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文檔簡介
本章知識目標
通過本章的學(xué)習,掌握路基路面強度形成的原理,熟悉在施工中影響道路強度和穩(wěn)定性的因素,解釋并應(yīng)用路基路面的施工規(guī)范;熟悉施工方法,了解機械化施工的應(yīng)用及效果。重點:1.土方的填筑與開挖;土基壓實及影響因素;施工質(zhì)量控制與檢查。2.路基排水,路基防護與加固
3.半剛性材料基層強度的形成原理、粒料及半剛性材料基層的施工技術(shù)。4.各類瀝青路面的特點、要求;瀝青路面的施工技術(shù)。5.水泥混凝土路面的構(gòu)造與要求;接縫及材料的要求。第三章道路工程施工技術(shù)§3-1路基路面工程的特點及要求1.路基定義:在天然地表面按道路的設(shè)計線形(位置)和設(shè)計橫斷面(幾何尺寸)的要求開挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。2.路面定義:在路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。3.特點:路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),路面結(jié)構(gòu)層的存在又保護了路基。路基和路面相輔相成。路基與路面工程工程數(shù)量十分可觀。路基路面是一項線形工程,決定了路基與路面工程復(fù)雜多變的特點。第三章道路工程施工技術(shù)
道路工程施工主要包括路基路面工程施工及路基排水,路基防護與加固
4.對路基路面要求⑴、承載能力要求路基路面結(jié)構(gòu)整體及其各組成部分具有與行車荷載相適應(yīng)的承載能力。結(jié)構(gòu)承載能力包括強度與剛度兩方面。強度——抵抗車輪荷載引起的各個部位的各種應(yīng)力。剛度——在車輪荷載作用下不發(fā)生過量的變形。⑵、穩(wěn)定性路基是直接在地面上填筑或挖去一部分地面建成的。路基建成后,改變了原地面的天然平衡狀態(tài)。在工程地質(zhì)不良地區(qū),修建路基則可能加劇原地面的不平衡狀態(tài);開挖路塹使兩側(cè)邊坡土體失去支承力,可能導(dǎo)致邊坡坍塌或滑坡;天然坡面特別是陡坡面上的路堤,可能因自重而下滑。對于上述種種情況,都必須因地制宜地采取一定措施來保證路基的整體穩(wěn)定性。⑶、耐久性路基路面工程從規(guī)劃、設(shè)計、施工至建成通車需要較長的時間,因此路基路面工程應(yīng)具有耐久的性能。⑷、路面表面平整度影響行車安全,行車舒適性以及運輸效益的重要使用性能。⑸、抗滑性能:摩擦系數(shù)。影響路基路面穩(wěn)定的因素1.地理條件:公路沿線的地形、地貌和海拔高度平原區(qū)地勢平坦,路基需要保持一定的最小填土高度。2.地質(zhì)條件:如沿線土的種類、成因、含水量、有機質(zhì)及可溶性鹽的含量等3.氣候條件:氣溫、降水、濕度4.水文和水文地質(zhì)條件:河流洪水位,常水位5.土的類別:不同的土類具有不同的工程性質(zhì)?!?-2-1路基工程特點路基是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物,是路面的基礎(chǔ),承受由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載。它貫穿公路全線,與橋梁、隧道相連,構(gòu)成公路的整體。作為公路建筑的主體,路基工程具有以下特點:
工程數(shù)量大、耗費勞力多、涉及面廣、投資高等。1、工程量大,涉及面積
2、施工條件差以平原微丘區(qū)三級公路為例,每公里土石方數(shù)量大約8000~16000m3,而山嶺重丘區(qū)三級公路每公里土石方數(shù)量可20000~60000m3
以上,據(jù)建國以來的部分資料分析,一般公路的路基修建投資占公路總投資的25~45%,個別山區(qū)公路可達65%.§3-2路基施工概述§3-2-2.路基施工的基本方法路基施工的基本方法,按其技術(shù)特點大致可分為:人工及簡易機械化、綜合機械化、水力機械化和爆破方法等
人力施工是傳統(tǒng)方法,使用手工工具、勞動強度大、工效低、進度慢、工程質(zhì)量亦難以保證,但短期內(nèi)還必然存在并適用于某些輔助性工作,即使實現(xiàn)機械化施工,亦還有必要保留。
為了加快施工進度,提高勞動生產(chǎn)率,實現(xiàn)高標準高質(zhì)量施工,有條件時對于勞動強度大和技術(shù)要求高的工序,應(yīng)盡量配以機械或簡易機械。機械化施工和綜合機械化施工,是今后的發(fā)展方向,對于路基土石方工程來說,更具有迫切性。
實踐證明,單機作業(yè)的效率,比人力及簡易機械施工要高得多,但需要大量人力與之配合,由于機械和人力的效率懸殊過大,難以協(xié)調(diào)配合,單機效率受到限制,勢必造成停機待料,機械的生產(chǎn)率很低,如果對主機配以輔機,相互協(xié)調(diào),共同形成主要工序的綜合機械化作業(yè),工效才能大大提高。以挖掘機開挖土路塹為例,如果沒有足夠的汽車配合運輸土方,或者汽車運土填筑路堤,如果沒有相應(yīng)的攤平和壓實機械配合,或者不考慮相應(yīng)輔助機械為挖掘機松土和創(chuàng)造合適的施工面,整個施工進度就無法協(xié)調(diào),難以緊湊作業(yè),工效亦勢必達不到應(yīng)有的要求,所以實現(xiàn)綜合機械化施工,科學(xué)地嚴密組織施工,是路基施工現(xiàn)代化的重要途徑。常用路基土方機械:松土機、平土機、推土機、鏟運機、挖掘機、壓實機具及水利機械等?!?-2-3.路基施工的一般程序與內(nèi)容一.路基施工過程:*施工前的準備工作
主要是組織準備、物質(zhì)準備和技術(shù)準備三方面。*修建小型人工構(gòu)筑物
主要是小橋涵、檔土墻。要求其先完工。*路基土石方工程
包括開挖路塹,填路基,壓實、整平,建排水溝渠及加固工程。*路基工程的檢查與驗收。1.組織準備工作
2.技術(shù)準備工作勘查現(xiàn)場、熟悉設(shè)計文件、編制施工組織計劃(施工方案、方法、總平面布置、進度計劃、關(guān)鍵工程)、恢復(fù)路線、施工放樣、清除場地、臨時工程。3.物質(zhì)準備工作材料、設(shè)備(機具)及生活后勤等項目經(jīng)理
質(zhì)量負責人
