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关键词:软基处理;抛石挤淤;软弱土路段换填
当前在公路路基路面设计中,软基是影响其效果的主要问题。为了提高公路路基路面结构设计的稳定性,有关建设工作人员应在明确掌握软基处理特征的基础上,找出应用具体设计控制技术的实际方法,这是推动我国交通运输业稳定发展,并且降低交通行业建设压力的重大措施,有关人员应将以公路路面设计中软基处理技术为主,以达到稳定公路路基路面整体结构的目的,但想要达到这一目的,既需要公路设计人员深入了解软基处理技术,也需要掌握好软基路面设计中常见的几种问题。
1.软基处理的特征
在设计工程建设质量中,公路路基路面设计是一项很重要的内容,但是在经济快速发展下,对工程建设需求随之扩大,这就使工程项目所牵涉的范围越发广泛。在这样的实际状况下公路工程路基建设处于的地质状况越发复杂化,其中软土路基直接影响着施工建设的整体质量。软土路基就是公路工程路基路面结构处于一种承载力低、压缩性能高的土壤环境中。有关研究结果证明,公路工程软土路基空隙很大,这就表明公路工程路基路面结构中经常出现粉土。在这样的实际状况下,软土路基中孔隙就会出现含水量大、土质结构不稳等等状况。同时触变性较强也是软土路基的特征,这就造成在外力影响软土路基结构时就会对建设整个工程稳定性有所影响。因此公路工程软土路基具备土质分布不均衡、渗透性低等特征,这些问题严重影响着工程项目的整体稳定性,所以有关工作人员应对软基处理问题充分了解,并有效控制公路路基路面结构。
2.公路路基路面设计中软基处理问题
2.1公路条件的影响
对公路路基路面设计建设是有一定的等级要求,这就需要有关设计工作人员应采用与之相符的处理软土路基技术。从多方面上来讲,一些公路路基路面对建设等级并没有太高的要求,就不需要应用路面铺设技术与沉降处理技术,而是应该在完成自然沉降后再进行建设。这样,公路路基路面设计使用的软基处理技术应结合工程建设的具体状况来展开设计确定。如图1为公路路面常见的结构裂缝。
2.2建设环境的影响
公路路基路面结构很容易受到附近环境的影响,所以有关设计工作人员在应用软土路基处理技术过程中应对附近环境因素有所考虑。通过研究后发现,影响公路路基路面结构设计的环境因素有很多种,如:公路附近地下水分布状况。工程设计工作人员想要了解地下水分布会对路基结构带来哪些影响,应采用相应的处理软土路基方式。
2.3建设地形的影响
在软基处理技术确定中,公路路基路面结构设计人员应结合具体的地形条件来确定。软土路基的影响一般出现在内陆平原、盆地山间等,这就表明公路路基路面结构设计对象有很大的差异。所以设计工作人员应结合工程所处于的地形,进而来降低地形复杂状况带给工程建设的影响。想要确保设计和建设公路路基路面结构的效率,设计工作人员应使用躲避复杂地形的方法来处理软基结构问题。
3.处理浅层软基的措施
3.1过湿土路段掺石灰的处理
