公路工程路基施工技术
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浅谈公路工程路基施工技术
摘要:在路基施工中就要结合当地的具体情况,根据路况,自然环境,气候条件等因素对路基稳定性的影响,来采取合理的施工设计方案,保障路基在公路安全中的整体稳定性。
本文阐述了路基的施工质量要求,探讨了公路工程路基施工技术。
关键词:公路工程;路基;施工;技术
中图分类号: x734 文献标识码: a 文章编号:
路基施工中的质量的要求经济的不断进步,对城市的交通提出了更高的要求,为了适应城市交通的变化,道路施工的质量问题引起人们的普遍关注。
在道路施工过程中,路基施工的好坏直接影响着道路的稳固性,所以了为建成高质量的等级公路,为人们提供一个舒适的行车环境,在路基施工中对质量的要求就更加严格。
路基作为任何一条道路的安全基础,在施工时就要考虑多方面的因素作用下防止公路因为路基的不稳发生破坏性的安全隐患事故的发生。
所以在路基施工中就要结合当地的具体情况,根据路况,自然环境,气候条件等因素对路基稳定性的影响,来采取合理的施工设计方案,保障路基在公路安全中的整体稳定性。
一、路基的施工质量要求
1、路基强度稳定性。
确保路基在外力作用下不会导致超过允许范围的变形和坍塌,路基具有足够的强度要求。
2、路基结构稳定性。
为防止路基结构在车辆荷载和自然外界因素的作用下发生整体失稳、变形或损坏,从而因地制宜采取一定的
措施保护路基稳定的整体结构。
3、路基温度稳定性。
路面路基在地表水和地下水的作用,其强度会随之降低。
特别是在季节性冻土地区,由于温度的变化,路基将形成冻胀和翻浆,使强度急剧下降。
应确保在最不利的温度条件下,强度不会显著降低,这需要有一定的温度稳定性。
二、路基稳定原理分析
路基的稳定是由路基的整体决定的,对石方路基的稳定性,取决于两个方面:一是岩石填筑形成岩体后的孔隙比, 而非岩石本身的孔隙比。
二是岩石的强度。
希望填料具有良好的级配,并容易碾压密实,而尽可能使岩石破碎是最直接的途径, 而破碎程度的大小取决于岩石的强度和压实设备类型; 路基的密实过程实际上也是填料棱角破碎, 填料挤密的过程,所以路基成型后,路基能否保持稳定,与岩石的强度密切相关, 此时岩石的强度越高,路基反而越稳定,而岩石的最大强度是有限的,且强度受自然因素的影响大,主要受大气、水的影响大,所以防护、排水工作至关重要。
路基的内在质量应具备三个要求:具有足够的整体稳定性;具有足够的强度;具有足够的水稳性。
简而言之, 就是路基要达到“密实”、“均匀”和“稳定”的使用要求。
路基密实的过程,实际上是一个颗粒重组的过程,而对填石路基来说,则是岩石位移重组的过程。
路基的稳定是相对的,也就是说,当路基在外界应力作用下, 岩石间无位移或位移量能控制在某一个标准内时,就可认为路基是稳定的。
而在设计年限内,在设计荷载的作用下,位移能控制在某一标准内, 则我们
可认为路基在使用过程中一直合格。
三、公路工程路基施工技术
1、施工准备阶段
( 1) 在工程所在地要详细调查了解公路沿线( 包括路基基底) 及土源等作业范围内的土质的液限、塑限、塑性指数及含水量情况, 制作标准击实试验和土的强度试验( cbr 值) , 制定施工方法。
根据水文地质情况, 进行分类、整理, 结合以往的施工经验制定出路基各种不同类型土质、含水量的切实有效的施工方法及路基基底处理方案, 防止在施工中出现盲目性, 避免走弯路, 以保证工程质
量和进度。
( 2) 详细调查工程实际工程量, 根据工期要求及工程量划分作业段, 编排施工进度计划, 确定工程日进度计划。
并且日进度计划要考虑雨天或其它不利因素的影响。
根据日进度计划, 组织人力、机械、材料, 制定有力措施, 实现日进度计划的落实。
( 3) 技术交底。
在工程施工开始前要把施工部署、整体安排、施工规范、设计要求、合同要求、作业流程和规程、施工要点向施工管理人员、机械操作人员进行全面交底, 使全体人员全面了解工程施工的要求和施工重点。
也便于施工方案和工期计划的落实。
2、准确的施工测量
其内容主要包括:导线、中线及其水准点复测。
操作的要点:一是要认真熟悉图纸,复测后检查与设计是否有误。
二是路线主要控制桩如交点、转点、圆曲线和缓和曲线的起终点等,采用有效可靠
的固桩方法予以保护或移桩保护。
三是为满足施工期间引用需要,在中线复测中增设临时水准基点标高和加桩的地面标高。
四是在每道工序施工测量放线时,测量误差要满足规范要求,必须保证纵横断面定位的精度,使施工路基及构造物的定位及几何尺寸满足设计质量要求。
(1)图纸审查。
设计图纸是施工的直接依据,应通过审查图纸,对道路的走向、转角、曲线、结构物的设置,当地的地质、水文,线路附近地表、地貌、河流、村庄,路基各段土方需用量,道路横断面设计等情况进行充分分析了解。
(2)现场踏勘。
为编制实施性的施工组织设计和施工计划,搞好任务分工,组织机械设备进场,必须进行全面的现场踏勘工作,查清工程范围内的地形、地面排水、交通、构筑物、供水、供电和场内外运输线路、生产和生活设施的设置地点以及可供排水的沟渠等情况。
(3)编制施工组织设计。
施工组织设计是指导工程施工准备和施工全过程的全局性技术经济文件,是对整个施工项目进行全面的组织安排。
因此,应根据图纸审查和现场踏勘收集到的情况核实工程数量,按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况,编制一个深入、具体、可行的施工组织设计方案。
3、路基填土与压实
(1)路基填料
规范规定了对路基填料应有条件的选用。
对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用cbr 值表示路基土强度,引入路床的概念,对上路床的填料提出了限制性条件,高速公路和一级公路路面底以下0 ~ 30 cm 的路床填料cbr 值应大于8,下路床及其下面的填土也都给出相应的规定值。
当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺和粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理。
(2)路基压实
当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,碾压效果有了明显的改善。
