路基工程課件

城市道路工程主講郝紅林城市道路工程主講郝紅林1模塊三路基工程子模塊一基本知識(shí)：一、路基的作用及對(duì)路基的基本要求1、作用1）是路面的基礎(chǔ)，支撐路面2）與線形、路面管同構(gòu)成道路的使用品質(zhì)3）決定路面使用期限及厚薄4）工程量及造價(jià)占相當(dāng)比重

2、基本要求：1）足夠的強(qiáng)度和剛度2）足夠的穩(wěn)定性水溫性溫度穩(wěn)定性3）足夠的整體穩(wěn)定性模塊三路基工程子模塊一基本知識(shí)：2二．路基的斷面形式(a)矮路堤(b)一般路堤(c)沿河路堤(d)護(hù)腳路堤(e)挖渠路堤二．路基的斷面形式(a)矮路堤(b)一般路3(a)全挖路基斷面(b)臺(tái)口式路基(c)辦山洞式路基2、挖方路基（路塹）(a)全挖路基斷面(b)臺(tái)口式路基4(a)一般填挖結(jié)合路基(b)矮擋墻路基(c)護(hù)肩路基(d)砌石路基3、填挖結(jié)合路基(a)一般填挖結(jié)合路基(b)矮擋墻路基3、填挖結(jié)合路5三．路基受力與工作區(qū)深度為z時(shí)，荷載應(yīng)力僅為自重應(yīng)力的1/5—1/10則深度z稱路基工作區(qū)：一般z=0.90～2.40mz與荷載大小路面剛度有關(guān)pσ1σ2σ1+σ2Z三．路基受力與工作區(qū)深度為z時(shí)，荷載應(yīng)力僅為自重應(yīng)力的1/56四．路基強(qiáng)度顆粒越粗，粘合力越小，內(nèi)麼阻角越大S顆粒越細(xì)，粘合力越大，內(nèi)麼阻角越小s1、抗剪強(qiáng)度：2、回彈橫量：路槽底面土基回彈橫量Eo>20Mpa，特殊情況≮15Mpa四．路基強(qiáng)度顆粒越粗，粘合力越小，內(nèi)麼阻角越大S1、抗剪強(qiáng)度7五．土基的干濕類型1、類型：干燥，中濕，潮濕，過(guò)濕2、判定方法：1）平均稠度；BM=2）臨界高度；H1H2H3

干中潮過(guò)1.00.750.5H1H2H3五．土基的干濕類型干中潮過(guò)8六．公路自然區(qū)劃7個(gè)一級(jí)區(qū)分33個(gè)二級(jí)區(qū)分19個(gè)一級(jí)區(qū)分Ⅰ、北部多年凍土區(qū)Ⅱ、東部濕潤(rùn)季凍區(qū)Ⅲ、黃土高原干濕過(guò)度區(qū)（山西太原）Ⅳ、東南濕熱區(qū)Ⅴ、西南潮暖區(qū)Ⅵ、西北干旱區(qū)Ⅶ、青藏高寒區(qū)六．公路自然區(qū)劃Ⅰ、北部多年凍土區(qū)9七．路基最小填土高度砂（0.3-0.5m以1.0-2.0m為宜） 沿河路高出設(shè)計(jì)水位0.5m以上。七．路基最小填土高度10八．路基變形，破壞及其原因：

路基沉陷邊坡溜方、滑坡、風(fēng)蝕、崩塌、碎落路堤沿地基滑動(dòng)破壞路基整個(gè)沉陷或一部分不穩(wěn)定路基以下的地基土體不穩(wěn)定重點(diǎn)帶載作用（重載）填筑方法不正確，壓實(shí)不足土因季節(jié)性交替變化發(fā)生含水量變化，使土體膨脹，收縮，凍漲，春融原因

