谈公路工程路基处理方法毕业论文.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流谈公路工程路基处理方法毕业论文.精品文档.吉林大学远程教育 本科生毕业论文(设计)中文题谈公路工程路基处理方法学生姓名 李先生 专业土木工程(道路与桥梁方向)层次年级 2010春专升本 学号 201004719898 指导教师 金开鑫 职称 讲师 学习中心黑龙江佳木斯市委员会党校 成绩 2012年 4 月 1 日摘 要路基由土质或石质材料组成,因其工程量大,建设周期长,沿线分布不均匀,其强度和稳定性受施工和自然因素影响极大。本文从路基填筑前清理、压实及坡面基底处理;路基填筑时含水量、土质、选料方面等问题采取相关措施;根据软土路基的性质、特点对
2、浅层、深层路基提出处理办法;以及针对路基主要病害做出路基排水设计方案等内容进行论述。依据相关文献,并总结了路基填筑前原地面的处理,路堤填料,路基压实,软土路基处理,排水设施与路基的稳定性,桥头、涵洞两端的路基处理等施工方法。对路基施工中因路用材料的压实性、水稳性差异等问题进行了分析探讨。关键词:含水量 路基压实 软土路基 路基排水目 录前 言1第一章 路堤填筑前原地面处理21、填筑路堤时应首先进行原地面处理21.1地表处理21.2填前压实21.3检测32、坡面基底处理3第二章 路堤填筑41、控制最佳含水量42、掺外加剂改良43、采用不同土质填筑路堤时,应采取以下措施44、路堤填料选择与填筑方法
3、44.1对路堤填料的主要要求和较好的路基填料44.2土方路堤施工54.3填石路基的填制方法,各种方法的特点54.4高填方路堤的定义,主要采用的施工方法以及注意事项6第三章 填土路基压实71、路基土体一般是由土粒、水分和空气组成的三相体72、影响路基压实的因素72.1 含水量对压实的影响72.2 土质对压实的影响82.3 压实功能对压实的影响82.4 压实工具及压实层厚度83、压实施工中应注意的问题9第四章 软土地基处理101、软土路基浅层处理方法101.1加筋土法111.2强夯法111.3换填法111.4袋装沙井法112、软土地基深层处理方法122.1深层搅拌法122.2排水固结法122.3石
4、灰桩法122.4高压喷射注浆法12第五章 排水设施与路基的稳定性131、路基排水的目的132、路基排水设计的一般原则133、地面排水设施133.1边沟133.2截水沟143.3排水沟143.4跌水与急流槽143.5倒虹吸与渡水槽143.6蒸发池144、地下排水设施154.1暗沟154.2渗沟154.3渗井155、路基排水系统的综合设计15第六章 桥头、涵洞两端的路基处理方法161、地基加固处理162、桥头设计过渡段163、台背填料的选择164、在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施165、强化施工质量管理16结 论17参考文献18致 谢19前 言路基是路面基础,路基施工处理的质量直接影响到路面
5、使用品质和使用寿命。特别是在东北地区因气候变化的原因,常常因路基施工质量问题而导致路面早期出现龟裂、沉陷、翻浆等病害,影响车辆的正常畅通,增大养护成本。例如,常见桥头跳车、半边加宽部分产生不均匀沉陷,新路基路面早期破坏等,多是路基施工方法不当,土基压实度控制不严格所致。即使是高等级水泥路面,如果路基施工压实度控制不严,水泥路面在行车作用下,会因路基沉陷而产生路面板错台及断板。严格控制工程质量,使路基达到坚实而稳定,确保路基填筑的有效宽度和超宽填筑,避免路基滑坡为路面结构长期荷载作用提供重要的基础保证。同时使路基有足够的强度和稳定性,路基施工的土石工程量较大,每公里数千方甚至上万方,施工程序复杂
