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文檔簡介
1、吉林大學遠程教育 本科生畢業論文(設計) 中文題談公路工程路基處理方法學生姓名 李先生 專業土木工程(道路與橋梁方向)層次年級 2010春專升本 學號 201004719898 指導教師 金開鑫 職稱 講師 學習中心黑龍江佳木斯市委員會黨校 成績 2012年 4 月 1 日摘 要路基由土質或石質材料組成,因其工程量大,建設周期長,沿線分布不均勻,其強度和穩定性受施工和自然因素影響極大。本文從路基填筑前清理、壓實及坡面基底處理;路基填筑時含水量、土質、選料方面等問題采取相關措施;根據軟土路基的性質、特點對淺層、深層路基提出處理辦法;以及針對路基主要病害做出路基排水設計方案等內容進行論述。依據相關
2、文獻,并總結了路基填筑前原地面的處理,路堤填料,路基壓實,軟土路基處理,排水設施與路基的穩定性,橋頭、涵洞兩端的路基處理等施工方法。對路基施工中因路用材料的壓實性、水穩性差異等問題進行了分析探討。關鍵詞:含水量 路基壓實 軟土路基 路基排水目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc321487213 前 言 PAGEREF _Toc321487213 h 1 HYPERLINK l _Toc321487214 第一章 路堤填筑前原地面處理 PAGEREF _Toc321487214 h 2 HYPERLINK l _Toc321487215 1、填筑路堤時應首先進
3、行原地面處理 PAGEREF _Toc321487215 h 2 HYPERLINK l _Toc321487216 1.1地表處理 PAGEREF _Toc321487216 h 2 HYPERLINK l _Toc321487217 1.2填前壓實 PAGEREF _Toc321487217 h 2 HYPERLINK l _Toc321487218 1.3檢測 PAGEREF _Toc321487218 h 3 HYPERLINK l _Toc321487219 2、坡面基底處理 PAGEREF _Toc321487219 h 3 HYPERLINK l _Toc321487220 第二
4、章 路堤填筑 PAGEREF _Toc321487220 h 4 HYPERLINK l _Toc321487221 1、控制最佳含水量 PAGEREF _Toc321487221 h 4 HYPERLINK l _Toc321487222 2、摻外加劑改良 PAGEREF _Toc321487222 h 4 HYPERLINK l _Toc321487223 3、采用不同土質填筑路堤時,應采取以下措施 PAGEREF _Toc321487223 h 4 HYPERLINK l _Toc321487224 4、路堤填料選擇與填筑方法 PAGEREF _Toc321487224 h 4 HYPE
5、RLINK l _Toc321487225 4.1對路堤填料的主要要求和較好的路基填料 PAGEREF _Toc321487225 h 4 HYPERLINK l _Toc321487226 4.2土方路堤施工 PAGEREF _Toc321487226 h 5 HYPERLINK l _Toc321487227 4.3填石路基的填制方法,各種方法的特點 PAGEREF _Toc321487227 h 5 HYPERLINK l _Toc321487228 4.4高填方路堤的定義,主要采用的施工方法以及注意事項 PAGEREF _Toc321487228 h 6 HYPERLINK l _To
6、c321487229 第三章 填土路基壓實 PAGEREF _Toc321487229 h 7 HYPERLINK l _Toc321487230 1、路基土體一般是由土粒、水分和空氣組成的三相體 PAGEREF _Toc321487230 h 7 HYPERLINK l _Toc321487231 2、影響路基壓實的因素 PAGEREF _Toc321487231 h 7 HYPERLINK l _Toc321487232 2.1 含水量對壓實的影響 PAGEREF _Toc321487232 h 7 HYPERLINK l _Toc321487233 2.2 土質對壓實的影響 PAGERE
