路基病害整治课程认识

主讲教师：聂忠权课程认识四川交通职业技术学院道桥系路基病害整治 路基工程的特点路基工程技术的现状路基工程常见病害路基工程的建筑要求课程特点与学习方法课程内容 一、路基工程的特点1、路基工程以岩石和土为基础，并以岩石和土作为建筑材料；2、路基工程完全暴露在自然环境中，受严寒酷暑、狂风暴雨、地震等自然条件影响，将会引起路基边坡坍塌、路基隆起、下沉、翻浆冒泥等各种病害；3、路基同时受静荷载和动荷载的作用，动荷载是造成路基病害的主要原因之一。 二、路基工程技术的现状1、设计计算技术进步提高，设计理念逐渐转变2、新工艺、新技术、新材料层出不穷（1）滑坡整治－－重力式挡土墙→抗滑桩、仰斜排水孔、锚杆→预应力锚索及锚索桩；（2）软土地基处理－－砂井、反压护道→袋装砂井、塑料排水板、真空预压→粉喷桩、旋喷桩及土工合成材料加筋地基；（3）基床病害处理－－换填砂石料、敷设沥青面层、设盲沟排水→应用土工合成材料进行加筋和隔离；（4）边坡防护技术－－工程防护→绿色生物防护（5）高速公路路基－－较多采用粉煤灰，少部分采用水淬矿渣等工业废料，可以减轻结构物质量、保护环境、减少投资等。（6）使用高效施工机械，大大提高了施工速度和施工质量，减轻了工人的劳动强度；（7）爆破技术的进步，减少了施工对路堑边坡的破坏；（8）一些灾害报警装置性能的明显提高，使施工和行车安全有了保障；（9）施工组织、管理水平也逐渐向世界先进水平靠拢。 二、路基工程技术的现状3.测试手段和设备进一步提高，检测方法更加合理4.规范逐步完善和更新《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)《公路加筋土工程设计规范》(JTJ015-91)《公路加筋土工程施工技术规范》(JTJ035-91)《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98) 二、路基工程技术的现状《公路土工合成材料试验规程》(JTGE50-2006)《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》(JTJ016-93)《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)《公路路基路面现场测试规程》(JTJ059-94)《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTGF80/1-2004)…… 三、路基工程常见病害1.路基的沉陷2.边坡的滑塌 1.路基的沉陷路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。路基的沉陷可以有两种情况：一是路基本身的沉缩；二是由于路基下部天然地面承载能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出，如下图a)所示。 1.路基的沉陷因路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实不足，在路基堤身内部将形成过湿的夹层，在荷载和水温综合作用下，引起路基沉缩，如下图b)所示。 1.路基的沉陷原天然地面为新近填土、软土、泥沼等，因承载能力不足，路基修筑前未经处理，在路基自重作用下，地基下沉或向两侧挤出，引起路基下陷，如下图c)所示。 2.边坡的滑塌(1)溜方溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。溜方通常指的是边坡上薄的表层土下溜。它可能是由于流动水冲刷边坡或施工不当而引起的，如下图所示。 2.边坡的滑塌(2)滑坡滑坡是指一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动。滑坡现象主要是土体的稳定性不足而引起的，分路堤滑坡和路堑滑坡，如下图所示。 2.