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1、通过本章的学习掌握路基排水设计的要求与原则, 掌握排水设施的设计与施工，掌握土石方路堑开挖的施工方法及适用条件，理解土石方路堑开挖的施工技术要求，石质路堑爆破设计参数、常用爆破方法和适用条件、爆破作业施工程序，了解爆破药品的管理要求。,学习项目2 路堑开挖施工,【学习目标】,学习情境2.1 测量放样,表2-1 工作任务表,道路施工测量是利用测量仪器和设备，按照设计图纸中的各项元素(例如道路平、纵、横元素)依据控制点或路线上的控制桩的位置，将道路的“样子”具体地标定在实地，以指导施工作业。道路施工测量主要包括导线点的复测和加密、水准点的复测和加密、路线控制桩的复测（用与初测和定测相同的方法测定导
2、线点、水准点，用与定测相同的方法检测中线点）、用导线控制点恢复中线或用路线控制桩恢复中线，路基边桩的测设、路基边坡的测设、路面施工测设等。,2.1.1 路堑中桩放样,路线中线施工放样又称为恢复中线。从路线勘测到开始施工这段时间里，往往会有一些中桩丢失，故在施工之前，应根据设计文件进行恢复工作，并对原来的中线进行复核，以保证路线中线位置准确可靠。恢复中线所采用的测量方法与路线中线测量方法基本相同 。路线中线施工放样是保证施工质量的一项重要环节。为确保施工测量质量，在施工前必须对导线控制点和路线控制桩进行复测，在施工过程中要定期检查。放样时应尽量使用精良的测量设备，采用先进的测试方法。,1、用沿线
3、导线控制点放样；2、用路线控制桩(交点JD、直圆ZY、圆直YZ等点)放样。,路线中线施工放样方法：,用导线控制点测设中线，实质上就是根据导线点坐标与公路中线坐标之间的关系，借以高精度的测量仪器和方法，将公路中线放到实地。因此，也可称之为“坐标法”。,2.1.1.1用导线控制点恢复中线,全站仪坐标放样是工地上最常用的施工放样方法。仪器架设(对中与整平)和经纬仪完全相同，操作形式主要是根据放样原理菜单操作。不同型号的仪器其菜单形式和按键位置不尽相同，但均遵循相同的操作原理，总的步骤是完全一样的。只要我们明确理解其基本操作原理便可很快熟悉和掌握不同型号全站仪的放样操作方法:第一步：设置测站点：在测站
4、点架设仪器，输入并设置测站点坐标。第二步：设置后视点：输入后视点坐标，并瞄准后视点设置仪器。在输入测站点坐标和后视点坐标后，仪器携带的微电脑会随即算出后视边方位角，显示在仪器屏幕上，并提示后视设置，此时将望远镜瞄准后视点，并水平制动，然后根据屏幕提示按对应功能键设置仪器。后视设置的目的就是为了使仪器的水平度数与实地对应直线的方位角相一致。这是关键性的一步。,全站仪坐标放样一般操作步骤,第三步：实施放样：（1）输入待放样点坐标P，调准望远镜方向。在输入待放样P点坐标经设置后，仪器屏幕会显示放样点至测站点的水平距离 及望远镜对准待放样点时需水平转动的角度。根据屏幕提示转够规定的角度，然后水平制动望
5、远镜。（2）通过试测，确定待放样点的位置。望远镜找准待放样点方向，并水平制动后，首先以望远镜外准星瞄准并指挥带棱镜跟踪杆移动到一条直线，然后再用望远镜观测，精确对点，按测量键测量棱镜至测站点的水平距离，全站仪通过内置程序自动将实测距离与计算到放样点的距离 相比较，得出棱镜至放样点位置的距离差值，并以正负号的形式显示在屏幕上，正负号用来表示棱镜应移动方向，即需离开仪器移动还是朝向仪器移动。如此根据屏幕提示，测量员通过望远镜观测，指挥棱镜重新立点，并经过试测，直到屏幕上显示的距离差值达到误差要求即可。最后在定出的放样点P位置打桩标定。,1.恢复交点2.恢复转点。 3.恢复中桩。 4.施工控制桩的测