①路堑初。过湿土一般都是高液限粘土,从路槽中挖出过湿土,按照5%的比例加入一些生石灰块,之后使用挖掘机闷料和均匀翻拌,之后使用挖掘机两次翻拌,然后再加入一点生石灰块,之后使用挖掘机拌遍,再反复进行上述过程,直到充分消解湿土中的生石灰块即可。②在土壤含水量已经接近最佳含水量后,将土用挖掘机结合设计的具体情况,在路槽内均匀铺洒。之后在将完全消解的消石灰在地上均匀摊铺,之后使用土拌合机展开粉碎与翻拌,直到颗粒直径在55mm以下。③路堤处。分层填筑路堤,其松铺厚度不能超过35mm水平层,并在铺下一层土壤前,结合具体情况来压实。每进行填筑一层,都需要来一次粉碎或者翻晒。在使用平地机整平后进行碾压。在压实每一层填土中,需要不断进行整平,确保填土的密实度。在降雨量较少的季节中,过湿土中的天然含湿量较少时,不需要掺入一些外掺剂,而可使用一些大型机械直接翻松土。④如果过湿土有着很大的含水量,那么可在挖出土坑后,在坑旁堆置,在通过晾晒后,再运输到施工场地。通过整平处理之后,再将规定的剂量的外掺剂在施工作业段上均匀的铺洒。新的较长的公路使用3%~5%的消石灰,再使用上述所讲的机械粉碎拌几次后,使用履带式施工机械进行碾压。但需要明确的是,掺灰工序、拌合工序、粉碎工序等都需要在一天内做完。对于已经碾压完的土层闷料,再晾晒一天一夜后,在土层上均匀的铺撒剩下的石灰,并翻拌和粉碎。使用重型压路机碾压中,对压实度进行检验。在施工中,若是遇到下雨天气,可采用抢压方式。使用上层的土将下层的土封住,并强化排水功能。在路基边坡使用防雨布,避免大雨冲坏了边坡。一些已经成型的路段,为了避免在土基中渗入雨水,在下雨前将整体土基用雨布盖上。这样既能够确保路基的整体压实度,也能在施工规定期限内完工。对于已经掺入的石灰,而还没有完成整平碾压的路段,在遇到雨天时应抢压,并使用防雨布及时覆盖。
3.2处理软弱土路段的换填
①挖掘路槽内的湿土,如图2所示,挖掘深度在1.5m左右,在完成挖掘后,在底层铺设一些片石,而在此使用碎石进行填充。在完成填充工作后,使用压路机来碾压,待完成压实后,在此填充,填充到路基顶面20cm左右位置,之后在压实。在完成压实工作后,用测算沉降方法来测算,若是路段中有不符合之处应反复压实,待满足标准后停止。并且,在碾压中如果有翻浆情况出现,应马上停止碾压,并对其中出现的问题进行检查。在完成上述步骤后,应进行晾晒,之后再压实路基层,确保压实结果能够符合具体标准。②挖掘路槽中的湿土,也可使用其他建筑垃圾来填充。在不断碾压与填充后确保填充的密实度,若在碾压中有翻浆状况,应马上停止操作。待填充至路基表面25cm后,再使用碾压机碾压,之后测算。并且在整个工序中还需要对路基中的含水量进行控制,若是含水量太高,应逐步推后压实过程,待水分蒸发后,再施工。
3.3抛石挤淤处理
河塘与淤泥含量大的一些路段,可使用抛石挤淤处理措施。抛石挤淤应达到如下几方面要求:①选择不容易风化的片石,控制好片石厚度与片石直径。②软土地层平坦时,填筑需要按照路基中线先前成三角形方式投放一些片石。在软土地层横坡陡于1:10时,应自高侧向底部填筑。③片石抛填出软土面后,可使用一些小石块填塞垫平,并反复密实碾压。除了抛石挤淤外若在路基填筑中还有地表水,应将地表水全部排干净,在进行施工。
4.结束语
综上所述,软基处理技术是一项很重要的施工技术,关系着整个公路工程建设质量,软基处理是一项综合性的工作,施工人员既需要改进和优化处理技术,严格遵循具体设计要求实施施工,也需要在思想上重视此项技术的应用,唯有做到这样才能确保公路建设质量,才能提高公路工程的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]符浩.公路路基路面设计中软基的处理策略[J].珠江水运,2015(06):56-57.
