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'四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文浅析路基施工技术摘要强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,同时,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。因此,必须重视路基施工,切实保证路基工程质量,为提高公路建设的经济效益和社会效益提供切实的保障。本文结合相关标准和规范从路基施工、路基填挖、路基压实、路基排水、路基防护等方面,就路基施工技术进行了论述。-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文目录第一章绪论第二章工程概况2.1工程说明2.1.1地形地貌2.1.2工程地质2.1.3气候2.1.4水文第三章路基施工3.1概述3.1.1路基施工的重要性3.1.2路基施工的基本方法3.1.3施工前的准备工作3.2路基施工要点3.2.1填挖方案3.2.2塑料插板施工3.2.3机械化施工3.2.4施工中常见问题及防治措施3.3路基压实3.3.1影响路基压实的重要因素3.3.2路基压实的机具选择与操作3.3.3土基压实标准第四章结论参考文献致谢-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文第一章绪论路基作为路面结构的基础营具有做够的强度和稳定性,我国较早就确定以回弹模量作为评价路基强度和稳定性的力学指标,并形成了成套的室内外实验标准方法和仪器。为了在施工中以物理量指标控制工程质量从而保证达到规定的强度指标,广泛开展了不同土种的最佳含水率和最大密实度相关关系的研究,并同意以重型击实试验法作为基本控制指标第二章工程概况2.1工程说明国家高速公路纳溪至宜宾段公路是成渝地区环线的重要组成部分,连接了宜宾至泸州两大城市。是四川省规划的主干线公路网的重要组成部分,是川西南地区公路的主骨架。本施工段(E10分部)起点桩号为K132+600,终点桩号为K139+637,全长7.037公里,位于宜宾市翠屏区和南溪县境内。本路段采用四车道高速公路标准,设计行车速度80公里/小时;整体式路基宽度24.5m、分离式路基宽度12.25m,桥梁与路基同宽,最大纵坡4.9%。设计荷载公路Ⅰ级,地震基本烈度Ⅵ度。2.1.1地形地貌本施工段区划属丘陵与低山过渡,南侧以低山山地和深切丘陵为主,北侧除背斜形成北东向狭长的条带状低山外,属构造剥蚀浅、中、深切丘陵地貌,具明显的块状高台,山顶平整,四周环以陡峭峭壁,外缘多深切“V”型短谷,植被发育,绝对高差在300-660米,相对高差150-300米。该地貌根据成因类型可分为侵蚀堆积地貌、构造剥蚀地貌、侵蚀构造地貌三大类。2.1.2工程地质路线所经区域多为丘陵区,地层岩性主要为泥岩、砂质泥岩夹砂岩及少量的泥灰岩。地质构造主要为新华夏系和华夏系构造。构造线走向北东,形成于燕山期,背斜褶皱紧密,呈箱状或梳状。其主要特点为南西端倾伏,向北东逐渐收敛。无不良地质现象,工程地质条件良好。-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文2.1.2气候该区属亚热带温暖潮湿气候,具有冬暖春早、夏季炎热、雨量充沛的特点。年平均降雨量在1107-1184mm,年均气温17.7。C-18.2。C,平均相对湿度81-83%。年平均日照率27-31%,无霜期330天以上。年平均风速为1.1-1.3m/s。2.1.3水文流经本段的河流有黄沙河和其它溪沟,流速较缓;主要是山沟汇集水。地下水主要有松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水、孔隙水第一章路基施工3.1概述3.1.1路基施工的重要性路基施工的重要性,突出地表现为对工程质量的高标准要求。强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,同时,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。反之,若路基工程质量低劣,将给路面和路基自身留下许多隐患,路面的使用品质和使用寿命会因此而降低,严重的路基或路面破坏甚至会中断交通,造成重大经济损失。尤其严重的是路基自身存在的问题将后患无穷,难以根治,这会大大增加公路建成后的养护维修费用。由此可见,必须重视路基施工,切实保证路基工程质量,为提高公路建设的经济效益和社会效益提供切实的保障。路基施工的重要性还在于工程质量受到多种因素的不利影响。虽然路基施工主要是开挖、运输、填筑、压实等比较简单的工序,但由于路基施工存在着条件变化大、工程数量大、施工难度大、施工方法多样等待点,对于保证路基工程质量有相当的难度。