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時(shí)間:2023-03-01 16:33:15
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇填筑技術(shù)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
因?yàn)橛吞镒⑵仩t的排煙溫度高,因此當(dāng)用石油當(dāng)做燃料的時(shí)候,一般排煙溫度會(huì)限定在最高240℃,當(dāng)用天然氣當(dāng)做燃料的時(shí)候溫度會(huì)限定在最高180℃,這兩個(gè)溫度都不算低,因此當(dāng)排煙帶走了很多熱量的時(shí)候,不但使得排煙本身擁有熱損失,也是無人周圍的空氣。有一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指出,油田注汽鍋爐的排煙熱損失占總體損失的50%以上。
(二)燃料耗能的損失。
我們所說的燃料耗能損失主要指的是燃料沒有充分燃燒時(shí)造成的損失,包括化學(xué)與機(jī)械兩個(gè)方面,其中化學(xué)沒有完全燃燒造成的耗能是主要方面,機(jī)械方面的耗能我們可以忽略不計(jì)?;瘜W(xué)沒有完全燃燒造成的耗能主要是由燃料燃燒的特性、鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及空氣系數(shù)造成的,其中燃料燃燒的特性與耗能成正比,其余兩項(xiàng)成反比。
(三)散熱耗能的損失。
因?yàn)槿魏卧O(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中都會(huì)產(chǎn)生熱量,這樣設(shè)備本身的溫度就會(huì)比周圍的環(huán)境溫度要高,周圍環(huán)境的溫度越低,兩者之間的溫差越大,這樣造成的散熱耗能損失越多。
二、油田注汽鍋爐的空氣預(yù)熱節(jié)能技術(shù)
在上文的分析中我們看到了油田注汽鍋爐主要耗能的三個(gè)部分,那么我們下面針對(duì)這三方面的耗能進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的研發(fā)。
(一)利用排煙的余熱降低排煙溫度。
因?yàn)殄仩t的排煙是其熱損失中比較重要的一部分,因此降低排煙的損失具有非常大的意義。我們主要從以下幾方面考慮降低排煙的措施。
1應(yīng)用空氣預(yù)熱技術(shù)。
這種技術(shù)首先利用注汽鍋爐的排煙對(duì)空氣預(yù)熱換熱器里的水加熱,待水變成水蒸氣之后再用水蒸氣給爐內(nèi)的水進(jìn)行加熱。這便實(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)利用,一方面提高了鍋爐應(yīng)用的效率,另一方面有效降低了排煙的耗能。下面我們便看一下空氣預(yù)熱系統(tǒng)工藝裝置的流程圖。
2科學(xué)布置鍋爐的對(duì)流部分。
鍋爐進(jìn)行對(duì)流的功能部件位于鍋爐的尾部。因?yàn)榕艧煖囟容^高,因此可以利用鍋爐的對(duì)流裝置使的排煙經(jīng)過對(duì)流段時(shí),利用排煙的熱量為鍋爐內(nèi)的水加熱并輔助燃燒,這樣也實(shí)現(xiàn)了排煙的循環(huán)利用,這樣就等于兩次應(yīng)用了空氣預(yù)熱技術(shù),達(dá)到更好的節(jié)能效果。
3優(yōu)化鍋爐的燃料使用。
在之前的討論中我們看到了以原油和天然氣做原料時(shí),所產(chǎn)生的熱量是不一樣的,以天然氣做燃料比用原油所產(chǎn)生的溫度低,而且單位成本也比原油低,因此在優(yōu)化鍋爐的燃料使用時(shí)可以用天然氣代替原油作為燃料,或者發(fā)展混燃技術(shù),合理分配兩者之間的使用比例,但是需要注意的是在使用天然氣作為燃料時(shí)需要裝置報(bào)警系統(tǒng),以防天然氣壓力過大而產(chǎn)生爆炸、泄露等危險(xiǎn)情況。
(二)采用一種新的輻射涂料,以輔助空氣預(yù)熱裝置發(fā)揮作用。
鍋爐內(nèi)有部分叫做輻射段,當(dāng)鍋爐內(nèi)的溫度很高時(shí),傳熱段便用輻射代替散熱,那么我們可以利用這一點(diǎn),采用一種高溫的紅外輻射涂料,增加其輻射率,從而代替更多的散熱,這樣便可以減少散熱的耗能,輔助空氣預(yù)熱技術(shù)發(fā)揮作用。
(三)應(yīng)用測(cè)量蒸汽干度在線監(jiān)控系統(tǒng),保證空氣預(yù)熱科學(xué)進(jìn)行。
普通的鍋爐控制系統(tǒng)不能夠準(zhǔn)確的對(duì)蒸汽的干度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與控制,經(jīng)常是憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作,但這樣做的后果是使得工作沒有科學(xué)的進(jìn)行,造成沒有必要的浪費(fèi),在這種情況下,我們需要引進(jìn)一種測(cè)量蒸汽干度的在線監(jiān)控系統(tǒng),這樣的話工作人員能夠?qū)崟r(shí)對(duì)蒸汽的干度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與調(diào)整,有效的控制誤差,使得在石油開采過程中提高蒸汽的使用質(zhì)量。
1.填石路基土質(zhì)地基的處理方法
1.1填石路基對(duì)地基承載力的要求
填石路基多修筑在地勢(shì)險(xiǎn)峻,溝壑縱橫的山嶺地區(qū)。由于線形的緣故,路堤的填筑高度較高,填方量大,再加上碎石填料本身的密度較大,路堤填筑體的自重荷載很大。這就對(duì)地基的承載力提出了較高的要求。同時(shí),填石路基填料本身的工程特性也決定了對(duì)地基的特殊要求。就普通的填土路基而言,其填料顆粒之間具有一定的粘聚力,抗剪強(qiáng)度較低,填筑體本身的塑性較強(qiáng)。當(dāng)?shù)鼗捎诔休d力不足等自身原因發(fā)生較大不均勻沉降時(shí),路基填筑體可以在一定范圍內(nèi)隨著地基的沉降而共同沉降??萍颊撐摹5翘钍坊奶盍蠟榱捷^大的碎石,顆粒之間基本上沒有粘聚力,其抗剪強(qiáng)度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來形成,且強(qiáng)度較高,故填石路基在一定程度上可以看成是半剛性體。當(dāng)?shù)鼗牟痪鶆虺两党潭容^小時(shí),顆粒之間的嵌擠作用可以保證路基的整體穩(wěn)定性,避免其發(fā)生較大的變形沉降,路基總體上表現(xiàn)出一定的剛性。然而,當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大沉降,路基填筑體內(nèi)部產(chǎn)生的剪應(yīng)力大于路基的極限抗剪強(qiáng)度時(shí),路基就會(huì)發(fā)生較大的剪切變形而失去穩(wěn)定??萍颊撐?。由此可見,填石路基對(duì)地基的不均勻沉降較為敏感,石料之間的嵌擠作用一旦被破壞后,就難以象填土路基那樣慢慢得以恢復(fù)。
因此,對(duì)于填石路基而言,尤其是高填方路堤,地基承載力是保證路基壓實(shí)質(zhì)量和正常使用性能的前提條件,如若地基承載力不足,必將會(huì)導(dǎo)致路基的坍塌和失穩(wěn),進(jìn)而使路面產(chǎn)生病害破壞。而現(xiàn)行的《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中并沒有對(duì)路基的地基承載力作出具體的規(guī)定,只是提到:“路堤基底應(yīng)在填筑前進(jìn)行壓實(shí),高速公路、一級(jí)公路和二級(jí)公路路堤基底的壓實(shí)度不應(yīng)小于85%。”然而保證基底的壓實(shí)度就能否一定保證滿足要求的地基承載力,本文認(rèn)為這應(yīng)值得研究。
本文就填石路基的地基處理要求現(xiàn)狀,進(jìn)行了大量施工現(xiàn)場(chǎng)和相關(guān)資料的調(diào)研工作。調(diào)研結(jié)果表明,由于目前很多設(shè)計(jì)及施工單位對(duì)此問題沒有認(rèn)真重視,在設(shè)計(jì)及具體施工過程中未對(duì)地基加以嚴(yán)格的要求與控制,從而導(dǎo)致路基在竣工后,甚至施工階段中就由于地基的原因而發(fā)生變形破壞的現(xiàn)象一直存在。據(jù)此,本文在調(diào)研基礎(chǔ)上,初步提出填石路基的地基承載力技術(shù)要求與處理要求:
1.1.1填石路基的地基承載力技術(shù)要求
如上所述,填石路基對(duì)地基的沉降要求較為嚴(yán)格,在填石路基填筑前應(yīng)對(duì)地基的承載力進(jìn)行測(cè)試(具體測(cè)試方法可參照橋梁基礎(chǔ)的規(guī)定進(jìn)行),地基的承載力應(yīng)滿足路基不同填筑高度的要求:
(1)當(dāng)填石路基填筑高度小于10m時(shí),地基承載力不宜低于15OKPa;
(2)路基填筑高度為10-20m時(shí),地基承載力不宜低于2OOKPa;
(3)路基填筑高度大于20m時(shí),路基應(yīng)宜填筑在巖石基底上。
1.1.2填石路基的地基處理要求
在填石路基填筑前,首先應(yīng)該對(duì)原地面進(jìn)行表面清理,清除樹木等雜物。一般耕植土地段原地面應(yīng)清除表土15cm深,同時(shí)用滿足規(guī)范要求的土料回填原地面的坑、洞等低凹處,并按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)基底為松散土,且含水量較高時(shí),壓實(shí)前應(yīng)先進(jìn)行翻曬,使其重型壓實(shí)度度不小于90%,當(dāng)填石路基高度大于80cm時(shí),基底壓實(shí)不應(yīng)小于95%。當(dāng)路堤基底原狀土的強(qiáng)度不符合要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行換填,其換填深度不小于30cm。若遇到不良地基(膨脹土、鹽漬土、黃土等)時(shí),應(yīng)視具體工程條件采取清淤、排水固結(jié)、拋石、換填或復(fù)合地基等技術(shù)措施進(jìn)行加固處理。
此外,在土質(zhì)地基上填筑填石路基時(shí),為提高地基的強(qiáng)度與均勻性,應(yīng)設(shè)置過渡層。本研究建議,過渡層填料的粒徑組成應(yīng)符合以下要求:M15/F15>5,M15/F85<5,其中M15為過渡層填料中通過率為15%的粒徑,F(xiàn)15為地基細(xì)料土中通過率為15%的粒徑,F(xiàn)85為地基細(xì)料土中通過率為85%的粒徑。
1.2填石路基對(duì)地基的排水要求
由于填石路基的孔隙較大,水較易從邊坡或路面等部位進(jìn)入路基中,而且由于路基填筑體的滲透性好,水很容易浸濕地基,同時(shí)若地基范圍內(nèi)存在地下水,這都會(huì)影響填石路基的整體穩(wěn)定??萍颊撐?。因此,當(dāng)路堤基底范圍內(nèi)由于地面水或地下水影響路基穩(wěn)定時(shí),填石路基應(yīng)采取必要的引排、攔截等措施,或在路堤底部填筑不易風(fēng)化的片石、砂礫石或塊石等透水性材料來設(shè)置透水層,其厚度應(yīng)不小于3Ocm,以防止水對(duì)地基的不良影響。
1.3填石路基對(duì)地基坡度的處理要求
當(dāng)原地基有一定的坡度時(shí),為保證填石路基路基的整體穩(wěn)定性,應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行如下處理:
