填筑技术论文范文
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篇1
(一)排烟耗能的损失。
因为油田注汽锅炉的排烟温度高,因此当用石油当做燃料的时候,一般排烟温度会限定在最高240℃,当用天然气当做燃料的时候温度会限定在最高180℃,这两个温度都不算低,因此当排烟带走了很多热量的时候,不但使得排烟本身拥有热损失,也是无人周围的空气。有一项统计指出,油田注汽锅炉的排烟热损失占总体损失的50%以上。
(二)燃料耗能的损失。
我们所说的燃料耗能损失主要指的是燃料没有充分燃烧时造成的损失,包括化学与机械两个方面,其中化学没有完全燃烧造成的耗能是主要方面,机械方面的耗能我们可以忽略不计。化学没有完全燃烧造成的耗能主要是由燃料燃烧的特性、锅炉内部结构以及空气系数造成的,其中燃料燃烧的特性与耗能成正比,其余两项成反比。
(三)散热耗能的损失。
因为任何设备在运转过程中都会产生热量,这样设备本身的温度就会比周围的环境温度要高,周围环境的温度越低,两者之间的温差越大,这样造成的散热耗能损失越多。
二、油田注汽锅炉的空气预热节能技术
在上文的分析中我们看到了油田注汽锅炉主要耗能的三个部分,那么我们下面针对这三方面的耗能进行节能技术的研发。
(一)利用排烟的余热降低排烟温度。
因为锅炉的排烟是其热损失中比较重要的一部分,因此降低排烟的损失具有非常大的意义。我们主要从以下几方面考虑降低排烟的措施。
1应用空气预热技术。
这种技术首先利用注汽锅炉的排烟对空气预热换热器里的水加热,待水变成水蒸气之后再用水蒸气给炉内的水进行加热。这便实现了水的循环利用,一方面提高了锅炉应用的效率,另一方面有效降低了排烟的耗能。下面我们便看一下空气预热系统工艺装置的流程图。
2科学布置锅炉的对流部分。
锅炉进行对流的功能部件位于锅炉的尾部。因为排烟温度较高,因此可以利用锅炉的对流装置使的排烟经过对流段时,利用排烟的热量为锅炉内的水加热并辅助燃烧,这样也实现了排烟的循环利用,这样就等于两次应用了空气预热技术,达到更好的节能效果。
3优化锅炉的燃料使用。
在之前的讨论中我们看到了以原油和天然气做原料时,所产生的热量是不一样的,以天然气做燃料比用原油所产生的温度低,而且单位成本也比原油低,因此在优化锅炉的燃料使用时可以用天然气代替原油作为燃料,或者发展混燃技术,合理分配两者之间的使用比例,但是需要注意的是在使用天然气作为燃料时需要装置报警系统,以防天然气压力过大而产生爆炸、泄露等危险情况。
(二)采用一种新的辐射涂料,以辅助空气预热装置发挥作用。
锅炉内有部分叫做辐射段,当锅炉内的温度很高时,传热段便用辐射代替散热,那么我们可以利用这一点,采用一种高温的红外辐射涂料,增加其辐射率,从而代替更多的散热,这样便可以减少散热的耗能,辅助空气预热技术发挥作用。
(三)应用测量蒸汽干度在线监控系统,保证空气预热科学进行。
普通的锅炉控制系统不能够准确的对蒸汽的干度进行统计与控制,经常是凭借经验进行操作,但这样做的后果是使得工作没有科学的进行,造成没有必要的浪费,在这种情况下,我们需要引进一种测量蒸汽干度的在线监控系统,这样的话工作人员能够实时对蒸汽的干度进行统计与调整,有效的控制误差,使得在石油开采过程中提高蒸汽的使用质量。
三、结语
篇2
【关键词】路基施工;进度目标;施工管理;便道贯通
中图分类号:U213文献标识码: A
一、前言
高速公路路基施工处于露天作业,受自然条件影响大,征地范围广,人员干扰严重。不但包括路基(路床)本身及有关的土(石)方,还包括沿线的涵洞、改路改渠(河)等项目。由于以上原因导致路基施工进度控制管理难度大,协调性要求高,技术复杂。
二、路基施工的前期准备
1、收集并熟悉路基涵洞设计图纸及相关资料,计算路基相关工程量(还包括涵洞、改路改渠等工程量),选择专业的土石方施工班组、软基处理施工班组及涵洞施工班组并签订合同。
2、进行设计图的审核,前期着重对比施工现场的软基的里程范围是否相符、软基处理方案是否合适、改路改渠的走向和标高是否相符、征地线的范围是否足够、涵洞的排水走向及标高长度是否合适等。
3、测量班与设计院交接线路中桩,复核导线控制点,进行路线贯通测量,内容包括导线、中线及高程的复测,水平点的复查与增设加密点,原地面的复核。
4、征拆办配合相关部门进行征地及房屋拆迁、三电改迁、树木砍伐及移植、临时(如便道、弃土场等)征地等工作。
5、试验室完成利用方、原地面取样及相关原材料等的试验。
三、路基大面积填筑前的几项重要施工内容
(一)路基清表及施工便道的全线贯通
部分路段树木砍伐及移植施工完成的立即安排机械清表及施工便道的修筑。
1、清除干净路基用地范围内的不适用作路基填料的一切杂物,清除有机物残渣及地面以下的草皮、农作物的根系和表土,清理厚度10~15cm。并将路基用地范围内的树根全部挖除,并将填方路段路基用地范围内的坑穴、墓穴、枯井等分层填平夯实。清表作业可以使用平地机配合装载机,装载机将表土连同作物根系推松,然后用平地机刮走,集中堆放或运走。场地清除完后全面进行填前碾压,使密实度达到设计要求。
2、施工便道根据现场实际情况合理布设,不得在路基填筑范围内修筑临时填方施工便道,不得直接从填方边坡上修筑便道穿过。为满足沿线排水和灌溉需要,便道在通过水沟或者灌溉渠处设置横向排水涵管或架设钢便桥。对于雨水较多的地方,便道一定要严格按照标准修筑以便在雨季不影响机械车辆通行。
(二)铺筑填方试验段
开工前,根据现场地质条件,选择有代表性的路段,铺筑长度不小于100m的全幅路基作为试验段,试验时记录:压实设备的类型、最佳组合方式;碾压遍数及碾压速度、工序;每层材料的含水量等。绘制填料厚度、含水量、压实方法、压实遍数与设计指标相关的规律曲线,确定施工最佳参数。在现场试验时直到该种填料达到规定的压实度,各种质量检查达到标准为止,确定标准化施工工艺以指导施工。
(三)软基处理段落处理
由于高速公路软基处理段落一般处于大填方路段,软基处理完毕后能为路基填方提供大量工作面,进而加快路基施工进度。高速公路常见软基处理方式有片石排水沟、抛石挤淤、塑料排水板及水泥搅拌桩。
1、片石排水沟
片石排水沟适应于软土基厚度≤3.0米的路段,施工前应先开挖纵横向排水沟,排除地表积水,沟谷、水塘段淤泥必须作清理处理。片石排水沟软基处理有两种方式,一种为按间距5~8米设置1.0m~1.5m深的排水沟处理,另外一种为软基表面使用片石换填0.5m~1.0m,下面再增设1.0m~1.5m深片石排水沟。凡采用横向排水沟时,一般于下游侧增设一道纵向排水沟,然后结合现场地形延伸至低洼处。
2、抛石挤淤
抛石挤淤一般适应于软土基厚度≤3.0米的且表面积水的路段,抛填片石饱和抗压强度大于20MPa,片石短边尺寸或直径不宜小于30cm,且不易崩解风化。抛片石顺序先从路堤中部开始,中部向前突进后渐次向两侧扩展,成三角形方式投放片石以使淤泥向两侧挤出。当软基地面横坡陡于1:10时,抛石应从高的一侧向低的一侧扩展,并在低的一侧多抛填一些形成片石平台。抛石挤淤完成后,在其上摊铺30cm厚碎砾石反滤层,作为换填过渡层与排水通道,并碾压密实后填土。
3、塑料排水板
塑料排水板软基处理适用于软基土厚度大于3.0米的路段,施工前应先平整场地,并开挖纵、横向排水沟,将农田水疏干,然后摊铺一层泥岩填料,并设置成路拱,其边缘厚度为30cm,中心厚度小于100cm。填筑50cm天然砂砾垫层,进行插板处理。遇有田埂时,应将原地面削成一斜面,以确保砂砾石垫层的连续性及排水效果。砂砾石垫层铺设应超过路堤坡脚50cm。
塑料排水板采用SPB-1型或SVD-1型,排水板间距一般不大于2.0米,采用正三角形布设,插板深度根据计算确定,一般应深到基岩面处。当路堤高度大于18米时,在上路堤及路床范围设置3层土工格栅,每层间距30cm。土工格栅技术标准:抗拉强度80KN/m,延伸率10%。
开始施工塑料排水板时,需先测试塑板在套管拔起时的回提长度,施工中,塑料排水板打入深度为“处治深度+褥垫层厚度+回提长度”,打设塑板时,应保证其垂直且排水通畅,上卷塑板末端的余长不得与下卷塑板相接,露出褥垫层表面的塑板端部须曲线回折入褥垫层中。
4、水泥搅拌桩
