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中文摘要………………………………………………………………………………2
1 路基填土与压实……………………………………………………………………3
1.1 路基填料…………………………………………………………………………3
1.1.1 路基填料的选择………………………………………………………………3
1.2 路基压实…………………………………………………………………………4
1.2.1 影响压实效果的因素…………………………………………………………4
1.2.2 压实标准………………………………………………………………………4
1.3 特殊潮湿地区路基土的压实……………………………………………………5
1.4 黄土路基填筑及压实……………………………………………………………5
2 路基路面排水………………………………………………………………………6
2.1 地面排水…………………………………………………………………………6
2.2 路面排水…………………………………………………………………………9
2.3 地下排水…………………………………………………………………………10
3 路基防护……………………………………………………………………………11
3.1 坡面防护…………………………………………………………………………11
3.2 冲刷防护…………………………………………………………………………12
3.3 支挡防护…………………………………………………………………………12
4 软土地基处理………………………………………………………………………12
4.1 灰土挤密桩………………………………………………………………………12
4.2 轻质路堤…………………………………………………………………………13
4.3 土工合成材料加固………………………………………………………………13
5 黄土陷穴处理………………………………………………………………………14
总结……………………………………………………………………………………14
参考文献………………………………………………………………………………15
致谢……………………………………………………………………………………16
摘 要
近年来,随着西部大开发、公路大建设的步伐,我省高等级公路的建设,在设计与施工方面也取得了很大的进步;采用先进的勘察、测量手段为公路路基设计提供了可靠技术资料。作为公路主体工程的路基,公路路基综合稳定技术的研究,研制出了一大批用于路基工程的新材料:土工布、土工格栅、高强度塑料网、塑料排水板、加劲软式透水管、软硬塑料排水管、草坪植生带、轻质填料等材料;新型工程机械:大吨位振动压路机、加固土拌和机、塑料排水板插板机、土工布沉铺机、深层粉体搅拌成桩机;新技术、新方法:粉体搅拌法、塑料排水板法、锚固技术、喷锚支护、轻质路堤、网箱席垫、加筋技术,得到了充分的开发和引进,以及为这些新技术服务的各类专业化施工公司运用而生,专业化施工公司的建立和发展,为路基工程专项施工奠定了基础。 现就本人在公路工程稳定路基技术方面的体会进行总结。
关键词 道路桥梁 路基施工
公路路基施工技术
1 路基填土与压实
公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发,改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。
1.1 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值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的的填料提出了限制的条件,高速公路和一级公路路面底以下0-30cm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,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理,并不规定对其它等级公路铺筑高级路面时,也要采用高速公路和一级公路的规定值。
1.1.1 路基填料的选择
用于公路路基的填料要求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。
土石材料
巨粒土,级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。
石质土,如碎(砾)石土,砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉粒或黏粒土),粗粒土中的粗、细砂质粉土,细粒土中的轻、重粉质黏土都具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料。
砂土可用作路基填料,但由于没有塑性,受水流冲刷和风蚀时易损坏,在使用时可掺入黏性大的土;轻、重黏土不是理想的路基填料,规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料,需要应用时,必须采取满足设计要求的技术措施(例如含水量过大时加以晾晒),经检查合格后方可使用;粉性土必须掺入较好的土体后才能用作路基填料,且在高等级公路中,只能用于路堤下层(距路槽底0.8m以下)。
黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得以必须用作路基填料时,应严格按其特殊的施工要求进行施工。淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草物皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽质的土不得用作路基填料。
工业废渣
满足要求(最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等)或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但在使用过程中应注意避免造成环境污染。
1.2 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了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其它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。如在西部某国道主干线二级专用公路施工中,路面设计标准为高级路面,因而从路基开始,所有的检验标准均采用一级公路验收标准。
1.2.1 影响压实效果的因素
对于细粒土的路基,影响压实效果有内因和外因两个方面,内因(1)土类和级配的影响,颗粒越粗,越能在低含水量是获得最大的干重度;颗粒级配越均匀,压实干重度就越低。(2)含水量的影响,有时候调节含水量可有效的调节干重度。外因压实功能(如机械性能,压实遍数与速度,土层厚度)及压实时的外界自然和人为的其他因素等。土基压实的机具的类型很多,大致分为碾压式,夯击式和振动式三大类型,不同的压实机具适用于不同土质及不同的土层厚度。正常的条件下,对于砂质土的压实效果,振动式较好,夯击式次之,碾压式较差,对于黏质土,则宜选择碾压式或夯击式,振动式较差甚至无效。不同的压实机具,在最佳含水率的条件下,适应于一定的最佳压实厚度以及通常的压实遍数。
1.2.2 压实标准
填土在现场压实后的干密度与实验室击实实验得最大干密度之比称为压实系数。
压实系数=干密度/最大干密度
压实系数是控制填土碾压施工质量的重要指标,压实土地基常控制压实系数在0.91-0.98范围内,控制数值越高,碾压控制标准越高。
1.3 特殊潮湿地区路基土的压实
在特殊潮湿地区,路基上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个百分点;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,在西部某国道主干线二级专用公路途经渭河沿岸,部分路段属潮湿地区,采用第三种办法,取得了预期的效果。
1.4 黄土路基填筑及压实
(1)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。
(2)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。
(3)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10cm的块料,必须打碎,并应在接近上的压实最佳含水量时碾压密实。
(4)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20m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。
(5)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。
2 路基路面排水
水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑,也必须做好路基排水,形成排水系统,并与地区排水规划相协调。在路基施工中,应重视施工排水,防止因各种原因造成的水患,给路基、路面施工造成不必要的损失。
路基路面排水设计的一般原则:
(1)排水设施因地制宜,合理布局,讲究实效;
(2)各种路基排水沟渠设置,应注意与农用水利相结合;
(3)设计前查明水源与地质条件,重点地段要进行排水系统的全面规划;
(4)注意防止水土流失,尽量不破坏天然水系;
(5)既要稳固实用又要讲究经济效益;
(6)提高路面结构的抗水害能力。
影响路基路面的水流可分为地面水和地下水。地面水对路基产生冲刷和渗透损害 ;地下水包括上层滞水,潜水与层间水,它们对路基的危害程度,因条件而异。
2.1 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。路基路面地表排水设施的径流量计算,对高速公路,一级公路应采用15年,其他等级公路采用10年的重现期内的30 分钟的最大降雨强度。各类的地表水沟沟顶应高出设计水位0.2米以上。
地面排水设备:
(1)边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路肩的坡脚外侧,多于路中线平行,用以汇集和排除范围内和流向路基的少量地面水,边沟紧靠路基,通常不允许其他排水沟渠的水流引入,亦不能与其他人工沟渠合并使用。
边沟不宜过长,尽量使沟内水就近排至路旁自然水沟或低洼地带必要时设置涵洞边沟水横穿路基从另一侧排出。
边沟的纵坡一般与路线方向一致。平坡地段,边沟以保持不小与0.5%的纵坡。特许情况容许采用0.3%,但边沟出口间距宜减短。
