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公路路面基层设计规范十篇

发布时间:2024-04-26 11:11:00

公路路面基层设计规范篇1

关键词:沥青路面;设计指标;参数

1.引言

我国的沥青路面设计规范对设计指标和相应的参数都有具体的规定,并且随时间的推移,设计指标和参数进行着不断的优化选择,如果新的设计指标和参数更为有效,对于沥青路面的设计和后期病害的预防起着举足轻重的作用。

2.对我国设计规范的回顾

2.11958年版规范

1958版规范以极限相对弯沉作为设计指标,设计方法采用单圆荷载均质体弹性理论。极限相对弯沉λk=lk/D,D为荷载作用面积当量圆直径,lk为路面处于极限状况时,在荷载作用中心处的路表极限弯沉值。

2.21966年版规范

1966年版规范主要是修正了1958年版规范的弯沉计算公式,提出了中国气候分区及路基和路面材料计算参数值表,但设计标准与设计指标没有变动。

2.31978年版规范

1978年版规范以容许弯沉作为设计指标。容许弯沉是路面达到破坏状况时双轮轮隙中点的路标回弹弯沉值。对弯沉在全面调查时,按路表外观特征将沥青路面划分为5个等级,视第四个等级的沥青路面已达到损坏状况,以第四等级路面弯沉低限作为路面处于破坏临界状态的划界标准,此时的弯沉值即容许弯沉值。

容许弯沉值的经验公式:

nf——路面达到临界破坏状态时的标准轴载累计作用次数;

a1——路面类型相关的系数。

2.41986年版规范

1986年版规范以路表容许弯沉值作为主要设计指标,对容许弯沉公式中的系数做了修改,并增加了公路等级系数,另外增加了沥青混凝土面层或整体性材料基层的弯拉应力验算指标。

a2——公路等级系数。

2.51997年版规范

1997年版规范采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标,计算路面结构厚度。对高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层应进行层底拉应力的验算。同86规范比较,设计指标成设计弯沉,并且增加了基层类型系数。

a3——基层类型系数。

《公路沥青路面设计规范(JtJ014-97)》取消了1987年设计规范中的诺谟图,沥青路面的设计采用专用计算机程序完成,这样避免了繁杂的查图设计工作。

2.62006年版规范

2006年10月,交通部了公路沥青路面设计规范的新版本。此版规范沿用了前一版(1997版)规范的结构设计方法。

(1)即:计算弯沉值不大于设计弯沉值

(2)即:计算点的层底拉应力不大于材料的容许拉应力

在进行结构响应分析时,材料参数的取用采用下述方法:(1)路基回弹模量采用承载板法测定,并以不利季节的数值作为设计值;(2)半刚性材料的回弹模量采用120天或180天龄期的压缩模量测定结果,其抗拉强度采用相同龄期的劈裂强度试验结果;(3)沥青混合量的模量采用20°C(计算路表弯沉)或15°C(计算层底拉应力)时的压缩模量测定结果,其抗拉强度采用15°C时的劈裂试验结果,但未考虑不同地区温度差异的影响。

3.对我国现有规范的设计指标和参数的分析

分析现行的设计指标和参数,可发现存在以下问题:(1)路面结构厚度设计都是路表容许弯沉值指标起控制作用,但该指标无法具体反映路面的使用性能和损坏类型。(2)路表弯沉值是一项整体性、综合性和表观性的指标,其无法控制面层底面或基层底面的应力状况和大小,也不能如实反映路面可能出现的损坏类型。(3)对于柔性基层沥青路面,现行规范的设计指标和相关参数值有待补充和修正。(4)各项材料性质测试指标和方法未能如实反映材料的力学特性,故难以正确建立力学响应量与路面结构使用性能之间的关系模型。(5)新规范提出采用面层底面拉应力和半刚性基层底面拉应力作为设计指标指导路面结构设计,但已有研究指出:仅半刚性基层底面拉应力是一个有效指标。

4.半刚性基层沥青路面设计理论改进

沥青路面设计方法必须采用多指标控制,才能避免或者控制车辙与裂缝等主要病害。下面就疲劳开裂与车辙形成两个方面分别讨论如何进行沥青路面设计。

4.1半刚性基层沥青路面疲劳寿命问题

我国的半刚性基层沥青路面裂缝以反射裂缝为主,反射裂缝的本质就是沥青面层在不利力学状态下的疲劳断裂。进行沥青路面结构设计计算时应该采用基层发生开裂后的等效模量,或者按照断裂的基层建立模型计算面层底面的拉应力、拉应变。同时建立其适用于我国各个地区的沥青混合料材料的疲劳方程,结合新的计算方法进行路面结构的抗疲劳开裂设计。

4.2半刚性基层沥青路面车辙问题

随着我们沥青路面的设计厚度得到增加,车辙病害逐渐显现出来。已有研究得知:半刚性基层沥青路面的车辙变形主要来自上中面层的流变变形及隆起变形,接近基层的部分变形很小。可以推断控制半刚性基层沥青路面的车辙变形需要在路面面层中选取一个合理的力学指标。建立半刚性基层沥青路面计算模型,考虑高温下面层模量为400mpa,半刚性基层及其以下结构层强度与温度无关。按照压应变和剪应变指标,在相同材料下对路面厚度有着不同的要求。路面厚度增加面层内部的压应变是变小的,而面层厚度增加导致面层内部剪应变增大。鉴于目前路面结构设计存在众多不同意见,不对路面面层厚度发表相关看法。至于控制面层永久变形的合理指标,希望公路领域专家早日确定一个合理的指标。

5.沥青路面设计理应考虑的指标和参数

5.1沥青路面新指标和参数体系构建原则

公路路面基层设计规范篇2

关键词:道路工程;加铺层设计;有效模量;结构层系数;aaSHto

中图分类号:U416.217文献标识码:a文章编号:

一、ai沥青加铺层设计方法

ai的路面设计采用2个应变量作为设计指标:一个是沥青混合料层底水平拉应变,以控制路面疲劳开裂;另一个是路基顶面竖向压应变,以控制永久变形。ai法将路面视为多层弹性体系,根据交通量和土基强度确定路面所需的总厚度,根据旧路面状况确定旧路面结构层的有效厚度。旧路面各层的厚度换算系数。由公式,计算加铺结构层厚度。

二、aaSHto沥青加铺层设计方法

aaSHto加铺层设计是基于剩余寿命的概念,满足未来交通量所需的加铺层厚度,可由式(1)确定。(1)式中:为加铺层的结构数;为沥青加铺层的结构层系数;为加铺层厚度;为承载将来交通所需要的结构数;为旧路面的有效结构数。

可根据式(2)确定(2)