边坡的滑塌(3)风化剥落风化剥落指风化的石质路堑边坡，在外界环境因素如降水、强风、振动等影响下，成片或块体剥落，从而危及线路和行车安全。一般多指因地形、地质原因而造成的体积较小而数量较多的风化岩石剥落，现场常用设防护网或喷射水泥浆等方法处理。 2.边坡的滑塌(4)不良地质和水文条件造成的路基破坏公路通过不良地质条件(如泥石流、溶洞等)和较大自然灾害(如大暴雨)地区，均可能导致路基的大规模毁坏。在公路勘测设计过程中，应力求避开这些地区或采取相应的工程技术措施，以保证路基的安全和稳定。 边坡的滑塌图片来自百度网 节理控制蜂子沱崩塌 2003年5月11日贵州省三穗县平溪特大桥滑坡致使35人死亡，毁坏桥墩 大溪沟泥石流 四、路基工程的建筑要求1.承载能力2.整体稳定3.耐久性 五、课程特点与学习方法课程简介：本课程是高等级公路维护与管理专业优质核心课程，专业课，在第四学期开设，总课时96学时。通过本课程，学生能够掌握常见路基病害整治设计与施工方法，适应养护工与施工员职业岗位的需求。前导课程有：工程地质与土工试验，建筑材料，工程制图与CAD，道路工程概论，桥梁工程，公路施工，桥梁施工,隧道施工。后续课程：顶岗实习，参与一条公路路基病害整治施工。 本课程是高管专业按照国家示范建设要求进行课改的一门课，针对路桥、隧道养护方向的养护工、施工员岗位。通过本课程的学习，学生可以达到以下能力目标：知识目标掌握软土、冻土、高填方路基、路基不均匀沉降及路基边坡病害的类型、成因机理和常用的整治方法。能力目标①能根据工程情况分析识别软土路基、冻土路基、高填方路基、路基不均匀沉降及路基边坡病害，提供整治措施；②能根据工程条件和相关规范编制软土路基、冻土路基、高填方路基、路基不均匀沉降及路基边坡病害整治设计；③能依据设计文件和相关规范，独立或在专业技术人员指导下进行软土路基、冻土路基、高填方路基、路基不均匀沉降及路基边坡病害整治施工；④能依据设计文件和相关规范要求，进行施工质量控制与竣工验收。（一）课程的能力目标 1、都汶路灾后重建工程认识实习，使学生认识崩塌、滑坡、泥石流、软土路基病害、冻土路基病害、高填方路堤等常见路基病害。2强化训练：分组上网查阅相关讯息，结合都汶路认识实习，参考网络课程中按学科体系授课时制作的ppt，教案，校本教材,教学录像等，完成各种病害防治方法研究报告。都汶路重建工程认识实习完成各种病害防治方法研究报告并评比知识处理网络课程与校本教材、教案、ppt、工程案例（二）知识的处理方式 （三）能力实训过程设计 （四）教学内容的组织与安排 （五）课程组织形式项目名称内容描述教学方法/手段教学条件教学形式教学资料成果形式项目1考察都汶公路软土路基病害，学生分10组，每组完成一段软土路基病害整治比选方案项目教学、案例教学/PPT工程现场、网络课程、多媒体案例教学、分组完成任务工程实例完成软土路基病害整治比选方案项目2分10组，分别完成排水法、换填法、挤密桩法处理一段软土路基的整治设计案例引导教学、项目教学/工程案例、网络课程、PPT工程现场、工程案例、网络课程、多媒体分组完成项目案例、工程实例、网络课程、相关规范排水法、换填法或挤密桩法整治设计项目3分10组，分别完成排水法、换填法、挤密桩法处理一段软土路基的施工组织设计案例引导教学、项目教学/工程案例、网络课程、PPT工程现场、工程案例、网络课程、多媒体分组完成项目案例、工程实例、网络课程、相关规范排水法、换填法或挤密桩法整治施工组织设计、阶段总结或竣工报告 （六）实训项目贯穿项目都汶高速路路基病害整治子项目1、软土路基病害整治2、冻土路基病害整治3、高填方路基病害整治4、路基不均匀沉降病害整治5、路基边坡病害整治专家讨论任务1.排水法；2.换填法；3.挤密桩法1.排水法；2.换填法；3.复合地基；4.土工材料1.换填法；2.粉喷桩；3.土工材料1.排水法；2.换填法；3.强夯；4.高压注浆1.排水；2.加固法；3.支挡法；4.坡面防护法；5.