6、设。,2.1.1.2用路线控制桩恢复中线,平行线法定施工控制桩,延长线法定施工控制桩,2.1.2 路堑开挖边桩（路堑堑顶桩）放样,1图解法 图解法就是直接在横断面图上量取中桩至边桩的距离，然后在实地用皮尺沿横断面方向将边桩丈量并标定出来。在填挖方不大时，使用此法较简便且广泛。 2解析法 解析法就是根据路基填挖高度、边坡率、路基宽度和横断面地形情况，先计算出路基中心桩至边桩的距离；然后，在实地沿横断面方向按距离将边桩放出来。,2.1.3 路堑开挖高程和平面控制,1.路堑施工初期的测量工作。 2.路堑下挖过程中的测量工作。 3.路堑施工后期的测量工作。,开挖前在堑顶设立醒目标志,学习情境2.2 路
7、堑排水设计与施工,表2-2 工作任务表,2.2.2地表排水设施的设计及施工,1路基排水的要求 路基排水的任务，就是采用拦截、汇集、排除地表水或地下水的措施，将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内，确保公路排水畅通，结构稳定，行车安全，使路基常年保持干燥状态，确保路基及路面具有足够的强度与稳定性。,公路路基排水设计应防、排、疏结合，并与其他处治措施相互协调，形成完善的排水系统。路基排水设计应遵循总体规划、合理布局、少占农田、环境保护的原则，并与当地排灌系统协调。排水困难地段，可采取降低地下水位、设置隔离层等措施，使路基处于干燥、中湿状态。施工场地的临时性排水设施，应尽可能与永久性排水设施相结
8、合。,2路基排水设计的一般原则,2.2.2地表排水设施的设计及施工,2.2.2.1 边沟设置位置：在路堑、零填挖路基的路肩外侧 或矮路堤、陡坡路堤的坡脚外侧。设置作用：用以汇集和排除路基范围内和流 向路基的少量地面水。设置要求：不需要进行水文和水力计算，选 用标准横断面形式。,边沟断面形式及尺寸,边沟纵坡及长度边沟纵坡路基边坡的纵坡一般与路线纵坡一致。长路堑和横向排水不畅的路段，均应采用不小于0.3 %的纵坡。平坡路段边沟宜保持不小于0.5%的纵坡。边沟长度边沟不宜过长。一般边沟单向排水长度不宜超过300500m，并尽量使沟内水流就近排水至路旁自然水沟或低洼地带。若超过此值应设置排水沟或涵洞，
9、将水引至路基范围之外或指定地点。,边沟出水口,路堑过渡到路堤时,边沟水流流向桥涵进水口时,2.2.2.2截水沟,设置位置：在挖方路基边坡坡顶以外，或山 坡路堤坡脚上方的适当地点。设置作用：拦截并排除路基上方流向路基的 地面水流，保护挖方边坡和填方坡 脚不受流水冲刷。断面形式：梯形,路堑截水沟 山坡路堤截水沟,土台,截水沟,截水沟,土台,2.2.2.3排水沟,设置作用：将路基范围内的水流引至桥涵或路基 范围外的河流或洼地。断面形式：梯形,2.2.2.4跌水与急流槽,设置位置：陡坡地段或特殊陡坎地段跌水定义：在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯形，水流呈瀑布跌落式通过的沟槽。作用：能在较短的距离内降低
10、水流速度，减少水流能量。急流槽定义：在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡，水流不离开槽底的沟槽。作用：能连接水位差较大的水流。,跌水的构造,上游水深,消力槛高,下游水深,急流槽的构造,2.2.3地下排水设施的设计及施工,2.2.3.1 暗沟设置作用：设在地面以下引导水流的沟渠 ， 无渗水和汇水作用。适用范围：把路基范围内的泉水或渗沟所拦 截、汇集的水流引到路基范围之外。断面形式：矩形、圆管,疏导路基泉水的暗沟构造,2.2.3.2 渗沟,设置作用：采用渗透方式来汇集、拦截并排出 流向路基的地下水。适用范围：用于地下水量大、分布广的路段。设置位置：设在边沟、路肩、路中线以下或路 基上侧山坡适当的位置。结
11、构形式：填石渗沟管式渗沟洞式渗沟,降低地下水位的渗沟,a) 填石渗沟 b) 管式渗沟 c) 洞式渗沟,1、夯实粘土；2、双层反铺草皮；3、粗砂；4、石屑；5、碎石；6、浆砌片石沟洞,2.2.3.3 渗井,设置特点：竖直方向的地下排水适用范围：浅层地下水较难排除，距地面不 深处有良好渗水层，且地下水流 向背离路基或较深的路段。设置作用：排除地面水或降低上层的地下水 位。,渗井结构图,学习情境2.3 土方开挖,表2-3工作任务表,2.3.1路堑开挖施工工艺流程图,2.3.2土质路堑开挖注意的问题,1土方开挖要求2排水设施的开挖1）在路堑开挖前作好截水沟，并视土质情况作好防渗工作。土方工程施工期间应
