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2010年一級建造師公路工程輔導(dǎo):論公路路基施工技術(shù)

作者:不詳   發(fā)布時(shí)間:2010-02-21 11:42:16  來源:網(wǎng)絡(luò)
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1 引言   
  公路路基施工是整個(gè)公路施工工程的關(guān)鍵所在,稍有偏差,將給整個(gè)工程埋下質(zhì)量隱患。例如,在公路施工中常會(huì)遇到諸如軟土路基,黃土路基等不良路基,如不加以特別處理,會(huì)引起填方路堤施工后沉降或不均勻沉陷,路面縱橫坡變碎,平整度下降,導(dǎo)致行車顛簸等,嚴(yán)重影響公路的正常使用,造成大量的人力、物力、財(cái)力浪費(fèi)。因此,路基施工應(yīng)根據(jù)施工當(dāng)?shù)氐匦�、地質(zhì)狀況、公路等級、所在地區(qū)的氣候、結(jié)合施工填挖方平衡等來選擇施工方法。   
  2 路基填壓   
  公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實(shí)的程度。從現(xiàn)有條件出發(fā),改進(jìn)填土要求和壓實(shí)條件是保證路基質(zhì)量經(jīng)濟(jì)有效的方法。
  2.1 路基填料
  現(xiàn)行《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡稱規(guī)范)規(guī)定了對路基填料的要求。對路基填料的最小強(qiáng)度和最大粒徑給了量化的標(biāo)準(zhǔn),采用承載比實(shí)驗(yàn)(CBR)值表征路基土的強(qiáng)度,引入了路床的概念。對上路床的填料提出了限制條件,高速公路和一級公路路面底以下0cm-30cm的路床填料,其CBR值應(yīng)大于8,對下路床及下面的填土也給出相應(yīng)的規(guī)定值。
  2.2 路基壓實(shí)
  當(dāng)前路基施工,普遍采用了大噸位的壓路機(jī),碾壓效果有了明顯的改善。對于提高路基土的壓實(shí)度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路路面底面以下80cm-150cm部分的上路堤其壓實(shí)度必須≥95%,對其它等級公路當(dāng)鋪筑高級路面時(shí),其壓實(shí)度亦應(yīng)按高速公路和一級公路的標(biāo)準(zhǔn)采用。此外,還增加了對路堤基底的壓實(shí)度不宜小于93%的規(guī)定。隨著我國高速公路的飛速發(fā)展,路基施工技術(shù)也取得了相當(dāng)大的進(jìn)步,對于特殊路基的處理技術(shù)也日漸成熟和完善。
  (1)過濕地區(qū)路基的填壓。過濕土地基的填筑比較簡單,一般采用填砂礫墊層和加鋪土工格柵的方法,該方法簡單易行,處理效果較好。但路基的壓實(shí)是相當(dāng)困難的,規(guī)范對此作出了若干調(diào)整:一是壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)試驗(yàn)資料確定或較表列數(shù)值降低2—3個(gè)百分點(diǎn);二是對于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指數(shù)大于18的粘質(zhì)土,用于下路床及下路堤填料時(shí),可采用規(guī)定的輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn);三是改善填料的性質(zhì),在土中摻加生石灰,通�?梢垣@得預(yù)期的效果,也可采用新型吸水材料加固。
 �。�2)黃土路基的壓實(shí)。與其他公路路基黏性土相比,黃土尤其易受水的侵害,是一種特殊的黏性土。常將黃土路基劃分為兩類:非濕陷性黃土和濕陷性黃土。其中,濕陷性黃土主要分布在我國中西部地區(qū),其作為路堤填筑材料時(shí),由于受水浸濕后,本身結(jié)構(gòu)被迅速破壞,應(yīng)有強(qiáng)度減小,若施工不當(dāng)則會(huì)發(fā)生很大的下沉量,引起路基失穩(wěn),特別是高路堤地段的填筑更是會(huì)引發(fā)一系列的工程病害。因此,黃土路基的壓實(shí)也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況的不同合理選擇。
  ①?zèng)_擊壓實(shí):沖擊壓實(shí)處理地基的原理是用一定的沖擊能量使土體里的水分?jǐn)U散固結(jié)并擠密壓實(shí)土體而達(dá)到加固土體的目的。沖擊壓實(shí)技術(shù)只適合于淺層濕陷性及濕軟性黃土地基的處理,且其有效影響深度一般不超過80cm,沖壓遍數(shù)以30遍左右為宜。在沖壓施工的過程中應(yīng)注意:保持最佳含水量;受沖擊壓實(shí)機(jī)的機(jī)型限制,被沖壓的路基長度一般不應(yīng)小于120m,寬度不宜小于15m;每一層沖壓前,應(yīng)先沿路基邊沿沖壓5遍左右,以減少在沖壓過程中沖擊能對路基的側(cè)向擠壓作用;用沖擊壓實(shí)機(jī)進(jìn)行路堤邊沿壓實(shí)時(shí)速度應(yīng)稍慢,否則,可能引起車身滑出路堤;沖壓時(shí)應(yīng)注意輪跡的連續(xù)性,特別是調(diào)頭處,不要預(yù)留空白帶而影響壓實(shí)效果。
  ②強(qiáng)夯施工:又稱動(dòng)力固結(jié)法,是用起重機(jī)械將8t~40t夯錘起吊到6m~25m高度后,自由落下,給地基以強(qiáng)大的沖擊能量的夯擊,使土中出現(xiàn)沖擊波和沖擊應(yīng)力,迫使土體孔隙壓縮,土體局部液化,在夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和氣體逸出,使土粒重新排列,經(jīng)時(shí)效壓密達(dá)到固結(jié),從而提高地基承載力,降低其壓縮性的一種有效地基加固方法。 