生物工程法新技术方法实施步骤野外识别病害病害整治设计病害整治施工野外识别病害病害整治设计病害整治施工野外识别病害病害整治设计病害整治施工野外识别病害病害整治设计病害整治施工野外识别病害病害整治设计病害整治施工野外识别病害以“都汶高速路灾后重建”这个真实的的项目为依托，按工作过程系统化的方法设计了一个贯穿性的教学项目——都汶高速路路基病害整治，包括如软土路基病害、冻土路基病害、高填方路基病害、路基不均匀沉降病害、路基边坡病害整治、路基病害整治新技术新方法研究六个子项目，十九种整治方法的设计、施工综合实训。 （七）课程实施——以第一单元为例，介绍课程的组织实施过程六个子项目对应六个教学单元，由易到难、由单一到综合、由简单到复杂，反复训练病害识别、整治设计与施工组织设计能力。将学生需要掌握的知识和能力融入到生产项目与案例中学习；采用引导教学和项目教学的方式，使学生掌握必备的专业能力；最后，通过施工现场实习，检验、完善设计理念与能力，提高综合施工能力。每个子项目分3个步骤实施，以第一单元为例，介绍课程的组织实施过程。 （七）课程实施——第一单元简介授课班级高管07试点班、地隧07试点班参考课时18学时项目名称：都汶路软土路基病害整治（以都汶高速路等公路改造经验为案例引导的项目教学）单元模块/项目描述：1.依托都汶高速路改建项目，完成软土路基、冻土路基、高填方路基、路基不均匀沉降及路基边坡病害的识别和十九种整治措施的设计和施工。都汶公路全长82.541公里，其中都江堰至映秀高速公路全长25.95公里，映秀至汶川二级路段56.591公里。截至2008年5月12日，共完成投资31.05亿元。都汶高速段穿越须家河煤系地层，断层、裂缝、褶皱十分发育。地震中，裂缝、坍方、隆起，加上地质结构和高地应力发生改变，这让本就复杂的局面变得更加复杂，都汶高速段受伤严重，特别是庙子坪特大桥第10孔T梁落梁，新房子大桥右线墩柱损伤、横向弯曲严重。紫坪铺隧道受损2986米，龙洞子隧道受损431米，龙溪隧道受损最为严重，长度达4500余米，直接经济损失8.8亿元。都汶路高速段是全省公路灾后恢复重建的标志性工程，被列入我省首批灾后重建项目。它的恢复重建拉开了我省公路大规模恢复重建的大幕。预计2009年5月全线通车。通过都汶高速路地震前后图片的对比、整治设计理念的描述，形象地使学生认识路基常见病害及其整治设计新理念，从而了解本课程的地位作用、课程要求达到的能力目标等。2.软土路基病害整治：将学生分成10组，每组结合都汶高速路等工程完成2种整治方法的比选方案。 （七）课程实施——第一单元教学目标1.知识目标：认识软土路基病害。2.能力目标：①能根据工程情况分析识别软土路基病害的类型、比选整治措施；②能根据工程条件和相关规范编制软土路基病害整治设计；③能依据设计文件和相关规范，独立或在专业技术人员指导下进行软土路基病害整治施工；④能依据设计文件和相关规范要求，进行软土路基病害整治施工质量控制与竣工验收。3.态度目标：培养学生独立工作能力、协作工作能力、组织协调与沟通能力和表达能力。 （七）课程实施——第一单元教学内容与方法项目名称内容描述教学方法/手段教学条件教学形式教学资料成果形式项目1考察都汶公路软土路基病害，学生分10组，每组完成一段软土路基病害整治比选方案项目教学、案例教学/PPT工程现场、网络课程、多媒体案例教学、分组完成任务工程实例完成软土路基病害整治比选方案项目2分10组，分别完成排水法、换填法、挤密桩法处理一段软土路基的整治设计案例引导教学、项目教学/工程案例、网络课程、PPT工程现场、工程案例、网络课程、多媒体分组完成项目案例、工程实例、网络课程、相关规范排水法、换填法或挤密桩法整治设计项目3分10组，分别完成排水法、换填法、挤密桩法处理一段软土路基的施工组织设计案例引导教学、项目教学/工程案例、网络课程、PPT工程现场、工程案例、网络课程、多媒体分组完成项目案例、工程实例、网络课程、相关规范排水法、换填法或挤密桩法整治施工组织设计、阶段总结或竣工报告 （七）课程实施——第一单元教学实施方案布置任务都汶路考察前，学生分成10个小组，布置工作任务，引导学生完成小组内分工考察都汶路工程现场专兼教师通过案例和现场解说，介绍软土路基病害危害、成因、分布（尤其是省内公路的病害情况）、常用整治措施与方法等相关知识引导实施引导学生分析任务、选择设计方法、分工、互相协作完成任务并策划汇报；汇报评比学生主持，教师作为嘉宾提问打分，各组成员全员参与汇报并对点评结果提出改进设想；提交成果修改提交成果，给出内部划分的成绩等级；成果上传教师指导组长，给出各组对教学活动的改进建议和各组总成绩，并将成果上传至班级的群空间教师提出任务，学生分组（15分钟）→都汶路考察，企业兼职教师介绍相关知识，学生选定任务（120分钟）→分析任务、分工、互相协作、比选整治方案（20分钟）→完成设计任务（115分钟）、策划汇报→现场生产实训、学生汇报、专兼职教师点评（35分钟）→修改提交成果，教师总结（10分钟），具体实施方案见表： （七）课程实施——第一单元教学实施流程图实施流程如下图实训的组织实施教师布置任务学生分组承担任务分析任务、分工、制定计划、互相协作完成任务策划汇报汇报点评修改提交成果指导其他同学现场参观 （八）课程考核方案——总成绩课程考核方案图课程总成绩为六个单元成绩的平均值，满分为100分，每个单元成绩满分也为100分，见表1。表1每个单元学生个人总成绩表编号学号学生姓名成绩单元1单元2单元3单元4单元5单元6平均 （八）课程考核方案——单元成绩每个单元考核指标分为团队成果和个人成果两部分综合评定，分别用百分制记分，满分100分。其中，团队成果占75分，由学生自评、互评、指导教师和专家点评产生；个人成果占25分，由学生互评产生。 （八）课程考核方案——每个单元学生个人总成绩评价标准表2一级 指标二级指标考核标准分值（Mi）评价等级（Ki）考核人与考核方式A1.0B0.8C0.6D0.4团队成果75分1-1病害整治方案比选资料收集、写论文、制作ppt、评比25专家、教师、其他组学生1-2病害整治设计1做设计、制作ppt、评比、指导其他组设计251-3施工组织设计、阶段性总结或竣工报告做设计、完成阶段性总结或竣工报告，制作ppt、评比、指导其他组设计25个人成果25分2学生互评同一组的学生对各自在实训过程中的表现进行互评，主要包括工作态度、工作任务、工作能力、工作业绩、合作精神等方面的内容，具体评分见下表。25由同组学生互评进行评级合计（分） （八）课程考核方案——每个单元团队成绩评分表表3一级指标二级指标考核标准分值（Mi）评价等级（Ki）考核人A1.0B0.8C0.6D0.4团队成果75分1-1病害整治方法研究资料收集、实训记录5分专家、教师、其他组学生写论文、制作ppt10分评比10分1-2病害整治设计1做设计、制作ppt10分评比10分指导其他组设计5分1-3施工组织设计、阶段性总结或竣工报告实训记录、资料收集10分制作ppt、评比10分指导其他组设计5分考核人签名合计（分） （八）课程考核方案——每个单元学生互评表表4考核指标考核标准分值（Mi）评价等级（Ki）A1.0B0.8C0.6D0.42-1工作态度积极主动参与研究策划、方案制定、方案实施等项工作，遵守时间。5分2-2工作任务参与组织协调、资料收集、总结、设计、ppt制作5分2-3工作能力在病害识别、整治设计中表现出良好的创意和较强的工作能力，如统筹安排能力、沟通协调能力、总结或设计能力等等。5分2-4工作业绩学以致用、活学活用，取得理想的实训效果，并为小组的设计施工成果及其评比做出了较大贡献，汇报、回答问题。5分2-5合作精神有良好的团队合作意识，能够与他人融洽地共处、共事，能够学习他人的优点、听取他人意见、能够与他人共享自己的经验，支持和协助他人为了共同的目标而努力工作，成功完成对其他组的指导5分姓名考核人签名合计（分） （八）课程考核方案——单元成绩综合评定表表5编号学号学生姓名团队成果75%个人成绩25%平均成绩123 六、课程资源网络课程