第二章 路基构造ppt课件.ppt

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1、模块2 路基构造及施工准备,教学目标：1、能够识读路基横断面图；2、明确路基的基本构造及附属构造物组成；3、明确路基施工准备的内容、路基施工的程序及路基放样的内容；4、能够进行路基放样工作。,2.1 路基典型横断面,根据填挖情况的不同，典型路基的横断面形式有路堤、路堑、半填半挖三种。路堤，全部用岩土填筑而成路堑，全部在天然地面开挖而成半填半挖，一侧开挖、另一侧填筑,2.1.1 路堤,路床以下的路堤分上下两层，路面底面以下80-150cm范围内的填土部分分为上路堤和下路堤。,路堤按其填土高度可划分为矮路堤、高路堤和一般路堤：矮路堤 填土高度低于1.01.5m矮路堤常在平坦地区取土困难时选用。高路

2、堤 填土高度大于规范规定的数值即填方总高度超过18m（土质）或20m（石质）的路堤；一般路堤 填土高度介于高、矮路堤两者之间（1.5m-18m）随其所处的条件和加固类型不同，主要有浸水路堤、陡坡路堤及挖沟填筑路堤等型式。,考虑路堤工作区深度,简单：直接套用图纸,路堤横断面基本形式,1.干湿类别2.基底压实度,倾斜，滑移！,湿度控制！,移挖为填,2.1.2 路堑,1）基本型式：全挖式路基、台口式路基、半山洞路基。,1,3,2,2）边坡形状：,台 阶 式,折 线 式,直 线 式,特点A、路堑开挖破坏了原地层的天然平衡状态边坡稳定性地质、水文地质条件、边坡高度和坡度；B、路堑成巷道式不利于排水和通风

3、，行车视距较差，行驶条件降低，深路堑施工困难病害多于路堤设计时应注意避免采用很深的较长路堑C、选用合适的边坡坡率，加强排水，处治基底，确保边坡的稳定可靠；D、水文状况对路堑的影响较大，路堑的排水至为重要边沟与截水沟；E、路堑以下天然土基规定的密实度，必要时应翻挖重新分层填筑或换土，或采取加铺隔离层，并设置必要的地下排水设施。,2.1.3 半填半挖路基,半填半挖路基（填挖结合)：一侧填筑，一侧开挖。多适用于山区、丘陵区。,特点A、半填半挖是路堤和路堑的综合型式，兼有路堤和路堑的设置要求。B、半填半挖路基减少土石方数量，保持土石方数量的横向填挖平衡是比较经济的断面型式。C、其横断面的形式及其稳定性

4、同原地面的倾斜度有密切关系。D、可采用一定工程措施(挡土墙、护肩等)，改善受力，增加稳定性，压缩用地。E、为增强新、老土基的密切结合填筑前清除原倾斜地面或陡坡上的杂草、松动浮土和石块等，并做好排水设施F、原倾斜面陡于15台阶/阶梯形分层填筑压实。,2.2 路基基本构造,路基几何尺寸由宽度、高度和边坡坡度三者构成:路基宽度：取决于公路技术等级；路基高度：取决于地形和公路纵断面设计（包括路中心线的填挖高度、路基两侧的边坡高度）；路基边坡坡度：取决于地质、水文条件、路基高度和横断面经济性等因素。就路基的整体稳定性来说，路基的边坡坡度及相应采取的措施，是路基设计的主要内容。,2.2.1 路基宽度,路基

5、宽度：行车道路面及其两侧路肩宽度之和高等级道路设有中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或其它路上设施时。路面：道路上供各种车辆行驶的行车道部分宽度根据设计通行能力及交通量大小而定，一般每个车道宽度3.503.75m路肩：指行车道外缘到路基边缘，具有一定宽度的带状部分包括有铺装的硬路肩和土路肩路肩宽度由公路等级和混合交通情况而定。,一、标准横断面,右侧带,中央分隔带,左侧带,路基宽,中间带,行车道,路肩,车道,右侧带,硬路肩,i0,i1,路肩,行车道,i1,i0,车道,左侧带,车道,车道,硬路肩,土路肩,土路肩,高速公路和一级公路的路基横断面,二、三、四级公路横断面,各级公路路