特别是地质不良的特殊路段及隐蔽工程较多的路基,在施工时常会遇到复杂的技术问题和各种突发性事故需要处理,可以说路基施工技术是简单中蕴含着复杂。所有这些因素的影响都必须加以克服,才能保证路基工程的质量。-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文3.1.2路基施工的基本方法路基施工的基本方法,按其技术特点大致可以分为:人工及简易机械化、综合机械化、水利机械化和爆破方法等。人力施工时传统方法,使用手工工具、劳动强度大、功效低、熟读慢、工程质量亦难以保证,但限于具体条件,短期内还必然存在并适用于地方道路和某些辅助性工作。为了加快施工进度,提高劳动生产率,实现高标准高质量施工,对于劳动强度大和技术要求高的工序,应配以数量充足、配套齐全的施工机械。机械化施工和综合机械化施工,是保证高等级公路施工质量和施工进度的重要条件,对于路基土石方工程来说,更具有迫切性。实践证明,单机作业的效率,比人力及简易施工机械施工效率要高得多,但需要大量的人力与之配合,由于机械和热力的效率悬殊过大,难以协调配合,单机效率受到限制,势必造成停机待料,机械的生产率很低,如果对主机配以辅机,相互协调,共同形成主要工序的综合机械化作业,功效才能大大提高。所以实现综合机械化施工,科学的严密的组织施工,是路基现代化的重要途径。水利机械化施工亦是机械化施工的方法之一,他是运用水泵、水枪等水利机械,喷射强力水流,冲散土层并流运至指定地点沉积,例如采集沙料和地基加固。爆破法施工是利用炸药爆炸的巨大能量炸松土石或将其移到预定位置。这种施工方法主要用于石质路堑的开挖,特殊情况下也用于土质路堑开挖或清除淤泥。在施工时若采用机械钻孔、机械清运,也属于机械化施工之列。3.1.3施工前的准备工作路基施工准备阶段包括路基工程施工的总体性的部署、水文和地质情况的了解、施工方案和施工进度的制定、机械仪器人员材料的配置和准备,该阶段的准备工作直接关系到路基施工能否正常进行。施工前的准备工作,大致可归纳为:组织准备、技术准备和物质准备三个方面。 1.组织准备工作 主要是建立和健全施工队伍和管理机构,明确施工任务,制定必要的规章制度,确立施工所应达到的目标等。-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文 2.技术准备工作 1)全面熟悉设计文件并进行施工现场的勘查,核对与必要时修改设计文件; 2)编制施工组织计划; 3)恢复路线,施工放样; 4)清除施工场地; 5)临时工程,包括施工现场的供电、给水,修建便道、便桥,架设临时通讯设施,设置施工用房等。 3.物质准备工作包括各种材料与机具设备的购置、采集、加工、调运与储存,以及生活后勤供应等3.2路基施工要点3.2.1填挖方案路基工程主要工程数量见表1-1。表1-1路基主要工程数量表起止桩号K132+600-K139+637土石方工程挖方量(万m3)98填方量(万m3)94排水工程边沟、排水沟(m3)11500急流槽、沉砂池(m3)231.9赔(沟)渠(m3)85.7片石排水沟(m3)18869防护工程拱形护坡(m3)21287.9实体护坡(m3)162.1塑料排水板(m)141242(一)、路基土石方施工方案、方法1、挖方施工方案-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文土方开挖用挖掘机装车运输。石方开挖时,采用风动钻机或电动钻机打孔,小型松动爆破作业,在确保施工进度的情况下,对较完整岩石使用人工进行石料开采,破碎岩石则使用推土机集堆,挖掘机或装载机装车运输。施工中注意各种机械的合理配套。2、挖方施工方法设备配置:挖掘机、装载机、推土机、自卸汽车在路基土石方工程开挖回填前,对地表的树木、灌木丛、垃圾、有机物残渣、建筑废渣等进行清理,并按规定运出施工现场。对地表草皮、农作物的根系、表土等采用推土机进行铲除,使用挖掘机或装载机结合自卸汽车运至指定弃土场堆弃。(1)土方开挖①土方开挖施工前做好坡顶截水沟,并将待填区的原地面按斜坡路堤施工要求开挖成宽度不小于3m的宽大台阶(台阶顶向内倾斜2~4%),填平台阶顶后再继续处理上一台阶。②路基土石方直接用挖掘机、装载机配合推土机开挖、转运,改沟、改路用挖掘机配合自卸汽车开挖、转运。③开挖过程中,作业场地向出口处形成向下纵坡,除开挖到路床的坡度按设计坡度外,其余各层开挖地面坡度保持在4%左右,同时做好排水设施,以利向路基外排水。④除需用光面爆破处理的边坡以外,在每层路堑开挖后用挖掘机配合人工修整边坡。⑤在开挖过程中及时做好各层面的防护、排水设施。⑥开挖到设计标高后,用推土机按预留压实量整修路拱,最后用压路机压实至规定要求。图1-1土方开挖施工工艺框图施放中边线原地面清表土方分层开挖修整边坡路拱整修及压实埋设护桩临时排水设计排水设施施工复测开挖截水沟压实度检查击实试验取样(2)石方开挖-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文石方开挖施工方法与土方相近似,对石方路段采取由上至下分层爆破开挖施工,爆破作业主要用小型松动爆破。