(l)在地基橫坡陡于1:5的地段,應(yīng)將原地面挖成寬度不小于1.0m,高3Ocm的搭接臺(tái)階,同時(shí)臺(tái)階進(jìn)行內(nèi)傾處理,然后進(jìn)行平整壓實(shí),使基底強(qiáng)度和密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
(2)在地基橫坡緩于1:5的地段,當(dāng)清除樹根草皮或腐植土后,承載力滿足要求時(shí),可直接在天然地面上填筑填石路基。
2.填石路基石質(zhì)地基的處理方法
2.1填石路墓石質(zhì)地基的處理方法
一般認(rèn)為石質(zhì)地基較為理想,其承載力較大,能為填石路基的穩(wěn)定性提供較為理想的支承保證。但是應(yīng)當(dāng)看到,如果對(duì)石質(zhì)地基的要求過低或施工時(shí)處理不當(dāng),其承載力的不均勻現(xiàn)象仍然會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生不利的影響。因此不應(yīng)對(duì)填石路基的石質(zhì)地基掉以輕心,放松要求,應(yīng)確保石質(zhì)地基的平整性與強(qiáng)度的均勻性。
2.2填石路基巖石和土混合地基的處理方法
在山區(qū)填石路基的施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)遇到巖石和細(xì)粒土混合地基。這種地基的強(qiáng)度很不均勻,同時(shí)其表面不易整平,如不采取必要的處理措施將會(huì)對(duì)路基的穩(wěn)定性有較大的影響,尤其是路基填筑高度較高時(shí),會(huì)增加不均勻沉降,導(dǎo)致路基路面產(chǎn)生破壞。故在路基填筑前應(yīng)認(rèn)真對(duì)待,合理處理。
對(duì)于巖石和細(xì)粒土混合的地基,主要問題是由于強(qiáng)度不同,存在承載力差異,故應(yīng)提高細(xì)粒土部位的強(qiáng)度。具體處理方法是將巖石炸平,并在細(xì)粒土部位設(shè)過渡層。當(dāng)基底為石牙狀時(shí),應(yīng)將石牙炸除不少于80cm,并用巖石填料置換細(xì)粒土,以形成均勻,平整的巖石混合基底。這是因?yàn)槿舨徽ǖ魩r石,細(xì)粒土部分無法壓實(shí),而且即使炸平巖石,也應(yīng)用石料置換部分細(xì)粒土,置換一定厚度并高出原巖石面后才可進(jìn)行有效壓實(shí)。
3.結(jié)論
根據(jù)填石路基填料的工程特性,即填料多為粒徑較大的碎石,顆粒之間基本上沒有粘聚力,其抗剪強(qiáng)度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來形成,且強(qiáng)度較高,填石路基在一定程度上可以看成是半剛性體。當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大沉降,路基填筑體內(nèi)部產(chǎn)生的剪應(yīng)力大于路基的極限抗剪強(qiáng)度時(shí),路基就會(huì)發(fā)生較大變形而失去穩(wěn)定。填石路基對(duì)地基的不均勻沉降較為敏感。針對(duì)不同類型的地基,本章提出了相應(yīng)的技術(shù)要求和處理方法,強(qiáng)調(diào)土質(zhì)地基的地基承載力滿足與否直接影響著填石路基的整體穩(wěn)定性,同時(shí),對(duì)于混合地基類型,強(qiáng)調(diào)保證其強(qiáng)度的均勻性和平整度是地基處理時(shí)的關(guān)鍵問題。
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中圖分類號(hào): U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
隨著改革開放的不斷深入,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,這就帶來了我國(guó)城市公路工程的發(fā)展。我國(guó)公路工程較過去取得了巨大的進(jìn)步,各地的公路工程也正在如火如荼的進(jìn)行。伴隨著公路工程建設(shè)的發(fā)展迅速,道路施工工藝和施工技術(shù)水平也有了很大地提高。盡管如此,但由于道路建設(shè)工程數(shù)量的不斷增加,參與施工的企業(yè)和人數(shù)也隨之增加,因其水平參差不齊,施工操作又不很規(guī)范,施工中的質(zhì)量監(jiān)管體系也不健全等諸多因素造成了一系列的質(zhì)量缺陷。因此,加強(qiáng)公路工程路基工程的施工技術(shù)和質(zhì)量控制是至關(guān)重要的。
二、公路工程路基工程施工技術(shù)分析
公路工程的質(zhì)量高低,直接影響著交通的順暢與否,所以越來越得到政府的重視。作為城市公路工程的基礎(chǔ),路基的施工質(zhì)量直接決定了道路的施工質(zhì)量。由于路基經(jīng)常受到地質(zhì)、水、降雨、氣候、地震等自然條件變化的侵襲和破壞,以及不斷受到行車的碾壓,抵抗能力差。因此,路基應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性和耐久性。
2.1施工測(cè)量
施工測(cè)量指的是在工程開工之前及施工過程中,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行恢復(fù)道路中線,并定出構(gòu)造物的位置等。施工測(cè)量的目的是將圖紙上所設(shè)計(jì)的建筑物平面位置、形狀及高程標(biāo)定在施工現(xiàn)場(chǎng)地面上,并在施工的過程中指導(dǎo)施工,使工程嚴(yán)格按照所設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行建設(shè),路基施工過程主要包括:導(dǎo)線、中線及水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)。施工測(cè)量中,工作人員在工作中應(yīng)認(rèn)真熟悉圖紙,檢查圖紙與設(shè)計(jì)是否存在誤差;為了滿足路基施工期間需要,應(yīng)在中線復(fù)測(cè)中增設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)高及加樁的地面標(biāo)高;在每道工序的施工測(cè)量放線時(shí),要保證縱橫斷面定位精度,使后期施工路基及構(gòu)造物的定位和幾何尺寸滿足設(shè)計(jì)質(zhì)量要求;要避免施工損失,就必須仔細(xì)查找路面下覆蓋的各種管網(wǎng)路線。
2.2填方路基
(1)在路堤填筑前,選擇一填方路段作為試驗(yàn)段,在試驗(yàn)段內(nèi)測(cè)定土的松鋪系數(shù)、達(dá)到不同壓實(shí)要求所需的壓實(shí)遍數(shù)、設(shè)備的最佳組合、每臺(tái)班最大完成工作量及每臺(tái)班最合理完成工作量等技術(shù)參數(shù)以指導(dǎo)生產(chǎn)。施工前進(jìn)必須進(jìn)行試驗(yàn)路鋪筑,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性分析,此路段路基填筑平均高度80cm時(shí),對(duì)原地表面清理與挖除后,將表層翻松30cm,然后平整壓實(shí)(壓實(shí)度≥93%)后填筑;當(dāng)路堤填土高度大于80cm時(shí),對(duì)原地表面清理與挖除后,將路堤基底整平處理并在填筑前進(jìn)行碾壓(壓實(shí)度≥85%)后填筑。
(2)在進(jìn)行攤平的施工過程中,要充分的考慮到每一寸土的填筑,同時(shí)要使其保持一定的路拱,這樣可以確保在路基施工過程中,如果有水分流過就可以很快的排水疏通。一般而言,每寸填土都需要超過相應(yīng)的標(biāo)高下所施工的路基的寬度,在筆者多年的施工過程中認(rèn)為,超過50cm為佳,如此,可以很好的讓路基邊緣的壓實(shí)度得到很好的保證。
2.3路基填筑
填筑過程中首先要控制層厚,每層壓實(shí)厚度根據(jù)試驗(yàn)段確定的最佳鋪填厚度進(jìn)行控制。土石方運(yùn)到施工作業(yè)段攤鋪后,用尺量測(cè)松土厚度,每填一層都應(yīng)超出路堤的寬度,并有足夠的余寬,以確保路基邊緣的壓實(shí)度。壓實(shí)的分層厚度、壓實(shí)機(jī)具類型、碾壓(夯擊)遍數(shù),均應(yīng)視土的類型、濕度、設(shè)備及場(chǎng)地條件而定,以達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度為準(zhǔn)。有條件的應(yīng)做試驗(yàn),以取得施工參數(shù)。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采填筑過程中首先要控制層厚,每層壓實(shí)厚度根據(jù)試驗(yàn)段確定的最佳鋪填厚度進(jìn)行控制。土石方運(yùn)到施工作業(yè)段攤鋪后,用尺量測(cè)松土厚度,每填一層都應(yīng)超出路堤的寬度,并有足夠的余寬,以確保路基邊緣的壓實(shí)度。
2.4路基壓實(shí)
(1)壓實(shí)應(yīng)先邊后中,以便形成路拱;先輕后重,以適應(yīng)逐漸增長(zhǎng)的土基強(qiáng)度;先慢后快,以免松土被機(jī)械推動(dòng)。同時(shí)應(yīng)在碾壓前,先整平,由路中線向路堤兩邊整成2%--4%的橫坡。在彎道部分碾壓時(shí),應(yīng)由低的一側(cè)邊緣向高的一側(cè)邊緣碾壓,以便形成單向超高橫坡。前后兩次輪跡需重疊12到20cm。應(yīng)特別注意控制壓實(shí)均勻,以免引起不均勻沉陷。要特別注意的是,分層壓實(shí)的壓實(shí)厚度每層不應(yīng)超過20cm。同一水平層應(yīng)采用同類材料,不得混填。出現(xiàn)路基彈簧土?xí)r,應(yīng)將彈簧部分挖出曬干后再回填。路基邊坡應(yīng)同路基一起全斷面分層填筑壓實(shí)。
(2)在公路工程路基工程施工中,一定要保證達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。由于施工方法不對(duì),路基的壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,使路面產(chǎn)生病害。防治辦法就是不同的土質(zhì)不能混填,分別對(duì)不同的土質(zhì)進(jìn)行壓實(shí)試驗(yàn),壓實(shí)實(shí)驗(yàn)要準(zhǔn)確,應(yīng)通過鋪筑試驗(yàn)路獲得相關(guān)的技術(shù)參數(shù)來指導(dǎo)施工,確保壓實(shí)質(zhì)量,在施工過程中,經(jīng)常檢驗(yàn)縱橫坡度,保證每層土的厚度均勻,壓實(shí)度均勻,堅(jiān)持橋頭涵洞處規(guī)范填土,保證達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 路基排水
在公路工程路基施工過程中,路基的排水是其中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。一般而言,公路工程路基的排水需要綜合考慮到多種情況,首先需要考慮到路基所經(jīng)過的地方地下水,農(nóng)田排灌等多種因素對(duì)于路基的影響,其次,要充分考慮到如何利用有限的資源和技術(shù)將路基上的水分最大限度的排除到路面之外,簡(jiǎn)單而言,就是如何最大程度的減少各種水分因素對(duì)整個(gè)路基施工過程中的影響,如此,可以很大程度的讓雨水等迅速的從路基流走,不會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生很多的下滲損害,更有利于保證路基的穩(wěn)定和堅(jiān)固,同時(shí),也能夠讓路基,路面的整體功能和最為基礎(chǔ)的性能得到維護(hù)。
