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路基的设计要求范文1
关键词:公路桥梁;加固;基本准则;实际指导意义
随着现代化建设进程的加快,交通运输量的大幅度增长,行车密度的增大,对公路和桥梁的需求量越来越高,同时对其质量也提出了更高的要求。但是,实际情况却是,危旧公路桥梁的数量却在持续增加,与实际情况产生了冲突,所以,如何有效确保公路桥梁的正常高效运营已经成为了公路养护管理部门的重要关注的问题之一。为使以后的加固维修工作有可参照物,本文通过对以前的公路桥梁维修加固资料的搜集,以及对近年来新型施工工艺和新材料的关注与了解,提出了在公路桥梁加固设计中所应遵循的基本原则和实际操作中的基本准则,为以后的相关工作提供了参考。
1 公路桥梁加固的基本准则
公路桥梁加固的目的是为了在不大规模翻新的情况下,提高或者恢复期原来的性能,如承载能力等。其涉及的知识很广泛,包括结构工程、物理学、材料学等学科的交叉应用,因此,是一项要求非常高并且十分灵活的工作。通常情况下,其设计方案的提出和确定,不仅要根据相关法律法规的要求,同时要充分考虑到公路桥梁的现状和实际的载荷要求,并且对各种合理的设计方案进行比较,从而确定最经济的方案。
1.1 经济合理的原则
公路桥梁加固的合理性是指实用性,耐用性以及安全性等,它确保了其在规定的期限内能够正常使用,承担起规定内的负荷,并且在不需要频繁和大规模维修的状况下的保证其正常运行。公路桥梁加固的根本原因是由于其整体或者是一部分性能的降低,对使用造成了影响或者形成了安全隐患。但是其性能降低的原因是多种多样的,例如:恶劣环境的影响,雨水中钢铁发生的化学已经电化学腐蚀,钢铁自身的碳化的影响以及施工和材料缺陷等。因此,确定合理的设计方案,保证其耐用性,以确保其在使用期限内承载能力不降低;保证其实用性,从而确保消除了的昂贵材料的浪费的可能性;保证实际操作的安全性,以防造成不必要的损失和不可挽回的人员伤亡。根据最近几年资料分析,在不考虑社会效益的情况下,公路桥梁加固成本一般应保证低于新建成本的45%。
1.2 技术先进的原则
先进性原则一直是现代施工中重要的原则之一,包括加固材料,设计理念和施工工艺等的先进性。随着现代对公路桥梁研究以及理论研究的不断更新和加快,其施工中科技含量不断增大,多种学科交叉现象也日益增多。其中,SPAP加固法在其中尤为显著,SPAP是指高强钢丝增强氧化铝聚糖树脂砂浆,其加固技术已经取得关键性进展,表现出了巨大的优越性。其新兴技术的共同点是都具有简便快速,对原结构改动较小,施工难度低等特点。所以,在公路桥梁加固中采用先进技术,往往会起到事半功倍的效果,并且尽可能降低的其对原结构的损耗。
1.3 以人为本的原则
以人为本包括是两方面的意义,一方面是指在实际施工过程中,要确保施工人员的安全的前提下,保证工作质量,并尽量减少对正常交通产生的不利影响,避免对环境造成污染,并减少对施工人员的健康产生不利影响,要满足绿色环保的理念;同时在另一方面,从长远经济效益的角度考虑,一旦发现有其有潜在危害,应立即实施加固。随着现代化经济的快速发展,公路桥梁的加固技术已经引起了社会的广泛关注。
2 公路桥梁的技术要求
在保证其设计方案符合公路桥梁加固的基本准则的前提下,确保其施工质量满足要求,公路桥梁加固维修中还需要满足以下一些要求:
2.1 加固设计应具有其针对性
首先要明确需要加固的损伤部位,全面分析其原因,并针对具体原因提出合理的方案,以完成加固的目的。由于同样的公路桥梁其具体的环境不同,载流量也不同,其损伤原因也各有不同,损伤部位多种多样,因此,其加固设计要根据具体情况而不同,对实际情况做出合理的评估。例如,单单依靠公路桥梁的设计结构,所使用的材料以及结构验算分析不能准确确定其承载能力的时候,可以同时采用荷载试验的方法确定。这是由于荷载试验一直是鉴定其荷载能力最直接有效的手段,但是所花费的成本很高,因为其涉及车辆调度,搭设检测支架,交通管制的具体工作。根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》的要求,加固方案的选取,在公路桥梁调查检测与检算分析并不能准确确定其承载能力的时候,荷载试验是必须要进行的。
2.2 加固后的要求要符合规定
在明确规定内的负载量下,公路桥梁的原有结构以及新增的加固后的结构的刚度、强度以及裂缝限制都必须符合要求。公路桥梁加固的主要目的是为了在不大规模改变原有固件的情况下,提高已损耗部件的强度,恢复或改善其耐久性能。因此,必须满足现行的公路桥梁加固的规范,即安全性和耐久性要满足要求。其中,加固完成后的裂缝宽度是最直观有效的指标之一。
2.3 实际方案应简单易行
在设计加固方案时,应在充分利用原有结构的基础上,最大限度的减少对原有结构的损伤,对于确定没有利用价值的构件才能采取拆除报废的手段,并应合理及时的处理废料。公路桥梁加固与新建具有明显的区别,其往往受到工作空间的制约,因此其加固方案要求尽量简单。另外,公路桥梁加固往往存在着不同程度上的劣化损伤现象,因此在实际过程施工中,在保证加固效果的前提下应尽可能的减少对原结构的破坏,从而以免形成新的应力集中区。而近年来新兴的粘贴加固技术的兴起,为解决这一难题提供可可能,其具有传统加固技术所不具有的简单快捷的优点。
3 结语
公路桥梁加固的设计应规范管理理念和责任,提高相关工作人员的素质,强化对指导和验收规范的审查,严格按照《公路桥梁养护规定》的要求,把握好检测评价与设计方案,加大审查和验收的力度,以保证其质量。同时,应促进新型材料和新技术的快速应用,如计算机技术和遥感技术的发展以及防水材料和纤维类材料主要是指碳纤维素和芳纶纤维素等的迅速发展,对公路桥梁的自动预警能力的提升具有重大意义,为其动态管理的实现提供了可能。选择最佳的加固方案,提高加固效率,可以带来巨大的经济和社会效益,有利于这一行业的进一步发展。
参考文献
[1] 蒙云,卢波.桥梁加固与改造[M].人民交通出版社,2004.