水泥搅拌桩适应于软基土厚度大于3.0米,且软基上有涵洞等结构物的路段。水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,是软基处理的一种有效形式,利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌,使水泥与土发生一系列物理化学反应,使软土硬结而提高基础强度。软土基础经水泥搅拌桩处理后,加固效果显著,可很快投入使用。
水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主,搅拌均匀,易于复搅,水泥土硬化时间较长;干法以水泥干粉为主,水泥土硬化时间较短,能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳,很难全程复搅。
由于水泥搅拌桩软基处理涵洞基础一般处于软基上,需先填筑一层泥岩以便能承受住水泥搅拌桩的机械。
(四)涵洞施工
土石方施工工班在修筑施工便道的同时,如果附近有有条件施工的涵洞,安排涵洞工班上场并申请所需物资,开挖涵洞基础并组织施工。由于高速公路涵洞非常多,涵洞施工尽量多班组多工作面施工才不影响路基填筑进度。
(五)改路改渠(河)施工
路基范围内的永久性改路改河(渠)在不影响便道施工进度的前提下要求提前施工以便尽早为路基填筑提供工作面。
四、路基填筑与开挖
(一)路基填筑
路基大面积施工中应采取横断面全宽、纵向分层填筑方法施工。填料采用挖掘机配合自卸汽车运输,推土机进行摊铺初平,平地机精平,分层填筑,振动压路机碾压。按“四区段、八流程”(四区段指填土区段、平整区段、碾压区段、检测区段;八流程指施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺平整、洒水晾晒、碾压夯实、检测、路基整修)作业法组织各项作业均衡进行,合理安排施工顺序、工序进度和关键工序的作业循环,做到挖、装、运、卸、压实等工序紧密衔接连续作业,尽量避免施工干扰,做到路基施工的正规化、标准化。
在施工中坚持“三线四度”,三线即:中线、左、右边线,且在三线上每隔20m插一小红旗,明确中线、边线的控制点;四度即:厚度、密实度、拱度、平整度。控制路基厚度以确保每层层底的密实度;控制密实度以确保路基的质量及完工后沉降不超标;控制拱度以确保雨水及时排出;控制平整度以确保路基碾压均匀,以及在下雨时路基上不积水。
(二)路基开挖
1、土方路堑开挖
路堑开挖采用“横向分层、纵向分段,两端同步、阶梯掘进”的方式施工,运碴通道与掘进工作面应妥善安排,做到运碴、排水、挖掘互不干扰,以确保开挖顺利进行。
土质路堑的开挖因地制宜采用人工或机械作业。人工开挖时,可在不同高度设几个台阶,台阶高度为1.5~2.0m,并设单独的运土通道及临时排水沟。机械开挖且弃土(或移挖作填)运距较远时,采用挖掘机配合自卸汽车进行。机械开挖路堑边坡配合挖掘机或人工分层修刮平整,以保证边坡的平整与稳定。
土方开挖采用机械施工为主,施工时分段进行,每段自上而下分层开挖,并及时用人工配合挖掘机整刷边坡,对不便机械施工的并行地段,采用人力施工。
2、石方路堑开挖
根据岩石的类别,风化程度和节理发育程度等来确定石方的开挖方式。对于软石和强风化岩石,开挖采用推土机、挖掘机并附以小爆破,次坚石和坚石采用浅孔光面爆破技术爆破施工方案
五、结束语
高速公路路基前期施工要着重为大面积路基填筑施工提供工作面,且要重视施工便道的贯通,只有施工便道贯通才能加快软基涵洞等非土石方工程的施工,进而加快路基土石方工程的施工。公司各个部门的协调配合,专业的施工队伍及路基专业技术人才是加快路基施工的重要组成部分。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.《公路路基施工技术规范》 (JTJF10-2006) .北京:人民交通出版社.2006;
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[3]曹亚州 等. 《浅谈公路路基施工技术》 :[期刊论文]. 科技风.2010年;
[4]李霞 等. 《关于土方路基施工的研究》 :[期刊论文]. 科学与财富.2010年;
篇3
【关键词】路基施工 质量通病 解决途径
中图分类号: U213.1 文献标识码: A 文章编号:
引言
路基施工作为市政建设的重要方面,其质量状况关涉到市民的安全与社会的和谐,但是目前在北方,路基施工中存在着常见的质量通病,需要在诊断通病的原因后解决问题。
路基工程质量通病是指在工程施工和养护中,经常发生的普遍存在的一些工程质量问题。它牵涉到施工的材料、机械、人员、环境和管理等因素。
北方路基施工的质量通病
根据北方的路基施工的情况总结,可以大体列举一下几点质量通病:
软基处理未达到设计深度,原材料进场未按产品质量要求严格检验,导致处理效果达不到设计要求;软土地基路段路堤填土速度过快;使用不适宜的填料又未采取相应的改良措施或措施不到位;不同土类的填料混填或分段填筑形成抗水性、压缩性的变异;填挖交界或非全宽填筑或分段填筑时交接面未作妥善处置形成的沉降差;施工中不注意路基排水,遇雨浸泡路基,后续施工中又未能及时复压;路堤填料含水量控制不严,填土压实度达不到要求;分层填土辗压时压实层厚度偏厚,压实质量差;分层填土未经初步找平,压实不均匀; 施工检测取样未按规程操作,实测压实度存在虚假现象;巨粒土或粗粒土中所含漂石粒径过大难以压实均匀;高塑性粘性土填筑路堤工序不连续,造成工后压实度下降;特殊地区的路基施工未按规范操作。
北方路基施工质量通病的原因
1、地质因素路基工程是在地质基础上进行施工的,所以,首先影响路基工程质量的因素就是地质因素。路基工程施工的地质条件应该是比较平坦,土质比较坚硬的,但是有些进行施工的路段可能存在土质软弱的现象,比如泥沼地质,如果不进行换土是无法施工的,对工程质量的影响也是比较大的;如果地形是比较复杂的,也会影响工程质量,比如在沟谷地段施工,需要将沟谷填满,但由于填土的高度不一致就会造成不均匀下沉的现象,严重影响路基工程的质量建设。2、填料质量因素在路基建设中,离不开填料的应用,但是如果填料的质量存在问题,或者是将有问题的土质混入到填料中,都会影响路基的施工质量。比如,填料的规格不统一,颗粒大小相差比较大,性质不均匀,有腐殖土或者泥沼等混入,这些都可能导致路基的某个局部下沉。
3、施工时的原因
在对路基工程进行施工时,如果没有遵循正确的填筑顺序或是在分层填筑的过程中没有完成设计的填筑范围等,均会导致填筑质量无法达到要求,进而引起质量通病。当填料不符合填筑质量标准时,就会导致路基出现一系列质量问题,如沉降不均匀等;如在施工中,所使用的碾压设备以及整平设备吨位以及重量级不能满足施工要求,则路基质量也不能得到保证。另外,在施工中没有做好道路排水工作,则可能导致路基当中存在大量积水,从而引发一些质量问题。4、防患措施不够由于路基工程建设是室外工程,难免会遇到降水天气,持续的降水会造成路基内部积水情况严重,当积水侵入到路基的内部,形成一个大水囊后,如果没进行排水就继续施工,必然导致工程质量的严重不合格。四、解决途径
施工单位必须根据交通部有关施工规范、规程、工程质量检验评定标准及建设单位招标文件要求、编制施工组织设计,提出自检要求,对施工全过程实施有效的质量控制和管理,在交工验收时,施工单位应提交完整真实的施工原始记录、试验检测数据、分项工程自检数据等质量保证资料。2、采取正确的施工顺序