在進(jìn)行公路工程路基施工過程中,可以遵循下面幾點(diǎn)來進(jìn)行路基的排水,并保證路基施工的質(zhì)量。首先,可以采用結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w地質(zhì)水文實(shí)際情況,適當(dāng)?shù)陌崖坊淖钚√钔粮叨忍岣?,或者是在路基的底部適當(dāng)?shù)脑O(shè)置隔水層。在進(jìn)行這種工序施工過程中,可以在路面施工之前就開挖臨時(shí)的排水溝,如此,可以很好的讓地表水被順利排出,同時(shí),也一定程度的讓地下水對(duì)地面路基的影響降至最小,在此同時(shí),可以再路基的底部鋪一些低劑量的石灰,設(shè)置一定的穩(wěn)定層等,這些方法都可以對(duì)整個(gè)路基的排水起到很明顯的效果。
其次,針對(duì)如何排除地面路基的水分問題,可以采取以下幾個(gè)方面的措施,第一,可以充分利用路基邊上的各種橫坡,邊溝,邊溝的急流槽等,通過利用這些可以再第一時(shí)間將路基上的水分迅速的排除出去,第二,可以綜合考慮到施工情況,設(shè)置中央分隔帶縱向的碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管,將施工期進(jìn)入中央分隔帶的雨水及運(yùn)營(yíng)期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外。
三、結(jié)束語
公路工程路基工程施工具有很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性,同時(shí),由于施工場(chǎng)地狹小,交通流量影響大,且工藝比較復(fù)雜,因此,在施工中會(huì)遇到各種各樣不同的環(huán)境條件的制約。所以,要合理選擇施工方法,嚴(yán)格施工程序,始終堅(jiān)持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),注意加強(qiáng)施工管理,就一定會(huì)提高路基路面的耐久性。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號(hào):U213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
高速公路路基施工處于露天作業(yè),受自然條件影響大,征地范圍廣,人員干擾嚴(yán)重。不但包括路基(路床)本身及有關(guān)的土(石)方,還包括沿線的涵洞、改路改渠(河)等項(xiàng)目。由于以上原因?qū)е侣坊┕みM(jìn)度控制管理難度大,協(xié)調(diào)性要求高,技術(shù)復(fù)雜。
二、路基施工的前期準(zhǔn)備
1、收集并熟悉路基涵洞設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)資料,計(jì)算路基相關(guān)工程量(還包括涵洞、改路改渠等工程量),選擇專業(yè)的土石方施工班組、軟基處理施工班組及涵洞施工班組并簽訂合同。
2、進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的審核,前期著重對(duì)比施工現(xiàn)場(chǎng)的軟基的里程范圍是否相符、軟基處理方案是否合適、改路改渠的走向和標(biāo)高是否相符、征地線的范圍是否足夠、涵洞的排水走向及標(biāo)高長(zhǎng)度是否合適等。
3、測(cè)量班與設(shè)計(jì)院交接線路中樁,復(fù)核導(dǎo)線控制點(diǎn),進(jìn)行路線貫通測(cè)量,內(nèi)容包括導(dǎo)線、中線及高程的復(fù)測(cè),水平點(diǎn)的復(fù)查與增設(shè)加密點(diǎn),原地面的復(fù)核。
4、征拆辦配合相關(guān)部門進(jìn)行征地及房屋拆遷、三電改遷、樹木砍伐及移植、臨時(shí)(如便道、棄土場(chǎng)等)征地等工作。
5、試驗(yàn)室完成利用方、原地面取樣及相關(guān)原材料等的試驗(yàn)。
三、路基大面積填筑前的幾項(xiàng)重要施工內(nèi)容
(一)路基清表及施工便道的全線貫通
部分路段樹木砍伐及移植施工完成的立即安排機(jī)械清表及施工便道的修筑。
1、清除干凈路基用地范圍內(nèi)的不適用作路基填料的一切雜物,清除有機(jī)物殘?jiān)暗孛嬉韵碌牟萜?、農(nóng)作物的根系和表土,清理厚度10~15cm。并將路基用地范圍內(nèi)的樹根全部挖除,并將填方路段路基用地范圍內(nèi)的坑穴、墓穴、枯井等分層填平夯實(shí)。清表作業(yè)可以使用平地機(jī)配合裝載機(jī),裝載機(jī)將表土連同作物根系推松,然后用平地機(jī)刮走,集中堆放或運(yùn)走。場(chǎng)地清除完后全面進(jìn)行填前碾壓,使密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2、施工便道根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理布設(shè),不得在路基填筑范圍內(nèi)修筑臨時(shí)填方施工便道,不得直接從填方邊坡上修筑便道穿過。為滿足沿線排水和灌溉需要,便道在通過水溝或者灌溉渠處設(shè)置橫向排水涵管或架設(shè)鋼便橋。對(duì)于雨水較多的地方,便道一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)修筑以便在雨季不影響機(jī)械車輛通行。
(二)鋪筑填方試驗(yàn)段
開工前,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件,選擇有代表性的路段,鋪筑長(zhǎng)度不小于100m的全幅路基作為試驗(yàn)段,試驗(yàn)時(shí)記錄:壓實(shí)設(shè)備的類型、最佳組合方式;碾壓遍數(shù)及碾壓速度、工序;每層材料的含水量等。繪制填料厚度、含水量、壓實(shí)方法、壓實(shí)遍數(shù)與設(shè)計(jì)指標(biāo)相關(guān)的規(guī)律曲線,確定施工最佳參數(shù)。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)直到該種填料達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,各種質(zhì)量檢查達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止,確定標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝以指導(dǎo)施工。
(三)軟基處理段落處理
由于高速公路軟基處理段落一般處于大填方路段,軟基處理完畢后能為路基填方提供大量工作面,進(jìn)而加快路基施工進(jìn)度。高速公路常見軟基處理方式有片石排水溝、拋石擠淤、塑料排水板及水泥攪拌樁。
1、片石排水溝
片石排水溝適應(yīng)于軟土基厚度≤3.0米的路段,施工前應(yīng)先開挖縱橫向排水溝,排除地表積水,溝谷、水塘段淤泥必須作清理處理。片石排水溝軟基處理有兩種方式,一種為按間距5~8米設(shè)置1.0m~1.5m深的排水溝處理,另外一種為軟基表面使用片石換填0.5m~1.0m,下面再增設(shè)1.0m~1.5m深片石排水溝。凡采用橫向排水溝時(shí),一般于下游側(cè)增設(shè)一道縱向排水溝,然后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形延伸至低洼處。
2、拋石擠淤
拋石擠淤一般適應(yīng)于軟土基厚度≤3.0米的且表面積水的路段,拋填片石飽和抗壓強(qiáng)度大于20MPa,片石短邊尺寸或直徑不宜小于30cm,且不易崩解風(fēng)化。拋片石順序先從路堤中部開始,中部向前突進(jìn)后漸次向兩側(cè)擴(kuò)展,成三角形方式投放片石以使淤泥向兩側(cè)擠出。當(dāng)軟基地面橫坡陡于1:10時(shí),拋石應(yīng)從高的一側(cè)向低的一側(cè)擴(kuò)展,并在低的一側(cè)多拋填一些形成片石平臺(tái)。拋石擠淤完成后,在其上攤鋪30cm厚碎礫石反濾層,作為換填過渡層與排水通道,并碾壓密實(shí)后填土。
3、塑料排水板
塑料排水板軟基處理適用于軟基土厚度大于3.0米的路段,施工前應(yīng)先平整場(chǎng)地,并開挖縱、橫向排水溝,將農(nóng)田水疏干,然后攤鋪一層泥巖填料,并設(shè)置成路拱,其邊緣厚度為30cm,中心厚度小于100cm。填筑50cm天然砂礫墊層,進(jìn)行插板處理。遇有田埂時(shí),應(yīng)將原地面削成一斜面,以確保砂礫石墊層的連續(xù)性及排水效果。砂礫石墊層鋪設(shè)應(yīng)超過路堤坡腳50cm。
塑料排水板采用SPB-1型或SVD-1型,排水板間距一般不大于2.0米,采用正三角形布設(shè),插板深度根據(jù)計(jì)算確定,一般應(yīng)深到基巖面處。當(dāng)路堤高度大于18米時(shí),在上路堤及路床范圍設(shè)置3層土工格柵,每層間距30cm。土工格柵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):抗拉強(qiáng)度80KN/m,延伸率10%。
開始施工塑料排水板時(shí),需先測(cè)試塑板在套管拔起時(shí)的回提長(zhǎng)度,施工中,塑料排水板打入深度為“處治深度+褥墊層厚度+回提長(zhǎng)度”,打設(shè)塑板時(shí),應(yīng)保證其垂直且排水通暢,上卷塑板末端的余長(zhǎng)不得與下卷塑板相接,露出褥墊層表面的塑板端部須曲線回折入褥墊層中。
4、水泥攪拌樁
水泥攪拌樁適應(yīng)于軟基土厚度大于3.0米,且軟基上有涵洞等結(jié)構(gòu)物的路段。水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑,是軟基處理的一種有效形式,利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢瑁顾嗯c土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。軟土基礎(chǔ)經(jīng)水泥攪拌樁處理后,加固效果顯著,可很快投入使用。
水泥攪拌樁按材料噴射狀態(tài)可分為濕法和干法兩種。濕法以水泥漿為主,攪拌均勻,易于復(fù)攪,水泥土硬化時(shí)間較長(zhǎng);干法以水泥干粉為主,水泥土硬化時(shí)間較短,能提高樁間的強(qiáng)度。但攪拌均勻性欠佳,很難全程復(fù)攪。
由于水泥攪拌樁軟基處理涵洞基礎(chǔ)一般處于軟基上,需先填筑一層泥巖以便能承受住水泥攪拌樁的機(jī)械。
(四)涵洞施工
土石方施工工班在修筑施工便道的同時(shí),如果附近有有條件施工的涵洞,安排涵洞工班上場(chǎng)并申請(qǐng)所需物資,開挖涵洞基礎(chǔ)并組織施工。由于高速公路涵洞非常多,涵洞施工盡量多班組多工作面施工才不影響路基填筑進(jìn)度。
(五)改路改渠(河)施工
路基范圍內(nèi)的永久性改路改河(渠)在不影響便道施工進(jìn)度的前提下要求提前施工以便盡早為路基填筑提供工作面。
四、路基填筑與開挖
(一)路基填筑
路基大面積施工中應(yīng)采取橫斷面全寬、縱向分層填筑方法施工。填料采用挖掘機(jī)配合自卸汽車運(yùn)輸,推土機(jī)進(jìn)行攤鋪初平,平地機(jī)精平,分層填筑,振動(dòng)壓路機(jī)碾壓。按“四區(qū)段、八流程”(四區(qū)段指填土區(qū)段、平整區(qū)段、碾壓區(qū)段、檢測(cè)區(qū)段;八流程指施工準(zhǔn)備、基底處理、分層填筑、攤鋪平整、灑水晾曬、碾壓夯實(shí)、檢測(cè)、路基整修)作業(yè)法組織各項(xiàng)作業(yè)均衡進(jìn)行,合理安排施工順序、工序進(jìn)度和關(guān)鍵工序的作業(yè)循環(huán),做到挖、裝、運(yùn)、卸、壓實(shí)等工序緊密銜接連續(xù)作業(yè),盡量避免施工干擾,做到路基施工的正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化。
