第三章 路基工程4,5

3.4

路基防護、加固與支擋結構工程公路受自然環(huán)境的影響，會發(fā)生各種變形、病害甚至破壞。路基防護、支擋工程是防治路基病害，保證路基穩(wěn)定，改善環(huán)境境觀和生態(tài)平衡的必不可少的工程設施，是路基工程的重要組成部分。路基防護工程主要包括路基邊坡的防護沖刷防護，支擋工程主要是指用于支承路基填土或山坡土體，防止路基失穩(wěn)的擋土墻工程路基坡面防護

坡面防護,主要是保護路基邊坡表面,免受雨水沖刷,減緩溫差及濕度變化影響,防止和延緩軟弱巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變過程,從而保護路基邊坡的整體穩(wěn)定性,在一定程度上還可兼顧路容美化利協(xié)調(diào)自然環(huán)境。常用的坡面防護設施有植物防護和工程防護（一）、植物防護：植物防護,可美化路容,協(xié)調(diào)環(huán)境,調(diào)節(jié)邊坡土的濕度,起到固結和穩(wěn)定邊坡的作用。它對于坡高不大,邊坡比較平緩的土質(zhì)坡面,是一種簡易有效的防護設施,其方法有種草、鋪草皮和植樹。如圖1-3-21。種草：種草適用于邊坡穩(wěn)定、坡面沖刷輕微的路堤或路塹邊坡。一般要求邊坡坡度不陡于1：1,邊坡地面水徑流速度不超過0.6m/s。鋪草皮：鋪草皮適用于各種土質(zhì)邊坡。特別是當坡面沖刷比較嚴重,邊坡較陡,徑流速度大于0.6m/s時采用鋪草皮防護比較適宜。植樹：適用于各種土質(zhì)邊坡和風化極嚴重的巖石邊坡,邊坡坡度不陡于1：1.5。3.4

路基防護、加固與支擋結構工程3.4

路基防護、加固與支擋結構工程防護工程

路基沖刷防護：

直接防護措施除坡面防護和石砌護坡外,還有拋石、石籠、柔性混凝土塊板及浸水擋土墻等。拋石防護：拋石主要用于受水流沖刷和淘刷的路基邊坡和坡腳,最適于沿河床路基的防護,且不受氣候條件限制,對于季節(jié)性浸水和長期浸水的情況均適用。一般在枯水季節(jié)施工,附近盛產(chǎn)大塊礫石、卵石以及廢石方較多的路段,應優(yōu)先考慮采用此布防護措施。拋石邊坡和石料粒徑的選擇（見表3-3）。表3-3石籠防護：石籠防護主要用于缺乏大石塊的地區(qū),防護沿河路堤坡腳的河岸免受急流和大風浪的破壞,同時也是加固河床、防止沖刷的常用措施。3.4路基防護、加固與支擋結構工程重力式混凝土擋土墻:一般是指素混凝土結構,相似于砌石擋土墻。其施工特點是,模板簡單,混凝土量大。扶壁式鋼筋混凝土擋土墻：屬典型的鋼筋混凝土結構,有直墻、斜墻和板等幾種的結構,模板、鋼筋和混凝土施工工序齊全。懸臂式鋼筋混凝土擋土墻：與扶壁式鋼筋混凝土擋土墻相比,結構受力方式雖不同,但其結構形式、施工工藝相似。組合式鋼筋混凝土擋土墻：適用于需要快速施工的擋土墻。開挖前,預制鋼筋混凝土擋土板。土方開挖到位,將預制的鋼筋混凝土擋板安裝到位,作臨時支撐,起到土體防護作用。同時進行基底清理,組立模板澆注混凝土,與預制鋼筋混凝土一起組成重力式擋土墻。3.4

路基防護、加固與支擋結構工程常用的擋土墻一般由墻身、基礎、排水設施與伸縮縫組成擋土墻的組成重力式擋土墻：重力式擋土地依靠墻身自重支撐土壓力來維持其穩(wěn)定。—般多用片(塊)石砌筑，在缺乏石料的地區(qū)有時也用混凝土修建。工量較大、型式簡單、施工方便，可就地取材，適應性較強，故被廣泛采用。A豎直式B俯斜式C仰斜式D折線式A、B多用于路肩墻、路堤墻；C、D多用于路塹墻3.5

路基施工路基施工——按照設計圖紙和要求，以最經(jīng)濟的方式，及時建成符合質(zhì)量標準的路基結構物。路基施工就是把路線和路基設計的方案轉變?yōu)閷嵨铩Ｂ坊┕さ闹饕獌?nèi)容：施工前準備工作和基本工作。施工前準備工作是保證施工順利進行的重要前提，必須給予足夠的重視并認真做好。

一、施工前的準備工作施工前準備工作：

組織準備、技術準備、物質(zhì)準備工作。施工組織計劃:包括選擇施工方案、確定施工方法、布置施工現(xiàn)場、編制施工進度計劃、擬定關鍵工程的技術措施等。施工前的測量工作：

1.恢復路中線；2.劃定路界；3.路基放樣；施工前的復查和試驗場地清理試驗路段的鋪筑3.5

路基施工（一）路堤的填筑施工

1.注意的問題（1）路堤基底(地基與堤身的接觸部分)的處理；（2）填料選擇：填料要求強度高、水穩(wěn)性好、壓縮性小、便于施工壓實以及運距短的土、石材料；（3）填土壓實-保證質(zhì)量的關鍵。2.填筑規(guī)則1)不同性質(zhì)的土要分層鋪筑。2)各類土層的安排，應考慮路基工作條件。