边沟的横断面形式,有梯形,矩形,三角形与流线形等,边沟的横断面一般采用梯形,梯形的边沟内侧边坡为1:1.0-1:1.5,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形横断面,其内侧边坡宜采用1:2-1:3,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度一样。
梯形边沟的底宽与深度约0.4-0.6m,水流少的地区或路段,取低限或更小,但不宜小于0.3m;降水量集中的路段,取高限或更大一些,流线型边沟,是路堤横断面的边角整修圆滑,可以防止路基旁侧积沙或堆雪,适用于沙漠或积雪地区的路基。
当边沟水流至回头曲线时,由于边沟水满,流速较大,此时应设置引水沟,将水引致路基范围以外的沟中,以免对回头曲线路段的冲刷。
(2) 截水沟又称天沟,指的是为拦截山坡上流向路基的水,在路堑坡顶以外设置的水沟(规范规定距路堑坡顶外缘大于等于5m,距路堤坡脚外缘大于等于2m)。 当路基挖方上侧山坡汇水面积较大时,应于挖方坡口5m以上设置截水沟。截水沟水流一般不应引入边沟,当必须引入时,应切实做好防护措施。截水沟长度一般不宜超过500m,当截水沟长度超过500m时应选择适当的地点设出水口,将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口,截水沟必须有牢靠的出水口,必要时须设置排水沟、跌水或激流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施衔接。截水沟的平、纵转角处应设曲线连接,其沟底纵坡应不小于0.5%。当流速大于土壤容许冲刷的流速时,应对沟面采取加固措施或设法减小沟底纵坡。
截水沟设置时主要考虑位置。在无弃土堆的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离视土质而定,以不影响边坡稳定为原则;路基上方有弃土堆时,截水沟应离开弃土堆1~5m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于10m,弃土堆顶部应设2%倾向截水沟的横坡;山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2m,并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之间,修筑向沟倾斜坡度为2%的护坡道或土台,使路堤内侧地面水流入截水沟排出。
(3) 排水沟的主要用途在于引水,是将路基范围内的各种水流,引致桥涵或路基范围以外的指定地点。
排水沟的横断面一搬采用梯形,尺寸经水利水文计算选定。用于边沟,截水沟及取土坑出水口的排水沟,横断面尺寸根据设计流量确定,底宽与深度不宜小于0.5m,土沟的边坡坡度约为1:1-1:1.5。
排水沟的位置,可根据需要并结合当地地形条件等条件而定,离路基尽可能远些,距路基坡脚不宜小于2m,平面上应力求直捷,需要转弯时亦应尽量圆顺,做成弧形,其半径不宜小于10-20m,连续长度宜短,一般不超过500m。
排水沟应具有合适的纵坡,不致流速太大而产生冲刷,亦不可流速太小而形成淤积,为此宜通过水利水文计算择优选定。一搬情况下,可取0.5%-1.0%,不小于0.3%,亦不宜大于0.3%。若纵坡大于3%,应采取相应的加固措施。
(4)跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特许形式,用于纵坡大于10%,水头高差大于1m的陡坡地段。
单级跌水:
在落差较小的情况下,单级跌水由5部分组成。
一般3-5m的落差时,采用单级跌水。
①进口连接段,即上游渠道和控制堰口间的渐变段。常用形式有扭曲面、八字墙等。
②控制缺口:是控制上游渠道水位流量的咽喉,也称控制堰口。它控制和调节上游水位和通过的流量,常见缺口断面形式有矩形、梯形等,可设或不设底槛,可安装或不安装闸门。矩形缺口只能在通过设计流量时使缺口处水位与渠道水位相近,而在其他流量时,上游渠道将产生壅水或降水现象。梯形缺口较能适应上游渠道水位流量关系的变化,在实际中广泛采用。为了减小上游水面降落段长度,也可将缺口底部抬高做成抬堰式缺口。渠道底宽和流量较大时,可布置成多缺口。有时在控制缺口处设置闸门,以调节上游渠道水位。
③跌水墙,即跌坎处的挡土墙,用以承受墙后填土的压力,有竖直式及倾斜式两种,在结构上跌水墙应与控制缺口连结成整体同控制堰口连结成整体。
④消力池,位于跌坎之下,其平面布置有扩散和等宽两种形式。横断面有矩形、梯形、复合断面形,用于消除因落差产生的水流动能。
⑤出口连接段:其作用是调整出池水流,将水流平稳引至下游渠道。
多级跌水:
落差在5 米以上时 ,一般采用多级跌水。多级跌水的结构与单级跌水相似。其中间各级的上级跌水消力池的末端,即下一级跌水的控制堰口。多级跌水的分级数目和各级落差大小,应根据地形、地基、工程量、建筑材料、施工条件及管理运用等综合比较确定。一般各级跌水均采用相同的跌差与布置。跌水设计需要解决的主要问题是上游平顺进流和下游充分消能。
急流槽的纵坡,比跌水的平均纵坡更陡,结构的坚固稳定性要求更高。急流槽的主体部分的纵坡以地形而定,一般可达67%(1:1.5)。急流槽的进出口与主槽连接处,因沟槽的断面不同,为了能平顺连接,可设过渡段,出口部分设有消力池。各部分的尺寸依水力计算而定。急流槽的基础必须稳固,端部及槽身每隔2-5m,在槽底设耳墙埋入地下,槽身较长时,宜分段砌筑,每段长约5-10m,预留伸缩缝,并用防水材料填缝。