路堤坍散破壞八．路基變形，破壞及其原因：破路基整個(gè)沉陷或一部分不穩(wěn)定原因11九．提高（保證）路基穩(wěn)定性的措施1、正確設(shè)計(jì)路基橫斷面（型式，邊坡度）2、保證路基有足夠的高度，以免受地下水或地表積水的侵蝕3、正確選擇適當(dāng)而良好的土填筑（必要時(shí)換填土）4、充分壓實(shí)，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，提高土基強(qiáng)度和水穩(wěn)定性5、保證排水（地下水、地面水）6、設(shè)置隔離層：隔溫層：砂墊層：7、采取邊坡加固與防護(hù)措施九．提高（保證）路基穩(wěn)定性的措施12十．城市道路路基工程特點(diǎn)1、土石方量少2、取土、棄土較困難4、施工中與相關(guān)公用設(shè)施相配合3、測(cè)設(shè)工作較復(fù)雜，隱蔽工程問(wèn)題多十．城市道路路基工程特點(diǎn)13十一、路基施工程序及內(nèi)容1、施工前的準(zhǔn)備工作主要是組織準(zhǔn)備、物質(zhì)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備三方面。2、修建小型人工構(gòu)筑物主要是小橋涵、檔土墻。要求其先完工。3、路基土石方工程包括開(kāi)挖路塹，填路基，壓實(shí)、整平，建排水溝渠及加固工程。4、路基工程的檢查與驗(yàn)收。十一、路基施工程序及內(nèi)容141、分類1）公路用土按粒徑分類：巨粒土粗粒土細(xì)粒土特殊土有機(jī)質(zhì)土粉質(zhì)土粘質(zhì)土鹽漬土紅粘土膨脹土黃土1、分類1）公路用土按粒徑分類：巨粒土粗粒土細(xì)粒土特殊土有機(jī)質(zhì)土粉質(zhì)土粘質(zhì)土鹽漬土紅粘土膨脹土黃土卯石土漂石土十二路基用土及其分類砂類土礫類土1、分類有機(jī)質(zhì)土鹽漬土1、分類有機(jī)質(zhì)土鹽漬土152、土的工程性質(zhì)宜選用級(jí)配良好的粗粒土作為填料砂質(zhì)土最好，粘質(zhì)土次之，粉質(zhì)土最差2）土的工程分級(jí)：6級(jí)土：Ⅰ-松土Ⅱ-普通土Ⅲ-碩土石：Ⅳ-軟石Ⅴ-次堅(jiān)石Ⅵ-堅(jiān)石2、土的工程性質(zhì)2）土的工程分級(jí)：6級(jí)土：Ⅰ-松土16子模塊二路基施工一、施工前準(zhǔn)備工作1、準(zhǔn)備工作內(nèi)容：組織準(zhǔn)備、物質(zhì)準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備子模塊二路基施工一、施工前準(zhǔn)備工作17二、施工測(cè)量

1、中線的恢復(fù)和標(biāo)定恢復(fù)路線中線，要按測(cè)設(shè)后設(shè)計(jì)出的路線平面圖、直線、曲線及轉(zhuǎn)點(diǎn)一覽表，護(hù)樁記錄等來(lái)進(jìn)行較核。2、水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)查與加設(shè)3、橫斷面的檢查與補(bǔ)測(cè)4、預(yù)留橋涵位置5、施工中的測(cè)量主要是檢查挖、填情況，是否符合設(shè)計(jì)要求。二、施工測(cè)量

1、中線的恢復(fù)和標(biāo)定18三、路基放樣1、內(nèi)容：（1）在路中線各中樁處標(biāo)定填挖高度；（2）確定橫斷面的方向，（3）按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诘孛嫔隙ǔ鰴M斷面上各點(diǎn)的位置，如路基中心點(diǎn)、邊緣點(diǎn)、路堤坡腳及路塹坡頂；（4）邊坡防樣，按設(shè)計(jì)的路基邊坡率，把邊坡的位置標(biāo)出來(lái)；（5）移樁移點(diǎn)。三、路基放樣1、內(nèi)容：192、路基邊坡放樣

方法：圖解法直接按橫斷面圖，在地面上量出路肩、坡腳、排水溝等對(duì)中線的距離，定出邊線樁。計(jì)算法如沒(méi)有橫斷面圖，只有填挖數(shù)字，可以在地面上用計(jì)算法放樣路基邊坡。2、路基邊坡放樣

方法：20（2）、計(jì)算法放樣

1）在平地上放樣邊樁

（2）、計(jì)算法放樣

1）在平地上放樣邊樁

21在平地上放樣邊樁

路基工程ppt課件222）在坡地上放樣邊樁地面橫坡較大時(shí)，計(jì)算要考慮橫坡影響。在施工中先測(cè)出地面橫坡，即可按公式進(jìn)行計(jì)算。h1-----h2------2）在坡地上放樣邊樁23在坡地上放樣邊樁(a)路堤(b)路塹在坡地上放樣邊樁(a)路堤(b)24路基工程ppt課件25路基工程ppt課件263、邊坡放樣