开挖边坡外有必须保证安全的重要建筑物时,采用人工开凿或控制爆破。在距离边坡2-3米范围内光面爆破施工,确保边坡稳定,并及时进行刷坡和边坡防护工程的施工。石方开挖后,用推土机、装载机配合施工,并用自卸汽车运输到填方地点或弃土场。①根据地形、地质及挖深选择适宜的开挖爆破方法,制定爆破方案并报监理工程师审批;②用挖掘机配合推土机整修施工便道,清理表层覆盖土和危石;③布置炮眼(整体松动爆破采用“梅花型”或“方格型”,光面爆破采用“一字型”),准确确定炮孔位置,竖立标牌并做好各孔编号、深度、装药量等标识;④用推土机配合,创造爆破临空面;⑤按不同炮孔深度分别采用手风钻或潜孔钻钻孔;⑥装药前布好警戒,设置通行道路,认真检查炮孔、吹净残渣、排除积水并做好爆破器材的防水工作;⑦装药后用木棍捣实并用粘土封实炮孔,封孔时注意保护起爆线路;⑧认真设计、严密布设起爆网络,防止发生短路和二响重叠现象;⑨做好警戒防护后进行起爆,在爆破后派专人检查和清除瞎炮、危石;⑩解除警戒后用推土机清出通道,然后用挖掘机、装载机配合推土机转运石方。图1-2石方开挖施工工艺框图地质、地形调查爆破组织设计实施爆破清渣运输检平路槽、排水设施施工项目部审批监理工程师审批安全检查与控制推土机清渣装载机转运自卸车运输爆破器材检查(3)石方爆破施工方法1).钻爆设计①穿越村镇、距建筑物设施较近的工点a.为减轻爆破地震波对周围房屋和其它设施的危害,爆破均采用梯段浅孔控制爆破,爆破方案见图1-3、1-4。b.为充分利用炸药爆能,提高破碎效果和降低大块率,主爆孔均采用小排距、大孔距、梅花形布孔技术见图1-5。-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文②周围无村舍和其它设施的地段a.开挖深度在5米以下的地段,采用梯段浅孔控制爆破施工。为减少爆破飞石损坏农田,以纵向分梯段开挖为主。傍山路堑或半挖路堑地段可以采用横向分梯段开挖。梯段浅孔控制爆破布置详见图1-3~图1-6。b.深度在5米以上的地段,因爆碴利用作填料,为了减少大块,使填料尽量符合填筑要求,采用较小直径(Φ80~Φ100)的潜孔钻钻孔,实施梯段深孔控制爆破。深孔爆破一般尽量采用从一端或两端纵向分梯段开挖和爆破,见图1-7、1-8。傍山路堑或半挖路堑,采用分梯段开挖和爆破,见图1-9、1-10。c.为充分利用炸药作功,提高爆破效果和减少大块率,所有深孔爆破炮孔布置均采用小排距、大孔距、梅花形布孔技术。表1-2浅孔和深孔爆破设计参数 参数名称钻孔设备梯段高度H(m)底板超钻h(m)底板抵抗线w(m)主爆孔排距b(m)主爆孔孔距a(m)后排孔孔距a(m)备 注Φ40mm凿岩机1.5-1.20.3-0.50.70.72.11.0浅孔Φ80mm潜孔钻机5-100.6-0.81.51.54.52.0深孔Φ100mm潜孔钻机6-120.6-0.82.02.06.02.2为确保爆破效果,主爆孔均采用塑料导爆管系统实施逐排微差爆破,每次爆破炮孔排数较多(超过五排)时采用孔外延时相结合,实施逐排等间隔微差起爆。每次爆破排数较少(少于四排)时,采用孔内延时微差爆破。③永久性边坡光面爆破为确保永久性边坡平整美观,边坡均采用预留光爆层200cm~300cm,实施光面爆破,采用Φ40风动凿岩机沿坡面钻孔,台阶状光面爆破,光爆层在主爆孔起爆后起爆。光面爆破的布置详见图1、3、7,装药结构及起爆方法见图9。2).单孔装药量计算①光面爆破-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文Q=q·L(kg)式中:Q-单孔装药量(kg)q—每米炮孔装药集中度(kg/m)L-炮孔深度(m)图1-3纵向开挖梯段浅孔控制爆破横断面布置图1-4纵向开挖梯段浅孔控制爆破纵断面布置图1-5纵向开挖梯段浅孔控制爆破平面布置-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文图1-6塑料导爆管逐排微差爆破网络图1-7纵向开挖梯段深孔控制爆破炮孔布置图-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文图1-8双侧路堑纵向开挖炮孔布置图图1-9单侧路堑横向开挖梯段控制爆破炮眼布置图-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文图1-10横向开挖炮孔平面布置图图1-11浅孔、深孔爆破装药结构及装药方法-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文②梯段浅孔或深孔爆破后排孔 Q=k·a·b·H(kg)第一排孔 Q=k·a·w·H(kg)式中:k—岩石单位耗药量(kg/m3)a—孔距(m)b—排距(m)w—底板抵抗线(第一排孔)H-梯段高度(m)3).