式中:为80kn当量荷载作用次数的预测值;为给定可靠度的正态偏移;为结合交通预测和性能预测的标准离差;为初始设计服务性指数(取值为4.2~4.5)和最终路面设计服务性指数(主要公路不小于2.5,次要公路不小于2.0)的差值;为路基土的回弹模量。(3)式中:、、分别为面层、基层和底基层的结构层系数;、、分别为面层、基层和底基层的厚度;、分别为基层、底基层的排水系数。

可以通过现场路面状况调查和路面材料的结构性能测试来评价,具体可以根据路面状况选择沥青路面各结构层的层系数,然后确定。

三、路面结构层有效模量的确定

路面结构层的模量,是路面结构设计的重要参数。中国路面材料静态参数与aaSHto设计方法动态参数有良好的对应关系。aaSHto给出了密级配沥青混凝土模量和结构层系数的关系,结构层系数与回弹模量基本上是线性关系,如图1所示。

由图1可知,旧路面状况与aaSHto层系数、路面结构的有效厚度、路面各层的模量有密切关系。所以可根据旧路面状况估计路面结构层的有效模量,以有效模量作为路面加铺层的设计参数,进行加铺层设计。

1.沥青路面面层有效模量的赋值

沥青面层有效模量参照aaSHto加铺层设计方法确定。如对于旧沥青面层的第Ⅰ阶段的有效模量,可根据《公路沥青路面设计规范》推荐的沥青混凝土的中值模量(1400mpa)进行折减得到,所以旧沥青面层第Ⅰ阶段的有效模量推荐值为1100~1400mpa。其他类的模量可以利用旧沥青面层的第Ⅰ阶段的有效模量推荐值与aaSHto层系数和模量大致的线性关系,用插值法推导出来。

2.半刚性基层材料有效模量的赋值

半刚性基层材料是中国高速公路广泛使用的材料,王旭东的研究给出了中国半刚性材料模量与aaSHto推荐模量之间的关系,认为在可靠度为50%时,动态回弹模量为静态模量的2.2倍。

按照基层的开裂状况分阶段确定基层材料的有效模量,把半刚性基层在使用过程中的状态经历分为3个阶段:疲劳开裂前阶段,这个阶段的模量为4000~6000mpa;疲劳开裂阶段,这个阶段的模量为1300~1700mpa;疲劳开裂后阶段,这个阶段的模量为400~600mpa。半刚性基层其他阶段的有效模量,可以根据插值法计算出来,

四、路面结构层有效模量的判断方法

1.沥青面层有效模量的判断方法

对沥青路面上面层有效模量的评估,可根据旧路面状况中的龟裂数量进行评估;对沥青层中下层的有效模量,可以取与上面层模量相近的值,但要小于现行规范推荐的中值。

2.半刚性基层有效模量的判断方法

目前,半刚性基层的主要病害主要通过雷达检测评定。半刚性基层的有效模量可以根据雷达检测数据进行评估,算出半刚性基层龟裂的百分率。

五、基于有效模量的加铺层设计步骤

根据中国《公路沥青路面设计规范》,确定设计交通量eSaL。

(2)确定土基回弹模量。

(3)估计旧路面的有效模量,旧路面结构层的有效模量。

(4)根据交通量计算设计弯沉。

(5)用HpDS2006公路路面设计程序系统,计算加铺后的计算弯沉,使≤。

六、加铺层厚度设计示例与对比分析

为进一步说明基于结构层有效模量的沥青路面加铺层设计过程,以某高速公路的检测资料为基础给出设计案例,并与现行规范的设计方法、aaSHto和ai设计方法进行对比分析。

1.交通量现状和原路面状况

路段的交通量数据:路面竣工后第一年日平均当量轴次为10339;设计年限内一个车道上累计当量轴次为2.558783。运用aaSHto、ai设计方法,需要把中国的100kn的当量轴载换算成80kn的当量轴载,对于2种设计方法的不同标准轴载,可采用四次幂定律公式进行换算,即(4)式中:为轴载等效系数;为任意标准轴载;为待换算轴载。将一个车道上的100kn累积当量轴次按式(4)换算成80kn的当量轴载,为6.24093。

2.基于有效模量的加铺层设计方法

根据沥青面层模量的判断方法,沥青面层有小于5%严重龟裂和较少的中等和严重的横向裂缝,第Ⅱ阶段,所以选用模量为950mpa。由于旧水泥稳定基层出现小于7.2%中等的龟裂,属于第Ⅲ阶段,所以选取模量为1000mpa。水泥石灰土模量按经验取350mpa。用HpDS2006公路路面设计程序系统,计算得到加铺层厚度为10.0Cm的热拌沥青混合料(Hma)。

3.aaSHto设计方法

(1)和的确定。本例中假设为4.2,为2.5,得到为1.7,土基回弹模量取40mpa;分别取不同的可靠度水平R和标准差,按照式(2)确定的值;根据旧路面状况,评估的为4.767。不同的可靠度水平R和标准差的结构数

(2)由式(1)计算的加铺层厚度,其中层系数取0.44(为新拌沥青混凝土常用的层系数)。

4.ai法的厚度设计

由土基模量和交通量可以得到,据旧路路面状况和表1得到;由公式,得到为9.7cm热拌沥青混合料(Hma)。

七、结语

(1)中国现行规范的方法是根据路面实测弯沉来确定路面的当量回弹模量,然而弯沉和路面破损程度无明显对应的联系,这就会导致有些路段弯沉很小,但路面破损却非常严重,出现按照现行规范方法无法进行加铺层设计的问题。

(2)参考aaSHto的旧沥青面层层系数的建议值,根据旧路的路面破损状况及模量与层系数的关系,确定了中国的旧沥青路面有效模量建议值,然后参考中国新建沥青路面设计方法,提出了基于有效模量的加铺层设计方法。

(3)经过实例验证和与其他加铺层方法的对比分析,本文的设计方法所得到的加铺层厚度为10cm,与ai法和aaSHto法较为一致,避免了现行规范当路面代表弯沉值较小时无法进行加铺的情况,可以有效指导半刚性基层沥青路面加铺层设计。

参考文献:

[1]JtJD50-2006,公路沥青路面设计规范[S].

