石质路基及土石的学习

第十章石质路基及土石混填路基施工10．1石方路基的填筑与压实一、石方来源及工程性质岩石按成因分为：岩浆岩：岩浆冷凝形成，花岗岩、玄武岩等沉积岩：出露地表岩石经风化变成碎屑，经搬运堆积后压密、胶结、重结晶形成。石灰岩、页岩。出露地表75％。变质岩：大理岩、片岩、石英岩。填筑材料：由岩石经过爆破开采加工改小制成的石质材料。二、石料规格及使用要求1级――最坚强岩石、2级――坚强、3级――中等坚强、4级――中等坚强、较软圬工构造物――抗压强度≥30MPa，护坡――≥20MPa，填石路堤――≥15MPa。松铺厚度：高速、一级≤0.5m，其他≤1.0m。最大粒径不易超过层厚的2/3。三、施工机械装、运、铺、压挖掘机、装载机、自卸汽车、拖拉机、推土机、振动压路机、冲击压路机、起重机和夯锤。四、施工方法（1）分层压实法填料装运，定位卸料分层填筑，摊铺平整洒水碾压，控制遍数码砌边坡，路基成型路床铺筑，路基整修（2）冲击压实法：用高振幅、低频率的冲击压实机所具有的三边形、四边形及五边形轮子产生集中的冲击能量压实土石填料的方法。既具有分层法连续性的优点，又具有强夯法压实厚度深的优点。（3）竖向填筑法：以路基一端按横断面的部分或全部高度自上而下倾卸石料，逐步推进填筑。适用于无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩或泥沼地区，以及水中作业的填石路基。（4）强夯法用起重机械吊起重8－30t的夯锤从6－30m的高处自由落下，给石质填料和地基以强大的动力冲击，迫使岩土颗粒位移，提高填筑层密度和地基强度的有效施工方法。五、质量控制及检验标准1填料应符合以下规定1）膨胀岩石、易溶性岩石不宜直接用于路堤填筑，强风化石料、崩解性岩石和盐化岩石不得直接用于路堤填筑。2）路堤填料粒径应不大于500mm，并不宜超过层厚的2/3，不均匀系数宜为15～20。路床底面以下400mm范围内，填料粒径应小于150mm。3）路床填料粒径应小于100mm。2基底处理要求3填筑应符合以下规定1）路堤（包括路床）施工前，应先修筑试验路段，确定满足孔隙率标准的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。2）二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。3）岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。4）中硬、硬质石料填筑路堤时，应进行边坡码砌，码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚度应符合设计要求。边坡码砌与路基填筑宜基本同步进行。5）压实机械宜选用自重不小于18t的振动压路机。6）在填石路堤顶面与细粒土填土层之间应按设计要求设过渡层。4填石路堤施工质量应符合以下规定1）上下路堤的压实质量标准用孔隙率控制2)填石路堤施工过程中的每一压实层，可用试验路段确定的工艺流程和工艺参数，控制压实过程；用试验路段确定的沉降差指标检测压实质量。3）填石路堤填筑至设计标高并整修完成后，其施工质量应符合表4.2.3-2的规定。4）填石路堤成型后的外观质量标准：路堤表面无明显孔洞。大粒径石料不松动，铁锹挖动困难。边坡码砌紧贴、密实，无明显孔洞、松动，砌块间承接面向内倾斜，坡面平顺。项次检测项目允许偏差检查方法或频率高速公路一级公路其他公路1压实度符合试验路确定的施工工艺施工记录沉降差≤试验路确定的沉降差水准仪：每40m检测一个断面，每个断面检测5～9点2纵面高程（mm）＋10，－20＋10，－30水准仪：每200m测4断面3弯沉不大于设计值－4中线偏位（mm）50100经纬仪：每200m测4点弯道加HY、YH两点5宽度不小于设计值米尺：每200m测4处6平整度（mm）20303m直尺：每200m测4点×10尺7横坡(%）±0.3±0.5水准仪：每200m测4个断面8边坡坡度不陡于设计值每200m抽查4处平顺度符合设计要求10．2土石混合路堤施工1、使用要求（1）石料含量30%，按土质路堤要求施工（2）石料含量70%，按填石路基要求施工（2）30%石料含量70%，按土石路堤要求施工2、工程特性（1）剪切特性：与粗颗粒含量、压实干密度、含水量和压实特性有关。（2）压缩特性：与粗颗粒含量有关，属于低压缩性土，稳定速度快，稳定性好。（3）渗透性：与粗颗粒含量有关。（4）压实特性：与颗粒含量和级配有关。3、击实试验目的：最佳含水量，最大干密度不同之处：需做不同含石量的击实试验。4、施工方法自学10．3石质路堑施工1、开挖方式（1）爆破法：利用炸药爆炸的能量将土石料炸碎以利挖运或借助爆炸能量将土石移到预定位置。（2）松土法：充分利用岩体的各种裂隙和结构面，先用推土机牵引松土器将岩体翻松，再用推土机、装载机与自卸汽车配合，将翻松的岩块搬运到指定的地点。（3）破碎法：利用破碎机凿碎岩块，然后进行挖运等作业。