7、F _Toc321487233 h 8 HYPERLINK l _Toc321487234 2.3 壓實功能對壓實的影響 PAGEREF _Toc321487234 h 8 HYPERLINK l _Toc321487235 2.4 壓實工具及壓實層厚度 PAGEREF _Toc321487235 h 8 HYPERLINK l _Toc321487236 3、壓實施工中應注意的問題 PAGEREF _Toc321487236 h 9 HYPERLINK l _Toc321487237 第四章 軟土地基處理 PAGEREF _Toc321487237 h 10 HYPERLINK l _Toc
8、321487238 1、軟土路基淺層處理方法 PAGEREF _Toc321487238 h 10 HYPERLINK l _Toc321487239 1.1加筋土法 PAGEREF _Toc321487239 h 11 HYPERLINK l _Toc321487240 1.2強夯法 PAGEREF _Toc321487240 h 11 HYPERLINK l _Toc321487241 1.3換填法 PAGEREF _Toc321487241 h 11 HYPERLINK l _Toc321487242 1.4袋裝沙井法 PAGEREF _Toc321487242 h 11 HYPERLI
9、NK l _Toc321487243 2、軟土地基深層處理方法 PAGEREF _Toc321487243 h 12 HYPERLINK l _Toc321487244 2.1深層攪拌法 PAGEREF _Toc321487244 h 12 HYPERLINK l _Toc321487245 2.2排水固結法 PAGEREF _Toc321487245 h 12 HYPERLINK l _Toc321487246 2.3石灰樁法 PAGEREF _Toc321487246 h 12 HYPERLINK l _Toc321487247 2.4高壓噴射注漿法 PAGEREF _Toc3214872
10、47 h 12 HYPERLINK l _Toc321487248 第五章 排水設施與路基的穩定性 PAGEREF _Toc321487248 h 13 HYPERLINK l _Toc321487249 1、路基排水的目的 PAGEREF _Toc321487249 h 13 HYPERLINK l _Toc321487250 2、路基排水設計的一般原則 PAGEREF _Toc321487250 h 13 HYPERLINK l _Toc321487251 3、地面排水設施 PAGEREF _Toc321487251 h 13 HYPERLINK l _Toc321487252 3.1邊溝
11、 PAGEREF _Toc321487252 h 13 HYPERLINK l _Toc321487253 3.2截水溝 PAGEREF _Toc321487253 h 14 HYPERLINK l _Toc321487254 3.3排水溝 PAGEREF _Toc321487254 h 14 HYPERLINK l _Toc321487255 3.4跌水與急流槽 PAGEREF _Toc321487255 h 14 HYPERLINK l _Toc321487256 3.5倒虹吸與渡水槽 PAGEREF _Toc321487256 h 14 HYPERLINK l _Toc321487257
12、 3.6蒸發池 PAGEREF _Toc321487257 h 14 HYPERLINK l _Toc321487258 4、地下排水設施 PAGEREF _Toc321487258 h 15 HYPERLINK l _Toc321487259 4.1暗溝 PAGEREF _Toc321487259 h 15 HYPERLINK l _Toc321487260 4.2滲溝 PAGEREF _Toc321487260 h 15 HYPERLINK l _Toc321487261 4.3滲井 PAGEREF _Toc321487261 h 15 HYPERLINK l _Toc321487262
