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摘要:高速公路建设对于我国的发展起着重要作用,而路基路面是公路的关键组成部分,因此,在公路路基路面施工中做好质量管理工作具有十分重要的现实意义。本文通过分析公路发展的现状及路基路面施工中存在的问题,全面提出了公路路基和公路路面施工的质量控制措施。
关键词:高速公路;路基路面;优化措施
前言
路基不但是道路结构的主体,还是紧密连接桥涵工程的纽带。只有坚固稳定的路基,才有稳固的路面。为防止路基结构受到破坏,应该采取有效的措施以确保路基整体结构的稳定性。而路基的稳定性是由路基的干湿类型所决定的,同时还给路面结构及厚度提出了要求。
1.工程概况
某高速公路长为39.91km,在当地运输系统中占有十分重要的地位,不但能够给沿线的产业构造带来很好的便利性,同时还为沿高速公路建造特有经济带提供了条件。建设单位以设计为基础,加强项目建设,在以下方面全面改善路基和路面现状,其中包括:护栏、排水、台背、地基和路床等。
2.优化路基路面设计的意义
对于道路工程建设来说,路基是关键构体,因为路基是路面建设的基础以及桥涵工程联接不可缺少的重要纽带。只有坚固稳定的路基,才能支撑稳固的路面。路基必须具有足够的强度,在行车荷载的反复作用下,路基才有抵抗变形及破坏的能力。在外力作用下,为避免路基产生超过允许范围的变形,不仅要求路基具备足够的强度,同时还必须具备很好的整体稳定性。尤其在一些工程地质不良的地区,路基极易发生各种破坏现象,因此在修建路基时,要特别注意可能导致原地面发生不平衡状态的因素。因此为了避免路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,从而导致不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来确保路基整体结构的稳定性。另外,路基的强度与稳定性,会对路面的结构及厚度的确定产生直接影响。
3.优化路基路面设计的措施
3.1优化路面结构
高速公路无论从建设方面还是养护方面而言,路面结构均需保持一致,下面是此工程的路面结构构成:4cm的细粒式沥青混合料和6cm的中粒式沥青混凝土,其中,细粒式沥青混合料采用改性沥青AC-13C,中粒式沥青混凝土采用AC-20C,下面层为10cm的ATB-25沥青稳定碎石,封层为乳化沥青改性稀浆,基层选用36cm的4%~5%水泥稳定碎石,底基层选择18cm的3%~4%水泥稳定碎石,透层及粘层根据已有的设计计划进行。ATB-25沥青稳定碎石选取的厚度为10cm,从抗裂有效性的角度而言,与厚度为8cm的材质比起来,该厚度在稳定性和力学过渡性方面,均有更好的优势。此外凭借沥青稳定碎石完成半刚性结构和柔性结构两者之间的过渡,其力学性能更趋稳定。
3.2优化路基路面排水功能
此高速公路为双向四车道,行车速度设定为120km/h,路基全宽为28m,中央分隔带宽度为3m,护栏选用波形梁护栏,路缘带的宽度为2×0.75m,行车道的宽度为2×(2×3.75)m,临时停车带宽度为2×3.5m,路肩宽度为2×0.75m。
(1)为加强该高速公路的通行能力及服务水平,需要优化此工程。第一步就是将路基加宽至29m,改用新西兰的隔带护栏,将护栏宽度控制在0.57m,两侧不设置临时停车区,护坡道的宽度为1.5m。另外,主线桥梁及路基的中央分隔带拥有相同的高度,主线桥梁的构造和路基横断面保持一致。
(2)该高速公路地处平原地区,针对路基路面排水不易的问题进行优化。综合考虑当地的地质水文情况发现,纵向水流不易排出高速公路的范围,经过计算,可凭借增大边沟尺寸的方法,将储水、蒸发及渗透等性能结合在一起,撤消原设计中该段落的集水坑。同时,为避免雨水冲刷边沟和进入路基,在边沟底端及外侧砌筑混凝土空心六棱砖,在边沟内测砌筑实心六棱砖。此外,为节省占地面积,将此部分的边沟外侧用地从2 m变为1 m,并选用混凝土预制块来取代土质挡水埝,预制块长度为15cm,超出地表20cm,地下埋置20cm。将泄水槽设置到涵洞及过道,从而可以减少积水问题的出现,同时将泄水槽的间距控制在40m,泄水槽使用不平衡的开口设计。根据最初的设计,路面边侧设置有碎石盲沟,然而盲沟并不能很好地解决路面内积水的问题,导致施工质量不易保证,在优化过程中,取消碎石盲沟的设置。
(3)在进行优化的过程中,根据以往的工程设计经验,位于超高段左侧路段的左部常采用缝隙式的建设,即通过横向排水管将水引流至泄水槽。原设计及优化后的设计都能满足规范要求及高速公路运行规定,然而优化方式是根据国外经验设计的,现在我国逐步采用的排水结构外型美观、实用,且拥有很好的排水功能,同时硬聚氯乙烯波纹管也能够在市场上直接买到,长度足够且接口几乎没有缝隙,不会产生漏水,施工极易进行,因此采用原设计。
