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施工组织设计是指导施工的技术文件。但是,它是在工程开工前编制完毕的,这就会导致难免在开工后与施工实际情况会有不相符合的地方。为达到指导的目的必须对施工组织设计进行必要的修改,本文结合公路产品自身的特点,探讨公路工程项目施工组织设计的规范管理模式。
2公路工程项目施工组织设计管理中存在的问题及分析
公路工程项目施工组织设计管理中存在的问题主要表现在以下几个方面:施工组织设计的内容未全面规范;施工组织设计重技术轻管理的现象严重;编制施工组织设计人员的现代管理理论知识缺乏、经验不足、编制手段落后。
2.1施工组织设计的内容未全面规范
管理规范化,就是要体现管理过程的系统性,管理内容的全面性、合理性,管理功能的有序性和管理方法的科学性。而现阶段在公路工程项目施工组织设计中,仅仅规范了设计阶段和招投标阶段的施工组织设计内容,未对实施阶段的施工组织设计内容全面系统规范,不符合现代科学管理的系统管理原理,使局部脱离了整体,管理整体功能处于无序状态,这将对发挥施工组织设计的整体功能造成严重影响。
2.2施工组织设计重技术轻管理的现象严重
尽管有的施工组织设计编制了技术组织措施的内容,但也仅从确保工程质量、安全、进度方面提出了相应的保证措施,工程技术性措施较强,管理措施较为薄弱,可操作性差,组织措施、经济措施及合同措施不力。因此,这样的施工组织设计是一种工程技术性的施工组织文件。从工程项目管理的角度还缺少施工部署措施、风险管理措施、全面的技术组保证措施和全面的施工组织设计技术经济指标。
2.3设计人员的理论知识缺乏、经验不足、编制手段落后
目前我国公路建设项目施工组织设计的工程技术人员,大多数是大中专以上的学历,除工程管理专业外普遍存在现代管理理论知识缺乏的现象,这就直接影响到编制施工组织设计的质量和水平和实施施工组织设计的管理思路。加上编制人员工程经验不足,有的甚至出资请人代编,这样对设计意图难以达到统筹兼顾;有的不熟悉施工规范规程,对单位工程、分部分项工程及各工序的施工工艺技术要求知之甚少,难以协调贯通。
当前,所累积的建筑施工技术资源得不到有效、充分的应用,特别是其中的智力资源,造成这种现象主要由两个方面引起:一方面是编制人员自身素质和经验不足造成的;另一方面是传播渠道不足不畅通所致。现阶段,我国公路工程项目实施阶段的施工组织设计编制多数以手工编制为基础,人为影响因素多、差错、漏项层出不穷,编制组员庞大、耗时长,工序、工艺安排、劳动力、设备、材料供应与消耗等无法达到协调统一,且组织系统自相矛盾,做出的施工组织设计难以达到指导施工、降低消耗、缩短工期和提高质量的目的。
3公路工程施工组织设计规范化管理的对策
目前公路工程施工组织设计存在的问题,从本质上讲,它忽视了技术组织措施、忽视管理、忽视风险,不能适应当前激烈竞争的建筑市场和规范化管理的需要。因此,只有把工程技术和管理技术结合起来,运用现代科学的管理手段和措施,才能使工程施工方案和各项计划实现项目的目标,取得最大的社会效益和经济效益。
3.1建立公路工程项目施工组织设计和施工项目管理规划规范系统
为了减少编制人员重复劳动,相关行业管理部门应对建筑工程的大中型项目施工组织设计进行收集,运用系统的观念和方法建立施工组织设计编制工作的标准,从而推广先进经验。
施工企业在借鉴国内外先进施工技术时,应改变施工组织设计由技术部门包揽的做法,而应实行谁主管项目实施,就由谁负责主持编制并执行的方法。这样的施工组织设计才能根据不同工程的特点和要求,根据现有的和可能创造的施工条件,从技术及经济上互相比较,从中选出最合理的方案来编制施工组织设计,使技术上的可行性同经济上的合理性统一起来。同时,施工组织设计内容应简明扼要,突出目标,要具有竞争性,能体现企业的实力和信誉。