13、5、路基排水系統的綜合設計 PAGEREF _Toc321487262 h 15 HYPERLINK l _Toc321487263 第六章 橋頭、涵洞兩端的路基處理方法 PAGEREF _Toc321487263 h 16 HYPERLINK l _Toc321487264 1、地基加固處理 PAGEREF _Toc321487264 h 16 HYPERLINK l _Toc321487265 2、橋頭設計過渡段 PAGEREF _Toc321487265 h 16 HYPERLINK l _Toc321487266 3、臺背填料的選擇 PAGEREF _Toc321487266 h 16
14、 HYPERLINK l _Toc321487267 4、在靠近構造物背后設置必要的地下排水設施 PAGEREF _Toc321487267 h 16 HYPERLINK l _Toc321487268 5、強化施工質量管理 PAGEREF _Toc321487268 h 16 HYPERLINK l _Toc321487269 結 論 PAGEREF _Toc321487269 h 17 HYPERLINK l _Toc321487270 參考文獻 PAGEREF _Toc321487270 h 18 HYPERLINK l _Toc321487271 致 謝 PAGEREF _Toc321
15、487271 h 19前 言路基是路面基礎,路基施工處理的質量直接影響到路面使用品質和使用壽命。特別是在東北地區因氣候變化的原因,常常因路基施工質量問題而導致路面早期出現龜裂、沉陷、翻漿等病害,影響車輛的正常暢通,增大養護成本。例如,常見橋頭跳車、半邊加寬部分產生不均勻沉陷,新路基路面早期破壞等,多是路基施工方法不當,土基壓實度控制不嚴格所致。即使是高等級水泥路面,如果路基施工壓實度控制不嚴,水泥路面在行車作用下,會因路基沉陷而產生路面板錯臺及斷板。嚴格控制工程質量,使路基達到堅實而穩定,確保路基填筑的有效寬度和超寬填筑,避免路基滑坡為路面結構長期荷載作用提供重要的基礎保證。同時使路基有足夠的
16、強度和穩定性,路基施工的土石工程量較大,每公里數千方甚至上萬方,施工程序復雜,有挖有填有棄。與排水、橋涵、防護、路面等工程相互交錯,關系密切,并受地質、地貌、氣候地方環境等條件的影響。在施工組織過程中,稍有不慎,就會導致質量部良后果。要做到路基堅固而穩定,就必須精心施工,才能建成高質量的路基工程。這對節省投資,提供效益具有十分重要的意義。第一章 路堤填筑前原地面處理路基的施工質量,是整個路線工程的關鍵,也是路基路面工程能否經受住時間、車輛運行荷載、雨季冬季的考驗。要做好路基工程,必須扎扎實實地進行路基的填筑,尤其要重視原地面的處理和坡面基地的處理。1、填筑路堤時應首先進行原地面處理1.1地表處
17、理路堤用地范圍內的樹木,灌木從等均應在施工前砍伐或移植清理,砍伐的樹木應移置于路基用地之外,進行妥善處理。路基范圍內的樹根全部挖出并將坑穴填平、夯實。挖掘樹根的坑,深度超過30cm的必須分層夯實到原地表。如發現草炭層、鼠洞、裂縫,應更換符合條件土回填,并按規定進行壓實。路堤通過耕地時,路堤筑填施工前必須預先填平壓實。如其中有機質含量和其他雜質較多時,碾壓時因彈性過大,不易壓實,應換填土;種植土段的路基基底處理為:清理深度應根據種植土厚度決定,并檢查是否有埋置的生活垃圾,如有則立即清除。清除的種植土應集中堆放。原地表凹凸不平地段,相對高差小于50cm的進行整平;相對大于50cm的坑,分層夯實到原
18、地表。獨立的大坑,要單獨作為作業面,按上述處理后按照路基填筑進行施工,達到原地表。清表平整完成后,應檢測原地面標高,并做記錄。1.2填前壓實路基基底填前壓實除按照公路路基施工技術規范(JTJ03395)執行外,還應按以下處理 路基基底應在填筑前進行壓實,各施工隊壓實前應先到項目部實驗室領取壓實標準。并且根據此標準,以及現場的土質情況確定現場原狀土灑水量(或晾曬)。路基基底壓實度(重型)91%;當填土高度小于路床厚度時,基底壓實度不應小于路床壓實度(大于或等于95%)的標準。當基底的松散土層厚度大于30cm時,應將松土翻挖后在分層回填夯實。當在地面自然橫坡陡于1:5的斜坡面填筑路堤時,路堤基底應