3.3优化路床、台背和特殊地基处理
(1)该高速公路地处平原地区,整条线路挖方路段不多,大部分路段属于填方,填补路基的基本措施是通过借土,其中填料主要为细粒土和土粉细砂。通过对样品的测试,填料的CBR值达不到路床标准,不能满足《公路路基设计要求》及《路基施工技术操作规定》的相关要求,同时施工过程中由于有压实不均匀问题及压实困难现象的存在,导致现场施工情况与室内试验存在很大的落差,因此必须改善路床填料的特性。原设计在路床上使用的是比例为2:6:92的石灰水泥土,在考虑路基填料土质及施工简单的基础上,需选用一种结合料进行处理,根据取土样的测试数据,此次路床处理的优化方案选用6%的水泥土,从而加强路基的强度及路面构造的承载水平,并将两层厚度控制在18cm,材料的7天无侧限抗压强度为0.4 MPa。
(2)对于涵洞过道台后及桥头路基处理,已有的设计方案为使用透水性能较好的材料实施回填,这种方法能有效地提高施工速度,然而为了能够达到降低附加应力的同时,还能加强整体强度,选择使用土工格栅加石灰土的优化措施,可以带来很好的处治效果。
(3)针对结构物而言,原设计地基处理的途径是CFG桩,但是此种桩型的养生期相对较长,从而导致工期延长,此外提高工程质量十分不易。根据有关地勘数据以及施工方和监理旁站得到的数据,确定优化步骤如下:首先检测换填垫层,优化方法为使用垫层法,假如不采用此种方式,根据原来的设计,将CFG桩复合地基调整为碎石桩的型号,想要全面提高施工质量,需要考虑原桩网,并给中心进行补桩,控制补桩的桩长需要全面穿透软弱的饱和粘性土层,施工质量很难保证,同时将通道地基设置调整为碎石垫层。凭借此优化方案,在有效保证质量的同时,还可以减少工程进行的时间,提高施工的速率。
4.结语
总而言之,凭借关键的、有针对性的优化方案,全线路基在原设计的基础之上,在满足原基本需求的前提下,路面得到了全面的改善,从而实现了减少占地、节约取土及降低造价的目的。本工程的实施为同类型工程路基路面的优化设计提供了很好的参考价值。
参考文献:
[1]李刚,张永刚,赵永国,张留俊.高速公路排水优化设计[J].公路,2009,(11):98-101.
[2]陈子金,邓胜江.分离式路基设计方法探讨[J].山西建筑,2009,35(12):259-260.
关键词:高速公路;路基路面;优化措施
前言
路基不但是道路结构的主体,还是紧密连接桥涵工程的纽带。只有坚固稳定的路基,才有稳固的路面。为防止路基结构受到破坏,应该采取有效的措施以确保路基整体结构的稳定性。而路基的稳定性是由路基的干湿类型所决定的,同时还给路面结构及厚度提出了要求。
1.工程概况
某高速公路长为39.91km,在当地运输系统中占有十分重要的地位,不但能够给沿线的产业构造带来很好的便利性,同时还为沿高速公路建造特有经济带提供了条件。建设单位以设计为基础,加强项目建设,在以下方面全面改善路基和路面现状,其中包括:护栏、排水、台背、地基和路床等。
2.优化路基路面设计的意义
对于道路工程建设来说,路基是关键构体,因为路基是路面建设的基础以及桥涵工程联接不可缺少的重要纽带。只有坚固稳定的路基,才能支撑稳固的路面。路基必须具有足够的强度,在行车荷载的反复作用下,路基才有抵抗变形及破坏的能力。在外力作用下,为避免路基产生超过允许范围的变形,不仅要求路基具备足够的强度,同时还必须具备很好的整体稳定性。尤其在一些工程地质不良的地区,路基极易发生各种破坏现象,因此在修建路基时,要特别注意可能导致原地面发生不平衡状态的因素。因此为了避免路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,从而导致不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来确保路基整体结构的稳定性。另外,路基的强度与稳定性,会对路面的结构及厚度的确定产生直接影响。
3.优化路基路面设计的措施
3.1优化路面结构
高速公路无论从建设方面还是养护方面而言,路面结构均需保持一致,下面是此工程的路面结构构成:4cm的细粒式沥青混合料和6cm的中粒式沥青混凝土,其中,细粒式沥青混合料采用改性沥青AC-13C,中粒式沥青混凝土采用AC-20C,下面层为10cm的ATB-25沥青稳定碎石,封层为乳化沥青改性稀浆,基层选用36cm的4%~5%水泥稳定碎石,底基层选择18cm的3%~4%水泥稳定碎石,透层及粘层根据已有的设计计划进行。ATB-25沥青稳定碎石选取的厚度为10cm,从抗裂有效性的角度而言,与厚度为8cm的材质比起来,该厚度在稳定性和力学过渡性方面,均有更好的优势。此外凭借沥青稳定碎石完成半刚性结构和柔性结构两者之间的过渡,其力学性能更趋稳定。