公路路面基层设计规范篇3

【关键词】高速公路,公路路基,路基填筑,填筑试验

中图分类号:U412.36+6文献标识码:a文章编号:

1工程概况

某高速公路标段工程修筑路线全长为2956.8m。该公路主线横断面与规划一致,采用双向8车道,红线宽60m,横断面型式根据互通立交的功能需求及与周边路网连接的具体情况进行布置。道路路拱采用直线型路拱,主线正常段机动车道采用双向2%路面横坡;人行道采用反向1.0%横坡。

2公路路基试验段

通过对本公路修筑试验路段进行填筑压实试验工作,试验路线长度不少于100m全幅路基宽度,以有效地确定在规定的填层厚度的情况下达到设计压实度时的机械组合、松铺系数、碾压遍数、碾压速度、填料的最佳含水量等,作为路基填筑施工的指导数据。

通过试验路段所测得的试验数据指导本道路路基填筑施工。路基分层填筑,填筑时注意控制层厚不得超过规定厚度。填土路堤用推土机加平地机配合整平,填石路堤用推土机加人工配合整平,并留出2%的路拱,以利排水;另外,为了有效地保证边坡的修整和保证路肩的压实度,路堤两边要按规范要求进行超宽填筑;

3公路路基填筑

3.1路基填料选取

对于高速公路路基路床应优先选用级配良好的粗粒土作填料,当用不同填料填筑路基时,应分层填筑,每一水平层应采用同类填料。路基填料的最小强度和填料最大粒径应符合下列规定:填方路基及路堑底面以下0-30厘米的填料最大粒径应不大于10厘米;填方路基路床底面以下30-80厘米的填料最大粒径应不大于10厘米;填方路基路床底面以下80-150厘米的填料最大粒径应不大于15厘米;填方路基路床底面150厘米以下的填料最大粒径应不大于15厘米;填层松铺厚度应控制在50cm以内,其填料的最大粒径不应超过层厚的2/3,同时为了保证路床填料均匀、密实、强度高,应要求填石料用于路基设计标高1.5米以下部位。先用人工辅以推土机摊平石块,以小石块、石屑填实空隙,碾压密实。

3.2路基填筑施工技术

路基填筑必须按设计断面,水平分层填筑、分层压实、分层检测。路基填料严格按照施工规程和总监办的指示执行,不符合要求的土、石填料不允许进入路基填筑的施工路段。填石路堤,如填料粒径超标,经两次整改仍不能满足规范要求时,停工整改。路基填筑严格控制填筑的松铺厚度,平整度及路堤宽度。每层必须恢复中线,抄平,插杆,填筑宽度每侧应超出路堤设计宽度不小于50cm,每填筑一层,检测合格后方可进行下一层的填筑。路堤填筑应根据地质、水文情况,合理地、有计划地安排填筑材料。

本高速公路路基必须分层填筑碾压,每层最大压实厚度不宜超过20cm,路床顶面最后一层压实厚度为20cm(遇特殊情况不能满足设计要求时,最小压实厚度不得小于10cm)。含水量应控制在压实最佳含水量±2%之内;路基填筑宽度每侧至少应宽出填筑层设计宽度30cm,压实宽度不小于设计宽度,最后削坡。对于路基表面应具有2%~4%的向外横坡,防止积水。同时为了有效地避免路基边坡被雨水冲刷,路基填筑过程中可设置临时挡水埝和排水设施。路床填筑应均匀密实,路床顶面横坡应与路拱横坡(或超高)一致。路基填筑范围严禁作为备土场或施工便道使用。

3.3路基预压

对于本公路的一般路段,路基填筑至路床顶面设计标高以下20cm,然后采用预压土(素土)填筑至路面设计标高。预压期结束后,复测标高,开挖至设计路床标高以下40cm,且保证预压土完全清除。先对开挖后的路基顶面进行重新碾压密实,压实度≥96%;对于本高速公路的桥头路段,填筑高度选取时考虑预压土方填筑至路面设计标高以上1.0m。预压土方填筑长度为桥头路基深层处理的段落(即打桩范围)。若预压土方顶面有通行施工机械的要求,可在预压土方前后两端按1:10坡度与桥梁或不预压的路堤顺坡。填料采用素土填筑,用推土机排压或轻型压路机碾压,压实度按85%控制。预压期及观测要求:预压期不得少于6个月,并按“沉降及侧向位移观测”要求进行观测,预压期内前两个月必须每周观测一次,以后每两周观测一次。卸载要求为预压土需满足下列条件方可卸载:预压期达到或超过6个月;预压期内后两个月连续四次沉降观测,每次沉降值小于2.5mm(每两周观测一次)。预压期结束后,卸载至路床顶面标高以下40cm,保证预压土(素土)完全清除。先对卸载后的路基顶面进行重新碾压密实,压实度≥96%;

3.4路基沉降检测

为了检验高速公路路基填筑效果,必须对填筑后的路基采取沉降稳定监测。监测前应当先离路基沉降区范围以外的稳定区域埋置2至3个观测基点,采取全站仪及水准仪精确定出基点的标高及基线的方位;在路基两侧的路堤坡脚处、坡脚以外2m和4m处每隔200m分别对称埋置3个测点。在路基填筑前根据基点的标高及基线的方位用全站仪观测定出测点的初始位置,并作好记录;在路基填筑过程中,实行每天一次监测,并记录观测数据。当测点的水平和竖向位移超出规范要求的值时,地基沉降处于不稳定状态,这时应立即停止填筑,并采取相关措施进行处理,待路基稳定后方可继续填筑。

4特殊路基处理

(1)对于本高速公路正常段的特殊地质路基处理主要采取如下:对于公路路床底标高大于、等于清表后地面标高的路段,路面结构下面依次为40cm碎石+≥40cm石灰土(8%)+80cm山皮土,山皮土底部敷设一层竹笆。对于路床底标高小于清表后地面标高的路段,路面结构下面依次为:40cm碎石+40cm石灰土(8%)+80cm山皮土,山皮土底部敷设一层竹笆,处理范围为设计路中线两侧各21米。

(2)桥头特殊地质路基处理,为了有效地保证桥头沉降的均匀过渡,桥头50m范围内采用高压旋喷桩进行深层加固处理,桩长根据计算确定。桩顶设置50cm碎石褥垫层,褥垫层中间设置一层钢塑土工格栅,反包裹锚固长度2.0m;碎石上分层填筑压实石灰土(10%)。上路堤处理范围内每层最大压实厚度不超过20cm,压实度提高到≥96%(重型击实标准)。

另外,对于本高速公路中桥涵过渡段路基施工应当先挖除桥头基底及锥坡范围内的松软土层,将台尾已填压实的路基加工成1∶1的斜坡向路基方向延伸,并开挖成宽度大于2.0米的台阶;然后采用渗水性较好的中粗砂或级配良好的砂砾石材料进行台背过渡段填筑。碾压时压路机距结构物距离不小于1.0m,结构物1.0m范围内用内燃打夯机夯实。渗水性填料表层易失水扩散,故在分层摊铺前对已完工层次进行含水量和压实度检测,待其符合要求后立即填筑下一层控制松铺厚度。

5结语

通过结合某高速公路路基施工实践,总结和提出了路基施工中相应的技术措施实践,应当采取路基填筑试验以有效地指导填筑施工,同时就不同的特殊路段路基施工而采取相应的控制技术,为同类工程提供有价值的参考。

参考文献:

【1】魏本才.高速公路红砂岩路基施工质量控制[J].工程与建设,2008(06).