工程機械
財務(wù)后勤
材料
施工測量實驗室
二、施工要點及基本要求1.施工排水:*橫坡2~4%,縱坡排水。*雨季表層注意及時壓實、整平;
*地下水位較高時,采取疏導(dǎo)、堵截、隔離等措施;
*施工中路塹或邊坡有地下水滲流時,應(yīng)根據(jù)流量設(shè)置排水溝、集水井、滲溝等。*施工前應(yīng)做好截水溝、排水溝及防滲措施。
2.取土與棄土按設(shè)計取土坑取土,并不使工作面積水;表面層一般不同,因首草皮,腐殖土;取土源土量不足時,另來土坡。棄土應(yīng)少占耕地。3.機械化施工:*施工管理:機械使用、保養(yǎng)及油料供應(yīng)制度;土方機械調(diào)送的措施;*施工組織技術(shù)方案和流水作業(yè)程序。就地取土填筑:平地機→取土、整平;壓路機、灑水車→灑水、碾壓*短距離取土填筑:分段分質(zhì)用推土機鏟運機運土、平地機整平、壓路機壓實。*遠距離取土填筑:推土機挖土(挖掘機)裝載機、挖掘機裝土→自卸車,整平、壓實。
§3-3.土質(zhì)路基施工
§3-3-1土質(zhì)路基填挖基本方案一、路堤的填筑1、填住筑材料的選擇應(yīng)盡量選擇當?shù)胤€(wěn)定性良好的材料,選擇透水性好、摩阻系數(shù)大、強度高、水穩(wěn)性好的填筑材料。亞砂土、亞粘土及輕亞黏土等,在壓實也有足夠的強度,可用來填筑路堤。2、路堤基底的處理除填方范圍內(nèi)的草皮,樹根,淤泥,積水,并翻松,平整壓實地基,經(jīng)監(jiān)理工程師認可,實測填前標高后,方能上土填筑路基
3、填筑方法a分層填筑法
按設(shè)計的橫斷面,逐層填土、攤平、壓實。b豎向填筑法在原地面縱坡大于12%
地段,運土困難的斷面采用該法施工,沿縱坡分層,逐層填壓密實。各類土的物理力學(xué)性質(zhì)①漂石(塊石)、卵石屬于巨粒,強度和穩(wěn)定性很高,是填路基的好材料,注意邊坡值的選用。②砂土無塑性,透水性強,毛細上升高度很小,具有較大的內(nèi)摩擦系數(shù),強度和穩(wěn)定性都比較好。但不容易壓實。③砂性土既含有一定的粗顆粒,也含有一定的細顆粒,使路基土既具有足夠的強度和水穩(wěn)定性,又有一定的粘結(jié)性,因此砂性土是修筑路基的理想材料。④粉性土粉土顆粒含量較多,易吸水,毛細作用強烈,上升速度快,容易引起凍脹、翻漿。在修路的材料中它是最差的一種,一般屬于有害的路基用土。⑤粘性土它的細顆粒比重大,內(nèi)摩擦角小,但粘接力大,透水性小。這種土經(jīng)充分壓實和采取很好的排水措施,筑成的路基也能穩(wěn)定。⑥重粘土它的工程性質(zhì)與粘性土相似,但其所含黏土礦物成分不同而不同。
分層平鋪正確方案:不同用土水平分層,以保強度均勻;
透水性差的用土宜填于下層,表面成雙向橫坡,有利于排水;
同一層次有不同用土時,接搭處成斜面,保證該層厚度范圍內(nèi)強度均勻;
未水平分層;
夾有凍土塊和粗大石塊;
有反坡積水;
有陡坡斜面。
不正確方案:豎向填筑適用性:路線跨越深谷或池塘、陡坡地段上半填半挖路基、局部路段橫坡較陡或難以分層填筑等。必要的技術(shù)措施:
選用振動式或錘式夯擊機;
選用沉陷量小及粒徑較均勻的砂石填料;
路堤全寬一次成型;
暫不修建較高等級路面,允許短期內(nèi)自然沉落。
路堤施工前,先選做一段試驗段,進行壓實工藝試驗,確定適合的填料、碾壓機械、松鋪厚度、最佳含水量、碾壓遍數(shù)、碾壓速度等,確定一套合理的填筑施工工藝參數(shù)。路堤填筑采用“四區(qū)、八流程”工藝施工。“四區(qū)段”是將作業(yè)面分為卸料區(qū)、攤鋪區(qū)、碾壓區(qū)和檢測區(qū),做到界限分明,以便于嚴格控制攤鋪厚度、平整度、含水量,控制碾壓范圍和碾壓遍數(shù),防止漏壓,最后便于正確檢測密實度?!鞍肆鞒獭笔侵柑盍线x擇、基底處理、攤鋪平整、含水量控制、振動碾壓、檢測簽認、路基成型、邊坡修整。整個路堤施工做到區(qū)段合理,流程清晰,保證填方地段施工質(zhì)量、密實度符合規(guī)范要求。
填筑中先用推土機攤鋪,人工找平,再壓路機碾壓,機械不能及的邊角、橋臺邊及臺后,用人工配合攤鋪、小型機械碾壓。
填土路堤采用平地機攤平,振動壓路機碾壓;填石路堤采用推土機攤鋪整平,拖式振動壓路機振動壓實。橋涵缺口采用滲水土薄層填筑,靠近構(gòu)造物邊緣1m范圍內(nèi)采用小型壓實機械壓實。
路基防護緊跟路基填筑盡早展開施工。早日起到防護作用。防護工程不能緊跟時,應(yīng)采取臨時防排水措施進行臨時防護。1.路基壓實意義:路基壓實是路基施工中一個重要工作,也是提高路基強度和穩(wěn)定性的根本技術(shù)措施之一。2.壓實機理:
通過壓實使土粒重新組合,彼此擠緊,孔隙縮小,土的單位重量提高,形成密實整體,最終使強度增加。二.
路基壓實理論分析及實踐經(jīng)驗表明,壓實土基的作用,在于提高土體的密實度,調(diào)節(jié)路基水溫狀況,降低透水性,阻止水分積聚,減輕凍脹,避免翻漿;防止不均勻變形,保證路基在不利季節(jié)有足夠的穩(wěn)定性。3.
影響壓實效果的主要因素
(一).內(nèi)因
如能控制土的濕度為最佳含水量,則壓實效果最好,耗費的壓實功能最經(jīng)濟⑴.濕度:為何用干容重作為表征土基密實度的技術(shù)指標,而不用模量?解答:飽水后,γ與E均降低,而在ω0時,兩者的降低值均最小,所以選用γ0及相應(yīng)的ω0控制土基壓實標準時,其強度和穩(wěn)定性最好。
飽水前后壓實指標對照示意圖1飽水前2飽水后分散性較高的土,其ω0值較高,γ0值較低;
⑵.土質(zhì):砂性土的壓實效果優(yōu)于粘性土。
(二).外因
⑴.壓實厚度:密實度隨深度遞減。一般,夯實不宜超過20cm;15~15t光面壓路機,不宜超過25cm;振動壓路機,宜以50cm為限。
幾種土質(zhì)的壓實曲線對照圖1"亞砂土2"亞粘土3"粘土同一種土的最佳含水量隨壓實功能的增大而降低;
⑵.壓實功能:相同含水量條件下,壓實功能愈高,土基密實度愈高。
但用增加壓實功能的方法提高土基強度的效果,有一定限度。
土基壓實施工中,控制最佳含水量是關(guān)鍵。
不同壓實功能的壓實曲線對照圖三.
機具選擇與操作1.壓實機具類型:
碾壓式、夯擊式、振動式
砂性土壓實效果:振動式較好,夯擊式次之,碾壓式較差;
粘性土則宜選用碾壓式或夯擊式。
2.壓實機具選擇依據(jù):
土質(zhì)及不同土層厚度
3.操作要求:
先輕后重,先慢后快,先邊緣后中間
四.
