面规划，重点设计；２、利用有利地形，打开工作面；３、综合利用小炮群分段分批爆破。四、爆破作业程序1、爆破器材的安全检查：1）炸药的检查-性能、潮湿情况；2）雷管的检查；3）导火索和传爆线的检查。2、炮眼的布置与选择；3、钻炮眼——人工钻眼和机械钻眼；4、炮眼装药与堵塞装药；5、点火引爆——严禁明火引爆，最后炮响30min后解除警戒；6、瞎炮的处理；7、清渣撬石——不准掏神仙渣。凿岩机开挖石方路基爆破作业施工

第九章思考题1.药包在有限介质和无限介质中的的爆破作用原理是什么？2.比较各种爆破方法的特点、适用场合、爆破效果、用药量和药包布置要求。3.简述爆破作用程序？起爆方法有哪几种？4.分析影响爆破效果的因素？药包类型有哪些？药包有哪些使用特性？5.药量计算的基本原理是什么？熟悉多边界条件下药量计算公式及其参数的确定。6.了解常用炸药（黑色炸药、梯恩梯、硝铵炸药、铵油炸药）主要性能和使用条件。第十章路基工程质量验收与评定方法一、本章的主要内容：１、工程质量检验评定方法；２、路基工程质量验收的主要内容；３、随机取样方法；４、路基压实度的检测与评定。二、本章的重点：１、路基工程质量验收的主要内容；２、路基压实度的检测与评定。10－１概述一、工程项目的划分：１、建设项目——是一个场地或几个场地的总体设计，具有独立施工条件，建成后能够发挥生产能力和社会效益的工程。２、单位工程——在建设项目中，根据业主下达的任务和签订的合同，具有独立施工条件，可以单独作为成本计算的对象为单位工程。单位工程分为路基工程、路面工程、桥梁工程(大、中桥)、互通立交工程、隧道工程和交通安全设施等六类３、分部工程——在单位工程中，按结构部位、路段长度及施工特点或施工任务划分若干个分部工程。４、分项工程——在分部工程中，按不同的施工方法、材料、工序及路段长度等划分若干个分项工程。５、路基路面工程项目的划分P246表11.1.1.

路基路面单位工程、分部工程和分项工程的划分

单位工程分部工程分项工程

路

基

工

程（每10km或每标段为单元)路基土石方工程*(1-3km路段)土方路基*，石方路基*，软土地基*，土工合成材料处治层*等排水工程(1-3km路段)管道基础及管节安装*，检查(雨水)井砌筑*，土沟，浆砌排水沟*，盲沟，跌水，急流槽层*，水簸箕，排水泵站等小桥*(每座为单元)基础及下部构造*，上部构造预制、安装或浇筑*，桥面*，栏杆，人行道等涵洞（1-3km路段）管涵，盖板涵，箱涵*，拱涵，倒虹吸管，通道，顶入法施工的桥涵*等砌筑工程(1-km路段)挡土墙*，锚喷支护*，护坡，丁坝*等大型挡土墙*(每处为单元)基础*，墙身*，面板预制*，面板安装*，加筋土挡土墙总体*等路面工程(每10km或每标段为单元)路面工程*

(1-3hn路段)底基层，基层*，面层*，垫层，联结层，路缘右，人行道，路肩等注：表内标注*号者为主要工程，评分时给予2的权值，不带*号者为一般工程，权值为1。

二、工程质量评分方法：１、分项工程的评分：分项工程质量检验内容包括基本要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料四个部分，l

1）基本要求——各分项工程所列基本要求，包括了有关规范的主要点，对施工质量优劣具有关键作用，应按基层基本要求对工程进行认真检查。经检查不符合基本要求规定时，不得进行工程质量的检验和评定。l

2）实测项目——

①合格率评分方法

按单点(组)测定值是否符合标准要求进行评定，并按合格率计分。实测项目得分=检查项目规定分100×合格率

②数理统计评分方法

对于路基路面压实度、弯沉值、路面结构层厚度、水泥混凝土抗压和抗弯拉强度、半刚性材料强度等检查项目，则分别采用有关数理统计方法进行评定计分。l

分项工程评分=分项工程得分-外观缺陷扣分-资料不全扣分分项工程得分=∑实测项目得分×权值/∑权值

２、分部工程和单位工程评分：３、施工单位应提交的质量保证资料

施工单位应有完整的施工原始记录、试验数据、分项工程自查数据等质量保证资料，并进行整理分析，负责提交齐全、真实和系统的施工资料和图表。监理工程师负责提交齐全、系统的监理资料。质量保证资料包括以下六个方面：(1)所用原材料、半成品和成品材料质量检验结果。(2)材料配比、拌和加工控制检验和试验数据。(3)地基处理和隐蔽工程施工记录。(4)各项质量控制指标的试验记录和质量检验汇总图表。(5)施工过程中遇到的非正常情况记录及其对工程质量影响分析。(6)施工中如发生质量事故，经处理补救后，达到设计要求的认可证明文件等。

