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IB411022掌握膨胀土路基施工技术 一、膨胀土的工程特性及主要特征 具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限黏土称为膨胀土。膨胀土黏性含量很高,其中0.002mm的胶体颗粒一般超过20 ,黏粒成分主要由水矿物组成。土的液限WL 40 ,塑性指数Ip 17,多数在2235之间。自由膨胀率一般超过40。按工程性质分 为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。 1.路堤会出现路基沉陷、边坡溜塌、路肩明塌和滑坡等变形破坏; 2.路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。 二、膨胀土地区路基的施工技术要点 IB411023熟悉滑坡地段路基施工 一、各类滑坡的共同特征 1.滑带土体软弱,易吸水不易排水,呈软塑状,力学指标低; 2.滑带的形状在匀质土中多近似于圆弧形,在非匀质土中为折线形; 3.水多是滑坡发展的主要原因,地层岩性是产生滑坡的物质基础,滑坡多是沿着各 种软弱结构面发生的; 4.自然因素和人为因素引起的斜坡应力状态的改变爆破、机械振动等均有可能诱 发滑坡。 二、滑坡防治的工程措施 滑坡防治的工程措施主要有排水、力学平衡和改变滑带土三类。 1.对于滑坡的处治,应分析滑坡的外表地形、滑动面、滑坡体的构造、滑动体的土 质及饱水情况,以了解滑坡体的形式和形成的原因,根据公路路基通过滑坡体的位置、水 文、地质等条件,充分考虑路基稳定的施工措施。 2.路基滑坡直接影响到公路路基稳定时,不论采用何种方法处理,都必须做好地表 水及地下水的处理。 3.对于滑坡顶面的地表水,应采取截水沟等措施处理,不让地表水流入滑动面内。 必须在滑动面以外修筑一两条环形截水沟;对于滑坡体下部的地下水源应截断或排出。 4.在滑坡体未处治之前,禁止在滑坡体上增加荷载如停放机械、堆放材料、弃土 等。 5.对于挖方路基上边坡发生的滑坡,应修筑一条或数条环形截水沟。 6.当挖方路基上边坡发生的滑坡不大时,可采用刷方台阶减重、打桩或修建挡土 墙进行处理以达到路基边坡稳定。 7.填方路堤发生的滑坡,可采用反压土方或修建挡土墙等方法处理。 8.沿河路基发生滑坡,可修建河流调治构造物堤坝、丁坝、稳定河床等及挡土墙 方法处理。 9.滑坡表面处治可采用整平夯实山坡,填筑积水坑,堵塞裂隙或进行山坡绿化固定 表土。 三、滑坡地段路基的施工技术要点 IB411024了解湿陷性黄土路基施工技术 一、湿陷性黄土的工程特性 一般呈黄色或黄褐色,粉土含量常占60以上,含有大量的碳酸盐、硫酸盐等可溶 盐类,天然孔隙比在1左右,肉眼可见大孔隙。在自重压力或自重压力与附加压力共同作 用下,受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著下沉。具有湿陷性和易溶蚀、易冲刷、各 向异性等工程特性,导致黄土地区的路基易产生多种问题及病害。 二、湿陷性黄土地基的处理措施 湿陷性黄土地基应采取拦截、排除地表水的措施,防止地表水下渗,减少地基地层湿 陷下沉。其地下排水构造物与地面排水沟渠必须采取防渗措施。若地基土层有强湿陷性或较高的压缩性,且容许承载力低于路堤自重力时,应考虑地 基在路堤自重和活载作用下所产生的压缩下沉。除采用防止地表水下渗的措施外,可根据 湿陷性黄土工程特性和工程要求,因地制宜采取换填土、重锤夯实、强夯法、预浸法、挤密法、化学加固法等措施对地基进行处理。 三、地基陷穴处理方法 对现有的陷穴、暗穴,可以采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施,开挖的方法可以采用 导洞、竖井和明挖等。 1B411030公路路基防护与支挡 IB411031掌握防护工程类型和适用条件 一、路基防护工程类型 路基防护工程是防治路基病害、保证路基稳定、改善环境景观、保护生态平衡的重要设施。