6、基宽度,各级公路路基宽度,2.2.2 路基高度,路基高度：路堤填筑高度或路堑开挖深度，是路基设计标高与原地面标高之差原地面横向有倾斜中心高度或边坡高度；中心高度：是指路中心线处的设计标高与原地面标高之差；边坡高度：路基边坡高度，指填方坡脚或挖方坡顶标高与路基边缘标高的相对高差。路基填挖高度：是在路线纵断面设计时，综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性要求和工程经济要求等因素确定的。,2.2.3 路基边坡坡度,路基边坡指路肩的外边缘与坡脚（路堑则为边沟外侧沟顶与坡顶）所构成的坡面。是支撑路基主体的重要组成部分。 边坡的坡度：边坡高度H与边坡宽度b之比值，并取H=1,路基边坡示意图,影响因素：边坡土质、

7、岩石性质边坡高度水文地质条件自然因素,2.3 路基附属设施,为了确保路基稳定和行车安全，一般路基工程有关的附属设施除路基排水、防护加固外，还有取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。这些设施是路基设计的组成部分，应正确合理设置。,1、取土坑,排水,提高路堤稳定性,原则：充分利用，借之有利。1）支援农业，少占农田；2）能兼顾农田、水利、鱼池建设和环境保护等；3）在原地面横坡不大于110的平坦地区，可在路基两侧设置取土坑；横坡大于110的地区，应设置在路基上侧；4）在洪水淹没地段的路堤（如河滩路堤或引道）的两旁，一般不准设置取土坑；5）取土坑应有规则的形状及平整的底部，坑底纵坡一般应不小

8、于0.3%，横向也应设置坡度(单坡/双坡)，以利排水；6）取土坑深度建议不大于1.0m，宽度视借方量而定；7）取土坑内缘至路堤坡脚应留一定宽度的护坡道，其外缘至用地边界的距离不小于0.5m，不大于1.0m。,2、弃土堆,原则：充分利用，弃之无害。1）应尽量考虑移挖作填，或利用弃土适当加宽路基减少废方；2）防止弃土不当设计时须考虑弃土堆的设置；,注意事项：,1）弃土堆通常在就近低地或路堑的下坡一侧设置；2）弃土堆一般可堆成梯形横断面边坡不应陡于11.5，顶部向路基外倾斜横坡2%，高度不宜超过3.0m；3）深路堑或地面横坡缓于15时，可设在路堑两侧；4）在上坡一侧的弃土堆连续而不中断，并在弃土堆外

9、侧设置截水沟；5）在下坡一侧的弃土堆，应每隔50100m设置不大于1m宽的缺口，以利排水。6）路堑旁的弃土堆，其内侧坡脚与路堑坡顶之间的安全距离随土质条件和路堑边坡高度而定，一般不小于3m 路堑边坡较高，土质条件较差时应大于5m（H+5m）；7）积砂或积雪地段的弃土堆有利于防砂防雪设在迎面一侧，并具有足够距离。,3、护坡道与碎落台,护坡道：保护路基边坡稳定的一种措施其加宽路基边坡横距，减小了边坡的平均坡度边坡稳定性。特点：护坡道愈宽边坡稳定性填方数量。设置：一般设置在路堤坡脚或路堑坡脚处；边坡较高时亦可设在边坡中部或边坡的变坡点处；浸水路基的护坡道，可设在浸水线以上的边坡上。 宽度：最小为1m