（1）麻繩竹竿放樣3、邊坡放樣

（1）麻繩竹竿放樣27（2）用坡度樣板放樣（2）用坡度樣板放樣28四、土質(zhì)路基施工一、路堤施工1、施工要點(diǎn)填土選擇基底處理填筑方法

四、土質(zhì)路基施工一、路堤施工292、基底處理：1）伐樹(shù)除根、表土處理；（特別當(dāng)填土高度<1.0m時(shí)全部清除）2）耕地、松土處理：必需預(yù)先填平壓實(shí)，有機(jī)質(zhì)或雜質(zhì)含量多時(shí)，碾壓彈性過(guò)大，不易壓實(shí)，換干土。3）池塘、水田處理：排干積水，清除淤泥、腐殖土，壓實(shí)后再填筑（必要時(shí)設(shè)砂墊層）。2、基底處理：304）坡面基底處理：＜1:10清理、整平原地面1:10～1:5翻松1:5～1:2.5臺(tái)階高20-30m,寬≮1.0m.2～4%＞1:2.5增大階坡或修筑護(hù)墻，護(hù)腳。4）坡面基底處理：313、填筑方法（1）分層填筑法按設(shè)計(jì)的橫斷面，逐層填土、攤平、壓實(shí)。包括水平分層填筑法：基本方法縱向分層填筑法3、填筑方法32（2）豎向填筑法在原地面縱坡大于12%地段，運(yùn)土困難的斷面采用該法施工，沿縱坡分層，逐層填壓密實(shí)。（3）混合填筑法在路堤填土較高或因地形限制時(shí)，可采用混合填筑法，下層用豎向填筑，上層用分層填筑法，使其獲得要求的壓實(shí)度。（2）豎向填筑法334、注意：1）不得雜亂填2）嚴(yán)格控制填土厚度，每層20～30cm4）相接，加寬時(shí)，應(yīng)作成斜面銜接， 且將透水性好的填料放在斜面的上 方為宜。搭接長(zhǎng)度不得少于2米。好差好差4、注意：好差好差344）透水性大的土填在透水性小的土之下時(shí)，如果兩者粒徑相差懸殊，應(yīng)在層間加鋪過(guò)渡層；如果相反時(shí)，其頂面應(yīng)作成4%的雙向向外橫坡，以免積水；5）填方相鄰作業(yè)段交接處若不是同時(shí)填筑，則先填地段應(yīng)按1：1坡度分層留好臺(tái)階；若同時(shí)填筑，則應(yīng)分層相互交迭銜接，搭接長(zhǎng)度不得少于2米。6）路堤上部受車輛荷載的作用影響較大，一般將水穩(wěn)性、凍穩(wěn)性好的土填在路堤的上部；4）透水性大的土填在透水性小的土之下時(shí)，如果兩者粒徑相差懸殊35五．路塹施工1、要點(diǎn)1）邊坡穩(wěn)定合理的開(kāi)挖方式排水堆載機(jī)械振動(dòng)方式整理支護(hù)2）排水始終保證施工層面上有縱、橫向 排水溝3）工作面五．路塹施工方式2）排水始終保證施工層面上有縱、橫362、開(kāi)挖方式：橫挖法縱挖法混合開(kāi)挖法：1）全斷面橫挖法：適用于短而淺的路塹2）分層橫挖法：適用于長(zhǎng)而深的路塹3）分段縱挖法：適用于短而淺的路塹4）分層縱挖法：適用于短而淺的路塹5）通道縱挖法：適用于短而淺的挖方段適用于深長(zhǎng)路塹2、開(kāi)挖方式：橫挖法1）全斷面橫挖法：適用于短而淺的路塹適用37路基工程ppt課件38路基工程ppt課件39路基工程ppt課件403、路塹開(kāi)挖應(yīng)注意的問(wèn)題（1）無(wú)論采用何種方法開(kāi)挖，都應(yīng)當(dāng)自上而下地有序開(kāi)挖，嚴(yán)禁掏挖；（2）無(wú)論采用何種方法開(kāi)挖，應(yīng)保證開(kāi)挖過(guò)程中及竣工后能順利排水，所以施工時(shí)先挖截水溝；（3）廢方的處理；（4）粉土路塹要換土，厚度不小于0.8—1.0米；（5）注意邊坡的穩(wěn)定，及時(shí)設(shè)置必要的支擋工程；3、路塹開(kāi)挖應(yīng)注意的問(wèn)題41六．路基壓實(shí)：1、壓實(shí)的目的和意義1）借外力、擠緊土粒，提高密實(shí)度2）進(jìn)而提高強(qiáng)度和水穩(wěn)定性2、影響壓實(shí)的因素內(nèi)因：土質(zhì)、含水量外因：壓實(shí)功、土層厚、碾壓方式、下承層強(qiáng)度六．路基壓實(shí)：42（1）土：一般地，非粘性土的壓實(shí)效果好（最佳含水量較小、最大干密實(shí)較大，靜力作用下，壓縮性小，動(dòng)力作用下易壓實(shí)）（2）含水量：含水量與密實(shí)度的關(guān)系ωoδo含水量與強(qiáng)度、水穩(wěn)定性的關(guān)系（1）土：一般地，非粘性土的壓實(shí)效果好（最佳含水量較小、最大43含水量對(duì)壓實(shí)的影響（含水量與密實(shí)度的關(guān)系）土的含水量是壓實(shí)工作的主要影響因素。水存在于土中有兩種形式，一是包裹在土粒表面的薄膜水，另一種是存在于空隙中的自由水。薄膜水的水膜越薄，土間的粘接力越大，土的強(qiáng)度越高。含水量增大，水膜變厚，粘性減弱，強(qiáng)度隨支降低而便于壓實(shí)；但水過(guò)多，自由水就充滿全部空隙，土為水飽和，就無(wú)法壓實(shí)。含水量對(duì)壓實(shí)的影響（含水量與密實(shí)度的關(guān)系）44含水量對(duì)壓實(shí)的影響擊實(shí)試驗(yàn)的含水量w與密實(shí)度δ的關(guān)系形成峰形曲線，如圖所示。峰頂對(duì)應(yīng)的干密度就是最大干密度δ0，也就是最佳密實(shí)度；峰頂對(duì)應(yīng)的含水量W0，就是最佳含水量。含水量對(duì)壓實(shí)的影響45路基強(qiáng)度與含水量及壓實(shí)度之間的關(guān)系最大強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的不是最佳含水量，這是因?yàn)楹啃r(shí)，土粒引力較大，強(qiáng)度也較最佳含水量時(shí)高。當(dāng)含水量大于W0時(shí)，強(qiáng)度只隨壓實(shí)系數(shù)增長(zhǎng)到一定程度，超過(guò)某一壓實(shí)系數(shù)時(shí)，強(qiáng)度反而下降。這時(shí)土已接近兩相土，所以繼續(xù)壓實(shí)土基，強(qiáng)度仍在增長(zhǎng)；當(dāng)含水量大于Wo時(shí)，土空隙中的水分在荷載作用下產(chǎn)生的動(dòng)力和靜水壓力大大降低了土的強(qiáng)度，因而，壓實(shí)度增大反而會(huì)降低了強(qiáng)度。路基強(qiáng)度與含水量及壓實(shí)度之間的關(guān)系46壓實(shí)度與水穩(wěn)性也有關(guān)系，不同濕度的土樣，含水達(dá)到飽和，只有在最佳含水量時(shí)壓實(shí)的那種土，仍然保持最大的密實(shí)度。