设计阶段的施工组织设计应规范的内容可参照《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》修改制订。发包人和监理工程师所要求的施工组织设计内容可以从中截取,小项目可用施工组织设计代替施工项目管理规划。
3.2应用现代管理方法编制施工组织设计和施工项目管理规划
随着我国加入WTO组织,给我国建筑企业带来了机遇和挑战,我国工程建筑企业也面临着国内、国际激烈竞争的形势,主要表现在技术水平和管理水平的竞争上。为了适应这种形势,我们在施工项目管理中必须应用现代化管理方法,大力提高管理水平。因此,在施工组织设计和施工项目管理规划编制中应予以体现,并在技术组织措施中予以规划。选用科学方法见表1。
3.3规范和推广应用工程项目施工组织设计和项目管理规划标准程序软件
随着计算机及网络技术辅助管理功能的不断加强,现代施工企业的管理方法已从过去的简单的靠人处理信息转向利用计算机和网络技术处理信息的高智能化阶段过渡,计算机辅助管理手段已深入到工程施工管理的各个方面。
目前,有关施工组织设计规范化软件的应用开发已进入实质性阶段。如:施工平面图布置的智能化处理软件;工程计划管理软件:清华大学开发的自动生成网络图的工程项目管理软件;同望软件公司开发的有关工程项目管理的各种软件等等。
3.4加强工程项目管理知识培训
项目的竞争,归根结底就是管理人才的竞争,由于知识的日新月异,迫切需要项目管理人员及时了解和掌握最新的管理知识和技能,因此,有必要对项目经理经常进行继续教育。今天的工科大学生就是今后的项目管理者,让他们尽早地熟悉和掌握有关项目管理的理论知识,对于今后无论是从事施工项目管理还是从事其他工作都将非常有益。为了提高整个项目管理人才队伍的管理能力,大学阶段有关知识的培训是必不可少的,要重点抓好以下几个方面的工作:提高对项目管理知识重要性的认识;加强工程项目管理课程的设置;搞活教学形式,给学生提供更多的锻炼机会。
4结语
公路工程项目施工组织设计规范化是当前公路建设项目管理工作中迫切需要解决的问题,解决这些问题的重要前提是树立现代科学管理的系统管理思想和规范化管理的思想,充分认识和掌握“规范化”的概念。从而通过规范化,使施工组织设计和施工项目管理规划能有序、有章可循地进行,能真正起到指导施工全过程各项施工活动的作用,从而取得最佳的社会效应。
关键词抛石挤淤;散式挤淤;整式压载挤淤;可靠性
1、抛石挤淤的概念
抛石挤淤是指在稀软淤泥中抛填石块,依靠单块块体(块径不小于0.3m)的自重或借助外力的振碾,使抛填体沉入淤泥中,形成以块石为骨架中间充满淤泥的复合地基[5]。
2、国内抛石挤淤研究情况
国内学者对于抛石挤淤的施工质量效果的有较多研究。杨光煦[6]刘提出了散式挤淤、整体式挤淤的概念,并总结了各自的适应条件:散式挤淤形成的填筑体块石间充满淤泥,无侧限强度低,只宜用在淤泥稀而浅及呈封闭的情况;散式挤淤宜用块径不小于o.3m的块石抛填;整式压载挤淤可适用于各种淤泥条件,其形成的填筑体有一定承载力、沉降量较小;整式压载挤淤的填筑体根据接底情况不同分为悬浮式、接底式及侧向约束式三种结构型式。蒋亚,张文渊[5]等提出了整合散式挤淤、整体式挤淤并提出抛石挤淤综合法的概念,提倡用振动碾压的方法来提高抛石挤淤的可靠性和对淤泥深度的适应性。余海忠等人[3]提出了强夯挤淤和爆破挤淤等概念,提高了对淤泥处治深度的适用性。
3、抛石挤淤在道路工程中的应用情况
抛石挤淤在城市道路工程和公路工程中的应用较多。现在主要应用于道路等级和荷载等级较低的公路和城市道路,高速公路、城市主干路、城市快速路有趋于保守避开不用的趋势。《公路软土地基路堤设计与设计技术细则》和《城市道路路基设计规范》把抛石挤淤纳入小于3米的浅层地基处理方法中。前者对抛石的材料和粒径有规定,介绍了具体的施工细节,并指出本方法不宜用于高速路的路基工程。后者规定了抛石高度高出淤泥层或地表水不小于0.5米,宽出路基0.5米~1.0米,并指出抛石挤淤不宜用于快速路和主干路的路基工程。市道路相应的验算规范[2]并没有对抛石挤淤形成的填筑体提出诸如压实度、孔隙率或弯沉等技术指标有具体规定。抛石挤淤形成的填筑体不需要单独检测和验收。
