公路路面设计标准范文
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篇1
[关键词] 沥青路面 早期破坏 重交通荷载
一、引言
沥青路面的早期破坏是指沥青路面在设计寿命期的前1/4~1/3期间,所发生的过早的各种形式的路面破坏。如车辙、波浪、泛油、松散、裂缝、坑槽等。沥青路面的早期破坏。不仅给正常的交通运输造成了较大影响。同时,也给地方政府和相关建设、施工单位造成了一定的社会影响和较大的经济损失。因此,必须从现有的技术力量、设备水平出发,有针对性地采取措施。
二、具体研究
1.沥青路面早期破坏原因分析
沥青路面早期破坏的成因比较复杂,涉及设计、施工、行车荷载及频率等诸多方面。
(1)车辆荷载过重、频率过高是道路早期破坏的主要原因
沥青路面发生不同程度的车辙、坑槽、网裂等早期破坏的最直接的原因是施工质量不到位及离析造成的,而且往往有严重的超限超载的车辆通过。
(2)设计标准偏低是造成路面早期破坏的重要原因
由于设计规范相对滞后,建设资金不足等原因,造成道路设计标准根本适应不了当前交通量剧增、车载加大的现状。目前的行车荷载已达到了设计荷载的3倍以上,完全属于破坏性荷载,这是造成路面早期破坏的重要原因之一
(3)半刚性基层沥青路面是造成路面早期破坏的内在原因
通过多方面分析,开裂、进水且难以排走、对重载车敏感性大是这种结构的致命缺点。
2.重交通荷载作用下沥青路面早期破坏的结构分析
(1)路面结构层的应力验算
在车轮荷载作用下,半刚性基层的底面要产生拉应力。如路面拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度,则半刚性基层的底部就很快开裂。
某高速公路路沥青路面结构有多种形式,但沥青层都是一样,其中有一代表性的路面结构如图1-1所示:
图1-1 高速公路路沥青路面结构该高速公路路设计年限15年,设计年限内BZZ-100累计作用次数Ne=8385491,该路于1998年建成通车。根据JTGD50-2004《公路沥青路面设计规范》,路面容许弯沉值的计算公式可反算出该高速公路每个车道在设计年限内能承受BZZ-100作用10×106次。下面按此交通量进行路面结构验算。
(2)结构层底拉应力计算
根据JTGD50-2004《公路沥青路面设计规范》,该高速公路每个车道在设计年限内能承受BZZ-100作用10×106次,路面设计弯沉值的计算公式如下:
As――面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0,热拌和冷拌沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面、沥青表面处治为1.1,砂石路面为1.2;
Ab――基层类型系数,对半刚性基层1.0。
其他符号含义同前。
根据该公式路面设计弯沉值为23.88×10-2mm。据表3-3可知,该高速公路设计中各结构层底弯拉应力验算都能通过,但计算弯沉ls=25.15×10-2mm,大于设计弯沉 23.88×10-2mm。罩面4cmSMA后,计算弯沉ls=22.13×10-2mm,小于设计弯沉23.88×10-2mm。所以随着交通量的迅速增长,路面产生疲劳破坏的现象要比设计时考虑的严重,说明路面承载能力降低。
(3)车载超限引起路面结构层的弯沉和应力的变化
首先从材料力学的角度对超载形成的破坏进行分析,把沥青面层、半刚性基层、半刚性底基层假设成放在土基上的迭合梁(如图1-2),当轴载(P)不断增大时,对于梁体而言(如图1-3),将发生弯曲变形(弯沉增大),中性轴将不断上升,梁底拉应力不断增大,当超过梁底的拉应力容许值时,梁底将出现裂缝,并将随着P的继续增大,裂缝急剧开展,直至面层,就形成了反射裂缝。因此超载形成的结构破坏,首先是底基层出现裂缝,然后上延至基层、面层,最终路面被破坏。
下面再从实际的计算分析来论证。汽车的总重力通过车轴与车轮传递给路面,所以交通轴载是路面结构设计的主要荷载标准。我国公路与城市道路路面设计规范中均以100KN作为设计标准轴重力,而实际路面上的车辆往往超限行驶,使得实际轴载远远超过标准轴载。有关轴载参数列表如下表1-4、1-5列出了几种车辆超载情况时的路面层计算弯沉和基层底应力值的增加情况。
可以看出,轴载与基层层底拉应力关系为:y=0.0749e0.006x轴载与底基层拉应力关系为:y=0.0165e0.0102x,随着轴载的增加,基层和底基层的拉应力值都在增大,当底基层的拉应力达到0.15MPa时,底基层将被破坏,由上图可以看出,此时相对应的基层底的拉应力值为0.273MPa,小于基层底拉应力容许值0.29MPa,所以基层这时还没被破坏。由此可知,半刚性基层、底基层产生拉应力的大小取决于标准轴载的数量,因此严重超载直接造成正常设计的路面基层抗拉强度不足,使路面结构提前在底基层层底产生拉裂破坏,接着半刚性基层发生疲劳破坏,从而造成路面的提前破坏。
三、结论
通过对重交通荷载作用下半刚性基层沥青路面的结构分析,沥青路面早期破坏,不仅与车辆超载、设计标准有关,而且与半刚性基层沥青路面的内在因素紧密相关,因此,要消灭沥青路面早期破坏这一质量通病,延长沥青路面的使用周期,提高投资效益,需要从设计、施工等方面,分头把关,按照行业规范标准,结合工程实际,严格履行各自职能。
参考文献:
[1]常士骠,张苏民.工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1998.
[3]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2005.
篇2
【关键词】一级公路;城市主干路;设计要点;探究
一、前言
随着社会经济的发展需要,各地的道路网也在不断地建设发展。昔日的山林村庄,都变成今日的新城中心。在城市发展中,由于周边的地块未得到相应的开发,周边环境仍处于欠发达地区,居民出行量少,过境车辆多,同时可能受到政府部门对市政道路投资的限制,就会出现以公路为设计标准同时兼城市道路的功能的道路。
一级公路兼城市主干路的设计,主要是依据一级公路的设计标准,但又考虑到未来发展的需要,结合当地的土地利用规划及城市的发展需要,提高道路绿化面积,设置人行道及非机动车道方便周边居民出行,横断面结合公路与市政道路特点,路基排水糅合公路与市政道路排水综合考虑。
二、一级公路兼城市主干路功能的特点
一级公路兼城市主干路,要求道路既满足一级公路的设计标准,同时符合城市主干路的使用需要。设计规范应为公路设计规范,但在设计过程中,还应充分考虑城市道路设计规范的个别要求,综合进行设计。
1. 设计车速
这种特殊的一级公路,需要兼顾城市主干路的功能,其设计速度只有一种。因为根据公路路线规范,一级公路的设计速度为100km/h、80km/h、60km/h三种;而根据城市道路规范,城市主干路的设计速度为60km/h、50km/h、40km/h三种。因此一般情况下,一级公路兼城市道路功能,设计速度一般采用60 km/h。
2. 选线
这种特殊的公路,所在的位置一般位于城中心之外,可能在山村山林,又或者周围区域并没有相应开发。因此很可能面临是没有公路规划,或者公路规划不完善,需要进一步考虑选线的问题。
3. 横断面设计
一级公路横断面一般分为中央分隔带,行车道,路肩;但城市道路由于功能作用较多,一般分为中央分隔带,行车道,侧绿化带,人行道及非机动车道等。因此在一级公路兼城市主干路功能的设计中,一般以城市主干路的横断面划分进行设计,这样可以在后续城市建设中节省道路改造的成本,当然也可能人行道与非机动车道分期实施。
4. 平面设计
平面设计需要结合规划及选线情况综合考虑。同时需要注意的是,建议在道路弯道不设超高,因此曲线半径选择需大于不设超高的曲线半径1500m。
5. 纵断面设计
纵断面设计的标高,一般需要结合区域的竖向规划进行考虑。正确处理好规划路口与现状路口是设置。新建道路一般采用纵坡坡度大于0.3%。只有在改建道路条件限制时,无法满足最小纵坡坡度,则需要设置锯齿形边沟或其他排水设施。
6. 路基设计
项目的区域所以一般仍未开发,多为郊区,因此受土地使用限制较少。部分通过山区的路段,路基可采用一般放坡即可。遇到居民密集区域,或者部分特殊建筑(如庙宇)时,则无法正常放坡。此时建议使用挡墙设计或者选线时尽量绕开此类区域,避免对路基设计增加难度。
7. 交叉口设计
在公路路线设计规范中,对公路的平面交叉口设计范围采取了限制条件。以集散功能的一级公路为例,设置的最小间距为500m。但是一般此类项目中,可以结合城市公路路网规划,对应的道路进行交叉口设置即可。部分路口为规划路,可以仅预留管道,方便以后规划路建设时设立信号灯即可。同时如果在路网规划中没有的现状路口,也需要进行接顺。
8. 路基排水设计
本公路仍按照一级公路路基路面排水设计,通过路面结构下暗渠同向公路边坡,从而利用排水沟进行排水。但由于横断面形式采用城市主干路的形式,行车道外侧为人行道及非机动车道时,路面水无法直接排向边坡,人行道水向内排向行车道。因此需要设置雨水口收集雨水,再通过暗渠,最后排向道路边坡外的排水沟。
三、设计中需要注意的地方
1. 需要同时参考城市道路规范
项目是一级公路需兼城市主干路功能,因此明确以公路规范要求进行设计。如相应的公路等级,设计速度,通行能力等。
兼顾城市道路的功能则更多的体现在道路功能划分上,为兼顾远期的居民出行,降低城市道路改造成本,美化城市道路环境的角度考虑,增加人行道,非机动车道以及绿化带等断面形式。那么在横断面设计中,就既参考公路规范又要考虑道路规范了。
2. 在不同设计规范中找共通点
虽然在设计的开始阶段,先确定了规范是公路规范。但是由于这种道路的有城市道路的服务功能,仍然也考虑道路规范中的要求。如果两种规范中存在差异,则需要寻找出两者的共通点。
为了保证将来道路市政管道建设全线更加统一,如全线双侧布管,那么更好的方式是弯道处不设置超高。如果在弯道设置了超高,双侧布管变成了单侧布管,管径还需要增大,这样不利于施工。而且一般的项目实施位置为郊区,土地使用限制较少,可以选取更大的曲线半径。因此一般采用不设超高的曲线半径。
3.对排水的设计要求
公路与城市道路的最大区别,就在于公路只有路基、路面排水,而城市道路由于所处位置区域繁多,一般会有市政管网工程作为配套工程,道路排水将接入市政管网。
由于道路横断面设计需要兼顾一级公路以及城市主干路功能,因此在设计横断面时,采用了中央绿化带+行车道+侧绿化带+非机动车道+人行道的设计,两侧对称布置。这样设计,可以满足公路行车需要,也能满足居民出行的需要。但是道路外侧设置了人行道,抬高的人行道,将会妨碍路面雨水排向边坡外排水沟。同时为了满足以后路侧地块的建设,人行道的坡度也需要反坡指向行车道。而工程采用公路设计,又暂不实施市政管网。因此随之而来的将是既不能采用一般的公路排水方式,也不能采用一般的道路排水方式。排水系统仍统一为路堤排水沟以及路堑边沟。因此需要想办法将路面的雨水排向排水沟及边沟。综合考虑了以后市政管网建设的需要,以及现有排水的需要。考虑采取以下排水设计:
1、单侧行车道路面采取坡度为2%的路拱设计,方向向外,排向路缘带每隔30m一个的雨水口。
2、雨水口底设置横向PVC,埋置于人行道之下,坡度为2%,通向路堑边沟,或者通向路堤边坡处的急流槽,急流槽排向排水沟。
3、人行道及非机动车道设置单向排水路拱,坡度为2%,方向向内,这是为了方便以后接入市政管道,以及顾及城市道路外侧地块的排水需要。
4、中央分隔带及侧绿化带下方,埋设纵向软式透水管,横向用PVC管连通向边沟或边坡急流槽。可采用与雨水口横向管相同间距,横向共管可节省造价。
采用的PVC管材单价较为便宜,公路采用了城市道路横断面,在不设计市政管网工程的情况下仍能满足路面的排水要求。
四、结论
在建设项目周边地区未充分发展,道路长度较长的情况下,不建设市政管网工程,采取一级公路的设计标准兼城市主干路功能,既能满足现状交通需要,又能大大地降低造价。在同时考虑公路规范以及道路规范的情况下,如何更优地进行设计,兼顾公路与市政道路的设计标准,需要更多的设计人员进行探讨。关键在于找准公路与市政道路在设计中的共通点,充分考虑它们的差异处,通过计算验证,找出一条能够实现功能转换的设计道路。
参考文献:
[1]JTG D20-2006 公路路线设计规范.