无论何种处理方法,都应按设计要求先开沟排水,再清表整平原地面,做好填前压实,并整出一定的横坡度。设计竖向排水体处理的地基,应在铺设下半层砂或砂砾垫层后,方可打设排水体。排水体顶端,应按设计预留一定的长度(30cm左右),最后再铺设上半层砂或砂砾层。设计采用复合地基处理的地基,应在原地面整平后,采用轻型碾压机械适当碾压,使之符合规范和设计要求后,再作地基处理。沟塘必须在清淤换填分层碾压至相邻地面高程后,方可进行地基处理。3、分清土质与石质路基路基建设的地质环境并不是完全一样的,通常情况下被分为土质路基和石质路基两种情况。施工前应该先确定是土质路基施工还是石质路基施工。如果是土质路基,应该做好清理工作,保证土质的良好施工状态;如果是石质路基应该做好石质路基的开挖准备,合理利用相应的施工设备及工具。4、做好软基的处理工作软基处理的方法是比较多的,比如换填、抛石挤淤、水泥搅拌桩、人工挖孔桩、砼管桩,冲击碾压,碎石桩、沙桩等等。根据软土地基的生成原因和地基的厚度及其所处的位置,可采用表层处理法、置换法、加载法、竖向排水法四种方法进行软基处理。每一种方法都有其优点和优势,我们简单介绍一下加载法的应用过程。这一方法是指:增加地基强度来达到预先促进软土地基沉降的效果。这样可以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。在地基上增加总压办法;减少土中的间隙水压提高有效应力法也是常用的软基处理方法。前者用填土荷载时,一般为填土加载法,后者又可分通过井点,竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂,覆盖不透水膜使之形成真空,依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时,须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏,但受到地基适应性的限制且工程费用大,一般不采用。5、做好路基填料的选择路基填料的选择工作应该格外慎重,注意一些劣质的腐殖土和种植土的混入,保证填料的土质良好,保证填料的性质均匀、颗粒大小一致、规格统一,避免产生由于填料质量的问题造成局域地区的沉降现象。6、做好压实厚度的控制工作路基工程建设过程中应该注意压实厚度的控制,一般路段压实度不得大于30厘米。构造物两侧松铺厚度也应该小于20厘米;对于性质不同的土不可以进行混合填料工作,同一种性质的土的填筑厚度应该大于50厘米[4]。7、做好排水工作路基建设中应该保持排水畅通,保证坡度的稳定,减少多挖或者少挖的现象;采用透水性比较好的填料进行填埋工作,保证水流通畅,排水工作正常进行。
8、按照施工方案要求施工路基工程施工方案中应注意施工顺序和步骤,应该按照施工的先后顺序进行施工,同时根据方案中的具体规格和规范施工。在对路基的边坡进行深挖的过程中,要确保稳定性,也要明确填料的种类,坡度精确。如果坡度过高,可以采用价值边坡平台的方法。施工方案中所要求应用的施工技术也必然是影响路基工程质量的因素,所以,不可以因为个人经验擅自应用其他的施工技术,为了确保路基工程总体施工质量的可靠,一定要严格按照施工方案进行施工。
五、结语
路基工程建设时公路建设的基础,是其重要的组成部分,具有很强的专业性和技术性。一般,路基工程施工会遇到一些人为和自然因素,影响到路基施工的质量,所以在北方路基施工中存在许多通病,要从这些通病中总结出原因,然后对症下药,保证路基施工的质量。
参考文献:
[1]赵加军 北方路基施工中常见质量通病的解决途径 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》-2003年1期
[2]张建民,张勇 市政道路项目工程中出现的质量通病及防治策略 [期刊论文] 《交通科技与经济》-2002年2月
篇4
【关键字】:路基用土,基层处理,路基压实,施工方法,路基填筑
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
一、路基用土的简介
正确选择处理路基用土,填筑施工的各种方法,路基压实和工艺流程,包含在路基填筑的主要工作内容之中。各类路基用土根据它们的特性都有不同的效果,有时一些路基用土在使用时必须采取相应技术措施,以防止路基病害。
路基用土的工程性质是不同的:卵石以及漂石等不易风化的石块,稳定性以及强度都很高,一般用于砌筑边坡;较好的水稳定性,较高的内摩擦系数,较高的强度和较大的透水性,使得碎石土成为了很好的填筑材料;具有内摩擦系数较大,较好的水稳定性、透水性和无塑性特点的砂土,因为砂土粘结性小,非常容易松散,造成它对风蚀以及流水冲刷的抵抗能力比较弱,一般通过振动压实的方法提高它的稳定性;稳定性和强度适中的砂性土具有遇水不膨胀,不粘着,晴天不扬尘,雨天不泥泞的优点;膨胀性重粘土具有特强粘结力,不透水性强的特点;浸水后强度明显降低并且容易崩解,变形量大的易风化的硅藻岩和泥灰岩等软质岩石在一般情况下不适合用来作路堤填筑材料。
二、施工方法
1、施工前的准备
在施工之前必须做好充分的准备:做好原地面临时排水的工作并和线外的永久排水系统结合起来,保证排走的雨水不得引起路基冲刷,也不能流入耕地和农田;按照规定进行压实和整平,按照设计的要求在路堤填筑范围内做好软基和原地面清表的处理;仔细做好导线复测工作,导线点的精度必须符合规范要求;事先对路基工程范围内的地质水文情况通过取样试验进行详细的调查。
2、填筑材料的选择
填筑材料必须充分考虑其高强度性,较小的压缩变形,高水稳定性,短运距性和便于施工压实性。此外还要考虑其填料的性质,填料的经济性以及料源问题等。
3、基底处理
对保证路堤坚固和稳定非常重要的就是路堤基底的处理。路堤基底的处理不仅能使地基保持稳定,而且可以增加和表土的结合性。在基层处理时要注意:当路基受到地下水影响时,应排除或者拦截,将地下水引至路堤基础范围之外,再进行填方压实;路堤修筑范围内,原地面的洞,墓穴和坑等,应用砂性土或者是原地的土进行回填,然后再按规定进行压实;当路堤基底使松土或者是耕地土时,要先清除种植有机土,平整后再按规定要求进行压实;在深耕地段,应该先把土块打碎,松土翻挖,然后进行整平,回填和压实;当经过洼地,水田或者是池塘时,需要根据具体情况进行处理。
4、路基填筑
必须根据不同的土质考虑不同的堤填筑方法。路基填筑方式包括水平分层填筑,横向填筑,纵坡分层填筑和混合填筑。其中,水平分层填筑的填筑方法施工操作压实质量容易保证,而且比较安全方便;从路基一端按各横断面的全部高度,逐步推进填筑的横向填筑因为沉陷不均匀和不易压实等缺点,一般都需要采用必要的高效能的压实机械碾压等技术措施;混合填筑就是当高等级公路路线穿过深谷陡坡,尤其是要求上部的压实度标准较高时,施工时上层采用水平分层填筑,下层采用横向填筑这种混合式的填筑方法。
进行混合填筑时应该注意一些问题。根据土质问题进行混合填筑时需要充分考虑其透水能力,进行分层填筑压实,并采取有利于路基稳定以及排水的方式。其中需要注意的是:以透水性较小的土填筑路堤上层时,除干旱地区外,不应覆盖在透水性较大的土所填的下层边坡上,用于填筑下层时应该做成双向横坡;分别填筑不同性质的土,不可以混填。
5、路基压实
路堤基底,路堑以及路堤都需要进行压实。应该按照要求进行路基压实并且在压实时检查其压实度,每一层的压实的要求不同,在上一层压实度符合要求之后才可以进行下一层的压实。在压实层顶面稳定的时候,可以通过下沉来判定路基的密实状态。填石路堤的紧密程度在规定范围内通过12t以上的振动压实设备进行压实。路堤基底在填筑前都应该进行压实,其压实标准需要符合设计的要求。当路堤填土高度在八十厘米以下时,其基底压实度不应该小于路床的压实度标准。
填土路堤不论采用何种压实的机械,都应该把该种土的最佳含水量控制在正负百分之2以内进行压实。碾压前对填土层的含水量,平整度以及松铺厚度进行检查,符合要求后才能采用振动压路机进行碾压。填石路堤在压实之前应整平,对于个别不平处应用石渣和石屑进行整平。
6、做好临时防雨,防晒和排水措施
首先保证每层路堤填筑面做成不小于百分之2的横坡,且表面无坑洼积水现象。为了排除施工期路堤汇水,需要设置临时排水沟。其次,为了加强施工期的边坡排水,保护边坡,防止雨水冲刷,需要设置必要的边坡急流槽。此外,每层土方上土后,如果在碾压之前遇到降雨,为了使地表水能够迅速排走,需要在降雨前整平碾压一遍,并保持不小于百分之2的横坡。最后,为了防止碾压好的土层晒干后开裂,在每层土方碾压完毕并经检测合格后,应该马上进行上一层土方的填筑施工。
【参考文献】:
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[2] 赵廷杰.风积沙路基的施工技术[A].建设工程理论与实践(第二辑)[C].2005年.