3.2优化路基路面排水功能
此高速公路为双向四车道,行车速度设定为120km/h,路基全宽为28m,中央分隔带宽度为3m,护栏选用波形梁护栏,路缘带的宽度为2×0.75m,行车道的宽度为2×(2×3.75)m,临时停车带宽度为2×3.5m,路肩宽度为2×0.75m。
(1)为加强该高速公路的通行能力及服务水平,需要优化此工程。第一步就是将路基加宽至29m,改用新西兰的隔带护栏,将护栏宽度控制在0.57m,两侧不设置临时停车区,护坡道的宽度为1.5m。另外,主线桥梁及路基的中央分隔带拥有相同的高度,主线桥梁的构造和路基横断面保持一致。
(2)该高速公路地处平原地区,针对路基路面排水不易的问题进行优化。综合考虑当地的地质水文情况发现,纵向水流不易排出高速公路的范围,经过计算,可凭借增大边沟尺寸的方法,将储水、蒸发及渗透等性能结合在一起,撤消原设计中该段落的集水坑。同时,为避免雨水冲刷边沟和进入路基,在边沟底端及外侧砌筑混凝土空心六棱砖,在边沟内测砌筑实心六棱砖。此外,为节省占地面积,将此部分的边沟外侧用地从2 m变为1 m,并选用混凝土预制块来取代土质挡水埝,预制块长度为15cm,超出地表20cm,地下埋置20cm。将泄水槽设置到涵洞及过道,从而可以减少积水问题的出现,同时将泄水槽的间距控制在40m,泄水槽使用不平衡的开口设计。根据最初的设计,路面边侧设置有碎石盲沟,然而盲沟并不能很好地解决路面内积水的问题,导致施工质量不易保证,在优化过程中,取消碎石盲沟的设置。
(3)在进行优化的过程中,根据以往的工程设计经验,位于超高段左侧路段的左部常采用缝隙式的建设,即通过横向排水管将水引流至泄水槽。原设计及优化后的设计都能满足规范要求及高速公路运行规定,然而优化方式是根据国外经验设计的,现在我国逐步采用的排水结构外型美观、实用,且拥有很好的排水功能,同时硬聚氯乙烯波纹管也能够在市场上直接买到,长度足够且接口几乎没有缝隙,不会产生漏水,施工极易进行,因此采用原设计。
3.3优化路床、台背和特殊地基处理
(1)该高速公路地处平原地区,整条线路挖方路段不多,大部分路段属于填方,填补路基的基本措施是通过借土,其中填料主要为细粒土和土粉细砂。通过对样品的测试,填料的CBR值达不到路床标准,不能满足《公路路基设计要求》及《路基施工技术操作规定》的相关要求,同时施工过程中由于有压实不均匀问题及压实困难现象的存在,导致现场施工情况与室内试验存在很大的落差,因此必须改善路床填料的特性。原设计在路床上使用的是比例为2:6:92的石灰水泥土,在考虑路基填料土质及施工简单的基础上,需选用一种结合料进行处理,根据取土样的测试数据,此次路床处理的优化方案选用6%的水泥土,从而加强路基的强度及路面构造的承载水平,并将两层厚度控制在18cm,材料的7天无侧限抗压强度为0.4 MPa。
(2)对于涵洞过道台后及桥头路基处理,已有的设计方案为使用透水性能较好的材料实施回填,这种方法能有效地提高施工速度,然而为了能够达到降低附加应力的同时,还能加强整体强度,选择使用土工格栅加石灰土的优化措施,可以带来很好的处治效果。
(3)针对结构物而言,原设计地基处理的途径是CFG桩,但是此种桩型的养生期相对较长,从而导致工期延长,此外提高工程质量十分不易。根据有关地勘数据以及施工方和监理旁站得到的数据,确定优化步骤如下:首先检测换填垫层,优化方法为使用垫层法,假如不采用此种方式,根据原来的设计,将CFG桩复合地基调整为碎石桩的型号,想要全面提高施工质量,需要考虑原桩网,并给中心进行补桩,控制补桩的桩长需要全面穿透软弱的饱和粘性土层,施工质量很难保证,同时将通道地基设置调整为碎石垫层。凭借此优化方案,在有效保证质量的同时,还可以减少工程进行的时间,提高施工的速率。
4.结语
总而言之,凭借关键的、有针对性的优化方案,全线路基在原设计的基础之上,在满足原基本需求的前提下,路面得到了全面的改善,从而实现了减少占地、节约取土及降低造价的目的。本工程的实施为同类型工程路基路面的优化设计提供了很好的参考价值。
参考文献:
[1]李刚,张永刚,赵永国,张留俊.高速公路排水优化设计[J].公路,2009,(11):98-101.
[2]陈子金,邓胜江.分离式路基设计方法探讨[J].山西建筑,2009,35(12):259-260.