[2]JTGD30-2004 公路路基设计规范.
[3]JTG D50-2006 公路沥青路面设计规范.
篇3
关键词:公路路面;检测;质量;措施
中图分类号:TU74文献标识码: A
1、公路沥青路面质量检测
沥青路面的施工中以及施工后应对沥青路面进行及时的质量检查,这也是控制质量的重要措施。质量检验和检查可以有效的对施工结果进行评价,考察其质量是否,按照设计标准执行。如在材料检查中主要是对沥青材料的温度、质量、配合比例等进行检查,对不符合施工要求的材料进行处理,要求其退出施工现场。在每个施工阶段完成后还应对质量进行及时的检查,如摊铺过程中对标高和摊铺均匀度进行检查。碾压中对碾压的密实度和强度等进行检查。施工完成后应对路面质量进行检测,保证期强度和质量满足设计标准。以此来监督和保障沥青路面施工的过程标准且满足质量要求。
2、公路路面施工存在问题分析
2.1、设计者缺乏经验
一项工程是由一份设计报告开启的,设计是整个工程中最重要的一部分,对整个工程的质量都产生很大的影响。对于公路的施工,其工程量十分浩大,也很复杂。从前期的规划、立项、对工程可行性的研究、招标、签订工程承包合同,直到最后的动工,其需要很长的一段时间。在此期间,一定要保证不能出任何差错,这就对设计人员提出了很高的要求。
2.2、承包商的经验不够
在很多的高速公路项目的招标中,中标者中有很多承包商是专门负责铁路施工的,他们对高速公路施工的次数很少,缺乏经验,有的甚至从来没有干过,这都导致了高速公路的施工质量比较差。其主要表现为以下两个方而:一是该承包商没有专门用于高速公路施工的设备,二是该承包商没有具有专业知识的管理人员,没有经验的人员来管理施工,其质量当然得不到保障。还有的承包商在施工前的准备工作做的不到位,人员、物资、技术都没有准备好,在施工的过程当中,随意地调整施工的进程,人员组织方式,使得施工的管理是处在一个混乱的状态,使施工的质量没有保证。
2.3、赶工期而忽视质量
在工程开工以前,设计者会对施工的周期进行严密的计算。其周期的安排一定是具有科学性的。对施工周期的安排,设计者通常采用的是网络计算的方法,根据工程的客观情况,合理地分配施工的资源,做到时间和空间上能够协调起来,从整体上来安排整个工程的施工周期。如果施工人员根据自己的情况,随意地调整施工的进度,将工期提前,这样就会使质量得不到保证,很容易就出现了质量问题。
2.4、施工的材料和设备质量不过关
施工中,除了施工人员的技术水平会对施工质量产生影响以外,设备和材料的选择,也会对工程的质量造成影响。一个工程质量得到保障的前提就是材料要符合质量标准。现在很多的施工当中,材料都是由承包商自己购买的,其不采用统购统配的方法。这就导致了承包商选择材料仅局限于当地的市场,范围被大大缩小了。此外,公路建设离不开机械。现在不需要大量的施工人员,而是仅凭几台机械和少数施工者,就可以完成整个工程。因此,施工机械的质量也必须要保障。
2.5、管理水平不高
因为每个工程的所在地、自身的性质不一样,因此对工程的管理和资金的发放的管理模式也不一样。各个项目的管理方式、管理水平都不一样,有好有坏。有的项目是国家重点项目,或者是省级的项目,因此备受关注,对其管理和贷款的发放也更加规范化。而有的项目是一些比较小型的地方项目,对其管理就缺乏规范。
3、强化公路原材料的检测与质量控制
3.1、在实际的工作中要及时的调查相关料场蕴藏数量以及开采、运输的条件,并对公路工程的主要原材料,比如水泥、钢材以及砂砾料等按照相关的规程进行室内试验,及时的出具试验报告,始终坚持用数据说话。
3.2、对各类砼构造物中所用的钢筋种类牌号和直径,做到对符合设计的相关文件的规定,其技术标准要注意符合部颁标准,对于焊条以及预埋件,其品种、规格和以及质量也要注意符合相关的设计要求以及规范规定。
3.3、要在具体的工作中对相关的材料或半成品构件质量进行严格的把控,在订货前取得供货厂家的产品合格证书以及相关的试验报告,进行采样试验,验证其质量可靠性。
3.4、要在具体的工作中对于材料的仓库、现场材料堆放处设立相关的标示牌,写明材料的品种、产地、规格、检验状态,严格按“三检制”执行,工作程序认真执行ISO9000标准,使原材料自始至终处于受控状态、并做到可追溯性。
4、强化公路路面工程施工检测与质量控制
4.1、拌合的工艺优化
首先,应保证拌合材料的质量,即多种材料混合时应针对各种材料的质量进行控制,从加工性能与结构等入手,对于粗集料而言应保证其尺寸规格和松软程度,性状以及粘合性能等。在采购材料的时候就应对各种指标进行限定,并在采购入场时进行检查。细集料应对粒径进行严格的控制,保证其总体的级配满足施工要求。其次,在拌合前应对设备进行选型与检查。对于沥青材料或者沥青混凝土而言,拌合的设备将决定其拌合的质量。在实际的选择中应注意拌合的材料数量与施工需求的配合,即设备的生产能力应与实际施工的规模相一致。同时应保证施工效率与施工质量相配合。确保拌合中设备的产能与质量是满足实际施工需求的。第三,对拌合料的生产应控制好拌合比例。也就是在施工中应对材料的拌合比例进行事先的试验与检测,确定固定的比例并以此指导施工。做好配合比的合理设计可以保证质量目标的实现。具体看就是标定相对应的限制条件。如骨料直径的范围;沥青含量的控制范围;矿石粉添加的量等等。在拌合施工中应注意冷料和热料之间的流量平衡,控制温度对材料性能的影响,即在拌合中选择合适的转速和筛网等,保证冷热料的混合均匀。最后应对集料的温度进行控制,通常应在18摄氏度左右。集料的平均含水量也应在5%上下。热集料的温度应控制在160摄氏度以内。
4.2、沥青材料的摊铺
沥青路面施工中摊铺是另一个重要的质量控制环节。施工中都会选择自动化的作业机械进行施工,此时应注意。先对摊铺机的熨平板角度进行调整,保证其准确。且运行中应保持稳定速度,不能忽快忽慢。找平装置应保证正常工作。摊铺中机械应在试验路段进行测试,对各种参数进行调整,包括速度、振动频率、振捣力度大小,中途不应进行随意的改变。沥青混合料在摊铺后还没有进行压实的时候,应杜绝对路面的干扰。如果是雨大进行施工应检测现场温度,如果低于10摄氏度,则不能施工。一旦沥青材料因为温度低或者淋雨而凝固应进行停工。
4.3、沥青路面的碾压
摊铺完成后就是对路面碾压,此时应注意的是路面的平整度控制,碾压前应进行检查碾压过程中如果出现不规则的角度应进行人工修正。碾压应保证充分且均匀。沥青混合材料在碾压前应进行在试验段进行测试,确定碾压组合和程序等。压实分初压、复压、终压三个阶段。因为公路工程中设计厚度和施工单位的碾压设备差异,碾压开始前必须进行充分的试验,首先碾压前应关闭震动,后退时打开震动。压路机应紧跟着摊铺机。初压后应对路面情况进行检查,发现不足的位置应进行及时的修复。复压在初压后进行,不能随意停止或者改变行驶方向。终压是最后进行,通常采用的是双杠轮压路机,碾压至无明显的轮印则可以认为施工结束。
4.4、接缝处理
施工中的接缝必须进行妥善处理,接缝技术有纵向和横向两种。如果两台摊铺机同时作业则需要对纵向接缝进行处理。而接缝的技术为热接缝。而横向接缝通常采用的是冷接缝技术。但是接缝是导致路面质量问题的原因,所以在施工中尽量避免接缝的出现。如果必须采用接缝处理应确保结合的紧密与平顺,接缝完成后都应对其质量进行检测,保证其强度和连接紧密,必要时应进行返工处理。
总之,我们知道,当前时期以及未来的公路路面主要使用沥青混凝土作为施工材料,然而在公路的路面实际施工过程中常常会出现一些问题,如路面的龟裂、刹落、车辙、网裂、起皮以及松散等典型的问题。这就要求我们在以后的实际工作中要不断的强化施工质量检测以及对其有效的控制,以此保证公路质量,为人民造福。
参考文献
[1]郭琦.公路路面工程施工检测及质量控制[J].交通建设与管理,2014,Z2:86-87.