10、，视边坡高度h而定：H3.0m，d=1.0m；H=3.06.0m，d=2.0m；H=6.012.0m，d=2.04.0m。,碎落台：常设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处，位于边沟的外缘，有时亦可设置在挖方边坡的中间。目的：主要是供零星土石碎块下落时临时堆积，不致堵塞边沟，同时也起护坡道的作用。要求：碎落台宽度一般应大于1.0m；如考虑同时起护坡作用，可适当加宽；碎落台上的堆积物应定期清除。,4、堆料坪与错车道,为避免在路肩上堆放养护用材料，可在路肩以外选择适宜地点设置堆料坪。堆料坪可根据地形及用地条件在公路的一侧或两侧交错设置，并与路肩毗连，面积可结合地形与材料数量而定。机械化养路或较高级路面可

11、另设集中备用料场。,堆料坪,单车道公路，由于会车和避让的需要，通常每隔200500m设置错车道一处，供错车和停车用。设置要求：按规定错车道的长度不得短于30m，两端各有长度为10m的出入过渡段，中间10m供停车用；单车道的路基宽度为4.5m，单车道的错车道处路基宽度6.5m。错车道应选在有利地点，并使相邻两错车道之间能够通视，以便驾驶员能及时将车驶入错车道，避让来车；错车道是单车道路基的一个组成部分，应与路基同时设计与施工。,错车道,2.4 路基施工方法及施工准备,1、路基施工的重要性 路基施工，就是以设计文件和施工技术规范为依据，以工程质量为中心，有组织、有计划地将设计图纸转化为工程实体的活

12、动。 路基施工的重要性体现在以下几个方面： （1）涉及范围广，影响因素多，灵活性较大，尤其是岩土内部的具体变化，在设计阶段难以完善，有待施工阶段进一步完善。,（2）土石方数量大，分布不均匀，不仅与自身的其他工程设施，如路基排水、防护与加固等相互制约，而且与公路工程中的其他项目，如桥涵、隧道、路面与附属设施相互交叉。 因此，路基施工往往是整个工程项目施工组织管理的关键。 （3）路基是路面的基础。路基的强度和稳定性直接影响到路面的强度和稳定性，质量不合格的将会给路面及路基留下隐患，一旦产生病害，将损害道路使用品质，妨碍交通，增加维护难度及费用等。,2、路基施工的基本要求 （1）必须按批准了的设计文

13、件进行。如需变更设计、改变原施工方案或采用特殊施工方法时，应按施工管理程序，预先报请审批。 （2）必须贯彻安全生产的方针，制订安全技术措施，加强安全教育，严格按照安全操作规程执行。 （3）必须精心组织，在确保工程质量的原则下进行。 （4）因地制宜，合理利用当地的材料和工业废料。,（5）以挖作填，合理调运，节约用地，注意保护耕地和农田水利措施。（6）保护生态环境，减少破坏原有植被地貌。妥善处理清除的杂物，不得倾弃于河流水域之中。（7）防止地面水和地下水对路基的浸泡和软化是路基施工的关键。,3、路基施工的基本方法 路基施工的基本方法，按其技术特点大致分为：人工施工、简易机械化施工、综合机械化施工、

14、水力机械化施工和爆破施工等几种。 （1）人工施工 使用手工工具，效率底，劳动强度大，占用大量的劳动力，进度慢，质量难于保证，适用于缺乏筑路机械的工地和工程量小而分散的零星工点以及辅助性工作。,（2）简易机械化施工 使用简易机械设备(提高工效、减轻劳动强度)，适用于缺乏筑路机械的工地和工程量小而分散的零星工点以及辅助性工作。 （3）机械化施工 使用机械设备，可以极大提高劳动生产率，加快施工进度，确保工程质量。是保证施工质量和施工进度的重要条件。根据工程性质和施工条件等因素，选配若干种机械，共同协调地完成施工任务。是路基施工现代化的重要途径。,（4)水力施工 运用水泵、水枪等水力机械，喷射强力水流

15、，把土冲散并流到指定地点沉积。适用于挖掘比较松散的土层和填筑路堤、砂砾填筑路堤或基坑回填的密实作用(水夯法)、或者进行软土地基加固的钻孔等工作。条件是需要有充足水源和动力。 (5)爆破施工 主要针对山区公路，依靠炸药的爆破力量来破碎和抛掷岩石等。用途是开挖岩石、松动冻土(或硬土)、排除淤泥、挖除树根、开采石料等。 上述各种施工方法经常需要协同使用。根据工程性质、施工期限、现有条件等因素选择施工方法。,4、路基施工的主要内容和一般程序,2.修建小型构造物主要是小桥、涵洞、档土墙和地下排水设施等。与路基施工同时进行，但要求其先完工。,1.施工前的准备 主要是组织准备、物质准备和技术准备三方面,4.