【关键词】公路;路基路面;排水设计
中图分类号:S276 文献标识码:A
一、前言
目前,国内公路建设过程中,没有能够很好的对路基路面的排水设计进行研究,导致了公路排水不畅,严重影响了公路的稳定运行和质量,因此,研究公路路基路面的排水设计很有必要。
二、公路建设中路基路面排水设计概述
路基路面的排水设计对于公路的稳定性和使用寿命上都有至关重要的作用,其影响是十分显著的。在路基路面的排水设计中主要包括两方面的内容:第一是主要考虑到路基路面的地下水对道路的影响问题,我们在设计当中也习惯称为第一类水,第二类水就是要考虑到如何将存到道路上的表面水迅速不断地派出道路当中,减少雨水和路面积水对道路的损伤,是的路基路面发生坍塌的现象,这一类水我们称为第二类水。
对于第一类水我们在设计的过程中主要采用的方法是对路基填土这一环节就入手,在路基的底部我们设计施工防水层,保证路基路面的稳定性和耐疲劳性。在施工的过程中我们也在道路旁边相辅的挖出一道排水沟,排除施工期间出现的地表水,同时这样也可以降低地下水,在路基的地步掺杂加入石灰石,一般稳定层我们都控制在40毫米左右,这一系类的防护措施可以相互作用,事半功倍。
对于第二类水的处理在设计的过程中主要包括路面设计横坡或者排水沟,将存在路基或者路面上的水能及时有效地排出。我们还可以在设计过程中加设中央分离带等相辅助的横向排水管,在施工过程中如果存有积水先排入分离带中,从分离带在迅速排出路面。一般排水的设计都是采用泄水孔的设计,并且在设计过程中采用沥青封层,最后将渗入到路面当中的水引出路基之外。
三、排水的目的和原则
1、路基路面排水设施的设置目的就是将可能危害路基稳定的地面水和地下水采用适当的排水设施有效汇集、拦截、隔断、疏干并迅速排出路基范围之外,使路基始终保持干燥状态,从而确保路基、路面的强度、稳定性,使公路发挥正常的使用功能。
排水设施的基本要求为:排水设施要求足够的泄水能力;自由水在路面结构内的渗流时间不能太长、渗流路径不能太长;排水设施要具有较好的耐久性;各种排水设施要形成一个有效的排水系统。
2、排水设施设计的原则
(一)排水设施应因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系;
(二)路基排水沟渠的设置,应与农田水利相配合,必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径;
(三)设计前必须进行充分的调查研究,重点路段要进行排水系统的全面规划,做到路基路面综合设计和分期修建;
(四)路基排水要主要防止附近山体的水土流失,尽量不破坏天然水系,尽量选择有利地地质条件布设人工沟渠;
(五)路基排水要结合当地水文条件和道路的具体情况,注意就地取材,以防为主;
(六)为减少对路面的破坏作用,应尽量阻止水进入路面结构,并提供良好的排水设施,以便迅速排除路面结构内的水,亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。
四、路面排水分为集中排水及分散排水两种方式
集中排水是肩外侧边缘设置沥青拦水埂或者预制混凝土拦水带,利用路面路拱横坡及纵坡将路面水汇集拦水带与硬路肩组成的浅三角形过水断面内,然后根据流量设计通过设置有一定间距的泄水和边坡急流槽集中排至路基两侧的排水沟;如果采用此种排水方式,当降雨量较大,泄水口间距较长时,路面水会有滞留现象,容易形成雾障和局部积水,影响行车安全,并且拦水带附近残留积水易造成路面的破坏。
解决的办法是在此路段:
1、适当缩短泄水口间距;
2、从整体考虑对于多雨地区,加大路拱横坡的坡度。
分散排水是通过加固土路肩,采用漫流的方式排水(建议在工程造价允许的情况下对于公路不采取此种排水方式);但分散排水方式有一定的优点,能及时排除路面水,不影响行车,也能减少滞留水渗入路面影响路面的使用寿命,缺点是,散排方式必须有相应的坡面防护与之相适应,无形中增加了防护的工程造价。
五、路基路面的排水设计研究
1、路基地下排水
地下排水的设施主要有:盲沟、渗沟、渗井、仰斜式排水孔等,地下水的主要特点是排水量不大,主要是以渗流方式汇集水流,对路基范围内流量较大的地下水应设置涵洞、暗沟等予以排除;对于路基范围内流量较小的地下水,可通过横向设置盲沟、纵向设置渗沟的方式排除地下水;对位于挖方段边坡上地下水,可设置仰斜式排水孔予以排除。
2、路基地表排水