微差时间(Δt)的选择与确定按常用公式计算:Δt=K裂W底(24-f)Δt=(30~40)(α/f)1/3式中:f—岩石坚固性系数K裂--岩石裂隙系数,对于裂隙小的岩石K裂=0.5;中等裂隙岩石K裂=0.75;裂隙发育岩石K裂=0.9。4).钻孔、装药、堵塞与起爆①钻孔与检查-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文严格按照爆破设计布孔、钻孔,装药前必须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求,孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块以及孔内有无积水。孔位和深度不符合设计要求时,及时处理,进行补孔或透孔,严禁少打眼,多装药。孔口周围的碎石、杂物清除干净,对于孔口岩石破碎不稳固段,应进行维护,避免孔口形成喇叭状。钻孔结束后应封盖孔口或设立标志。②装药、堵塞严格按设计装药、堵塞炮孔。在未装入雷管或起爆药柱等敏感爆破器材以前,若炮孔堵塞可用木制长杆处理,严禁用钻具处理装药堵塞的炮孔,堵塞应达到设计要求的长度,严禁不堵塞而进行爆破,禁止使用石块和易燃材料堵塞炮孔,堵塞完后用砂袋覆盖炮孔。③爆破网络敷设与起爆a.网络敷设前应检验起爆器材的质量、数量、段别,并编号、分类,严格按设计敷设网络。b.网络敷设严格遵守《爆破安全规程》中有关起爆方法的规定,网络经检查确认完好并具有安全起爆条件时方可起爆。c.起爆点设在安全地带。d.起爆30分钟后,待技术人员检查爆后情况,确认无瞎炮以及其它不安全隐患时,方可解除警戒。图1-12爆破设计工作流程图N熟悉设计图纸,调查地质条件选择爆破参数爆破试验调整爆破参数提交爆破成果Y检查爆破效果制订爆破方案爆破设备材料爆破参数爆破安全设计5).爆破安全技术要求①爆炸物品的购买、运输、储存和使用必须满足《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》的规定。-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文②爆破作业人员须已取得安全作业证并参加定期复审。③爆破作业须满足《爆破安全规程》(GB6722-2003)的规定。3、填方施工方案路堤施工前,在填筑边线外、用地界内结合现场地形和图纸要求施工永、临排水设施,便于排除路基水和防止路外水窜入路基内。对路堤按“三阶段、四分区、八流程”组织流水作业。作业方法见图5-13。图1-13填方路段流水作业图三阶段:准备阶段→施工阶段→竣工阶段。四区段:卸料区段→摊平区段→碾压区段→检验区段。八流程:施工准备→基底处理→分层填筑→摊铺整平→洒水或凉晒→碾压夯实→检验签证→路基整修。路堤填筑以机械化施工为主,施工前首先做好填前地表清理,对旱地清除草皮、树根,排除积水后翻松、平整和压实路基;对水田开挖纵、横向排水沟疏干排水。4、填方施工方法主要设备配置:履带式挖掘机、装载机、履带式推土机、自卸汽车、振动压路机、平地机等对于填方地段,在场地表土清理完成后,即用压路机进行填前碾压使其压实度达到规定要求。对于局部需特殊处理的地段按设计或经监理工程师同意的方法进行处理,确保达到规定要求。(1)施工准备-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文a.路基填筑施工前,按照《公路土工试验规程》(JTJ051-93)中规定的方法并会同监理工程师对填方材料取样试验。确定填方适用土和非适用土,并确定适用范围土的最大干密度和最佳含水量。b.恢复中线并加密中桩,测标高,放出填方边线。c.清除填方范围内的杂物并翻松、平整压实地基。(2)铺筑试验路段在填方工程开工前,选择K138+450-K138+550段100m长(路基全宽填筑)路基进行填筑工艺试验;通过试验区路段以确定该种填料达到规定压实度所需的(a)压实设备类型和最佳组合方式;(b)碾压遍数、速度和碾压工序;(c)每层填料的松铺厚度及适合的填料含水量。试验结果呈报监理工程师批准后即作为该种填料在施工中控制的依据。(3)路基填筑①将地面坡度陡于1:5时的路段开挖成内倾2~4%且宽度不小于3.0米的台阶;②采用水平分层、挂线施工的方法填筑路堤,松铺厚度控制在30cm范围内。填筑宽度在两侧宽出设计宽度不小于50cm;③采用机械化施工,用挖装机械配备自卸汽车填土,严格按每延米用土量控制卸土,推土机摊铺整平;④摊铺前检测填料含水量,当其大于最佳含水量时,将填料翻松晾晒,当含水量不足时,用水车洒水补充,使填料达到最佳含水量的要求,确保达到压实标准;⑤整平后及时检测路堤宽度、厚度等指标,破碎或清除超粒径石块,使其最大尺寸不超过压实层厚度的2/3。