在施工中堅(jiān)持“三線四度”,三線即:中線、左、右邊線,且在三線上每隔20m插一小紅旗,明確中線、邊線的控制點(diǎn);四度即:厚度、密實(shí)度、拱度、平整度??刂坡坊穸纫源_保每層層底的密實(shí)度;控制密實(shí)度以確保路基的質(zhì)量及完工后沉降不超標(biāo);控制拱度以確保雨水及時(shí)排出;控制平整度以確保路基碾壓均勻,以及在下雨時(shí)路基上不積水。
(二)路基開挖
1、土方路塹開挖
路塹開挖采用“橫向分層、縱向分段,兩端同步、階梯掘進(jìn)”的方式施工,運(yùn)碴通道與掘進(jìn)工作面應(yīng)妥善安排,做到運(yùn)碴、排水、挖掘互不干擾,以確保開挖順利進(jìn)行。
土質(zhì)路塹的開挖因地制宜采用人工或機(jī)械作業(yè)。人工開挖時(shí),可在不同高度設(shè)幾個(gè)臺(tái)階,臺(tái)階高度為1.5~2.0m,并設(shè)單獨(dú)的運(yùn)土通道及臨時(shí)排水溝。機(jī)械開挖且棄土(或移挖作填)運(yùn)距較遠(yuǎn)時(shí),采用挖掘機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行。機(jī)械開挖路塹邊坡配合挖掘機(jī)或人工分層修刮平整,以保證邊坡的平整與穩(wěn)定。
土方開挖采用機(jī)械施工為主,施工時(shí)分段進(jìn)行,每段自上而下分層開挖,并及時(shí)用人工配合挖掘機(jī)整刷邊坡,對(duì)不便機(jī)械施工的并行地段,采用人力施工。
2、石方路塹開挖
根據(jù)巖石的類別,風(fēng)化程度和節(jié)理發(fā)育程度等來確定石方的開挖方式。對(duì)于軟石和強(qiáng)風(fēng)化巖石,開挖采用推土機(jī)、挖掘機(jī)并附以小爆破,次堅(jiān)石和堅(jiān)石采用淺孔光面爆破技術(shù)爆破施工方案
五、結(jié)束語
高速公路路基前期施工要著重為大面積路基填筑施工提供工作面,且要重視施工便道的貫通,只有施工便道貫通才能加快軟基涵洞等非土石方工程的施工,進(jìn)而加快路基土石方工程的施工。公司各個(gè)部門的協(xié)調(diào)配合,專業(yè)的施工隊(duì)伍及路基專業(yè)技術(shù)人才是加快路基施工的重要組成部分。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、土石路基壓實(shí)機(jī)理
壓實(shí)工作是路基施工過程中最重要的組成部分,壓實(shí)的結(jié)果對(duì)道路的質(zhì)量和壽命起著決定性作用。有效的壓實(shí)性能顯著改善填方的承載力和穩(wěn)定性,可以大大減少將來通車后公路營(yíng)運(yùn)的維修成本。
壓實(shí)是通過外力,使路基填料密實(shí)度提高的作用,壓實(shí)時(shí)顆粒發(fā)生位移,孔隙體積減少,土石路基填料顆粒大??伤苄孕。杆詮?qiáng),要達(dá)到密實(shí)狀態(tài),通過碾壓使填料之間相互擠壓,小顆粒掉入孔隙中,達(dá)到密實(shí)目的,增加了顆粒間的接觸面積和咬合度,提高抗剪強(qiáng)度和變形模量,通過壓實(shí)粗骨料下沉,細(xì)集料上浮,整個(gè)填料形成嵌擠骨架,板結(jié)成整體,這樣即能保證壓實(shí)質(zhì)量,又能確保路基表面平整度。壓實(shí)程度不僅與含水量有關(guān),而且與粒徑級(jí)配、壓實(shí)機(jī)具的功能有密切關(guān)系。
通過現(xiàn)場(chǎng)施工證明,采用重型(20rr以上)振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)土石路基是很有效的方法。土石路基填料由各種不同粒徑的無粘性顆粒組成,壓實(shí)后的填料層的力學(xué)強(qiáng)度來源于顆粒間的擠壓、摩擦和嵌鎖作用。填料級(jí)配越好,抗剪強(qiáng)度越大,所以壓實(shí)后的土石路基可以近似為半剛性體。
二、高速公路土石混填路基施工施工方法
土石填筑的施工方法和程序以及施工工藝和質(zhì)量控制等,應(yīng)通過選擇不同填筑材料分別進(jìn)行試驗(yàn)路段,對(duì)施工機(jī)械組合、分層填筑虛鋪厚度及壓實(shí)遍數(shù)等分別進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn),當(dāng)施工單位的試驗(yàn)報(bào)告通過監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)后,試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為以后土石施工的重要控制依據(jù)。
1、基底處理
清理植物土、淤泥、雜物后進(jìn)行填前碾壓,壓實(shí)度符合規(guī)范且承載力滿足設(shè)計(jì)要求后,按設(shè)計(jì)要求填筑過渡層。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況做好臨時(shí)排水設(shè)施并與永久排水設(shè)施相結(jié)合,若地面水或地下水影響路基穩(wěn)定時(shí),應(yīng)采取必要的引排、攔載等設(shè)施。
2、分層填筑
土石路堤應(yīng)分層填筑、分層壓實(shí)。施工時(shí),安排好石料運(yùn)輸線路,專人指揮,按水平分層,先低后高,先中間后兩側(cè)卸料,并用大型推土機(jī)推平,個(gè)別不平處應(yīng)配合人工用細(xì)石塊、石屑找平。若土石混填級(jí)配較差,顆粒較大、填層較厚、石塊間空隙較大時(shí),可于每層表面的空隙里填入土、石屑、中粗砂等;再用灌水方法將細(xì)粒土沖入下部,反復(fù)數(shù)次,直至把空隙填滿,再分層碾壓。
3、控制土石層的虛鋪厚度
填筑體受到的荷載應(yīng)力,隨填土深度而迅速減少,所以路基填筑的上部壓實(shí)度要求一般較高,填土分層的壓實(shí)厚度與壓路機(jī)械類型,土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān)。土石填料的壓實(shí)機(jī)械比一般土層的壓路機(jī)的噸位要大,噸位過小,壓實(shí)遍數(shù)往往無法達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)要求。施工當(dāng)中虛鋪厚度應(yīng)作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理員重要的控制環(huán)節(jié)和部位,當(dāng)具備震動(dòng)壓路機(jī)時(shí),每層松鋪厚度一般控制不大于40 cm。
4、控制土石的含水量
在擊實(shí)試驗(yàn)中求出跟最大干密度相對(duì)應(yīng)的最佳水含量w值,說明該土石體只有在該含水量時(shí)才能達(dá)到碾壓密實(shí)。因此,土層虛鋪后即應(yīng)測(cè)其土的含水量w,跟最佳水含量w值比較,通過晾曬、灑水;使施工土石層含水量與最佳含水量相近,一般控制在最佳含水量±2%之內(nèi)進(jìn)行碾壓。
5、碾壓遍數(shù)與壓路機(jī)噸位
虛鋪厚度要有相應(yīng)的壓路機(jī)噸位,填料分層的壓實(shí)遍數(shù)與壓路機(jī)類型、土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān),可以從輪跡上看出,當(dāng)沒有明顯的輪跡時(shí)就說明基本壓好,否則重壓。
三、高速公路土石混填路基施工質(zhì)量控制措施
1、施工準(zhǔn)備及填料的選用
路基開工前,施工單位應(yīng)在全面熟悉設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)交底的基礎(chǔ)上,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)和施工調(diào)查,發(fā)現(xiàn)同題應(yīng)及時(shí)根據(jù)有關(guān)程序提出修改意見報(bào)請(qǐng)變更設(shè)計(jì)。大量的試驗(yàn)表明,土石混合料中巖石的強(qiáng)度是影響路基長(zhǎng)期穩(wěn)定性的主要因素,而粒徑及其顆粒組成特征為次要因素。因此,路基填料選用時(shí),應(yīng)首先根據(jù)土石料的巖性加以分類,然后,對(duì)其最大粒徑及級(jí)配進(jìn)行控制。膨脹巖石、易溶性巖石、崩解性巖石、和鹽化巖石等不得直接用于路堤填筑。天然土石混合填料中,中硬、硬質(zhì)石料的最大粒徑不得大于壓實(shí)層厚的2/3;弱風(fēng)化或軟質(zhì)石料,其填料最小強(qiáng)度(CBR),路床、零填及挖方路基:0一0.3m區(qū)為8%,0.3-0.8m區(qū)為5%;路堤:0.8―1.5m為4%,>1.5m為3%.最大粒徑不得超過壓實(shí)層的層厚,松鋪厚度值控制在30cm左右比較合適。填料發(fā)生變化時(shí),最后一層土石填筑的填料最大粒徑宜小于15era。碾壓前,多次灑水讓石塊干濕循環(huán)后充分發(fā)生崩解;攤鋪時(shí)采用大型推土機(jī)進(jìn)行反復(fù)耕耙以破碎超粒徑顆粒;壓實(shí)時(shí)宜采用振動(dòng)羊足碾或凸塊振動(dòng)壓路機(jī)與光輪壓路機(jī)相結(jié)合的辦法。
2、壓實(shí)機(jī)械選型與配套組合
與普通的填土路基相比,由于土石混合料的粒徑較大,強(qiáng)度較高,需要較大的壓實(shí)功能才能使其達(dá)到較為滿意的穩(wěn)定狀態(tài)??偟膩碚f,對(duì)于土石混填基,壓實(shí)機(jī)械選用原則是:選用工作質(zhì)量大(18t以上),激振力大(50t以上),振動(dòng)頻率合適(30―45Hz),高振幅(1.5mm以上)的機(jī)型,且最好選用拖式振動(dòng)壓路機(jī)。
3、填料的攤鋪、整平及壓實(shí)
合理的攤鋪工藝能使土石混合料形成較為理想的結(jié)構(gòu)狀態(tài),從而最大限度地避免填料的離析現(xiàn)象,提高壓實(shí)效果。透水性或巖性或土石比例差異大時(shí),宜分層或分段填筑。土石混填路基的攤鋪宜采用漸進(jìn)式攤鋪方法。首先由專人指揮自卸車沿事先安排好的土石混合料運(yùn)行路線進(jìn)一車土石混合料卸在填筑地段,推土機(jī)根據(jù)土石混合料容許松鋪厚度推平,然后
第2車料卸在第l車料推平的末端,壓住第l車料未推完處。自卸車走后,推土機(jī)接著往前推,大的塊石就均勻地被壓在下面,細(xì)粒留在表層及嵌縫。這樣,土石混填路基表面看不見突石,既平整規(guī)范,又便于壓實(shí)。在控制中要注意以下兩點(diǎn):(1)最大粒徑的控制要求:要考慮現(xiàn)有普通壓實(shí)機(jī)械的功率應(yīng)滿足壓實(shí)的要求。不能因?yàn)橐潘勺畲罅较拗贫晃恫磺袑?shí)際地要求施工時(shí)提供過大功率的壓實(shí)機(jī)械;在一定的層厚下,最大粒徑的增大是在朝促進(jìn)路基填筑體的結(jié)構(gòu)更加密實(shí)、穩(wěn)定的范圍內(nèi)顯示其優(yōu)勢(shì)的,即最大粒徑的積極作用是在合理的粒徑組成范圍內(nèi)呈現(xiàn)的;要考慮到不同的松鋪厚度,因?yàn)樽畲罅降脑龃髸?huì)導(dǎo)致松鋪厚度的相應(yīng)增大。(2)填料不均勻系數(shù)的控制:土石混合料的不均勻系數(shù)應(yīng)大于5,使之能夠有效地被壓實(shí)。(3)土石混合料松鋪厚度控制:由于推土機(jī)耕耙深度一般為30era左右,為保證強(qiáng)度及抗風(fēng)能力低的粗顆粒充分破碎,不管壓路機(jī)激振力如何,此類填料松鋪厚度一般為30era左右。