12、修建临时排水设施。2 ）临时排水设施应与永久性排水设施相结合，流水不得排入农田、耕地、污染自然水源，也不得引起淤积和冲刷。3边坡开挖 注意边坡的稳定，及时设置必要的支挡与防护工程4弃土处理尽量移挖做填，弃土尽量与环境协调，不影响路基稳定,2.3.3土质路堑开挖方案,1横向全宽挖掘法,（1）单层横向全宽挖掘法。以路堑整个横断面的宽度和深度，从一端或两端逐渐向纵深挖掘的方式，挖出的土方一般都是向两侧运送，如图2-32（a）所示，此法主要适用于挖掘深度较小、且长度较短的路堑。（2）多层横向全宽挖掘法。从路堑的一端或两端按横断面分层开挖至路基设计标高，每层都有单独的运土出路和临时排水设施这种方法主要适
13、用于开挖深度较大且长度较短的路堑。土方工程数量较大时，各层应纵向拉开，做到多层、多方向出土，可安排较多的劳动力和施工机械，以加快施工进度。每层挖掘深度应视工作方便和安全而定，一般为12m。如图2-32（b）所示,图2-26 横向全宽挖掘法a)一层横向全宽挖掘法；b)多层横向全宽挖掘法1-第一台阶运土通道；2-临时排水沟,横向全宽挖掘法,（1）分层纵挖法：沿路堑全宽以深度不大的纵向分层进行挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法，如图2-33（a）所示，此法适用于较长的路堑。（2）通道纵挖法：先沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，如图2-33（b）所示。上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，
14、按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高，称为通道纵挖法。（3）分段纵挖法：沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧堑壁横向挖穿，使路堑分成两段或多段，各段再纵向开挖称为分段纵挖法，如图2-33（c）所示。,2纵向挖掘法,图2-27 纵向挖掘法（图中数字为挖掘与拓宽顺序）a)分层纵挖法；b)通道纵挖法；c)分段纵挖法,纵向挖掘法,分层纵挖法通道纵挖法分段纵挖法,当路线纵向长度和挖掘深度都很大时，为了扩大工作面，可以将多层横挖法和通道纵挖法混合使用.先沿路堑纵向开挖通道，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面，如图2-34所示。,图2-28 混合挖掘法（箭头表示运土与排水方向；数字表示工作面数）a)横面
15、和平面；b)平面纵横通道,3混合式挖掘法,土质路堑的横向开挖可采用人工作业，也可以采用机械作业。,土质路堑纵向挖掘多采用机械化施工。,2.3.4土质路堑的横向开挖,2.3.5土质路堑纵向挖掘,学习情境2.4 石方开挖,表2-4工作任务表,路基边坡的形状一般可以分为直线、折线和台阶形三种。当挖方边坡较高时，可根据不同的土质、岩石性质和稳定要求开挖成折线式或台阶式边坡，边坡外侧应设置碎落台，其宽度不应小于1.0m；台阶式边坡中部应设置边坡平台，边坡平台的宽度不应小于2m。 边坡坡顶、坡面、坡脚和边坡中部平台应设置地表排水系统，当边坡有积水湿地、地下水渗出和地下水露头时，应根据实际情况设置地下渗沟、边坡渗沟或者仰斜式排水孔，或在上游沿垂直地下水流方向设置拦截地下水的排水隧洞等排导设施。 根据边坡稳定情况和周围环境确定边坡坡面防护形式，边坡防护应采取工程防护与植物防护相结合，稳定性差的边坡应设置综合支挡工程。如果条件许可时，应优先采用有利于生态环境保护的防护措施。,