2、开挖机械（1）松土器（2）凿岩机ZYL40B型液压凿岩机（3）钻孔机GEF-1500型冲击钻机潜孔钻机10．4石质路基的爆破施工原理与有关参数一、爆破作用的基本原理1、药包的分类（1）集中药包：形状接近球形或立方体，以及高度不超过直径四倍的圆柱体和最长边不超过最短边四倍的直角六面体。（2）延长药包：高度超过直径四倍的圆柱体和最长边超过最短边四倍的直角六面体。（3）分集药包：是提高炸药有效能量利用率的新型装药方式，是将一个集中药包分为两个保持一定距离集中的子药包。分集药包的示意图爆破作用圈示意图2、药包破坏程度（1）压缩圈（2）抛掷圈（3）松动圈（4）振动圈以上称为药包的球形爆破作用二、药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗1、药包在有限介质内爆炸时，药包的球形爆破作用，在具有临空面的表面，都会形成漏斗状的爆破坑。2、这种爆破坑的形状、数量和大小、不但与药包量大小、炸药性能、介质的性质等有关，同时还与临空面的数量和所处的边界条件有关。3、当临空面不只是一个，而是数个或个别作用圈，且最小抵抗线均相等时，则在各临空面内均形成爆破漏斗，爆能将在各临空面内均匀分布；当药包中心至各临空面的最短距离不相等时，其最小的一个才是药包的最小抵抗线。三、炸药种类1、起爆炸药：爆速可达2000~8000m/s2、主要炸药：缓性炸药爆速为1000~3500m/s粉碎性炸药爆速为500~7000m/s3、常用的主要炸药：（1）黑色炸药（2）梯恩梯（三硝基甲苯）（3）胶质炸药（4）硝铵炸药（5）铵油炸药（6）浆状炸药（7）乳化油炸药四、起爆材料及其起爆方法1.雷管及电力起爆方法2.导火索及火花起爆法3.传爆线及传爆线起爆方法4.塑料导爆管非电起爆方法10．4综合爆破方法一、综合爆破的内容及特性（一）钢钎炮（眼炮）（二）深孔爆破（三）微差爆破（四）光面爆破和预裂爆破（五）药壶炮（烘膛炮）药壶炮（六）猫洞炮（蛇穴炮）（七）洞室炮：1、抛掷爆破2、斜坡地形路堑的抛掷3、多面临空地形爆破4、定向爆破5、松动爆破猫洞炮爆破法开挖石方的程序第五节大爆破设计及施工一、爆破设计文件的内容1、概述。2、地形、地质及水文地质资料的分析。3、爆破方案的选择，爆破规模和炮群大小的确定与其依据。4、药包布置及选择设计参数的依据。5、药包量的计算和导洞、药室布置的设计。6、电爆网路选择的依据和计算。7、安全范围的规定和计算公式。8、预计爆破效果的分析。二、大爆破施工（一）爆破网路1、网路型式：一条电爆网路；两条独立电爆网路并联，每条网路具有同样的电阻；一条电爆网路，一条传爆线网路同时使用等。2、电爆网路的连接方式：串联、并联和混和联。（二）导洞药室的测量定位（三）导洞药室开挖1、炮眼的布置2、炮眼装药与堵塞（四）装药、堵塞和爆破1、起爆体的制作2、装药3、堵塞、接线和爆破深孔松动微差爆破方法1、爆破施工作业流程平整工作面→孔位放线→钻孔→孔位检查→装药→填塞→网络连接→安全警戒→发令起爆→爆破后检查→解除警戒。2、操作要点(1)平整工作面。平整工作面采用风钻打眼，浅孔爆破推土机整平，台阶宽度以满足钻机安全作忡，移动自如，并能按设计方向钻凿炮孔。深孔爆破分层时，上层和地形变化较大地区可以使用轻便式三角潜孔钻。(2)孔位放线。根据设计图测量放出孔位，从台阶边缘开始布孔，为确保钻机安全作业，边孔与台阶边缘要保留一定距离。炮孔要避免布置在被凿松、节理发育或岩性变化大的岩石上。如遇到这些情况时，可以调整孔位。调整孔位时，要注意抵抗线、排距和孔距之间的相互关系。(3)钻孔。钻孔要严格掌握“孔深、方向和倾斜角度”三大要素，根据“先难后易，先边后中，先前后后筇的原则。钻机移位时，要保护好成孔和孔位标记，钻孔结束后应及时将岩粉吹除干净，保证炮孔设计深度，上层有裂隙或松散岩层应采用泥浆护壁。(4)孔位检查。装药之前，要对各个孔的深度和孔壁进行检查口孔深用测绳系上重锤测量，孔壁检查用长炮棍插人孔内检查堵塞与否，检查测量时一定要做好记录。(5)装药。装药为手工操作，可采用连续柱状装药、间隔装药和空气间隔装药结构。其装药量、药包位置按设计要求。炸药可采用大直径包装硝铵类炸药口当炮孔中有水时，应将水排除干净，否则应改用防水炸药。孔中装的药要定量定位，防止卡孔。(6)堵塞。必须保证堵塞密度和堵塞质量，以免造成爆炸气体往上逸出而影响爆破效果和产生飞石。良好的堵塞既可提高爆破效果又可减少有害气体的产生。堵塞材料选用石屑粉末、细砂土或粘质土，在堵塞过程中一定要注意保护孔内的塑料导爆管。(7)网络连接。当使用导爆管非电起爆系统进行孔内外控制微差起爆时，连线时要注意孔外串联雷管，切忌脚踩磕碰。为保障网络准爆，工程中常采取两个雷管、两根导爆管。(8)安全警戒。放炮之前，人员及机械应撤离到安全区，要设置安全警戒哨，使周边所有道路处于监视之下。如在爆破区周边有建筑物、铁道，还需准备必要的抢修设备与人员。(9)爆破安全检查。爆破之后，暂不要立即解除警戒，应首先进行现场检查。当发现危石、瞎炮现象时，要及时处理。经安全员检查同意后，方准放行。