4、填料的壓實(shí)工藝
不同條件下的土石混填路基要想達(dá)到最佳壓實(shí)效果,會(huì)對(duì)壓路機(jī)的碾壓組合、碾壓速度及碾壓遍數(shù)有不同的要求。
(1)壓路機(jī)碾壓組合:土石混填路基壓實(shí)施工的碾壓組合原則應(yīng)是優(yōu)先選擇拖式振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓組合。而不應(yīng)單一選用自行式壓路機(jī);優(yōu)先選用噸位及激振力較大的壓路機(jī);碾壓組合的壓路機(jī)數(shù)量越少越好。土石混填路基宜采用以下碾壓組合:18t拖式凸塊振動(dòng)壓路機(jī)與20t自行式振動(dòng)壓路機(jī)的組合;在沒有18t拖式凸塊振動(dòng)壓路機(jī)的情況下,也可考慮使用18t拖式光輪振動(dòng)壓路機(jī)與20t自行式振動(dòng)壓路機(jī)的組合。若土石混合料的巖性為強(qiáng)度及抗風(fēng)化能力低類,必須采用灑水配合推土機(jī)耕耙的方法,充分破碎石塊。
(2)碾壓速度:本文考慮了壓實(shí)機(jī)械的性能、經(jīng)濟(jì)性、安全性等綜合因素的條件下,建議土石混填路基壓實(shí)施工的碾壓速度是在2.4km小之間,且壓路機(jī)的碾壓開始時(shí)宜用慢速。
(3)碾壓遍數(shù):土石混填路基正式施工時(shí)的碾壓遍數(shù)應(yīng)是通過試驗(yàn)路段來確定的。具體是:事先應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)路段鋪筑,此時(shí),結(jié)合填料具體的工程性質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)機(jī)械情況進(jìn)行碾壓遍數(shù)與壓實(shí)質(zhì)量關(guān)系的研究。以尋求滿足壓實(shí)質(zhì)量要求的前提下較為經(jīng)濟(jì)的碾壓遍數(shù)。
5、路基邊坡施工技術(shù)
(1)邊坡的厚度與坡度。土石混填路基的邊坡宜采用碼砌施工工藝成型。碼砌邊坡的形式一般有單坡式和臺(tái)階式兩種。在實(shí)際工程中應(yīng)視土石混填路基的填筑高度來選定邊坡形式。增加碼砌的厚度可以提高邊坡的穩(wěn)定性。鑒于土石混填路基的填筑高度較高,而且填料的粒徑組成較為復(fù)雜。
(2)邊坡碼砌方式。目前施工現(xiàn)場(chǎng)的邊坡施工主要有兩種工藝,一種是先填筑后碼砌;另一種是先碼砌后填筑。對(duì)于土石混填路基應(yīng)采用先填筑后碼砌的施工方式,即先在超過路基寬度要求的一定范圍內(nèi)將填料攤鋪、壓實(shí),然后,再按照路基寬度要求進(jìn)行刷坡,最后將邊坡碼砌好。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李仁民.劉松玉.杜建國(guó).玉.光同文. 現(xiàn)場(chǎng)CBR試驗(yàn)在土石混填路堤填筑中的應(yīng)用研究[期刊論文]-公路2007(8)
公路橋梁路基路面沉降的影響因素比較多,主要包括公路橋梁路基路面的設(shè)計(jì)和壓實(shí)度兩方面。1.1公路橋梁路基路面設(shè)計(jì)缺乏合理性現(xiàn)階段的公路橋梁建設(shè)主要通過粗粒料填充、增加鋪設(shè)鋼筋數(shù)量和鋼筋混凝土搭板3種形式來實(shí)現(xiàn)對(duì)公路橋梁的施工建設(shè)。這3種方式在一定程度上有利于增強(qiáng)路基路面的抗壓能力和承載能力,對(duì)交通運(yùn)輸行車中常出現(xiàn)的跳車現(xiàn)象起到了很好的預(yù)防作用。施工過程中鋼筋混凝土搭板是最常見的設(shè)計(jì)方式,但在實(shí)踐中效果卻并不理想。1.2橋臺(tái)背與路堤銜接處的壓實(shí)程度不符合要求橋臺(tái)背與路堤銜接處是公路橋梁建設(shè)施工中的重要環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要求高、難度大。施工質(zhì)量會(huì)受到多方面因素的影響,如:施工材料、機(jī)械設(shè)備和施工人員的專業(yè)素質(zhì)等。在實(shí)際操作中往往出現(xiàn)施工質(zhì)量和實(shí)際要求不符的狀況,這就為橋梁的基礎(chǔ)沉降埋下了安全隱患。再者,我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致公路橋梁的運(yùn)輸壓力增大,公路橋梁的沉降風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大。
2公路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)分析
2.1地基處理技術(shù)分析地基對(duì)公路橋梁的質(zhì)量和壽命起著決定性的作用。因此,在施工過程中一定要注重地基的處理技術(shù)。地基的處理一定要注意其穩(wěn)定性,而要保證地基的穩(wěn)定性必須選擇規(guī)格符合要求,攪拌符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的材料。如果這些條件都達(dá)不到,很可能會(huì)造成公路橋梁的沉降不符合要求。地基處理需計(jì)算橋梁和路面的最大承載力,也要考慮外界溫度對(duì)地基的影響,并保證地基的剛性。如果這些因素處理不到位,會(huì)對(duì)地基造成嚴(yán)重影響。而在實(shí)際操作過程中,多數(shù)設(shè)計(jì)往往只注重橋體及公路的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而忽視了對(duì)地基的處理。為了有效延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命,也要將地基處理作為公路橋梁建設(shè)的重點(diǎn)。地基處理要建立在現(xiàn)場(chǎng)勘查設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,使設(shè)計(jì)與當(dāng)?shù)氐氖┕l件相吻合,做到具體問題具體分析。由于軟土較容易產(chǎn)生移動(dòng)和斷裂情況,因此,進(jìn)行地基處理時(shí),應(yīng)盡量減少軟土填充物,盡量選擇自重較輕的新型材料。2.2搭板技術(shù)分析搭板是影響路面平整性的重要因素。在施工過程中要注意搭板位置的控制。搭板和路基頂面應(yīng)處于同一水平線上,只有這樣橋,才能保證橋梁的最底層和擋板處于同一水平線上。搭板的施工要嚴(yán)格按照行業(yè)相關(guān)技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,使混凝土的平整度和坡度符合要求,從而保證施工質(zhì)量。采用壓路機(jī)碾壓路面時(shí)可能導(dǎo)致薄基層被碾碎,因此,進(jìn)行搭板設(shè)計(jì)時(shí),要在基層頂面和混凝土頂面預(yù)留8~10cm的空隙[1]。如果鋪設(shè)瀝青混凝土,必須先鑿去預(yù)鋪的水泥碎石基層,以保證臺(tái)背的回填強(qiáng)度。2.3排水施工技術(shù)分析對(duì)于降水量豐富,地質(zhì)環(huán)境比較差的地方,發(fā)生路面沉降的可能性也比較大,因此,道路橋梁的施工需加強(qiáng)排水措施的建設(shè),如:排水溝槽的設(shè)置和排水管道的安裝。排水管道的設(shè)置要進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算和分析,使之與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相吻合,以降低路面坍塌和沉降的可能性,并盡量避免沉降路面雨水浸泡現(xiàn)象。在施工過程中,施工部門應(yīng)按照當(dāng)?shù)氐慕邓亢途唧w水位適當(dāng)升高路基,以減小地面沉降給道路橋梁的質(zhì)量和安全造成的嚴(yán)重影響。2.4臺(tái)背填筑施工技術(shù)分析臺(tái)背的填筑是橋梁道路施工的必經(jīng)環(huán)節(jié),也是減少道路橋梁出現(xiàn)沉降的主要方式。(1)臺(tái)背的填筑環(huán)節(jié)應(yīng)充分分析填筑土的土質(zhì),并根據(jù)實(shí)際的分析結(jié)果選擇合適的填充物。填充物以含水量少、蒸發(fā)性好為基本條件,不要選擇含水量大的沼澤或淤泥。根據(jù)施工場(chǎng)地的具體情況選擇合適的土層作為填筑材料,材料的選擇要考慮路基的基本性質(zhì)。不同的部位材質(zhì)也是不同的。過渡期材料的選擇應(yīng)注意其應(yīng)用位置,應(yīng)用位置必須在中間位置。臺(tái)背填筑施工首先要選擇半剛性材料,有利于保證填筑施工的剛性要求,填筑的尺寸也一定要符合相關(guān)要求,對(duì)填筑的連接處也要進(jìn)行特殊處理。(2)注意填筑的尺寸與厚度,按照相關(guān)的填筑要求進(jìn)行處理。填筑過程中應(yīng)借助測(cè)量?jī)x進(jìn)行水平及厚度測(cè)試。錐坡填土與臺(tái)背填土施工應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,以確保填土的整體效果。在碾壓過程中要注意臺(tái)背的施工碾壓,此處宜采用震動(dòng)處理,以增強(qiáng)碾壓效果[2]。
3結(jié)語
公路橋梁的發(fā)展是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)發(fā)展的重要保證和先決條件。因此,我國(guó)公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量和技術(shù)要求在逐步提高。而公路橋梁的沉降問題在施工過程中普遍存在。為了進(jìn)一步提高公路橋梁的施工質(zhì)量,論文主要分析了公路橋梁沉降的主要原因,并從地基處理、搭板技術(shù)處理、排水處理和臺(tái)背填筑施工等方面分析了公路橋梁沉降施工技術(shù)分析,旨在提高我國(guó)公路橋梁建設(shè)質(zhì)量,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)保駕護(hù)航。
【參考文獻(xiàn)】
中圖分類號(hào): U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
路基施工作為市政建設(shè)的重要方面,其質(zhì)量狀況關(guān)涉到市民的安全與社會(huì)的和諧,但是目前在北方,路基施工中存在著常見的質(zhì)量通病,需要在診斷通病的原因后解決問題。
路基工程質(zhì)量通病是指在工程施工和養(yǎng)護(hù)中,經(jīng)常發(fā)生的普遍存在的一些工程質(zhì)量問題。它牽涉到施工的材料、機(jī)械、人員、環(huán)境和管理等因素。
北方路基施工的質(zhì)量通病
根據(jù)北方的路基施工的情況總結(jié),可以大體列舉一下幾點(diǎn)質(zhì)量通?。?/p>