其类型可分为以下两种 一边坡防护 坡面防护,主要是保护路基边坡表面,免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程,从而保护路基边坡的整体稳定性,在一定程度上还可美化路容,协调自然环境。 二沿河路基防护 1.直接防护植物、砌石、石笼、挡土墙等。 2.间接防护丁坝、顺坝等导治构造物以及改河营造护林带。 二、各种防护工程适用条件 一植物防护 1.种草防护适用于边坡稳定,坡面受雨水冲刷轻微,且易于草类生长的路堤与路 重边坡。选用根系发达、叶茎低矮、多年生长且适宜于当地土壤和气候条件的草种,植于 40cm无熟土时,表土厚度≥20cm表土层。播种方法有撒播法、喷播法和行播法。当前 推广使用的两种新方法是湿式喷播技术和客土喷播技术。 2.铺草皮适用于需要迅速绿化的土质边坡。草皮护坡铺置形式有平铺式、叠铺式、方格式和卵片石方格式四种。 3.植灌木与种草、铺草皮配合使用,使坡面形成良好的防护层,适用于土质边坡 和膨胀土边坡,但对盐渍土经常浸水、经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。灌木宜植于1 1. 5或更缓的边坡上,或在堤岸边的河滩上,用以降低流速,促使泥沙淤积。 (二)骨架植物防护 (三)圬工防护 四土工织物防护 1.挂网式坡面防护适用于风化碎落较严重的岩石边坡。沿边坡悬挂的土工网能截住 落石,引导其进入边沟或其他可控制地区。落石直径较大,边坡倾角大于400时不易 使用。 2.土工织物复合植被防护坡面综合了土工织物和植被两类防护的优点,其典型形 式是三维土工网垫植草防护,主要适用于边坡坡度缓于1 1,边坡高度小于3m的土质 边坡。 3.其他土工织物防护有草坪植生带、适用于破碎或易风化破碎的岩石路重边坡的锚杆挂高强塑料网格喷浆喷射混凝土 ,以及土工织物作反滤层的护坡。 五沿河路基防护工程技术 1.直接防护 路堤冲刷主要是洪水急流,水位变迁不定,水流速度较大达到3.0m/s或更高时, 植树与石砌防护失效,可采用以下防护措施。 1抛石用于经常浸水且水深较大的路基边坡或坡脚以及挡土墙、护坡的基础防 护。抛石一般多用于抢修工程。 2石笼沿河路堤坡脚或河岸,当受水流冲刷和风浪侵袭,且防护工程基础不易处 理或沿河挡土墙、护坡基础局部冲刷深度过大时,可采用石笼防护。 钢丝石笼多用于抢修或临时工程,不得用于急流滚石河段,必要时对钢丝笼灌 注小石子水泥混凝土。钢丝石笼一般可容许流速45m/s的水流冲刷。 钢筋混凝土框架石笼可用于急流滚石河段。 2.间接防护 1护坝当沿河路基挡土墙、护坡的局部冲刷深度过大,深基础施工不便时,宜采 用护坝防护基础。 2丁坝适用于宽浅变迁河段,用以挑流或减低流速,减轻水流对河岸或路基的 冲刷。 3顺坝适用于河床断面较窄、基础地质条件较差的河岸或沿河路基防护,调整流 水曲线度和改善流态。 4改移河道沿河路基受水流冲刷严重,或防护工程艰巨,以及路线在短距离内多 次跨越弯曲河道时可改移河道。对主河槽改动频繁的变迁性河流或支流较多的河段不宜 改河。 IB411032掌握加固工程的功能与类型划分 一、路基支挡工程的功能与类型 路基加固工程的主要功能是支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定或加强路基强度 和稳定性,以及防护边坡在水温变化条件免遭破坏。按路基加固的不同部位分为坡面防护加固、边坡支挡、湿弱地基加固三种类型。 1.坡面防护加固路基防护中均有加固作用。 2.边坡支挡包括路基边坡支挡和堤岸支挡。 1路基边坡支挡护肩墙、护坡、护面墙、护脚墙、挡土墙。 2堤岸支挡驳岸、浸水墙、石笼、抛石、护坡、支垛护脚。 3.湿弱地基加固辗压密实、排水固结、挤密、化学固结、换填土。 二、常用路基挡土墙工程施工技术 一重力式挡土墙工程技术 1、形式及特点 重力式挡土墙依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力土压力 ,以维持土体的 稳定,是我国目前最常用的一种挡土墙形式。 这种挡土墙形式简单、施工方便。可就地取材、适应性强,因而应用广泛。 缺点是墙身截面大,数量也大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制,墙高不宜过高。