  3 路基排水   
  水是影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素,水的侵蝕會(huì)造成許多路基病害的。同時(shí),從環(huán)境保護(hù)和不損害當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施考慮,必須做好路基排水,形成排水系統(tǒng),并與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào),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。
  公路排水主要包括兩個(gè)方面:一是地下排水,即減少地下水、農(nóng)田排灌水對路基穩(wěn)定性及其強(qiáng)度的影響;二是路表排水,除將路面、地面的水迅速排出之外,應(yīng)最大限度地減少雨水對路基、路面質(zhì)量的影響,減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的損害。
  地下水排水設(shè)計(jì)可以采用適當(dāng)提高路基最小填土高度或在路基底部設(shè)置隔水墊層等辦法。在施工前開挖臨時(shí)排水邊溝,排除施工期地表水并降低地下水,同時(shí)在路基底部摻加低劑量石灰處理,設(shè)置40cm厚的穩(wěn)定層等,可起到較好的效果。路表排水設(shè)計(jì),一是可以通過路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等將路表水迅速排出路基以外。二是設(shè)計(jì)中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管將施工期進(jìn)入中央分隔帶的雨水及運(yùn)營期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外。三是設(shè)計(jì)泄水孔以迅速排除橋面水。四是采用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管將滲入路面面層的水引出路基之外。路面滲水的排水設(shè)計(jì),沿路面邊緣設(shè)置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過濾織物組成的路面邊緣排水系統(tǒng),通過設(shè)置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管,將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過瀝青面層下滲的水量有限,設(shè)計(jì)中應(yīng)在每10m左右設(shè)置一道Ф5cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。   
  4 路基防護(hù)   
  路基防護(hù)主要有三個(gè)方面。
 �。�1)坡面防護(hù)。坡面防護(hù)的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風(fēng)化剝落以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)。通常措施是采用石砌圬工防護(hù),混凝土預(yù)制塊護(hù)坡多用在路堤邊坡,連片的及帶窗孔的護(hù)面墻,用于路塹邊坡。但由于石砌圬工及混凝土防護(hù)存在造價(jià)高、易破損等諸多問題�,F(xiàn)在,種草防護(hù)技術(shù)應(yīng)用較為廣泛,邊坡較高則采用砌石框格種草防護(hù),起到改善生態(tài)環(huán)境、美化景觀和坡面防護(hù)的三重效果。石砌圬工防護(hù)的使用仍較普遍,混凝土預(yù)制塊護(hù)坡多用在路堤邊坡,連片的及帶窗孔的護(hù)面墻用于路塹邊坡。破裂的或易于風(fēng)化破碎的巖石路塹邊坡采用錨桿掛鐵絲網(wǎng)或高強(qiáng)塑料網(wǎng)格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝土防護(hù)也有較好的效果。但考慮到石砌圬工及混凝土防護(hù)造價(jià)高、易破損等諸多問題,從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),建議大力推廣既能改善生態(tài)環(huán)境又美化景觀的種草防護(hù)技術(shù)。
 �。�2)沖刷防護(hù)。傳統(tǒng)的方法是用砌石、拋石、鐵絲石籠和擋土墻防護(hù),改進(jìn)后可以用高強(qiáng)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(hù)坡模袋做成的護(hù)面板防護(hù)受水沖擊的邊坡,很能適應(yīng)土體不均勻沉降。
  (3)支擋防護(hù)。擋土墻用于支擋防護(hù)目前仍占主要。①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;②鋼筋混結(jié)構(gòu)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,墻身圬工體積小,也已廣泛應(yīng)用于公路路基的防護(hù);③垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度,并采用預(yù)制構(gòu)件拼裝,是一種特殊形式的擋土墻。

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