[2] 康叶铭.体外预应力加固机理及应用[D].河海大学,2006.
路基的设计要求范文2
[关键词]沥青砼路面 关键设备 材料
SBS改性沥青混和料在大运高速公路上面层是首次大面积推广应用,因此对成品料的质量、摊铺要求提高了标准,路面铺筑也相应增加了难度。为了确保工程质量,笔者结合以往对沥青砼路面关键设备的管理经验及施工中对原材料的具体要求进行分析,仅供同行参考。
一、沥青砼施工关键设备是拌合机和摊铺机,设备的性能应满足高等级路面铺筑要求
1.对拌合机的要求
(1)拌合机必须是能自动计量的间歇式拌合机
由于料场一般都是集体和个人办的,材料质量一致性差,变异性大,而且拌合厂露天堆放材料,含水量受天气影响,如材料含水量每增加1%,拌合效率就下降10%(如某单位英国ParkerM3000型,拌合AC-25Ι型,采用自动称量手动补料,环境温度在250C时生产效率为240吨/小时,但下雨后骨料淋湿后生产效率下降为150吨/小时),所以采用连续拌合机往往不能及时调整材料用量,采用间歇式拌合机通过先加热骨料再进行二次筛分,就使成品料投料准确,配比稳定,沥青用量更合理,因此招标文件明确规定拌合机必须是能自动计量的间歇式拌合机。
(2)无论是固定式拌合机还是移动式拌合机,各组成部分基本一致,各部件、性能应该满足以下基本要求:
①配料器(或者叫冷料斗)
一般应不少于四个料仓,各料仓输料比例和速度应该能进行调节。实践证明,配料器是关系到拌合厂拌合效率的关键。间歇式拌合机都是累计称量,也就是各骨料进行顺次称量后走完一个循环后,才能进行下一次循环,如果料不规范(这种情况笔者在操作中经常遇到)配料器调速性能又不稳定,导致热料仓某一仓缺料某一仓又溢料,不但浪费燃油,经济上不合算,生产效率也很低。所以配料器各料斗要有良好的调速性能。当然调速电机稳定性能有一定范围,一般达到10%以上稳定性能较好。
②干燥桶
干燥桶是拌合机核心部件。干燥桶直径、长度、转速和倾角决定了它的生产效率,干燥桶内叶片数量和布置方式决定骨料有效热能利用率。
③振动筛
振动筛应有不少于四个热料仓和一个溢料口。筛网质量必须要保证,一旦筛网破裂产生混仓(像两层四段式振动筛,上面一层是2号、4号筛网,下面是1号、3号筛网,一旦2号筛网破裂,那么超规格料、3号、4号料就进入2号料仓,改变了配合比产生废料。
④搅拌锅
搅拌锅拌臂及叶片应是耐磨、耐高温、连接牢固的。其搅拌锅叶片的布置应该是保证材料在锅内能进行至少两种以上运动方式,即平行于水平方向的环流运动和垂直于水平方向的环流运动,最终形成“开水沸腾”的运动状态,保证材料拌合均匀无离析。
⑤成品料仓
根据拌合机效率,2000型以下拌合机应有较大的成品料仓(100内以上),3000型以上拌合机应该有起过渡作用的小成品料仓(50T以内),以确保路面横截缝减少和摊铺的连续进行,同时成品仓料应有加热或保温功能。
⑥除尘器
拌合机至少有二级除尘系统,采用二级布袋除尘和水浴式除尘应保证不影响环境,烟度指数要符合环保要求和回收粉尘的再利用。
⑦称量、控制系统
由于称量是累计称量,沥青、粉料、骨料称重式传感器精度要求在±0.5%,2000型以上拌和机应有中央控制系统,即继接线路转变为弱电系统,采用微机控制的中央控制系统,控制电脑应安装打印机逐锅打印,打印内容应有拌合时间、配合比、骨料、沥青加热温度和成品料出料温度。同时配方输入应设置密码。控制称量应有自动和手动功能,骨料加热系统应有报警功能。
⑧沥青加热系统
加热系统需采用导热油介质加热,采用程控器控制,达到无人看管功能,沥青加热温度应控制在±3°C。
2.对摊铺机的要求
(1)全幅摊铺时,摊铺机熨平板宽度应在12M以上(四车道如ABG411、)或13M以上(六车道如VOGELES2500),半幅并排摊铺时应有8M(如VOGELES1800)以上宽度。
(2)熨平板应有加热系统、压实系统,有自动/手动调节仰角系统和自动/手动调节螺旋输料系统。
(3)平整度是评价高等级公路质量的一个重要参数,因此平整度控制也是路面施工控制中的一个重要环节。良好的平整度水平,来自于:a.基底和各结构层的稳定性,无突变的、不均匀的沉降;b.各结构层本身连续、均衡的压实度和平整度水平,较小的变异性;c.施工工艺中,基准面的设定,沥青混凝土的拌和、摊铺、碾压,以及接缝处理等,各个环节的精细操作。在太旧高速公路的路面施工实践中,笔者认为:在高等级公路施工中,采用进口摊铺机械的情况下,高程误差经底基层、基层、下面层施工,已相对消除,对于中、上面层,平整度要求成为主要控制因素,高程要求相对次要,因此摊铺机必须有自动找平功能,并配备摊铺机自动找平梁。
(4)采用钢丝绳引导的高程控制方式,应采用直径2~2.5mm的钢丝绳,200m为一段,立杆间距10m,张紧力需800~1000N。但是,实际施工过程中,钢丝绳上所受的张紧力不可能无限大,而且因两侧路缘带上底基层、基层已硬化成型,承受张紧力的拉力支撑杆难以设置,规定800~1000N的张紧力也不能保证;再加上路面摊铺一天的工作量在1~2km甚至更多,其每天两条钢丝绳的测设任务相当艰巨;另外摊铺机行走过程中引发的钢丝绳振动难以消除,人为的触、碰及破坏更是难以避免,甚至可能发生因摊铺机方向走偏,熨平板刮挤拉线桩的情况,使以钢丝绳引导的高程控制方式的准确性大打折扣。因此对于全幅摊铺的摊铺机,基层上层和下面层摊铺时采用两侧钢丝绳引导控制方式,但中、上面层应采用悬浮式基准梁的“自找平”法控制方式。
(5)自找平时,即依据机械自身找平功能摊铺时,熨平板找平油缸应有自锁功能。
(6)熨平板必须有调节路拱的机械系统。
(7)熨平板夯实系统像ABG411的夯锤、VOGELES1800的振捣器必须有可以针对不同摊铺厚度进行调整转速的功能,以达到最佳密实度。
二、路面关键材料的质量是保证路用性能良好的基础条件,所以要保证关键材料的指标达到规范要求
1.防滑石料的选取:防滑石料关键指标是磨光值和冲击值,只有保证这个指标才能达到抗滑要求。花岗岩是酸性石料,沥青粘附性差,采用加抗剥离剂措施时,要对加入比例和方式及效果进行试验,一般控制在0.3%―0.5%,加入方式可根据每批次沥青进料吨数人工加入,玄武岩因孔隙率大,吸水率高,施工中要特别注意控制石料的含水量。