符合要求后用压路机从路边向路中、从低侧向高侧并遵照“由静压到振动压实,由弱振到强振”的原则以及由试验段确定的碾压方式碾压至达到规定的压实度为止;⑥路堤分段施工且两相邻交接段不在同一时间填筑时,先填段按1:1坡度分层留出台阶,两段同时施工时将交接段的填层分层交叠衔接,搭接长度不小于2米;⑦每层填筑均严格按规定的频率和方法检测平面位置、宽度、高度及压实度等各项指标,做好自检资料并完成报验和签认工作。⑧施工中对不同土质的填料应分层填筑,相同填料填筑层厚度不得小于50cm。⑨路基土石方施工完毕后进行路床整修和边坡修整工作。以保证路基防护工程的及时实施,从而有利于路基边坡的稳定和防止水土流失。图1-14路基填筑施工工艺框图挖方取样路堤放样整修路拱整修边坡清理地表填前压实检查压实度取样作击实试验测量标高监理签认填筑底层和压实材料检验击实试验填料运输卸料检查压实度摊铺填料检查填料含水量偏低:洒水润湿偏高:翻松晾晒整平碾压破碎超粒径填料人工填补坑洼检查压实度监理签认-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文5、结构物回填施工(1)对大面积可用机械作业的部位,采用推土机摊平填料后用压路机碾压的方法施工,对压路机不能碾压的边角部位用振动夯夯实;对小面积不可用机械作业的部位采用人工填料摊平后用振动夯夯实的方法施工,确保达到规定的压实度。(2)结构物回填施工要同结构物的施工密切结合,砼或砂浆的强度未达到允许填筑要求时不得进行回填。(3)结构物的回填料严格按照设计要求使用透水性材料。6、土石方施工注意事项(1)路基排水:要防止工程或附近农田、建筑物及其它设施受冲刷或淤积,需修建临时排水设施,保持施工场地处于良好的排水状态。(2)填料的选用:填料使用前必须取样进行检测试验,只有各项指标达到填料要求时方能用于路基填筑,填筑时对不同透水性的填料必须分层填筑。(3)严格控制填料的含水量。(4)填料粒径:最大粒径不得大于层厚的2/3,路床顶面以下50cm厚度内不能采用石块填筑。(5)零填挖地段应认真清除表层土和碾压处理,压实度达到96%,如达不到,请业主及设计等相关方面现场确定变更处理方案。(6)路基填筑层厚及碾压遍数必须严格按试验路段得出的指标进行控制。-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文(7)保证每填筑层的平整度,保证均匀受压。(8)石方爆破作业应以小型松动爆破为主,距边坡1米范围内不得爆破施工,从而保证边坡及山体的稳定。(9)土石方调配严格按“就近调配”原则进行,即就近移挖作填,就近运输。集中力量分阶段突击,对土石方数量大、工作面相对狭窄的路基抓紧施工。(10)加强桥涵缺口处路基段的填筑压实作业,重视路基施工与桥涵施工的配合衔接,确保三背回填的压实度。妥善处理好桥涵地段农田排灌与路基的矛盾。(11)加强各工序间的合理配合,当路基施工至路床标高并经检验合格后,应尽快铺筑路面各结构层,避免路床未经隔水处理,长期暴露汇集雨水下渗软化路基,造成通车后路面破坏。必要时,可用塑料薄膜对已完工的路床进行遮盖,以避免雨季积水下渗。(12)进场后应抓紧路基施工,以避开雨季由于地下水位上升和农灌期用水需要所造成的地基土过湿和干扰,使挖方地段不至于泥泞难以作业,填方地段则可减少对过湿路段地基的特殊处理,有利于路基压实成型,加快工程进度,确保工程质量。(13)路线经过低洼沟谷填方路段时,路堤填筑施工前必须设置片石排水沟以加快排除地表积水、降低地下水位及降低地表土含水量。横向排水沟上游端应封堵,避免污水渗入堵塞排水沟;下游段出口应低于沟渠,使排水沟内积水能自然顺畅地排出。为便于路基填筑,应增加临时排水设施排除地表水,以降低雨季对路基施工的不良影响。(14)零填路基及土质路堑,路床范围(0-80厘米)必须按施工规范要求精心施工,认真处理,处理后的压实度必须达到96%。(15)在地下水较多的土质地基及斜坡基岩面上填筑路堤时,为避免泥岩遇水软化引起路基病害,应先利用水稳性较好的砂岩片石和碎屑填筑形成厚度1-2米的填筑层。(16)路基经过水塘地段,采取有效措施避免路基受塘水侵蚀、塘水渗漏及水塘受路面水的污染。在填方边坡坡脚处,一般高于设计水位0.5米处设置宽度不小于2.0米的平台,平台以下路基范围填方利用路基挖方中的砂岩片碎石透水性材料填筑,并对下边坡采用实体护坡及基础、渗水反滤设施,避免路基受塘水侵蚀。路堤填筑,按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。分层平铺有利于压实,可以保证不同用途按规定层次填筑,发难要点是:不同用途水平分层,一保证强度均匀;透水差的用途,如黏性土等,一般宜填于下层,表面成双向横坡,有利于排除积水,防止水害;统一层次有不同用土时,接搭处成斜面,以保证该层厚度范围内,强度比较均匀,防止产生,明显变形。-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文竖向填筑,指沿路中心线方向逐步向前深填。路线跨越深谷或池塘时,地面高差较大,填土面积小,难以水平分层卸土,以及陡坡地段上半挖半填路基,局部路段横坡较陡或难以分层填筑,可以采用竖向填筑方案。