[3] 王钊,胡海英,邹维列.路堤压实的影响因素和压实度要求 [J].公路,2004,(8).
篇5
关键词:水夯法 风沙路基 防沙固沙
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、工程概括:
由中铁二局承建施工的太中银铁路SJS-Ⅲ标段,起止里程:DK361+150~DK405+800,线路总长度40.474 km,其中路基通过的线路长度约35 km。沿线大部分路基段落为个别设计的风沙路基,分为轻、中和严重三种,其中DK373+280~DK373+688等段为严重风沙路基段;小部分为一般设计路基。
根据设计图纸内容,标段所有路基的路堤本体及基床底层下层1.4 m范围内,设计填料均为粉细砂,即采用天然风积沙(细砂)填料填筑。
因本标段位于毛乌素沙漠南缘,在合理的土石方调配及投标土石方运距范围内,没有AB组填料,粘土和AB组填料匮乏,沿线属于C组填料的细砂土天然风积沙丰富。为此,我部自2007年4月开始,在DK387+100~DK387+300段和DK387+600~DK387+780段进行了采用天然风积沙填料填筑路基的路堤本体试验段施工。
二、压实机具比选:
2.1 振动压路机
首先,由试验室从取土场取风积砂后,室内试验确定最佳含水量等数据,用于指导施工现场作业。填料运送至施工现场,推土机推平后,采用振动压路机进行碾压,经施工实践发现存在以下问题:
1)填料在取土场取样时含水量接近最佳含水量,运送至施工现场摊铺后,因沙漠地区蒸发速度快,水分散失严重,需要重新对填料进行补水;
2)压路机在填料处于最佳含水量时作业,因风积砂没有粘聚力,行走非常困难,需要采取其他履带设备配合其进行碾压。
2.2 推土机
采用TY220型推土机对风积砂进行碾压,此法解决了压实设备行走困难的问题,且经填筑试验段后总结,填料松铺35cm经平整,推土机履带板碾压8遍之后,能满足设计对路基检测指标(地基系数和相对密度)要求。但推土机碾压也存在以下问题:
1)推土机属于履带式设备,在路基碾压过程中,推土机的行走距离很大,对机械的损耗很大;
2)推土机履带板对填料表层的扰动较大,碾压成型的路基表面5cm因履带板的扰动而呈松散状态;
3)通过工地试验证明,推土机碾压时,路基的相对密度和地基系数不随碾压遍数的增加而提高,而在碾压9遍以后,呈现波动状态,见下图:
由图可见,采用推土机碾压时,填料的相对密度和地基系数并不随碾压遍数的增加而增加,分析其原因,我们认为是当碾压达到一定遍数后,沙体基本固结,而当再次对其增加碾压遍数后,又扰动了已基本固结的沙体,降低了它相应的相对密度和地基系数。而再次增加碾压遍数,在含水保持合适的情况下,沙体又会趋向固结,其相应的相对密度和地基系数则又会增加。所以此法在路基基床底层填筑或其他使设计要求对检测指标提高而难于控制。
2.3 拖式羊脚碾或自行式羊脚碾:
采用此类压路机进行碾压时,与振动压路机一般行走困难,且与推土机碾压一般扰动填料表层。
2.4 轮式机械碾压:
填料经推土机推平后,采用装载机进行碾压,为提高碾压设备自重,推土机斗内装满砂。此法克服了碾压设备行走困难和填料表层扰动问题,经试验证明填料随碾压遍数增加时,相对密度和地基系数不再呈现波动状态,而是逐渐有所上升。
三、施工方案比选
3.1 填料运输:
风积砂填料因其特有的性能,填料在失水之后浮化,每层填料上料之前,为满足运输车辆行走,需采用粘土在成型路基上铺设一条填土通道,此法随解决汽车行走问题,但施工过程极为繁琐,粘土耗用量大,因填料全部集中堆放在填土通道两侧,致使路基平整工作了增大,填料中的粘土在遇水后可能软化,对今后路基整体质量买下隐患。经过施工现场反复摸索实践,最终确定采用斗容量较小(约10m3)十轮运输车进行填料运输,且在上料之前,对已填路基表面洒水湿润,采用装载机对表面浮化部分进行复压,这样运输车辆便可以在路基上行驶了。
3.2 填料含水率控制:
由于天然风积沙在干燥环境中失水很快,可以采用在取土场打井对取土区进行洒水以提高填料含水率,此法在施工过程中,由于填料运输、平整等过程时间较长,水份蒸发速度快,碾压前填料还需重新洒水,增加了施工工序和施工成本。而采用填料运输至施工现场,将填料铺设平整以后,再将灌溉水管连接至路基填筑顶面人工配合洒水,这样洒水完成后可立即进入碾压工序,避免了重复洒水。
3.3 具体施工工法如下:
1)最佳填筑厚度及每班施工范围
考虑沙漠地区蒸发量大,填料中水份散失速度较快等因素,通过实践分析,路基填筑松铺厚度在35cm时容易补水润透,每班填筑面积在4000m2为宜,主要为缩短填料补水后至碾压的时间间隔和提高压实效率。
2)水夯
路基填料采用推土机整平后,就可以进行水夯作业了,可以采用灌溉水井直接接水管至路基,人工配合洒水的方法,洒水应洒透,应洒至填料基本饱和状态。为避免路基边缘洒水过程中水流顺边坡流淌冲刷路基边坡,节约用水量,可在路基边缘用填料堆砌一道挡水坝,高度约15cm为宜。
3) 碾压
水夯作业完成后,即可采用轮式机械(装载机)进行碾压作业。在使用装载机进行碾压时,为提升碾压设备自重,提高压实作用,装载机可在斗铲内装满沙子后碾压。碾压应采用纵向碾压与横向碾压交替俄进行。实践证明,装载机在碾压六遍后,填料已较为密实,地基系数已达到设计要求。
四、施工总结
水夯法在实际施工中,很好的解决了风积砂填料设备行走困难问题,并因风积砂的特性决定在填料补水湿润后,水分在填料中下渗过程中,对填料起到一定的夯实作用,再辅以装载机碾压,保证了路基填筑质量。
伍、其他问题
5.1 填料失水后的浮化问题
根据多次风沙地区现场勘查结果表明,粉细砂在失水后,表面10~15 cm会体积膨胀形成浮化。在路基边坡的浮化层会导致内摩擦角减小,造成边坡失稳的现象。
对此,我部采取的措施是:路基填筑时,为确保压实质量和水分保持,填筑宽度应比设计宽度每侧各增加50cm,填筑至设计标高后,采用挖掘机将超填部分刷除后,及时采用25cm厚粘土对边坡进行包裹覆盖。路基基层底层顶部做好横向排水坡,并按设计要求铺设两布一膜土工布对填料进行全封闭,这样填料中的水分就不会蒸发散失了。
5.2 工后沉降
本线规定的路基的工后沉降标准不应大于20 cm,沉降速率小于5 cm/年,桥台台尾过渡段不应大于10 cm。从施工完毕后对基床表层级配碎石顶面标高的观察数据分析显示,采用水夯配合轮式机械压实后的风积砂路基在完工之后一年的时间内,沉降值小于2cm,符合设计要求。
5.3 水饱和时液化
一般认为粉细砂遇水饱和时产生液化,破坏路基。但沙漠地区填筑路基时,因填料和路基填筑原地面均为沙土,渗水速度快,故填料在水夯过程中即使达到饱和状态,因持续时间较短而不会产生液化。
5.4 冻胀
和填料液化问题一样,在路基填筑完成后,因填料中水分下渗,填筑成型的路基经过一段时间之后,填料中的水分下渗,使其不至于在季节交换中因冻融而致路基破坏失稳。
结束语
总之,在风沙路基施工中需要选对施工工具,也要掌握施工地点的具体情况,根据实际情况来制定施工方案,使用正确的施工工法。但是施工方也要考虑到在风沙路基施工中所发生的一些问题,想好应对办法。一个施工者只有掌握风沙路基的施工技术,还要意识到在施工中会发生的一些问题,只有具备这些才能保证工期如期完成。才能造福人们。
参考文献:
篇6
论文摘要:霍州至永和关高速公路是山西省高速公路网规划“三纵十一横十一环”第八横的重要组成部分,是山西省中部地区西接陕西省通往延安市,达陕、甘、宁等地,东经霍州接黎城高速公路(规划)至河北省邯郸市,进而抵达冀、鲁豫等地的重要通道。本文介绍了本工程LJ-2合同段路基施工工艺。
一、施工方案确定
本合同段路基土方量较少,大部分为挖方,少部分为填方,挖方采用挖掘机开挖,自卸汽车运输。填筑采用机械化施工,用挖掘机配合自卸汽车运土,推土机整平,振动压路机碾压,人工配合挖掘机修整边坡及路床面。路基填筑按横断面全宽纵向水平分层分段填筑的施工方法,紧紧抓住“选料、整平、压实、检验”等关键环节,均衡组织施工,按照路基施工标准化、规范化的模式,确保路基填筑质量。
因本段路基处于本标段起点,该地区地形起伏较大,便道施工困难。我项目部决定先施工此段路基,为后续施工创造条件。
二、施工工艺
1、挖方路基
施工前按设计图纸恢复中线,复测横断面,测设出开挖边线,先做出堑顶截水沟。深挖路堑施工要做到“分级开挖、分级支护”,自上而下,开挖一级,加固防护一级。
开挖过程中埋设观测桩,应用全站仪和水平仪对边坡坡顶、坡面加强监测。
土方采用人工配合挖掘机开挖,施工时分段进行,每段自上而下分层开挖,并及时用人工配合挖掘机整刷边坡,开挖至路床面时鉴别核对土质,按设计要求进行处理。