軟基處理未達(dá)到設(shè)計(jì)深度,原材料進(jìn)場(chǎng)未按產(chǎn)品質(zhì)量要求嚴(yán)格檢驗(yàn),導(dǎo)致處理效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;軟土地基路段路堤填土速度過快;使用不適宜的填料又未采取相應(yīng)的改良措施或措施不到位;不同土類的填料混填或分段填筑形成抗水性、壓縮性的變異;填挖交界或非全寬填筑或分段填筑時(shí)交接面未作妥善處置形成的沉降差;施工中不注意路基排水,遇雨浸泡路基,后續(xù)施工中又未能及時(shí)復(fù)壓;路堤填料含水量控制不嚴(yán),填土壓實(shí)度達(dá)不到要求;分層填土輾壓時(shí)壓實(shí)層厚度偏厚,壓實(shí)質(zhì)量差;分層填土未經(jīng)初步找平,壓實(shí)不均勻; 施工檢測(cè)取樣未按規(guī)程操作,實(shí)測(cè)壓實(shí)度存在虛假現(xiàn)象;巨粒土或粗粒土中所含漂石粒徑過大難以壓實(shí)均勻;高塑性粘性土填筑路堤工序不連續(xù),造成工后壓實(shí)度下降;特殊地區(qū)的路基施工未按規(guī)范操作。
北方路基施工質(zhì)量通病的原因
1、地質(zhì)因素路基工程是在地質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行施工的,所以,首先影響路基工程質(zhì)量的因素就是地質(zhì)因素。路基工程施工的地質(zhì)條件應(yīng)該是比較平坦,土質(zhì)比較堅(jiān)硬的,但是有些進(jìn)行施工的路段可能存在土質(zhì)軟弱的現(xiàn)象,比如泥沼地質(zhì),如果不進(jìn)行換土是無法施工的,對(duì)工程質(zhì)量的影響也是比較大的;如果地形是比較復(fù)雜的,也會(huì)影響工程質(zhì)量,比如在溝谷地段施工,需要將溝谷填滿,但由于填土的高度不一致就會(huì)造成不均勻下沉的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響路基工程的質(zhì)量建設(shè)。2、填料質(zhì)量因素在路基建設(shè)中,離不開填料的應(yīng)用,但是如果填料的質(zhì)量存在問題,或者是將有問題的土質(zhì)混入到填料中,都會(huì)影響路基的施工質(zhì)量。比如,填料的規(guī)格不統(tǒng)一,顆粒大小相差比較大,性質(zhì)不均勻,有腐殖土或者泥沼等混入,這些都可能導(dǎo)致路基的某個(gè)局部下沉。
3、施工時(shí)的原因
在對(duì)路基工程進(jìn)行施工時(shí),如果沒有遵循正確的填筑順序或是在分層填筑的過程中沒有完成設(shè)計(jì)的填筑范圍等,均會(huì)導(dǎo)致填筑質(zhì)量無法達(dá)到要求,進(jìn)而引起質(zhì)量通病。當(dāng)填料不符合填筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí),就會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)一系列質(zhì)量問題,如沉降不均勻等;如在施工中,所使用的碾壓設(shè)備以及整平設(shè)備噸位以及重量級(jí)不能滿足施工要求,則路基質(zhì)量也不能得到保證。另外,在施工中沒有做好道路排水工作,則可能導(dǎo)致路基當(dāng)中存在大量積水,從而引發(fā)一些質(zhì)量問題。4、防患措施不夠由于路基工程建設(shè)是室外工程,難免會(huì)遇到降水天氣,持續(xù)的降水會(huì)造成路基內(nèi)部積水情況嚴(yán)重,當(dāng)積水侵入到路基的內(nèi)部,形成一個(gè)大水囊后,如果沒進(jìn)行排水就繼續(xù)施工,必然導(dǎo)致工程質(zhì)量的嚴(yán)重不合格。四、解決途徑
施工單位必須根據(jù)交通部有關(guān)施工規(guī)范、規(guī)程、工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)單位招標(biāo)文件要求、編制施工組織設(shè)計(jì),提出自檢要求,對(duì)施工全過程實(shí)施有效的質(zhì)量控制和管理,在交工驗(yàn)收時(shí),施工單位應(yīng)提交完整真實(shí)的施工原始記錄、試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)、分項(xiàng)工程自檢數(shù)據(jù)等質(zhì)量保證資料。2、采取正確的施工順序
無論何種處理方法,都應(yīng)按設(shè)計(jì)要求先開溝排水,再清表整平原地面,做好填前壓實(shí),并整出一定的橫坡度。設(shè)計(jì)豎向排水體處理的地基,應(yīng)在鋪設(shè)下半層砂或砂礫墊層后,方可打設(shè)排水體。排水體頂端,應(yīng)按設(shè)計(jì)預(yù)留一定的長(zhǎng)度(30cm左右),最后再鋪設(shè)上半層砂或砂礫層。設(shè)計(jì)采用復(fù)合地基處理的地基,應(yīng)在原地面整平后,采用輕型碾壓機(jī)械適當(dāng)碾壓,使之符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求后,再作地基處理。溝塘必須在清淤換填分層碾壓至相鄰地面高程后,方可進(jìn)行地基處理。3、分清土質(zhì)與石質(zhì)路基路基建設(shè)的地質(zhì)環(huán)境并不是完全一樣的,通常情況下被分為土質(zhì)路基和石質(zhì)路基兩種情況。施工前應(yīng)該先確定是土質(zhì)路基施工還是石質(zhì)路基施工。如果是土質(zhì)路基,應(yīng)該做好清理工作,保證土質(zhì)的良好施工狀態(tài);如果是石質(zhì)路基應(yīng)該做好石質(zhì)路基的開挖準(zhǔn)備,合理利用相應(yīng)的施工設(shè)備及工具。4、做好軟基的處理工作軟基處理的方法是比較多的,比如換填、拋石擠淤、水泥攪拌樁、人工挖孔樁、砼管樁,沖擊碾壓,碎石樁、沙樁等等。根據(jù)軟土地基的生成原因和地基的厚度及其所處的位置,可采用表層處理法、置換法、加載法、豎向排水法四種方法進(jìn)行軟基處理。每一種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),我們簡(jiǎn)單介紹一下加載法的應(yīng)用過程。這一方法是指:增加地基強(qiáng)度來達(dá)到預(yù)先促進(jìn)軟土地基沉降的效果。這樣可以防止設(shè)置在填土上或鄰接填土的路面和構(gòu)造物或者埋入填土內(nèi)的構(gòu)造物發(fā)生有害沉降而導(dǎo)致破壞。在地基上增加總壓辦法;減少土中的間隙水壓提高有效應(yīng)力法也是常用的軟基處理方法。前者用填土荷載時(shí),一般為填土加載法,后者又可分通過井點(diǎn),豎井等的降低地下水法和在地表面鋪砂,覆蓋不透水膜使之形成真空,依靠大氣壓力加載來促進(jìn)固結(jié)的大氣壓加載法。采用填土加載法時(shí),須注意地基的穩(wěn)定狀態(tài)。而降低地下水法和大氣壓加載法則不必?fù)?dān)心地基遭到破壞,但受到地基適應(yīng)性的限制且工程費(fèi)用大,一般不采用。5、做好路基填料的選擇路基填料的選擇工作應(yīng)該格外慎重,注意一些劣質(zhì)的腐殖土和種植土的混入,保證填料的土質(zhì)良好,保證填料的性質(zhì)均勻、顆粒大小一致、規(guī)格統(tǒng)一,避免產(chǎn)生由于填料質(zhì)量的問題造成局域地區(qū)的沉降現(xiàn)象。6、做好壓實(shí)厚度的控制工作路基工程建設(shè)過程中應(yīng)該注意壓實(shí)厚度的控制,一般路段壓實(shí)度不得大于30厘米。構(gòu)造物兩側(cè)松鋪厚度也應(yīng)該小于20厘米;對(duì)于性質(zhì)不同的土不可以進(jìn)行混合填料工作,同一種性質(zhì)的土的填筑厚度應(yīng)該大于50厘米[4]。7、做好排水工作路基建設(shè)中應(yīng)該保持排水暢通,保證坡度的穩(wěn)定,減少多挖或者少挖的現(xiàn)象;采用透水性比較好的填料進(jìn)行填埋工作,保證水流通暢,排水工作正常進(jìn)行。
8、按照施工方案要求施工路基工程施工方案中應(yīng)注意施工順序和步驟,應(yīng)該按照施工的先后順序進(jìn)行施工,同時(shí)根據(jù)方案中的具體規(guī)格和規(guī)范施工。在對(duì)路基的邊坡進(jìn)行深挖的過程中,要確保穩(wěn)定性,也要明確填料的種類,坡度精確。如果坡度過高,可以采用價(jià)值邊坡平臺(tái)的方法。施工方案中所要求應(yīng)用的施工技術(shù)也必然是影響路基工程質(zhì)量的因素,所以,不可以因?yàn)閭€(gè)人經(jīng)驗(yàn)擅自應(yīng)用其他的施工技術(shù),為了確保路基工程總體施工質(zhì)量的可靠,一定要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工。
五、結(jié)語
路基工程建設(shè)時(shí)公路建設(shè)的基礎(chǔ),是其重要的組成部分,具有很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性。一般,路基工程施工會(huì)遇到一些人為和自然因素,影響到路基施工的質(zhì)量,所以在北方路基施工中存在許多通病,要從這些通病中總結(jié)出原因,然后對(duì)癥下藥,保證路基施工的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]趙加軍 北方路基施工中常見質(zhì)量通病的解決途徑 [期刊論文] 《黑龍江科技信息》-2003年1期
介紹
目前,管理填筑施工面板堆石壩的質(zhì)量主要采用"雙重控制"的質(zhì)量控制方法,其中一種是手動(dòng)控制碾壓參數(shù),參數(shù)包括厚度、充填層的粗糙度、和壓實(shí)機(jī)的滾次和軋實(shí)速度;另一種是在該區(qū)域?qū)兹舆M(jìn)行手動(dòng)測(cè)試。該方法對(duì)國(guó)內(nèi)混凝土堆石壩的發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。然而,隨著混凝土面板堆石壩規(guī)模的擴(kuò)大,傳統(tǒng)的手工管理機(jī)制不再滿足當(dāng)代機(jī)械化施工和進(jìn)度的需要。位于中國(guó)湖南省清江流域的水布埡混凝土面板石堆大壩,在所有相同類型的大壩中,以233米的高度排名世界第一。該工程總充填量為1.6?07立方米并且一個(gè)月的最多灌裝量超過6?05立方米,所以需要更多的量來控制大壩填筑施工的質(zhì)量。為了及時(shí)地監(jiān)督大壩的填筑施工質(zhì)量,為灌裝工程開發(fā)一個(gè)碾壓方面的工程質(zhì)量監(jiān)督系統(tǒng)是非常重要的,這個(gè)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)、連續(xù)、自動(dòng)化和高精度的特點(diǎn)。監(jiān)督系統(tǒng)對(duì)于提高水布埡工程的工程質(zhì)量具有很大的意義。