三、工程质量等级评定办法

工程质量评定分为合格和不合格二等级，应按分项、分部、单位工程逐级评定。1、分项工程质量等级评定

分项工程评分在75分及以上为合格；75分以下者为不合格。2、分部工程质量等级评定3、单位工程质量等级评定10－２路基工程质量验收与压实度检测评定一、路基土石方工程质量验收：1、一般规定——（1）土方路基和石方路基实测项目技术指标的规定值或允许偏差按高速公路、一级公路和其他公路(指二级及以下公路)两档设定。（2）土方路基和石方路基实测项目规定的检查频率为双车道公路每一检查段内的最低检查频率，多车道公路必须按车道数与双车道之比，相应增加检查数量。

（3）路基压实度指标须分层检测，可只按上路床的检查数据计分；其他检查项目均在路基完成后对上路床顶面进行检查测定。（4）路肩工程应作为路面工程的一项分项工程进行检查评定2、土方路基—1）

基本要求：①在路基用地和取土坑范围内，认真清除地表植被、杂物、积水、淤泥和表土，处理坑塘，并对基底进行认真压实和处理，满足设计要求。

②不得采用设计或规范规定的不适用土料作为路基填料。

③路基必须分层填筑压实，每层表面平整，路拱合适，排水良好。

④施工临时排水系统应与设计排水系统结合，勿使路基附近积水，避免冲刷边坡。土方路基实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值高速、、一级公路其他公路二级公路三、四级公路1Δ压实度%零填及挖方（厘米）0～30--94按有关方法检查密度法：每200米每压实层测4处30～809695-填方（厘米）0～809695948～150949493>1509392902Δ弯沉（0.01毫米）不大于设计计算值按有关方法检33纵断高程（毫米）+10、-15+10、-20水准仪：每200米4个断面24中线偏位（毫米）50100经纬仪：每200米4点；弯道加HY2点25宽度（毫米）符合设计要求米尺：每200米4处26平整度（毫米）15203米直尺：每200米4处×3尺27横坡（%）±0.3±0.5水准仪：每200米4个断面18边坡符合设计要求抽查每200米4处1

(3)外观鉴定

①路基表面平整，边线直顺。不符合要求时，单向累计长度每50m减1～2分。②路基边坡坡面平顺稳定、不得亏坡，曲线圆滑。不符合要求时，单向累计长度每50m减1～2分。

③取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台的位置适当，外形整齐、美观，防止水土流失。不符合要求时，每处减1～2分。④设计植草的路段，发现明显缺陷时，单向累计长度每50m减1～2分。二、路基压实度的检测方法（1）

灌砂法（2）

环刀法（3）

核子法

三、压实度评定1．路基、路面压实度评定（1）路基和路面基层、底基层的压实度以重型击实标准为准，沥青混凝土面层压实度以马歇尔稳定度击实成型标准或试验路密实度为准。对于特殊干旱、潮湿地区或过湿土，以及铺筑砂石路面的三、四级公路路基，则以路基设计施工规范规定的压实度标准进行评定。（2）标准密度应做平行试验，求其平均值作为现场检验的标准值。对于均匀性差的路基土质和路面结构层材料，应根据实际情况补做标准密度试验，求得相应的标准值，以控制和检验施工质量。（3）路基、路面压实度以1～3km长的路段为检验评定单元，按标准要求的检测频率进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度Ki。细粒土现场压实度检查可以采用灌砂法或环刀法；粗粒土及路面结构层压实检查可以采用灌砂法、水袋法或钻孔取样蜡封法。

2.检验评定段的压实度代表值K（算术平均值的下置信界限）。式中：——检验评定段内各测点压实度的平均值（%）；——t分布表中随测点数和保证率（或置信度）而变的系数，见表9.1.3。采用的保证率：高速公路、一级公路：基层、底基层为99％，路基、路面面层为95％；其他公路：基层、底基层为95％，路基、路面面层为90％；

s——检测值的均方差（%）；

n——检测点数；

k0——压实度标准值（%）

表9.1.3

保证率n99%95%90%保证率n99%95%90%222.5014.4652.176200.5680.3870.29734.0211.6861.089210.5520.3760.28942.2701.1770.819220.5370.3670.28251.6760.9530.686230.5230.3580.27561.3740.8230.603240.5100.3500.26971.1880.7340.544250.4980.3420.26481.0600.6700.500260.4870.3350.25890.9660.6200.466270.4770.3280.253100.8920.5800.437280.4670.3220.248110.8330.5460.414290.4580.3160.244120.7850.5180.393300.4490.3100.239130.7440.4940.376400.3830.2660.206140.7080.4730.361500.3400.2370.184150.6780.4550.347600.3080.2160.167160.6510.4380.335700.2850.1990.155170.6260.4230.324800.2660.1860.145180.6050.4