2.下中面层一般采用石灰岩碎石,主要技术指标压碎值要符合规范要求。
3.对于填料的使用,严禁超标使用二次除尘的回收粉(即旧粉),使用比例不得超过50%,原因是回收粉中混入粘土成份,导致石粉吸水性和吸油性大,并由此发生膨润,使沥青砼强度降低,或者在水作用下发生剥离,导致路面损坏。
路基的设计要求范文3
质量的基础。本文对路基工程中存在的质量通病以及形成原因和
处治方法,进行了深入的研究。
关健词:路基工程、质量通病、处治方法
1引言:随着交通运输事业的不断发展,公路工程的建设项目也越来越多。在公路工程的建设当中,公路的路基工程施工质量对整个公路的质量影响较大,路基如果存在质量问题,就会对路面产生直接的影响,导致路面的下沉或开裂,从而影响到公路的使用功能,甚至会造成不同程度的交通事故。所以在公路的路基工程中,对质量的要求尤其严格,对路基当中容易出现的质量通病,尽量做到有效的预防,并要针对原因,采取积极有效的措施进行处治。
2公路路基中的质量通病及其成因
2.1路基当中的质量通病主要有:路基的整体下沉或局部不均匀的沉陷,使路面的纵横坡变形,导致行车质量的下降。路基的整体或局部下沉,大多数发生在地质条件或路基填料发生了明显变化的地段,也有可能出现在填挖的结合处;路面出现裂缝,开裂的部位也普遍存在于路基的沉降处;裂缝进一步发展出现错台;最后出现路基滑动或者边坡滑坍,路基的滑动一般出现在路基的填料产生了明显变化的部位。
2.2公路路基质量通病的成因:
2.2.1路基受外界自然备件的影响,产生质量问题:(一)由于工程所处地段的地质条件不好,如原来的地面比较软,而在填筑之前又没有进行换土或其它的处理,使路基受到负荷形成沉降;(二)也可能由于工程的地形比较复杂,如路堤需要穿过沟谷,在进行填土时,谷底的填土高度会比两边高,由于填土的高度有所不同,引起路基产生不均匀的沉降;(三)受当地的降雨、降雪等客观气候的影响,产生水损害或冻胀,使路基产生不均匀的沉降;(四)路堤的填料没有进行严格的筛选,导致填料中存在泥沼、种植土、腐殖土或土中含有一定量大块土和冻土等,填料质量的不规范或性质不同,时间一长就会使中期产生沉降。
2.2.2在设计方面存在的原因:(一)设计当中,在对路基进行填料选择时,如果采用含水高的黏土或粉质土,对压实度会产生一定的影响。如果路堤的填料不合格或混有其它杂质,使路堤填料规格不统一,填料的空隙过大,再经过雨水的冲刷,就可能造成路基局部的不均匀下沉。(二)在进行设计之前没有进行详细的地质勘测工作,也没进行相关地质资料的调研,尤其是一些需要特别处理的地段没有进行全面的勘测。对横向地层分布情况也缺少必要的静力触探布点或钻孔等勘察措施,所以设计的前提条件没有充分的掌握。(三)设计时对软地基的处理方法采用不合理,如设计时对软土层进行换土的深度不够或没有进行渐变段的设计,导致处理的路段与没有经过处理的路段的交界处产生突变或沉降。(四)对等载或者超载的路段的预压期的预计不足。在软土的地基上进行高填土时,没有按照规范设计反压护道,或者设计了反压护道,但宽度不够,导致填筑的过程中或运营的过程中发生地面侧向变形,甚至产生滑动破坏。(五)在高填土部位或者缺土比较严重的部位对填料的选择设计不够合理,设计时没有对取土坑土质的深层变化进行说明,导致填料的类型不同发生混填或分段,进而形成路基的不均匀下沉。同时对高填土路堤的设计暗埋式通道时长度没有达到,满足不了超宽碾压要求。(六)路基的排水系统设计不合理或不够完善。
2.2.3施工方面的原因:(一)在施工材料使用之前没有按设计要求,对原材料进行质量检验,导致有些材料在质量上不达标,使用后出现不同程度的质量问题。(二)进行软地基的换土处理时,开挖的深度不够。而换土完成之后,进行填筑时,容易出现的施工质量控制问题主要有:填筑的顺序不合理、填筑的材料不规范、没有进行分层填筑、填筑的厚度没有达到设计要求、填筑的速度过快、进行分层填土碾压作业时压实度不够、分层填土时没有进行找平,使压实不够均匀。(三)选择路堤的填料时对含水量没有进行严格的控制,又没有使用大型的碾压机进行压实,使压实不合格。(四)在施工进行时,没有按照设计进行排水系统的设置,使排水系统不能有效的发挥作用。在降雨过大时,对路基造成一定的影响。(五)施工过程中没有对施工质量进行严格监管,没有按照规定进行取样检测或对压实度没有进行实测。同时在施工过程中可能出现工序不连续或操作规范要求不达标。
3路基质量通病的防治措施:
3.1对工程的设计进行严格的控制:
3.1.1设计之前要对工程所经过的线路,进行详细的地质勘测调查,要认真的研究相关的地质文献和资料。对一些比较优特殊的路段进行换填土设计时,要充分考虑地基的特点,对填料进行合理的选用。
3.1.2在设计时要保证路基的最小填筑高度,并保证路基的稳定性,要严格按照设计规范要求,以及地基的类型和毛细水位的高度进行设计。如果路基的最小填筑高度,受到地形的限制而不能达到要求,就要相应的采取换填,或设置防水层等措施。
3.1.3对路基填料的质量要进行严格的要求。在设计中要进行具体的说明,如填料的强度及粒径的要求等。设计中要严禁各种劣质土作为填料使用,以保证路基的平稳。
3.1.4对路基的排水系统设计要进行全面的考虑,要根据实际的地质及水文情况进行设计。在特殊地段要保证排水的通畅,在高填土地段要采用集中排水设计;在待挖方路段应试根据上边坡的汇水情况来设计挡墙和截水沟;在路基较比较低的地方要适当的加设盲沟和砾石层。
3.1.5高填筑的路堤应该经过稳定性试验,填方过高时应该在边坡的中部加设边坡平台,以保证边坡的稳定;在设计当中应该采用综合防护的形式对路基进行防护,要根据实际情况,尽量采用植物防护与硬防护相结合防护的形式。
3.2施工方面的措施
3.2.1要做好积极的施工组织工作,和施工的准备工作。施工之前要认真的阅读设计文件,并了解工程中各路段的实际情况。对一些工程设计中的重要地段要进行进一步的勘测。如果对设计中的任何地方产生异议,要及时进行协调解决。合理的安排施工顺序和施工的衔接工作,要对高填方段进行优先施工,并要确保高填方段的施工质量。