土基壓實標準1.壓實度:
工地實測干容重γ與擊實試驗所得最大干容重γ0之比的相對值。
2.壓實度要求:
由下而上逐漸提高標準
填石路堤須用重型壓路機或振動壓路機分層碾壓,壓實度標準:12~15t的壓路機的碾壓輪跡深度不應(yīng)大于5mm。填挖類型路面底面升起深度范圍(cm)壓實度(%)高速一級其他路堤上路床0~30≥95≥93下路床30~80≥95≥93上路堤80~150≥93≥90下路堤>150≥90≥90零填及路塹路床0~30≥95≥93
工地壓實檢查,要求制度化。檢查方法要求可靠、簡便、快速,一般情況下可根據(jù)土質(zhì)和工地條件,分別選用以下方法:對于最佳含水量:(1)烘干法———工地有電源,使用手提式烘箱與天平;無電源或缺少烘箱時,用酒精燒干。(2)濕度密度計法(卡瓦列夫儀)。對于干容重:(1)環(huán)刀法———適用于一般粘性土。(2)灌砂法———一般土均可用,尤適用于各種石質(zhì)土。(3)濕度密度計法。(4)貫入儀法———適用于一般粘性土。(5)圓錐儀法———適用于一般粘性土。此外,還有放射性同位素法(
射線法、快中子法、超聲波法)。近年來,國內(nèi)還研制微波測定儀、圓錐儀等測定方法。五、路塹開挖路塹施工就是按設(shè)計要求進行挖掘,并把挖掘出來的土方運到路堤地段作填料,或者運到棄土地點。路塹開挖方式應(yīng)根據(jù)路塹的深度和縱向長度,以及地形、土質(zhì)、土方調(diào)配情況和開挖機械設(shè)備條件等因素確定,以加快施工進度和提高工作效率。1、路塹開挖應(yīng)注意的問題(1)無論采用何種方法開挖,應(yīng)保證開挖過程中及竣工后能順利排水,所以施工時先挖截水溝;(2)廢方的處理;(3)粉土路塹要換土,厚度不小于0。8-----1。0米;(4)注意邊坡的穩(wěn)定,及時設(shè)置必要的支擋工程;
2、路塹開挖方案(1)橫挖法
從路塹的一端或兩端按橫斷面全寬逐漸向前開挖,這種開挖方法適宜較短的路塹。(2)縱向開挖法
沿路塹縱向?qū)⒏叨确殖刹淮蟮膶哟我来伍_挖,它適用于較長的路塹。它又分為:分層縱挖法、通道縱挖法和分段縱挖法。(3)混合法
橫挖法與縱挖法的聯(lián)合應(yīng)用?!?-3-2石質(zhì)路基施工
山區(qū)公路路基石方工程量大而集中,爆破是該路基施工最有效的方法。公路工程中選用綜合爆破、大爆破等施工技術(shù),對公路選線、設(shè)計有較大的影響。這樣,就要在爆破工程理論的指導(dǎo)下,研究爆破的方法,影響爆破效率的因素、爆破器材及施工操作技術(shù)有關(guān)問題。一、爆破開挖方法
巖石路基開挖時,爆破主要方法要根據(jù)巖石的集中程度、地形、地質(zhì)條件、路基斷面的形狀等因素綜合考慮。1、鋼釬炮
它非常適用于工程分散、石方量小及整修邊坡、開挖邊溝、炸孤石,路基石方工程集中時,盡可能少用這種炮型。2、深孔法爆破
它的爆破率較高,一次爆破量大,爆破時對路基邊坡的影響比大型爆破小,這種方法已開始在石方集中與地形較平緩的埡口或深路塹上應(yīng)用。3、葫蘆炮
它的炮眼底部容積大,裝藥較多,又是集中藥包,爆炸能量集中作用于周圍介質(zhì),這樣可以克服鋼釬炮的缺點,增加爆破能量的利用率,提高爆破效果,所以被施工中常用。4、微差爆破
兩相鄰藥包或前后排藥包以毫秒的時間間隔依次起爆,稱微差爆破。5、光面爆破和預(yù)裂爆破
在開挖限界的周邊,適當排列一定間隔的炮孔,在有側(cè)向臨空面的情況下,用控制抵抗線和藥包的方法進行爆破,使它成為一個光滑平整的邊坡。預(yù)裂爆破是在開挖限界處按適當間隔排列炮孔,在沒有側(cè)向臨空面和最小抵抗線的情況下,用控制藥量的方法,預(yù)先炸出一條裂縫,使要爆破的山體與整個山體分開。二松土法開挖
松土法開挖是充分利用巖體的各種裂縫和結(jié)構(gòu)面,先用推土機牽引松土器將巖體翻松,再用推土機或裝載機與自卸汽車配合將翻松的巖塊搬運到指定地點。松土法開挖避免了爆破作業(yè)的危險性,而且有利于挖方邊坡的穩(wěn)定和附近建筑設(shè)施的安全。凡能用松土法開挖的石方路塹,應(yīng)盡量不采用爆破法施工。隨著大功率施工機械的使用,松土法愈來愈多地應(yīng)用于石質(zhì)路塹的開挖,而且開挖的效率也愈來愈高,能夠用松土法施工的范圍也不斷擴大。(三)破碎法開挖
破碎法開挖是利用破碎機鑿碎巖塊,然后進行挖運等作業(yè)。這種方法是將鑿子安裝在推土機或挖土機上,利用活塞的沖擊作用使鑿子產(chǎn)生沖擊力以鑿碎巖石,其破碎巖石的能力取決于活塞的大小。破碎法主要用于巖體裂縫較多、巖塊體積小、抗壓強度低的巖石。由于開挖效率不高,只能用于前述兩種方法不能使用的局部場合,作為爆破法和松土法的輔助作業(yè)方式。以上三種開挖方法各有特點,應(yīng)視施工條件合理選用?!?-3-3土石路堤施工土石路堤是指利用礫石土﹑卵石土﹑塊石土等天然土石混合材料填筑而成的路堤。
1、在填筑施工時,當天然土石混合材料中所含石料強度大于20MPa時,石塊的最大粒徑不得超過壓實層厚2/3,否則應(yīng)清除;當所含石料強度小于15MPa的軟質(zhì)巖時,石料的最大粒徑不得超過壓實層厚。2、土石路堤不允許采用傾填方法,均應(yīng)分層填筑、分層壓實,每層鋪填厚度應(yīng)根據(jù)壓實機械類型和規(guī)格確定,一般不宜超過40cm。其施工方法為:①按填料滲水性能來確定填筑方法即壓實后滲水性較大的土石混合填料,應(yīng)分層分段填筑,如需縱向分幅填筑,則應(yīng)將壓實后滲水性較好的土石混合填料填筑于路堤兩側(cè)。②按土石混合料不同來確定填筑方法即當所有土石混合料巖性或土石混合比相差較大時,應(yīng)分層分段填筑。如不能分層分段填筑時,應(yīng)將硬質(zhì)石塊混合料鋪筑于填筑層下面,且石塊不得過分集中或重疊,上面再鋪含軟質(zhì)石料混合料,然后整平碾壓。③按填料中石料含量來確定填筑方法即當石料含量超過70%時,應(yīng)先鋪填大塊石料,且大面向下,放置平穩(wěn),再鋪填小塊石料﹑石渣或石屑嵌縫找平,然后碾壓;當石料含量小于70%時,土石可以混合鋪填,且硬質(zhì)石料(特別是尺寸大的硬質(zhì)石料)不得集中?!?-3-4軟土路基及特殊路基施工㈠、軟土路基及特殊路基施工前一般應(yīng)進行施工地質(zhì)補勘,核實地質(zhì)情況及設(shè)計處理方案是否符合現(xiàn)場實際,并據(jù)此制定施工方案。㈡、軟土路基先按設(shè)計處理方法進行軟基處理,然后填筑路堤。排水固結(jié)法處理的路基,填筑時要密切注意路堤的沉降量,但當天的沉降量大于10mm或邊樁位移大于5mm時,應(yīng)暫停填土。㈢、膨脹土路基避開雨季分段快速施工,縮短開挖面暴露時間,防護工程緊跟。膨脹土填筑用自重14t以上的重型振動壓路機壓實,預(yù)留沉落量大于一般路堤。㈣、泥巖路基要盡量避開雨季施工,以確?;滋幚碣|(zhì)量、填料含水量穩(wěn)定和壓實密度。盡早填筑路堤,使之有更多的沉落時間,并利用雨季加速其沉降完成,達到施工面層時路基基本趨于穩(wěn)定的目的。㈤、黃土路基施工前要認真進行地質(zhì)勘測,分清土質(zhì)類別,探明陷穴、暗穴,對癥施治。并嚴格按設(shè)計所采取的地基處理措施、結(jié)構(gòu)措施、防排水措施進行施工。施工過程中認真做好截、排、防滲水設(shè)施。填料充分擾動、破碎,嚴格控制含水量確保工程質(zhì)量。㈥、風沙路基宜選擇少風季節(jié)集中力量快速完成施工任務(wù)。施工時采取邊施工、邊防護、分段施工、一次做成的方法。㈦、鹽漬土路基安排在地下水位最低的季節(jié)施工,集中力量快速連續(xù)施工,從基底清除開始直至路床表面應(yīng)分段一次完成,不可間斷。在設(shè)置隔離層的地段,至少一次做到隔離層的頂部,以避免路基的再鹽漬化和形成新的鹽殼。§3-4-1.路基路面排水要求及構(gòu)造一.