重力式挡土墙墙背形式可分为俯斜、仰斜、垂直、凸形折线凸折式和衡重式五种。 (1).仰斜墙背所受的土压力较小,用于路堑墙时,墙背与开挖面边坡较贴合,因而开 挖量和回填量均较小,但墙后填土不易压实,不便施工。适用于路堑墙及墙趾处地面平坦 的路肩墙或路堤墙。 (2).俯斜墙背所受土压力较大,其墙身截面较仰斜墙背的大,通常在地面横坡陡峻时, 借助陡直的墙面,俯斜墙背可做成台阶形,以增加墙背与填土间的摩擦力。 (3).垂直墙背的特点,介于仰斜和俯斜墙背之间。 (4).凸折式墙背是由仰斜墙背演变而来,上部俯斜、下部仰斜,以减小上部截面尺寸, 多用于路堑墙,也可用于路肩墙。 (5).衡重式墙背在上下墙间设有衡重台,利用衡重台上填土的重量使全墙重心后移, 增加了墙身的稳定。因采用陡直的墙面,且下墙采用仰斜墙背,因而可以减小墙身高度, 减少开挖工作量。适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙,也可用于路整墙。由于衡重 台以上有较大的容纳空间,上墙墙背加缓冲墙后,可作为拦截崩坠石之用。 2、施工要求 二加筋土挡土墙工程施工技术 加筋土挡土墙是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条 件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布 置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上,在挖方 路段或地形陡峭的山坡,由于不利于布置拉筋,一般不宜使用。 加筋土是柔性结构物,能够适应地基轻微的变形,填土引起的地基变形对加筋土挡土 墙的稳定性影响比对其他结构物小,地基的处理也较简便;它是一种很好的抗震结构物; 节约占地,造型美观;造价比较低,具有良好的经济效益。 加筋土挡土墙施工简便、快速,并且节省劳力和缩短工期,一般包括下列工序基槽 坑开挖、地基处理、排水设施、基础浇砌筑、构件预制与安装、筋带铺设、填料填筑 与压实、墙顶封闭等,其中现场墙面板拼装、筋带铺设、填料填筑与压实等工序是交叉进 行的。 三锚杆挡土墙工程施工技术 1.特点及使用条件 锚杆挡土墙是利用锚杆技术形成的一种挡土结构物。锚杆一端与工程结构物连接,另 一端通过钻孔、插入锚杆、灌浆、养护等工序锚固在稳定的地层中,以承受土压力对结构 物所施加的推力,从而利用锚杆与地层间的锚固力来维持结构物的稳定。 锚杆挡土墙的优点是结构重量轻,节约大量的均工和节省工程投资;利于挡土墙的机 械化、装配化施工,提高劳动生产率;少量开挖基坑,克服不良地基开挖的困难,并利于 施工安全。锚杆挡土墙缺点是施工工艺要求较高,要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设 备,且要耗用一定的钢材。 锚杆挡土墙适用于缺乏石料的地区和挖基困难的地段,一般用于岩质路基路段,但其 他具有锚固条件的路笙墙也可使用,还可应用于陡坡路堤。壁板式锚杆挡土墙多用于岩石 边坡防护。 2.锚杆挡土墙的类型 锚杆挡土墙由于锚固地层、施工方法、受力状态以及结构形式等的不同,有各种各样的形式。按墙面的结构形式可分为柱板式锚杆挡土墙和壁板式锚杆挡土墙。 1柱板式锚杆挡土墙是由挡土板、肋柱和锚杆组成,肋柱是挡土板的支座,锚杆是 肋柱的支座,墙后的侧向土压力作用于挡土板上,并通过挡土板传给肋柱,再由肋柱传给 锚杆,由锚杆与周围地层之间的锚固力,即锚杆抗拔力使之平衡,以维持墙身及墙后土体 的稳定。 2壁板式锚杆挡土墙是由墙面板壁面板和锚杆组成,墙面板直接与锚杆连接,并 以锚杆为支撑,土压力通过墙面板传给锚杆,后者则依靠锚杆与周围地层之间的锚固力 即抗拔力抵抗土压力,以维持挡土墙的平衡与稳定。 锚杆挡土墙施工工序主要有基坑开挖、基础浇砌筑、锚杆制作、钻孔、锚杆安放与 注浆锚固、肋柱和挡土板预制、肋柱安装、挡土板安装、墙后填料填筑与压实等。 1B411040公路工程施工综合排水 1B411041熟悉路基地下水排水设置与施工要求 一、排水沟、暗沟 一设置 当地下水位较高,潜水层埋藏不深时,可采用排水沟或暗沟截流地下水及降低地下水 位,沟底宜埋入不透水层内。沟壁最下一排渗水孔或裂缝的底部宜高出沟底不小于0.2m。