3.2.3路基在进行填筑之前,要先将路基两端的排水系统进行疏通;严格的对路基填料进行选择,并进行路基填料的各项指标试验,如质量不达标则严禁使用;路基填筑之前还要进行施工放样,并做好记录,建立永久性的坐标点和水准点。路基的放样要保证其准确性,并满足设计要求。
3.2.4路基必须进行分层的填筑和分层的碾压,并保证填筑厚度小于30cm,在桥涵的台背处要小于20cm。路基在填筑时要进行全幅施工,并控制碾压时间和路基的含水量。对于碾压设备要按照设计要求进行选择,并保证压实度。
路基的设计要求范文4
关键词: 城市道路路基路基设计 路基强度影响因素 回弹模量 弯沉值
中图分类号:U41 文献标识码:A
城市道路是一个城市现代化的体现,是人们对城市最直接的感受,我国现阶段城市发展迅速,新建、改建道路工程数量也急剧增加,道路投资越来越大,对城市道路的要求也越来越高, 城市道路建设工程不仅要满足它的实用性,而且要满足其功能、美观、文化等多方面的要求,其质量也越来越受到重视。路基作为道路的基础,是路基路面结构的重要组成部分,是道路的支撑结构,对路面结构的强度和刚度起着决定性的作用,城市道路路基设计是城市道路结构设计重要的组成部分,一旦路基出现质量问题,道路的相关病害也随之出现,不仅城市道路质量、行车安全以及使用寿命均得不到保证,还会带来重大的经济损失和不良的社会影响。因此,从设计上保证准确定位和控制路基质量非常重要,其中路基回弹模量和弯沉值是路基设计的重要控制指标。
为了保证城市道路达到良好的交通服务水平,我们需要对城市道路的路基更加重视。本文通过对城市道路路基的影响因素,对实际设计提出了一些处理方法,从而保证了路基质量。
路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,承受由路面传来的行车荷载。路基回弹模量是路基在一定应力级位荷载作用下,卸载过程中的竖向压力与回弹变形的比值[1]。
1.城市道路路基的特点
城市道路路基的构成较为复杂,主要有原状土壤和杂填土构成。这类杂填土中一般由建筑垃圾、生活垃圾、粪土、植物根系及少量炉灰等构成,这都是由于城市的地貌特征及城市发展过度及而形成的;虽然城市道路有良好的排水设施,但由于城市道路经常受两侧建筑物制约,因此导致其所处地势低洼。每年冻融季节时期,地下毛细水的上升会影响到城市道路路基的强度和稳定性。
而且城市道路显著区别与公路的就是其地下管网错综复杂,,城市道路路基在施工碾压过程中经常遇到因地下管网敷设深度不足引起的施工障碍,使得城市道路路基的压实度难以得到保障;城市道路服务区域和特点直接决定了城市道路建设不仅作业面小,而且工期紧,这就使城市道路的路基没有足够的时间自行沉降。
2.城市道路路基存在的问题
新建的城市道路大多处于城市边缘,地表土层多为种植土和腐殖土,改建的城市道路路基受地下水以及各种管线影响长期处于中湿和潮湿状态,部分路基处于过湿状态,使得土质变成软土土质。再加上地下土层中历史形成的微量植物和地下水产生化学反应,从而造成土层显示出灰色或者褐色,最终转变成软土层。这种土层中具有含水量高、抗震性差、强度差、可伸缩性较强以及孔缝较大的特点,因此城市道路路基设计基本都是针对原有道路路基进行改造。
3.城市道路路基的要求
现行《城市道路工程设计规范》中对城市道路路基设计的要求主要通过路基压实度、路基回弹模量及弯沉值进行设计控制,城市道路沥青路面设计方法和水泥混凝土路面设计方法中,都以回弹模量作为土基的刚度指标[2]在以弹性半空间体地基模型表征土基的受力特性时,可以用回弹模量表示土基在瞬时荷载作用下的恢复变形性质,它是反映土基承载能力的重要参数,因此城市道路路基必须具有足够的强度、稳定性以及良好的抗变形能力和耐久性。
城市道路的特点决定了城市道路路基回弹模量低,而路基顶面设计回弹模量值,对快速路和主干路应不小于30MPa;对次干路和支路不小于20MPa[3]。当路基能满足上述要求时应采取措施提高路基的回弹模量。设计时根据具体的情况主要采用浅层处置如换填法、抛石挤淤法或者采用复合地基处理如砂桩法、碎石桩、加固土桩法以及排水法、真空预压法、堆在法、强夯法等。
4.实际工程方法
太原市从大的地貌上看属于平坦的冲洪积倾斜平原路基主要由新近堆积的填土与第四系全新统冲洪积的粉土与粉质粘土构成。在汾东商务区区域范围内一条南北向主干路穿过其的部分长4.8km,①层,填土():含有大量的砖屑、煤屑与少量的砖渣、煤渣等,并夹有植物根。稍湿。成份杂乱,不均匀,结构松散。该层层厚介于0.40~1.30m之间,层底埋深介于0.40~1.30m之间,层底标高介于767.40~768.98m之间。
②层,粉质粘土():黄褐色。含云母、煤屑与氧化铁铝等,混夹少量的粉土。可塑~软塑。中等偏高压缩性。光滑,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。该层天然孔隙比平均值为0.784,液性指数平均值为0.73,标准贯入试验原始锤击数平均值为5.0击,修正锤击数平均值为4.7击。
该层层厚介于5.00~7.10m之间,层底埋深介于5.90~7.50m之间,层底标高介于761.40~762.78m之间。土质主要为可塑~软塑状的粉质粘土,土基回弹模量小于20MPa。
其土质物理力学参数如下表一:
表一
1)道路路基设计时首先考虑对含水量大的路基进行处理,保证路基的压实度,保证满足路基回弹模量以及路床顶弯沉值达到设计要求。道路路基土主要为粉质粘土,含云母、煤屑与氧化铁铝等,在含水量不高的中湿或干燥状态下是不错的路基材料,可以考虑路基土翻晒,但受道路建设场地、季节等制约,难以保证工程进度,保证施工质量及工期设计首先考虑换填法利用机械或者人工对路床以下的软土进行挖除,并用灰土、砂砾、碎石或矿渣等水稳定性好或透水性好材料进行填筑。在对含水量高的粉质粘土地基进行浅层置换处理,并在施工是注意路基临时排水,尤其是在雨季施工时更应注意此项。防止由于雨水或其它形式的水对路基产生浸泡,从而导致换填置换层材料压实后无法满足要求时,尤其防止雨季时排水不畅带来的路基浸泡。换填法的优点是地基经过换填处理后与原路基土层相比,承载力提高、刚度增大、变形减小,不仅满足了其施工荷载和设计强度的要求,而且还可以防止地基的冻胀和调整地基的不均匀性。保证了地基的整体强度。