排水的目的與要求
§3-4.路基路面排水1.水對路基路面的危害地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透,沖刷易形成水毀現(xiàn)象,滲透則使土體過濕。而地下水對路基的危害輕者降低路基強度,重者引起凍脹、翻漿或邊坡滑塌。
水對路面的危害表現(xiàn)為:降低路面材料強度,在水泥混凝土路面接縫和路肩處造成卿泥;造成路面承載能力降低。二.
地面排水設(shè)備
1.邊溝1)作用:設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè),多與路中線平行,匯集和排除路基范圍內(nèi)的降水和流向路基的少量地面水。2)布設(shè):邊溝的排水量不大,一般不需進行水力和水文計算。依據(jù)沿線具體條件,選用標準橫斷面。邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致。橫斷面形式:3)有梯形、矩形、三角形及流線形等。2.
截水溝設(shè)置位置:挖方路基邊坡坡頂以外,或山坡路堤上方的適當?shù)攸c,盡量與大多數(shù)水流方向垂直。
設(shè)置作用:攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流,保證挖方邊坡和填方坡角不受流水沖刷。
縱坡及長度:縱坡宜不小于0.5%;長度以200~500挖方路段截水溝:
3.
排水溝設(shè)置作用:引水,將路基范圍內(nèi)各種水源的水流,引至橋涵或路基范圍以外指定地點。
設(shè)置位置:離路基盡可能遠些,距路基坡角不宜小于2m,平面上力求直捷,連續(xù)長度宜短,不超過500m。
橫斷面:一般采用梯形,底寬與深度不宜小于0.5m,土溝的邊坡坡度約為1:1~1:1.5。
縱坡:可取0.5%~1.0%,不小于0.3%,不大于3%。4.
跌水與急流槽適用情況:用于陡坡地段,溝底縱坡可達45度
跌水的構(gòu)造:
有單級和多級之分溝底有等寬和變寬之別適用于排水溝渠連接處用于較長陡坡地段的溝渠基本構(gòu)造:進水口、消力池和出水口
一般,跌水臺階高P最大不超過2.0m。常用簡易多級跌水,臺高約0.4~0.5m,護墻用石砌或混凝土結(jié)構(gòu),墻基埋深為水深a的1.0~1.2倍,并不小于1.0m,墻厚0.25~0.3m。消力池其消能作用,底部具有1%~2%縱坡,底厚0.35~0.3m,末端設(shè)有消力檻,檻高一般15~20cm。急流槽適用情況:是山區(qū)公路回頭曲線,溝通上下線路基排水及溝渠進水口的一種常見排水設(shè)施。
急流槽結(jié)構(gòu):砌石和水泥混凝土結(jié)構(gòu),亦可用巖石坡面挖槽
5.
倒虹吸與渡水槽設(shè)置原因:當水流需要橫跨路基,同時受到設(shè)計標高的限制,可以采用管道或溝槽,從路基底部或上部架空跨越,前者稱為倒虹吸,后者為渡水槽。
倒虹吸設(shè)置條件:路基橫跨原有溝渠,且溝渠水位高于路基設(shè)計標高,不能按正常條件設(shè)置涵洞。
倒虹吸作用原理:借助上下游溝渠水位差,利用勢能迫使水流降落,經(jīng)路基下部管道流向路基另一側(cè),再復(fù)升流入下游水渠。
渡水槽架設(shè)要求:滿足道路凈空和美化要求;結(jié)構(gòu)上具有足夠強度;效能上適合排水要求。
渡水槽構(gòu)造:進出水口、槽身和下部支承。
6.
蒸發(fā)池適用條件:氣候干旱,排水困難地段,可利用集中取土坑或?qū)iT設(shè)置蒸發(fā)池排除地表水。
設(shè)置要求:蒸發(fā)池與路基邊溝間應(yīng)設(shè)排水溝連接。其邊緣與邊溝距離應(yīng)不小于5m,池中水位應(yīng)低于排水溝溝底。
容量:每個蒸發(fā)池容水量不宜超過200~300m3,蓄水深度不應(yīng)大于1.5~2.0m。
三.
地下排水設(shè)備
1.
暗溝(滲溝)構(gòu)造原理:溝內(nèi)分層填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內(nèi),并沿溝排泄至指定地點。
滲溝設(shè)置及作用:
一側(cè)邊溝下設(shè)盲溝,用以攔截流向路基的層間水,防止路基邊坡滑坍和毛細水上升危及路基。兩側(cè)邊溝下設(shè)盲溝,用以降低地下水位,防止毛細水上升至路基工作區(qū),造成凍脹或翻漿。設(shè)在路基挖方與填方交界處的橫向盲溝,用于攔截和排除路塹下面層間水或小股泉水,保持路堤填土不受水害。3.