19、挖成臺階形式,臺階跨度不得小于1.0m。臺階應有2%4%的反向橫坡。對于特殊要求的路段,用普通壓路機壓過后,還應在用沖擊壓路機碾壓。1.3檢測路基基底壓至規定遍數后,現場負責人員應立即協同測量人員和試驗員測出壓實完后的原地面標高和土的密實度,并報現場監理。經監理認可后重復對下段路基進行上面的步驟。2、坡面基底處理填方路堤,如基底為坡面時,在荷載作用下,粒料極易失穩而沿坡面產生滑移,因此在施工前必須注意對基底坡面處理后方能填筑。經驗表明,當坡度較?。M坡小于1:5)時,只需清除坡面上的樹、草雜物后,將翻松的表層壓實后即可保證坡面的穩定,但當坡度較大(橫坡大于1:5)時,將坡面做成臺階形,讓填料充
20、分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。臺階的尺寸,依土質、地形和施工方法而不同,一般寬度不宜小于1m,而且臺階頂面應做成向堤內傾斜3%5%的坡度,并分層夯實。每層都嚴格控制厚度、壓實度、拱度和平整度,并進行檢測。如果基底坡面超過時,則應采用修護墻、護腳等措施對外坡腳進行特殊處理。當所有臺階填完之后,可按一般填土進行。第二章 路堤填筑路堤填料一般應采用砂礫及塑性指數和含水量符合規范的土,禁止使用淤泥、沼澤土、凍土、有機土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質的土。對于液限大于50,塑性指數大于26的土,一般不宜作為路基填土。1、控制最佳含水量保證土料在最佳含水量下達到最佳壓實度。由于當地土質含水量特別大,通過
21、翻曬來實現,使其達到最佳含水量。2、摻外加劑改良對含水量大、塑性高的土或強度不足的其他材料如含有大量細粒砂的砂質土摻入石灰、水泥工業廢料或其他材料的穩定劑,對土的性質進行改良,達到填土要求。3、采用不同土質填筑路堤時,應采取以下措施3.1層次應盡量減少,每一層結構層總厚度不下于15cm,不得混雜亂填,以免形成水囊或滑動面;3.2透水性差的土填筑在下層時,其表面做成一定的衡坡,以保證來自上層透水性填土的水分及時排出;3.3合理安排不同土質的層位,采用不因潮濕及冰融而變更其體積的優良土填土層,強度較小的應填在下層;3.4在不同土質填筑的路堤交接處應做成斜面,并將透水性差的土填在斜面的下部。4、路堤
22、填料選擇與填筑方法4.1對路堤填料的主要要求和較好的路基填料 主要要求:用于公路路基的填料要求挖取方便,壓實容易,強度高,水穩定性好。其中強度要求是按CBR值確定,應通過取土試驗確定填料最小強度和最大粒徑。巨粒土,級配良好的礫石混合料是較好的路基填料;石質土,如碎(礫)石土,砂土質碎(礫)石及碎(礫)石砂(粉粒或黏土),粗粒土,細粒土中的低液限黏質土都具有較高的強度和足夠的水穩定性,屬于較好的路基填料。4.2土方路堤施工常用機械,水平分層填筑法、縱向分層填筑法、縱向分層填筑法與橫向分層填筑法特點的比較。土方路堤填筑常用的機械有推土機、鏟運機、平地機、挖掘機、裝載機等。 水平分層填筑法:填筑時按
23、照橫斷面全寬分成水平層次,逐層向上填筑,是路基填筑的常用方法。 縱向分層填筑法:依路線縱坡方向分層,逐層向上填筑。常用于地面縱坡大于12%的用推土機從路塹取料填筑距離較短的路堤。缺點是不易碾壓密實。 橫向填筑法的特點是:從路基一端或兩端按橫斷面全高逐步推進填筑。填土過厚,不易壓實。僅用于無法自下而上填筑的深谷、陡坡、斷巖、泥沼等機械無法進場的路堤。 聯合填筑法的特點是:路堤下層用橫向填筑而上層用水平分層填筑。適用于因地形限制或填筑堤身較高,不宜采用水平分層法或橫向填筑法自始至終進行填筑的情況。單機或多機作業均可,一般沿線路分段進行,每段距離以2040m為宜,多在地勢平坦,或兩側有可利用的山地土
24、場的場合采用。4.3填石路基的填制方法,各種方法的特點 主要方法有豎向填筑法(傾填法)、分層壓實法(碾壓法)、沖擊壓實法、強力夯實法。 豎向填筑法(傾填法):以路基一端按橫斷面的部分或全部高度自上往下傾卸石料,逐步推進填筑。主要用于二級及二級以下且鋪設低級路面的公路在陡峻山坡施工特別困難或大量爆破以挖作填路段,以及無法自下而上分層填筑的陡坡、斷巖、泥沼地區和水中作業的填石路堤。該方法施工路基壓實、穩定問題較多。 分層壓實法(碾壓法):自下而上水平分層,逐層填筑,逐層壓實,是普遍采用并能保證填石路堤質量的方法。高速公路、一級公路和鋪設高級路面的其他等級公路的填石路堤采用此方法。 強力夯實法:用起