路基地表排水设施主要有:边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、倒虹吸及积水池等组成,这些设施分别设在路基的不同部位,具有各自不同的排水功能、布置要求及构造形式。边沟的断面型式和尺寸应结合地质条件、边坡高度及汇水面积通过水文和水力计算确定。填方段的边沟一般选用梯形断面,挖方段边沟一般选择矩形断面,少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形横断面。排水沟的主要用途在于将路基范围内各种水源的水流(如边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水)引至桥涵或路基范围以外。排水沟的横断面一般采用梯形,尺寸大小应根据设计流量确定。
3、路面排水设计
降落在路面上的雨水,应通过路面横向坡度向两侧排流,避免行车道路路面范围内出现积水。在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下,应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。③在路堤较高,边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷,或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时,应沿路肩外侧边缘设置拦水带,汇集路面表面水,然后通过泄水口和急流槽排离路堤。④设置拦水带汇集路面表面水时,拦水带过水断面内的水面,在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘,在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。拦水带可由沥青混凝土现场浇筑,或者由水泥混凝土预制块铺砌而成。采用水泥混凝土预制块拦水带时,应避免预制块影响路面内部水的排泄。拦水带的顶面应略高于过水断面的设计水面高(水深),按设计流量公式计算确定。
中央分隔带排水是高速公路、一级公路路面排水的重要组成部分,可根据分隔带宽度、绿化和交通安全设施形式、分隔带表面的处理方式等因素,选择不同的排水方式:
宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水,降落在分隔带上的表面水排向两侧行车道,其坡度与路面的横坡度相同;在超高路段上,可在分隔带上侧边缘处设置缘石或泄水口,或者在分隔带内设置缝隙式圆形集水管或碟形混凝土浅沟和泄水口,以拦截和排泄上侧半幅路面的表面水。缘石过水断面的泄水口可采用开口式,格栅式或组合式;碟形混凝土浅沟的泄水口采用格栅式。宽度大于3m且表面未采用铺面封闭的中央分隔带排水,降落在分隔带上的表面水汇集在分隔带中央的低洼处,并通过纵坡排流到泄水口或横穿路界的桥涵水道中。表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带,降落在分隔带上的表面水下渗,由分隔带内的地下排水设施排除。
六、结束语
公路路面的排水设计要得到今后公路建设人员的重视,提高公路排水设计的科学性和合理性,整体上提高公路排水的能力,从而避免公路被水破坏。
【参考文献】
[1]张新天,高金岐等.沥青路面的水损坏及其预防对策,北京建筑工程学院学报,2012(3)
关键词:公路路基;路面设计;软基地基层
城市的发展和人们的日常出行离不开公路建设,路面和路基的建设工程是公路建设中的关键工作内容。随着交通运输业的快速发展,公路和桥梁的建设成为在国家经济发展中占据着重要的地位。为了保证公路建设的质量,需要对公路的路基和路面进行处理,解决路面路基建设中的软基损害问题,提高公路路面的质量和承载能力。
一、现阶段公路路面路基设计中常见的软基处理问题
1.路基设计内容不全面。在公路施工建设的国策和你各种,施工人员没有做好前期的准备工作。对公路经过的地质状况和沿途水系等因素没有考虑到位。在路基设计的过程中缺乏对施工现场的了解,致使出现软土地基层时没有及时的做出处理,软基建设的质量不高。2.软基处理方式不当。软基处理的结果影响着公路建设的质量,软基处理工作可以很大程度的提高公路路基路面的承载能力。不同的软基处理方法有不同的技术要求,但是,在现阶段的软基处理工作中很多方式方法都是乱用的,软基处理人员没有将路段面积、路段的排水状况和粘性土的含水量考虑进去,影响着软基处理方法的选择,导致软基处理的较低。3.软基处理人员水平低。在公路路基路面的软基处理过程中,有很多问题都是由于软基处理人员的技术水平低造成的。软基处理人员没有经过专业的培训,专业素质不高,在公路路基路面的设计和施工中常常出现很多不合理的因素,延长了工程的竣工时间,降低了工程的质量。