路堑的开挖有全断面横挖法和通道纵挖法两种基本形式。1.全断面横挖法:是对路堑整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为全断面横挖法。全断面横挖法可分为一层横向全宽挖掘法和多层横向全宽挖掘法两种方式。一层横向全宽挖掘法适用于开挖深度小且较短的路堑。2.通道纵挖法:通道纵挖法:沿路堑纵向挖掘一通道,然后将通道向两侧拓宽。上层通道拓宽至路堑边坡后,再开挖下层通道,按此方向土方挖掘和外运的流水作业。直至开挖到挖方路基顶面标高,称为通道纵挖法。通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路。3.2.2塑料插板施工1、施工方案塑料排水板适用于路线经过地方为低洼地带且常年饱水,呈软塑状,个别为液塑状。在施工前应先平整好场地,清除地表耕粘土,并开挖纵横向排水沟疏干地表。再按设计图纸规定依次铺筑隔水层和透水层。摊铺过程中应注意垫层厚度的均匀程度,以及防止软土的过大扰动。垫层铺筑完成后,再根据施工图放出塑料插板实地位置进行塑料插板施工。2、施工方法(1)塑料排水板施工前,先将软基处的积水挖沟排干并进行晾晒,然后摊铺页岩填料并设置成路拱状,其边缘厚30cm,中心厚100cm,再填筑50cm的天然砂砾石垫层,同时准备人员及设备进入现场。(2)施工前放好中线、边桩,恢复中线,准确定出排水板的准确位置。(3)施工采用门架式插板机插打。(4)作业程序塑料排水板由芯板和滤膜组成,选用宽度为10cm,厚度为3.5mm,复合体抗拉强度不小于1KN/10cm的排水板,每盘长一般为200m-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文。插板时,将排水板经导管上部滚轮、穿带窗穿入,至下端出口与桩靴相连(排水板回折10cm);开动插板机,导管顶住桩靴将排水板沉入设计深度;拔出导管,板带便留在土中;剪断处至砂砾石顶面不得小于20cm,即完成一根排水板插设,插设过程见图5-15。图1-15塑料排水板插板作业过程3、施工注意事项(1)打入后的塑料排水板,平面偏位不得超过10cm,倾斜度小于2%。(2)塑料排水板在插设过程中,应尽量避免跟带(排水板被导管往上带),若跟带50cm以上时,应废弃,并在距废弃排水板45cm处补打。3.2.3机械化施工机械化施工组织的基本原则包括施工连续高效运转,确保工程质量标准、技术标准;主导机械选择、控制合理,配套机械的选择与周围环境条件协调一致;提高机械的使用率,满足均衡使用要求,降低人员的工作强度;安装调试简便,转场运输方便,不形成交叉作业;降低机械使用费,减少机械闲置,配套机械协调作业达到经济目的。3.2.4施工中常见问题及防治措施(一)常见问题-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文常见问题主要有:取土坑设置时易出现乱挖乱取土的现象;路堤填筑施工方法错误或用料不当;水网及水田地区的陆地修筑,有这些地势平坦,水道纵横,等问题;多雨潮湿地区路基施工中易出现的水的影响和土的含水量大的问题;冻融翻浆地区路基的排水问题及正确的选择处治方法;填筑路堤压实度达不到要求等问题。(二)防治措施 1.取土坑设置时乱挖乱取土的防治。 (1)首先是施工技术人员应掌握路基取土的原则,在思想上已是捣乱去乱挖的危害。路基取土,应在支援农业的前提下,结合具体情况,选择适当的方式,如浅挖宽取、坡地取平、及设置去土坑。去土坑应有正确的形式,应考虑能是坑内的水排到附近河流、河沟或路基外,土方运输经济合理,以及将来路基加宽和放缓边坡的可能性,对营造周边美观的环境需要等; (2)坚持按设计文件中的取土规划取土,并向施工人和工人做好详细技术交底,按取土规划要求有序进行; (3)坚持按技术规范规定施工。 2.对路堤填筑方法错误或使用填料不当的措施。 (1)在施工前认真进行土质调查检测,作出用土规划,拟顶合理的调配方案; (2)采取正确的填筑施工方案和层次安排,填筑施工与方案; (3)在填筑施工中要加强检查,发现问题,及时纠正。 3.在水网及水田地区的措施。 (1)注意石路基边缘与水道内的高差保持稳定路基所必要的最小值,从而尽可能的减少路堤高度,减少占用农田的面积; (2)尽可能采取纵向的运土填筑路堤,避免路侧取土,否则硬件路旁去土坑表层的种植土妥善保留,待竣工后,再将其匀铺与坑底,以便恢复原有农田。妥善安排施工时间,争取在晴朗少雨的季节施工,其计划进度应采取逐段安排推进,防止全线铺开,或程序先后倒置。切实加强施工排水工作,使之保证有效畅通,特别是雨水排除通道更应加以密切关注。 4.多雨潮湿地区路基施工的措施。 (1)路基施工时,应特别注意排水,机具停放地、库房、生活区域,都应选在地势较高不易被水淹的地方,并要求有可靠排水防洪设施,预防洪水造成危害;-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文(2)开工前的场地准备工作应特别注意排除地面水,低洼地带沿用地两边应开挖大断面的纵向排水沟并引向出水口,在纵向排水沟之间应挖掘横向排水沟并互相贯通疏干地表水,以使地表不积水。