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摘要:本文就高速公路的路基施工技术,进行了全方位的分析。其中包括高速公路路基的质量标准,路基的施工程序等,
关键词:高速公路;路基;施工
前言
随着我国公路交通事业的迅速发展,公路建设也正朝着高等级化方面迈进,高速公路对我们已不再陌生。它以快速,直达的优点在公路市场占领先地位,高速公路建设已日益普遍。路基是路面基础,路基施工质量直接影响到路面使用品质。常常因路基施工的质量问题而导致路面早期出现龟裂,沉陷、翻浆等病害,影响车辆的正常畅通,增大养护成本。严格控制工程质量,使路基达到坚实而稳定。可为路面结构长期荷载作用提供重要的基础保证。
1.公路路基的性质
1.1路基的本性能
①稳定性:在软土地层路基开挖时,如果软土层承载能力不足,坡体失去支撑等均会使路堤下沉或者坍塌。在山坡路基,因大气降水、排水不良可能引起滑坡。一些常见的冰冻灾害,气温变化因素还可能引起路基收缩裂缝,使路面结构发生断裂。因而,在选线、勘测、设计和施工的过程中,必须采取相应的工程技术措施,确保路基的稳定性。
②承载能力:行驶中的车辆,通过车轮把荷载从路面传到路基,路面将承受车轮荷载引起的各种应力,如果路基路面的某一部分抗变性、强度以及刚度不足,将会导致路面断裂、路基沉陷。所以,路基应具备行车荷载相适应的承载能力。
③耐久性:随着车辆长期运行、大气变化等因素的影响,路面性能逐渐下降、材料老化、结构损坏。为确保路基路面的耐久性,一方面需要精心设计、选材以及施工;另一方面还需养路工人长期维护、保养。
④表面抗滑性能:在雨天行车,不可避免的紧急制动、突然起停、爬坡等容易造成打滑,发生一系列交通事故。因此,必须要采用耐磨、表面粗超、坚硬的材料来进行工艺实施。
1.2对路堤地基处理
①软土地基处理:如果在小范围内发现软土,可以部分或者全部挖除,换填成粗粒料或强度较高的粘性土;如果是浅层软土,采用石灰和水泥做成拌和剂,用人工或者机械作业的方式,将它参入到表层并进行摊铺、碾压等处理,形成一个硬壳层。
②黄土地基处理:对于湿陷性黄土地基而言,主要采取以防水为主,地基处理为辅,在十分必要的前提下,采用多种措施综合运用的技术路线。当黄土地基湿陷时,主要措施是防水,应当设置完善的防、排水系统。
③液化沙土地基处理:当地基为液化而且中间还夹杂薄层软土时,通常采用沙砾垫层,在加铺土料进行预压处理;当地基为软粘土、杂填土等,路堤基底采用全幅强夯并且加碎石垫层。
④膨胀土地基处理:根据土的胀缩等级、施工工艺以及材料进行综合考虑。常用的方法主要有换土垫层、砂石垫层以及桩基础等。在设计路基高度时,膨胀土路堤一般不宜过高,通常情况是控制在3m以内,当高度大于3m时,在施工设计过程中必须考虑沉降稳定问题。
⑤多年冻土地基处理:对于多年冻土,存在冰锥、地下水、冰丘以及冻土沼泽等不良因素,因此,对路堤采取保护是关键,在多年冻土的设计方法主要是铺设基底隔温层,设置相应的保温护道。
2.高速公路路基施工的质量要求
2.1具有足够的稳定性
为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
2.2具有足够的强度
为保证路基在外力作用下,不致产生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。
2.3具有足够的水温稳定性
路基在地面水和地下水的作用下,其強度将会显著降低。为保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低,要求路基应具有一定的水温稳定性。
3.路基填筑阶段
3.1 土方填筑
一些低洼地段和土质不合格的路段,都需要进行土方的填筑,路基的土方填筑必须采用分层平行摊铺的方式,把土料均匀地摊铺在路堤上面,每层的填筑厚度不得30cm,采用平地机整理,然后作出横坡。不同性质的土不能混填。路基施工必须分层填筑,分层碾压,每层填料铺设的宽度应超出每层路堤设计宽度30cm,这个宽度用以保证修整路基刷坡以后的路堤边缘有足够的压实度。
3.2 石方和土石方混合填筑
填筑石方前,要试验石料饱水抗压强度,其数据应大于设计值。路基需要填筑石料或者土石混填,应该采取分层摊铺、分层碾压的方式,才能够保证混合料的填筑强度。每层填料都要保证连续铺筑其整个断面宽,严格限制石方的质量,严禁将爆破的混合料直接用于填筑材料,需要经过筛分,将符合设计要求的尺寸合格的混合料运至填筑层上。根据不同填土类型和压实厚度,合理配置压路机,因为振动压路机具有滚压和振动双重作用,所以最好选用震动压路机进行碾压。填筑结束后应及时做好路基防护工程的施工和养护工作。防护工程施工所用的砂浆、混凝土的拌和应采用机械拌和,根据施工进度随拌随用,同时注重做好养生[2]。