二、结合工程实例分析公路路基路面中软基处理技术要点
1.工程实例。本文例举某省道作为公路路基路面软基处理的方法,通过对工程进行研究、分析,定制出有效的软基处理方案。该省道是双向四车道一级公路标准,设计速度为80km/h,路基宽度是24.5m。该省道是一条连接连云港市埒子口、开发区和燕尾港的南北向干线公路。XW-S226-LJSG-2标段起点位于规划纵七路南侧,向东南跨越马二份河、方洋河、方南河、严港河等河流与规划的纵十三路相交并作为终点。该路段全长6.25km,是软土地基。施工团队使用了抛石挤淤和水泥搅拌桩加固的方式进行了软基处理。2.抛石挤淤法的技术分析。抛石挤淤法是将软粘土中加上很多的片石、块石,使片石与块石强行基础软粘土,这是强迫换土的一种形式。抛石挤淤法一般应用在厚度为3~4M的软土层和经常积水的低洼地带,通过将片石下沉到硬层地基中,提高地基的承载能力,加强土体的稳定性。片石的抗压轻度需要满足工程设计的要求,片石不能小于0.3m,需要有足够的硬度和刚度。将片石与块石抛向软土地基中时需要使用娃撞击写完成抛石作业。一般是抛填完第一层后使用压路机进行碾压,碾压晚会层后再抛填下一层。当抛填的厚度但到1m左右时,可以进行分层找平压实。对抛石路面进行碾压工作,使用18T振动压路机对施工路段进行反复碾压,压实差不能大于5mm,可提高压实的质量。抛石挤淤法的操作方式比较简单,施工迅速有效,不用抽水、挖淤,减轻了人力和物力的消耗,在现场施工中应用广泛。3.水泥搅拌桩的技术分析。水泥搅拌桩是基于水泥加固土的物理学反应过程,使用相关的机械设备将水泥喷入公路软土地基中。在不断地上下搅拌过程中,使土和水泥发生化学反映,形成凝胶体,组成稳定的结构整体。水泥搅拌桩可以提高土体的整体质量满足公路路基路面的承载力要求。根据施工方法不同可以经水泥搅拌桩氛围干法和湿法两种,湿法搅拌桩是将水泥作为固化剂,在持续搅拌的过程,完成对软土和固化剂的强力搅拌,形成具有足够强度的复合地基。湿法搅拌桩除了使用水泥浆液固化剂,还可以使用缓凝、早强、减水、节省水泥等性能的外掺剂。石膏可以实现缓凝和早强的作用,在软土路基处理中可以使用掺入少量的纯净生石膏粉作为添加剂,要求通过0.075mm的方孔筛>85%,水泥浆制备需要具有充足的时间,时间大于4分钟,这样乐意保证水泥浆液的均匀和水泥的活化。在湿喷桩施工之前,施工团队需要根据现场好司机情况进行成桩试验,记录各种技术参数,保证在大面积施工中的路基质量,掌握钻进的速度和提升速度,选择合理的技术措施。试验桩的数量最好在30~50根之间,对试验桩的分布要满足设计要求。
三、公路路基路面设计中软基的处理对策
1.提高施工人员对软基处理的重视。软基处理工作在公路工程的施工中发挥着重要的作用,随着公路的运输量逐渐增大,车辆和自然天气对公路路面造成了很大的破坏。积水和过大承载造成了路面出现裂缝和塌陷等问题,施工人员只是进行了简单的修复,没有将公路路面保养和维修工作落实到底。公路工程的施工单位需要在思想上转变对软基处理工作的太多,认识到软基处理的重要性和必要性。在日常维护和施工中做好路基路面的加固工作,提高公路工程的整体质量。2.处理石灰原料。石灰原料是公路施工中常用的一种填筑材料,在进行软基处理工作之前,施工人员需要先将石灰材料消解掉。在现场施工中,如果施工人员没有按照设计要求将石灰原料消解,那么完成路基碾压工作后就没有办法人为消解。等到雨水天气来临时,石灰被自然消解,公路路基就会出现膨胀的现象,使得公路路面的平整度大大降低,路面的质量大幅度下降。另外,石灰原料比较容易受潮,施工人呢塬需要重视石灰原料的存储工作,在存放时必须对其进行覆盖。长期存放容易降低石灰原料中钙元素和镁元素的含量,所以不宜长时间存储。石灰原料处理不当会降低各项性能指标,影响软基处理工作的质量。3.控制湿土含水量。软基处理中的湿土含水量不能超过30%,施工人员需要严格控制湿土的含水量。在高温条件下施工时,可以先对湿土进行相应的粉碎和翻晒,然后进行回填施工作业,从而保证过湿土含水量的准确性,降低对软基的影响。4.控制填筑土的厚度。施工人员在进行填筑施工时,需要严格控制填筑土的厚度。填筑土的厚度如果不符合设计要求,那么在后续施工中就会增加很多道工序,延长竣工时间,使工程不能在预计的时间内完成。填筑的土块厚度太大时,碾压作业和整平作业的难度就会加大,路基的稳定性也会下降,会导致工程出现返工的情况。