[2]周鑫.公路路面工程施工质量的管理措施[J].科技风,2014,04:138.
[3]彭红梅,万明飞.公路路面工程施工检测与质量控制分析[J].江西建材,2014,17:180.
篇4
公路工程通车运营后,路基往往受到车辆荷载、自然环境等多种因素的影响,久而久之,路基结构的动强度、动模量出现衰变,进而发生路基变形现象。如果没有及时修复,最终导致路基沉陷、路面开裂、鼓包等病害出现。不仅影响路面的美观,还会对车辆通行造成不良影响。为预防这些问题发生,通过采取有效措施来提高路基设计水平是十分必要的。在设计过程中,要综合考虑路基设计的影响因素,具体来说,主要包括以下三种影响因素。
1.1温度
公路路基设计和工程运行中,环境温度变化会导致路基与沥青路面设计不协调,影响路基、路面发挥有效作用。根据现行设计规范要求,公路路面设计通常采用15℃和20℃为试验温度,但沥青是感温材料,在高温情况下动模量很低,55~60℃时其动模量小于500MPa。高温环境下路面的承载力会大幅下降,路基因承载力不足会出现变形破坏现象。因此在设计路基时,要充分考虑路段环境的温度对路基、路面的影响问题。
1.2路面湿度
道路的干湿状况会影响路基的土强度衰减趋势,根据实验证明,干湿状况对路基的土静、动强状况有明显的影响作用,经过2~3次循环实验后,路基的土强度衰减趋势会明显变缓。为此,路基设计时要考虑湿度状况,对环境湿度因素进行全面考虑,促进设计水平提高。
1.3交通轴载
目前,将100kN的单轴双轮组荷载作为标准的轴载规范,但并没有考虑到重载和超载的问题。随着交通运输的发展,重载、超载车辆通行数量较多,在进行路基、路面设计时,为全面反映重载交通轴载作用的效应,制定和超载、重载等交通状况相适应的轴载标准,使设计荷载能够和实际的交通轴载匹配是十分必要的。
2路基动力特性分析
以重载高速公路为研究对象,根据AC面层、水泥稳定碎石基层、路基的构造情况等,建立ANSYS有限元模型,从而研究并分析路基动力特性。
2.1温度的影响
分别计算在常温15℃和夏季路面高温55℃的条件下路基的动力特性变化情况。分析表明,高温55℃时,路面模量值急剧下降,路床顶面动应力、动应变明显增大,增幅高达1倍左右。由此可见,按现行规范标准设计的路基、路面容易出现变形现象,随着路基整体强度和张力的扩大,路床顶面动应力也会增加。也就是说,随着路基强度增大,路基抗变形能力提高。为此,路基强度设计要采用使用状态下的动态模量进行,保证路基整体强度。
2.2湿度的影响
对路基土进行干湿和冻融循环实验的结果表明,循环次数增加,路基的含水量也会逐渐趋于平衡,路基土从压实含水量逐渐向平衡含湿量变化,路基的土循环疲劳强度也会减弱并趋于稳定。为此,路基设计时,要采用干湿与冻融循环饱和状态下的路基土强度与刚度作为设计指标,并注重提高路基承载力和设计强度标准。
2.3交通轴载的影响
路基、路面设计时,为应对路面重载、超载现状,促进设计水平提高,在55℃高温条件下,分别进行130kN、170kN、200kN不同轴载对路基动力特性的影响分析。结果表明:同一路面结构下,轮载与路基强度增大,路床顶面的动应力也会明显增加。路基顶面的动应力和路基轴载成正比,路基强度变大路基顶面的动应力会缩小。在不同的路基组合条件下道路工作区的深度随着轴载增加而逐渐增大,关系表达式为:H=aP+b,H代表工作区深度,P代表路基轴载,a、b代表参数。
3公路路基设计指标与标准
经过对路基设计影响因素和路基动力特性的分析,路基设计时应该根据以下指标进行设计工作,并把握好以下实验标准。
3.1路基设计的标准轴载
由于目前的交通运输状况压力逐渐加大,根据路基结构动力特性做出分析报告,130kN的轴载标准能够满足一般重载道路路基设计需求,而特重交通路段可以采用170kN的轴载标准。
3.2路基设计强度标准
路基设计过程中的计算指标一般采用路基土的动强度和动模量,经过干湿循环和冻融循环实验,呈现饱和状态。将路面高温情况下的路基土的动应变值作为设计验算指标,同时注意路基的强度设计指标应该满足动强度要求。经计算得知,轴载为130kN,路基、土基容许压应变值为3.35×10-4。根据计算分析结果,考虑路基、路面施工实际情况和重载交通环境,制作出了重载交通条件下公路设计轴承标准和路基设计强度的对应值,结果如表2所示。
4结论
通过以上的探讨分析,得出以下几个结论,可为公路路基设计提供启示与借鉴。
4.1考虑使用环境和汽车荷载影响
路基设计过程中,要全面考虑使用环境和汽车荷载的影响,综合采取有效措施,促进设计水平提高,并保证路基、路面结构的协调性。
4.2设计状态和使用状态相符合
设计道路路基结构时,通常采用路基、路面动态模量、干湿循环状态下的路基土强度和刚度等作为路基、路面设计指标,还应考虑路基土性能的变化和衰减,使设计状态与使用状态相符合,保证路基结构承载能力,促进设计水平提高。
4.3建议采用130kN为重载交通道路标准轴载
结合车辆通行需要和公路交通荷载特点,重载交通道路设计标准轴载采用130kN为宜,从而更能满足车辆通行需要,使设计荷载更加符合道路路基荷载的实际情况。
4.4全面考虑路基、路面的协调设计
设计时,要对路基、路面进行全面考虑,使二者相关的设计指标更加协调,并应用路床顶面动应变进行变形验算,使其更好地满足车辆通行需要,提高设计水平。
4.5提高路基承载力和设计强度
篇5
关键词:采油厂三级路面;灰土基层;早期水损害;水稳基层作用原理;水稳基层特性;对策分析。
Abstract: the author analyzes the asphalt concrete pavement. Rain. And groundwater badge roadbed damage of the basic rules and characteristics, and found that there is the main road damage occurred because of stress destruction turtle crack, leaking, induce structural layer produces erosion. Piping mud. Take pulp. Empty disease, cause loose surface damage. Points out that the existing pavement design the weak link of existing water damage, and puts forward the method of setting water stability. This method has the function of prevention and control of water damage, and can prolong the service life of the road.
Keywords: production level 3 road; Dust grassroots; Early water damage; The water stability mechanism; The characteristics of the water stability; The countermeasure analysis.
中图分类号: TU528 文献标识码:A 文章编号:
一.三级公路的标准:
路基8.5米(7)米路面为7米(6)米长度不限,路面材料为沥青碎石或水泥砼,设计交通流量为2000--6000辆/日,如果是使用沥青路面,最好要设定水稳基层的设计标准:水稳层一般不少于18厘米,即便是使用水泥砼路面,水稳层也不少于15厘米如果车流量大或者设计有重车通过就必须要设计水稳层用于基层。
根据水稳基层的材料特点及应力特点,水稳基层主要有如下的物理特点:
1.承压性能优于普通灰土。2.刚性强。3.对水的侵蚀相对具有耐久性。
二.我厂油区道路现状:
滨南采油厂大部分油区公路是按三级公路标准设计(但不含水稳基层作为基层)一般设计标准为30厘米厚灰土作为基层。我采油厂油区路路面设计宽度为6米.5米.4.5米4米。路基宽度7米.6米.5米.5.5米。以下,公路使用范围在各个油区及附近村庄内,车辆通行频繁密集,地下水位高,村民春灌浇地时大水漫灌路基及面层长时间泡在水里。油区车辆多,吨位大,上产集中,往往会一次集结上百辆作业车。作业完毕时,对路面,路基的损坏是不可修复性的。以上这些因素对我厂油区路的使用年限产生很大影响,同时由于路基.路面普遍低于标准三级公路设计,当地村民百姓又常常在路基取土,在车辆会车时造成对一侧路基或油面频繁长时间的挤压,久而久之造成啃边侧偏等现象,严重影响公路的使用年限也造成极大的物质浪费。
综上所述,我厂油区路的现状是:老化严重.设计标准低.通行量大。
三.水稳基层的作用原理:
水泥稳定碎石是以级配碎石作为骨料,采用一定数量的胶结材料和足够的灰浆体填充骨料的空隙,按嵌挤原理摊铺压实,其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石间的挤压锁结嵌挤原理,同时有足够的灰浆体积来填充骨料空隙,他的初期强度高,并且强度随龄期而增长,很快结成板体,因而,具有较高的强度。抗渗和抗冻性较好。水泥用量一般在为混合料百分之三到百分之七,7天的无侧限抗压强度可达0.015---0.04MPA较其他路基材料高,水稳成型后,遇到雨不泥泞,表面坚实。是理想的路面基层材料。
四.水稳层的施工方法:
1.选用厂拌设备,能较好地保证各物料的配合比,拌合均匀,性能稳定。
2.寻求最佳含水量条件下碾压。
3.在施工中采取宁高勿低。宁刮不补原则。
4.碾压完成即进行养护(采取土工布覆盖)。
五.水稳层的特性:
水稳层作为路面基层,具有早期强度高,雨季对施工影响相对较小,施工机械化程度高等特点,这些特性都有利于保证进度和质量。因此被广泛的应用到公路工程中。