设计根据该区域相近工程的实际经验确定道施工时对路基清表后铺筑天然砂砾垫层50-80厘米厚的进行分层碾压,经过换填后道路路基表面回弹模量大于主干路要求的30Mpa,路床顶实测弯沉值在230-270 (0.01mm)均达到了规范和设计要求。
2)道路在沿线退水渠及灌溉渠众多,水渠段路基特别潮湿,在沟渠范围内路基或涵洞施工时,采用抛石挤淤法,抛石露出水面或软土面后,应用较小的石块填平、碾压密实,再铺设反滤层填土压实。该道路设计路基设计要求先打坝、抽水、清淤、整平后,先干插60cm厚的片石碾压,若片石挤进去或不稳定,则再摆放60厘米片石进行碾压,直至路基稳定为止,然后回填30cm厚的砂砾,片石粒径<30cm,砂砾控制最大砾径小于10cm。这种处理方法在我市市政道路建设改造工程中经常应用于处理原有渔塘、暗河、天然水塘及泥沼等路段,而且收到了良好的效益。经过路基处理后,路基回弹模量及弯沉值均达到了设计要求。
3)城市道路路基下设置由各种管线,路基沟槽回填设计是城市道路路基由于管道埋设开挖后所进行的城市道路特有的。沟槽回填可采用灰土、砂砾填料,应在路上拌匀,控制在最佳含水量,机械夯实,压实度应满足设计要求。沟槽回填土回弹模量应比原有路基模量提高5% -10%以保证回填路基与原路基的变形一致性减小不均匀沉降。沟槽回填的最小宽度应满足夯实的最小工作宽度,分层回填夯实不满足最小宽度时,可以采用灌注低标号混凝土的方法回填在满足压实度要求的前提下,路基层顶标高与未开挖区域的路基顶面齐平或略高,不超过10mm 。
5 .结论
本文针对城市道路路基的影响因素结合具体工程的经验方法、探索了城市道路路基设计中的具体问题和设计方法,对于具体的道路路基处理提出了比较具体的解决方法,讨论了一些经验换填厚度,注意事项,并通过最终的工程检验。在今后的城市建设中,城市道路路基处理工程将会越来越多。而其中尚有许多机理、设计、实施与管养方面的技术问题有待探索。为了建立合理的路基设计计算理论和方法,还需进行大量的模型试验与现场试验以及工程实践,以积累更多的数据。
参考文献
[1] JTGD30-2004,公路路基设计规范【S】
路基的设计要求范文5
论文关键词:高速公路路基施工质量技术措施
论文摘要:本文从设计及施工的角度,对如何保证高速公路路基施工质量提出了若干的想法与建议,以便日后在进行路基工程的施工控制时能起到参考借鉴的目的。
凡是从事公路建设的技术人员都知道,路基工程在每一条公路建设中所扮演的重要角色。一条新建道路,如果路基质量在建设过程中得不到充分保障,在质量方面存在潜在隐患,那么,其后续施工如路面工程、防护工程等部位再怎么牢固,怎么坚硬,也始终无法得到根本的保障。对此,路基工程,是公路工程所有组成部分中尤为重要的一个施工部位,在施工过程中我们必须采取一系列科学措施来确保其质量,特别是在当今高速公路“高质量、高标准、高要求”的建设年代,我们更应该慎之又慎,更好地确保路基质量。为了能确保路基施工质量,使之能符合设计及规范技术要求,较好地满足设计功能,我们必须对其进行合理的设计,根据不同的地质条件、建设要求进行合理地设计,并严格地按照施工规范付之实施,才能使建设质量得到充分的保障。下面,就让我们从设计及施工等方面来了解一下路基一般有哪些常见的质量保证措施。
1设计过程的技术措施
1.1做好地质勘探调查对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查,尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料,地表不良路段,设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。
1.2确保路基最小填筑高度路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性,按照路基设计规范要求,根据土基干湿类型及毛细水位高度,确保路基最小填筑高度,当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时,则应采取相应的处治措施,如:换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基,影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基,须换填不少于60cm砂砾,石质挖方路基,须设置30cm砂砾垫层,横向排水不畅路段要加设盲沟。
1.3明确路基填料质量标准要求在各级公路工程施工图设计中,必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部。
1.4完善路基综合排水设计县级以上公路工程设计中,必须遵循因地制宜,整体规划,综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计,避免造成路基两侧长期积水浸泡路基,使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟,平坡路段边沟须设有纵坡,确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施,并与警示桩、防撞墙统筹考虑,要求在每20-40m及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟,并考虑边坡土质和边坡,设置挡墙防止塌方,路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟,并加大、加深边沟等排水措施。
1.5确保路基边坡稳定性高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定,高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。