四、结语
公路建设是城市发展中的重要内容,路基路面的建设施工影响着公路的质量。在工程建设的过程中,施工团队需要对公路路基进行处理,避免路面裂缝和路基塌陷的问题出现。由于,软土地基的含水量比较大,在工程建设中需要采取有效的措施及时解决地基中存在的问题,保证公路施工的质量和使用年限。高质量的公路建设工程可以促进城市的健康、稳定发展。
参考文献:
[1]林浩.讨论公路路基路面设计中的软基处理问题[J].江西建材,2015,(21):174-174,173.
[2]魏征.讨论公路路基路面设计中的软基处理问题[J].城市建设理论研究(电子版),2016,6(8):4175-4176.
[3]刘德.讨论公路路基路面设计中的软基处理问题[J].建筑工程技术与设计,2016,(18):1381.
[4]熊丁然.市政公路路基路面设计中的软基处理问题[J].建材发展导向(下),2016,14(11):140.
【关键词】高速公路;路基路面;排水设计
一、前言
高速公路路基路面的排水设计需要施工队伍进行严格的质量控制,只有排水设计合理,高速公路才有排水保障,其耐久性和使用效果才能够得到提升。
二、水对高速公路路基路面的破坏
近年来,我国高速公路的交通流量不断增加,对公路的路基、路面质量提出了更高的要求。通过一段时间的使用发现,高速公路路基路面的承载力、平整度及稳定性都在很大程度上受到了水的影响。作为公路路面病害的重要原因,地表水和地下水通过沥青混凝土路面的缝隙进入其内部以后,使其中各种材料由于水的浸泡发生形变而强度降低,在行车荷载及温度变化的反复作用下,便可能出现裂缝、剥落、松散、坑槽、错台甚至断裂等一系列问题。路面水损害发生后,水渗入路基部分,导致高速公路的进一步破坏,严重影响了道路的耐久性和行车安全。
三、基路面排水设计目的与要求
把降落在路界范围内的地表水有效的汇集并迅速排除出路界,同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外,以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。并将公路地下水引排到公路的下侧方,避免公路路基和路面结构遭受地表水和地下水的浸湿、冲刷等破坏作用。
路基路面排水设计的要求是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基及路面具有足够的强度与稳定性。
四、高速公路路基路面排水设计的内容与原则
1、高速公路路基路面排水设计的内容
高速公路排水设计对路基稳定性和路面的使用寿命有非常显著的影响,一般包括以下两个方面:第一,要考虑减少农田排灌水和地下水对路基稳定性及公路强度的影响,这种方法俗称路基排水;第二,要考虑将路表面的水迅速排出路基外,最大限度地减少雨水对路面和路基的影响,减少因为路表面排水不畅及路表水渗入路基后,对路面造成破坏,对使用性能造成损害,这种排水称为第二类排水。
第一类排水设计采取的办法有:在路基底部设置隔水垫层,提高路基最小填土高度等。第二类排水设计采取的办法有:通过路面横坡,边沟,边沟急流槽,将路面的水迅速排出路基以外;在中央分隔带设置纵向碎石盲沟、横向排水管将水引走;设计泄水孔,以迅速排除桥面水;使用沥青封层、排水管、土路肩纵横向碎石盲沟等,将水引走。
2、高速公路路基路面排水设计的原则
(一)首先,排水设施应结合当地的条件,合理布局,并充分利用有利的地形及自然水系,做到水流不过于集中排放,能就近分流,及时得到疏散。
(二)设计前进行调查研究,查明水源与地质条件,对于重点路段,要进行排水系统的整体规划,路基排水要与桥涵布置相配合,地下排水应与地面排水相配合,各种排水沟渠的平面布置与竖向布置也要配合好。
(三)路基排水应防止附近山坡的水土流失,做到尽量不破坏天然的水系,不轻易合并自然沟溪及改变水流的性质,人工沟渠布设时尽量选择有利地质的条件,减少排水沟渠的防护及加固工程量。
(四)为减少水对路面的破坏,要尽量控制水进入路面结构,提供良好的排水措施,迅速排除路面结构内的水,也可建筑有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。