滲井設(shè)置條件:屬于水平方向的地下排水設(shè)備,當?shù)叵麓嬖诙鄬雍畬?,其中影響路基的上部含水層較薄,排水量不大,且平式滲溝難以布置時,采用滲井。
作用特點:滲井穿越不透水層,將路基范圍內(nèi)的上層地下水,引入更深的含水層中去,以降低上層的地下水位或全部予以排除。
是公路工程中的小型構(gòu)造物,雖然在總造價中,其所占比例很小,但涵洞施工質(zhì)量好壞,直接影響到公路工程的整體質(zhì)量及使用性能,以及周圍農(nóng)田的灌溉、排水。
涵洞構(gòu)造6.1概述§3-4-2涵洞施工概述涵洞:⑸洞口建筑
洞口是洞身、路基、河道三者的連接構(gòu)造物。常用的洞口形式端墻式八字式走廊式平頭式無論采取任何形式的洞口,河床都必須鋪砌正交涵洞的洞口建筑a)端墻式; b)八字式; c)走廊式; d)平頭式
斜交涵洞的洞口建筑(1)斜交斜做(圖a)]:涵洞洞身端部與路線平行,此種做法稱斜交斜做、此法用工較多,但外形美觀且適應(yīng)水流,較常采用。(2)斜交正做(圖b):涵洞洞口與涵洞縱軸線垂直,即與正交時完全相同。此做法構(gòu)浩簡單。
(a)斜交斜做(b)斜交正做
§3-5路基防護與加固一、意義目的1.路基改變了原地層的天然平衡狀態(tài);2.巖土在不利的水溫狀態(tài)條件作用下,物理力學(xué)性質(zhì)將發(fā)生變化。如:浸水后濕度增大,土的強度降低;巖性差的巖,在水溫條件變化下,加劇風化;路基表面在溫差或濕差作用下形成脹縮或干濕循環(huán),可導(dǎo)致強度衰減和剝蝕;地表水流沖刷,地下水源浸入,使巖土表層失穩(wěn),易造成和加劇路基的水毀病害;沿河路堤在水流沖擊、掏刷和浸蝕作用下,易遭破壞;濕軟地基承載力不足,易導(dǎo)致路基沉陷。因而可能會產(chǎn)生各種形態(tài)的破壞。二、主要設(shè)施1、邊坡坡面防護植物防護:植樹、種草、植草皮-土質(zhì)邊坡無機物防護:抹面、噴漿、勾縫漿砌-石質(zhì)路2、堤岸防護與加固
石砌防護與加固:鋪石、拋石、石籠間接防護:丁壩、順壩、格壩3、支擋工程:擋土墻4、軟基處理路基防護與加固設(shè)施坡面防護:保護路基邊坡表面免受雨水沖刷,減緩溫差及濕差變化影響,防止和延緩軟弱巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變,從而保護邊坡整體穩(wěn)定性。常用坡面防護設(shè)施有植物防護和工程防護。堤岸防護與加固:主要對沿河濱海路堤、河灘路堤及水澤區(qū)路堤,針對水流的破壞工作而設(shè),起防水治害和加固堤岸雙重功效。堤岸防護與加固設(shè)施有直接和間接兩類。濕軟地基加固:提高濕軟地基承載力,以防路基沉陷、滑移或其他病害。加固關(guān)鍵在與治水和固結(jié)。坡面防護植物防護優(yōu)點:美化路容,協(xié)調(diào)環(huán)境,調(diào)節(jié)邊坡土溫濕,起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡作用。適用條件:邊坡較緩,坡度小,土質(zhì)種草:i<1:1,地表徑流v<0.6m/S1、草品種:適應(yīng)當?shù)刈匀粭l件,根系發(fā)達中莖低矮,多年生長的草種。2、草皮
;平鋪,水平疊鋪,垂直坡面方格。3.植樹適用性及作用:適用于各種土質(zhì)邊坡和極嚴重風化的巖石邊坡,邊坡坡度為1:1.5或更緩。用在堤岸邊的河灘上,用來降低流速,促進泥沙淤積,防水直接沖刷路堤;沙漠與雪害地區(qū),防護林帶還起到阻沙防雪作用。常用樹種:柴穗槐、夾竹桃、野薔薇、山楂等低矮灌木。布置形式:梅花型和方格型,間距40~60cm。土質(zhì)邊坡防護還可采用拉伸網(wǎng)草皮、固定草種布和網(wǎng)格固定撒種。
二.工程防護
1.抹面防護適用性:石質(zhì)挖方坡面,巖石表面易風化,但較完整,尚未剝落的新坡面,邊坡應(yīng)較干燥。常用材料:石灰漿、石灰與爐渣混合灰漿、石灰爐渣三合土、四合土等,可加紙筋或竹筋,提高強度,或加適量制鹽副產(chǎn)品鹵水,可加速硬化和預(yù)防開裂。抹面厚度:一般2~10cm。施工工序及施工要求:清理、填坑、灑水、抹面、拍漿、抹平、養(yǎng)生。坡面巖層有大的裂縫、深坑時,應(yīng)進行灌漿、勾縫或嵌補;大面積抹面時,每隔5~10m設(shè)伸縮縫一道;防止水分從抹面周邊滲入。采用砂石、水泥、石灰等進行防護
2.噴漿適用性:易風化而坡面不平整的巖石挖方邊坡常用材料:水泥砂漿、水泥石灰砂漿等,加筋材料可用鐵絲網(wǎng)或土工隔柵。
比較堅硬的巖石坡面,為防水滲入縫隙成害,分別予以灌漿、勾縫或嵌補等。噴漿厚度:不宜小于5cm,噴射混凝土厚度以8cm為宜,分2~3次噴射。
二.工程防護
3.干砌片石護坡適用性及作用:浸水路堤、重要路段或暴雨集中地區(qū)的土質(zhì)高邊坡及橋涵附近坡面與巖坡、地面排水溝渠等,防止地面水流或河水沖刷。結(jié)構(gòu)及材料要求:
干砌片石厚度一般為0.3m,其下設(shè)不小于0.1m厚的砂礫墊層。
基礎(chǔ)選用較大石塊砌筑,與側(cè)溝相聯(lián)時,采用50號漿砌片石砌筑。施工方法:先墊砂層,然后自上而下平整地鋪砌片石,片石應(yīng)逐塊嵌緊且錯縫,護面厚度一般不小于20cm,干砌要勾縫,護面頂部要封閉。
4.護面墻漿砌片石的坡面覆蓋層。
適用性及作用:用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡。
第三節(jié)沖刷防護一.直接措施
1.植物防護2.石砌防護同坡面防護基本類同,但要求更高
3.拋石防護水流速度達到或超過3.0m/s
邊坡率m1一般為1.5~2.0,m2為1.25~2.0;石料粒徑一般為15~50cm4.石籠防護水流速度達到或超過5.0m/s
石籠填石粒徑:最小不小于4cm,一般為5~20cm,外層用大且棱角突出石料,內(nèi)層可用較小石塊填充。
排列方式
防沖刷淘底:
平鋪并與坡角線垂直
防堤岸邊坡沖刷:
壘碼平鋪成梯形
5.土工織物軟體沉排防護在土工織物上以塊石或預(yù)制混凝土塊體為壓重的護坡結(jié)構(gòu)
適用性:水下工程及預(yù)計可能發(fā)生沖刷的河床和岸坡
結(jié)構(gòu)形式:單片墊和雙片墊
6.土工模帶一種雙層織物帶,帶重充填流動性混凝土或水泥泥漿,凝固后成高強度和高剛度的硬結(jié)板塊。
二.間接措施
1.設(shè)置導(dǎo)治結(jié)構(gòu)物作用:改變水流方向,消除或減緩水流對堤岸直接破壞,減輕堤岸近旁淤積,消除水流對局部堤岸的損害。
主要形式:
丁壩
順壩
格壩
2.改河工程主要目的:
適用性:一般限于小型工程
將直接沖刷路基的水流引向旁處路基占用河槽后,需拓寬河道挖灘改河,清除孤石,改移河道,保護路基裁彎取直,有利布置路線或橋涵一.換填土層法
砂墊層的作用:提高承載力,減小沉降,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止胨脹,消除膨脹土的脹縮作用,亦可處理暗穴。
砂墊層要求:厚度一般在0.6~1.0m;砂料以中粗砂為宜,級配良好,顆粒不均勻系數(shù)不大于5,含泥量不超過3%~5%。
將基底下一定深度范圍的濕軟土層挖去,換以強度較大的砂、碎(礫)石、灰土或素土,以及其他性能穩(wěn)定、無侵蝕的土類,并予以壓實。
地基加固
二.重錘夯實法適用性:地下水位0.8m以下稍濕的一般粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土等。作用:提高地基表層土強度;降低地表的濕陷性;減少表層土的強度不均一性。以鋼筋混凝土制成規(guī)定重量的截頭圓錐體,以一定落距夯擊土層。要求:錘重:1.5t或稍重;錘底直徑:1~1.5m;起重設(shè)備能力:8~15t,落距:2.5~4.5m;夯擊遍數(shù):一般8~12遍。在重錘夯實法基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了強夯法,以更大的錘重和落距,利用沖擊波和動應(yīng)力,達到加固土基目的三.排水固結(jié)法加載量:大致與設(shè)計荷載接近,預(yù)壓至80%固結(jié)度
砂井要求:
加速排水固結(jié)進程,使抗剪強度提高
1.堆載預(yù)壓:擠出土中過多含水,擠緊土粒。
2.砂井堆載預(yù)壓:
直徑:8~10cm
間距:井徑的6~8倍
長度:穿越地基可能的滑動面
成孔方式:沉管法、水沖法
排水固結(jié)法還有降水預(yù)壓和真空預(yù)壓等技術(shù)
四.擠密法土基成孔后,在孔中灌以砂、石、灰土等材料,搗實而成直徑較大的樁體,利用橫向擠緊作用,使地基土靠緊,空隙減小,同時,樁體和原土組成復(fù)合地基,達到加固目的。
1.砂樁
適用性:處理松砂、雜填土和粘粒含量不大的普通粘性土,亦可有效防止砂土液化。
砂樁要求:井徑較大(一般為20~30cm);間距宜?。s為樁徑的3.5倍)
2.石灰樁作用機理:生石灰的吸水、膨脹、發(fā)熱及離子交換作用,使樁體硬化,改善原地基土的性質(zhì),還可減小因周圍土的蠕變所引起的側(cè)向位移。