砾岩采用挖掘机或大功率推土机开挖。
对于一般土质挖方路基,边坡坡率采用1:0.75,当边坡高度小于等于10米时,不设平台,一坡到顶:边坡高度大于10米小于等于32米时,每8米高度设2米宽平台。
碎石土或卵石土路堑边坡:先进行边坡稳定性分析计算,对于等于8米高的边坡
边坡坡率为1:1,大于8米时,为1:1并设护面墙。
2、填方路堤
严格按路基施工规范及设计要求进行处理。清除路基用地范围及取土场内的腐质物、打台阶、填前碾压至规定密实度等。为减少填方路堤工后沉降,确保路堤的稳定性,对于填土高度小于10米的路基,在清除表土后,应对地基表层碾压密实,压实度≧90 %;对于填土高度大于等于10米的填方路基,根据填土高度不同原地面采取如下措施:填土高度大于等于10米小于15米的路基,对原地面(含坡脚外3米)采用重锤满面夯实处理,单点夯击不能小于600KN·M,以最后两击平均沉落量小于2cm控制单点夯击次数;填土高度大于等于15米的路基,对原地面(含坡脚外3米)采用重锤满面夯实处理,单点夯击不能小于1500KN·M,单点夯击同时满足下列条件中的a、b两项时可以止夯:a 最后两击的平均夯沉量不大于5cm;b 单点夯击次数第一遍不小于4击,第二遍不小于5击。第3遍采用夯击能为600KN·M满面夯实,夯点搭接1/4D,满夯与第2遍夯之间的间隔时间不下于5天。整路基边坡采用人工配合机械刷坡。填土路基采用环刀法或核子密度仪检测压实度。
3、结构物台背处的回填
对于桥台台背的回填,填料及填筑范围必须符合设计和规范要求。台背分层回填,压实度≧96 %,原地面到路床顶均用粒径小于5cm的石渣(砂砾或灰土)分层填筑,填筑压实厚度根据采用的压实机械确定:采用重型机械压实时,每层厚度2cm,采用人工夯实时,每层厚度不超过15cm。
为减少桥头不均匀沉降,桥台台背路基填土采用两层土工格栅加筋处理,第一层土工格栅设在路床顶面下30cm处,第二层土工格栅设在上路堤底面(即距路床顶面1。M处)。采用极限抗拉强度不小于50 KN/M的双向拉伸型土工格栅,土工格栅横向相接处重叠30cm,铺设不允许有褶皱,人工拉紧。并用¢6的钢筋制成U型钉将两边和搭接处锚固,锚钉间距为1.5米。对于大型机具难以压实的地方,采用小型夯实机具压实至规定压实度。
三、特殊路基
湿陷性黄土路基处理方案:
湿陷性黄土采取强夯处理,对Ⅰ、Ⅱ级非自重湿陷性黄土单点夯击能不小于600 KN·M,每点夯击3~4击,以最后两击平均夯沉量小于2cm控制单点夯击次数;对Ⅱ级自重级Ⅲ级湿陷性黄土采用击能不小于1500 KN·M的强夯处理,Ⅳ级及以上湿陷性黄土采用夯击能不小于2000 KN·M的强夯进行处理。强夯均采用2.5倍锤径左右的点距,以梅花形夯击,最后两击的平均夯沉量不大于5cm。单点夯击次数第一遍不小于4击,第二遍不小于5击,第二遍与第一遍的间隔时间不小于5天。每点夯击3~4击,以最后两击平均夯沉落量小于2cm控制单点夯击次数。处理范围为填方段路基坡脚以外3m内。挖方段为碎落台外边缘线以内,同时搞好防渗和加强排水防护施工。当无法采用强夯处理的的路段时,采用换填80cm6%灰土处理。
1、强夯
采用夯锤梅花型夯击。先进行试夯,以确定相关参数:锤重、落距、夯击点布置及间距、夯击击数、夯击遍数、两点之间的间歇时间、平均夯击能、加固范围及深度等。
夯锤施工前,先清理、平整场地。
严格按技术参数进行控制,认真做好每一个夯点的夯击能量、夯击次数及夯沉量的记录。
夯击时落锤要保持平稳,夯位准确。
严格按设计夯击能量、夯点布置施工,第一遍:主夯,按规定间距;第二遍:副夯,按规定间距在各主夯点位中间穿行;第三遍:满夯,采用夯印彼此搭接1/4。
2、灰土处理
填方路床顶面换填30cm6%灰土;土质挖方路段及填方高度小于路槽深度的低填路
段超挖80cm,回填50cm素土,换填30cm6%灰土(Ⅲ级湿陷及以上超挖80cm,回填20cm素土,换填60cm6%灰土)。灰土在其最佳含水量时采用重型压路机碾压。
四、路基附属
防排水工程紧跟路基施工,施工一段成型一段。
基坑采用人工配合机械开挖。浆砌工程采用挤浆法施工,砂浆采用机械拌和,随拌随用,砌体阶段性完工后要立即覆盖洒水养护。
挡土墙分段跳槽施工,强度达到设计要求强度后再填筑路基。
护面墙施工遵循先上后下,分级、分区、分节施工的原则,开挖一级,防护一级。
骨架护坡施工顺序:平整坡面测量放样挖槽骨架施工回填种植土。
五、结束语
工程实践表明,公路路基只要采取正确合理的施工方法和工艺,就能达到要求的强度和稳定性,保证路面的强度,延长路面的使用寿命。时代在飞速发展,路基施工工艺也在不断推陈出新,这要求我们必须提高自己的技术水平,学习新工艺,掌握新技术,开发新材料,以适应时代要求。
参考文献
篇7
关键词:路基工程;膨胀土;施工技术
常见的市政道路施工中不良地质灾害主要包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。市政道路施工中地面沉降尤为突出,路基普遍产生下沉外挤,基床翻浆冒泥,边坡冲蚀溜塌、塌滑与滑坡等严重病害,有的滑坡不仅造成路基成片破坏,甚至连同路基防护加固工程也一起毁坏,严重影响行车安全。在笔者的多年的工程经验中,膨胀土对道路的施工产生了不良影响。论文重点以膨胀土道路施工为例,探讨了膨胀土道路施工中病害,并提出了相应对策。
1膨胀土道路施工中病害
膨胀土对建设中的公路为消除膨胀土对公路质量的影响,对穿越膨胀土区域的公路地基常采用换填、石灰(水泥、粉煤灰、组合材料)改性等方法,路堤采用换填、改良、包边封闭等方法,边坡工程处治技术采用抗滑桩、护坡挡墙、拱型(棱型)骨架以及植草等方法。但由于每个实际工程受气候条件、工程特点、地质条件、施工工艺及当地材料供应等因素的影响,工程建设的设计和施工均需综合考虑这些因素后,提出适合于具体工程的设计与施工技术,使工程建设和维护都达到安全、实用且经济合理。每年因整治膨胀土地区路基病害,花费的投资均在5亿元以上,而且各种膨胀土路基的新生病害还在不断发生,尤其是南方的公路与铁路路基,膨胀土引起的工程病害更为严重。我国过去修建的公路一般等级较低,膨胀土灾害问题不太突出,所以尚未引起广泛关注。然而,近二十年来由于高等级公路的迅猛发展,不少地区都遇到了膨胀土带来的麻烦。许多工程在施工过程中就开始出现各种变形病害,有的地段土基一边开挖一边溜塌、坍滑,有的地段土基刚施工建成,就出现整段路基吸水膨胀软化,路基表面层象发面似地膨胀,导致无法铺筑路面等等。
2膨胀土路基施工关键技术
2.1路堤施工
1)高速公路及一、二级公路路基填土高度小于路面与路床的总厚度时,基底为膨胀土时,宜挖除地表0.30m~0.60m的膨胀土,并将路床换填非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土,挖除深度应达到大气影响深度,大气影响深度根据调查结果确定;若无相关数据时,可按强膨胀土2m,中、弱膨胀土为1~1.5m取值。
2)强膨胀土不得用于路基填筑;高速公路、一级公路、二级公路等采用中等膨胀土用作路床填料时,应作石灰改性处理,改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜;弱膨胀土作为路堤填料时,若胀缩总率不超过0.7%,可直接填筑。
3)如当年不能铺筑路面,作为封层的填筑厚度,不宜小于30cm,并做成不小于2%的横坡。
4)膨胀土地区路床土强度及压实标准,分别采用表1和表2的控制标准。
表1路基填方材料最小强度和最大粒径表
注:①二级及二级以下公路作高级路面时,应按高级公路及一级公路的规定;
②强度按《公路土工试验规程》,对试样浸水96h的CBR试验方法测定
表2 土质路堤压实度标准
挖填类型 压实度(%)
路面底面计起深度范围 高速公路及一级公路 二级及二级以下公路
路堤 上路床 0~30cm ≥95 ≥93
下路床 30~80cm ≥95 ≥93
上路堤 80~150cm ≥93 ≥90
下路堤 150cm以上 ≥90 ≥90
零填及路堑路床(0~30cm) 0~30cm ≥95 ≥93
注:①压实度以部颁《公路土工试验规程》重型击实试验为准;
②其它等级公路,修建高级路面时,其压实标准,应采用高速公路、一级公路的规定值;
③特殊干旱地区的压实度标准可降低2%~3%;
④多雨潮湿地区的粘性土,其压实度标准按相关规范执行;
⑤用灌砂法、灌水(水袋)法检查压实度时,取土样的底面位置为每一压实层底部;用环刀法试验时,环刀中部处于压实层厚的1/2深度。