4、抛石挤淤的填筑体质量可靠性问题
《公路路基设计规范(JTGD30-2015)》规定了填石路堤在不同层的最大粒径规定和孔隙率控制指标,填土路基规定了不同层位的最大粒径规定、CBR值、弯沉值等控制指标,而抛石挤淤仅规定了最小的粒径,其最小粒径大于填石路堤在上路堤层位的最大粒径,且没有任何重要的控制指标,所以笔者认为抛石挤淤形成的填筑体与填石路基、填土路基相比,其质量可靠性在理论上相对较低。即抛石挤淤比换填法处理地基的可靠性要低。根据杨光煦[6]的观点散式挤淤形成的填筑体块石间充满淤泥,无侧限强度低,要注意形成封闭的条件,防止侧滑。而如果施工现场不注意选择合乎规定的石料,采用整式压载挤淤的话,则可能产生悬浮式和侧向约束式的结构形式,产生较大的后期沉降。《城市道路路基设计规范》和《公路路基设计规范》明确提出路床填料的最大粒径和压实度。虽然规范没有明确禁止抛石挤淤不能处理路床层位上的软土地基,但抛石挤淤形成的填筑体明显不能满足填料的相应要求。鉴于路床土的受力较大,建议不要在路床层位上使用抛石挤淤。
5、工程实例
迅达大道是湘潭市一条交通性主干路。因工期要求,需要把迅达大道跨越一段旧河沟的软土路基处治方案由“挖出淤泥换填好土”改为“抛石挤淤”。(1)旧河沟的地质勘察情况。上层:淤泥质土②(Qpr):软塑状态,孔隙比平均值1.387;成份为黏土,含少许有机质,为静水或缓慢流水环境中沉积,并经生物化学作用形成;具高压缩性及触变性,标准贯入试验实测锤击数平均值1.5击。层厚0.5~4.0m。下层:红黏土③(Q3el):呈硬塑状态。(2)抛石的质量和工艺控制。迅达大道挖方段有大量的坚硬的石灰岩(次坚石)。抛石挤淤宜采用粒径较大的未风化石料,其中0.3m粒径以下的石料含量不宜大于20%;抛石高度高出淤泥层或地表水不小于0.5米,宽出路基0.5米~1.0米。抛石顶面应采用粒径小于10cm的块石或级配碎石填平、碾压密实[2]。为了方便雨污管线沟槽重新开挖,在管槽底1米以下位置宜选用块石粒径较均匀的石块挤淤。避免过大的石块增加重新开挖的难度。为增加管线沟槽基础的强度均匀性和抗震性能,沟槽宜超挖30cm-50cm,并用碎石回填密实。(3)抛石挤淤的工艺流程。抛石挤淤后形成的填筑体可采用多种机械碾压,有普通的振动压路机、大功率的振动压路机、冲击式压路机。抛石挤淤实施时,还没有埋设管线,冲击式压路机不会造成设施破坏。良好的机械设备能确保石块嵌入硬土,并形成较密实的抛石骨架复合体。在原河沟的端部修建重力式挡土墙,防止路基侧向移动。(4)弯沉数据。周边场地的弯沉值平均值是360(0.01mm),即弯沉标准值为360(0.01mm),抛石骨架复合体上级配碎石顶的弯沉测量代表值为228.6(0.01mm),弯沉测量代表值小于弯沉标准值,抛石骨架复合体弯沉合格。经后续路基验收,路基的弯沉测量代表值小于路基弯沉设计值,路床弯沉测量合格。从迅达大道修建好十年多的运营情况看来,道路跨越旧河沟段没有发生明显的后期沉降,沥青路面状况佳,没有发生比正常路段严重的病害,路基软土处治是成功的。
6、结论
“抛石挤淤”是一种传统的软土地基处理方法,该方法具有节省投资缩短工期的优点。从工程实践中来看,抛石挤淤从技术上可以达到软土处理的目标要求。抛石挤淤形成的填筑体是路基的分部工程,是隐蔽工程,而规范没有提出抛石挤淤形成的填筑体的检验方法,仅提出了路基验收方法。本工程实例从道路质量可靠性出发,对抛石挤淤的质量进行逐级控制,并对抛石骨架复合地基的弯沉值提出了具体的要求。从工程实践上看,这种方法是可行和可靠的。
参考文献:
[1]公路软土地基路堤设计与设计技术细则(JTG/TD31-02--2013)中华人民共和国交通运输部.