六.路面抗水及重载损害的结构设计:
通过对沥青混凝土路面早期水损害及重载损害分析,当灰土基层出现裂缝后,水成了裂缝演变为坑槽的催化剂。水损害是我油区路面病害中最严重的也非常难以根治。它带来极大的的经济损失,也给公路交通建设带来极大的损失。
七.综上所述:
水泥稳定碎石作为半刚性材料,其作为路面基层和底基层具有良好的力学性能和整体性,稳定性耐久性抗冻性。承载力高与面层结合好的技术特点,且原料广泛,可就地取材,便于原料和混凝土的加工,易于机械摊铺作业。
结束语:
篇6
关键词: 长寿命路面; 施工技术; 水损坏
中图分类号: U416.2 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)06-0041-01
1引言
路面结构是公路工程的重要构成部分。我们通常使用的沥青路面存在寿命较短、造价不断上升等问题。而水泥混凝土路面结构又存在着施工麻烦、接缝多、行车舒适性差、维修难度大、汽车油耗、轮耗及货损较大、噪声污染较重等问题。长寿命路面是指设计使用寿命在40年以上的公路路面,在国外公路建设实践中已应用多年英国在20世纪50年代初期修筑了多条设计寿命为20年的试验公路,在分析这些试验路的路面性能基础上,根据Powell等人的设计理论提出了目前的沥青路面设计方法。Powell的理论主张道路使用20年后,通过对原路面补强来实现40年的设计寿命。详细的40年费用效益分析(包括建设费用、结构性维修引起的交通延误费用和其他费用)表明这种设计方法非常经济。最近研究表明,在重交通道路上,设计使用寿命40年的道路,因为不需进行结构补强,减少了道路维修和因维修而带来的交通延迟,从而大大地提高了其费用效果。随着我国高速公路建设浪潮的兴起,长寿命路面也逐渐在高速公路建设中崭露头角,并取得了不错的工程效果。
2长寿命路面的结构特点及施工技术
“长寿命公路路面结构”是一种“优势互补、刚柔并济”的路面结构。其组成材料包括沥青混凝土与水泥混凝土,是这两种材料复合构成路面结构。其构成成分从上至下依次分别为:5m厚改性沥青混合料混凝土上面层,2cm厚塑性应力吸收层,30cm厚水泥混凝土面板层,1cm厚卷材防水联接层,20cm厚二灰碎石顶基层。顶基层下面30cm厚度范围内用碎石,白灰拌合料填筑,填筑完毕后进行冲击碾压,最后加以水泥或其它胶凝性粘结剂加固。该路面结构能够缓和车辆对混凝土面板的冲击力,减轻对路面的破坏。根据计算,在满足公路路面面层的一般使用功能条件所匹配养护情况下,应用长寿命公路路面结构的公路使用寿命可达40年以上。在每年的使用维护费用不发生变化的情况下,每延长一年使用时间,可以节约大量的建设资金公摊,同时减少路面的重建,保证了公路较长延续时间的通畅运营。长寿路面作为公路路面发展中较为先进的路面形式,在施工采用了大量的新设备、新技术、新材料以及新工艺,并且成功的应用于工程实践,积累了宝贵的实践经验。我国在长寿公路路面建设中主要应用了以下先进的施工技术:
(1)冲击碾压压实技术。常规的公路路基及路床压实采取的是碾压及振动压实的方法,优点是技术成熟,设备较为常见,在工程中应用广泛;但碾压往往存在压实度较低,压实影响厚度较小的不足。在路基路床上采用冲击碾压技术可以大大的提高压实度及压实影响深度。根据试验结果,采用冲击碾压施工工艺可以提高路基顶面以下8~10m的深度,这比采用传统的碾压压实提高了3~5m,可以有效的减轻施工负担,提前完成施工后的路基沉降,似的路基基床更加连续稳定。
(2)路基基床土壤固化技术。路基基床土壤固化技术是指在路基土壤中加入土壤固化剂,使得路基土体粘结紧密,增强了路基的整体性,具有施工方便、稳定效果好、降低路基土体裂缝、减轻环境污染等优点,故在长寿路面建设中常常采用。采用土壤固化技术,主要是选择固化剂类型及加固深度,这主要考虑路基土壤的类型,路面设计标准,路基高度等因素来决定。
(3)在二灰稳定碎石基层中掺加入硫酸钠。为减少路面裂缝破坏,我国高速公路经常采用50cm厚的二灰(石灰与粉煤灰)稳定碎石作为路面基层。其配合比为:石灰:粉煤灰:碎石=5:16:83.,外掺1.5%的硫酸钠。在路面基层中添掺加硫酸钠,主要用于提高路基早期强度,降低路面的施工难度,确保工程质量。二灰稳定碎石混合料用拌和楼进行拌和,用自卸式汽车运送到摊铺现场。在摊铺前,首先需要把摊铺路段的原地面打扫干净,若使用稳定土摊铺机进行摊铺施工,摊铺后还应当及时使用压路机对混合料进行碾压。在碾压过程中,主要是控制好路面压实后的成型厚度及每层的压实厚度。压实完成,经检验达到压实要求后,应对完成的路基进行养护。
(4)设置新型沥青防水层。路面的水损坏一直是路面乃至路基破坏的重要形式之一,经常也是导致其他形式破坏的诱因,因此,采取有效的防水处理措施对提高路面的强度、耐久性,最终延长路面的使用年限具有至关重要的意义。长寿命高速公路通常选用两层改性沥青混合料稀浆液作为防路基与路面之间的防水层,厚度为3cm。其中,第一层的厚度为2cm,第二层的厚度为1cm。施工时用稀浆分层机摊铺,摊铺中要特别注意乳化挥发残留物的低温延度必需达到45cm以上,大大高于一般值,且油石应当比一般情况下高1%~2%,以减少冬季出现冻裂的情况。此联接层与通常的沥青防水层相比较,不仅可以更加有效的防止地表水入,而且有较好的连接作用,使得路基路面具有更好的整体性。
3长寿命路面常见的损坏类型
(1)车辙。车辙是指道路一层或多层的永久变形的总和。车辙的产生有两种情况,一种是车辙只发生在沥青面层,为表面车辙;另一种车辙产生于土基,为结构性变形。针对这两种类型的车辙所采取的维修措施截然不同,但从路表车辙的观测不能区分出这两种车辙。对36条道路的车辙产生速率的调查结果表施工良好的沥青路面,当其厚度大于180mm时,车辙速率会迅速降低。而且29条密级配碎石基层道路结果表明,当沥青面层厚为200~360mm时,车辙率与面层厚度无明显关系。同时,更容易产生车辙的热碾压的沥青碎石基层路面与水泥胶结基层上柔性复合路面车辙率相近。调查表明,对厚沥青面层道路,车辙的大部分主要发生在沥青层表面,此时的车辙不表示道路的整体结构不足。进一步罩面设计能保证基层结构良好,即便下层较弱,若AC厚度足够大,一般不会发生结构性变形,虽然当沥青面层厚度小于180mm时,较大的交通量引起的土基应变对车辙的产生有着较大的影响。
(2)疲劳开裂。现行的设计标准保证将来的道路产生疲劳开裂的可能性不会大于过去修建的道路。而保证水平没有量化,并且其标准也比较保守。随后在更厚的重交通路面上进行的调查,也没有在主要的结构层上检测到任何疲劳开裂或疲劳损坏。证据明显缺乏,使得TRL对10条超过使用寿命的道路进行残余疲劳寿命的观测,目的是比较基层在室内与室外的结构特性的区别。研究表明轻重交通下的路基的残余寿命无一致性差异。调查显示,交通等级不是影响沥青基层剩余寿命的主要因素。数据的统计分析表明,90%多的残余寿命差别是由沥青用量和沥青硬度的不同而引起的,沥青的老化则是疲劳寿命差异的主要影响因素。沥青随时间的老化增加了其劲度,然而基层逐渐硬化不可能导致疲劳开裂。
(3)沥青的老化。很早以前人们就知道面层沥青随时间而老化。但主要结构层的逐渐硬化似乎对道路是有利的,更确切地说,沥青的老化是一种养生过程。但不希望磨耗层过度老化,因为这会导致路面从表层开裂。基层使用的沥青针入度为100,20年后其针入度会降至20甚至更低。TRL对AC养生研究表明:道路在使用期间沥青碎石基层劲度会逐渐增长至原来的4倍或者更高,而这种变化对道路的设计意义重大,同时也能解释文中道路所表现出的一些意外的使用性能。
篇7
关键词:道路桥梁高速公路
106国道是北京经开封通往广州的国道干线公路,其北京段又称京开路,位于北京市南部。路线北南走向,经过北京市丰台区和大兴县,起点为北京市南三环玉泉营立交,终点为京冀界固安大桥。全长42~149公里,其中我院承担K18+000~K42+149.74段设计。
现况旧路为1985年改建,玉泉营立交~黄村为四幅路,黄村以南为单幅路,交通量已达15000辆/日以上,交通拥堵严重。现况路线线形基本满足高速公路要求,改建旧路可少占地、少拆迁,总体上比另辟新线有效、经济。将旧路改建为高速公路需在主路两侧设辅路,供地方交通和非机动车使用。
公路所经地区为平原,处在永定河冲积扇的中部,属暖湿带湿润季风气候,四季分明,春季少雨多风,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季干燥寒冷,夏季最高温度42℃,冬季最低温度-20℃,冰冻深度60~85厘米,地下水位较深。K18+000~K42+14974段土质以低液限粉土为主,局部分布粉土质砂。
106国道是国家规划的干线公路,与北京市的三环、四环、公路一环、公路二环相交,是北京市规划路网的一部分,已纳入首都地区总体规划之中。106国道(北京段)高速公路的建成,对于促进北京市南部地区的经济发展,进一步提高北京市的辐射能力和对外开放水平,彻底解决沿线交通拥堵状况,都将具有重要的意义和深远的社会影响。
106国道(北京段)高速公路设计具有以下特点:
1、技术标准采用适当。
2、在满通功能的前提下,进行优化设计,立交及结构选型合理,既适用又经济。
3、利用钢渣做原材料有利于环保。
4、辅路外移,保留绿化带,美化环境。
一、设计依据
1、根据交通部关于《106国道线玉泉营至固安大桥公路初步设计的批复》及其附件《106国道线玉泉营至固安大桥公路初步设计审核意见》。
2、首都规划建设委员会办公室关于《106国道(北京段)改建工程初步设计审查会会议纪要》。
3、北京市首都高速公路发展有限责任公司关于《京开高速公路施工图设计阶段进一步优化的意见》、《106国道(北京段)改建工程施工图设计方案讨论会议纪要》。
二、项目简介
1、设计标准