施工要求:生石灰密封貯存,灰塊必須粉碎至一定要求。尺寸:井徑一般為20~30cm;間距約為樁徑的3.5倍
布置:按梅花形布置
擠密法中還有振沖法。五.化學(xué)加固法利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑,采用壓力灌注或攪拌混合等措施,使土顆粒膠結(jié)起來,達到加固目的。
化學(xué)溶液:
以水玻璃溶液為主的漿液以丙稀酸氨為主的漿液水泥漿液以紙漿溶液為主的漿液施工工藝:
注漿法旋噴法深層攪拌法三.擋土墻按照擋土墻設(shè)置的位置,擋土墻可分為:路塹墻、路堤墻、路肩墻和山坡墻等類型,如圖所示。路塹墻路塹墻設(shè)置在路塹邊坡底部,主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的山坡,同時可減少挖方數(shù)量,降低挖方邊坡的高度1.擋土墻分類路堤墻
路堤墻設(shè)置在高填土路提或陡坡路堤的下方,可以防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動,同時可以收縮路堤坡腳,減少填方數(shù)量,減少拆遷和占地面積路肩墻
路肩墻設(shè)置在路肩部位,墻頂是路肩的組成部分,其用途與路堤墻相同。它還可以保護臨近路線的既有的重要建筑物山坡墻山坡墻設(shè)置在路塹或路堤上方,用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡?lián)跬翂Ψ诸?、按照結(jié)構(gòu)形式,擋土墻可分為:重力式擋土墻錨定式擋土墻薄壁式擋土墻加筋土擋土墻重力式擋土墻重力式擋土墻依靠墻身自重支撐土壓力來維持穩(wěn)定。一般多用片(塊)石砌筑,在缺乏石料的地區(qū)有時也用混凝土修建。重力式擋土墻形式簡單,施工方便,可就地取材,適應(yīng)性較強,故被廣泛應(yīng)用,但其巧工數(shù)量較大,對地基的承載能力要求較高。錨定板式擋土墻是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨定板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結(jié)構(gòu),它借助于埋在填土內(nèi)的錨定板的抗拔力抵抗側(cè)土壓力,保持墻的穩(wěn)定。錨定式擋土墻的特點在于構(gòu)件斷面小,工程量省,不受地基承載力的限制,構(gòu)件可頂制.有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕型化和施工機械化。它適用于缺乏石料地區(qū)的路肩墻或路堤墻;錨定式擋土墻1、薄壁式擋土墻屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可以分為懸臂式和扶壁式兩種。2、依靠填土的重量來保證穩(wěn)定性。3、具有斷面尺寸較小,自重輕,能修建在較軟弱的地基上等特點,適用與城市或缺乏石料的地區(qū)薄壁式擋土墻
加筋土擋土墻加筋土擋土墻是填土、拉筋、面板三者的結(jié)合,填土和拉筋之間的摩擦力改善了土的物理力學(xué)性質(zhì),而使得填土與拉筋為一個整體。在這個整體中起控制作用的是填土與拉筋之間的摩擦力。面板的作用是阻擋填土墻落擠出,迫使填土與拉筋結(jié)合為整體。加筋土擋土墻屬于柔性結(jié)構(gòu),對地基變形適應(yīng)性大,建筑高度大,具有省工、省料、施工方便、快速等優(yōu)點,適用于填土路基。加筋土擋土墻3、按照墻體材料,擋土墻可分為:石砌擋土墻、混凝土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻、鋼板擋土墻等。擋土墻各部分名稱墻頂墻面墻趾墻踵墻背墻背傾角α公路面結(jié)構(gòu)分層及層位功能1.面層特點:直接同行車和大氣接觸,承受較大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用,受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響。要求:具備較高的結(jié)構(gòu)強度,抗變形能力,較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性,耐磨,不透水;其表面還應(yīng)有良好的抗滑性和平整度。材料:水泥混凝土、瀝青餛凝土、瀝青碎(礫)石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等。分層:分兩層或三層鋪筑。水泥混凝土路面也有分上下兩層鋪筑。2.基層特點:承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力,并擴散到下面的墊層和土基中去。要求:是路面結(jié)構(gòu)中的承重層,具有足夠的強度和剛度,并具有良好的擴散應(yīng)力的能力,具有足夠的水穩(wěn)定性。材料:主要有各種結(jié)合料(如石灰、水泥或瀝青等)穩(wěn)定土或穩(wěn)定碎(礫)石、貧水泥混凝土、天然砂礫、各種碎石或礫石、片石、塊石或圓石,各種工業(yè)廢渣(如煤渣、粉煤灰、礦渣、石灰渣等)和土、砂、石所組成的混合料等。分層:分兩層或三層。3.墊層特點:改善土基的濕度和溫度狀況;擴散基層傳下的荷載應(yīng)力。要求:要求:水穩(wěn)性、隔溫性。材料:松散粒料,砂、礫石;穩(wěn)定類墊層,水泥、石灰穩(wěn)定采用一定的技術(shù)措施,使土成為具有一定強度與穩(wěn)定性的筑路材料,以此修筑的路面基層稱為穩(wěn)定土基層。常用的穩(wěn)定土基層有石灰土、水泥土和瀝青土三種。穩(wěn)定土的方法有許多種,按其技術(shù)措施的不同可分為:機械方法如壓)、物理方法(如改善水溫狀況)、加入摻加劑(如粒料、粘土、鹽溶液、有機結(jié)合料、無機結(jié)合料、高分子化合物及其它化學(xué)添加劑等)、技術(shù)處理(如熱處理、電化學(xué)加固)等?!?-6穩(wěn)定土基層施工
基層是直接位于面層下的結(jié)構(gòu)層次,而墊層則位于基層與路基之間?;▔|)層都是路面結(jié)構(gòu)中的重要組成部分?!?-6-1基層(底基層)施工技術(shù)
基層可分為無機結(jié)合料穩(wěn)定類和粒料類,前者又稱為半剛性或整體性型,包括水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類和綜合穩(wěn)定類。粒料分為嵌鎖和級配型。半剛性基礎(chǔ)材料的顯著特點是:整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好,而且比較經(jīng)濟。在我國,半剛性材料廣泛應(yīng)用于修建高等級公路路面基層和底基層。水泥穩(wěn)定類基層一、概述
定義:在粉碎的或原狀松散的土(包括各種粗、中、細粒土)中,摻入適當水泥和水,按照技術(shù)要求,經(jīng)拌和攤鋪,在最佳含水量時壓實及養(yǎng)護成型,其抗壓強度符合規(guī)定要求,以此修建的路面基層稱水泥穩(wěn)定類基層。特性:足夠的力學(xué)強度、抗水性和耐凍性。其初期強度較高,且隨齡期增長而增長。用途:水泥穩(wěn)定土可用于路面結(jié)構(gòu)的基層和底基層;禁止作高速公路或一級公路路面的基層,只能用做底基層。石灰穩(wěn)定類基層(底基層)定義:在粉碎的土和原狀松散的土(包括各種粗、中、細粒土)中摻入適量的石灰和水,按照一定技術(shù)要求,經(jīng)拌和,在最佳含水量下攤鋪、壓實及養(yǎng)生,其抗壓強度符合規(guī)定要求的路面基層為石灰穩(wěn)定類基層。用途:石灰穩(wěn)定類材料適用于各級公路路面的底基層;可用作二級和二級以下公路的基層;不應(yīng)用作高等級公路的基層。半剛性基層施工
在我國,高等級公路半剛性基層施工中,混合料得拌和方式有路拌法和廠拌法,攤鋪方法有人工和機械兩種。施工程序一般是先修筑試驗路,然后再進行大面積施工。
筑試驗路的任務(wù)是:檢驗拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等投入設(shè)備的可能性;檢驗混合料的組成設(shè)計是否符合質(zhì)量要求和各道工序的質(zhì)量控制措施;通常用于大面積施工的材料配合比劑松鋪系數(shù);確定每一作業(yè)段的合適長度和一次鋪筑的合理厚度;提出標準施工方法。標準施工方法包括:集料與結(jié)合料數(shù)量的控制;攤鋪方法;合適的拌和方法、速度、遍數(shù);混合料最佳含水量的控制方法,整平和整型的合適機具與方法;壓實機械的組合、壓實的程序、速度和遍數(shù);壓實度檢察方法及每一作業(yè)段的最小檢察數(shù)量。
大面積施工程序:路拌法施工準備下承層→施工測量→備料→攤鋪→拌和→整平與碾壓成型→初期養(yǎng)護。施工中要注意的幾個問題:施工季節(jié)、水泥穩(wěn)定類材料施工作業(yè)長度的確定、路拌法施工中土與粉煤灰用量的控制、接茬處理、養(yǎng)生期。?