25、重機吊起夯錘從高處自由落下,利用強大的動力沖擊,迫使巖土顆粒位移,提高填筑層的密實度和地基強度。該方法機械設備簡單,擊實效果顯著,施工中不需鋪撒細粒料,施工速度快,有效解決了大塊石填筑地基厚層施工的夯實難題。對強夯施工后的表層松動層,采用振動碾壓法進行壓實。 沖擊壓實法的特點有:利用沖擊壓實機的沖擊碾周期性大振幅低頻率地對路基填料進行沖擊,壓密填方。它具有分層法連續性的優點,又具有強力夯實法壓實厚度深的優點。缺點是在周圍有建筑物時,使用受到限制。 土石路堤的施工技術 填料要求 填料要求土石混合料中石料強度大于20MPa時,石塊的最大粒徑不得超過壓實層厚的2/3;當石料強度小于l5MPa時,石料
26、最大粒徑不得超過壓實層厚超過的應打碎。 填筑方法 土石路堤不得采用傾填方法,只能采用分層填筑,分層壓實。當土石混合料中石料含量超過70%時,宜采用人工鋪填;當土石混合料中石料含量小于70%時,可用推土機鋪填,最大層厚40cm。4.4高填方路堤的定義,主要采用的施工方法以及注意事項 水田或常年積水地帶,用細粒土填筑路堤高度在6m以上,其他地帶填土或填石路堤高度在20m以上時,稱為高填方路堤。高填方路堤應采用分層填筑、分層壓實的方法施工,每層填筑厚度根據所采用的填料決定。如果填料來源不同,性質相差較大時,不應分段或縱向分幅填筑。位于浸水路段的高填方路堤應采用水穩定性較高及滲水性好的填料,邊坡比不宜
27、小于1:2,避免邊坡失穩。粉煤灰路堤施工技術 粉煤灰路堤可用于高速公路。凡是電廠排放的硅鋁型低鋁粉煤灰都可作為路堤填料。由于是輕質材料,粉煤灰的使用可減輕土體結構自重,減少軟土路堤沉降,提高土體抗剪強度。粉煤灰路堤一般由路堤主體部分、護坡和封頂層以及隔離層、排水系統等組成,其施工步驟與填土路堤施工方法相類似,僅增加了包邊土和設置邊坡盲溝等工序。第三章 填土路基壓實路基施工時,應嚴格按現行公路路基施工技術規范要求進行,并應通過試驗路段來確定不同機具壓實不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應的碾壓遍數、最佳機械的配套和施工組,還要有一定素質的施工隊伍來重視。在工作實踐中,我們都知道,路基工程的
28、質量好壞直接關系到路面的行車效果,它決定著整條路的使用壽命,而填土路基的壓實施工是路基工程施工的重點,路基的好壞決定于它的強度,而壓實度是控制強度的主要指標,所以填土路基的壓實是整個路基工程的重點,是保證公路工程質量的重要指標。 1、路基土體一般是由土粒、水分和空氣組成的三相體 它們具有各自的特性,相互制約共同存在于統一的土體中,而土體中三相在體積和重量上的比例關系,即是評價土的工程性質又是影響壓實性能的重要因素。土的技術指標主要有:濕密度、d干密度、含水量等。試驗表明:d越大,土體越密實,強度也得到提高,用壓實機械對填土路基的碾壓即改變三相組成比例,減少水孔隙率,增加單位體積內固體含量,即,
29、使土體達到:連接的土粒重新排列靠近,單位重增加,黏結力增大,提高土體強度;通過壓實使土粒外表的水膜減至更薄,增加內聚力,提高抗剪強度;通過壓實將土壤中空氣擠出,減少水孔隙率,增加密實度,提高土體的水穩定性和減少因凍脹而引起的不均勻變形。 2、影響路基壓實的因素 2.1 含水量對壓實的影響 由土的三相分析中可知,土中含水量的變化,較大程度上影響土的性質的改變,對所能達到的密實度起著非常重要的作用,隨著含水量的增加,土所處的狀態發生變化,即可由半固態硬塑態較塑態液態的過程轉變,不同狀態的土對外力的抵抗能力是不同的,處在半固體狀態的土,含水量小,可塑性很小,壓實困難,遇水則強度急劇下降,作為路基填土
30、硬塑狀態的土基容易通過壓實獲得最佳密實度和較好的水穩定性;處于較塑狀態的土,由于含水量偏高,土基難以壓密,在碾壓過程中可能會產生彈簧現象,變形較大。當含水量達到最佳含水量時,可以達到最大干密度。 2.2 土質對壓實的影響 就填筑路堤而言,最適宜的是砂礫土、砂土及砂性土,這些土容易壓實,有足夠的穩定性和水穩定性,最難壓實的土是黏土,黏土的特點是液限大,最佳含水量比其他土類大,而最大干密度較小,但經壓實的黏土仍具有良好的不透水性。土粒愈細最佳含水量的絕對值愈高,最大密度的絕對值則較低。砂礫土的顆粒較粗,呈松散狀態,水分易散失。因此,含水量對砂土沒有多大實際意義。 2.3 壓實功能對壓實的影響 所謂