(1)计算行车速度:高速公路120公里/小时,一级公路100公里/小时,辅路60公里/小时。
(2)路基宽度:高速公路主路宽28米,一级公路主路宽17米。两侧均设辅路,辅路路基宽8.5(7)米。路基边坡坡度1∶1.5。路拱横坡度:主路路面2%,土路肩3%。辅路路面1.5%,土路肩2.5%。
(3)路面:主辅路均为沥青路面,收费站广场为钢筋水泥混凝土路面。设计轴载:BZZ-100。
(4)桥梁车辆荷载:主路汽车-超20级,挂-120级;相交道路及辅路汽车-20级,挂-100级。地震烈度8级,洪水频率1/100。
2、工程规模
(1)道路和桥梁工程
全线路基土方数量填方148.668万方,沥青路面高速公路445100平方米,一级公路110300平方米,辅路316100平方米。跨河桥60米/1座。主线上跨立交5座,桥梁236米/5座。支线上跨立交7座,桥梁680米/7座。通道9道,主涵16道。
(2)交通工程
高速公路段沿主路两侧及中央分隔带设置单柱单面波形钢板护栏,在高速公路段主辅路之间设置冷拔丝焊网隔离栅。同时本设计段按照国标和规范设置了完善的交通标志、标线及其它设施。
本段设主路收费站1处,出入口匝道收费站6组。
重现环境保护工程,充分利用现有绿地,保持原有林带,通过绿化美化工程使道路与周围环境及自然景观相协调,并尽可能降低道路交通产生的噪音及废气污染对周围环境的影响。
3、设计概预算
设计概、预算编制原则执行交通部公路工程概、预算编制办法及概算定额。设计概算直接工程费金额为52亿元,预算直接工程费为4.01亿元。预算直接工程费低于概算直接工程费12000万元(不包括收费、监控、通信系统),相差较大的部分在路基、路面及排水工程上,这主要是降低路基高度、立交进一步优化及有效利用旧路的结果。
三、设计要点
1、总体设计
总体设计是综合考虑建设规模、设计标准以及环境保护等问题,并在征求地方政府、环保及水利等部门意见的前提下作出的。
(1)交通量。依据“工可报告”所做交通量预测,2000年年平均日交通量25592辆/日,根据北京市已建成的高速公路的经验,主路占70%,辅路占30%。
(2)道路功能和技术标准的总体运用。本段为平原地区,主路按高速公路标准设计,与河北交接处按一级公路设计,辅路按三级公路标准设计。主路补强地段道路排水采用横坡分散排水。根据地方交通量的大小,辅路宽度分别采用85米和7米。在不过多增加工程量的条件下,平纵线形尽可能采用了较高的技术标准,以提高道路的服务水平和运营效益。
(3)综合考虑拆迁、占地,又考虑居民出行方便和易于使用,在居民多、房屋密集的村镇一般选用主路上跨,在桥头引道合适位置设置通道,这样一座跨线桥与两座通道合在一起,使沿线地方交通和居民出行非常方便。在居民少的村庄,采用支路上跨,减少主路的起伏,尽量降低工程造价。本设计在广泛听取各方意见的基础上,原初步设计由七处主路上跨、五处支路上跨,优化为五处主路上跨、七处支路上跨。
(4)旧路改建重点在于有效利用旧路,处理好新旧路基之间、新旧路面结构之间的各种技术问题,做到技术合理经济可行。
(5)榆垡镇为三幅路,路线标准为一级公路,1996年修建,路况良好,其与河北省固安大桥相接的断面为二幅路,而河北省近期无建设计划。利用榆垡段现有旧路,再过渡到二幅路,最终与河北省相接,待河北省改建为高速公路时,北京段再改建为高速公路,以节省近期资金。
2、路线设计
(1)平面设计
旧路路线基本上满足高速公路要求。另外设计过程中注意体现经济、适用、美观的设计思想。
根据《京开公路初步设计》以及交通部对《初步设计》的批复,路线起点位于玉泉营立交,终点为河北省固安大桥,全长42.149公里。我院设计路段线位由北向南,起点位于大兴县大庄村,经过北藏村、西庄、西中堡村、庞各庄镇、前薛营、东黑垡、西黑垡、东黄垡、大辛庄、辛立村、榆垡镇、东胡林,终点与河北省固安大桥相接,全长24.149公里。
依照施工组织计划,主辅路分期施工,两侧辅路单独设计。另外辅路线形还受控于主路的走向,以及大庄村南电站、国家粮食储备仓库、沿线各立交、沿线两侧绿化带、榆垡镇规划等。
K18+000~K35+624段为高速公路,共设平曲线11处,平均每公里交点0.624个。平曲线累计长度8331.34米,占路线全长的47.27%。平曲线最小半径1700米。K35+624~K42+149.74段为一级公路,共设平曲线3处,平均每公里交点0.460个。平曲线累计长度1864.08米,占路线全长的28.56%。平曲线最小半径700米。
在设计过程中,通过三维透视,结合纵断面对平曲线最小半径1700米处进行上下行行车效果检验,确认虽然平面受建筑物控制而布设较小半径曲线,但路线服务等级并未因此降低。
(2)纵断面设计
路线纵断面设计主要控制点:起点与前段设计相接、大庄村南电站之高压传输线路、沿线各立交之要求最高或最低标高、辛立村天堂河桥、榆垡镇大街标高、河北省固安大桥。
辅路纵断面设计除受上述各要素控制外,另需要顾及各出入口高程、与两侧相交道路的高程及主路间的高差等。
根据《京开公路初步设计》以及交通部对《初步设计》的批复,并按以上各要点,依据《公路路线设计规范》进行设计。在设计过程中运用三维透视反复检验修改设计结果,以达到满意效果。
全线最小坡长459米,竖曲线占路线总长的41%,平均每公里变坡1.34次。
路线最大纵坡:高速公路段1.47%,一级公路段1.27%。
凸型竖曲线最小半径:高速公路段20000米,一级公路段30000米。
凹型竖曲线最小半径:高速公路段15000米,一级公路段20000米。
3、路基、路面及排水、
(1)路基横断面
本段为K18+000~K42+14974,其中K18+000~K35+900段按高速公路标准设计,计算行车速度为120公里/小时,主路两侧分别设置辅路,辅路路线按三级公路标准设计,计算行车速度为60公里/小时。K35+900~K42+14974段按一级公路标准设计,计算行车速度为100公里/小时。
高速公路路基全宽28米。单向车道宽2×3.75米,中央分隔带宽3.0米,左侧路缘带宽0.75米。硬路肩宽325米,土路肩宽1.0米。路拱横坡度:路缘带、行车道及硬路肩2%,土路肩3%。中央分隔带采用向内1∶6的浅碟式断面,带内绿化。
辅路路基宽8.5(7)米,路面宽7(6)米,两侧土路肩宽0.75(05)米。路拱横坡度:路面及右侧土路肩为向右1.5%、2.5%,左侧土路肩向左2.5%。
一级公路路基全宽37米。其中主路宽17米,辅路宽7米。主路横断面为:两上两下四条车道,每条车道宽3.75米,另有四条0.5米的路缘带。辅路路面宽6米,土路肩宽1米。隔离带宽3米。路拱横坡度:主路路面、路缘带2%,辅路路面1.5%,土路肩2.5%。
(2)路基、路面排水
设计指标:主路路面和路肩表面排水设计降雨重限期为5年,路界内坡面排水设计降雨重限期为15年。
总体上将主路雨水通过道路纵、横坡及路肩上设置的拦水缘石汇集,通过导水槽或急流槽导入主路外侧的边沟内。辅路排水则直接通过道路横坡排入其外侧边沟内。
一级公路超高路段中央分隔带内排水:超高一侧的路面雨水通过中央分隔带开口,导入另一侧主路。一级公路辅路边沟为土边沟,主路路面雨水通过导水槽排到辅路路面上,再通过辅路路肩设置的拦水缘石汇集,通过急流槽排入土边沟。
(3)路基防护
本段路基防护有四种形式:路基边坡植草防护、六棱花饰防护、扶臂挡墙和砂浆砌片(料)石挡墙防护。四种防护形式适用条件为:路基边坡高度小于3米时,采用植草防护;大于3米时,路基先放坡3米,然后采用浆砌片石挡墙收缩坡脚,以达到减少拆迁的目的。3米放坡地段采用六棱花饰防护加植草皮。由于庞各庄北分离式立交范围内受拆迁占地所限,路基两侧均采用扶臂挡墙防护。
(4)路面设计
①设计标准
高速公路路面设计年限为15年,辅路路面按二级公路路面设计,设计年限12年。一级公路为与河北交接地段,因河北段近期没有建设计划,路面暂按设计年限10年考虑。
②累计作用轴次
设计年限内一个车道上的累计当量轴次:主路19751057次,辅路6205160次。
设计弯沉值:主路20.8(1/100mm),辅路28.9(1/100mm)。
③路面结构组合设计
高速公路路面结构如下:
面层:表面层为4厘米沥青玛蹄脂碎石混合料,SMA-164.5%SBS改性。
中面层5厘米粗粒式沥青混凝土,AC-25I。
底面层7厘米粗粒式沥青混凝土,AC-30II。
基层:38厘米二灰砂砾,七天无侧限抗压强度≥0.8MPa。
底基层:40厘米天然砂砾。
总厚:94厘米。
收费站路面结构如下:
面层:25厘米钢筋混凝土。
基层:30厘米二灰钢渣,七天无侧限抗压强度≥0.8MPa。
总厚:55厘米。
辅路路面结构如下:
面层:上层3厘米细粒式沥青混凝土,AC-10I;下层5厘米中粒式沥青混凝土,AC-20I。
基层:34厘米二灰钢渣,七天无侧限抗压强度≥0.8MPa。
底基层:30厘米天然砂砾。
总厚:72厘米。
一级公路路面结构如下:
面层:表面层4厘米中粒式沥青混凝土,AC-16I。
底面层8厘米粗粒式沥青混凝土,AC-25I。
基层:38厘米二灰砂砾,七天无侧限抗压强度≥0.8MPa。
底基层:32厘米天然砂砾。
总厚:82厘米。
分离式立交及匝道路面结构如下:
面层:上层2厘米沥青石屑,下层4厘米中粒式沥青混凝土,AC-20I。
基层:32厘米二灰钢渣,七天无侧限抗压强度≥0.8MPa。
底基层:20厘米天然砂砾。
总厚:58厘米。
4、桥梁
在满足使用功能的前提下,因地制宜地选择桥梁结构形式,做到技术先进,经济合理,安全可靠,轻巧美观,施工方便。
(1)简洁明快的跨线、跨河桥-简支梁、板桥
桥梁设计本着技术先进、经济合理、美观适用的原则,尽可能做到标准化、系列化,和利于工厂化施工。结合平原区地形特点和水文地质条件,桥梁结构多采用预应力混凝土T梁、预应力混凝土空心板桥。桥梁下部结构多采用钻孔灌注桩基础。
①预制安装预应力混凝土简支T梁
