所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2012-12-16 09:42 熱度:
摘要:目前,隨著我國社會主義市場經濟的不斷發展,交通事業的發展也取得了長足的進步,公路修建范圍也越來越大。路基是公路工程的一個重要組成部分,是路面工程的基礎,其作用是承受路面傳遞下來的荷載,路基質量的好壞直接影響路面的使用效果和使用年限。本文主要對公路路基施工技術中的路基填土與壓實、路基排水、黃土陷穴處理、路基防護等方面,詳細地分析了公路工程穩定路基技術,以提高公路路基的質量,從而延長道路的使用壽命。
關鍵詞:公路路基,填筑,壓實,路基排水,防護,施工技術
前言
近年來,我國的公路路基施工取得了令人矚目的成績,但同時也存在著一些尚未攻克的技術難關以及還沒有徹底解決的問題。因此,相關技術和研究人員應注意加強實踐和研究,在工作中不斷的總結經驗,及時的發現和解決問題,從而將我國公路路基工程的建設水平提高到一個新的層次。公路路基施工是一項技術含量高的綜合性工作,必須提高認識,根據路段地形地質、施工機具及工程整體安排等條件進行合理設計和組織施工,對加快工程進度、保證工程質量和施工安全都具有重要的意義。
1﹑路基填筑前原地面的處理
要做好路基工程,必須扎扎實實地進行路基的填筑。路基填筑是分層進行的,首先要進行原地面表層的處理。
1.1原地面的處理
如果表層土中有機質或其他雜質含量較多,碾壓時因彈性過大就不易壓實。路基范圍內的樹根、草叢應全部挖除。若基底的表層土系腐殖土,則需用挖掘機或推土機等將表層土清除,要保證將腐殖層全部清除,厚度以不小于30cm為宜。如發現草炭層、鼠洞、裂縫,應換填符合條件的土,并按規定進行分層壓實。清除干凈的基底表層要進行填前碾壓,以達到規定的壓實度。
1.2坡面基底的處理
當坡面較小(橫坡小于1:5)時,只需清除坡面上的表層,其處理方法同上。但坡度較大(橫坡大于1:5)時,應將坡面做成臺階,讓填料層與原土層充分嵌合,以防止填筑路堤的橫向滑移。臺階的尺寸,依土質、地形和施工方法而不同,一般臺階寬不小于1m,且頂面應做成向內傾斜的3%~5%的坡度,并分層夯實。當所有臺階填完之后,可按全斷面路基填土分層進行。
2﹑路基壓實施工中應注意的問題
為使路基具有足夠的強度與穩定性,必須予以壓實以提高其密實程度。路基的壓實工作是路基施工過程中一個重要工序,亦是提高路基強度與穩定性的根本技術措施之一。影響壓實效果的因素有內因和外因兩個方面。內因是指土質和濕度;外因是指壓實功能(如機械性能、壓實時間與速度、土層厚度)。
1)高速公路和一級公路路基填土壓實宜采用振動壓路機或35t~50t輪胎壓路機進行。采用振動壓路機碾壓時,第一遍應不振動靜壓,然后先慢后陜,由弱振至強振并遵循先輕后重、由內向外(彎道)、由邊向中(直線)、縱向進退等原則。2)嚴格控制壓實層厚,保證壓實效果的均勻。3)涵洞兩側的填土與壓實和橋臺背后與錐坡的填土與壓實應對稱或同時進行,且涵頂填土50em內應采用輕型靜載壓路機壓實,保證不破壞涵頂構造,且不允許重型機械在涵頂50era填土以內經過。4)高填方路堤的基底應按照設計要求的基底承壓強度進行壓實。設計無要求時,壓實度不宜小于90%。若地基松軟,應進行地基改善加固處理;若基底處于陡峻山坡或谷底時,應進行挖臺階處理,并嚴格分層壓實。若場地狹窄時,宜采用小型手扶式振動壓路機或振動夯進行;當場地較寬廣時宜采用自重為12t以上的振動壓路機碾壓。5)不同性質的土應分別填筑壓實,不得混填。禁止直接使用液限大于50、塑性指數大于26的土。以及含水量超出規定的土。6)零填及路塹路床的壓實,高速公路、一級公路,壓實度≥95,其他公路≥93,換填大于30cm時,應按上列數據的90%標準執行。7)填土壓實的含水量誤差值控制在±1%~±1.5%之間,這樣可減少壓實功率。8)壓實過程中應控制好橫坡及平整度,因為路基的平整度將影響到路面的平整。9)認真進行試驗段施工,認真總結試驗段各項指標。
3﹑路基填土與壓實
公路路基的強度和穩定性很大程度取決于路基填料的性質及其壓實的程度。以工程建設實際情況來講,改進填土要求和壓實條件是保證路基質量最有效和比較經濟的方法。
3.1路基填料
規定了對路基填料應有條件的選用。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標準,采用CBR值表征路基土的強度,引入了路床的概念。對上路床的的填料提出了限制的條件,高速公路和一級公路路面底以下0~30cm的路床填料CBR值應大于8,下路床及其下面的填土,也都給出相應的規定值。