粒料類基層(底基層)施工技術(shù)這類基層按強度構(gòu)成原理可分為嵌擠型和級配型。前者包括泥結(jié)碎石、泥灰結(jié)碎石、填隙碎石;級配型包括級配碎石、級配礫石、符合級配的天然砂礫。
級配碎石基層的施工1.施工中要注意的問題級配集料要滿足要求,配料必須準確,特別是細集料的塑性指數(shù)必須符合規(guī)定,掌握好松鋪厚度、路拱橫坡度,拌和均勻,避免粗細顆粒離析。級配碎石應(yīng)在最佳含水量時,采用12t以上的壓路機壓實,壓實度以重型擊實標準計。壓實厚度不超過15-18cm,采用重型振動或輪胎式壓路機時碾壓厚度可20-23cm。?
質(zhì)量控制與驗收?
施工質(zhì)量控制基層的施工質(zhì)量控制可分為材料標準試驗、不同類型基層施工過程質(zhì)量控制和外形尺寸管理三大部分。施工過程質(zhì)量控制的注意項目是:含水量、集料級配、石料壓碎值、結(jié)合料劑量、無側(cè)限飽水抗壓強度、拌和均勻性、壓實度、彎沉值等。表5-10中列出了主要試驗項目的測定頻度和質(zhì)量標準。
檢察驗收基層檢查驗收的內(nèi)容包括竣工后的外形和質(zhì)量,通常以1km長的路段為平定單位,采用大流水作業(yè)時,可用每天完成的路段為平定單位。?
質(zhì)量控制與驗收中幾個問題的探討1.壓實度檢測方法2.厚度檢測方法3.無側(cè)限抗壓強度的快速測定4.彎沉測定結(jié)果驗收標準
1、基層應(yīng)具有足夠的抗沖刷能力和一定的剛度。
2、基層類型宜依照交通等級按表1選用?;炷令A(yù)制塊面層應(yīng)采用水泥穩(wěn)定粒料基層。
3、濕潤和多雨地區(qū),路基為低透水性細粒土的高速公路和一級公路或者承受特重或重交通的二級公路,宜采用排水基層。排水基層可選用多孔隙的開級配水泥穩(wěn)定碎石、瀝青穩(wěn)定碎石或碎石,其孔隙率約為20%。
4、基層的寬度應(yīng)比混凝土面層每側(cè)至少寬出300mm(采用小型機具施工時)或500mm(軌模式攤鋪機施工時)或650mm(滑模式攤鋪機施工時)口路肩采用混凝土面層,其厚度與行車道面層相同時,基層寬度宜與路基同寬。級配粒料基層的寬度也宜與路基同寬。各類基層厚度的適宜范圍見表2
。5、碾壓混凝土基層應(yīng)設(shè)置與混凝土面層相對應(yīng)的接縫。貧混凝土基層在其彎拉強度超過1.8MPa時,應(yīng)設(shè)置與混凝土面層相對應(yīng)的橫向縮縫;一次攤鋪寬度大于7.5m時,應(yīng)設(shè)置縱向縮縫。6、基層下未設(shè)墊層,上路床為細粒土、粘土質(zhì)砂或級配不良砂(承受特重或重交通時),或者為細粒土(承受中等交通時),應(yīng)在基層下設(shè)置底基層。底基層可采用級配粒料、水泥穩(wěn)定粒料或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料,厚度一般為200mm。排水基層下應(yīng)設(shè)置由水泥穩(wěn)定粒料或者密級配粒料組成的不透水底基層,厚度一般為200mm
。底基層頂面宜鋪設(shè)瀝青封層或防水土工織物。交通等級基層類型特重交通貧砼、碾壓砼或瀝青砼基層重交通水泥穩(wěn)定粒料或瀝青穩(wěn)定碎石基層中等或輕交通水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級配粒料基層表1基層類型厚度適宜的范圍*(mm)貧砼、碾壓砼基層120~200水泥穩(wěn)定粒料或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層150~250瀝青混凝土基層40~60瀝青穩(wěn)定碎石基層80~100多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層100~140瀝青穩(wěn)定碎石排水基層80~100級配粒料基層150~200表2各類基層厚度的適宜范圍
拌和的三道工序:水泥砂漿的拌制,水泥砂漿與礦料的拌和,及水泥砂漿、乳化瀝青混合料的拌合。
半剛性路面施工注意事項
混合料的拌和應(yīng)在乳液破乳前結(jié)束。一般拌和的時間在乳液加入后不超過60s。
1.拌合:2.攤鋪:
最好用攤鋪機攤鋪。整平時不應(yīng)過多用刮板攤料。
攤鋪混合料的虛方厚度,需通過試驗求出壓實系數(shù),根據(jù)骨料的級配情況及攤鋪方式不同,壓實系數(shù)一般為1.2~1.5。
混合料攤鋪整齊后,立即進行初壓,一般先用輕型壓路機碾壓,再用輪胎壓路機碾壓,碾壓應(yīng)勻速推進,不得在碾壓路段制動或啟動。
瀝青乳液開始破乳時,用壓路機復(fù)壓2~3遍后,晾曬一段時間,水分蒸發(fā)后再壓實。
3.碾壓:4.早期養(yǎng)護:
養(yǎng)護早期一般斷絕交通2~6h。
在水泥砂漿終凝前,一般5~8h,用壓路機再復(fù)壓。
水泥混凝土路面是采用水泥混凝土作為面層材料的一種路面。這種路面具有剛度大、強度高、使用耐久和日常養(yǎng)護工作量小的優(yōu)點。同時,由于水泥混凝土的脆性性質(zhì)和體積敏感性,這種路面需設(shè)置各種接縫,并對超載敏感,損壞后難于修復(fù)。此外,水泥混凝土路面還存在行車舒適性不及瀝青路面以及噪音較大等缺點?!?.7水泥混凝土路面施工與質(zhì)量控制一、施工準備工作選擇施工機械選擇混凝土拌和場地進行材料試驗與混凝土配合比設(shè)計基層檢查與整修二、混凝土路面板的施工程序和施工工藝攤鋪工藝:滑模攤鋪、軌道攤鋪、三輥軸攤鋪、小型機具攤鋪、碾壓攤鋪、手工攤鋪。施工程序:安裝模板設(shè)置傳力桿混凝土的拌和與運送混凝土攤鋪和振搗接縫的設(shè)置表面整修混凝土的養(yǎng)生與填縫1.模板安裝定位測量放樣,每20m設(shè)中心樁,每100m設(shè)臨時水準點;核對路面標高,面板分塊,接縫和構(gòu)造的位置。公路混凝土路面、橋面鋪裝層的施工模板應(yīng)采用剛度足夠的槽鋼、軌?;蜾撝七厒?cè)模板。軌道攤鋪機采用專用的鋼制軌模,模板縱向每隔1m設(shè)置支撐固定裝置。2.