16、路基工程的检查与验收（分项工程、分部工程、单位工程、隐蔽工程及其中间验收等）。,3.路基土石方工程施工 包括开挖路堑、填筑路堤、压实路基、整平路基表面、整修边坡、修建排水沟及防护加固工程,5、路基施工前的准备 路基施工需要消耗大量的人工、物资、机械和时间等资源，是一项历时时间长、技术要求高的工作。 路基施工前，必须根据工程的实际情况做好组织准备、物资准备和技术准备工作。 施工过程中严格按照有关施工规范进行，以确保工程质量。,（1）组织准备 按合同的要求成立工程施工项目经理部。 设立符合相应施工要求的办公室、试验室、工程科、施工队(组织)等。 针对施工管理工作的复杂、困难的特点，建立施工管理制度

17、，采用科学的方法，进行切实有效的工作。,组织准备的主要内容有：1、施工组织机构的组建和人员的配备。2、建立各项管理制度： A、施工计划管理制度； B、工程技术管理制度(技术责任制和技术交底制）； C、工程成本管理制度； D、施工安全管理制度。,安全管理制度,某工程项目经理部驻地,（2）物资准备 物资准备的主要内容包括： 1、路基工程所需的砂石料、填土等材料准备。 2、沿线结构物所需的钢材、木材、砂石料和水泥等材料的准备。 3、施工设备的准备。 4、其他小型机具、小型配件等的准备。 5、办公、生活、后勤供应等物资的准备。,成品集料斗,粉料罐,骨料仓,骨料计量系统,骨料集料输送带,成品料提升带,操

18、作室控制室,水稳拌和站：用于高等级公路，城市道路、广场、机场的基层稳定土施工。可连续拌和生产不同级配的二灰砾石、石灰稳定土、工业废渣土稳定土成品料。,混凝土拌和站,（3）技术准备 路基施工的技术准备包括制订施工组织计划、施工测量、施工测量、施工前的复查与试验及清理施工现场等工作。 一、研究和熟悉设计文件并对现场进行核对。 1、各项计划的布置、安全是否符合国家有关方针政策和规定； 2、设计文件所依据的水文、气象、土壤等资料是否准确、可靠、齐全；,3、对水土流失、环境影响的处理措施； 4、路基平、纵、横断面，构造物总体布置和桥涵结构物形式等是否合理，相互之间是否有错误和矛盾； 5、核对路线中线、主

19、要控制点、水准点、三角点、基线等是否准确无误。主要构造物的尺寸、位置、孔径等是否恰当，能否采用更先进的技术或使用新型材料； 6、路线或构造物与农田、水利、航道、公路、铁路、电信、管线及其他建筑物的相互干扰情况及解决办法是否恰当，干扰可否避免。,7、对地质不良地段采取的处理措施； 8、主要材料、劳动力、机械台班等计算是否准确； 9、施工方法、料场分布、运输工具、道路条件等是否符合实际； 10、临时便桥、便道、房屋布置是否合理，电力、电信设备、桥梁吊装方案、设备、临时供水场地布置是否恰当； 11、各项协议文件是否齐备、完善； 12、工程验收及采用的定额是否合理。发现设计不合理或错误之处应做好详细记