31、壓實功能即壓實土壤所消耗能力之大小。根據試驗表明,壓實功能愈大,土的最大干密度也愈大,而土的最佳含水量愈小。壓實功能的調節主要靠機械重量和碾壓次數的增減來實現。當土的含水量不變時,對同一黏土來說,則壓實功能愈大,所得的干密度也愈大。所謂壓實土壤的最佳含水量是在一定的壓實功能下對某種土而言的,根據這一特性,在施工中如果土的含水量低于w,加水又有困難時,可采用增加壓實功能的辦法來提高密實度。而當壓實功能增加到一定程度后,土的密度增加不顯著,這說明功能達到一定限度后,采用增加壓實功能的辦法來提高土的密實度,其效果不大,亦不經濟,此時應采取換土或其他措施,來達到提高密實度的要求。2.4 壓實工具及壓實
32、層厚度壓實機械按壓實過程的工作原理和對土基所起的作用可分為碾壓、夯實和振動搗實三類。通常,光面滾筒式壓路機對黏性土的薄層壓實最為有實效;單位使壓路滾具有足夠單位壓力,常用作路基或基坑土方初壓工作,特別對濕度較大顆粒大小不等的黏性土壤效果最好,對于松散細小而均勻的砂土類則完全不起作用,也不常用;輪胎式壓路機能適應不同土壤條件的壓實,使用范圍較廣,壓實效果好;夯實用的機具如爆破夯、夯擊極等,它適應于工作面較狹窄的邊角地帶、橋涵接頭處填土的壓實;振動搗實主要是采用振動壓路機,它對非黏性土的壓實效果最好。不同的壓實機具,其壓力傳播的有效深度也不同,夯擊式機具壓力傳播最深,振動式次之,碾壓式最淺。一種機
33、具的壓實的作用深度,在壓實過程中不是固定不變的,土體松散,壓力傳播較深,當上部土層逐漸密實,強度相應提高后,其作用深度就逐漸減少,當壓實機具的重量不大時,荷載作用時間越長,土的密實度越高,則密實度的增長速度隨時間而減少;當壓實機具很重時,尤其超過其一時間限度后,土的變形急劇增加,甚至達到破壞,所以當路基具有一定強度后,不應用振動大型壓路機壓實。此外,碾壓速度越高,壓實效果越差。因此施工時應按照這些特性,根據不同的土質選擇機具,確定每層壓實厚度、碾壓遍數及行駛速度等。 3、壓實施工中應注意的問題3.1高速公路和一級公路路基填土壓實宜采用振動壓路機或35 t50 t輪胎壓路機進行。采用振動壓路機碾
34、壓時,第一遍應不振動靜壓,然后先慢后快,由弱振至強振并遵循先輕后重,由內向外(彎道)由邊向中(直線),縱向進退等原則。 3.2嚴格控制壓實層厚,保證壓實效果的均勻。 3.3涵洞兩側的填土與壓實和橋臺背后與錐坡的填土與壓實應對稱或同時進行,且涵頂填土50 cm內應采用輕型靜載壓路機壓實,保證不破壞涵頂構造,且不允許重型機械在涵頂50 cm填土以內經過。 3.4高填方路堤的基底應按照設計要求的基底承壓強度進行壓實,設計無要求時,壓實度不宜小于90%,若地基松軟,應進行地基改善加固處理,若基底處于陡峻山坡或谷底時,應進行挖臺階處理,并嚴格分層壓實。若場地狹窄時,宜采用小型的手扶式振動壓路機或振動夯進
35、行,當場地較寬廣時宜采用自重為12 t以上的振動壓路機碾壓。 3.5不同性質的土應分別填筑壓實,不得混填。禁止直接使用液限大于50,塑性指數大于26的土,以及含水量超出規定的土。 3.6零填及路塹路床的壓實,高速公路、一級公路,壓實度95,其他公路93,換填大于30 cm時,應按上列數據的90%標準執行。 3.7填土壓實的含水量誤差值控制在1%1.5%之間,這樣可減少壓實功率。 3.8壓實過程中應控制好橫坡及平整度,特別是94區、96區路基,因為路基的平整度將影響到路面的平整。 3.9認真進行試驗段施工,認真總結試驗段各項指標。 第四章 軟土地基處理軟土地基的處理是道路設計經常遇到的情況。軟土
36、是指湖沼、濱海、谷地、濕地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。軟土地基的物質結構、物理力學性質等具有以下的基本特點:(一)、高壓縮性:軟土由于孔隙比大于1,含水量大,容重較小,且土中含大量微生物、腐植質和可燃氣體,故壓縮性高,且長期不易達到國結穩定。在其它相同條件下,軟土的塑限值愈大,壓縮性亦愈高。(二)、抗剪強度低:因此軟土的抗剪強度最好在現場作原位試驗。(三)、透水性小:軟土的透水性能很低,垂直層面幾乎是不透水的,對排水固結不利,反映在建筑物沉降延續時間長。同時,在加荷初期,常出現較高的孔隙水壓力,影響地基的強度。(四)、觸變性:軟土是絮凝狀的結構性沉積物,當
