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2010一级建造师讲义(冲刺班)第一讲:公路工程专业工程管理与实务

www.zige365.com 2010-7-26 11:20:42 点击:发送给好友 和学友门交流一下 收藏到我的会员中心
160分和答96分的效果是一样的。

4、一定要在给定的位置回答。考试时答题卡上都会给出第15道案例题相应的答题位置,一定要在其划定的范围内回答,千万不要答错位置,否则将前功尽弃,可能只会得第1道题的分,其他的案例题将会一分不得。

另外,一定要注意历年考题。对案例分析题这样的主观题目,如何做答也是关键。大多数考生做题时,题目涉及的知识点都会,但是得不到高分,甚至不及格,原因就是答题习惯不好。建议对历年考题要精做一下,遵循考题思路,养成好的答题习惯。

 

lB411000  路基工程

1B411010  路基施工技术

1B11011  掌握路基类型

一、一般路基干湿类型

路基的干湿类型表示路基在最不利季节的干湿状态,划分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类原有公路路基土的干湿类型,可以根据路基的分界相对含水量分界稠度划分;新建公路路基的干湿类型可用路基临界高度来判别。高速公路使路基处于干燥或中湿状态。

二、特殊路基类型

1、软土地区路基。

2.滑坡地段路基。

3.岩坍与岩堆地段路基。

4.泥石流地区路基。

5.岩溶地区路基。

6.多年冻土地区路基。凡是土温等于或低于0,且含有冰的土()称为冻土,这种状态保持三年或三年以上者,称为多年冻土。主要集中于我国东北大、小兴安岭和青藏高原。

7.黄土地区路基。

8.膨胀土地区路基。膨胀土有遇水膨胀,失水收缩的特点。

9.盐渍土地区路基。

10.沙漠地区路基。

11.雪害地段路基。公路雪害有积雪和雪崩两种主要形式。

12.涎流冰地段路基。涎流冰分山坡涎流冰和河谷涎流冰,主要分布在寒冷地区和高寒地区。

1B411012掌握原地基处理要求

二、原地基处理要求

1.路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植清理,砍伐的树木应移置于路基用地之外,进行妥善处理。

2.路堤修筑范围内,原地面的坑、洞、墓穴等,应用原地土或砂性土回填,并按规定进行压实。

3原地基为耕地或松土时,应先清除有机土、种植土、草皮等,清除深度应达到设计要求,一般不小于15cm,平整后按规定要求压实。

4.基底原状土的强度不符合要求时,应进行换填,换填深度应不小于30cm,并予以分层压实到规定要求。

5.基底应在填筑前进行压实。高速公路、一级公路、二级公路路堤基底的压实度应符合原设计要求,当路堤填土高度小于路床厚度(80cm)时,基底的压实度不宜小于路床的压实度标准。

6.当路堤基底横坡陡于15时,基底坡面应挖成台阶,台阶宽度不小于lm,并予以夯实。(新规范已修改为2m

1B411013  掌握路堤填料的选择与填筑方式

一、路堤填料的选择

()路堤填料的一般要求

用于公路路基的填料要求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径

()路堤填料的选择

1.土石材料

2.巨粒土,级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。

(1)石质土,如碎()石土,砂土质碎()石及碎()石砂(粉土或黏土)粗粒土,细粒土中的低液限黏质土都具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料

(2)砂土可用作路基填料,但由于没有塑性,受水流冲刷和风蚀易损坏,在使用时可掺入黏性大的土轻、重黏土不是理想的路基填料,规范规定:液限大于50、塑性指数大于26的土、含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料,需要应用时,必须采取满足设计要求的技术措施(例如含水量过大时加以晾晒),经检查合格后方可使用;粉土必须掺入较好的土体后才能用作路基填料,且在高等级公路中,只能用于路堤下层(距路槽底08m以下)

黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得已必须用作路基填料时,应严格按其特殊的施工要求进行施工。淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖物质的土不得用作路基填料。

3.工业废渣

煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但在使用过程中应注意避免造成环境污染。

二、路基填筑施工技术

()土方路堤施工技术

土方路堤填筑常用推土机、铲运机、平地机、挖掘机、装载机等机械按以下几种方法作业:

1水平分层填筑法:填筑时按照横断面全宽分成水平层次,逐层向上填筑,是路基填筑的常用方法。

2纵向分层填筑法:常用于地面纵坡大于12的用推土机从路堑取料填筑距离较短的路堤。缺点是不易碾压密实。

3竖向填筑法:不易压实,仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。

4联合填筑法:路堤下层用横向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高,不宜采用水平分层法或横向填筑法自始至终进行填筑的情况。多在地势平坦,或两侧有可利用的山地土场的场合采用。

联合填筑法

()填石路基施工技术

1、填料要求

强度不小于15MPa最大粒径不宜大于层厚23。在高速公路及一级公路填石路堤路床顶面以下50cm范围内,填料粒径不得大于l0cm其他等级公路填石路堤路床顶面以下30cm范围内,填料粒径不得大于15cm

2.填筑方法

(1)竖向填筑法(倾填法):主要用于二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段,以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。该方法施工路基压实、稳定问题较多。

(2)分层压实法(碾压法):自下而上水平分层,逐层填筑,逐层压实,是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤采用此方法。

 

(3)冲击压实法:利用冲击压实机的冲击碾周期性大振幅低频率地对路基填料进行冲击,压密填方。它具有分层法连续性的优点,又具有强力夯实法压实厚度深的优点。缺点是在周围有建筑物时,使用受到限制

(4)强力夯实法。该方法机械设备简单,击实效果显著,施工中不需铺撒细粒料,施工速度快,有效解决了大块石填筑地基厚层施工的夯实难题。对强夯施工后的表层松动层,采用振动碾压法进行压实。

()土石路堤施工技术

1.填料要求

土石混合料中石料强度20MPa时,石块的最大粒径不得超过压实层厚的23;当石料强度15MPa时,石料最大粒径不得超过压实层厚,超过的应打碎。

2.填筑方法

不得采用倾填方法,只能采用分层填筑,分层压实。当土石混合料中石料含量超过70%时,宜采用人工铺填;当土石混合料中石料含量小于70时,可用推土机铺填,最大层厚40cm

()高填方路堤施工技术

水田或常年积水地带用细粒土填筑路堤高度在6m以上,其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时,称为高填方路堤

高填方路堤应采用分层填筑、分层压实的方法施工,每层填筑厚度根据所采用的填料决定。如果填料来源不同,性质相差较大时,不应分段或纵向分幅填筑。位于浸水路段的高填方路堤应采用水稳定性较高及渗水性好的填料,边坡比不宜小于l2

()粉煤灰路堤施工技术

粉煤灰路堤可用于高速公路。凡是电厂排放的硅铝型低铝粉煤灰都可作为路堤填料。

特点:减轻土体结构自重减少软土路堤沉降提高土体抗剪强度

粉煤灰路堤一般由路堤主体部分、护坡和封顶层以及隔离层、排水系统等组成,其施工步骤仅增加了包边土和设置边坡盲沟等工序。

111411014  掌握挖方路基施工技术

一、土质路堑施工技术

()横向挖掘法

土质路堑横向挖掘可采用人工作业,也可机械作业,具体方法有:

1单层横向全宽挖掘法:该方法适用于挖掘浅且短的路堑

2多层横向全宽挖掘法适用于挖掘深且短的路堑

 

()纵向挖掘法

土质路堑纵向挖掘多采用机械作业,具体方法有:

1分层纵挖法:适用于较长的路堑开挖

分层纵挖法

2通道纵挖法:该法适用于较长、较深、两端地面纵坡较小的路堑开挖

通道纵挖法

3.分段纵挖法:该法适用于过长,弃土运距过远,一侧堑壁较薄的傍山路堑开挖

分段纵挖法

()混合式挖掘法

该法适用于路线纵向长度和挖深都很大的路堑开挖

二、石质路堑施工技术

()基本要求

1.保证开挖质量和施工安全;

2.符合施工工期和开挖强度的要求;

3.有利于维护岩体完整和边坡稳定性;

4.可以充分发挥施工机械的生产能力;

5.辅助工程量少。

()开挖方式

1钻爆开挖是当前广泛采用的开挖施工方法。有薄层开挖、分层开挖(梯段开挖)、全断面一次开挖和特高梯段开挖等方式。

2直接应用机械开挖:该法适用于施工场地开阔、大方量的软岩石方工程。优点是没有钻爆工序作业,不需要风、水、电辅助设施,简化了场地布置,加快了施工进度,提高了生产能力。缺点是不适于破碎坚硬岩石