20、录并拟定修改意见，待设计技术交底时提交。,二、补充调查材料 调查的内容主要有： 1、工程地点的水文、地形、气候条件和地质情况； 2、自采加工料场、当地材料、可利用的房屋情况； 3、当地劳动力资源、工业加工能力、运输条件和运输工具情况； 4、施工场地的水源、电源。以及生活物资供应情况； 5、当地风俗习惯等。,三、设计交桩和设计技术交底 在工程正式施工前，应由勘察设计单位向施工单位进行交桩和设计技术交底。 交桩应在现场进行，设计单位将路线勘测时所设置的导线控制点和水准控制点及其他重要点位的桩志逐一交给施工单位，施工单位接受这些控制点后，要采取不要的加固保护措施。,设计技术交底一般有建设单位主持，设

21、计、监理、施工单位参加。 交底时设计单位说明工程的设计依据、设计意图及功能要求，并对某些特殊结构、新材料、新技术及施工中的难点和需要注意的方面详细说明，提出设计要求。 施工单位将设计文件中发现的问题及有关修改设计的意见提出，由设计单位对有关问题进行澄清和解释。 对合理的修改意见，逐一记录，作为指导施工和结算的依据。,四、建立工地试验室。五、编制施工组织设计。六、编制施工预算。七、施工测量。 开工前的测量工作包括导线、中线、水准点复测，检查与补测纵横断面，校对和增加水准点等。,1、中线的恢复和标定：开工前应全面恢复中线，并固定路线的交点、平曲线主点等主要控制桩。 高速公路和一级公路采用坐标法恢复

22、主要控制桩。 为满足施工要求，复测时应对指示桩进行必要的加密和加固。 若发现路中线和相邻施工段的中线或结构物中轴线不闭合，应及时查明原因并上报。 若原设计路线长度丈量有误或局部改线时，应做断链处理并调整纵坡。,断链指的是因局部改线或分段测量等原因造成的桩号不相连接的现象。桩号重叠的称长链，桩号间断的称短链。 断链（broken chainage）当线路由于种种原因产生里程（或里程桩）不连续（不方便通过“顺里程”消除之）处时，称线路于该处产生断链。,2、水准点的复查与加设 根据设计资料对沿线复合性水平测量，复核水准点一览表中原设水准点高程。 根据路线纵断面图，复核有疑问的地面高程。 路基施工时，

23、若使用设计单位的设置的水准点，应进行校核并与国家水准点闭合；产生的闭合差按有关规定处理；超限的应查明原因并及时上报。,3、纵横断面的检测与补测 根据已经恢复的路中线，按设计文件、施工规定和技术要求等标出路基用地界桩、路堤坡脚、路堑坡顶、边沟及路基附属设施的具体位置。 不超过50米设置控制桩，标明桩号和路中心填挖高度。,4、预留桥涵位置 就施工工序而言，桥涵应先于路基施工，但是由于种种原因，路基先于桥涵施工，所以需要预留桥涵位置。 确定桥涵的中心桩及起讫桩，测定桥台后应留出的长度和宽度。,八、施工现场准备 施工前应办好土地征用、占用手续，依法取得土地。路基范围内的既有建筑物、道路、沟渠、通信及电

24、力设施等，应先拆除或迁建。 对危险建筑物进行加固，规文物古迹进行保护。此外还要做好以下工作： 1、恢复定线测量 2、搭建临时设施 3、铺筑临时道路 4、解决临时用电、用水 5、安设安全设施,九、铺筑试验路段 高速公路和一级公路、特殊地区公路或采用新技术、新工艺、新材料的路基，在正式施工前，应采用不同的施工方案和施工方法，铺筑试验路段并进行相关试验分析，从而选出最佳方案和施工方法指导大面积路基施工。 所铺筑的试验路段应具有代表性，施工机械和工艺过程要与以后全面施工时相同 通过试验路段可确定不同压实机械压实各种填料的最佳含水率、适宜的松铺厚度、相应的碾压遍数、最佳机械配置和施工组织方法等。,十、施