该种结构具有结构简单,施工方便,工厂化预制,工期短,造价低等优点,广泛应用于分离式立交支线上跨桥中。本设计根据所跨越的106国道主、辅道路宽度的要求,跨径布置选择为4×25米。也可选择不等跨布置,两边孔可适当减小,避免梁高差异过大、线条不连续、各部尺寸比例不协调。下部结构桥墩采用直径14米圆型独柱墩加预应力混凝土盖梁,基础采用双排钻孔灌注桩。
②预制安装预应力混凝土空心板
板式结构与相同跨径梁式结构相比,结构高度可以降低30厘米,比较适用于支路下穿的中小跨径的桥梁工程,其可以减少路基高度,改善纵段线形,降低造价,因此在主线上跨桥中得以广泛应用。根据支路的性质及规划等级,分别选择了标准跨径16米、20米两种跨径。下部结构桥墩为盖梁双柱墩,桥台为薄壁式桥台,基础均为钻孔灌注桩基础。
(2)轻巧优美的人行天桥
人行天桥上部结构采用钢箱连续梁,有效降低了结构高度,增大了跨越能力(主桥跨径38米+34米),外形美观,结构轻巧。下部采用独柱和钻孔灌注桩基础,与上部结构相协调。整座桥梁显得轻盈利落,造型优美。
(3)结构形式合理、施工简便的通道
本段共设置9座通道,为施工简便,通道采用了相同的结构形式,上部结构均为8米的钢筋混凝土实心板,下部均为薄壁桥台。在设计过程中发现大兴县境内地质条件较差,若采用扩大基础,还需对地基进行处理,鉴于以往的经验这样做既不十分经济也不方便施工。经比较,最后采用了钻孔灌注桩基础。实践证明,此举大大方便了施工,缩短了工期。
5、路线交叉
立交选型严格遵照立交性质决定立交形式的原则。具体是依据相交道路的等级及交通量确定立交的等级和性质,同时也要结合具体的地形、地物选择立交的形式和确定各种技术指标,使立交既少拆迁、少占地、降低工程量,又能较大的发挥其功能。设计路段有大庄路、魏永路、西庄路、庞南路、安定路、黑垡路、大礼路7条相交的规划二级公路,同时由于106国道穿越天宫院、中堡、庞各庄、东黄垡等村镇,为满足地方交通出行方便,在不降低主线标准以及少拆迁、少占地的前提下,决定取舍主线上跨或支线上跨,并使主线两侧辅路相通。如魏永路立交,主路两侧房屋较多,拆迁比较困难,因此采用主线上跨魏永路,桥下净空为4.5米;黑垡路立交,相交处皆为旱地,不受拆迁的限制,因此立交采用较为经济的支线上跨,桥下净空为5米。此外,分离式立交与辅路相通的匝道按40公里/小时的技术指标控制,匝道最小平曲线半径为30米,匝道与两侧辅路的平交道口均作渠化设计,匝道最大纵坡一般均按25%控制,个别立交由于受拆迁占地的影响最大纵坡达3.2%。
本次设计共设支线上跨分离式立交7处,主线上跨支线分离式立交5处,人行通道9处。
6、交通工程
(1)安全设施包括交通标志、道路标线、护栏、隔离栅及其它
①交通标志
交通标志的布设能给使用者提供明确、及时、完善、清晰和足够的信息,并满足夜间行车的视觉要求。遵循全线均衡而不过于集中的布局形式,版面注记及结构形式与道路线形和周围环境协调一致,满足了视觉及美观的要求。
②道路标线
为了使道路标线具备黑夜同白天一样的清晰度,对于广场减速标线和导向箭头采用成型标线现场粘贴的方式,其余标线均采用热塑反光材料施划。
在高速公路段主路路缘线外侧、匝道车行道边缘线及匝道出入口标线上均连续设置突起路标(反光道钉);在匝道出口三角带端头和收费岛岛头设置玻璃钢防撞消能筒;在辛立村主收费广场内设置活动式导向标。
③护栏
采用圆柱式立柱加钢防阻块的等截面波形梁护栏,普通路基段采用打入式,桥跨及通道处采用法兰盘基础,当立柱置于涵洞之上或立柱下方遇有通信管线等无法打入的地方时采用混凝土基础。本设计将标准型波形梁均按加强型加工,以便于栏式轮廓标的安装。
④隔离栅
选定冷拔丝焊网隔离栅作为本次设计的结构形式。设计中适当加高了隔离栅的高度,并使用了横丝加强的双丝结构,外框断面也适当加大,有效地加强了隔离栅的强度及使用效果。
⑤其它
A、钢防撞架:高速公路段沿线共设置9座通道,道桥设计中按限高25米进行控制。为保证桥梁结构的安全性,在通道两侧出入口处均设置钢防撞架对穿行车辆进行限制。
B、中央防眩设计:为降低夜间行车时对向车辆眩光对驾驶员的视线的影响,在全线一般路基段采用植绿篱防眩,在桥跨路段采用防眩板防眩。
C、轮廓标设计:为保证夜间行车的安全及突出路线线形,在所设的波形梁护栏及防撞护栏上连续设置栏式轮廓标。轮廓标为前进方向左右侧对称布置。轮廓标反光片的颜色分为黄、白两种,黄色反光片安装在车辆前进方向的左侧,白色反光片安装在车辆前进方向的右侧。
D、里程碑:设置在非高速公路路段前进方向的右侧,每隔一公里设置一块。
E、百米桩:设置在公路右侧各里程碑之间,每隔100米设置一个。
F、公路界碑:设置在道路两侧占地线上,每隔200米左右设置一块,在地形变化点和占地线折点处必须加密设置。
(2)收费系统(土建工程部分)
①收费岛
此次收费岛设计包括双向收费岛和单向收费岛两种,其中双向收费岛长为36米,岛宽为2.2米;单向收费岛长为32米,岛宽为2.2米。岛身采用填土方式进行修筑。并且对每个与收费亭之间同时具有强、弱电联系的设备均采用两根钢管将其基础与收费亭连接。
收费岛岛头正面粘贴混凝土专用反光膜,同时在收费亭防撞柱面对来车侧粘贴工程级反光膜,以警示来车。
②收费亭
此次收费亭设计包括双向收费亭和单向收费亭设计。收费亭采用型钢制作骨架,并用不锈钢板贴面。收费窗口采用推拉窗。亭顶须做防水处理,同时对亭身进行保温处理,以保证收费亭的隔热和密封性能。
(3)绿化美化
全线绿化工程包括路段绿化和立交绿化两部分。
路段绿化区域包括中央分隔带、主辅路分隔带和辅路右侧边沟平台。高速公路段中央分隔带的绿化设计采用间隔种植桧柏组团;一级公路段中央分隔带的绿化设计采用种植双排连续桧柏绿篱;全线中央分隔带空隙处种植地被植物野牛草。主辅路分隔带根据道路工程的不同横断面形式,分别种植垂柳、连翘组团、珍珠梅组团并在空隙处种植地被植物野牛草或仅覆盖种植野牛草。同时沿挡土墙墙根间隔种植中国地锦对挡土墙进行垂直绿化,主路护坡上种植美国地锦。
立交绿化仅包括立交处主线段绿化和匝道段绿化。主线段绿化同上,特殊地段可根据实地情况酌情调整。匝道段绿化分为匝道护坡绿化和边沟外侧平台绿化:匝道护坡全面覆盖种植美国地锦,匝道边沟外侧平台绿化采用种植连续蔷薇绿篱,其余空隙处种植地被植物野牛草。
7、初步设计文件批复意见执行情况
(1)根据批复意见,平面线形进行了优化。
(2)纵断设计充分利用旧路,最小纵坡不考虑±03%规范限制,凸形竖曲线半径按视觉要求取20000米。
(3)大兴的土质多为粉细砂,因此作石灰土的土源难以保证。路面底基层仍为级配砂砾。辅路面层由4+4调整为3厘米细粒式沥青混凝土+5厘米中粒式沥青混凝土。
(4)路基挡墙为扶臂挡墙,增加了先放坡3米再接浆砌片石挡墙的形式。
(5)天堂河桥仍按百年一遇洪水位标高控制。
(6)本设计在广泛听取各方意见并征得地方政府同意的基础上,由原初步设计七处主路上跨、五处支路上跨,优化为五处主路上跨、七处支路上跨。
(7)其它按批复执行。
四、新技术、新材料、新工艺的采用
1、路基
(1)用CBR值控制路基材料,和国际接轨,既保证了路基的水稳定性,又便于对外交流。
(2)路基防护采用先放坡3米,然后接浆砌片石挡墙收缩坡脚,放坡范围采用六棱花饰护坡,带内绿化,这样将工程防护与边坡绿化结合起来,因地制宜,减少了拆迁,降低了工程造价。
(3)拆迁非常困难的庞各庄镇,采用北京市成熟的扶臂挡墙技术,因此施工速度相当快。
(4)中央分隔带采用浅碟式断面,路缘带不设混凝土平缘石和立缘石,这样施工节省劳力,减轻劳动强度,同时又减少行车事故。
2、路面
(1)路面表层采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-16),很好地满足了路面的高温抗车辙性、低温抗裂性及抗水性,同时还耐磨、抗滑,并具有低噪音、防眩等优点。
(2)首钢附近堆积了几千万吨的钢渣,既占地,又污染环境,严重影响附近居民的生活。本工程辅路路面基层采用石灰粉煤灰稳定钢渣,既利于环保,又变废为宝,具有良好的经济效益和深远的社会效益。
(3)路面补强结构设计时,充分考虑了旧路,减少了铲除旧路所带来的废料而影响环境的隐患,提高了工程进度。
(4)大兴的土层多为粉细砂,作石灰土的土源难以保证,永定河离该路不远,采用级配砂砾代替石灰土作底基层,具有施工进度快、管理方便等优点。
3、桥梁
因地制宜选择结构形式,施工工艺方便合理,工期短,造价低。
4、交通工程
(1)挤压成型铝合金板标志:本标志是指采用挤压成型铝合金板作为版面材料制作的交通标志。此种标志具有以下优点:
①板材宽度一定,长度可以根据标志的尺寸裁剪,避免了铝合金平板的多边裁剪和焊接及过多下脚料的浪费。
②所有底膜均可以采用连续滚筒进行机械贴膜,避免了大尺寸版面因机械工作宽度的限制而只能人工贴膜的问题。
③标志底板正面无铆接点、无焊缝,背面有加强肋,易保证版面平整度,避免贴膜时出现褶皱和气泡。
④生产和存放时对场地、空间的要求相对较小。
⑤可以成捆包装,运输方便。
⑥养护、更新及改造方便。例如若交通功能发生变化而需要更改版面内容时只需将所涉及的板条拆下更换即可,避免了整块版面的拆装和更新。为配合上述版面材料,标志的立柱、法兰盘和扣压块均采用了配套的材料和尺寸。
(2)公益标志-系安全带
为提高驾驶员的交通法规意识,在高速公路段增设了“系安全带”标志。标志版面以醒目的警告黄色为底膜,上部图案为绿底白图案。
(3)玻璃钢护栏
篇8
关键词:回弹弯沉;路基;路面;检测;应用
国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力,回弹弯沉值越大,承载能力越小,反之则越大。回弹弯沉值不仅用于路面结构的设计中(设计回弹弯沉),施工控制及施工验收中(竣工验收弯沉值),同时还用在旧路补强设计中,是公路工程的一个基本参数,所以正确的测试具有重要的意义。