3静态破碎法:该法适用于在设备附近、高压线下以及开挖与浇筑过渡段等特定条件下的开挖。优点是安全可靠,没有爆破产生的公害。缺点:破碎效率低,开裂时间长

IB411015  掌握路基雨期施工技术

一、雨期施工地段的选择

1.雨期路基施工地段一般应选择丘陵和山岭地区的砂类土、碎砾石和岩石地段和路堑的弃方地段

2重黏土、膨胀土及盐渍土地段不宜在雨期施工;平原地区排水因难,不宜安排雨期施工。

二、雨期施工前的准备工作

1、据实编制实施性的雨期施工组织计划。

2.应修建施工便道并保持晴雨畅通。

3.住地、库房、车辆机具停放场地、生产设施都应设在最高洪水位以上地点或高地上,并应远离泥石流沟槽冲积堆一定的安全距离。

4.应修建临时排水设施,保证雨期作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。

5.应储备足够的工程材料和生活物资。

三、雨期填筑路堤

1.雨期路堤施工地段除施工车辆外,应严格控制其他车辆在施工场地通行

2.在填筑路堤前,应在填方坡脚以外挖掘排水沟,保持场地不积水

3.应选用透水性好的()石土、砂砾、石方碎渣和砂类土作为填料。利用挖方土作填方时应随挖随填及时压实。含水量过大无法晾干的土不得用作雨期施工填料。

4.路堤应分层填筑。每一层的表面,应做成2%~4%的排水横坡当天填筑的土层应当天完成压实

5.雨期填筑路堤需借土时,取土坑距离填方坡脚不宜小于3m。平原区路基纵向取土时,取土坑深度一般不宜大于lm

四、雨期开挖路堑

1.土质路堑开挖前,在路堑边坡坡顶2m以外开挖截水沟并接通出水口。

2.开挖土质路堑宜分层开挖,每挖一层均应设置排水纵横坡。挖方边坡不宜一次挖到设计标高,应沿坡面留30cm,待雨期过后整修到设计坡度。以挖作填的挖方应随挖随运随填

3.土质路堑挖至设计标高以上3050cm时应停止开挖,并在两侧挖排水沟。待雨期过后再挖到路床设计标高后再压实。

4.土的强度低于规定值时应按设计要求进行处理。

5.雨期开挖岩石路堑,炮眼应尽量水平设置。边坡应按设计坡度自上而下层层刷坡。

1B411016  掌握路基冬期施工技术

一、冬期施工

1.在反复冻融地区,昼夜平均温度在一30C以下,连续10天以上时,进行路基施工称为路基冬期施工。

2.当昼夜平均温度虽然上升到一30C以上,但冻土未完全融化时,亦应按冬期施工。

二、路基施工可冬期进行的工程项目

1.泥沼地带河湖冻结到一定深度后,如需换土时可趁冻结期挖去原地面的软土、淤泥层换填合格的其他填料。

2.含水量高的流动土质、流沙地段的路堑可利用冻结期开挖。

3。河滩地段可利用冬期水位低,开挖基坑修建防护工程,但应采取加温保温措施,注意养护。

4.岩石地段的路堑或半填半挖地段,可进行开挖作业。

三、路基工程不宜冬期施工的项目

1高速公路、一级公路的土路基和地质不良地区的二级以下公路路堤

2.铲除原地面的草皮、挖掘填方地段的台阶

3整修路基边坡

4在河滩低洼地带将被水淹的填土路堤。

四、路基冬期施工前应进行的准备工作

1.对冬期施工项目按次排队,编制实施性的施工组织计划。

2.冬期施工项目在冰冻前应进行现场放样,保护好控制桩并树立明显的标志,防止被冰雪掩埋。

3.冰冻前应挖好坡地上填方的台阶,清除石方挖方的表面覆盖层、裸露岩体。

4.维修保养冬期施工需用的车辆、机具设备,充分备足冬期施工期间的工程材料。

5.准备施工队伍的生活设施、取暖照明设备、燃料和其他越冬所需的物资。

五、冬期填筑路堤

1.冬期施工的路堤填料,应选用未冻结的砂类土,碎、卵石土,开挖石方的石块石渣等透水性良好的土。

2.冬期填筑路堤,应按横断面全宽平填,每层松厚应按正常施工减少20%一30,且最大松铺厚度不得超过30cm。压实度不得低于正常施工时的要求。当天填的土必须当天完成碾压