[2]城市道路路基设计规范(CJJ194-2013)中华人民共和国住房和城乡建设部。
[3]余海忠;刘国楠;徐玉胜;胡荣华;抛石挤淤成堤断面形态研究[j]中国铁道科学2011,32(3)
[4]张明鸣、徐卫亚、夏玉斌、周先齐抛石挤淤机理及其颗粒流数值模拟研究[j]中南大学学报(自然科学版)2010,41(1)
[5]蒋亚,张文渊.抛石挤淤综合法在加固地基中的应用[J]土工基础,2005,19(6).
关键词: 城市道路路基路基设计 路基强度影响因素 回弹模量 弯沉值
中图分类号:U41 文献标识码:A
城市道路是一个城市现代化的体现,是人们对城市最直接的感受,我国现阶段城市发展迅速,新建、改建道路工程数量也急剧增加,道路投资越来越大,对城市道路的要求也越来越高, 城市道路建设工程不仅要满足它的实用性,而且要满足其功能、美观、文化等多方面的要求,其质量也越来越受到重视。路基作为道路的基础,是路基路面结构的重要组成部分,是道路的支撑结构,对路面结构的强度和刚度起着决定性的作用,城市道路路基设计是城市道路结构设计重要的组成部分,一旦路基出现质量问题,道路的相关病害也随之出现,不仅城市道路质量、行车安全以及使用寿命均得不到保证,还会带来重大的经济损失和不良的社会影响。因此,从设计上保证准确定位和控制路基质量非常重要,其中路基回弹模量和弯沉值是路基设计的重要控制指标。
为了保证城市道路达到良好的交通服务水平,我们需要对城市道路的路基更加重视。本文通过对城市道路路基的影响因素,对实际设计提出了一些处理方法,从而保证了路基质量。
路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,承受由路面传来的行车荷载。路基回弹模量是路基在一定应力级位荷载作用下,卸载过程中的竖向压力与回弹变形的比值[1]。
1.城市道路路基的特点
城市道路路基的构成较为复杂,主要有原状土壤和杂填土构成。这类杂填土中一般由建筑垃圾、生活垃圾、粪土、植物根系及少量炉灰等构成,这都是由于城市的地貌特征及城市发展过度及而形成的;虽然城市道路有良好的排水设施,但由于城市道路经常受两侧建筑物制约,因此导致其所处地势低洼。每年冻融季节时期,地下毛细水的上升会影响到城市道路路基的强度和稳定性。
而且城市道路显著区别与公路的就是其地下管网错综复杂,,城市道路路基在施工碾压过程中经常遇到因地下管网敷设深度不足引起的施工障碍,使得城市道路路基的压实度难以得到保障;城市道路服务区域和特点直接决定了城市道路建设不仅作业面小,而且工期紧,这就使城市道路的路基没有足够的时间自行沉降。
2.城市道路路基存在的问题
新建的城市道路大多处于城市边缘,地表土层多为种植土和腐殖土,改建的城市道路路基受地下水以及各种管线影响长期处于中湿和潮湿状态,部分路基处于过湿状态,使得土质变成软土土质。再加上地下土层中历史形成的微量植物和地下水产生化学反应,从而造成土层显示出灰色或者褐色,最终转变成软土层。这种土层中具有含水量高、抗震性差、强度差、可伸缩性较强以及孔缝较大的特点,因此城市道路路基设计基本都是针对原有道路路基进行改造。
3.城市道路路基的要求
现行《城市道路工程设计规范》中对城市道路路基设计的要求主要通过路基压实度、路基回弹模量及弯沉值进行设计控制,城市道路沥青路面设计方法和水泥混凝土路面设计方法中,都以回弹模量作为土基的刚度指标[2]在以弹性半空间体地基模型表征土基的受力特性时,可以用回弹模量表示土基在瞬时荷载作用下的恢复变形性质,它是反映土基承载能力的重要参数,因此城市道路路基必须具有足够的强度、稳定性以及良好的抗变形能力和耐久性。