3.3 挖方路基的填筑
挖方段的路基,土方地段及石方强风化地段,应该采取超挖的措施,把不合格基底土清除,然后进行回填,回填后及时进行碾压,保证压实度不小于设计值。需要挖方的路基,重点是预防路堑基底的渗水,一旦发现渗水现象,必须根据实际情况积极处理,采取有效措施,如进行换填、做盲沟、加深边沟深度等,确保施工不受水害威胁。控制水害,是挖方路基施工的重要环节,做好排水,从而保证挖方路基的填筑质量。
3.4 路基的压实控制
施工时每填料一次,都要做一次重型击实试验,施工现场必须配备洒水车,路耙等工具,以便控制含水量。将填料含水量控制在比最佳含水量大一点的状态,用平地机进行整平,先静压一遍,然后振动碾压-遍。土石混合填筑时,压路机碾过程中,继续用小石料或石屑填隙,一直进行到重轮下,填充标准以石料不出现松动,表面均匀平整为目标,然后进行碾压一遍。采用压沉值控制压实质量。压实是路基乃至面层施工的重要环节,直接关乎路基的稳定性。压实机具的配置必须科学合理,保证压实效果合乎设计要求。
4.路基排水施工技术
4.1 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。
4.2 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,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20m~50m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。
4.3 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,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8cm~30cm,很适用于地下排水。
参考文献:
[1]段龙.浅谈高速公路路基施工技术[J].内江科技.2009(12)
[2]邓学钧.路基路面工程.人民交通出版社.2000
关键词:高速公路;路基;施工
前言
随着我国公路交通事业的迅速发展,公路建设也正朝着高等级化方面迈进,高速公路对我们已不再陌生。它以快速,直达的优点在公路市场占领先地位,高速公路建设已日益普遍。路基是路面基础,路基施工质量直接影响到路面使用品质。常常因路基施工的质量问题而导致路面早期出现龟裂,沉陷、翻浆等病害,影响车辆的正常畅通,增大养护成本。严格控制工程质量,使路基达到坚实而稳定。可为路面结构长期荷载作用提供重要的基础保证。
1.公路路基的性质
1.1路基的本性能
①稳定性:在软土地层路基开挖时,如果软土层承载能力不足,坡体失去支撑等均会使路堤下沉或者坍塌。在山坡路基,因大气降水、排水不良可能引起滑坡。一些常见的冰冻灾害,气温变化因素还可能引起路基收缩裂缝,使路面结构发生断裂。因而,在选线、勘测、设计和施工的过程中,必须采取相应的工程技术措施,确保路基的稳定性。
②承载能力:行驶中的车辆,通过车轮把荷载从路面传到路基,路面将承受车轮荷载引起的各种应力,如果路基路面的某一部分抗变性、强度以及刚度不足,将会导致路面断裂、路基沉陷。所以,路基应具备行车荷载相适应的承载能力。
③耐久性:随着车辆长期运行、大气变化等因素的影响,路面性能逐渐下降、材料老化、结构损坏。为确保路基路面的耐久性,一方面需要精心设计、选材以及施工;另一方面还需养路工人长期维护、保养。
④表面抗滑性能:在雨天行车,不可避免的紧急制动、突然起停、爬坡等容易造成打滑,发生一系列交通事故。因此,必须要采用耐磨、表面粗超、坚硬的材料来进行工艺实施。
1.2对路堤地基处理
①软土地基处理:如果在小范围内发现软土,可以部分或者全部挖除,换填成粗粒料或强度较高的粘性土;如果是浅层软土,采用石灰和水泥做成拌和剂,用人工或者机械作业的方式,将它参入到表层并进行摊铺、碾压等处理,形成一个硬壳层。
②黄土地基处理:对于湿陷性黄土地基而言,主要采取以防水为主,地基处理为辅,在十分必要的前提下,采用多种措施综合运用的技术路线。当黄土地基湿陷时,主要措施是防水,应当设置完善的防、排水系统。