37、原狀土未受破壞時常具一定的結構強度,但一經擾動,結構破壞,強度迅速降低或很快變成稀釋狀態。軟土的這一性質稱觸變性。所以軟土地基受振動荷載后,易產生側向滑動、沉降及其底面兩側擠出等現象。(五)、流變性:是指在一定的荷載持續作用下,土的變形隨時間而增長的特性。使其長期強度遠小于瞬時強度。這對邊坡、堤岸、碼頭等穩定性很不利。因此,用一般剪切試驗求得抗剪強度值,應加適當的安全系數。(六)、不均勻性:軟土層中因夾粉細砂透鏡體,在平面及垂直方向上呈明顯差異性,易產生建筑物地基的不均勻沉降。當天然軟土地基不能滿足建(構)筑物要求時,可以通過兩種措施加以解決,其一是改變建(構)筑物剛度和體型以適應地基變型的均
38、勻性;其二是通過對地基處理增加地基強度以形成人工地基,來滿足建(構)筑物對地基的要求,保證其安全與正常使用。 在軟土地段路基填筑前,應該首先探明地基承載力,一般按處理的部位可分為地基處理和路堤處理,處理的方法為:1、軟土路基淺層處理方法 軟土地基淺層處理的方法主要包括加筋土法,強夯法,換填法和拋石擠淤法等(淺層處理是指對路床處理深度不超過5米)。 1.1加筋土法 加筋土法是將土工織物或是土工柵格等植入地基土中,兩者形成一個整體,增大壓力擴散角,從而提高地基的承載能力,減少其沉降。加筋土法一般適用于由回填土形成的路堤,適用于軟土,沙土和粘性土等。 1.2強夯法 強夯法是利用重物對軟弱地基進行強夯
39、,增加其密實度,從而提高路基地基承載能力和減少沉降,一般適用于地基處理深度不超過3米的低飽和度粉土,粘性土,濕陷性黃土,素填土和雜填土等。 施工前,對重夯地段測量放樣,確定夯點位置及間距。夯擊遍數為3遍,從兩側開始向中部一排接一排進行,每夯點連續夯擊4次。夯擊過程中隨時測量夯沉量,當后兩擊平均夯沉量為12cm 時,即可終止夯擊。 1.3換填法 換填法是將軟弱土層清除并清底,然后回填砂碎石并壓實。一般適用于淤泥質土和黃土和人工回填土,適用深度不超過5米。 測量放樣,挖除路基坡腳全部軟弱土、凍脹土。對材料的配合比進行標準試驗,確定適合施工需要的各項參數,以便合理指導施工。 備料、攤鋪及拌和,自卸車
40、按規定計量將砂礫運至施工路段,確保配料的均勻性及準確性,然后用平地機攤鋪,直到達到設計要求的深度和規范要求均勻度為止。攤鋪應控制厚度,避免破壞下承層,每次的攤鋪寬度應與上一次的攤鋪重疊50cm。 碾壓養生,現場取樣成型試件,滿足要求后,立即進行穩壓,然后平地機初平一次,用振動壓路機振壓46遍直到達到要求的標準。碾壓成型后的第2天,灑水養生,并控制車輛運行。 1.4袋裝沙井法 袋裝沙井法具有理論成熟,施工簡易,造價低廉,質量容易被控制等優點。袋裝沙井法是固結排水法的一種,是在軟弱地基中設置若干沙井,在沙井上鋪砂墊層,再在砂墊層上鋪設土工布。通過增加排水措施,縮短排水距離,提高排水速度,從而使地基
41、土的密實度增加,提高其承載能力。土工布的作用是提高其穩定性,使之不會沿滑動面滑動。 2、軟土地基深層處理方法 軟土地基深層處理的方法主要是深層攪拌法、排水固結法、石灰樁法、復合地基法和高壓噴射注漿法等(深層處理是指對路床處理深度超過5米)。 2.1深層攪拌法 深層攪拌法是將水泥或是其他減水聯結劑利用深層攪拌機與地基土在原位進行攪拌,使之成為復合地基,提高整體的承載能力。此法一般適用于不超過12米的粉土或是粘性土等。 2.2排水固結法 排水固結法是利用在地基中設置的排水系統,減少周圍地基土中的含水量,提高地基的密實度,增強抗剪能力,適用于厚度較大的飽和土地基或是沖填土地基。 2.3石灰樁法 石灰
42、樁法是在地基土中,利用人工或是機械成孔,將石灰回填路基中,由于石灰的吸水性以及離子交換作用,改變周圍地基土的物理性質,形成復合地基。此法適用于處理深度不超過12米的軟弱粘性土和雜填土。 2.4高壓噴射注漿法 高壓噴射注漿法是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆至設計的土層深度,然后高壓噴漿,使混凝土砂漿與土體形成一個整體,徹底改變地基的結構組成,提高地基的承載能力,減少其沉降。此法適用于軟弱地基深度較大的地基,可以超過30米。 第五章 排水設施與路基的穩定性1、路基排水的目的路基的強度和穩定性與水的關系十分密切。路基的病害有多種,形成病害的原因也很多,但水的作用是主要因素之一。根據水源的不同,影響路基