5)压实含水量宜比标准击实的最佳含水量大1~3%,压实度应不低于标准击实标准的95%。
6)在路堤与路堑交界地段,应采用台阶方式搭接,其长度不应小于2m,并碾压密实,压实度的检验频率为一般路基施工检验频率的2倍。
7)根据路堤高度、膨胀土类别、压实条件、基底情况、施工季节、施工延续时间等因素来确定适当的预留沉降量,沉降加宽按两侧平行加宽。
2.2路堑施工
1)挖方边坡不要一次挖到设计线,沿边坡预留厚度30~50cm一层,待路堑挖完时,再削去边坡预留部分,并立即浆砌护坡封闭。
2)挖方地段当挖到路床顶面以上3Ocm时,应停止向下开挖,并挖好临时排水沟。待作路面时,再挖至路床顶面以下60cm,用非膨胀土或中粗砂回填,并按要求压实。
3)在路床顶面以下60cm满铺一层复合土工膜。作业顺序是:先用挖掘机配合汽车后退开挖上方到设计高程位置,经检查合格后换填合格填料,其长度不大于50m,继后分段作路堑侧沟。
4)高度小于3m路堑。先开挖路肩以上的土方,基床换填合格填料后再作路堑侧沟,最后清刷坡面上方保护层和施工边坡防护工程。
5)高度3~6m路堑。先开挖路肩以上土方,后清刷坡面上方保护层和作边坡防护工程,在基床换填合格填料后,最后作路堑侧沟。
6)高6~10m路堑。边坡采用拱型带排水沟的骨架护坡和喷播植草防护措施。施工顺序分为:先开挖高度大于6m的土方,后清除边坡保护层上方和作边坡防护工程;开挖6m以下至路肩上方,然后清除边坡保护层上方和作边坡防护工程;在基床换填合格填料后,再施工路堑侧沟。
7)高度大于10m的路堑。边坡设有低于4m的坡脚挡墙,挡墙上部边坡防护采用拱型带排水沟的骨架护坡和喷播植草措施,施工顺序分为:先开挖挡土墙顶(平台)以上土方,后清刷保护层土方和作边坡防护,其开挖高度大于6m,则在6m处设平台,先施工平台以上的土方和边坡防护工程;开挖挡墙顶至路肩的上方,然后施工挡土墙;施工路堑侧沟后,在基床换填合格填料。
3路基施工常见问题及处理方法
膨胀土路基施工常出现的工程问题有:
(1)不均匀沉降;(2)边坡坍滑;(3)浆砌护坡开裂;(4)路堤纵向开裂;(5)路基中心复合土工膜下陷积水。以上这些工程问题的类型不同,采取的预防措施和处理方法也不相同,如表
常见质量问题处理措施
质量问题 原因 预防措施 处理方法
不均匀沉降 路基填筑较高,基底土
质不均匀,基底处于浸水或水塘 严格按规范施工,加强检
测;预留足够的沉降量和加
宽值;加强水塘及浸水基底
的处理 加强软弱部位的压实,采取
有效措施控制不均匀沉降,
问题较大时返工重填
边坡坍滑 路堤边坡压实不够或
压实不均匀,边坡土受
水浸泡,局部失稳 加强路堤压实,作好排水设
施,及时施工支挡防护 清除失稳边坡土,恢
复边坡,增设挡护结构
浆砌护坡开裂 边坡不均匀沉降,遇水软化失稳 加强路基压实,作好防排水
设施 较小的裂缝部位用高标号浆
砌片石恢复,严重的增加抗
滑桩,重做浆砌护坡
路堤纵向开裂 路基不均匀沉降,基底
未处理好,路基填筑质量差 作好基底处理,加强路基压
实,作好防排水设施 采取翻填、压浆措施
路堤纵向开裂 基床密实度低,路基不均匀 作好基床处理,加强路基压
实,每层填筑作好横向排水 根据具体情况采取压浆、回
填石灰土或其他有效方法
4结语
论文结合己有的研究成果,从膨胀土路基的处治技术、膨胀土路基设计关键技术、膨胀土路基施工关键技术等方面形成了膨胀土路基病害防治技术。希望能对不良地质的道路施工提供了经验。
参考文献:
[1]冯忠居编著.特殊地区基础工程.人民交通出版社,2008
[2]马新,孙友宏、刘大军等.高速公路路基膨胀性处理的实验研究.吉林大学学报(地球科学版),第35卷第2期,2005年3月
篇8
关键词:风积沙路基,施工方法
一、施工前的准备:
1施工便道:为提高车辆的运输效率,取土场至路基的施工便道应精心修建。先用推土机将沙地推到粗平,再用平地机推到精平,为提高便道的承载力,再铺筑lOcm~20cm黏土或砂砾料,洒水碾压密实,每隔l00m~200m修建错车道。
2水源解决:在沙漠地区地下水较深,所以沿线需要打多眼机井,也可以根据当地的情况利用临近的农牧业机井,以能满足路基填筑用水。
3取土场选择
采用集中取土场取土,取土场选择应尽量避免对荒漠植被造成破坏并尽量设在水井旁,从蓄水池或直接从水井中抽水焖料,避免用干沙填筑再洒水的做法。
4施工机械、车辆的选择:沙漠地区交通运输不便,高温、沙尘天气对机械车辆的损害大,机械维修保养、配件供应困难。因此,选用大型越野机械车辆,推土机宜采用T120以上,自卸车采用13~15t,洒水车采用15m3较为经济,选用14t以上前后轮驱动的振动压路机为宜。
5施工测量:
交桩完毕后,增设的水准点应设在地势比较平坦、便于观测、不宜被风蚀和沙埋的地方,水准桩采用935×1 200mm钢管打入沙中至少80cm深(外露40cm左右)。在水准点旁插一带小红旗竹竿或其他易辨标识物。施工时注意保护所有标志,以免被风刮倒或沙埋。沙基放样时,应根据恢复的路基中桩、设计图表定出路基边缘的具置,每20m沙基两侧边缘插一根竹杆,并系一红布条,注明填挖高度,用[+]表示填方,用[-]表示挖方。路堤放样时,应考虑预加沉落度。高程控制;现场施工时,以原地面压实后的高程作为原始高程。一般情况下,风积沙路基每填筑3层进行高程检测和核实每层的填筑厚度。同时进行中线偏位的检测,以便在施工过程中随时纠正中线偏差。。
二、基底处理
1、沙漠路基在填筑前应首先清除沙区生长的植物树根。
2、在填筑前还需要将风积沙中夹杂的非纯风积沙(如有机土、淤泥等)予以清除。
3、在填筑前还需要将原地面的坑洞、墓穴等纯风积沙或沙性土分层回填,进行碾压处理对于高度小于1m的流动沙丘路段,应先推平沙丘,并进行填前碾压,达到规定压实要求。
4、在沙区路基填筑施工段内,由于风积沙透水性好,一般不用临时排水设施。
三、取沙与弃沙
在涵洞及桥头附近避免取、弃沙。尽可能减少对原植被的破坏。在沿线两侧就近取、弃为原则。取沙以沙丘为主,弃沙以沙窝为主。取沙尽可能控制在两侧平整带范围内。取沙坑深度控制在1m以内。若大于1m时需要护坡。
四、填方路堤的施工
室内通过风积沙在不同的含水量情况下使用表面振动压实仪法和击实试验法取得试验资料,在室外通过修筑试验段,用不同的机具进行风积沙路基的压实试验,来对室内试验数据进行验证。填方试验路段:在开工前,用路堤填料进行长度150m,全幅路基的现场压实试验。现场试验进行到能有效地使该种填料达到规定的压实度为止。试验时记录压实设备的类型、最佳组合方式;碾压遍数及碾压速度、工序;每层材料的松铺厚度、材料的含水量等,试验结果经监理工程师批准后,作为该填料的施工控制依据。试验后试验段若达到质量检验标准,可作为路基的一部分,否则挖除后重新试验。用于填方的每种类型的材料,都要进行现场压实试验。试验段所用的填料和机具要与施工所用材料和机具相同。
施工程序:
基底清理测量放线→填料前基底清理碾压→基底检测→拉运土方分层填筑→推土机推土粗平→分格浇水→平地机整平→压路机碾压→质量检测→下步工序施工。风积沙土方路基填筑最好分5个作业面,每个工作面长约200~500m左右,使之能保证一个作业面填土,一个作业面洒水、精平,一个作业面碾压,一个作业面检测,一个作业面放样。这样在保证进度的同时,还能保证在填筑下一层之前有充足的检测时间。
1、路堤填筑:在填筑前应对原地基进行充分碾压,确保地表面厚30㎝范围内风积沙层的压实度满足要求。路基填料不得夹杂砂粘土,植物及树根等杂物。填筑采用水平分层进行,最大松铺厚度不得超过25㎝,路堤填筑宽度每侧宽出设计宽度50㎝.填筑搭接长度不小于2m。
2、路基压实:施工前确定压实方法。碾压时由中间向两边碾压,先慢后快,振动碾压。压实后要进行检测压实密度。风积沙的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有明显的不同。经现场试验发现,只要浇水均匀合适,先采用压路机静压2遍。碾压必须采取由外向内、由低向高的顺序,同时错位1/2轮。然后用平地机进行精平,压路机静压3~5遍(以试验段确定的碾压遍数为准),风积沙的压实度就完全满足规范要求。路基压实要测定风积沙干密度。为了便于虚铺厚度的控制,整平必须采取边上土边整平的方式。采用推土机进行粗平。在粗平过程中,同时进行浇水湿润。在整平过程中,边线采用挂线控制虚铺厚度,同时使边线顺直,坡度一致,满足设计要求为防止风蚀现象,当路堤填至设计标高后,或有较长时间的停工时,必须对风积沙顶面和边坡进行临时封闭,采用虚铺l5cm厚的黏土或砂砾进行全封闭。在路基交工时,风积沙路基填筑的边坡必须进行正式防护,防护形式一般采取网格防护,在网格内回填种植土并种植适合生长的植物。