城市道路的特点决定了城市道路路基回弹模量低,而路基顶面设计回弹模量值,对快速路和主干路应不小于30MPa;对次干路和支路不小于20MPa[3]。当路基能满足上述要求时应采取措施提高路基的回弹模量。设计时根据具体的情况主要采用浅层处置如换填法、抛石挤淤法或者采用复合地基处理如砂桩法、碎石桩、加固土桩法以及排水法、真空预压法、堆在法、强夯法等。
4.实际工程方法
太原市从大的地貌上看属于平坦的冲洪积倾斜平原路基主要由新近堆积的填土与第四系全新统冲洪积的粉土与粉质粘土构成。在汾东商务区区域范围内一条南北向主干路穿过其的部分长4.8km,①层,填土():含有大量的砖屑、煤屑与少量的砖渣、煤渣等,并夹有植物根。稍湿。成份杂乱,不均匀,结构松散。该层层厚介于0.40~1.30m之间,层底埋深介于0.40~1.30m之间,层底标高介于767.40~768.98m之间。
②层,粉质粘土():黄褐色。含云母、煤屑与氧化铁铝等,混夹少量的粉土。可塑~软塑。中等偏高压缩性。光滑,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。该层天然孔隙比平均值为0.784,液性指数平均值为0.73,标准贯入试验原始锤击数平均值为5.0击,修正锤击数平均值为4.7击。
该层层厚介于5.00~7.10m之间,层底埋深介于5.90~7.50m之间,层底标高介于761.40~762.78m之间。土质主要为可塑~软塑状的粉质粘土,土基回弹模量小于20MPa。
其土质物理力学参数如下表一:
表一
1)道路路基设计时首先考虑对含水量大的路基进行处理,保证路基的压实度,保证满足路基回弹模量以及路床顶弯沉值达到设计要求。道路路基土主要为粉质粘土,含云母、煤屑与氧化铁铝等,在含水量不高的中湿或干燥状态下是不错的路基材料,可以考虑路基土翻晒,但受道路建设场地、季节等制约,难以保证工程进度,保证施工质量及工期设计首先考虑换填法利用机械或者人工对路床以下的软土进行挖除,并用灰土、砂砾、碎石或矿渣等水稳定性好或透水性好材料进行填筑。在对含水量高的粉质粘土地基进行浅层置换处理,并在施工是注意路基临时排水,尤其是在雨季施工时更应注意此项。防止由于雨水或其它形式的水对路基产生浸泡,从而导致换填置换层材料压实后无法满足要求时,尤其防止雨季时排水不畅带来的路基浸泡。换填法的优点是地基经过换填处理后与原路基土层相比,承载力提高、刚度增大、变形减小,不仅满足了其施工荷载和设计强度的要求,而且还可以防止地基的冻胀和调整地基的不均匀性。保证了地基的整体强度。
设计根据该区域相近工程的实际经验确定道施工时对路基清表后铺筑天然砂砾垫层50-80厘米厚的进行分层碾压,经过换填后道路路基表面回弹模量大于主干路要求的30Mpa,路床顶实测弯沉值在230-270 (0.01mm)均达到了规范和设计要求。
2)道路在沿线退水渠及灌溉渠众多,水渠段路基特别潮湿,在沟渠范围内路基或涵洞施工时,采用抛石挤淤法,抛石露出水面或软土面后,应用较小的石块填平、碾压密实,再铺设反滤层填土压实。该道路设计路基设计要求先打坝、抽水、清淤、整平后,先干插60cm厚的片石碾压,若片石挤进去或不稳定,则再摆放60厘米片石进行碾压,直至路基稳定为止,然后回填30cm厚的砂砾,片石粒径<30cm,砂砾控制最大砾径小于10cm。这种处理方法在我市市政道路建设改造工程中经常应用于处理原有渔塘、暗河、天然水塘及泥沼等路段,而且收到了良好的效益。经过路基处理后,路基回弹模量及弯沉值均达到了设计要求。
3)城市道路路基下设置由各种管线,路基沟槽回填设计是城市道路路基由于管道埋设开挖后所进行的城市道路特有的。沟槽回填可采用灰土、砂砾填料,应在路上拌匀,控制在最佳含水量,机械夯实,压实度应满足设计要求。沟槽回填土回弹模量应比原有路基模量提高5% -10%以保证回填路基与原路基的变形一致性减小不均匀沉降。沟槽回填的最小宽度应满足夯实的最小工作宽度,分层回填夯实不满足最小宽度时,可以采用灌注低标号混凝土的方法回填在满足压实度要求的前提下,路基层顶标高与未开挖区域的路基顶面齐平或略高,不超过10mm 。