公路路面基层设计规范篇4

关键词:路基设计;防护设计;路基处理

目前,在公路工程建设过程中,经常会出现各种各样的问题。譬如,对于不同级别要求的公路,必然会在某段路段中出现软土地基,这就需要对该路段进行特别设计与施工,加固出现的软土地基,以保证该路段在使用过程中不会发生破坏,能够满足日常交通的需要。此外,在现代的交通中,车辆的速度正在不断的提高,发生交通事故的概率也在不断的攀升,因此做好公路路基设计、防护设计以及处理好特殊路基和软基路段等工作对于减少交通事故,降低交通事故发生率有很大的帮助。下面结合工程实践,就公路路基设计中相关要点进行论述。

一、工程概况

某一级公路,采用双向四车道,设计速度采用80km/h,路基宽度采用21.5m,其中硬化土路肩0.4m、路缘石0.1m,硬路肩2.0m、行车道2×3.75m、中间带宽1.5m,其中左侧路缘带0.5m,中央分隔带宽0.5m,采用混凝土护栏。

二、公路路基设计

(1)路基的设计原则

对于公路路基设计原则应当根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件,贯彻因地制宜、就地取材的原则,设计完善的排水设施和防护工程,采取经济有效的病害防治措施。

(2)路基标准横断面

通过结合《公路工程技术标准》的规定,本项目采用双向四车道一级公路标准,设计速度为80km/h,路基宽度为21.5m,行车道宽4×3.75m。路基中心设0.5m分隔带,分隔带两侧为0.5m路缘带,分隔带采用混凝土护栏。其中土路肩横坡为3.0%。

(3)路基设计标高

路基高度的设计,使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度,同时要考虑地下水、毛细水和冰冻的作用,不致影响路基的强度和稳定性。同时路基高度还受到旧路高程、路线交叉、桥涵等构造物高度要求的限制。除满足以上要求外,路基高度还应该尽可能满足路基压实度要求的最小高度的要求。本项目路基的设计压实度及填料的最小强度(CBR)值要求如表1所示。

表1公路路基压实度及其填料设计要求

填挖类型路面底面及其深度范围压实度(%)填料最小强度(CBR)(%)

零填及挖方路基上路床0~30cm≥968

下路床30~80cm≥965

上路堤80~150cm≥944

下路堤>150cm≥933

(4)路基各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值

路面设计采用标准轴载为双轮组单轴100kn(BZZ-100),设计年限内一个车道上累计当量轴次269.6万次。设计基准期:沥青混凝土路面为15年。路基各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值采取上面层弯沉值≤30.3mm;下面层弯沉值≤33.1mm;基层弯沉值≤41.5mm;底基层弯沉值≤95.6mm;土基弯沉值≤291.1mm。

三、路基防护设计

边坡防护以边坡设计坡率为依据,本着稳定、方便施工、经济、美观的基本原则,在满足路基边坡稳定的前提下,路基防护应充分考虑环保和景观的要求,以植物防护为主、工程防护为辅进行设计。

(1)一般填方路堤边坡防护

边坡坡率:当路堤边坡高度H≤12.0m时,其边坡坡率采用1:1.5;当路堤边坡高度12.0m

(2)一般挖方路堑边坡防护

边坡坡率:挖方路堑边坡坡度根据地形、岩土性质、构造发育情况、水文地质条件、边坡高度等因素,结合工程地质类比法综合设计,其设计原则如下:弱风化至微风化层采用1:0.5~1:0.75,强化风层1:0.75~1:1,全风化岩土、土质及碎石土层则采用1:1~1:1.5。当挖方深度大于8m时,设计采用多级边坡形式,一般每8m设一级边坡,每级边坡之间设2m宽平台,以2%坡度外倾,便于施工、排水、养护等,同时边坡平台设计了0.3×0.3m浆砌片石排水沟,与边坡防护工程的急流槽形成良好的排水系统。

四、特殊路基处理

特殊路基主要为填方高度>20m的高填方路堤,挖方高度>30m的路堑边坡及地质条件复杂的路堑边坡,路堤基底湿软或软土地基处理。

(1)高填方段路基处理原则

结合本段的路堤基底及填料情况,路基填土高度按20m左右控制,路堤上部8.0m高范围内边坡坡率采用1:1.5,下部12m采用1:1.75台阶状边坡,每级间设2.0m宽平台,边坡采用m7.5浆砌片石衬砌拱防护。特殊地质路段路基需做专项设计。

(2)深挖方段路基处理原则

本段最大挖方边坡高度控制在30m左右,根据本段边坡地质条件,深挖路堑坡型高度按8m分级,每级间设一道宽2m平台,边坡率根据规范边坡坡度表及山区高速公路施工经验确定,土质、碎石及全风化岩石边坡应进行稳定性验算。

五、软基处理设计

线地质条件主要为第四系冲洪积层,根据其组成成份、物理力学性质及其埋深差异可分为淤泥~淤泥质土、粉质粘土、中粗砂等亚层。其中淤泥~淤泥质土亚层以流动~流塑的淤泥为主,厚约10~15m。软基处理范围包括桥头、涵洞、挡墙及路基,处理对象以淤泥、淤泥质土、淤泥质砂为主,兼顾低密度人工填土层、种植土、杂填土等。

(1)软基处理技术要求

①公路路床交工面回弹模量e≥30mpa,一般路段及管线基础地基承载力不小于120Kpa,挡土墙和涵洞基础地基承载力不小于140Kpa。

②公路设计荷载等级为:公路-Ⅰ级。

③一般路基和管线基础,其工后沉降不超过0.2m;涵洞、箱形通道及与它们相邻20m范围内的路基,其工后沉降不超过0.15m;与桥台相邻30m范围内的路基工后沉降不超过0.1m。沉降差异的容许纵坡差小于0.5%。

(2)软基处理设计方案

具体方案的提出结合公路、桥梁、排水涵洞的平面布置,从技术、经济和施工进度等方面综合考虑,本着“安全可靠,经济合理,施工方便”的设计指导思想,提出相应的处理方案。

①表层软弱土主要采用换填碎石、抛石挤淤、清淤换填素土等处理方法处理,根据软弱土厚度决定处理的深度。

②深层软弱土主要采用深层水泥搅拌桩处理,初步设计桩长15m;如详细公路地质勘察揭露存在淤泥层厚度超过15m,则改用其他桩型进行软基处理如:碎石桩或塑料套管混凝土桩等。局部位置如高压线塔下或高架桥下软土路基处理改用高压旋喷桩处理。