這些就說(shuō)明，只有在最佳含水量時(shí)壓實(shí)到最大密實(shí)度的土基，在遇水飽和后，密實(shí)度和強(qiáng)度下降最小，因此水穩(wěn)性最好。路基工程ppt課件473、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：錘底直徑落高內(nèi)徑高體積錘擊次數(shù)次數(shù)輕型：5cm30cm10cm12.7m997cm3325（25N）重型:5cm45cm10cm12.7m997cm3527（45N）壓實(shí)度:（壓路機(jī)行進(jìn)速度在4km/h以內(nèi)為宜）3、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：壓實(shí)度:（壓路機(jī)行48路基工程ppt課件49路基工程ppt課件504、壓實(shí)原則：①②5、壓實(shí)機(jī)具及其選擇：碾壓式：25cm羊足碾30cm粘土光面碾≯25cm輪胎碾50cm（30～35cm）非塑性土*一般地，有效壓實(shí)深度大約等于壓模直徑（或壓模與土接觸面）的最小橫向尺寸的2倍。4、壓實(shí)原則：①*一般地，有效壓實(shí)深度大約等于壓模直515、壓實(shí)機(jī)具及其選擇：碾壓式：25cm羊足碾30cm粘土光面碾≯25cm輪胎碾50cm（30～35cm）非塑性土夯擊式：狹小地點(diǎn)0.6～1.5m粘性小的土振動(dòng)式：砂性土*一般地，有效壓實(shí)深度大約等于壓模直徑（或壓模與土接觸面）的最小橫向尺寸的2倍。（土承受的壓力超過(guò)土的極限強(qiáng)度將導(dǎo)致土體破壞）5、壓實(shí)機(jī)具及其選擇：*一般地，有效壓實(shí)深度大約等于壓52路基工程ppt課件53路基工程ppt課件546、壓實(shí)工作的控制與檢查1）確定要求的干密度：判斷最佳含水量的直觀方法手捏成團(tuán)但不沾手落地開(kāi)花6、壓實(shí)工作的控制與檢查1）確定要求的干密度：552）合理組織壓實(shí)3）測(cè)δ’1δ’1＞δ1壓實(shí)過(guò)度δ’1=δ1δ’1＜δ1W=W0壓實(shí)不足，適當(dāng)增加壓實(shí)次數(shù)W＞W(wǎng)0翻松晾干W＜W0灑水補(bǔ)充，補(bǔ)水量；w=(w0－w)2）合理組織壓實(shí)3）測(cè)δ’1δ’1＞δ1壓實(shí)過(guò)度δ’1=δ1δ’1＜δ1W=W0壓實(shí)不足，適當(dāng)增加壓實(shí)次數(shù)W＞W(wǎng)0翻松晾干W＜W0灑水補(bǔ)充，補(bǔ)水量；w=(w0－w)2）合理組織壓實(shí)W＞W(wǎng)0翻松晾干2）合理組織壓實(shí)W56七．路基的冬雨期施工1、冬期施工：連續(xù)10天以上晝夜平均溫度低于-3oC,即為冬期（1）冬期路堤填筑：①應(yīng)選用未凍結(jié)（砂類土，碎（卵）石土，等透水性好的土，禁用含水量過(guò)大的粘土）。