3.当路堤高距路床底面1m时,应碾压密实后停止填筑

4.挖填方交界处,填土低于1m路堤都不应在冬期填筑。

5.冬期施工取土坑应远离填方坡脚。如条件限制需在路堤附近取土时,取土坑内侧到填方坡脚的距离应不得小于正常施工护坡道的15倍。

6.冬期填筑的路堤,每层每侧超填并压实。待冬期后修整边坡削去多余部分并拍打密实或加固。

六、冬期施工开挖路堑表层冻土的方法

1爆破冻土法:当冰冻深度达1m以上时可用此法炸开冻土层。

2机械破冻法1m以下的冻土层可选用专用破冻机械如冻土犁、冻土锯和冻土铲等,予以破碎清除。

3人工破冻法:当冰冻层较薄,破冻面积不大,可用日光暴晒法、火烧法、热水开冻法、水针开冻法、蒸汽放热解冻法和电热法等方法胀开或融化冰冻层,并辅以人工撬挖。

七、冬期开挖路堑

1.当冻土层被开挖到未冻土后,应连续作业,分层开挖,中间停顿时间较长时,应在表面覆雪保温,避免重复被冻。

2挖方边坡不应一次挖到设计线,应预留30cm厚台阶,待到正常施工季节再削去预留台阶,整理达到设计边坡。

3.路堑挖至路床面以上1m时,挖好临时排水沟后,应停止开挖并在表面覆以雪或松土,待到正常施工时,再挖去其余部分。

4.冬期开挖路堑必须从上向下开挖,严禁从下向上掏空挖“神仙土”。

5.每日开工时先挖向阳处,气温回升后再挖背阴处,如开挖时遇地下水源,应及时挖沟排水。

6.冬期施工开挖路堑的弃土要远离路堑边坡坡顶堆放。弃土堆高度一般不应大于3m,弃土堆坡脚到路堑边坡顶的距离一般不得小于3m,深路堑或松软地带应保持5m以上。弃土堆应摊开整平,严禁把弃土堆于路堑边坡顶上。

1B411017掌握路基排水分类

路基排水分为排地面水及排地下水两大类。

1.排除地面水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发地等设施

2,排除地下水设施有排水沟、暗沟()、渗沟、渗井、检查井等

1B411020  特殊路基施工技术

1B411021掌握软土路基施工技术

一、软土地基的工程特性

淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土统称为软土。大部分软土的天然含水量大,孔隙比大,渗透系数小,压缩性系数高,抗剪强度低,具有触变性,流变性显著。修建在软土地区的路基,主要是路堤填筑荷载引起软基滑动破坏的稳定问题和量大且时间长的沉降问题。

二、软土地基处理施工技术

按加固性质,主要有以下几种:

()表层处理法

1.砂垫层

(1)机理:

(2)适用条件:该法适用于路堤高度小于两倍极限高度(在天然软土地基上,基底不作特殊加固处理而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度)软土层及其硬壳较薄,或软土表面渗透性很低的硬壳等情况。亦适用于软土层稍厚但具有双面排水条件的地基。

(3)特点:砂垫层施工简便,不需特殊机具设备,占地较少。但需放慢填筑速度,严格控制加荷速率,使地基有充分时间进行排水固结。因此,适用于施工期限不紧迫、砂料来源充足、运距不远的施工环境

(4)形式:有排水砂垫层、换土砂垫层、砂垫层和土工布混合使用等形式。

2.反压护道

(1)机理:在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道,以改善路堤荷载方式来增加抗滑力的方法,使路堤下的软基向两侧隆起的趋势得到平衡,从而保证路堤的稳定性。