③为减少半填半挖路基的不均匀沉降,在半填半挖处对挖方区路床0.8m范围内土体进行超挖回填碾压,并在路床范围内沿路线横断面方向铺设二层单向土工格栅。为减少填挖交界路基的不均匀沉降,在交界处以下沿纵断面方向的土体进行超挖回填碾压,超挖长度为10m(短边),在路床范围内沿路线纵断面方向铺设二层单向土工格栅。填挖交界及半填半挖路段,在铺设土工格栅前使用冲击压实机具碾压。

六、结语

总之,公路路基的质量好差直接影响到人们的生命安全及财产的损失。因此,在公路设计过程中,应充分地引起重视。公路路基设计不仅要从施工地的实际出发,符合环境保护的要求,而且必须将安全理念贯穿于公路路基设计的始终。只有通过不断提高公路路基设计的科学性和合理性,采用先进的地基处理技术,减少路基开挖对环境的破坏程度,从中提升路基的总体质量,保证人们出行的人身安全。

参考文献

[1]公路路基设计规范.北京:人民交通出版社,2004

公路路面基层设计规范篇5

关键词:柔性基层半刚性基层沥青混合料

已知修建一条二级公路,V4区,宽9m,采用沥青路面,作弯沉计算及沥层底弯拉应力验算时,n6=664.392万次,作半刚性基层层底弯拉应力验算时,n6=559.920万次。

1.沥青路面设计的计算过程

(1)土基的回弹模量的确定

基本资料:该路处于V4区,双向两车道,路槽底距地下水高度1.0m+1.5m=2.5m粉质土,知此高度大于H1(1.9—2.5m)属于中湿路基。取ωc1=1.05,ωc2=0.9所以1.05≥ω>0.9查表得土基回弹模量e0=35.5mpa

(2)轴载分析

由已知得作弯沉计算及沥青层底弯拉应力验算时,ne=664.392万次,作半刚性基层层底弯拉应力验算时,ne′=559.920万次。

(3)初拟结构组合和材料选取

根据规范推荐结构,并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应,路面结构面层采用沥青混凝土(20cm),基层采用水泥碎石(取20cm),底基层采用石灰土(厚度待定)。采用三层式沥青面层,表面层采用细粒式密级配沥青混凝土(厚度4cm),中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(厚度6cm),下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度10cm)。

(4)各层材料的抗压模量与劈裂强度

查表得到各层材料的抗压回弹模量和劈裂强度。

(5)设计指标的确定-设计弯沉值

设计弯沉按式(8-13)计算,二级公路,取aC=1.1,面层为沥青混泥土,取as=1.0,ld=600ne-0.2acasab=600×(664.392×104)-0.2×1.1×1.0×1.0=28.51(0.01mm),半刚性基层ab=1.0.

(6)设计指标的确定—容许拉应力

细粒式密级配沥青混凝土:

中粒式密级配沥青混凝土:

运用电脑软件算出实际弯沉值和最大拉应力:路面设计弯沉值(0.01mm)为28.51,路面结构的实测弯沉值(0.01mm)为28.32862,实际路面结构第1、2、3层底最大拉应力(mpa)都为0,实际路面结构第4层底最大拉应力(mpa)为.418214,实际路面结构第5层底最大拉应力(mpa)为8.400439e-02,土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm)为262.4076。通过程序设计计算得到,石灰土的厚度20cm(可一次性层铺),实际路面结构的路表实测弯沉值28.32862(0.01mm),沥青面层的层底均受压应力,水泥碎石层底的最大拉应力为.1418214mpa,石灰土层底最大拉应力为8.400439e-02mpa。上述设计结果满足设计要求。

参考文献

[1]《路基路面工程》,邓学钧.人民交通出版社出版,2008,第三版.

公路路面基层设计规范篇6

【关键词】公路工程;勘察;饱和砂土;液化判别;结果分析

前言:

饱和砂土液化是地基基础震害的重要原因之一,国内外判别饱和砂土、粉土液化的可能性有多种方法,如seed的简化分析法、概率统计法、室内试验法、经验分析法等等,国内各抗震设计规范采用的地震液化判别方法主要有标准贯入试验法、静力触探法和剪切波速法等。在公路勘察中经初步判别认为有可能液化的土层,采用标准贯入试验法来判别的常用规范有《公路工程地质勘察规范》(JtGC20-2011)(以下简称为规范①)、《公路桥梁抗震设计细则》(JtG/tB02-01-2008)(以下简称为规范②)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(以下简称为规范③);采用静力触探来判别砂土液化(现阶段公路方面还未有正式的规范)一般采用《铁路工程地质原位测试规程》(tB10018-2003)(以下简称为规范④)。

一、四种规范的液化判別方法

1、规范①

2、规范②

规范②是在《公路工程抗震设计规范》(JtJ004-89)基础上修订而成的,其中的砂土液化判别方法引用了当时的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中的相关条款。即当初步判别认为需进一步进行液化判别时,应采用标准贯入试验判别法判别地面下15m深度范围内的液化;当采用桩基或埋深大于5m的深基础时,尚应判别15~20m范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数(n)(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时(ncr),应判为液化土。当有成熟经验时,尚可采用其他判别方法。

3、规范③

4、规范④

采用静力触探所取得的数据来对饱和砂土层进行液化判别,在公路勘察方面暂时没有专门的规范,在实际工作中一般采用规范④中的有关规定来进行判别,其主要判别方法如下:

地震动峰值加速度为0.10g地区,地面以下15m内、地震动峰值加速度为0.20g或0.40g地区,地面以下20m内,有可能液化的地层,宜采用静力触探按下列要求进行判别:

1)、实测计算贯入阻力psca或qsca小于或等于单桥触探液化临界贯入阻力ps’或双桥触探液化临界贯入阻力qc’时,应判为液化土。

2)、实测计算贯入阻力psca或qcca应按下列规定取值:

二、四种规范的计算结果

在公路勘察中常采用多种方法对饱和砂土、粉土进行液化判别,以相互应证判别的准确性,但由于各种规范的判别计算有所不同,以至于判别的结果也存在一定的差异。现根据江番高速公路某标段的勘察成果,选取了6个钻探孔和6个静力触探孔(静力触探孔均与钻孔的距离很近,其地层分布特征基本相同),经初步判别认为有可能液化的土层,采用四种规范对饱和砂土层的液化情况进行判别和液化等级的划分。

计算场地的基本地震动加速度为0.10g,设计地震第一组,因此标准贯入锤击数基准值n0=7,调整系数β取0.80;因为地层是细砂,故其黏粒百分含量ρc=3.0%,其余参数均按规范要求进行取值计算。

三、对计算结果的分析

通过对以上计算结果的分析对比,采用规范②与规范③所计算的结果相差不大,其中ncr值两者相差的最大值为0.813,液化抵抗系数Ce(=n/ncr)相差最大值为0.177,液化指数两者相差最大值为1.74,液化等级一致。

而采用规范①与规范②所计算的结果相差较大,其中ncr值两者相差为0.10~5.783,液化抵抗系数Ce(=n/ncr)相差为0.22~0.67,液化指数两者相差为4.12~23.97,液化等级相差一级,规范①的结果偏于保守。

采用规范④的方法来判别液化,仅能判别其是否会发生液化,而不能定量的判别其液化等级,但从其液化的判别结果看,亦与规范②、规范③的结果比较吻合,而与规范①的结果相差较大。

四、结束语

综上所述,在公路勘察中对于饱和砂土的液化判别不宜单独的使用规范①来进行判别,对于桥梁工程建议采用规范③来判别,虽然其与规范②的结果相差不大,但规范③的判别方法是在规范②的基础上发展而来,其结果可能比规范②更合理。对于路基工程的饱和砂土、粉土层的液化判别则建议采用规范①与规范④两种方法同时进行,并采用规范③的方法进行验证。

参考文献:

[1]公路工程地质勘察规范(JtGC20-2011),人民交通出版社,2011.