作為一種全新的當(dāng)代空間衛(wèi)星導(dǎo)航和位置定位系統(tǒng),GPS已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域逐漸代替了普通光學(xué)和電子測(cè)量?jī)x。自從20世紀(jì)80年代,特別是在90年代以后,GPS技術(shù)已經(jīng)結(jié)合現(xiàn)代通信技術(shù)引領(lǐng)空間定位技術(shù)進(jìn)行一次革命性的變革。通過GPS技術(shù)同時(shí)確定三維坐標(biāo)的方法已經(jīng)從具有近海安的陸地至整個(gè)海洋和外層空間,從靜力學(xué)到運(yùn)動(dòng)學(xué),從單點(diǎn)定位到網(wǎng)區(qū)分,從后處理到實(shí)時(shí)定位和導(dǎo)航改變了傳統(tǒng)技術(shù),并且由于絕對(duì)和相對(duì)點(diǎn)位精度已經(jīng)達(dá)到米級(jí)、厘米級(jí)、亞毫米級(jí),GPS的應(yīng)用和影響領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)大到各行各業(yè)。現(xiàn)代數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、代表GPS的空間定位技術(shù)的快速發(fā)展和完善使實(shí)時(shí)連續(xù)地、自動(dòng)地監(jiān)督高精度具有可行性。根據(jù)在灌裝工程中對(duì)于碾壓方面的工程質(zhì)量管理的要求,利用GPS技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù),并結(jié)合碾壓機(jī),在2004年,武漢大學(xué)和清江水電開發(fā)責(zé)任有限總公司共同研發(fā)了一種在灌裝工程中適于監(jiān)督碾壓方面質(zhì)量問題的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),也就是填筑施工質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)(后來簡(jiǎn)稱為GPS)。這個(gè)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)、高精度、連續(xù)性、自動(dòng)化等綜合功能,所以能應(yīng)用于對(duì)大壩、公路、保護(hù)堤、飛機(jī)場(chǎng)等的灌裝壓實(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)督,因而成為一個(gè)確保工程的施工質(zhì)量的行之有效的助手。結(jié)合工程的要求以及此系統(tǒng)的特征,本論文主要討論此系統(tǒng)的構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)、方案設(shè)計(jì),分析GPS系統(tǒng)的高精度問題,并且對(duì)GPS系統(tǒng)的初步應(yīng)用進(jìn)行了研究。
1 GPS實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成和特征
1.1構(gòu)成
該系統(tǒng)的硬件裝置主要包括以下三個(gè)方面:
1)GPS衛(wèi)星信號(hào)的接受系統(tǒng)
2)無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
圖1.系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的介紹
根據(jù)在灌裝和搗打工程的壓實(shí)需要和工程管理對(duì)此系統(tǒng)的要求,系統(tǒng)由監(jiān)控中心、網(wǎng)絡(luò)中繼站、現(xiàn)場(chǎng)亞控制站、GPS參考站和移動(dòng)終端(包括碾壓機(jī)和交通質(zhì)量監(jiān)控工作)組成,移動(dòng)終端是對(duì)于地形環(huán)境對(duì)無線通信的影響。圖1是灌裝工程中工程質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的介紹。如果地形環(huán)境好,并且現(xiàn)場(chǎng)的灌裝工程與系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)不是很遠(yuǎn),那么網(wǎng)絡(luò)中繼站可以去掉。
1.1.1監(jiān)控中心
監(jiān)控中心是此系統(tǒng)的心臟,它將GPS參考站的微分?jǐn)?shù)據(jù)輸入到GPS移動(dòng)電臺(tái),同時(shí),通過無線數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)實(shí)時(shí)地接受由移動(dòng)電臺(tái)反饋的位置信息。結(jié)合施工的需要,裝備在監(jiān)控中心的電子顯示屏能夠?qū)崟r(shí)地顯示碾壓機(jī)械以及在水壩壓實(shí)平面上的質(zhì)量監(jiān)管工作車輛的精確移動(dòng)位置和狀態(tài)信息,遠(yuǎn)程監(jiān)視灌裝工程壓實(shí)質(zhì)量的狀態(tài),并且提供給領(lǐng)導(dǎo)者基本信息以做出決定。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理、分析、儲(chǔ)存等等也在監(jiān)控中心操作。
1.1.2現(xiàn)場(chǎng)次監(jiān)察站
現(xiàn)場(chǎng)次監(jiān)察站系統(tǒng)控制中心的延伸,而且為現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)察人員提供了便利。通過訪問監(jiān)控中心的信息,監(jiān)察人員就能夠在監(jiān)察辦公室實(shí)時(shí)掌握工程施工和施工質(zhì)量的現(xiàn)狀。一旦出現(xiàn)質(zhì)量偏差,監(jiān)察人員就能夠應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工人員,提醒工作人員并要求他們整頓。
1.1.3 GPS參考站
GPS參考站為了利用差分GPS技術(shù)提高系統(tǒng)的監(jiān)控精度而設(shè)置的。我們?cè)谝粋€(gè)已知點(diǎn)上設(shè)置GPS接收機(jī)作為參考站進(jìn)行GPS觀測(cè)工作,然后實(shí)時(shí)向GPS移動(dòng)電臺(tái)輸出GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)和參考站的已知位置信息,然后利用載波相位的差分處理方式處理連同移動(dòng)電臺(tái)的GPS觀測(cè)數(shù)據(jù),最后計(jì)算出移動(dòng)電臺(tái)的空間位置信息,而且定位精度可以提高。以上的方法叫做差分GPS技術(shù)。一般來說,為了方便提供支撐力量,管理和維護(hù),GPS參考站設(shè)置在監(jiān)控中心。為了確保監(jiān)控精度,必須強(qiáng)調(diào)的是GPS監(jiān)控站和施工區(qū)域之間的距離要少于5-6千米,并且這個(gè)距離控制要求要在實(shí)踐中滿足。
1.1.4 移動(dòng)終端
移動(dòng)終端包含安裝在工程監(jiān)控車?yán)锖湍雺簷C(jī)里的系統(tǒng)需求裝備。
1)安裝在碾壓機(jī)里德移動(dòng)終端
Abstract: the paper with the national highway system into chongqing area leshan-yoann section engineering circle, based on comprehensive consideration of the ice water deposit soil subgrade soil field and abandoned filling the cost and other factors, the paper proposes the ice water deposit soil and grit stone packing sandwich method for the subgrade construction. Through the construction process of the sandwich to await respectively and method and grit stone roadbed construction method of filling the direct monitoring and the field test, it is concluded that the ice water accumulation of some new characteristics of soil
Keywords: ice water deposit soil, roadbed, drainage consolidation, seepage, settlement, and the finite element method
論文以國(guó)家高速公路網(wǎng)成渝地區(qū)環(huán)線樂山——雅安段工程為依托,綜合考慮冰水堆積土的棄土場(chǎng)和路基的填筑成本等多種因素,提出采用冰水堆積土和砂礫石填料夾層法進(jìn)行路基施工。在路基填筑過程中,進(jìn)行了壓實(shí)度經(jīng)重型擊實(shí)試驗(yàn)可得出樂雅高速沿線代表性冰水堆積土填料最佳含水量和最大干密度。經(jīng)過顆粒分析試驗(yàn)可知,冰水堆積土樣缺少中間粒徑,屬于不易壓實(shí)的土料。使用夾層法施工方式進(jìn)行路基填筑試驗(yàn),得出了相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)參數(shù)、使用條件,“夾心”層位級(jí)數(shù)量、松鋪厚度、施工過程中最佳含水量級(jí)碾壓式含水量允許偏差等。
通過對(duì)施工過程中和工后分別對(duì)采用夾層法和砂礫石直接填筑法施工路基的監(jiān)控,得出橫斷沉降趨勢(shì)是中間大,兩端小,但橫向差異沉降量并不過大。路基的橫向差異沉降主要發(fā)生在路堤的集中填筑期內(nèi)。過對(duì)路面沉降變形的分析,驗(yàn)證了采用砂礫石墊層和夾層法施工,加速冰水堆積土層的排水固結(jié),墊層和砂礫石夾層可作為良好的排水面,可以使基礎(chǔ)下面的孔隙水壓力迅速消散,加速冰水堆積土夾層的固結(jié)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果,冰水堆積土和砂礫石使用夾層法施工的路基在工后20天左右沉降基本趨于穩(wěn)定,并且沉降量遠(yuǎn)小于《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中的沉降最大值。從而說明樂雅高速沿線冰水堆積土填料采用夾層法填筑能夠滿足基本設(shè)計(jì)要求。
通過調(diào)研或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),獲得了冰水堆積土和砂礫石的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬。通過使用Plaxis軟件考慮在壓實(shí)過程中各層的排水固結(jié)以及地下水滲流的情況下進(jìn)行計(jì)算得出最終沉降值。通過對(duì)比分析得出由于夾層法的排水作用,沉降主要發(fā)生在施工過程中,工后沉降很小。從而從理論層面說明了采用砂礫石墊層和夾層法施工,加速冰水堆積土層的排水固結(jié),墊層和砂礫石夾層可作為良好的排水面,可以使基礎(chǔ)下面的孔隙水壓力迅速消散,加速冰水堆積土夾層的固結(jié)。
項(xiàng)目研究組共擬定了3個(gè)填筑方案:(1)大面積涼曬法,(2)半用半借法,(3)先填后處理法。報(bào)業(yè)主后,選定用大面積涼曬法與半用半借法在該場(chǎng)地(8標(biāo))進(jìn)行小范圍階段和大范圍階段實(shí)體工程試驗(yàn)研究。
由于大挖方段的冰水堆積土的天然含水量多介于27%至31%之間,根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定屬于飽和度較高的非飽和土。其壓實(shí)后的含水量?jī)?yōu)于最佳含水量ωop時(shí),相應(yīng)的飽和度約為85%~90%,這時(shí)土中孔隙主要被水占據(jù),氣體呈氣泡狀,被水所包圍,可隨水一起流動(dòng),成為氣封閉狀態(tài)。這種混合的液體是可壓縮的,在較高壓力下,氣泡可被壓縮和溶解,使孔隙水飽和度進(jìn)一步提高。