含水量过大的过湿土深度在2m以内时,可挖去湿土,换填使用的干土或挖方石渣,兵分层压实到要求密实度。挖去淤泥后将土层湿土翻松,其厚度已能达到规定压实度为准,使之成为稳定土加固层。当有非风化大石块可用时,在挖去湿土后铺筑50cm左右石块层,镶填石渣后,用重型压路机年压成型,再与其上填筑路堤,当软土的深度大于2m时,应按要求处理。3.3路基压实3.3.1影响路基压实的重要因素(1)土的性质:不同土质的压实性能差别较大。一般来说非粘性土的压实效果较好,其最佳含水量较小、最大干密度较大,在静力作用下,压缩性较小;在动力作用下特别是在振动作用下很容易被压实。粘质土、粉质土等分散性土的压实效果较差,主要是由于这些细分散性的土颗粒的比表面积大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大,最佳含水量偏高,而最大干密度反而偏小。(2)土的含水量:不同湿度下的土质,用同样压实功能来挤压,将获得不同的密实度和不同的强度。土中水分在压实过程中起到重要的作用。压实开始时,原状土相对湿度低,土颗粒之间的内摩阻力大,因而外力难以克服,故压实的干密度小,表现出土的强度高,密度低;当相对湿度缓慢增加时,水分在土粒间起润滑作用,压实的结果使被压材料(土粒)得以重新调整排列位置,达到较紧密的程度,表现出密度增大,但与此同时,由于水的作用,内摩阻力有所减小,因而强度继续下降。当含水量继续增加,达到一定值(最佳值)时,水的润滑作用已经足够。当水分过多,使起润滑作用以外多余水分进人土粒孔隙中,反而促使土粒分离而不易得到良好压实效果,从而降低了土的干密度;又由于土粒问距增大,内摩阻力与粘结力减小,使土的强度也随之减小。这就是说,在一定功能的压实作用下,含水量的变化会导致土的干密度随之变化,在某一含水量(最佳含水量)下,干密度达到最大值(最大干密度)。各种土的最佳含水量大小不同,一般地,土在天然状态下的含水量值很接近于最佳含水量,因此,在施工作业中,新卸填土应当立即推平压实。达不到最佳含水量的路基填筑用土,宜翻晒或洒水。(3)碾压时的温度:在路基碾压过程中,温度升高可使被压土中的水粘滞度降低,从而在土粒问起润滑作用,易于压实。但气温过高时,又会由于水分蒸发太快而不利于压实。温度低于0qc时,因部分水结冰,产生的阻力更大,起润滑作用的水更少,因而也得不到理想的压实效果。(4)地基或下承层强度:-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文在填筑路堤时,若地基没有足够的强度,路堤的第一层难以达到较高的压实度,即使采用重型压路机或增加碾压遍数,也只能是事倍功半,甚至使碾压土层起“弹簧”。因此,对于地基或下承层强度不足的情况,填筑路堤时通常采取以下措施处理:①填筑路堤之前,应先碾压地基:②若地基有软弱层,则应用砂砾(碎石)层处理地基;③路堑处路槽的碾压,先应铲除3O一40cm原状土层并碾压地基后,再分层填筑压实。(1)压实功能:压实功能是由碾压(或锤击)的次数及其单位压力(或荷重)所决定的。若在一定限度内增加压实功,则可降低含水量数值,提高最佳密实度的数值。土在不同压实功能作用下的压实性质,是决定压实工作世和选择机具选择施工方法的依据。事实上,对任何一种土,当密实度超过某一限值时,欲继续提高它的密实度,降低含水量值,往往需要增加很大的压实功能,甚至过分加大压实功能,不仅密实度增加幅度小,还往往因所加荷载超过土的抗力,即土受压部位承受压力超过土的极限强度,而导致土体破坏。因此,对路基填土的压实,在工艺方法上要注意不使压实功能太大。(2)压实土层的厚度:土受压时,能够以均匀变形的深度(即有效压实深度),近似地等于两倍的压模直径或两倍的压模与土接触表面的最小横向尺寸。超过这个范围,土受到的压力急剧变小,并逐渐趋于零作用,可认为此时土的密实度没有变化,不起压实作用。由此可知,土所受的外力作用,随深度增加而逐渐减弱,当超过一定范围时,土的密实度将与未碾压时相同,这个有效的压实深度(产生均匀变化的深度)与土质、含水量、压实机械的构造特征等因素有关,所以正确控制碾压铺层厚度,对于提高压实机械生产率和填筑路基质量十分重要。3.3.2路基压实的机具选择与操作碾压机具和方法:压实机具和方法对压实的影响反映在以下几个方面;①压实机具不同,压力传布的有效深度也不同。一般地,夯击式机具的压力传布最深,振动式次之,碾压式最浅。根据这一特性即可确定各种机具的最佳压实度。然而,同一种机具的压实作用深度,在压实过程中并不是固定不变的。如钢筒式压路机,开始碾压时,因土体松软,压力传布较深,但随着碾压次数的增加,上部土层逐渐密实,土的强度相应提高,其作用深度就逐渐减小了。