當路基填料達不到規定的最小強度時,應采取摻合相粒料、或換填、或用石灰等穩定材料處理,并不規定對其它等級公路鋪筑高級路面時,也要采用高速公路和一級公路的規定值。
3.2施工前準備工作
開工前,先進行導線、中線、水準點的復測,根據現場實際情況增設必要的導線點、水準點。測量成果經監理工程師核準后,再按圖紙放出路基中線、坡腳、邊溝、路塹坡頂、取土坑、棄士場等位置。
3.3試驗段施工
試驗段施工應選在地質條件、斷面形式有代表性的地段,試驗段長度宜在100~200m左右。通過試驗段的施工,應確定施工參數:不同填料適宜的松鋪厚度、材料的含水量、最佳的機械配套、不同的壓實機具和碾壓遍數、最佳的施工組織等,以上的各種參數可作為該種填料施工時控制的依據。
3.3.1填方機具。推土機和平地機是填方作業必不可少的設備,特別是平地機,在控制填層厚度和形成平整度方面效果顯著。尤其在大面積填方地方(如大型的服務區、收費棚、及其他作用場地),平地機的作用更能顯示其作用,只有在平整的土面上,在一定噸位的壓路機均勻的受力壓實下,大大地提高了路基的質量。
3.3.2排水溝的設置。在施工前,應結合永久排水設施修建臨時排水溝,如在路基設置4%的橫坡,做好路拱或是在填方表面邊沿做矮土埂攔水,土埂高約20一30 cm,沿路線約每50 m設一道瀉水槽,槽底應鋪隔水布或抹砂漿隔水等作為地表水引流設施,以保持路基施工場地處于良好的排水狀態,避免雨水天氣對路基的影響。
3.4路基壓實
當前路基施工,普遍采用了大噸位的壓路機,碾壓效果有了明顯的改善。對于提高路基土的壓實度起了很好的作用。規范規定高速公路和一級公路路面底面以下80~150cm部分的上路堤其壓實度必須≥95%,對其它等級公路當鋪筑高級路面時,其壓實度亦應按高速公路和一級公路的標準采用。此外。還增加了對路堤基底的壓實度不宜小于93%的規定。
4﹑路基排水
水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素,許多路基病害是由水的侵蝕造成的,另外,從保護環境、不損害當地農田水利設施考慮,也必須做好路基排水,形成排水系統,并與地區排水規劃相協調。在路基施工中,應重視施工排水,防止因各種原因造成的水患,給路基、路面施工造成不必要的損失。
4.1地面排水
最通常采用的地面排水設施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠,一般都要求鋪砌防護。普遍采用漿砌片石加固,而水泥混凝土預制板塊也開始廣泛應用。高速公路和一級公路通過水網地段的路基,過去逢溝設涵的做法在一些地方有了改進,對路線兩側的灌溉溝渠重新系統布置,免去了連續多處穿越路線的排灌涵洞,從而提高了路基的工程質量。
4.2路面排水
路面排水的任務是迅速排除路面范圍內的降水,減少水從路面滲入,使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應≥2%。
雨水排出路面有二種方式。第一種是集中排水,在硬路肩外側設置水泥混凝土預制塊或現澆瀝青混凝士的攔水帶,以其與硬路肩路面構成三角形的集水槽流水,每隔20~50m間距設一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設超高路段的排水通過設在中央帶的圓形開口排水溝或雨水井進行排除。在西部降水量低的地區大多采用在中央分隔帶設過水槽排水。第二種是分散排水,多用于西北地區地勢平坦,路線縱坡小于0.3%的長路段,除了硬化路肩和加固路基邊坡外,在經過地下水位較高的綠洲地帶,也要防止邊坡上部的植草向上生長擋住橫向排水出路造成路表積水,改進的方法是硬化路肩,設置路肩排水溝,增大溝坡排水。
4.3地下排水
路基地F排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等,其特點是以滲透力式排水,當水流量較大,多采用帶滲水管的滲溝。傳統的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物,幾年研制的帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8~30cm,很適用于地下排水。
5﹑特殊地區地區路基士的壓實
5.1水稻田地區路基施工
施工前應挖溝排水,地基上的含水量接近最佳含水量,當含水量過大無法壓實時應換填或采用拋石擠瘀。
5.2黃土路基填筑及壓實