5 .结论
本文针对城市道路路基的影响因素结合具体工程的经验方法、探索了城市道路路基设计中的具体问题和设计方法,对于具体的道路路基处理提出了比较具体的解决方法,讨论了一些经验换填厚度,注意事项,并通过最终的工程检验。在今后的城市建设中,城市道路路基处理工程将会越来越多。而其中尚有许多机理、设计、实施与管养方面的技术问题有待探索。为了建立合理的路基设计计算理论和方法,还需进行大量的模型试验与现场试验以及工程实践,以积累更多的数据。
参考文献
[1] JTGD30-2004,公路路基设计规范【S】
关键词:地铁地面线;路基横断面;设计方案对比;双侧挡墙;U型槽
Abstract: the city subway ground line base section design methods are compared and analyzed, roadbed from the main structure, cost, professional coordination and other aspects of the impact of scheme selection factors, for similar cases to provide reference to engineering design of roadbed.
Key words: subway line to ground; subgrade cross section; design scheme comparison; bilateral retaining wall; U type groove
中图分类号:U213.1文献标识码:A文章编号
引言
城市地铁地面线路基的设计受众多因素的影响,除了考虑动力、照明、通信、信号等专业的布设因素,还受到沿线规划、占地及造价等因素的影响;且城市地铁地面线路基往往处于地下区间和高架区间的过渡段规模较小,本文重点从路基主体工程要求、造价、现有规划限制出发考虑在此情况下路基断面设计方案对比分析,为相似设计提供参考。
1、工程背景
本段路基区间所属南京地铁项目宁天城际一期工程,该路基段连接地下区间洞口U型槽敞开段及高架区间段,总长度约170m,分为路基挖方段和路基填方段;路基位置位于位于现有金江公路路中规划绿化带内,公路两侧主要为田区和少量房屋,公路高出两侧田区约2.0m。
本段路基场区地形较平坦,近地表主要分布可-硬塑的粉质粘土,往下为含砾粉质粘土、卵砾石土、粉质粘土混砂砾土、粉质粘土等,底部主要为白垩系浦口组的泥岩,地下水位于地表以下0.5-1.0m。
2、路基横断面的一般设计
考虑到对现有金江公路的占地以及交通流畅的影响,在路基填方段应避免使用两侧放坡的断面形式。
本文主对U型槽断面、双侧挡墙断面两种断面形式进行比选设计。
U型槽断面
(1)路基面宽度
路基面宽度=3.75(m)+3.6+3.75(m),路基面的宽度为11.1m。采用有砟轨道结构形式。
(2)路基断面形式
本线全部采用有砟轨道结构形式,有砟轨道路基面为三角形,由路基中心线向两侧设4%的横向排水坡,轨道结构高度840mm。
图2.1 U型槽断面填方段(接地下区间敞口段)
图2.2 U型槽断面挖方段(接高架区间段)
(3)U型槽结构主要设计参数:本路基段U型槽侧墙厚400mm,底墙厚500mm,墙高2.0~ 4.5m,采用现浇法。路基填挖方段挡土墙顶面高程与敞开段U型槽顶保持一致,高出地面线1m;路基填方段挡土墙顶面高程高出路肩线1m。