②压实机具的质量较小时,碾压遍数越多(即时间越长)-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文,土的密实度越高,但密实度的增长速度则随碾压遍数的增加而减小。并且密实度的增长有一个限度,达到这个限度后,继续以原来的施压机具对土体增加压实遍数则只能引起弹性变形,而不能进一步提高密实度(从工程实践来看,一般碾压遍数在6遍以前,密实度增大明显,6~10遍增长较慢,10遍以后稍有增长,20遍后基本不增长)。③碾压速度越高,压实效果越差应力作用速度越高,变形量越小。土的粘性越大,影响就越显著。因此,为了提高压实效果,必须正确规定碾压的行驶速度。前述的第一种情况,土的变形随时问延长而增加,但增加的速度则随压实遍数的增长而逐渐减少,产生这种情况的原因,是土体的荷载作用下逐渐达到密实,强度即随之提高,于是变形就逐渐减小。第二、三种情况,土体已开始出现破坏,即已达到土的强度极限。破坏时问(从荷载开始作用至开始破坏时的时间)与荷载大小直接有关,荷载越重破坏时间越短。施工中,正是按照这一特性而根据不同的土质来选择机具和确定压实遍数的。实践证明:土基压实时,在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件下,压实操作宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间(超高路段等,则先低后高)。压实时,相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3,保持均匀压实,不漏压,对于压不到得边角,应辅以人力或小型机具夯实。压实过程中,应检查含水率和密实度,以达到符合规定压实度得要求。3.3.2土基压实标准-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文路面等级越高,对路基强度要求相应提高;自然条件越差,对路基的强度与稳定性越不利;路基填挖不同,对于路基的强度与稳定性亦有差异。基于上述分析,现行规定的路基压实度K,如表8.4.1所列。。第一章结论公路路基的施工质量对公路的使用性能和寿命影响较大,因此在路基的施工过程中应严格规范和要求施工,针对不同的路基采用不同的施工方法,因地制宜。修建稳定性良好、整体强度高的路基,对于发展公路交通事业,提高道路的使用性能,降低工程造价,是公路建设者自始至终所追求的目标。参考文献[1]《公路工程技术标准》JTGB01-2003[2]《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006[3]《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》[4]安清,陈磊.《浅述土质路基填挖方案》、《科技信息(科学教研)》,2008年,第24期;[5]祝小红.《浅谈公路路基填筑》、《城市建设理论研究》,2011年,第28期;-28-
四川交通职业技术学院道桥专业毕业论文[6]王建才.《浅谈公路工程机械化施工与管理》、《中国高新技术企业》,2010年,第8期;[7]丁照荣,张国辉,李荣广,栗华峰.《影响路基压实效果的主要因素》、《辽宁省交通高等专科学校学报》,2006年,第11期; [8]郭馨煦.《浅析公路路基压实度的提高方法》、《黑龙江科技信息》,2007年,第13期;[9]林峰.《公路路基施工问题探讨》、《四川建材》,2007年,第6期;致谢短短的三年时光一晃而过,不经意间我已经要离开这个熟悉的校园,三年里,我们风风雨雨共同走过,三年里,我们日日夜夜同舟共济,或喜或悲,至少我们曾经拥有过那段经历,路桥的男儿是向上的,是激进的,我相信我们在以后的生活中会乘风破浪。路桥的女孩也是巾帼不让须眉,相信她们在以后的事业上也是蒸蒸日上,爱情圆满甜美。路桥的老师们呕心沥血,他们对我们的教诲我会铭记于心。在这里我要感谢我的工程测量谢老师,这次实习运用最多的就是测量知识,是你让我明白一项工程是怎么开始的。还是有些不甘心,当初没有认真听老师的教诲,实习吃大亏了。知识学习不扎实,运用不灵活,但是后期实习不断努力摸索还是没有辜负老师的期望,表现可圈可点。还有就是感谢我的公路设计课程陈老师这是我大学里值得骄傲的课程,也是最用功的一门课。这次实习发挥得淋漓尽致,但是得努力没有白费,老师的功劳最大。让我爱上工程,爱上公路,献身于公路工程事业,相信昔日的磨剑会迎来崭露锋芒的一天。还有工程结构的郭老师,你的谆谆教导学生铭记于心。所谓严师出高徒,终于明白这句话的深刻含义,谢谢您,老师。我的辅导员兰老师在生活和学习上总是对我们无微不至,到最后要实习了,都还不忘关心我,是您让我找到这么好的工作,我一定会好好干出个样子来,不会给您丢脸。还有很多老师我就不在这一一列举了,毕业了,我们离开了学校,有了自己的工作,不管顺不顺心,希望大家都能够坚强勇敢的走下去,相信我们的明天是美好的。-28-
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