[2]公路桥梁抗震设计细则(JtG/tB02-01-2008),人民交通出版社,2008.

公路路面基层设计规范篇7

关键词:浅埋隧道基坑支护抗浮

某高速是技术标准为双向六车道,计算行车速度100km/h。沿途所经区域均属高度城市化区域。隧道南侧为祈福新村大型居民住宅小区,常驻人口达10万人以上。为保护环境质量和地方经济发展需要,某高速在该路段采用了类似城市隧道的明挖浅埋隧道。

隧道为双洞六车道,设计行车速度为100km/h,由于隧道平面存在550m小半径曲线,运营期隧道中行车按80km/h限速。隧道总长为1988m。隧道结构形式采用左右线整体式框架结构。

一、场地地质情况

隧道地处地处剥蚀残丘间夹洼地或三角洲平原地貌,地形有一定起伏,地面标高约10.30~27.54m,东高西低。隧道岩土层主要由第四系冲积粘性土、砂层、海陆交互相软土及残积粘性土层及基底震旦系混合岩系及少量中侏罗统的砂岩、泥质粉砂岩组成。勘察未发现活动性断裂在场地内通过,从区域地质角度出发,场地是稳定的。从岩土工程角度出发,场地土属中硬场地土类型,仅局部见有不良地质或特殊性岩土分布,工程场地稳定性较好。坡积土层,具一定的承载能力,可作为隧道的天然地基持力层,基岩各风化带,风化程度差异较大,岩面起伏亦较大,承载能力和基坑侧壁自稳能力较好,但具有遇水软化特点。场区内地下水贫乏,主要的含水层砂层局部分布,埋藏较浅,厚度不大,地下水富水程度一般。场地内部分地段地下水对混凝土结构有分解类弱-中等腐蚀性,设计施工时按有关规范规定采取防腐措施。地下水控制避免进行大面积长时间排水降水,宜采用侧向截流加坑底固化截水措施。

二、技术标准及规范采用情况

高速公路项目浅埋隧道设计有着完全不同于山岭隧道围堰衬砌超前支护等概念,设计方法和地铁、城市隧道类似,特别是抗浮设计,在高地下水位的珠三角地区,成为了高速公路建设领域面临的一个新的课题。本项目在设计中,主要依照国标《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、部颁《公路工程技术标准》(JtGB01-2003)、《公路隧道设计规范》(JtGD70-2004)进行设计。混凝土收缩徐变则参考铁路隧道设计规范(tB10003-2005),抗浮设计依照广东省标准建筑地基基础设计规范(DBJ15-30-2003)。

三、结构设计

隧道总体采用整体式框架结构,在隧道两端出入口路段设置为敞开段,隧道中部视顶板是否需要行车设置为封闭段和天井段。横断面见下图:

图一敞开段横断面图

图二封闭段横断面图

图三天窗段横断面图

四、基坑支护设计

隧道场地工程地质主要为第四系覆盖层,基底为坡积层。隧道基坑平面上大致呈长条形,基坑开挖有效宽度(底宽)36.0m,雨水泵房局部开挖宽度48.0m。隧道开挖深度1.83~9.75m,局部雨水泵房处开挖深度约11.6m。,基坑深度两倍范围内仅局部路段有2~3层建筑物分布,故基坑支护总体方案以放坡开挖,喷锚支护为主。部分路段使用支护桩、预应力锚索、内支撑等支护措施。

图四喷锚支护+预应力锚索

图五钻孔桩+预应力锚索支护

图六钻孔桩+内支撑

基坑开挖深度范围内主要岩、土层为弱透水层,土的渗透性很小,基坑不需要进行止水,开挖施工时可在坑内设置集水井降水,降水对附近非桩基的建筑物沉降有一定的影响,但因此引起的建筑物差异沉降率可控制在1/1000以内,均不超出各类建筑物承受能力。

五、抗浮设计

隧道抗浮设计参考了市政隧道项目的成功经验,在常规的抗浮桩形式的基础上,增加了了基坑支护桩+牛腿联合抗浮设计。

图七基坑支护桩+牛腿联合抗浮

图八抗浮桩

六、结语

公路路面基层设计规范篇8

的发展也有重要作用。近年来频频曝光有的公路、桥梁出现坍塌的事故,这给公路工程质量提敲响了警钟。在公路施工中,关键部位的施工技术尤为重要,重视公路关键部位施工技术的研究,把握好关键部位的施工质量,对保证公路的质量,乃至整个经济的高效健康发展都有着重要的意义。本文就公路工程中关键部位的设置及关键部位的施工技术要点进行了详细探讨。

关键词:公路工程;关键部位;路基;路面;质量控制

中图分类号:tU74文献标识码:a

公路工程施工关键部位的设置要求

公路工程施工关键部位的设置要根据设计文件、项目专用技术规范和施工质量计划的要求设置,通过公路质量控制关键点的设置,确保建造出符合设计和规范要求的工程。

(一)设置原则

影响工期、质量、成本、安全、材料消耗等重要因素的环节;新材料、新技术、新工艺的施工环节;还应随着施工进度和影响因素的变化而调整。

(二)设置方法

一是制定质量控制关键点的管理办法;二是落实质量责任;三是开展抽检合格的活动;四是认真填写质量控制关键点的质量记录;五是落实与经济责任相结合的检查考核制度。

(三)质量控制关键点设置的内容

1、质量控制关键点作业流程图;

2、质量控制关键点明细表;

3、质量控制关键点(岗位)质量因素分析表;

4、质量控制关键点作业指导书;

5、自检、交接检、专业检查记录。

(四)质量控制关键点实际效果的考察

质量控制关键点的实际效果表现在施工管理水平和各项指标的实现情况上。要运用数理统计方法进行工程项目总体质量情况分析,质量分析要纳入施工项目质量方针目标管理。

公路工程施工关键部位设置

在公路工程的实际施工过程中,我们可已经公路工程的关键部位设置为三个方面:路基部位、路面基层部位、路面部位。

(一)路基关键部位设置

路基部位设置的关键部位主要有以下几方面:

施工过程中的放样要合理有效,断面测量要准确精确;

要按照施工要求和标准处理施工面,采用合适的技术压实路面;

采用质量优良的水泥、沙石填充地基,填充材料的直径应该

4、路基的填充过程中,每层的松铺密度和横坡度都要有满足规定规范;

5、工程施工时,应该采用分层压实的方式,保证地基的密度合理。

(二)路面基层部位设置

与路基对于公路的重要性一样,路面基层是整个公路路面的基础,其重要性也是其他部位难以比拟的。路面基层的修筑要遵循的一定的标准规范,比如《公路路面基层施工技术规范》。地面基层沿着公路路线修筑的路面基础结构物,是公路路面的根本结构。《公路路面基层施工技术规范》规定了公路路面基层施工的各项技术规范,比如对含水量、配合比、压实度和弯沉度有着具体而详细的描述和限制。公路路面基层的平整度和原料的搅拌均匀性也都应该按照规范制定。

(三)路面部位设置

路面部位设置在整个公路工程关键部位施工中占有极其重要的位置,公路路面可以提供平整的路面供车辆行驶,是直接承受和接触负载压力的结构,其位置处在路基的顶部。实际工程中公路路面铺设的原料是不同的,可以分为两种:水泥路面和沥青路面。

水泥路面

施工过程中,水泥路面的关键点包括路面的平整度和承受压力的能力以及路面强度等方面,另外要严格检查控制路面高程,施工之前要对水泥的质量进行严格控制和试验,施工过程中要合理精确的控制水泥混合的比例和含量。水泥铺设时要防止裂纹断层的出现,控制铺设和挤压的力度。

2、对于沥青路面的关键之处和水泥路面的关键点相似,也是平整度、承压能力、路面强度和质量监督的问题,不过沥青铺设过程中要注意沥青铺设的温度控制和运输安全性。

三、公路工程关键部位施工技术

(一)公路路基施工关键技术

1、路基的边坡高度、坡度控制

路基施工过程中不能只考虑路基的边坡高度、坡度,还要考虑土壤的性质,这与当地的气候、水文地质等自然因素有关。当然,路基的坡度越缓则越稳定,但对于不同的路基有着不同的放坡要求。路堤边坡、路堑边坡、护坡道三种不同的路基有着不同的规范。例如地质条件好的路堤边坡,当边坡高度不大于20m时,边坡坡度不宜陡于规范的规定值。对于边坡高度大于20m的路堤,边坡形式宜采用阶梯形,宜通过稳定性分析计算确定坡度。

路基压实

(1)碾压机械的控制

在调整土层的含水量时,碾压厚度必须与所用机械设备相适应,其中包括合理控制压实机械的碾压厚度、碾压遍数、碾压速度、碾压方式。要合理选取压实厚度,如果压实厚度太小,碾压力会过度传递到下承层,破坏下承层的整体性,导致下承层强度降低;如果压实厚度太大,则导致压实度达不到要求而影响后续的施工质量。碾压速度会影响碾压轮对单位面积内材料的压实时间。应针对具体碾压材料层和所用压路机,通过铺筑试验路段选择合适的碾压速度。碾压方式实际上是压实机械选择的直接结果,应遵循“先轻后重,先慢后快,先边缘后中间”的基本原则。

(2)控制集料级配

材料是路基的主要组成部分,直接影响着压实的效果。材料的性质主要表现在其强度、级配等方面。对压实度影响最大的是级配,它是材料自身密实度的主要参数。良好的级配其颗粒分配均匀,压实效果较好,反之压实效果将很不理想。对材料中的有害物质要特别注意,例如有机质和易溶盐,这些不耐腐蚀的物质极大地影响了路基的施工质量。所以路基选土过程要特别慎重。

3、路基排水

路基排水的任务是把路基工作区内的土基含水量降到工程容许范围内以保证路基稳定的工作状态。路基排水设计要因地制宜,经济实用,选用适当的排水设备,结合农田水利等各种排水设施和水利工程进行综合设计,并应与桥梁、隧道、车站等排水建筑物相顺接。在受到建筑限界等原因限制时,可以通过土工合成材料结合路肩排水管的方式进行路基排水。

(二)路面施工关键技术

整体而言,对路面的施工技术主要集中在垫层、底基层、基层、面层几个方面。

1、垫层

在垫层的施工过程中,最主要的就是要严格控制垫层材料中的含泥沙量以及最大粒径,在具体施工过程中参考底基的铺设方法,主要是要求其e值、密实度等符合相关指标,以达到防水、排水以及防冻的基本功能要求,保证路面的工程质量。

2、底基层

在底基层的施工过程中,最主要的是尽可能的保证底基层配料的科学性和合理性,并注意对其材料搅拌均匀,在实际工程作业中采用相关的层铺路拌法来进行施工,以确保底基层的密实性和平整性。

3、基层

在基层的施工过程中,与底基层相同的是要确保配料的准确性和合理性。除此之外基层作业需要注意的关键点是要尽可能做到配料计量的准确性,要保证工程施工所选的拌和设备都配备有绝对准确的计量装置,以此来保证配料的均匀搅拌。在具体施工作业中可以提前对配合料进行具体的筛分试验,这样以便按照科学的比例搭配购买配料并对配料进行适当处理。在具体操作过程中可以先使用摊铺机进行半幅一次的铺成,再用钢轮压路机压实,最后胶轮压路机碾平基层路面。

4、面层

面层的施工技术要求比前面提到的三个层面都要复杂一些,更需要在施工过程中予以重点关注。

首先是在施工过程中使用的拌和机产量必需满足施工要求,而且要具有每罐自动记录的功能,对相应的用量、温度及材料要可以自动输出;所使用的摊铺机也要能够达到一次性摊铺的要求。

其次是在面层施工中使用的混合料如沥青等温度必需达到要求,混合料要高温进行施工,温度不合适的混合料不能在面层的施工中使用。

第三是要采用加保温布或加热熨平板等方式保证混合料在碾压施工时的高温度,最好事在温度较高的环境下施工。最后是面层的压实也要在高温度下进行,进行压实的机械设备如钢轮压路机、胶轮压路机、震动压路机都必须提前进行相关试验,合格才能使用,以保证面层的压实度减少压实遍数。

结语

综上,公路工程施工中关键部位的施工是十分要的,这直接影响到整个工程的质量,需要各方面相互配合,进一步完善管理监督层的职责,严格按照工程设计要求进行施工,并且要做到安全、文明施工,只有这样,公路工程的整体质量才有保障。

参考文献

[1]刘晓阳.对公路路基施工相关技术和方法的探讨[J].山西交通科技,2011.5.