一、弯沉值介绍
(一)弯沉
弯沉是指在既定的标准轴载作用下,路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)或垂直回弹变形值(回弹弯沉),以0.01mm为单位。
(二)路面弯沉设计值
计弯沉值根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级。面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。
(三)竣工验收弯沉值
竣工验收弯沉值是检验路面是否达到设计要求的指标之一。当路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时,则验收弯沉值应不大于设计弯沉值;当厚度计算以层底拉应力为控制指标时,应根据拉应力计算所得的结构厚度,重新计算路面弯沉值,该弯沉值就是竣工验收弯沉值。
二、弯沉值的测试方法―贝克曼梁法
弯沉值的测试方法较多,目前用的最多的是贝克曼梁法,它作为公路路基路面的回弹弯沉检测方法,可以方便快捷的测定出路基路面的回弹弯沉值,通过同设计标准相比较,以确认该公路工程的施工是否满足工程质量的要求。目前,各国都对快速连续或动态测定进行了研究,而被广泛应用的有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪,丹麦等国家发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪(FWD),美国的振动弯沉仪等。
(一)实验目的和适用范围
a、它适用于测定各类路基、路面的回弹弯沉,用以评定其整体承载能力,可供路面结构设计使用。
b、它测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用。
c、它测定的路面回弹弯沉可作为公路养护管理部门制定养路修路计划的依据。
d、沥青路面的弯沉以标准温度20℃时为准,在其他温度(超过20土2℃范围)测试时,对厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应进行温度修正。
(二)仪器与材料
a、测试车:双轴:后轴双侧4轮的载重车,其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合要求。测试车可根据需要按公路等级选择,高速公路,一级及二级公路应采用后轴100kN的BZZ一100:其他等级公路也可采用后轴60kN的BZZ一60。
b、路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成,贝克曼梁由铝合金制成,上有水准泡,其前臂(接触路面)与后臂(装百分表)长度比为2:1。弯沉仪长度有两种:一种长3.6m,前后臂分别为2.4m和1.2m;另一种加长的弯沉仪长5.4m,前后臂分别为3.6m和1.8m。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时,宜采用长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪、并采用BZZ一100标准车;弯沉值可采用百分表量取,也可用自动记录装置进行测量。
c、接触式路面温度计:端部为平头,分度不大于1℃。
d、其它:皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。
(三)试验前准备工作
a、检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力。
b、向汽车车槽中装载(铁块或集料),并用地中衡称量后轴总质量,符合要求的轴重规定,汽车行驶及测定过程中,轴重不得变化。
c、测定轮胎接地面积: 在平整光滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起,在轮胎下方铺一张新的复写纸,轻轻落下千斤顶,即在方格纸上印上轮胎印痕,用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积、精确至0.1cm2。
d、检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。
e、当在沥青路面上测定时,用路表温度计测定试验时气温及路表温度(一天中气温不断变化,应随时测定),并通过气象台了解前5d的平均气温(日最高气温与最低气温的平均值)。
f、记录沥青路面修建或改建时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。
(四)测试步骤
a、在测试路段布置测点,其距离随测试需要而定,测点应在路面行车车道的轮迹带上,并用白油漆或粉笔划上标记。
b、将试验车后轮轮隙对准测点后约3~5cm处的位置上。
c、将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处,与汽车方向一致,粱臂不得碰到轮胎,弯沉仪测头置于测点上(轮隙中心前方3~5m处),并在弯沉仪的测定杆上安装百分表,百分表调零,用手指轻轻叩打弯沉仪,检查百分表是否稳定回零。弯沉仪可以是单侧测定,也可以双侧同时测定。
d、测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进,百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转动到最大值时,迅速读取初读数L1 。汽车仍在继续前进,表针反向回转:待汽车驶出弯沉影响半径(3m以上)后,吹口哨或挥动红旗指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数L2 ,汽车前进的速度宜为5km/h。
(五)弯沉仪的支点变形修正
a、当采用长度为3.6m的弯沉仪对半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面等进行弯沉测定时,有可能引起弯沉仪支座处变形,因此测定时应检验支点有无变形。此时应用另一台检验用的弯沉仪安装在测定用的弯沉仪的后方,其测点架于测定用弯沉仪的支点旁。当汽车开出时,同时测定两沉仪的弯沉读数,如检验用弯沉仪百分表有读数,即应该记录并进行支点变形修正。当在同一结构层上测定时,可在不同的位置测定数次,求平均值,以后每次测定时以此作为修正值。
b、当采用长5.4m的弯沉仪测定时,可不进行支点变形修正。
(六)结果计算及温度修正
a、计算测点的回弹弯沉值。
b、进行弯沉仪支点变形修正时,计算路面测点的回弹弯沉值。
c、沥青面层厚度大于5cm且路面温度超过(20土2)℃范围时,回弹弯沉值应进行温度修正。
(七)结果评定
a、计算平均值和标准差时,应将超出L±(23)S的弯沉特异值舍弃。对舍弃的弯沉值过大的点,应找出其周围界限,进行局部处理。用两沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时,应按两个独立测点计,不能采用左右两点的平均值。
b、弯沉代表值不大于设计要求的弯沉值时得满分;大于时得零分。若在非不利季节测定时,应考虑季节影响系数。
三、回弹弯沉检测中存在的问题
(一)随着运输行业的大发展,弯沉标准车已逐渐绝迹,现行标准规定只要满足规定的轴重、气压、单轮传压面当量、圆直径的检测车辆即可,这样做对检测结果引起的影响,还未可知。
(二)温度影响系数的确定相对比较繁琐,实际操作中往往不做温度修正。
(三)弯沉检测结果与操作者的操作水平等有着直接关系,不同操作者,结果出入较大,所以现行弯沉检测很难做到客观准确。
四、弯沉值的评定
(一)路面基层、底基层弯沉检测评定
a、检测依据:JTGE60―2008《公路路基路面现场测试规程》。
b、保证率系数的取值依据:按照JTJ034―2000《公路路面基层施工技术规范》中第九章9.5.7条款执行,高速公路和一级公路可取2.0,二级公路取1.645,二级以下公路取1.5。
c、评定依据:①JTJ034―2000《公路路面基层施工技术规范》;②结果判定:弯沉代表值不大于容许弯沉值(见规范中表9.4.3质量控制的项目、频度和质量标准)。
(二)沥青路面弯沉检测评定
a、检测依据:JTGE60―2008《公路路基路面现场测试规程》。
b、保证率系数的取值依据:按照JTGF80/1―2004《质量检测评定标准》中附录I中要求执行,高速公路和一级公路可取1.645,二、三级公路取1.5。
c、评定依据:按照JTGF80/1―2004《质量检测评定标准》中要求执行(符合设计要求)。
(三)路基弯沉检测评定
a、检测依据:JTGE60―2008《公路路基路面现场测试规程》。
b、保证率系数的取值依据:按照JTGF80/1―2004《质量检测评定标准》中附录I中要求执行,高速公路和一级公路可取2.0,二、三级公路取1.645。
c、评定依据:按照JTGF80/1―2004《质量检测评定标准》中要求执行(弯沉代表值小于设计要求值)。
(四)水泥砼破碎弯沉检测评定
a、检测依据:JTGE60―2008《公路路基路面现场测试规程》。
b、保证率系数的取值依据及评定依据:可参照路面基层要求执行或根据设计要求判定。在公路施工、设计、交竣工验收中,回弹弯沉值是一个基本参数,也是一项关键性指标,所以正确的测试和评定具有重要的意义。
回弹弯沉检测方法在我国已有较成熟的经验,但由于其测试速度等因素的限制还存在着很多不足,这就需要我们认真探索,努力进取,为我国公路事业的更好发展贡献力量。
参考文献:
[1]韩锋.路基回弹弯沉值检测―贝克曼梁法[J].中国高新技术企业,2007,10.