(5)倒虹吸,当渠道与道路或河沟高程接近,处于平面交叉时,需要修一建筑物,使水从路面或河沟下穿过,此建筑物通常叫做倒虹吸。倒虹吸主要有竖井式。这种形式施工简便而且便于清除泥沙。倒虹吸有箱形和圆形两种。物理上水往高处走的现象是一种水利工程的技巧。
(6)渡水槽相当于渡水桥,原水道与路基的=设计标高相差较大,如果路基两侧地形有利,或当地确有必要,可设简易桥梁,架设水槽或管道,从路基上部跨越,以沟通路基两侧的水流。
(7)蒸发池,气候干旱,排水困难的地段,可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池排除地表水。
2.2 路面排水
路面表面排水设计府遵循下列原则:
1.降落在路面上的雨水,应通过路面横向坡度向两侧排流,避免行车道路面范围内出现积水。
2.在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下,应采用在路堤边坡上横向漫流的方式排除路面表面水。
3.在路堤较高,边坡坡面未做防护面易遭受路面表面水流冲刷,或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时,应沿路肩外侧边缘设置拦水带.汇集路面表面水,然后通过泄水口和急流槽排离路提。
4.设置拦水带汇集路面表面水时,拦水带过水断面内的水面,在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘,在二级及二级以下公路上不得漫过石侧车道中心线。
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,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20—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园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。两种排水方式的选择,主要依据表面水是否对路堤坡面造成冲刷危害。
拦水带可由沥青混凝土现场浇筑,或者由水泥混凝土预制块铺筑而成,拦水带的顶面应略高于过水断面的设计水面高,按下面设计流量式确定:
沟或过水断面的泄洪能力;
沟或过水断面的水深的8次方再开3次方根。
沟或过水断面的横向坡度;
水力坡度,要取用的沟或管的坡度开平方;
沟壁和管壁的粗糙系数。
2.3 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8-30cm,很适用于地下排水。
暗沟是在沟内分层填入大小不同的颗粒材料,利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内,并沿沟排泄至指定地点,在水里特性上属于絮流。
渗沟采用渗透方式将地下水汇集于沟内,并通过沟底通道将水排至指定地点,它的作用是降低地下水位或拦截地下水位,其水力特性是絮流,但构造与简易盲沟不同。
渗井属于立体式地下排水设备,当地下存在多个水层时,其中影响路基的上部含水层较薄,排水量不大时,且平式难以布置,采用立式排水,设置渗井,穿过不透水层,将路基范围内的上层地下水,引入更深的含水层去,以降低上层的地下水或全部予以排除。
路面结构表面的渗水量,按路面类型分别由下列公式计算:
水泥混凝土路面
沥青路面
式中:面水每延米表面水的渗入量;
每延米水泥混凝土路面的表面水的设计渗入率;
每平方米沥青路面的表面水设计渗入率;
单向坡度路面的宽度;
水泥混凝土路面的横向间距;
是宽度内的纵向接缝和裂缝的条数;
是长度内横向接缝和裂缝的条数。
3 路基防护
路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。
3.1 坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。
石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙;用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护也有较好的效果。
但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
3.2 冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
冲刷防护可采用直接防护,也可采用间接防护,或同时采用两种防护方式。间接防护措施有设置导治构造物和进行河道整治两种方式;直接防护视水流、边坡等条件的不同,可采用植物防护或工程防护。植物防护对流速、水探、边坡条件等的适应能力较差,使用限制较多。工程防护适应能力相对较强,设施较多,如砌石防护、水泥混凝土预制块防护、护面墙、挡土墙、土工合成材料防护等直接保护措施;抛石、石笼、柔性水泥混凝土板、土工合成材料软体沉排等防淘刷措施。
3.3 支挡防护
挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。
4 软土地基处理