(2)适用条件:路堤高度不大于152倍的极限高度,非耕作区和取土不太困难的地区

(3)特点:采用反压护道加固地基,不需特殊的机具设备和材料,施工简易方便,但占地多,土用量大,后期沉降大,以后的养护工作量也大。

3.土工聚合物处治

(1)土工布

● 机理:土工布在软土地基加固中的作用包括排水、隔离、应力分散和加筋补强

● 土工布连接一般采用搭接法或缝接法。目前缝接法有一般缝法、丁缝法和蝶形法。

(2)土工格栅

  机理:对土的加固效果,明显高于其他土工织物。

  优点:可迅速提高地基承载力,加快施工进度;控制软基地段沉降量发展缩短工期,使公路及早投入使用。

()换填法

换填法般适用于地表下0.53.0m之间的软土处治

1.开挖换填法

将软弱地基层全部挖除或部分挖除,用透水性较好的材料(如砂砾、碎石、钢渣等)进行回填。该方法简单易行,也便于掌握。对于软基较浅(12m)的泥沼地特别有效。但对于深层软基处理,要求沉降控制较严的路基、桥涵构造物、引道等,应考虑采用其他方法。

2.抛石挤淤法

本方法适用于常年积水的洼地,排水困难,泥炭呈流动状态,厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼或厚度为34m的软土;在特别软弱的地面上施工由于机械无法进入,或是表面存在大量积水无法排除时;石料丰富、运距较短的情况。

 

3.爆破排淤法

(1)机理及特点:爆破排淤是换土的一种施工方法,较一般方法换填深度大、工效较高,软土、泥沼均可采用。

(2)适用条件:当淤泥(泥炭)层较厚,稠度大,路堤较高和施工期紧迫时;路段内没有桥涵等构造物,路基承载力均衡一致,因整体沉降对道路不会产生破坏,也可考虑换填。但对桥涵构造物及两侧引道等,应考虑采用其他方法。

(3)施工要点:爆破排淤分为两种,一种方法是先在原地面上填筑低于极限高度的路堤,再在基底下爆破,适用于稠度较大的软土或泥沼。另一种方法是先爆后填,适用于稠度较小,回淤较慢的软土。

()重压法

1、堆载预压法

(1)机理:在软基上修筑路堤,通过填土堆载预压,使地基土压密、沉降、固结,从而提高地基强度,减少路堤建成后的沉降量。

(2)特点及适用范围:堆载预压法对各类软弱地基均有效;使用材料、机具简单,施工操作方便。但堆载预压需要一定的时间,适合工期要求不紧的项目。对于深厚的饱和软土,排水固结所需要的时间很长,同时需要大量的堆载材料,在使用上会受限。

(3)方式:进行预压的荷载超过设计的道路工程荷载,称为超载预压;预压荷载等于道路工程荷载,称为等载预压。

2,其他重压法

(1)真空预压法:该法适用于含水量高、孔隙比大、强度低、渗透系数和固结系数均较小的黏土。

(2)真空预压加堆载预压法:是堆载预压和真空预压两种方法的结合,原理与真空预压相同,但加载更大,预压时间缩短了一半。

()垂直排水固结法

利用砂井、袋装砂井、塑料排水板增加土层竖向排水途径,缩短排水距离、加速地基固结。

1.砂井

用振动打桩机、柴油打桩机(冲击式和振动式),以及下端装有活瓣钢桩靴的桩管将(含泥量不大于3)砂和角砾混合料(含泥量不大于5)形成砂井。

(1)套管法:将带有活瓣管尖或套有混凝土端靴的套管沉到预定深度,然后在管内灌砂后,拔出套管,形成砂井。根据沉管工艺的不同,又分为静压沉管法、振动沉管法等。

(2)水冲成孔法:通过专用喷头,在水压力作用下冲孔,成孔后清孔,再向孔内灌砂形成。适用于土质较好且均匀的砂性土

(3)螺旋钻成孔法:以动力螺旋钻钻孔,提钻后灌砂成砂柱。适用于陆上工程,砂井长度l0m以内,且土质较好,不会出现缩颈、塌孔现象的软弱地基。优点是设备简单机动,成孔规则。缺点是灌砂质量较难掌握,不太适用于很软弱的地基

2.其他垂直排水固结法还有袋装砂井和塑料排水板。

()其他软基处理施工技术

其他软基处理施工技术包括旋喷桩、粒料桩和生石灰桩等。

111411022  掌握膨胀土路基施工技术

一、膨胀土的工程特性

膨胀土黏性含量很高。土的液限WL> 40%,塑性指数Jp>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。