1)黃土路堤施工時,應做好填挖界面的結合(縱向),清除坡面雜草,挖好向內傾斜的臺階。如結合面陡立,無法挖成臺階時,可采用土工釘加強結合。若地基土層具有強濕陷性或較高的壓縮性,且容許承載力低于路堤自重壓力時,可考慮采用重錘夯實,石灰樁擠密加固。
2)黃土含水量過小,應均勻加水再行碾壓;如含水量過大,可翻松晾曬至需要含水量再進行碾壓,也可摻入適量石灰處理,降低含水量。
3)老黃土透水性差,干濕難以調節,大塊土料不易粉碎,使用前應通過試驗決定措施。路床填料不得使用老黃土。新黃土為良好填料,可用于填筑路床。
4)根據設計及時修筑外側邊緣的攔水、截水溝構造物和急流槽,將水引至坡腳以外,對高度大于20m的路堤,應按設計預留竣工后路堤自重壓密固結產生的壓縮下沉量。
5)黃土地區應特別注意路基排水,對地表水應采取攔截、分散、防沖、防滲、遠接遠送的原則,根據設計及時做好綜合排水設施,將水迅速引離路基。在填挖交界處引出邊溝水量,應做好出水口的加固。
6﹑黃土陷穴處理
黃土陷穴是黃土地區路基施工常見的病害。黃土陷穴處理范圍,應視具體情況而定。宜在路基填方或挖方邊坡外,上側50M,下側LO一20M。若陷穴傾向路基,雖在50M以外,仍應作適當處理。對串珠狀陷穴應徹底進行處治。處理時。采用灌砂、灌漿、開挖回填等措施.開挖的方法可以采用導洞、豎井和明挖等。
1)灌砂法適用小而直的陷穴,以干砂灌實整個洞穴。
2)灌漿法適用于洞身不大,但洞壁起伏曲折較大,并離路基中線較遠的小陷穴,施工時先將陷穴出口用草袋裝土堵塞。再在陷穴頂部每隔4—5M打鉆孔作為灌漿孔,待灌好的土漿或水泥漿凝固收縮后。再在各孔作補充灌漿,一般需要重復2-3次。
3)開挖回填夯實適用于各種形狀的陷穴,填料一般用就地黃土分層夯實。
4)導洞和豎井適用較大、較深的洞穴,由洞內向外逐步回填夯實。在回填前,應將穴內虛士和雜物徹底清除于凈。當接近地面0.5M時,應用老黃土或新黃土,加10%的石灰拌勻回填夯實。處理好的陷穴,其卜層表面均應用石灰與土比例為三比七的石灰土填筑夯實或鋪填老黃土等不透水材料加以改善。石灰土厚度應按設計嚴格執行。如原設計末要求時.其厚度不宜小于30cm。并將流向陷穴的附近地面水引離,防止形成地表積水或水流集中產生沖刷。
7﹑路基防護
路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態,以及路基暴露在空間,不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕,因此需要進行各種類型的防護。
7.1坡面防護
坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環境的協調。近年來,隨著對環境保護的重視,高等級公路的邊坡,多采用種草防護邊坡較高時,采用砌石框格(方型﹑菱型﹑拱型﹑M型)種草防。由于西部干旱缺水,邊坡種草防護類型的選擇很重要,現大采用草坪植生帶,即將草籽﹑肥料和土均勻拌和裏于土工物內,當草籽發芽也長成草起到固土作用后,無紡布纖維自然腐爛,不會污染環境,效果很好。
石砌圬工防護仍較普遍使用,混凝土預制塊護坡多用在路堤邊坡,連片的及帶窗孔的護面墻;用于路塹邊坡。破裂的或易于風化破碎的巖石路塹邊坡采用錨桿掛鐵絲網或高強塑料網格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝土上防護也有較好的效果。
但由于石砌圬工及混凝土防護造價高﹑易破損等諸多問題,從保護環境的角度出發,建議大力推廣既能改善生態環境,美化景觀,又一勞永逸的種草防護。
7.2 沖刷防護
防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進,用高強土工格柵代替鐵絲做石籠,用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。
7.3支擋防護
擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合;鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理,墻身污工體積小,也已廣泛應用于公路路基的防護。垛式擋土墻易于調整墻的高度,并采用預制構件拼裝,是一種特殊型式的擋土墻。
參考文獻:
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文章標題:對當前公路路基施工技術的探討
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