五、挖方路基施工
1、挖方前根据施工组织设计标出开挖线。
2、挖方前要做好截水沟,并视土质情况做好防渗工作。
3、风积沙开挖自上而下,分层挖弃,每层以1m左右为宜。
4、根据路堑深度和纵向长度分别采取横挖法、纵挖法和混合式开挖法。
六、桥台、涵背回填施工
回填工作在隐蔽工程验收合格后进行。桥台背纵向填筑长度不小于10m,涵背每侧不小于3m,桥台和涵背的填料均以风积沙水平分层填筑。松铺厚度不大于25㎝。每次压实后,有压不到的地方要用人工电夯夯实。
七、沙基封层施工质量控制:
1、灰土封层施工前应提交石灰土有关试验报告。
2、路基施工放样。
3、对沙路基进行水坠,并碾压平整。
4、填土只能从一端或两端同时向中间推进并平整。
5、用压路机静压两遍,再用平地机按要求平整。
6、每个工作面按100m划分,保证灰土压实及拌合质量。
7、检测含水率是否接近,最佳含水率,否则要二次拌合及碾压。
8、测量平整后用胶轮压路机封面。
八、沙漠路基边坡防护施工
1、黏土包边施工,采用塑性指数在8~9的黏土,施工完后进行绿化。
2、做好平整带,在风积沙区要先铺草格网,再进行绿化。
3、三维土工网防护边坡,这种方法施工简单,适合路基边坡较陡及坡度较大地段。
[结束语] 风积沙路基施工工艺的应用,为在广大沙漠地区的铁路、公路施工,提供了廉价的筑路材料、新的施工方法,应用前景广阔。随着高速公路不断发展,对于路基的施工方法会越来越多,科学地完善风积沙区高速公路施工技术已成为筑路界的共识,让我们共同为风积沙路基高速公路发展贡献才智吧!
参考文献
[1] 公路桥梁施工技术规范 JTJ041-2000
[2] 高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范JTGD80-2006
篇9
论文摘要:本文从设计及施工的角度,对如何保证高速公路路基施工质量提出了若干的想法与建议,以便日后在进行路基工程的施工控制时能起到参考借鉴的目的。
凡是从事公路建设的技术人员都知道,路基工程在每一条公路建设中所扮演的重要角色。一条新建道路,如果路基质量在建设过程中得不到充分保障,在质量方面存在潜在隐患,那么,其后续施工如路面工程、防护工程等部位再怎么牢固,怎么坚硬,也始终无法得到根本的保障。对此,路基工程,是公路工程所有组成部分中尤为重要的一个施工部位,在施工过程中我们必须采取一系列科学措施来确保其质量,特别是在当今高速公路“高质量、高标准、高要求”的建设年代,我们更应该慎之又慎,更好地确保路基质量。为了能确保路基施工质量,使之能符合设计及规范技术要求,较好地满足设计功能,我们必须对其进行合理的设计,根据不同的地质条件、建设要求进行合理地设计,并严格地按照施工规范付之实施,才能使建设质量得到充分的保障。下面,就让我们从设计及施工等方面来了解一下路基一般有哪些常见的质量保证措施。
1 设计过程的技术措施
1.1 做好地质勘探调查对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查,尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料,地表不良路段,设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。
1.2 确保路基最小填筑高度路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性,按照路基设计规范要求,根据土基干湿类型及毛细水位高度,确保路基最小填筑高度,当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时,则应采取相应的处治措施,如:换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基,影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基,须换填不少于60cm砂砾,石质挖方路基,须设置30cm砂砾垫层,横向排水不畅路段要加设盲沟。
1.3 明确路基填料质量标准要求在各级公路工程施工图设计中,必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部。
1.4 完善路基综合排水设计县级以上公路工程设计中,必须遵循因地制宜,整体规划,综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计,避免造成路基两侧长期积水浸泡路基,使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟,平坡路段边沟须设有纵坡,确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施,并与警示桩、防撞墙统筹考虑,要求在每20-40m及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟,并考虑边坡土质和边坡,设置挡墙防止塌方,路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟,并加大、加深边沟等排水措施。
1.5 确保路基边坡稳定性高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定,高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。
1.6 积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式,在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡以及受水流侵蚀,植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施,沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。
2 施工过程的技术措施
2.1 做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,对高填方段应优先安排施工,在施工中以施工组织设计为龙头,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。
2.2 做好施工前的准备工作,开工前要认真审阅设计文件,详细了解各段的填、挖情况,地质情况,填、挖土质和调配情况,对重要地段要作重点勘察,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误及时上报业主,妥善处理。
2.3 认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等)必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。
2.4 填筑路基前,首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要,工程监理和施工质量自检人员应认真监督;其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前,需进行土质分析、CBR值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料,不能用于路基填筑;再则,路基填筑前还要根据设计进行施工放样,建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求,路基坡角范围内,要求清除杂草、树根、淤泥等,并进行整形碾压,压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段做好宽度不小6m的向内倾斜的台阶。
2.5 填石路基与鸡爪形地段路基施工,可利用重型夯实设备进行强夯处理,或将土工隔栅(土布)水平分层布置在填石路堤内,防止或减缓细料在填料空隙中的流动。