排水沟或暗沟设在路基旁侧时,宜沿路线方向布置,设在低洼地带或天然沟谷处 时,宜顺山坡的沟谷走向布置。 排水沟可兼排地表水,在寒冷地区不宜用于排除地下水。 二施工要求 排水沟或暗沟采用混凝土浇筑或浆砌片石砌筑时,应在沟壁与含水量地层接触面的高度 处,设置一排或多排向沟中倾斜的渗水孔。沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料 作反滤层。沿沟槽每隔1015m或当沟槽通过软硬岩层分界处时应设置伸缩缝或沉降缝。 二、渗沟 一设置 为降低地下水位或拦截地下水,可在地面以下设置渗沟。 渗沟有填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟三种形式,三种渗沟均应设置排水层或管、 洞、反滤层和封闭层。 二施工要求 1.填石渗沟的施工要求 填石渗沟通常为矩形或梯形,在渗沟的底部和中间用较大碎石或卵石粒径35cm 填筑,在碎石或卵石的两侧和上部,按一定比例分层层厚约15cm ,填较细颗粒的粒料 中砂、粗砂、砾石 ,作成反滤层,逐层的粒径比例,大致按4 1递减。砂石料颗粒小 于0.15mm的含量不应大于5。用土工合成材料包裹有孔的硬塑管时,管四周填以大于 塑管孔径的等粒径碎、砾石,组成渗沟。顶部做封闭层,用双层反铺草皮或其他材料如土工合成的防渗材料铺成,并在其上夯填厚度不小于0.5m的稀土防水层。 2.管式渗沟的施工要求 管式渗沟适用于地下水引水较长、流量较大的地区。当管式渗沟长度100~300m时, 其末端宜设横向泄水管分段排除地下水。 管式渗沟的泄水管可用陶瓷、混凝土、石棉、水泥或塑料等材料制成,管壁应设泄水 孔,交错布置,间距不宜大于20cm。渗沟的高度应使填料的顶面高于原地下水位。沟底 垫层材料一般采用干砌片石;如沟底深入到不透水层时宜采用砌片石、混凝土或土工合成 的防水材料。 3.洞式渗沟的施工要求 洞式渗沟适用于地下水流量较大的地段,洞壁宜采用浆砌片石砌筑,洞顶应用盖板覆 盖,盖板之间应留有空隙,使地下水流入洞内,洞式渗沟的高度要求同管式渗沟。 三、渗井 一设置 当路基附近的地面水或浅层地下水无法排除,影响路基稳定时,可设置渗井,将地面 水或地下水经渗井通过下透水层中的钻孔流入下层透水层中排除。 二施工要求 渗井直径50~60cm,井内填置材料按层次在下层透水范围内填碎石或卵石,上层不 透水层范围内填砂或砾石,填充料应采用筛洗过的不同粒径的材料,应层次分明,不得粗 细材料混杂填塞,井壁和填充料之间应设反滤层。 渗井离路堤坡脚不应小于10m,渗水井顶部四周进口部除外用黏土筑堤围护,井顶 应加筑混凝土盖,严防渗井淤塞。 四、检查井 一设置 为检查维修渗沟,每隔30~50m或在平面转折和坡度由陡变缓处宜设置检查井。 二施工要求 检查井一般采用圆形,内径不小于1.0m,在井壁处的渗沟底应高出井底0.3~0. 4m,井底铺一层厚0. 10. 2m的混凝土。井基如遇不良土质,应采取换填、夯实等措施。兼 起渗井作用的检查井的井壁,应在含水层范围设置渗水孔和反滤层。深度大于20m的检 查井,除设置检查梯外,还应设置安全设备。井口顶部应高出附近地面约0. 3~0. 5m,并 设井盖。 IB411042熟悉路基地面排水设置与施工要求 一、边沟 一设置 挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段均应设置边沟。路堤靠山一侧的坡脚应 设置不渗水的边沟。 为了防止边沟漫溢或冲刷,在平原区和重丘山岭区,边沟应分段设置出水口,多雨地 区梯形边沟每段长度不宜超过300m,三角形边沟不宜超过200m。 二施工要求 平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有 积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。 边沟的加固土质地段当沟底纵坡大于3时应采取加固措施;采用于砌片石对边沟 进行铺砌时,应选用有平整面的片石,各砌缝要用小石子嵌紧;采用浆砌片石铺砌时,砌 缝砂浆应饱满,沟身不漏水;若沟底采用抹面时,抹面应平整压光。 二、截水沟 一设置 截水沟的位置。