43、的水流可分為地面水和地下水兩大類,與此相適應的路基排水工程可分為地面排水和地下排水。路基設計時,必須考慮將影響路基穩定性的地面水,排除和攔截于路基用地范圍以外,并防止地面水漫流、滯積或下滲。路基施工中,應校核全線路基排水系統的設計是否完備和妥善,必要時應予以補充或修改,應重視排水工程的質量和使用效果。設置施工現場的臨時性排水措施,保證路基工程質量,提高施工效率。路基養護中,對排水設施應定期檢查與維修,以保證排水設施正常使用。2、路基排水設計的一般原則2.1排水設計要因地制宜、全面規劃,因勢利導、綜合整治,講究實效、注意經濟,充分利用有利地形和自然水系。2.2各種路基排水溝渠的設置,應注意與農田
44、水利相配合。2.3設計前必須進行調查研究,查明水源與地質條件,各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合,做到綜合整治,分期修建。2.4路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,盡量不破壞天然水系,不輕易合并自然溝溪和改變水流性質,盡量選擇有利地質條件布設人工溝渠,減少排水溝渠的防護與加固工程。對于重點路段的重要排水設施,以及土質松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠,應進行必要的防護與加固。2.5路基排水要結合當地水文條件和道路等級等具體情況,注意就地取材,以防為主,既要穩固適用,又必須講究經濟效益。3、地面排水設施3.1邊溝邊溝一般設置在挖方路基的路肩外側或低路堤坡腳外側,走向與路中線平行,用以匯集和排除路
45、基范圍內和流向路基的少量地面水。平坦地面填方路段的路旁取土坑,常與路基排水設計綜合考慮,使之起到邊溝的排水作用。邊溝的橫斷面形式,主要有梯形、矩形、三角形和流線型等。邊溝的縱坡一般應與路線縱坡一致,并不宜小于 0.5%,以防淤積,在特殊情況下容許減至0.3%。當邊溝縱坡過大,且有沖刷可能時,應采取加固、設置跌水或急流槽等措施。 3.2截水溝截水溝又稱天溝,一般設置在挖方路基邊坡坡頂以外,或山坡路堤上方的適當地點,用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流,減輕邊溝的水流負擔,保證挖方邊坡和填方坡腳不受水流沖刷。 3.3排水溝排水溝主要用于把來自邊溝、截水溝或其他水源的水流(如邊溝、截水溝、取土坑
46、、邊坡和路基附近積水)引至橋涵或路基范圍以外的指定地點。 3.4跌水與急流槽跌水與急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形式,用于陡坡地段排水,溝底縱坡可達 45。在陡坡或深溝地段設置的溝底為階梯,水流呈瀑布跌落式通過的溝槽稱為跌水,其作用是在較短的距離內,降低水流流速,消減水流能量。在陡坡或深溝地段設置的坡度較陡,水流不離開槽底的溝槽稱為急流槽,其作用是將上下游水位差較大的水流引至橋涵進口或路基下方。 3.5倒虹吸與渡水槽倒虹吸是借助上、下游溝渠水位差,利用勢能迫使水流降落,經路基下部洞身管道流向路基另一側,再上升流入下游溝渠。 渡水槽相當于渡水橋,其作用是在路基上空將兩側溝渠連接起來,以保證水流暢
47、通。 3.6蒸發池氣候干旱、路線穿越平坦地形地面排水困難地段,無法把地面水排走時,可在距離路基適當的地方設置蒸發池,引水入池,依靠自然蒸發或下滲將水排除。 4、地下排水設施4.1暗溝相對于地面排水的明溝而言,暗溝又稱盲溝,是指設在地面以下引導水流的溝渠,它本身不起滲水和匯水作用,其主要作用是利用其透水性將路基范圍內的泉水或滲溝匯集的水流匯集到溝內,并沿溝排至指定地點,使不致在土中擴散,其水力特性屬于紊流。4.2滲溝滲溝是常見的一種地下排水溝渠。當路基土含水過多時,可用它來吸收降低、匯集和排除地下水。亦可以用以攔截流向路基的地下水,采用滲透方式將地下水匯集于溝內,并通過溝底通道將水排至指定地點,這種地下排水設施統稱滲溝。它的作用是降低地下水位或攔截地下水,其水力特性是紊流,但構造與簡易暗溝有所不同。4.3滲井當地下存在多層含水層,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,采用立式(豎向)排水,設置滲井,穿
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