2.6 路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实度不得大于30cm,构造物两侧(桥涵头处理)松铺厚度不得大于20cm,不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。碾压过程中,要控制好含水量,压实度达到规范要求后,方可进行后续施工,压实度检测每层1000m2(不足1000m2 按1000m2计)不少于2点。根据不同填土类型和压实厚度,选择好压实设备,对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。
2.7 路堑施工要保证排水畅通,对上坡施工时,应注意确保坡体的稳定性,避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破尽量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大规模爆破形成松散面积过大,坡体失稳,机械开挖时,边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖,应清除松方并采用透水性材料进行回填,并认真碾压,压实度按路床项目标准进行控制。
2.8 路基施工中,按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡,以便于表面水及时排出。
2.9 路基土石方施工时或完工后,应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。防护工程的砂浆、混凝土,应采用机械拌和,随拌随用,并注重做好养生。
结束语
如上所述,我们不难看出,关系路基质量的好与坏,不外乎两个方面。一个是设计阶段的设计质量,而另一个,则是能将设计上的预想方案为实体的施工阶段,这两个环节,是一前一后,一唱一和,紧密相连的。如果只靠一套完整周密的设计方案,而在施工过程对一些质量指标不加以控制,不按图索骥,那么,确保路基质量到头来也只能是一句空话。对此,施工过程的技术管理工作,是保证路基质量的根本保障。总之,只有做好设计与施工这两个主要环节的技术把关,再加上施工管理人员的精心组织、合理施工,路基质量才能得到充分保障。
参考文献
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关键词:面板堆石坝挤压边墙应用
中图分类号:TV697文献标识码: A 文章编号:
引言
混凝土挤压式边墙技术是混凝土面板坝上游坡面施工的新方法。1999年巴西埃塔面板堆石坝建设中首先使用。随后秘鲁、阿根廷等国家相继使用了这项技术。2001年我国将该技术应用于公伯峡水电站面板堆石坝工程中。因其替代传统工艺中垫层料的超填、削坡、修整、斜坡碾压、坡面防护等施工工序,垫层料碾压质量得到了有效保证,施工进度大大加快,坡面抵御暴雨冲蚀能力显著增强,从而得到国内外专家学者的广泛关注。
面板堆石坝上游坡面的施工始终是一个控制坝体填筑进度和影响坝体质量的关键环节。佃石水库混凝土面板堆石坝上游坡面施工采用该技术,确定了适宜的边墙断面和施工方法,从而简化了垫层料的施工工序,加快了进度,保证和提高了施工质量,取得较好的效果。
1佃石水库混凝土面板堆石坝设计概述
1.1 佃石水库工程概况
佃石水库属中型水库,总库容3009万立方米。拦河坝为混凝土面板堆石坝,按100年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。正常蓄水位106m,设计洪水位109.23m,校核洪水位110.23m。坝顶高程
110.6m,防浪墙顶高程111.8m,河床段趾板建基面高程为57.0m,相应最大坝高53.6m。大坝标准剖面图见图1。
图1 大坝标准剖面图
1.2 挤压边墙的技术设计
边墙挤压断面为梯形,墙高度为垫层料的设计铺填厚度,佃石水库面板坝垫层料的铺填厚度为40cm,故确定挤压式边墙单层高度为40cm。单层挤压墙外侧坡比1:1.4,内侧坡比8:1,顶宽0.1m,底宽0.71m,高0.4m,断面呈梯形。
2挤压边墙施工的特点
挤压式边墙断面为梯形,以铰接的方式使边墙可适应垫层区的变形,其底部不会形成空腔,有效避免空腔对面板的不利影响,该技术与传统工艺相比存在许多特点。
2.1提高了大坝施工进度
边墙挤压式施工速度可达40~80m/h,在边墙成型后2~3小时即可进行垫层料的铺筑、碾压,两者衔接紧密、顺畅,几乎可同步上升。
由于挤压式边墙在上游坡面的限制作用,垫层料不需要超填,以水平碾压替代了斜坡碾压,既提高了施工的安全性又保证了垫层料的施工质量。
2.2边墙挤压技术简化了工序。
边墙挤压技术可简化施工工序,因而,减少了施工设备和机具,挤压机操作简单,施工方便、快捷。挤压边墙在上游坝面形成了一个规则、平整、压实的坡面,可使坡面整洁美观。
2.3减小了冲刷,提高了度汛安全性。
挤压边墙技术避免了施工洪水对垫层料的冲刷,省掉了上游坝面的恢复工作,这对大型工程特别是导流标准较高的工程及南方多雨地区修建混凝土面板堆石高坝是十分有利。
4 挤压边墙的施工工艺及要求
4.1平整施工场地
垫层表面的平整度直接影响着挤压边墙成型后的外观尺寸,因此,必须提供一个平整的施工 作业成绩面便于挤压机行走作业。施工 时,应将前一层挤压边墙和垫层料填筑后的高差和平整度进行检查,如果存在高差及凹凸,则应用人工修补、找平并碾压密实。
4.2测量放线
在边墙施工前,根据边墙挤压机的宽度,在其内侧放一根平行于坝轴线的细线,用以指导挤压机的行进方向,使成型的挤压墙平直,位置准确,每5米左右用钢钉将细线固定在垫层料表面。
4.3挤压机就位与定向
挤压机在吊装前,先检查其各部件是否连接牢固,确认发动机及其它构件运行状况是否良好,熄火停机以备吊装,吊装可采用反铲。
将边墙挤压机吊装到指定起点,就位是应尽量满足前进的直线方向,利用水准仪对挤压机进行机身调节,使机身处于水平状态,并使外墙板与已成型边墙外坡面重合。及时进行高度校核,保证边墙高度。
4.4混凝土拌和及入仓
直接在搅拌楼拌和后,用20t自卸汽车运至工地现场,再由反铲挖料入仓。
4.5成墙施工
混凝土成型是依靠成型密实的混凝土边墙为支撑向前移动的,因此施工时,由专人控制挤压机的行走方向,挤压机水平行走控制在±20mm,确保其挤压边墙的直线满足要求。并让边墙挤压机保持一定的速度,佃石水库工程应用中控制在40m/h左右。边墙挤压成型后,对出现的缺陷,如每层边墙的接坡间出现明显的台阶、边墙跨塌、平整度超标、位置及外形尺寸误差过大、成型混凝土缺陷等,应立即对其采用人工修补处理。
4.6混凝土边墙两端与趾板接口处理
由于挤压机体本身占有一定长度,成墙不能与两端混凝土趾板连接,应人工立模浇筑混凝土(使用的混凝土材料与边墙混凝土相同),人工用打夯机夯实,使挤压墙两端与趾板连接,基本不留空隙。
4.7垫层料填筑碾压及坡面处理
每层边墙施工结束2~3小后,就进行垫层料施工,垫层料分一次铺填,每层40cm,采用18t自行式振动碾,先静碾4遍后,再动碾8遍,靠近边墙部位40cm内采用小型振动碾进行碾压,防止因激振力过高而破坏边墙。
将迎水坡面浮碴及松散混凝土洗净,进行浇筑面板混凝土前,应采取措施对表面进行保护。
5 挤压墙施工的质量控制
挤压式混凝土边墙是一种新工艺,目前尚没有规范的质量控制标准,根据佃石水库面板坝挤压式混凝土边墙的施工经验,提出以下几点:
1)把握好混凝土配合比和拌制质量,其总的原则是低强度、低弹模、适当的渗透性、易于成形及方便施工。
2)施工场地的平整度控制在±1.5cm以内。
3)成墙后上游侧斜面位置与设计坡面位置误差应控制在5cm以内。
4)挤压墙施工2h后可进行过渡料、垫层料的摊铺碾压施工,但不能对墙体造成任何破坏,如有损坏应及时进行修复。对垫层料的碾压要求用静压。
5)墙体混凝土应进行适当的现场取样,并进行不同龄期的强度、弹性模量及渗透性试验,以便指导施工。
6结 语
丛佃石水库面板堆石坝的施工效果可看出,挤压式边墙护坡技术在佃石水库面板堆石坝工程中的应用是成功的,该技术简化了上游坝面的施工工序,减少了施工干扰,以水平碾压代替了斜坡碾压,提高了施工安全性,并保证了垫层碾压质量,加快了施工进度,汛期可以较好地抵抗水流的淘刷,有利于安全度汛,且整个上游坝面平整美观。但在挤压机设备的改造、混凝土配合比设计、垫层料摊铺碾压的施工参数和工艺等方面值得进一步改进,以便进一步了解和研究挤压式混凝土边墙工作状态。
参考文献
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[5] 国内外高面板堆石坝面板及有关问题综述(SBY961-06) 杨德福,马锋玲
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