二、路基施工3.5

路基施工（3）透水性較小的土填在下層時，其頂面應做成4%的雙向橫坡，以保證上層透水土有排水出路。（4）保證水分蒸發(fā)和排除，路堤不宜被透水性差的土層封閉。（5）上下兩部分填料的顆粒尺寸相差較大時，其間應加設由砂石等材料鋪成的反濾層，以防止細顆粒土擠入石塊間的空隙中，引起路堤沉陷。（6）相鄰兩段用不同類土填筑的路堤，應力求采用斜面連接，以免交接處產(chǎn)生明顯的不均勻變形(差異沉陷)。

3.5

路基施工3.5

路基施工3.基本填筑方案

按填土順序可分為分層填筑和豎向填筑。分層填筑—按照路堤設計橫斷面，自下而上逐層填筑。依據(jù)填料的性質(zhì)(透水性)，從原地面逐層向上堆填并分層壓實。一般要求按水平方向分層填筑。

3.5

路基施工2）豎向填筑法—從路堤的縱向或橫向，按照全部高度逐步推進填筑。常用于路線跨越深谷或通過陡坡地段及泥沼地區(qū)，但不易壓實，沉降不均勻。改進措施：

(1)選用高效能壓實機械(振動式或錘夯式)。

(2)采用沉降量較小的砂性土或附近開挖路塹的廢石方，并一次填足路堤全寬度。

(3)采用混合填筑法，路堤的下部采用豎向填筑法，上部采用分層填筑法。3.5

路基施工1.注意的問題1）在整個施工過程中或竣工后都必需充分重視路塹地段的排水，設置必要而有效的排水設施；2）路塹邊坡應按設計坡度，由上而下逐層開挖，并適時進行邊坡修整和筑做必要的防護設施；3）有效地擴大工作面，提高生產(chǎn)效率；4）保證施工安全。

（二）路塹開挖3.5

路基施工開挖方式：土方路塹開挖前，應作好現(xiàn)場伐樹除根等清理工作，如果移挖作填時，還需將表層土壤單獨掘棄。路塹的開挖根據(jù)路塹深度和縱向長度及現(xiàn)場的施工條件，可分為全斷面橫挖法、縱挖法、混合式開挖法三種。

機械化施工：挖方路基的施工根據(jù)不同的施工條件，應采用不同的施工機械作業(yè)。左圖所示為路塹機械開挖布置。土方路基開挖經(jīng)常采用以下兩種方式：推土機、裝載機聯(lián)合作業(yè)挖掘機開挖路塹3.5

路基施工2.基本開挖方案1）橫挖法—從路塹的一端或兩端，按其整個橫斷面逐步沿中線向前挖掘。適用條件：短而深的路塹。優(yōu)點：可以獲得較高的挖坡面。缺點：工作面較窄。擴大工作面方法：對于過深的路塹，分成臺階同時掘進。臺階高度視工作效率和安全要求確定。2）縱挖法(包括分層縱挖和通道挖掘)：

分層縱挖法-沿路塹全寬度分為深度不大的縱向層逐層挖掘。適用條件：采用鏟運機(較長較寬的路塹)和推土機(在短路塹及大坡度時)施工的路段。通道縱挖法-沿路塹縱向挖一通道，然后向兩側拓寬。適用條件：長而深的路塹

3.5

路基施工3）混合法—沿縱向挖出一條通道，再沿橫向兩側挖出若干條輔助通道，分別沿縱橫的正反方向多施工面同時挖掘。適用條件：特別長而深的路塹優(yōu)點：工作面大，但要注意各個施工面的協(xié)調(diào)。

3.5

路基施工三、路基壓實作用：提高填料的密實度，減小孔隙率；增強填料顆粒之間的接觸面，增大凝聚力或嵌擠力，提高內(nèi)摩阻力，減少形變。意義：(1)壓實的目的在于使土粒重新組合,彼此擠緊,孔隙縮小,土的單位質(zhì)量提高,形成密實整體,最終導致強度增加,穩(wěn)定性提高。(2)影響壓實效果的主要因素：有內(nèi)因和外因兩方面,內(nèi)因指土質(zhì)和濕度,外因指壓實功能(如機械性能、壓實時間與速度、土層厚度)及壓實時外界自然和人為的其他因素等3.5

路基施工三、影響壓實效果的主要因素

1.內(nèi)因：土質(zhì)和濕度1)含水量對壓實影響

在一定功能條件下，控制土的濕度為最佳值時，壓實效果最佳、最經(jīng)濟。

2)土質(zhì)對壓實的影響

(1)土質(zhì)不同，最大干容重和最佳含水量不同。

(2)分散性(液性、粘性)較高的土，其ω0值較高，γdmax值較低。注意砂土的最佳含水量無意義(3)砂性土的壓實效果優(yōu)于粘性土。3.5

路基施工

2.外因：

壓實功能(機械性能、壓實時間與速度、土層厚度)及壓實時的外界自然和人為的其它因素等。

1)壓實功能

(1)同一種土的最佳含水量隨壓實功能的增大而減小，最大干容重則隨著壓實功能的增大而增大。

(2)在相同條件下，功能越高，土基的密實度越高。

(3)壓實功能增加到一定限度以上，效果提高愈緩慢。不同壓實功能的壓實曲線對照圖W?WkW0Ek3.5

路基施工2）壓實工具和方法對壓實的影響(1)壓實工具不同，壓力傳布的有效深度不同；(2)在壓實過程中，壓實機具的作用深度是變化的；(3)荷載作用時間對壓實的影響；

(4)碾壓速度越高，壓實效果越差。3.5

路基