2.2双侧挡墙
路基面宽度
路基面宽度=3.8(m)+3.6+3.8(m),路基面的宽度为11.2m。本线全部采用有砟轨道结构形式。
(2)路基断面形式
本线全部采用有砟轨道结构形式,有砟轨道路基面为三角形,由路基中心线向两侧设4%的横向排水坡。
图2.3双侧挡墙(接地下区间敞口段)
图2.4双侧挡墙挖方段(接高架区间段)
(3)挡墙主要设计参数:采用全现浇悬臂式挡土墙,底顶厚370mm,墙高2.0~ 4.5m,墙趾埋深≥1.05m。
3、路桥分界高度
合理确定路桥分界高度,是降低工程造价的关键因素之一。路桥分界高度的确定,取决于以下因素:工程造价、不可再生的土地资源、地质条件、与环境景观的协调。
通过比较分析表3.1的路桥造价可以看出,合理的路桥分界高度不能仅以经济性单个指标衡量,须综合考虑各种影响因素。表格3.1以挡墙为例,结合各种因素考虑,路桥分界高度取4.0m;U型槽以此参考也取为4.0m。
表3.1路桥造价对比
4、路基横断面的特殊设计
双侧挡墙断面形式的地基处理采用了PTC管桩,正方形布置,桩径400mm,间距2.5m,壁厚70mm,混凝土强度等级为C60,桩长约15m左右,静压法施工,铺筑50cm碎石垫层和两层钢塑格栅。
U型槽断面形式的地基处理采用直径800mm的钻孔灌注桩,横向布置3根,横向间距4.05m,纵向间距5.0m,桩长20m左右。
5、设计分析对比
(1)结构稳定及沉降
本次设计结构采用理正软件进行了结构及基础沉降简算,两种断面形式结合地基处理方式
均能满足有砟轨道结构的稳定及沉降设计要求;从对比结果看,U型槽结构整体性好稳定性也更好,同时结合所采用的钻孔灌注桩能完成较小的沉降控制。
(2)造价及施工
挡墙断面设计较U型槽断面有着较快的施工速度和相对较低的工程造价,在路基较长工期较紧情况可考虑使用该方案。
(3)防水
U型槽断面较挡墙断面有着明显的防水优势,尤其在挖方段,密封的混凝土结构加上防水设计材料,对于挖方较深的路基段落尤其适用;在路基填方段落和挖方较浅段落也可考虑使用挡墙断面方案。
(4)其他因素
地铁的设计施工是个系统工程,除了满足本标段的特殊性外也要考虑其他各标段路基的设计施工情况,同时也要实现各专业的充分协调对接,本次设计除考虑前述各因素外与敞开段U型槽的一致性施工和其他各标段路基施工方案的统一性也是设计方案选择的重要原因,综合考虑选择U型槽断面设计方案。
5、小结
本工程位于金江公路中央绿化带内,不适合常见的路基双侧放坡断面;通过对两种可行的路基方案进行比选,从结构设计的稳定、沉降要求、造价及施工、专业协调的优劣进行对比,逐渐细化选出了在地铁项目中路基作为地下区间和高架区间过渡段情况下,更适合的路基断面设计方案,为以后类似情况下的路基设计提供参考价值。
参考文献
《铁路路基设计规范》(TB10001-2005)
《地铁设计规范》(GB50157-2003)
《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2006)
[关键词]路基设计;道路建设;设计方案
中图分类号:TU997文献标识码:A文章编号:2306-1499-(2014)11-0006-01
1.引言
随着我国公路建设规模的不断扩大和公路等级的提高,人们对公路设计与施工技术等方面都提出了更高的要求。路基作为道路建设的重要组成部分,不仅是路面建设的基础,同时也是道路结构的主体。所以,路基设计是否科学合理将直接对道路建设的质量和使用寿命造成影响。为了提高道路建设的质量,节约道路建设成本,就必须对公路路基进行研究分析。
2.道路建设中路基设计的主要原则