6、,有挖有填有弃。与排水、桥涵、防护、路面等工程相互交错,关系密切,并受地质、地貌、气候地方环境等条件的影响。在施工组织过程中,稍有不慎,就会导致质量部良后果。要做到路基坚固而稳定,就必须精心施工,才能建成高质量的路基工程。这对节省投资,提供效益具有十分重要的意义。第一章 路堤填筑前原地面处理路基的施工质量,是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季冬季的考验。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其要重视原地面的处理和坡面基地的处理。1、填筑路堤时应首先进行原地面处理1.1地表处理1.1.1路堤用地范围内的树木,灌木从等均应在施工前砍伐或移植清理,砍伐的
7、树木应移置于路基用地之外,进行妥善处理。路基范围内的树根全部挖出并将坑穴填平、夯实。挖掘树根的坑,深度超过30cm的必须分层夯实到原地表。如发现草炭层、鼠洞、裂缝,应更换符合条件土回填,并按规定进行压实。路堤通过耕地时,路堤筑填施工前必须预先填平压实。如其中有机质含量和其他杂质较多时,碾压时因弹性过大,不易压实,应换填土;1.1.2种植土段的路基基底处理为:清理深度应根据种植土厚度决定,并检查是否有埋置的生活垃圾,如有则立即清除。清除的种植土应集中堆放。1.1.3原地表凹凸不平地段,相对高差小于50cm的进行整平;相对大于50cm的坑,分层夯实到原地表。1.1.4独立的大坑,要单独作为作业面,
8、按上述处理后按照路基填筑进行施工,达到原地表。1.1.5清表平整完成后,应检测原地面标高,并做记录。1.2填前压实路基基底填前压实除按照公路路基施工技术规范(JTJ03395)执行外,还应按以下处理 1.2.1路基基底应在填筑前进行压实,各施工队压实前应先到项目部实验室领取压实标准。并且根据此标准,以及现场的土质情况确定现场原状土洒水量(或晾晒)。1.2.2路基基底压实度(重型)91%;当填土高度小于路床厚度时,基底压实度不应小于路床压实度(大于或等于95%)的标准。当基底的松散土层厚度大于30cm时,应将松土翻挖后在分层回填夯实。1.2.3当在地面自然横坡陡于1:5的斜坡面填筑路堤时,路堤基
9、底应挖成台阶形式,台阶跨度不得小于1.0m。台阶应有2%4%的反向横坡。1.2.4对于特殊要求的路段,用普通压路机压过后,还应在用冲击压路机碾压。1.3检测路基基底压至规定遍数后,现场负责人员应立即协同测量人员和试验员测出压实完后的原地面标高和土的密实度,并报现场监理。经监理认可后重复对下段路基进行上面的步骤。2、坡面基底处理填方路堤,如基底为坡面时,在荷载作用下,粒料极易失稳而沿坡面产生滑移,因此在施工前必须注意对基底坡面处理后方能填筑。经验表明,当坡度较小(横坡小于1:5)时,只需清除坡面上的树、草杂物后,将翻松的表层压实后即可保证坡面的稳定,但当坡度较大(横坡大于1:5)时,将坡面做成台
10、阶形,让填料充分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。台阶的尺寸,依土质、地形和施工方法而不同,一般宽度不宜小于1m,而且台阶顶面应做成向堤内倾斜3%5%的坡度,并分层夯实。每层都严格控制厚度、压实度、拱度和平整度,并进行检测。如果基底坡面超过时,则应采用修护墙、护脚等措施对外坡脚进行特殊处理。当所有台阶填完之后,可按一般填土进行。第二章 路堤填筑路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,禁止使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。对于液限大于50,塑性指数大于26的土,一般不宜作为路基填土。1、控制最佳含水量保证土料在最佳含水量下达到最佳压实度。由于当地土质含水
11、量特别大,通过翻晒来实现,使其达到最佳含水量。2、掺外加剂改良对含水量大、塑性高的土或强度不足的其他材料如含有大量细粒砂的砂质土掺入石灰、水泥工业废料或其他材料的稳定剂,对土的性质进行改良,达到填土要求。3、采用不同土质填筑路堤时,应采取以下措施3.1层次应尽量减少,每一层结构层总厚度不下于15cm,不得混杂乱填,以免形成水囊或滑动面;3.2透水性差的土填筑在下层时,其表面做成一定的衡坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排出;3.3合理安排不同土质的层位,采用不因潮湿及冰融而变更其体积的优良土填土层,强度较小的应填在下层;3.4在不同土质填筑的路堤交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面的