二、膨胀土的主要特征

1.土的黏土矿物成分主要由亲水性矿物组成,如蒙脱石、伊利石等;

2.有较强的胀缩性;

3.有多裂隙性结构;

4.有显著的强度衰减期;

5.多含有钙质或铁锰质结构;

6.一般呈棕、黄、褐及灰白色;

7.自然坡度平缓,无直立陡坡;

8.对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。

三、膨胀土地区路基的破坏

1.路堤会出现路基沉陷、边坡溜塌、路肩坍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。

1B411023  熟悉滑坡路基施工技术

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,不让地表水流人滑动面内。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。

1B411024  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。

 

lB411030  公路路基防护与加固

1B411031  掌握防护工程类型和适用条件

一、路基防护工程类型

其类型可分为以下两种:

()边坡坡面防护包括

1植物防护:种草、铺草皮、植树。

2工程防护(矿料防护):框格防护、封面、护面墙、干砌片石护坡、浆砌片石护坡、浆砌预制块护坡、锚杆钢丝网喷浆、喷射混凝土护坡。

()沿河河堤河岸冲刷防护

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

()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堑边坡。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()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115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。

()工程防护

1框格防护适用于土质或风化岩石边坡,框格防护可采用混凝土、浆砌片()石、卵()石等作骨架,框格内宜采用植物防护或其他辅助防护措施。

2封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式

(1)抹面防护适用于易风化的软质岩石挖方边坡,岩石表面比较完整,尚无剥落。

(2)捶面防护适用于易受雨水冲刷的土质边坡和易风化的岩石边坡。

(3)喷浆和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不平整的岩石挖方边坡。

3护面墙用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于10.5,并应符合极限稳定边坡的要求。护面墙分为实体、窗孔式、拱式等类型,应根据边坡地质条件合理选用。

4.石砌护坡

(1)干砌片石护坡适用于易受水流侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、周期性浸水及受水流冲刷较轻(流速小于24ms)的河岸或水库岸坡的坡面防护。

(2)浆砌片()石护坡适用于防护流速较大(36ms)、波浪作用较强、有流水、漂浮物等撞击的边坡。对过分潮湿或冻害严重的土质边坡应先采取排水措施再行铺筑。

5浆砌预制块防护适用于石料缺乏地区。预制块的混凝土强度不应低于C15,在严寒地区不应低于C20

6.锚杆钢丝网喷浆或喷射混凝土护坡适用于直面为碎裂结构的硬岩或层状结构的不连续地层,以及坡面岩石与基岩分离并有可能下滑的挖方边坡。施工简便,效果较好。

()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网()植草防护,主要适用于边坡坡度缓于11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堑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。

()路基冲刷防护工程技术

1,直接防护  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。

3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45ms的水流冲刷。

4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。

1B411032  掌握加固工程的功能与类型划分

一、路基加固工程的功能与类型

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、常用路基加固工程技术

()重力式挡土墙工程技术

重力式挡土墙依靠圬工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.

特点:形式简单、施工方便。可就地取材、适应性强,应用广泛。

缺点:墙身截面大,圬工数量也大,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

()加筋土挡土墙工程技术

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;

()锚杆挡土墙工程技术

1、特点及使用条件

优点:结构重量轻,节约大量的圬工和节省工程投资;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。

缺点: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,一般用于岩质路堑路段,但其他具有锚固条件的路堑墙也可使用,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

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。

a)柱板式              b)壁板式

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

()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,沟底宜埋人不透水层内。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

排水沟可兼排地表水,在寒冷地区不宜用于排除地下水。

()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

()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

()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41递减。

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100300m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

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,使地下水流人洞内,洞式渗沟的高度要求同管式渗沟。

 

三、渗井

()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人下层透水层中排除。

()施工要求

渗井直径5060cm,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

四、检查井

()设置

为检查维修渗沟,每隔3050m或在平面转折和坡度由陡变缓处宜设置检查井。

()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0.304m,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。

1B411042  熟悉路基地面排水设置与施工要求

一、边沟

()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

()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;采用干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

()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lm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15m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于lm,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2Om,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人截水沟排出。