对于提高路基土的压实度起到很好的作用。
规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80 ~150 cm部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其他等级公路当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。
此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93%的规定。
(3)特殊潮湿地区路基土的压实
在特殊潮湿地区,路基土的压实是相当困难的,规范对此作出了若干调整。
一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2% ~ 3%; 二是对于天然稠度小于1. 1,液限大于40,塑性指数大于18 的粘质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准; 三是改善填料的性质,在土中掺加生石灰,通常可以获得预期的效果,也可采用新型吸水材料加固。
同样,在张家口市张宣大道拓建工程中,部分路段属潮湿地区,按一般的施工
方法难以达到要求,采用第三种办法取得了预期的效果。
(4)黄土路基填筑及压实
(a) 黄土路堤施工时,应做好填挖界面的结合( 纵向) ,清除坡面杂草,挖好向内倾斜的台阶。
如结合面陡立,无法挖成台阶时,可采用土工钉加强结合。
若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性,且容许承载力低于路堤自重压力时,可考虑采用重锤夯实,石灰桩挤密加固。
( b) 黄土含水量过小,应均匀加水再行碾压; 如含水量过大,可翻松晾晒至需要含水量再进行碾压,也可掺入适量石灰处理,降低含水量。
掺灰后应将土、灰拌匀,其最大干密度应通过击实试验确定。
( c) 老黄土透水性差,干湿难以调节,大块土料不易粉碎,使用前应通过试验决定措施。
路床填料不得使用老黄土。
新黄土为良好填料可用于填筑路床。
黄土路堤应分层填筑,分层压实,大于10 cm 的块料,必须打碎,并应在接近压实最佳含水量时碾压密实。
(d) 根据设计及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽,将水引至坡脚以外,对高度大于20 m 的路堤,应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量。
( e) 黄土地区应特别注意路基排水,对地表水应采取拦截、分散、防冲、防渗、远接远送的原则,根据设计及时做好综合排水设施,将水迅速引离路基。
在填挖交界处引出边沟水量,应做好出水
口的加固。
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4、路基路面排水
(1)地面排水
最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。
对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。
普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。
高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。
(2)路面排水
路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。
路拱横坡应≥2%。
雨水排出路面有二种方式。
第一种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,其与硬路肩路面构成三角形的集水槽,每隔20 ~ 50 m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。
设超高路段的排水通过设在中央带的圆形开口排水沟或雨水井进行排除。
在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。
第二种是分散排水,多用于西北地区地势平坦,路线纵坡小于0. 3% 的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。
(3)地下排水
路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。
传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,近年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加筋软式透水管直径8 ~ 30 cm,很适用于地下排水。
5、边界处理
由于原地面与填料结构不同,二者密度、承载能力不同,如果不对原地面进行有效处理,易发生接合部沉降病害。
边界处理首先是对地基进行简易的挖探,如果地表下面土质良好,状况稳定,则清除地表植被、树根、垃圾和不良土质后即可进行填前压实,如存在超过常规清表厚度的软弱区,无法进行填前压实,则须进行专门处理。
具体步骤如下:
(1)对路基用地范围内的草皮、树木及障碍物和拆迁后留下的残渣等应予清除。
(2)承包人对清除障碍物遗留下的树根和坑穴应清除干净并用经监理人员批准的材料回填夯实。
全部场地清理整平压实达到规定要求。
(3)原地面的坑洞、墓穴等,应用原地土或砂性土回填并按规定进行压实。
(4)路堤基底为耕地或松土时,应先清除有机土和种植土,平整后按规定要求压实,必要时先将松土翻挖,然后回填并整平压实。
综上所述,路基工程是公路工程的重要组成部分,对整个工程质量具有重要影响。
因此,在施工中加强技术研究,构筑优质工程显得尤为重要。
除文中论述之举措外,实践中我们还需要从多方面着手,针对新问题不断的研制新对策,共同为构筑优质工程而努力。
参考文献:
[1] 肖长启. 公路工程建设中路基施工技术的探讨[j]. 科技创新导报, 2009,(08)
[2] 江卫新. 高速公路路基常见通病及施工质量控制[j]. 科技创新导报, 2008,(30)。