12、下部。4、路堤填料选择与填筑方法4.1对路堤填料的主要要求和较好的路基填料 主要要求:用于公路路基的填料要求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。巨粒土,级配良好的砾石混合料是较好的路基填料;石质土,如碎(砾)石土,砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉粒或黏土),粗粒土,细粒土中的低液限黏质土都具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料。4.2土方路堤施工常用机械,水平分层填筑法、纵向分层填筑法、纵向分层填筑法与横向分层填筑法特点的比较。土方路堤填筑常用的机械有推土机、铲运机、平地机、挖掘机、装载机等。 水平分层填
13、筑法:填筑时按照横断面全宽分成水平层次,逐层向上填筑,是路基填筑的常用方法。 纵向分层填筑法:依路线纵坡方向分层,逐层向上填筑。常用于地面纵坡大于12%的用推土机从路堑取料填筑距离较短的路堤。缺点是不易碾压密实。 横向填筑法的特点是:从路基一端或两端按横断面全高逐步推进填筑。填土过厚,不易压实。仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。 联合填筑法的特点是:路堤下层用横向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高,不宜采用水平分层法或横向填筑法自始至终进行填筑的情况。单机或多机作业均可,一般沿线路分段进行,每段距离以2040m为宜,多在地势平坦,或两侧有
14、可利用的山地土场的场合采用。4.3填石路基的填制方法,各种方法的特点 主要方法有竖向填筑法(倾填法)、分层压实法(碾压法)、冲击压实法、强力夯实法。 竖向填筑法(倾填法):以路基一端按横断面的部分或全部高度自上往下倾卸石料,逐步推进填筑。主要用于二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段,以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。该方法施工路基压实、稳定问题较多。 分层压实法(碾压法):自下而上水平分层,逐层填筑,逐层压实,是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤采用此方法。 强
15、力夯实法:用起重机吊起夯锤从高处自由落下,利用强大的动力冲击,迫使岩土颗粒位移,提高填筑层的密实度和地基强度。该方法机械设备简单,击实效果显著,施工中不需铺撒细粒料,施工速度快,有效解决了大块石填筑地基厚层施工的夯实难题。对强夯施工后的表层松动层,采用振动碾压法进行压实。 冲击压实法的特点有:利用冲击压实机的冲击碾周期性大振幅低频率地对路基填料进行冲击,压密填方。它具有分层法连续性的优点,又具有强力夯实法压实厚度深的优点。缺点是在周围有建筑物时,使用受到限制。 土石路堤的施工技术 填料要求 填料要求土石混合料中石料强度大于20MPa时,石块的最大粒径不得超过压实层厚的2/3;当石料强度小于l5
16、MPa时,石料最大粒径不得超过压实层厚超过的应打碎。 填筑方法 土石路堤不得采用倾填方法,只能采用分层填筑,分层压实。当土石混合料中石料含量超过70%时,宜采用人工铺填;当土石混合料中石料含量小于70%时,可用推土机铺填,最大层厚40cm。4.4高填方路堤的定义,主要采用的施工方法以及注意事项 水田或常年积水地带,用细粒土填筑路堤高度在6m以上,其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时,称为高填方路堤。高填方路堤应采用分层填筑、分层压实的方法施工,每层填筑厚度根据所采用的填料决定。如果填料来源不同,性质相差较大时,不应分段或纵向分幅填筑。位于浸水路段的高填方路堤应采用水稳定性较高及渗水性好的填