在无弃土堆的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离视土质 而定,以不影响边坡稳定为原则。如系一般土质至少应离开5m,对黄土地区不应小于10m并应进行防渗加固。截水沟挖出的土,可在路堑与截水沟之间修成土台并夯实,台顶应筑成2倾向截水沟的横坡。 路基上方有弃土堆时,截水沟应离开弃土堆脚l~5m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶 不应小于10m,弃土堆顶部应设2倾向截水沟的横坡。 山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2.0m,并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟 之间,修筑向沟倾斜坡度为2的护坡道或土台,使路堤内侧地面水流入截水沟排出。 二施工要求 截水沟长度超过500m时应选择适当的地点设出水口,将水引至山坡侧的自然沟中或 桥涵进水口,截水沟必须有牢靠的出水口,必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟 的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。 为防止水流下渗和冲刷,截水沟应进行严密的防渗和加固,地质不良地段和土质松 软、透水性较大或裂隙较多的岩石路段,对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水 口,均应采用加固措施防止渗漏和冲刷沟壁。 三、排水沟 排水沟的施工应符合下列规定 1.排水沟的线形要求平顺,尽可能采用直线形,转弯处宜做成弧线,其半径不宜小于10m,排水沟长度根据实际需要而定,通常不宜超过500m。 2.排水沟沿路线布设时,应离路基尽可能远一些,距路基坡脚不宜小于3~4m。大于沟底、沟壁土的容许冲刷流速时,应采取边沟表面加固措施。 四、跌水与急流槽 跌水与急流槽的施工应符合下列规定 1.跌水与急流槽必须用浆砌圬工结构,跌水的台阶高度可根据地形、地质等条件决 定,多级台阶的各级高度可以不同,其高度与长度之比应与原地面坡度相适应。 2.急流槽的纵坡不宜超过l1.5,同时应与天然地面坡度相配合。当急流槽较长时,槽底可用几个纵坡,一般是上段较陡,向下逐渐放缓。 3.当急流槽很长时,应分段砌筑,每段不宜超过10m,接头用防水材料填塞,密实 元空隙。 4.急流槽的砌筑应使自然水流与涵洞进、出口之间形成一个过渡段,基础应嵌入地 面以下,基底要求砌筑抗滑平台并设置端护墙。 路堤边坡急流槽的修筑,应能为水流入排水沟提供一个顺畅通道,路缘石开口及流水 进入路堤边坡急流槽的过渡段应连接圆顺。 五、拦水缘石 拦水缘石的施工应符合下列规定 1.为避免高路堤边坡被路面水冲毁可在路肩上设拦水缘石,将水流拦截至挖方边沟 或在适当地点设急流槽引离路基。与高路堤急流槽连接处应设喇叭口。 2.拦水缘石必须按设计安置就位。 3.设拦水缘石路段的路肩宜适当加固。 六、蒸发池 蒸发池的施工应符合下列规定 1.用取土坑作蒸发池时与路基坡脚间的距离不应小于5-----10m。面积较大的蒸发池至 路堤坡脚的距离不得小于20m,坑内水位应低于路基边缘至少0.6m。 2.坑底部应做成两侧边缘向中部倾斜0.5的横坡。取土坑出入口应与所连接的排水 沟或排水通道平/顶连接。当出口为天然沟谷时,应妥善导人沟谷内,不得形成漫流,必要 时予以加固。 3.蒸发池的容量不宜超过200-----300立米,蓄水深度不应大于1. 5 ----- 2. 0m。池周围可用 土埂围护,防止其他水流入池中。 4.蒸发池的设置不应使附近地区泥沼化及影响当地环境卫生。 例 1.在路基工程中,用于排除地下水的设施是(D)。 A 拦水带 B 急流槽 C 截水沟 D 渗井 1B411050公路工程施工测量技术 1B411051熟悉公路工程施工测量方法和工作要求 1B411052了解测量仪器的使用方法 一、常用测量仪器及其作用 二、常用测量仪器的使用
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