1.6积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式,在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡以及受水流侵蚀,植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施,沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。
2施工过程的技术措施
2.1做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,对高填方段应优先安排施工,在施工中以施工组织设计为龙头,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。
2.2做好施工前的准备工作,开工前要认真审阅设计文件,详细了解各段的填、挖情况,地质情况,填、挖土质和调配情况,对重要地段要作重点勘察,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误及时上报业主,妥善处理。
2.3认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等)必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。
2.4填筑路基前,首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要,工程监理和施工质量自检人员应认真监督;其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前,需进行土质分析、CBR值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料,不能用于路基填筑;再则,路基填筑前还要根据设计进行施工放样,建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求,路基坡角范围内,要求清除杂草、树根、淤泥等,并进行整形碾压,压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段做好宽度不小6m的向内倾斜的台阶。
2.5填石路基与鸡爪形地段路基施工,可利用重型夯实设备进行强夯处理,或将土工隔栅(土布)水平分层布置在填石路堤内,防止或减缓细料在填料空隙中的流动。
2.6路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实度不得大于30cm,构造物两侧(桥涵头处理)松铺厚度不得大于20cm,不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。碾压过程中,要控制好含水量,压实度达到规范要求后,方可进行后续施工,压实度检测每层1000m2(不足1000m2按1000m2计)不少于2点。根据不同填土类型和压实厚度,选择好压实设备,对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。
2.7路堑施工要保证排水畅通,对上坡施工时,应注意确保坡体的稳定性,避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破尽量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大规模爆破形成松散面积过大,坡体失稳,机械开挖时,边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖,应清除松方并采用透水性材料进行回填,并认真碾压,压实度按路床项目标准进行控制。
2.8路基施工中,按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡,以便于表面水及时排出。
2.9路基土石方施工时或完工后,应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。防护工程的砂浆、混凝土,应采用机械拌和,随拌随用,并注重做好养生。
结束语
如上所述,我们不难看出,关系路基质量的好与坏,不外乎两个方面。一个是设计阶段的设计质量,而另一个,则是能将设计上的预想方案为实体的施工阶段,这两个环节,是一前一后,一唱一和,紧密相连的。如果只靠一套完整周密的设计方案,而在施工过程对一些质量指标不加以控制,不按图索骥,那么,确保路基质量到头来也只能是一句空话。对此,施工过程的技术管理工作,是保证路基质量的根本保障。总之,只有做好设计与施工这两个主要环节的技术把关,再加上施工管理人员的精心组织、合理施工,路基质量才能得到充分保障。
参考文献
路基的设计要求范文6
Abstract: With the rapid development of economy, China's highway construction projects are increasing, which greatly facilitates people's transportation and logistics. However, in the process of highway construction, unreasonable design of subgrade and pavement usually causes highway construction quality problems. Therefore, in order to improve the quality of highway construction, it is necessary to optimize subgrade and pavement design. This paper mainly analyzes the key points and control measures of highway subgrade and pavement design, and hopes to provide some reference for relevant construction projects.