③液化沙土地基处理:当地基为液化而且中间还夹杂薄层软土时,通常采用沙砾垫层,在加铺土料进行预压处理;当地基为软粘土、杂填土等,路堤基底采用全幅强夯并且加碎石垫层。
④膨胀土地基处理:根据土的胀缩等级、施工工艺以及材料进行综合考虑。常用的方法主要有换土垫层、砂石垫层以及桩基础等。在设计路基高度时,膨胀土路堤一般不宜过高,通常情况是控制在3m以内,当高度大于3m时,在施工设计过程中必须考虑沉降稳定问题。
⑤多年冻土地基处理:对于多年冻土,存在冰锥、地下水、冰丘以及冻土沼泽等不良因素,因此,对路堤采取保护是关键,在多年冻土的设计方法主要是铺设基底隔温层,设置相应的保温护道。
2.高速公路路基施工的质量要求
2.1具有足够的稳定性
为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
2.2具有足够的强度
为保证路基在外力作用下,不致产生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。
2.3具有足够的水温稳定性
路基在地面水和地下水的作用下,其強度将会显著降低。为保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低,要求路基应具有一定的水温稳定性。
3.路基填筑阶段
3.1 土方填筑
一些低洼地段和土质不合格的路段,都需要进行土方的填筑,路基的土方填筑必须采用分层平行摊铺的方式,把土料均匀地摊铺在路堤上面,每层的填筑厚度不得30cm,采用平地机整理,然后作出横坡。不同性质的土不能混填。路基施工必须分层填筑,分层碾压,每层填料铺设的宽度应超出每层路堤设计宽度30cm,这个宽度用以保证修整路基刷坡以后的路堤边缘有足够的压实度。
3.2 石方和土石方混合填筑
填筑石方前,要试验石料饱水抗压强度,其数据应大于设计值。路基需要填筑石料或者土石混填,应该采取分层摊铺、分层碾压的方式,才能够保证混合料的填筑强度。每层填料都要保证连续铺筑其整个断面宽,严格限制石方的质量,严禁将爆破的混合料直接用于填筑材料,需要经过筛分,将符合设计要求的尺寸合格的混合料运至填筑层上。根据不同填土类型和压实厚度,合理配置压路机,因为振动压路机具有滚压和振动双重作用,所以最好选用震动压路机进行碾压。填筑结束后应及时做好路基防护工程的施工和养护工作。防护工程施工所用的砂浆、混凝土的拌和应采用机械拌和,根据施工进度随拌随用,同时注重做好养生[2]。
3.3 挖方路基的填筑
挖方段的路基,土方地段及石方强风化地段,应该采取超挖的措施,把不合格基底土清除,然后进行回填,回填后及时进行碾压,保证压实度不小于设计值。需要挖方的路基,重点是预防路堑基底的渗水,一旦发现渗水现象,必须根据实际情况积极处理,采取有效措施,如进行换填、做盲沟、加深边沟深度等,确保施工不受水害威胁。控制水害,是挖方路基施工的重要环节,做好排水,从而保证挖方路基的填筑质量。
3.4 路基的压实控制
施工时每填料一次,都要做一次重型击实试验,施工现场必须配备洒水车,路耙等工具,以便控制含水量。将填料含水量控制在比最佳含水量大一点的状态,用平地机进行整平,先静压一遍,然后振动碾压-遍。土石混合填筑时,压路机碾过程中,继续用小石料或石屑填隙,一直进行到重轮下,填充标准以石料不出现松动,表面均匀平整为目标,然后进行碾压一遍。采用压沉值控制压实质量。压实是路基乃至面层施工的重要环节,直接关乎路基的稳定性。压实机具的配置必须科学合理,保证压实效果合乎设计要求。
4.路基排水施工技术
4.1 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。
4.2 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,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20m~50m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。
4.3 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,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8cm~30cm,很适用于地下排水。
参考文献:
[1]段龙.浅谈高速公路路基施工技术[J].内江科技.2009(12)
[2]邓学钧.路基路面工程.人民交通出版社.2000