根據(jù)土的層流滲透定律,水在土中的滲透速度與水投梯度成正比,即
v=kwI
式中k是滲透系數(shù),I是水頭梯度。
對(duì)于非飽和土,其滲透系數(shù):
式中ks為飽和土的滲透系數(shù),a、n為試驗(yàn)確定的常數(shù),ua為空氣壓力,uw為孔隙水壓力。s(=ua-uw)為非飽和土的基質(zhì)吸力。
水頭梯度:
Δl為孔隙水滲流的流經(jīng)長(zhǎng)度,ΔH為水頭差。
由于土體毛細(xì)管的作用,干土?xí)?duì)水分具有吸引作用,這個(gè)吸力就是非飽和土的基質(zhì)吸力,簡(jiǎn)言之,基質(zhì)吸力就是非飽和土吸水能力,由于飽和土體所有孔隙都已經(jīng)被水占據(jù),因此沒有吸水的能力,故基質(zhì)吸力也為0。通過減少冰水堆積土中孔隙水的滲流路徑Δl,便可以增加水頭梯度I。
半用半借法,是指在填方場(chǎng)地鋪一層冰水堆積土料,盡量壓實(shí),在其上鋪一層砂卵石粗粒借料,盡量壓實(shí)。如此反復(fù)進(jìn)行填筑。設(shè)計(jì)的冰水堆積土因?yàn)槿鄙僦虚g粒徑,主要是其含水率過高,并且滲透系數(shù)較小,冰水堆積土層中滲流路徑過長(zhǎng),預(yù)估壓實(shí)度肯定達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
然而在其上下面填有砂卵石粗粒料層,該層的排水效果好,在壓實(shí)和固結(jié)過程中可減少排水路徑、加快排水過程。即通過夾層法壓實(shí)冰水堆積土層,可以達(dá)到增大冰土層滲透系數(shù)kw、增大土層中滲流的水頭梯度I,根據(jù)v=kwI ,水在土中的滲流即排水速度加快。使冰水堆積土層的含水量更接近于最佳含水量,從而增加冰水堆積土層的密度與壓實(shí)度。同時(shí)由于冰水堆積土層含水率高、較軟弱,使得在其上的砂卵石粗粒料壓實(shí)過程中,必有一定數(shù)量的粗粒料會(huì)從上下面擠壓進(jìn)冰水堆積土層中,改變其顆粒級(jí)配,增加其干密度與壓實(shí)度。
依托于此項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算,得出冰水對(duì)積土一些特性和結(jié)論:
(1)無論從回歸結(jié)果還是用所求得的模型參數(shù)的模擬結(jié)果來看,鄧肯E-B模型對(duì)樂雅高速沿線冰水堆積土的常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)的~曲線都是適宜的。大三軸試驗(yàn)的應(yīng)力水平、應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)有相當(dāng)?shù)牡湫托院透采w范圍,可以滿足研究的要求;
(2)經(jīng)重型擊實(shí)試驗(yàn)可得出樂雅高速沿線代表性冰水堆積土填料最佳含水量為19.1%時(shí),最大干密度為1.75g/cm3。經(jīng)過顆粒分析試驗(yàn)可知,冰水堆積土樣缺少中間粒徑,屬于不易壓實(shí)的土料;
(3)路基橫斷沉降趨勢(shì)是中間大,兩端小,但橫向差異沉降量并不過大。路基的橫向差異沉降主要發(fā)生在路堤的集中填筑期內(nèi),兩個(gè)斷面中最大沉降速率為5.3mm/d,一般沉降速率在0.5mm~1.2mm之間;
(4)對(duì)比可見采用砂礫石墊層和夾層法施工,加速冰水堆積土層的排水固結(jié),墊層和砂礫石夾層可作為良好的排水面,可以使基礎(chǔ)下面的孔隙水壓力迅速消散,加速冰水堆積土夾層的固結(jié);
(5)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果,冰水堆積土和砂礫石使用夾層法施工的路基在工后20天左右沉降基本趨于穩(wěn)定,并且沉降量遠(yuǎn)小于《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中的沉降最大值。從而說明樂雅高速沿線冰水堆積土填料采用夾層法填筑能夠滿足基本設(shè)計(jì)要求。
參考文獻(xiàn)
[1] 曹伯勛.地貌學(xué)及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)[M].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1995.
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、路基用土的簡(jiǎn)介
正確選擇處理路基用土,填筑施工的各種方法,路基壓實(shí)和工藝流程,包含在路基填筑的主要工作內(nèi)容之中。各類路基用土根據(jù)它們的特性都有不同的效果,有時(shí)一些路基用土在使用時(shí)必須采取相應(yīng)技術(shù)措施,以防止路基病害。
路基用土的工程性質(zhì)是不同的:卵石以及漂石等不易風(fēng)化的石塊,穩(wěn)定性以及強(qiáng)度都很高,一般用于砌筑邊坡;較好的水穩(wěn)定性,較高的內(nèi)摩擦系數(shù),較高的強(qiáng)度和較大的透水性,使得碎石土成為了很好的填筑材料;具有內(nèi)摩擦系數(shù)較大,較好的水穩(wěn)定性、透水性和無塑性特點(diǎn)的砂土,因?yàn)樯巴琳辰Y(jié)性小,非常容易松散,造成它對(duì)風(fēng)蝕以及流水沖刷的抵抗能力比較弱,一般通過振動(dòng)壓實(shí)的方法提高它的穩(wěn)定性;穩(wěn)定性和強(qiáng)度適中的砂性土具有遇水不膨脹,不粘著,晴天不揚(yáng)塵,雨天不泥濘的優(yōu)點(diǎn);膨脹性重粘土具有特強(qiáng)粘結(jié)力,不透水性強(qiáng)的特點(diǎn);浸水后強(qiáng)度明顯降低并且容易崩解,變形量大的易風(fēng)化的硅藻巖和泥灰?guī)r等軟質(zhì)巖石在一般情況下不適合用來作路堤填筑材料。
二、施工方法
1、施工前的準(zhǔn)備
在施工之前必須做好充分的準(zhǔn)備:做好原地面臨時(shí)排水的工作并和線外的永久排水系統(tǒng)結(jié)合起來,保證排走的雨水不得引起路基沖刷,也不能流入耕地和農(nóng)田;按照規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)和整平,按照設(shè)計(jì)的要求在路堤填筑范圍內(nèi)做好軟基和原地面清表的處理;仔細(xì)做好導(dǎo)線復(fù)測(cè)工作,導(dǎo)線點(diǎn)的精度必須符合規(guī)范要求;事先對(duì)路基工程范圍內(nèi)的地質(zhì)水文情況通過取樣試驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。
2、填筑材料的選擇
填筑材料必須充分考慮其高強(qiáng)度性,較小的壓縮變形,高水穩(wěn)定性,短運(yùn)距性和便于施工壓實(shí)性。此外還要考慮其填料的性質(zhì),填料的經(jīng)濟(jì)性以及料源問題等。
3、基底處理
對(duì)保證路堤堅(jiān)固和穩(wěn)定非常重要的就是路堤基底的處理。路堤基底的處理不僅能使地基保持穩(wěn)定,而且可以增加和表土的結(jié)合性。在基層處理時(shí)要注意:當(dāng)路基受到地下水影響時(shí),應(yīng)排除或者攔截,將地下水引至路堤基礎(chǔ)范圍之外,再進(jìn)行填方壓實(shí);路堤修筑范圍內(nèi),原地面的洞,墓穴和坑等,應(yīng)用砂性土或者是原地的土進(jìn)行回填,然后再按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí);當(dāng)路堤基底使松土或者是耕地土?xí)r,要先清除種植有機(jī)土,平整后再按規(guī)定要求進(jìn)行壓實(shí);在深耕地段,應(yīng)該先把土塊打碎,松土翻挖,然后進(jìn)行整平,回填和壓實(shí);當(dāng)經(jīng)過洼地,水田或者是池塘?xí)r,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行處理。
4、路基填筑
必須根據(jù)不同的土質(zhì)考慮不同的堤填筑方法。路基填筑方式包括水平分層填筑,橫向填筑,縱坡分層填筑和混合填筑。其中,水平分層填筑的填筑方法施工操作壓實(shí)質(zhì)量容易保證,而且比較安全方便;從路基一端按各橫斷面的全部高度,逐步推進(jìn)填筑的橫向填筑因?yàn)槌料莶痪鶆蚝筒灰讐簩?shí)等缺點(diǎn),一般都需要采用必要的高效能的壓實(shí)機(jī)械碾壓等技術(shù)措施;混合填筑就是當(dāng)高等級(jí)公路路線穿過深谷陡坡,尤其是要求上部的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)較高時(shí),施工時(shí)上層采用水平分層填筑,下層采用橫向填筑這種混合式的填筑方法。
進(jìn)行混合填筑時(shí)應(yīng)該注意一些問題。根據(jù)土質(zhì)問題進(jìn)行混合填筑時(shí)需要充分考慮其透水能力,進(jìn)行分層填筑壓實(shí),并采取有利于路基穩(wěn)定以及排水的方式。其中需要注意的是:以透水性較小的土填筑路堤上層時(shí),除干旱地區(qū)外,不應(yīng)覆蓋在透水性較大的土所填的下層邊坡上,用于填筑下層時(shí)應(yīng)該做成雙向橫坡;分別填筑不同性質(zhì)的土,不可以混填。
5、路基壓實(shí)
路堤基底,路塹以及路堤都需要進(jìn)行壓實(shí)。應(yīng)該按照要求進(jìn)行路基壓實(shí)并且在壓實(shí)時(shí)檢查其壓實(shí)度,每一層的壓實(shí)的要求不同,在上一層壓實(shí)度符合要求之后才可以進(jìn)行下一層的壓實(shí)。在壓實(shí)層頂面穩(wěn)定的時(shí)候,可以通過下沉來判定路基的密實(shí)狀態(tài)。填石路堤的緊密程度在規(guī)定范圍內(nèi)通過12t以上的振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)。路堤基底在填筑前都應(yīng)該進(jìn)行壓實(shí),其壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)需要符合設(shè)計(jì)的要求。當(dāng)路堤填土高度在八十厘米以下時(shí),其基底壓實(shí)度不應(yīng)該小于路床的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。
填土路堤不論采用何種壓實(shí)的機(jī)械,都應(yīng)該把該種土的最佳含水量控制在正負(fù)百分之2以內(nèi)進(jìn)行壓實(shí)。碾壓前對(duì)填土層的含水量,平整度以及松鋪厚度進(jìn)行檢查,符合要求后才能采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。填石路堤在壓實(shí)之前應(yīng)整平,對(duì)于個(gè)別不平處應(yīng)用石渣和石屑進(jìn)行整平。
6、做好臨時(shí)防雨,防曬和排水措施
首先保證每層路堤填筑面做成不小于百分之2的橫坡,且表面無坑洼積水現(xiàn)象。為了排除施工期路堤匯水,需要設(shè)置臨時(shí)排水溝。其次,為了加強(qiáng)施工期的邊坡排水,保護(hù)邊坡,防止雨水沖刷,需要設(shè)置必要的邊坡急流槽。此外,每層土方上土后,如果在碾壓之前遇到降雨,為了使地表水能夠迅速排走,需要在降雨前整平碾壓一遍,并保持不小于百分之2的橫坡。最后,為了防止碾壓好的土層曬干后開裂,在每層土方碾壓完畢并經(jīng)檢測(cè)合格后,應(yīng)該馬上進(jìn)行上一層土方的填筑施工。
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