关键词:公路工程;路基;路面;设计
Key words: highway engineering;subgrade;pavement;design
中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)14-0171-02
0 引言
道路路基路面施工质量关系到道路使用寿命的长短,在实际设计中,要合理制定施工方案与施工图纸设计,尽可能使用新技术、新材料、新工艺进行公路路基路面的设计,确保公路后期施工质量满足现代化交通运输的要求,进一步提升公路的实际使用效果,促进社会经济的发展。
1 公路工程路基设计研究
1.1 设计内容及要求 公路路基设计是公路建设的基础工程,确保公路承载力与施工目标的实现,在内容设计方面,路基设计主要包括路基的填土与压实设计、路基边坡防护、路基路面排水等设计工作。在具体要求上,首先要保证路基设计的合理性;其次是要保证施工质量,在施工材料选择与施工过程安排等方面要严格遵循质量保证的理念,防止出现“豆腐渣”工程;再次是路基设计的可行性,设计人员要在充分勘察施工现场的情况下进行各项内容的设计,确保各项施工计划符合实际要求,使得施工目标的实现。
1.2 路基填土与压实设计 对于特殊路基填土设计,比如河塘、沼泽等地的填土设计中,首先需要将水抽干净,将淤泥等软土土壤排净,在回填碎石土,增强路基的坚固度,碎石与土的比例控制在8:2的数值上,碎石的最大直径也应控制在10cm以下,过大会形成较多孔隙。在软土地基的路基填土施工中,软土地基沉降控制设计是一个重点,对于此类特殊路段,设计中针对多种情况制定处理措施:第一,如果区段附近存在土质较好或者含水量达到标准的土壤时,可以就地取材,将其回填到软土地基部分;第二,如果周围的土质较差,并且软土层较深,进行土质换填工作显然与经济性原则相违背,因此,可以考虑使用生石灰或者加入混凝土,使软土区域土质快速凝结;第三,对于长年积水、排水困难、土质流动缓慢的区域,采取填石的方法来加固地基。
1.3 路基排水设计 路基排水设计在实际施工中需要特别注意,在路基排水中,边沟是公路施工常用的排水设计方法,在公路路基路面配水中占据很大的比重,然而,在具体设计方面,目前边沟排水设计比较单一,忽略了地形对路基边沟排水的影响,这导致许多路基排水工程的使用效果不理想。例如,在路基排水设计中,经常出现边沟尺寸与公路设计规格不统一的情况,不能结合工程实际,导致在施工过程中,路基施工的泥土与地表土等进入到排水沟中,造成阻塞。另外,在施工过程中,没有考虑到边沟的引流设计,使雨水长期囤积在排水系统中,造成排水效果不佳的情况经常发生。
1.3.1 路基边沟尺寸设计 在公路路基边沟排水设计时,必须实现考虑几个关键因素,比如公路所在的自然天气情况,周边土质情况、边沟尺寸大小、边沟水流速度等。在实际的公路边沟设计中,同城采取梯形开口设计,并且,根据公路设计的具体要求,通过计算排水速度进行合理设计。
1.3.2 边沟设计原则 在边沟的设计时,应遵循以下基本原则:首先,边沟施工采取填筑的方式进行,尽可能减少路基边沟积水情况的发生,保证边沟内部的平整,使边沟中的水能够及时排出,避免边沟积水对路基强度造成影响。其次,在路基边沟设计上,要遵循严格的施工设计规范,通常而言,采取浆砌片进行公路边沟施工是常用的施工样式,边沟的坡度达到一定的要求才能保证边沟中的水顺利排除,同时,结合当地地质地貌,合理调整坡度。再次,对边沟施工需要跨越涵洞或者通道的情况,要实现进行处理,将水进行引流,如果周边有耕种土地,可以考虑将排水设计到连接农田渠道中,对于公路干线与支线连接口,要采取封闭施工的方式,加盖边沟盖板。
2 公路工程路面设计研究
2.1 路面设计的基本内容及要求 公路路面设计包括施工设计、路面排水设计,路面施工设计主要有混凝土或沥青铺设施工,该项工程施工的合理程度直接与施工质量挂钩。在设计要求方面,具体应根据公路的等级、交通量组成、周围地理环境、当地材料供应情况等进行综合考虑,路面设计要求保证整体的稳定性以及有足够的强度,能够满足现代交通物流运输及大密度行车的需求,同时还要保证路面的平整、耐磨、防护等要求。
2.2 路面结构施工设计 公路路面施工过程主要包括面层、基层、底基层等组成,面层施工主要分为混凝土施工以及沥青施工两个方面。