[2]马天胜,翟庆国.公路路基压实度控制的有效方法和措施[J].西部探矿工程,2004.6.

公路路面基层设计规范篇9

【关键词】山区公路沥青路面早期破坏原因

沥青路面的主要类型有沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料和乳化沥青混合料路面等,因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便,能够利用石化企业副产品等优点而被广泛用于公路和城市道路、机场等基础设施的面层处理。沥青路面早期破坏的现象有:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种。这些病害极具普遍性和严重性,为公路工程质量通病之一。

1路面设计

1.1结构设计不合理

沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小、空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。

1.2设计与路段实际情况相差大

一条沥青路面砼路穿过土基过湿地段,但设计按一般正常情况设计,全部利用挖方和就地借方填筑路基,采取逐层碾压法施工,又是雨季施工,造成极大的窝工,严重影响了工期。施工单位只好申报监理工程师并经业主同意借方填筑,仅此一项就较原设计增大投资,现该段沥青路面破坏较为严重,已多处修补。

1.3油路补强段的路面厚度考虑不足

在实现乡镇通油、水泥路路面工程,为充分利用老路并节约土地及投资,利用旧路的线位及结构层。按照公路补强设计的一般要求和科学态度,宜先对所利用的路段状况进行客观评估,根据旧路的状况(特别是强度弯沉指标)确定利用旧路的方案及补强厚度。但设计单位没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路强度不足,早期破坏严重。

1.4岩石路段石质类型确定有误

在路基设计中,由于没有足够的地质钻探资料,仅靠地表情况判断石质类型,容易出错。如某有条公路,原设计为石方路段,仅用15cm水稳砂砾做整平层,未设置半刚性基层。实际开挖后,路基为泥质页岩及风化岩,施工单位照图施工后,由于雨水渗入,导致泥质页岩及风化岩软化,沥青路面结构强度不足,出现大面积风裂。

1.5路面厚度设计问题

路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次,设计单位为了计算方便,一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定型的非标准车交通量,然后将确定车型的非标准车的轴次,换算成标准车轴载的当量轴次,最后用设计年限内的当量轴次,计算路面设计弯沉及结构厚度。笔者经过大量上路观察认为:在非标准车向标准车轴载换算过程中,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载,尤其是非标准车的轴载,车辆的实际轴载远大于设计轴载(货运车辆绝大多数为超载运输),而由当量轴次的计算公式知,当量轴次与轴载比的4.35次方成正比例。由此得知设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期破坏情况较多的症结之一所在——公路在短期内(如1-2年)已达到设计年限内的累计当量轴次。

2路面施工

路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。

2.1路面施工工序

2.1.1对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。

2.1.2施工机械设备陈旧、不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。

2.1.3沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化,使路面强度不足,产生松散、坑槽等病害。

2.1.4碾压温度过高,造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近高限,如果运距较短,摊铺碾压又很及时,就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高,混合料就压不实,就会出现推移,发生微裂。

2.2基层施工工序

基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题:

2.2.1基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,在雨水作用下,浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。

2.2.2基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。因此,建议此补加层用含油沥青混合料(即茌料)代替。

2.2.3部分基层压实度不足的问题。在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关,当粗粒含量很大时,即使压实度超过100%,并不表示该基层已经密实。因此,要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层到规定压实密度。

3养护管理及其它原因

3.1养护不及时

沥青路面在行车作用下出现小面积松散,个别坑槽后,未及时进行养护,特别是采用层铺法施工的贯入式路面和表面处治,初期及时养护更为重要。

3.2养护方法不当

有些养护人员,在沥于混凝土路面上采取人工喷油(或洒布机喷油)、人工洒料方法进行养护,结果破坏了原路面的平整度,甚至由于喷油不够,用油量控制不平,造成泛油、推拥、松散等病害。

3.3其他方面原因

3.3.1未严格按基本建设程序办事,前期工作滞后,路面设计方案研究、试验不够。

3.3.2未实行招投标;一些无路面施工经验、无路面设备和技术力量的施工队伍承担路面施工;监理有职无权,无法严格监理。不按施工技术规范要求施工,赶工期,搞献礼工程。

3.3.3施工技术管理、质量管理不严。

公路路面基层设计规范篇10

关键词:高速公路,路基,填筑,注意点

高速公路要求质量高,路基工程作为公路工程中尤为重要的一个环节,在高速公路建设过程中发挥着至关重要的作用,因此,在施工过程中必须采取一系列科学措施来确保其质量。因而,要对其进行合理规划和设计,严格按照施工要求进行施工,使得建设质量得以保障。

一、施工前的准备工作

1、设计阶段

(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,对于地表不良路段,在设计时可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。

(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。

(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。

(4)完善路基综合排水设计

县级以上公路工程设计中,必须因地制宜,整体规划,综合考虑路基纵、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。

2、路基填筑准备阶段施工前充分准备是预防各种路堤病害的必要保证,施工准备阶段的监理工作如下所述:

1、施工复测开工前,监理人员根据合同文件规定,复测设计图上所有的水准点和导线点,并引用已核定的水准点和导线点,抽查施工方对路基中桩、边桩测量放样是否满足设计及相关标准要求。若测量放样不准,将引起路基线型走样以及路基宽窄不一,路基超宽会增加工程量,路基变窄会造成边坡过陡,容易溜方、滑坡。

2、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。3、基底处理由于认识不足,施工人员容易忽视基底表土处理。特别是零填地段尤其要重视表土处理。因行车时,荷载不止作用于路堤,而且作用于天然地基上部土层,为此,天然地基上部土层和路堤应同时充分压实。填筑第一层前,监理人员先检查基底表面的杂草、有机土、种植土及垃圾等有无彻底清除,并要求对耕地和土质松散的基底进行压实,检测压实度是否达到规定值。否则,应重新对地表清理,然后再进行压实。4、试验路段如果只凭经验来压实,因压实机具和填料各有差异,会跟以往有所不同,难免出现工程前期压实质量不稳定的现象。针对这种情况,填筑开工前,监理人员要敦促施工者尽早完成路基试验路段的工作,审查试验方案,监督试验全过程。

二、施工过程中的技术管理

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,以保证高填方路基施工质量。

2、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;再次,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。

3、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。

4、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。

5、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,以便表面水及时排出。

三、施工完成后的管理工作

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。加强路基综合防护,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。另外,防护工程的砂浆、混凝土,采用机械拌和,随拌随用,且注重做好养生。

结语

综上所述,影响高速公路路基施工的因素多种多样,做好施工过程的技术管理工作,是保证路基施工质量的关键,因此,在施工过程中应当采取有针对性的管理举措,全面检查,重点监督,以期将高速公路路基施工质量管理做到最优。

参考文献:

【1】潘盛向.浅谈高速公路路基填筑监理的注意事项