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【关键词】农村 公路 路基 施工 技术
工程质量是工程建设的核心,是决定工程建设投资成败的关键,而路基是公路工程的重要组成部分,路面的使用效果直接被路基的施工质量所影响,因此,整个公路施工质量的关键就在于路基施工质量。为了确保工程的施工质量,实现快速、高效、安全的施工,因此,必须重视施工技术以及施工管理工作。
一、公路基地施工的重要性
根据地形的不同,公路路基一般采用路堤和路堑两种形式。 当路基顶面高于天然地面时,路基以填筑的方式构成,这种路基称为路堤。路堤通常由路床、边坡、边沟组成。 而当路基顶面低于天然地面时,路基则以开挖的方式构成,这种路基称为路堑。 路堑通常由路床、边沟、边坡、截水沟组成。根据填筑材料的不同,路基又分为土方路基和石方路基。石林地区农村公路多为四级公路,路基施工基本是挖、运、填,工序比较简单的工序,但条件比较复杂,公路施工是野外操作,自然条件差,运输不便,物质设备及施工队伍的供应困难。 路基施工工地分散、工作面狭窄、易遇特殊地质现象等,面对这种复杂情况,为确保工程质量,实现快速、高效、安全施工,必须重视施工技术和管理。就目前情况而言,首先要有一个稳定的专业施工队伍,配有相应的技术骨干和机具设备,建立和健全施工技术操作规程和制度检查验收制度,采用现代化的施工管理方法等,才能确保农村公路的路基施工质量。
二、农村公路路基施工准备
1、准备工作
在农村公路施工前,应该要清楚地了解设计图纸及现场情况,对图纸中的每个细节都要熟悉,施工组织设计方案应该基于相应的资料和图纸来进行制定,同时要及时发现问题、处理问题、解决问题。在施工前应该在路基处设置相应的排水沟,以确保路基处于干燥状态。
2、材料选择
农村公路铺筑路基一般就在附近取土,土质要符合规范要求,比如砂性土和粘性土。过盐渍土、强盐渍土、淤泥、树根、含有腐朽物质的土和沼泽土等由于水稳定性差、强度低不能用作路基填料。《公路路基设计规范》中说明了公路路基填料的基本要求。其中,填料的最大粒径、最小强度都有了明确的量化标准。
3、常用设备
农村公路土方路基施工中常用的施工机械有:推土机、平地机、装载机、静作用光轮压路机、振动压路机等。 施工中首先用推土机、装载机将路基用土均匀的摊铺在工作面上,并粗略找平,然后用平地机进行精确找平,最后用静作用光轮压路机、振动压路机等机械进行压实。
4、技术准备
路基施工前,要对取土材料进行采样检测,完成土的液塑性试验和击实试验。液塑性试验是为了获取填土的塑性指数,用于确定该土是否能用于填筑路基;击实试验是为了获取填土的最大干密度和最佳含水量,用于检测路基土的压实度。
三、农村公路路基施工过程中的技术控制
1、路基基底地面的处理
路基基底是农村公路路基施工中最先处理的项目,为了确保路基的施工质量,路基填筑应该基于相应的规范要求来进行。对于那些地质情况较佳的地段,只需要找平之后即可开始下一道工序的施工;对于那些积水较多的地段,应先处理该地段的积水,然后再检测路基基底强度,确定强度足够之后才进行施工;对于经过深耕地段的路基,可以先翻松土之后再分层压实。
2、填料与压实
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。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。
3、做好台背填土
台背填土的施工工作面小,可选用的施工机械少,一直是农村公路施工的难题。目前,台背填土基本是民工利用电夯回填。如果台背填料不符合质量标准,沉降量过大,导致其路面与桥涵顶面出现高差,会引起桥头跳车,所以要严格控制台背填料的选用,可以优先考虑透水性土或砂类土,如果选用非透水性土时应该添加水泥、石灰等稳定材料,改善土质。结合目前台背回填的施工方式,施工队可选用小型振动压路机进行碾压。确定好铺筑厚度和最佳含水量后,对台背填土进行分层碾压。这样不仅可以节省劳动力,还可以提高施工效率。
路基的排水和防护
4、排水
地面上的排水,农村公路通常都是采用截水沟、挖边沟等方式来进行地面排水,对于有特殊要求的路段,可以对地面排水设施用水泥混凝土预制板来加固。路基路面的排水,路基横坡角度应该大于 2%,这样能够便于顺利排出路基路面积水,雨水排出路面主要有分散排水和集中排水两种方式。集中排水就是将现浇沥青混凝土的拦水带或者水泥混凝土预制块设置在硬路肩外侧,以便形成集水槽流水(呈三角形)。分散排水,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水较高的绿洲地带,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。
5、路基防护
农村公路投入使用过程中,路基路面不可避免地受到各种因素的影响,甚至是破坏,为保障公路的稳定性,应采取相应措施对路基路面进行有效防护。 具体包括:(1)坡面的防护。 其目的主要是阻止地表水流的冲刷作用及坡面岩土的风化剥落对路基路面造成的影响。可通过边坡种草来实现边坡固土,从而保障边坡的稳定性。(2)挡土墙的防护。 挡土墙是公路路基路面防护的有效手段之一,可充分利用当地材料,形成防护墙,减少自然灾害对路基路面的影响。(3)沿河路堤的防护。 河流冲刷作用会影响公路路基路面的稳定性能,因而要做好防护措施,可通过高分子合成的土工材料制成的面板来实现。
结语:
综上所述,农村公路路基施工直接关系到整个农村公路的施工质量,因此,在进行路基施工质量控制中要按照规范要求进行统一的管理,同时不同的路基项目采取不同的施工措施,使公路路基路面质量得到有效保障,才能保障公路的整体质量及使用使用,才能在解决“三农”问题中真正发挥公路的巨大作用,切实提高农民的生活质量。
参考文献:
[1]熊泽锋. 农村公路路基施工探讨[J]. 经营管理者,2013,02:142.
[2]张先强. 公路路基施工技术探讨[J]. 内蒙古公路与运输,2013,04:73-75.
篇10
关键词:高速公路 公路施工
前言:路基是公路的基本组成部分,直接支承着路面,它与路面共同承受着行驶车辆的作用,所以路基应该是坚固和稳定的。近年来,随着我国经济社会的进步和人们生活水平的迅速提高,人们的物质需求量增加,我国的物流配送与物流业盼蓬勃发展,对我国的高速公路建设施工以及道路质量方面起到了一定的推动作,用并对其质量进行了一定的要求。本文对高速公路施工前的准备工作、高速公路路基施工以及高速公路的安全施工等方面进行了详细的阐述和分析。
1、高速公路施工前准备工作
1.1 施工准备
路基开工前,施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上,进行现场核对和施工调查,发现问题应及时根据有关程序提出修改意见报请变更设计;根据现场收集到的情况、核实的工程数量,按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况,编制实施性的施工组织设计,报现场监理工程师或业主批准并及时提出开工报告;修建生活和工程用房,解决好通讯、电力和水的供应,修建供工程使用的临时便道、便桥、确保施工设备、材料、生活用品的供应;设立必要的安全标志。
1.2 路基放样
路基施工前,应根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等的具置桩。在距路中心一定安全距离处设立控制桩,其间隔不宜大于50m。桩上标明桩号与路中心填挖高;在放完边桩后,应进行边坡放样,对深挖高填地段,每挖填5m应复测中线桩,测定其标高及宽度,以控制边坡的大小。
1.3机械施工
机械施工中,应在过桩处设立明显的填挖标志,高速公路和一级公路在施工中,宜在不大于200m的段落内,距中心桩一定距离处埋设能控制标高的控制桩,进行施工控制。发现桩被碰到或丢失时应及时补上;取土坑放样时,应在坑的边缘设立明显标志,注明土场应里和桩号及挖掘深度;作为排水用的取土坑,不挖到距坑底0.2~0.3m时,应按设计修整坑底纵坡;边沟、截水沟和排水沟放样时,宜先做样板架检查,也可每隔10~20m在沟内外边缘钉桩并注明里程及挖深;施工过程中,应保护所有标志,特别是一些原始控制点。
1.4 取土填筑
综合机械化修筑路基的机械配备,应根据实施性的施工组织计划按就地取土填筑、短距离运土填筑、远距离运土填筑及就地弃土及短距离弃土等原则予以配置,就地取土填筑。如果工程不大,取土和平整工序可由平地机完成;压实和土的润湿工作,可分别由压路机和洒水车完成。短距离取土填筑路基,宜划段分层以推土机和铲运机担任运土工作,平地机和压路机分别担任整平和压实工作。远距离取土填筑的土一般来源于取土场或路堑。宜以推土机完成挖土工序,装载机和挖掘机完成装土工序,以自卸汽车完成运土的工序。汽车数量应按装车设备能力和运距的长短而定;就地弃土或距离弃土可用推土机或铲运机完成。
2、高速公路路基施工
路基施工前,施工人员应对路基工程范围内的地质、水文情况进行详细调查,通过取样、试验确定其性质和范围,并了解附近既有建筑物对特殊土的处理方法。施工人员应根据设计文件提供的资料,对取自挖方、借土场、料场的路堤填料进行复查和取样试验。如设计文件提供的料场填料不足时,应自行勘查寻找。公路施工时首先需注意的是路基的压实,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,达到要求的压实度是保证路基质量最有效和经济的方法。 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。对于提高公路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,还增加了对公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,因而从公路路基开始,所有的检验标准均采用一级公路验收标准。公路施工时还需主要要把固化剂拌合并均匀的喷洒与作业路面,固化剂拌合、喷洒是否均匀也直接影响公路施工的质量。
3、高速公路施工安全
地下管线错综复杂,在高速公路施工中存在潜在的危险。所以有必要对地下各类管线进行准确定位。用物探仪可以将地下的具体情况看得清清楚楚。施工现场各环节千头万绪,用上它可以使得整个施工过程井井有条。“物探”能够用来探测天然的或人工的地球物理场的变化,通过分析、研究所获得的物探资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。为了探明项目地下准确情况,项目指挥部项目正式启动之前,依托专业测绘人才、技术和设备优势,对项目地下各类管线及进行准确定位,为进一步采取保护方案提。通过物探仪的应用,加大了高速公路的施工安全保障。为了将施工对交通的影响降到最低,同时为安全施工营造最优条件,应确保现场交通组织的科学性。同时,与交管、路政等部门联合做好施工区域的封闭与分流管理,保障施工安全及公路畅通;为了保证施工质量,项目指挥部还制定了《工地实验室管理办法》等质量控制文件,增加抽检频率以及现场情况的巡查,加强对关键工序的质量控制。同时,加强监理旁站力度,实行24小时跟班监督、指导、服务;加强对工程质量的预控,加强对原材料的抽检力度,验收不合格的绝对不进入下一道工序;项目指挥部认真抓好事前指导、事中检查、事后检查,始终强化施工过程的控制,确保一次合格率。
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