傳力桿設(shè)置設(shè)置各種接縫的傳力裝置,包括拉桿、脹縫板、傳力桿及其套帽、滑移端等,通常采用傳力桿鋼筋架安裝固定。攤鋪機裝備有傳力桿插入裝置時,縮縫傳力桿可不提前裝置,但應(yīng)在基層表面標明傳力桿的位置,以便于駕駛員準確定位壓入傳力桿。圖13-16脹縫傳力桿的架設(shè)(鋼筋支架法)1—先澆的混凝土;2—傳力桿;3—金屬套筒;4—鋼筋;5—支架;6—壓縫板條;7—嵌縫板;8—脹縫模板在采用短縮縫距和不是在低溫時澆筑混凝土的情況下,可僅在鄰近構(gòu)造物或與其它路面不對稱交叉處設(shè)置脹縫。圖13-17脹縫傳力桿的架設(shè)(頂頭模固定法)1—端頭擋板;2—外側(cè)定位模板;3—固定橫木圖13-18預(yù)制定位支架固定傳力桿a)縮縫(假縫);b)施工縫3.制備與運送每小時混凝土混合料的需要量:混合料拌合物應(yīng)均勻一致,有生料、干料、離析或外加劑、粉煤灰成團現(xiàn)象的非均質(zhì)拌合料應(yīng)廢棄。機械攤鋪混凝土路面應(yīng)系統(tǒng)配套運輸車的數(shù)量:為保證混合料在運送過程中不凝固、不離析,必須嚴格控制混合料出料至路面鋪筑完畢的最長時間,若不能滿足表示要求,應(yīng)通過試驗、加大緩凝劑或保塑劑的劑量。4.攤鋪和振搗(1)滑模攤鋪機鋪筑(2)三輥軸機組鋪筑(3)軌道攤鋪機鋪筑(4)小型機具鋪筑5.制筑接縫(1)脹縫(2)橫向縮縫壓縫法切縫法縱縫6.表面修整與防滑措施人工或機械抹面拉毛、刻槽7.養(yǎng)生與灌縫養(yǎng)生潮濕養(yǎng)生:濕麻袋、草墊、濕砂塑料薄膜或養(yǎng)生劑養(yǎng)生灌縫三、接縫材料要求按使用性能分為接縫板和填縫料兩類。接縫板選用適宜混凝土板的膨脹與收縮,施工時不變形耐久性良好的材料。填縫料應(yīng)選用與混凝土板粘結(jié)力強、回彈性好的、能適應(yīng)混凝土的收縮、不溶于水和不滲水、高溫不溢、低溫不脆的耐久性材料。(1)接縫板的技術(shù)要求脹縫材料一般下部為接縫板、上部為填縫料??捎玫挠猩滥景?、軟木板、橡膠、樹脂類等。接縫板要具有一定的壓縮性和彈性,混凝土膨脹時不擠出,收縮時能與海綿田板縫聯(lián)結(jié)不產(chǎn)生空隙;在混凝土路面施工時不變形且耐腐蝕。技術(shù)要求見表7-7。(2)填縫材料的技術(shù)要求填縫料按施工溫度分為加熱施工方式和常溫施工方式。前者的材料目前主要有瀝青橡膠類、聚氯乙烯膠泥類和瀝青瑪蹄脂類。技術(shù)要求見表7-8。后著材料有聚氨脂焦油類、氯丁橡膠類、乳化瀝青橡膠類。技術(shù)要求見表7-9。
8.冬季和夏季施工混凝土路面盡可能在氣溫高于5℃時施工,低溫施工注意問題:采用高標號快凝水泥,或摻入早強劑,或增加水泥用量。加熱水或集料,較常用的方法是僅將水加熱;拌制混凝土時,先用溫度超過70℃的水同冷集料相拌和,使混合料在拌和時的溫度不超過40℃,攤鋪后的溫度不低于10(氣溫為0℃)~20℃(氣溫為-3℃時)?;炷列拚戤吅?,表面應(yīng)覆蓋蓄熱保溫材料,必要時還應(yīng)加蓋養(yǎng)生暖棚。在持續(xù)寒冷和晝夜平均氣溫低于-5℃,或混凝土溫度在5℃以下時,應(yīng)停止施工。溫度高于30℃時施工,應(yīng)防止混凝土溫度超過30℃,以免水分蒸發(fā)過快?;炷涟韬臀镞\輸中要加以遮蓋,及時運至工地;各道工序應(yīng)銜接緊湊,盡量縮短施工時間;在已鋪好的路面上,搭設(shè)遮光擋風設(shè)備,以避免混凝土遭到烈日暴曬并降低吹到混凝土表面的風速,減少水分蒸發(fā)。三、施工質(zhì)量管理與驗收施工單位應(yīng)隨時對施工質(zhì)量進行自檢。拌和樓生產(chǎn)的混合料,除應(yīng)滿足所用機械的可攤鋪性之外,還應(yīng)重點檢查混合料的均勻性和各項質(zhì)量參數(shù)的穩(wěn)定性。施工現(xiàn)場對混凝土路面鋪筑的主要機具設(shè)備的運行穩(wěn)定性和各項工作質(zhì)量參數(shù)應(yīng)及時記錄在案。施工現(xiàn)場對各級公路混凝土路面的鋪筑質(zhì)量檢查,對于路面平整度,混凝土抗彎拉強度和路面板厚度3項指標更應(yīng)重點控制。工程完工后,施工單位應(yīng)按規(guī)定將質(zhì)量檢查結(jié)果,以1km為單位,逐項整理列表上報,對于使用機械鋪筑的混凝土路面,所有的關(guān)鍵工序均應(yīng)拍攝照片及錄像,作為現(xiàn)場記錄存檔保管。瀝青路面
學(xué)習目標要求學(xué)生掌握瀝青路面的基本特性和分類,掌握瀝青路面材料的力學(xué)特性與溫度穩(wěn)定性,瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)和組成設(shè)計,以及SMA的組成特點和基本特征等?!?-5瀝青路面施工
§3-5-1概述一、瀝青路面的基本特性1.定義:是用瀝青材料作結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。2用途:是我國高速公路的主要路面型式。3.特點:優(yōu)點:具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、適宜于分期修建等優(yōu)點。缺點:瀝青路面的抗彎強度較低。在低溫時,瀝青路面的抗變形能力很低。瀝青面層透水性小。.按施工工藝按施工工藝,瀝青路面可分為層鋪法,路拌法和廠拌法1)層鋪法:定義:用分層灑布瀝青,分層鋪撒礦料和碾壓的方法修筑。優(yōu)點:工藝和設(shè)備簡便、功效較高、施工進度快、造價較低缺點:路面成型期較長。類型:瀝青表面處治和瀝青貫入式。。2)路拌法是指在路上用人工或機械將礦料和瀝青材料就地拌和攤鋪、碾壓密實而成的瀝青面層。路拌瀝青面層,通過就地拌和,瀝青材料在礦料中分布比層鋪法均勻,可以縮短路面的成型期。但因所用礦料為冷料,需使用粘稠度較低的瀝青材料,故混合料的強度較低。3)廠拌法:定義:將規(guī)定級
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