②填土前先清除地表積雪、冰塊、根據(jù)設(shè)計(jì)要求決定是否刨出凍層。七．路基的冬雨期施工57③填筑高度：用砂、砂礫，石塊填筑時(shí)，高度不受氣溫限制填土高度：平均氣溫高于-5oC時(shí)，不受限制平均氣溫低于-5oC時(shí)，不得超過(guò)規(guī)定-5oC～-10oC4.5m-11oC～-15oC3.5m-16oC～-20oC2.5m③填筑高度：-5oC～-10oC4.5m58④應(yīng)按橫斷面全寬平填，每層松厚應(yīng)按正常施工減少20%～30%，且最大松厚為≯30m。⑤當(dāng)天填，當(dāng)天碾壓完成。⑥路床頂以下1m范圍內(nèi)，不得用凍土填筑。（凍土含量≯30%，凍土塊粒徑為≯5m）④應(yīng)按橫斷面全寬平填，每層松厚應(yīng)按正常施工59（2）開(kāi)挖凍土

①采用人工或機(jī)械除表面凍層，應(yīng)盡量做到當(dāng)日挖到規(guī)定深度，及時(shí)整理碾壓成活。

②如需繼續(xù)挖掘，應(yīng)采取防凍措施（翻松或覆蓋）（2）開(kāi)挖凍土603、雨季施工（1）組織快速施工，本著完成一段再開(kāi)一段的原則，當(dāng)日進(jìn)度完成，“隨挖，隨填，隨壓”（2）填方應(yīng)選擇透水性良好的填土（3）路塹開(kāi)挖應(yīng)分層開(kāi)挖，每一挖層均應(yīng)設(shè)排水縱橫坡及排水溝（4）注意周圍水的