2.2.1 水泥混凝土施工设计 利用水泥混凝土进行路面施工通常体现在农村支线交通施工上,在具体设计时,要对面层的设计厚度与宽度进行计算,对区域的地理环境、交通量等进行详细的评估,一般而言,在农村公路混凝土铺设厚度选择上,混凝土厚度通常不小于18cm,较宽的乡镇公路因为承载力的需求,因此设计厚度一般不小于20cm,水泥混凝土的凝固周期一般为30d,面层一般采用硅盐酸水泥与小型砂石进行混合,能够大大提高公路的强度,水泥混凝土通常采取分块施工,这样能够防止裂缝的产生,横向接缝保持一定的间距,通常而言,乡村水泥混凝土施工面层单块长3m~4m,中间间距为1~2cm。
2.2.2 沥青混凝土施工设计 首先,在原材料的选择上,要根据当地自然情况进行合理的选择,如果当地环境较潮湿,选择凝固强度较高的沥青材料,沥青性质应比较稳定;其次,对于混合石料的选择中,要注意粗集料与沥青之间具有较好的粘附性,保证混合料的磨光值,防止混合料施工后对车辆造成损伤。再次,在混合料的摊铺与压实施工设计上,首先要根据施工要求选择合理的摊铺机械,设计摊铺路线与摊铺次数,通常使用平衡梁法进行面层施工,施工线路的合理度关系到摊铺的连续施工的实现,摊铺路线不能中途更换。此外,为了保证施工过程附近车辆能够正常通行,选择使用半幅施工的方式,做好接缝的处理。
2.3 公路路面排水设计
2.3.1 公路路表排水设计 公路在长期运营过程中,多多少少会出现破损情况,尤其是沥青路面,在天气较炎热的季节,车辆的紧急刹车往往会使沥青粘附到车辆轮胎上,造成路面凹凸不平的情况,一旦天气发生变化,这些积坑就会出现积水的情况,这对路面造成一定的损害,因此,需要做好路面的排水设计。路面积水的排除主要在于裂缝的修补与沥青混合物程度的设计,一旦公路路面出现积水,要及时用抽水机械排除水分,在天气良好时进行积坑的修补。
2.3.2 路面内部的排水 路面裂缝会使得自然水进入到路面内部,在内部排水设计上,首先是要保证修筑时的密封性,混合料的凝结度应较高,减少工程中因为不均匀施工造成水分容易渗透的情况。其次,也可以通过层防水实现水分的内部流动,在设计时将小型管道嵌入路面中,能够及时排除因道路裂缝而进入路内部的积水,管道的选择应保证具有较高的耐腐蚀性以及良好的密封性能,能够长时间发挥良好性能,尽可能减少水对公路路面或者路基的损害,延长公路的使用寿命。
3 工程案例
3.1 工程概况 某公路采取双向四车道的标准设计,设计最高时速为120km/h,由整体式路基与分离式路基组成,行车道与硬路肩使用2%的路拱横坡。整体式路基路线中心线为平面设计线,分离式路基平面设计线距路线前方左侧秃噜肩1m处,针对该公路路基路面排水施工设计进行深入探讨。
3.2 路基施工过程 路基施工中,根据施工设计要求,对于填石路基,设计指标如表1所示。
采取该方法进行路基施工,使得路基更加平整,几乎不要进行平整度调整工作,对比传统路基施工方法,该设计完成后,路基平整度为99.5%,高于常规路基施工90.5%的水平,在实际中能够大大提高路基的强度。
路基排水施工中,本路段边沟采取0.5m×0.5m的矩形,沟底纵坡与路线纵坡一致,差距控制在0.3%,考虑到该路段所处地理环境岩石较多的情况,道路右侧路肩均架设0.5m×0.5m的盖板,防止泥土滑落造成排水渠的堵塞,同时设计时考虑到拦截坡面水,防止其对路基进行冲刷破坏,使用M7.5浆砌片进行加固处理。排水功能上,该设计能够大大提高排水渠的顺畅程度,采取一定的坡角设计,配合水流的作用力,能够有效抵抗雨水沙石沉积造成排水障碍的情况发生,与普通排水渠设计相比,设计优化后的排水能力提高至99.2%。
3.3 路面设计 考虑到该路段地理环境与交通量需求,该路段采取水泥混凝土路面施工,考虑到温度影响路面收缩性,面板采取横向接缝的方式,面层使用26cm水泥混凝土。加盖0.6cm沥青透层,基层使用施工使用常规20cm水泥碎石混合物,采取此设计方法,路面强度较普通水泥施工高出5%,路面承载力提升。根据改力度按设计抗弯拉5.0MPa的标准,设计时需要设置各种类型的裂缝,水泥混凝土设计为5m×4.5m的水泥版块,建成效果上,路面抗弯拉能够达到5.6MPa,超过实际要求,且后续运行裂缝发生率降至5%。
接缝处使用的是泡沫橡胶板,路段每个500m设置一道胀缝,路面横向施工缝设置较少,主要是为了保证路面的平整性,胀缝施工采取增加传力杆的方式,确保接缝的稳固性,在板厚中央设置拉杆,防止接缝张开或者板上下错动。
4 结语
综上所述,公路路基路面设计的合理度与公路的实际使用紧密联系,在具体设计上,应该从地质、气候环境、材料等多方面进行考虑,以安全使用为基础,对路基施工设计及排水,路面施工及排水等工作进行设计与完善,确保工程建设紧密联系实际,提高工程的建设质量,发挥公路应用的功能,为我国交通运输事业及社会经济发展提供良好助力。
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