25、工前的复查与试验 施工前施工技术人员对路基施工范围内的地质、水文、地形情况进行详细调查。 对取自挖方、借土场、料场的路堤填料进行复查和取样试验。 用作填料的土应按土工试验规程测定其物理、力学性质，以试验结果作为判断可否应用的依据。,2.5 施工放样,路基开工前，应根据路基横断面设计图或路基设计表进行放样。 路基放样的目的是在原地面上标定路基的轮廓，作为施工的依据。,一、放样工作的内容 1、在地面中线桩处标定填挖高度。 2、按设计图纸定出横断面的各主要点，如路堤的边缘和坡脚、路堑的坡顶，半填半挖路面的坡脚和坡顶。 3、边坡放样，按设计的路基边坡坡度放出边桩的位置桩。 4、移桩移点，遇到施工中难以

26、保存的桩志，应沿横断面方向将桩点移设与施工范围以外。,二、放样工具 路基放样时需要准备的工具如下： 全站仪、棱镜及棱镜杆、钢尺、毛笔、红油漆、木桩、铁锤、小麻绳等。,三、放样方法,边桩放样：在地面上把路基边坡线与原地面的交点，用木桩（称为边桩）标定出来，作为路基的施工依据。,1）先在横断面图上量出路基的坡脚点或坡顶点与中桩的水平距离。2）然后用皮尺沿横断面方向在实地量出水平距离，并钉上木桩。3）同法放样出各断面的坡脚点和坡顶点，将这些边桩连起来便是路基施工开挖或填方线。,图解法,适用于:低等级公路、填挖方不大,解析法（计算法）,根据路基填挖高度、宽度、坡度，先计算出路基中桩至边桩的水平距离，然

27、后实地用皮尺沿横断面方向量出边桩位置，并钉设木桩。,四、边桩放样 1、平坦地区路基放坡放样 路堤边坡至中桩的距离： L=b/2+mH 路堑坡顶至中桩的距离 L=b1/2+mH式中：b为路基设计宽度； b1为路基加两侧边沟宽度之和； m为边坡设计坡率； H为路基中心的设计填挖高度。,2、斜坡地上路基边桩放样,从横断面设计图或计算求得坡脚至中桩的水平距离D1。量出1点至中桩的水平距离，得到1点，同时用水准仪测出1点与中桩的高差。根据公式复算出水平距离D1，如果计算D1大于D1，说明坡脚应位于1点之外；如果计算D1小于D1，说明坡脚应在1点之内。相差D1- D1。 重复上述步骤，一般试测3次即可找出

28、所需的坡脚点。,逐渐接近法（渐进法）,如图所示：D左 = B1/2 + m(H - h左)D右 = B1/2 + m(H + h右)例：已知路堑的挖方深度H=5.0m，m=1.0，B1=12.0m。用逐渐接近法放样路堑的开挖边桩。解：根据横断面图，先确定下侧（左侧）路边桩的概略距离D左 设D左=9.2m，用水准仪测得9.2m处的高差h左=2.14m，代入公式D左= B1/2+m(H-h左)=8.86m。因D左 D左,说明假定的边桩位置较远，应该更近一些。 再假设D左= 9.0m，测得9.0m处的高差h左=2.0m，同法算D左 =9.0m。 因D左= D左，说明假定值与计算结果相符，该点即为路堑

29、左侧（下侧）的边桩点位。,五、边坡放样,用竹杆、绳索放样边坡：如图5所示，O为中桩，A、B为边坡，CD为路基宽度。放样时在C、D处竖立竹杆，于高度等于中桩填土高度H处C、D两点用绳索连接，同时由C、D用绳索连接到边桩A、B上。 当路堤填土不高时，可一次挂线。当填土较高时，如图6时可分层挂线。,用边坡样板放样边坡： 施工前按照设计边坡制作好边坡样板，施工时，按照边坡样板进行放样。 （1）用活动边坡尺放样边坡：作法如图7所示，当水准器气泡居中时，边坡尺的斜边所指示的坡度正好为设计边坡坡度，可依此来指示与检核路堤的填筑和路堑的开挖。 （2）用固定边坡样板放样边坡：如图8所示，在开挖路堑时，于坡顶桩外侧按设计坡度设立固定样板，施工时可随时指示并检核开挖和修筑情况。,