()施工要求

截水沟长度超过500m时应选择适当的地点设出口。

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l0m,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34m。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115,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l0m,接头用防水材料填塞,密实无空隙。

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。

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510m。面积较大的蒸发池至路堤坡脚的距离不得小于20m,坑内水面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。取土坑出人口应与所连接的排水沟或排水通道平顺连接。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。

1B411050  路基施工爆破技术

1B411051  了解综合爆破方法施工特点

一、常用爆破方法

1.光面爆破:在开挖限界的周边,适当排列一定间隔的炮孔,在有侧向临空面的情况下,用控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

2.预裂爆破:在开挖限界处按适当间隔排列炮孔,在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下,用控制药量的方法,预先炸出一条裂缝,使拟爆体与山体分开,作为隔震减震带,起保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。

3.微差爆破:两相邻药包或前后排药包以若干毫秒的时间间隔(一般为1575ms)依次起爆,称为微差爆破,亦称毫秒爆破。

4.定向爆破:利用爆能将大量土石方按照指定的方向,搬移到一定的位置并堆积成路堤的一种爆破施工方法,称为定向爆破。

5.洞室爆破:为使爆破设计断面内的岩体大量抛掷(抛坍)出路基,减少爆破后的清方工作量,保证路基的稳定性,可根据地形和路基断面形式,采用抛掷爆破、定向爆破、松动爆破方法。抛掷爆破有三种形式:

(1)平坦地形的抛掷爆破(亦称扬弃爆破)

(2)斜坡地形路堑的抛掷爆破。

(3)斜坡地形半路堑的抛坍爆破。

二、综合爆破施工技术

综合爆破一般包括小炮和洞室两大类小炮主要包括钢钎炮、深孔爆破等钻孔爆破洞室炮主要包括药壶炮和猫洞炮,随药包性质、断面形状和微地形的变化而不同。用药量1t以上为大炮,皿以下为中小炮

1.钢钎炮通常指炮眼直径和深度分别小于70mm5m的爆破方法。

(1)特点:炮眼浅,用药少,每次爆破的方数不多,并全靠人工清除;不利于爆破能量的利用。由于眼浅,以致响声大而炸下的石方不多,所以工效较低

(2)优点:比较灵活,在地形艰险及爆破量较小地段(如打水沟、开挖便道、基坑等),在综合爆破中是一种改造地形,为其他炮型服务的辅助炮型。因而又是一种不可缺少的炮型。

钢钎炮

2.深孔爆破是孔径大于75mm、深度在5m以上、采用延长药包的一种爆破方法。

(1)特点:炮孔需用大型的潜孔凿岩机或穿孔机钻孔,如用挖运机械清方可以实现石方施工全面机械化,是大量石方(万方以上)快速施工的发展方向之一。

(2)优点:劳动生产率高,一次爆落的方量多,施工进度快,爆破时比较安全

3.药壶炮是指在深253Om以上的炮眼底部用小量炸药经一次或多次烘膛,使眼底成葫芦形,将炸药集中装入药壶中进行爆破。

(1)特点:主要用于露天爆破,其使用条件是:岩石应在Ⅺ级以下,不含水分,阶梯高度小于1020m,自然地面坡度在70‘左右。如果自然地面坡度较缓,一般先用钢钎炮切脚,炸出台阶后再使用。经验证明,药壶炮最好用于Ⅶ一Ⅸ级岩石,中心挖深46m,阶梯高度在7m以下。

(2)优点:装药量可根据药壶体积而定,一般介于1060kg之间,最多可超过1000kg。每次可炸岩石数十方至数百方,是小炮中最省工、省药的一种方法。

4.猫洞炮系指炮洞直径为0.20.5m洞穴成水平或略有倾斜(台眼),深度小于5m,用集中药锯炮洞中进行爆炸的一种方法。

(1)特点:充分利用岩体本身的崩塌作用,能用较浅的炮眼爆破较高的岩体,一般爆破可炸松15150m3。其最佳使用条件是:岩石等级一般为Ⅸ级以下,最好是V一Ⅶ级; 阶梯高度最小应大于眼深的两倍,自然地面坡度不小于500最好在700左右

(2)优点:在有裂缝的软石坚石中,阶梯高度大于4m,药壶炮药壶不易形成时,采用这种爆破方法,可以获得好的爆破效果。

 

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