近年来,随着高速公路和一级公路的建设的迅速发展,针对软土地基,在防止路堤失稳定、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了显著成果。对处理的软土地基用沉降速率作为铺筑路面时间的沉降控制方法控制,使得在软土地基上一次建成高级路面(而不是前期铺筑过渡路面)的关键技术问题得到了解决。
4.1 灰土挤密桩
当软土地层含水量过大或过小时,采取灰土挤密桩。
含水率过大可往孔内填干土粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔浇灌或边成孔边下套管,或成孔后下套管;含水率过小,应预先浸湿加固范围内土层,成孔顺序应先外圈,后里圈并间隔进行;对已成孔,应防止受水浸湿,且应当天回填夯实;为避免夯打造成缩颈堵寒,应打一孔,填一孔;当桩孔较密,土质松软,应采取间隔跳打夯实。孔填料前应先夯打孔底3-4锤;根据试验测定的密实度要求,随填随夯,严格控制下料速度和夯击次数;回填料应拌合均匀,并控制其含水量;每个孔填料用量应与计算用量基本符合;夯锤重不宜小于100Kg;锤型以梨型或枣核型较合适。有利于夯实边缘土,不宜采用平头夯锤,落距一般应大于2m;如地下水位较高,应降低水位后再回填夯实。已出现疏松、断裂或夹层,应用洛阳铲全部取出来,按规定重新填夯灰上,达到设计要求。认真按操作规程施工;灰土要按配合比称量,搅拌要均匀,干湿要适度;每次下灰厚度、数量、落锤高度、夯击次数要按试验规定做到前后一致:施工中严格按质量评定标准进行抽样检验。
4.2 轻质路堤
用轻质材料填筑路堤可减轻对地基承载力的要求。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验,可使路堤自重减轻25%左右。用重型击实试验法测定最大干容重为9-12KN/m3。硅钻型粉煤灰粘性小,不具塑性,但液限在64%左右,最佳含水量37-41%,有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层1-2m用粘质土包覆,以稳定边坡和利于长草,路床顶面用粗粒上封闭厚0.3-0.5m。
4.3 土工合成材料加固
浅层(一般小于3m厚)的软土地基可采用先在地表铺筑上工布,再填筑路堤,土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用,从而取代常规的置换方法。
软土层厚度3-5m,采用土工布与砂垫层联合处治,排水砂垫层的厚度可由50cm减薄至30cm。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物,利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定,通过控制填土速率,配合超载予压,使地基迅速固结。
采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅,以及采用网箱席垫处理软土地基,其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制,减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量40%左右。
5 黄土陷穴处理
黄土陷穴是黄土地区路基施工常见的病害。黄土陷穴处理范围,应视具体情况而定,宜在路基填方或挖方边坡外,上侧50m,下侧l0--20m。若陷穴倾向路基,虽在50m以外,仍应作适当处理。对串珠状陷穴应彻底进行处治。处理时,采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施,开挖的方法可以采用导洞、竖井和明挖等。
(1)灌砂法适用小而直的陷穴,以干砂灌实整个洞穴。
(2)灌浆法适用于洞身不大,但洞壁起伏曲折较大,并离路基中线较远的小陷穴,施工时先将陷穴出口用草袋装土堵塞,再在陷穴顶部每隔4-5m打钻孔作为灌浆孔,待灌好的土浆或水泥浆凝固收缩后,再在各孔作补充灌浆,一般需要重复2-3次。
(3)开挖回填夯实适用于各种形状的陷穴,填料一般用就地黄土分层夯实。
(4)导洞和竖井适用较大、较深的洞穴,由洞内向外逐步回填夯实,在回填前,应将穴内虚土和杂物彻底清除干净。当接近地面0.5m时,应用老黄土或新黄土.-加10%的石灰拌匀回填夯实。
处理好的陷穴,其上层表面均应用石灰与土比例为三比七的石灰土填筑夯实或铺填老黄土等不透水材料加以改善。石灰土厚度应按设计严格执行。如原设计末要求时,其厚度不宜小于30cm。并将流向陷穴的附近地面水引离,防止形成地表积水或水流集中产生冲刷。
世行贷款项目第三合同段采用上述方法对黄土陷穴进行处理,取得了良好的效果。
结 束 语
路基工程是路面工程的基础,是公路工程主要的受力结构部分,承担大部分的汽车重力和动力荷载,其工程质量的优劣关乎到公路使用性能的好坏和使用寿命的长短,本文阐述路基工程的填筑施工、机械压实、路基排水系统、路基防护工程、软弱路基处理等方面的施工技术。
参 考 文 献
[1] 邓学钧, 《路基路面工程》, 人民交通出版社;
[2] 郭莹, 《土力学与地基基础工程》, 大连理工大学出版设;
[3] 胡厚田 吴继敏, 《土木工程地质》, 北京:高等教育出版社。
致 谢
首先感谢所有教育过我的老师,是你们交给我知识,让我有基础能完成此篇论文,尤其感谢彭培勇老师。彭培勇老师从论文的选题与写论文的步骤,每一部分都一丝不苟,认真的讲解给我们听,使我能顺利完成论文,谢谢。
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