17、料,边坡比不宜小于1:2,避免边坡失稳。粉煤灰路堤施工技术 粉煤灰路堤可用于高速公路。凡是电厂排放的硅铝型低铝粉煤灰都可作为路堤填料。由于是轻质材料,粉煤灰的使用可减轻土体结构自重,减少软土路堤沉降,提高土体抗剪强度。粉煤灰路堤一般由路堤主体部分、护坡和封顶层以及隔离层、排水系统等组成,其施工步骤与填土路堤施工方法相类似,仅增加了包边土和设置边坡盲沟等工序。第三章 填土路基压实路基施工时,应严格按现行公路路基施工技术规范要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳机械的配套和施工组,还要有一定素质的施工队伍来重视。在工作实践中,我们都知
18、道,路基工程的质量好坏直接关系到路面的行车效果,它决定着整条路的使用寿命,而填土路基的压实施工是路基工程施工的重点,路基的好坏决定于它的强度,而压实度是控制强度的主要指标,所以填土路基的压实是整个路基工程的重点,是保证公路工程质量的重要指标。 1、路基土体一般是由土粒、水分和空气组成的三相体 它们具有各自的特性,相互制约共同存在于统一的土体中,而土体中三相在体积和重量上的比例关系,即是评价土的工程性质又是影响压实性能的重要因素。土的技术指标主要有:湿密度、d干密度、含水量等。试验表明:d越大,土体越密实,强度也得到提高,用压实机械对填土路基的碾压即改变三相组成比例,减少水孔隙率,增加单位体积内
19、固体含量,即,使土体达到:连接的土粒重新排列靠近,单位重增加,黏结力增大,提高土体强度;通过压实使土粒外表的水膜减至更薄,增加内聚力,提高抗剪强度;通过压实将土壤中空气挤出,减少水孔隙率,增加密实度,提高土体的水稳定性和减少因冻胀而引起的不均匀变形。 2、影响路基压实的因素 2.1 含水量对压实的影响 由土的三相分析中可知,土中含水量的变化,较大程度上影响土的性质的改变,对所能达到的密实度起着非常重要的作用,随着含水量的增加,土所处的状态发生变化,即可由半固态硬塑态较塑态液态的过程转变,不同状态的土对外力的抵抗能力是不同的,处在半固体状态的土,含水量小,可塑性很小,压实困难,遇水则强度急剧下降
20、,作为路基填土硬塑状态的土基容易通过压实获得最佳密实度和较好的水稳定性;处于较塑状态的土,由于含水量偏高,土基难以压密,在碾压过程中可能会产生弹簧现象,变形较大。当含水量达到最佳含水量时,可以达到最大干密度。 2.2 土质对压实的影响 就填筑路堤而言,最适宜的是砂砾土、砂土及砂性土,这些土容易压实,有足够的稳定性和水稳定性,最难压实的土是黏土,黏土的特点是液限大,最佳含水量比其他土类大,而最大干密度较小,但经压实的黏土仍具有良好的不透水性。土粒愈细最佳含水量的绝对值愈高,最大密度的绝对值则较低。砂砾土的颗粒较粗,呈松散状态,水分易散失。因此,含水量对砂土没有多大实际意义。 2.3 压实功能对压
21、实的影响 所谓压实功能即压实土壤所消耗能力之大小。根据试验表明,压实功能愈大,土的最大干密度也愈大,而土的最佳含水量愈小。压实功能的调节主要靠机械重量和碾压次数的增减来实现。当土的含水量不变时,对同一黏土来说,则压实功能愈大,所得的干密度也愈大。所谓压实土壤的最佳含水量是在一定的压实功能下对某种土而言的,根据这一特性,在施工中如果土的含水量低于w,加水又有困难时,可采用增加压实功能的办法来提高密实度。而当压实功能增加到一定程度后,土的密度增加不显著,这说明功能达到一定限度后,采用增加压实功能的办法来提高土的密实度,其效果不大,亦不经济,此时应采取换土或其他措施,来达到提高密实度的要求。2.4
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