路基是道路的基础,它的好坏直接关系到道路的质量,因此为了设计出科学合理的路基,需要坚持一定的原则进行设计。(1)保证路基的强度。由于路基不仅要承受自身土石的重量和路面的重量,同时还要承受大量从路面传递而来的行车荷载,因此在设计时要注重路基的强度。路基强度指的就是路面以下的基础强度,在各种压力的作用下,路基抵抗变形或破坏的能力。当路基达到一定的程度时,才能有效的抵抗外力的作用而避免路面变形,否则将会影响道路的使用,引起路面坍塌而发生事故。(2)保证路基的整体稳定性。由于不同地区的地质情况具有较大的差别,这就使得道路建设的环境变得较为复杂。特别是在一些地质条件非常差的地区,路基的修建很容易造成原地面出现不稳定的现象,这就可能造成路基的各种破坏问题发生。因此,针对不同地质的路基设计就要采取相适合的方案,结合实际做到具体问题具体分析,确保地基整体结构的稳定性。
3.道路建设中路基的具体设计和规范
由于不同地区的地质条件有所不同,因此在进行路基设计时要结合实际进行,做到因地制宜的合理设计,以下就对几种不同的路基设计进行了分析。
(1)一般城市道路的路基设计。在一般的城市道路中,填高都相对较低,一般低于4m,所以在路基边坡设计过程中通常使用的是1:1.5的设计比例,如果地面横坡大于1:15时,需要将填方路基挖成宽度大于2m的台阶,同时设置4%的内向横坡。另外由于道路完成修建后会在短时间内对两侧的土地进行开发利用而不会设置边沟,因此在进行路基边坡设计时,要考虑到简易土质排水沟的修建。
(2)填浜路基的设计。对于填浜路基的设计要尽量结合实际进行具体分析。在路基设计中可能会出现暗浜或明浜,如果遇到暗浜通常会将它的覆盖层揭开,再根据明浜的处理方法进行相应的处理;而如果遇到明浜通常会设置围堰、将积水抽干再进行清淤处理,直到恢复成原状土。同时把边坡挖成台阶状,在基底铺上砾石砂,厚度约为0.3m,在此基础上在铺设一层土工布,并用石灰和粉煤灰对其进行回填,当回填到一定的位置时增加一层土工格栅,最后再设置一层30cm厚的封土层。
(3)软土路基设计。软土路基的设计需要重视它的稳定性和沉降性。软土地基主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成,软土地基具有含水量高、强度低、压缩性高、抗剪强度低、扰动性大等特点。在进行软土地基的设计时要充分考虑到路基的填筑,如果遇到软土层比较厚的情况时,最好进行临时性的路面铺筑和养护分期修建的加强等方面的设计。软土路基常用的处理设计有垫层换填法设计、强夯法设计和抛石挤淤法设计等,这些设计方法能够有效的使软土路基的稳定性增强和沉降性降低。
(4)过湿段城市道路的路基设计。由于过湿土地具有含水量高、稳定性差、承载能力低和易变形等特点,因此在设计过湿路段路基过程中,需要全面统筹的对各种地基条件进行考虑。我国公路路基设计规范中指出,在进行不良地段的路基设计时,要求最小填土高度最好高于道路床位于中湿状态的临界高度。如果路基设计的标高被约束时,就要求对潮湿或过湿状态的路基进行相应的处理,确保处理后的路基回弹模量要高于路面设计规范要求。所以,在设计过湿段的路基时,通常会注重回填的土质,一般使用的有两种方法,分别是换填砂砾法和生石灰浅层拌合法。
4.总结
路基作为道路的基础,如果路基设计出现一点错误,都将可能直接影响道路建设的整体质量和使用寿命,从而造成不同程度的财产损失。因此,在进行路基设计时,一定要对各种条件进行综合考虑,根据不同的情况设计出合理的方案,确保道路建设的顺利进行。
参考文献:
[1]李文杰.城市道路路基设计[J]. 交通世界(建养.机械),2013,06:151-152.
[2]徐进.高速铁路路基模型试验系统研究与动力分析[D].中南大学,2012.