(五)排水系统要自成体系,并与当地的农田水利相配合,不影响灌溉沟渠。在避免冲毁农田或危害其他水利设施的同时,更要注意防范农业用水时对路基的影响。两者合并使用时,边沟的断面应尽量加大,并加以加固。
五、高速公路路基路面排水设计的方法
1、路面表面排水设计高速主线路面排水采用漫流方式排水,路面水直接从路肩和路堤边坡坡面流入边沟。路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面上的雨水,通过路面和路肩设计的横坡向两侧排走,以避免造成路面积水而影响行车安全。沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物(土工布)组成的路面边缘排水系统。通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限,考虑到排水路径的限制,设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
2、中央分隔带排水设计施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下,由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔,因此,中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距,一般路段的最大间距为180m。中央分隔带采用凸形,中间植草、栽种灌木。为排除渗入中央分隔带内部的水,在分隔带底面铺设土工布进行封闭,底部设纵向透水管,四周填以米石,米石上铺反滤土工织物,组成分隔带内的地下排水设施,中央分隔带下渗水汇集到纵向排水渗沟中,在通过设置横向排水管将渗沟内的水排出路界。纵向排水渗沟两侧及底面可用抹砂浆、涂沥青、粘贴土工布封闭。填方路段每隔60m左右设一道横向排水管,挖方路段在挖方起终点填挖交界处的填方路基内各设一道横向排水管,将水引出路基。横向排水管直径采用直径为11.6cmPVC管,管底纵坡不小于1%,出口修建急流槽及防护措施。在超高路段,中央分隔带排水设计是在中央分隔带设置集水槽,集水槽可用砼预制件。集水槽上设置具有漏水功能的盖板。沿集水槽60m设置集水(120cm×120cm×150cm)。在对应集水井的部位设置横向排水管,通过横向排水管将集水井内的水排出路基外。横向排水管采用内径为30cm,壁厚3cm的高密度氯乙烯(PE)管,横向接头应密封严实,不漏水,横向排水管底座用C15号砼做基础,砼基础呈U字形将PE管半包围。横向排水管与路基边坡急流槽的结合处急流槽底做成现浇砼,以提高抗冲刷能力。在实际施工过程中存在许多问题,如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的,开挖的边沟表面粗糙,沥青不易粘结牢固,不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝,不能形成整体而达到完全不透水的程度。
因此,当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。由于施工质量不易控制,造成横向排水管标高误差或产生淤塞,从而使上游横向排水管排水不畅,大量的水流向最低处,而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞,使排水能力严重不足,从而导致下游中央分隔带积水严重,有的下雨后几天中央分隔带仍有积水,使路基长时间浸泡,影响了路基、路面的强度。由于通讯、监控管线人手孔的设置阻断了中央分隔带排水,造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。为了解决这些问题,采用以下办法处理:对于设计底坡小于0.3%的,采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟,并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30~50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水;根据以上计算,中央分隔带每隔30~50m设置一道横向排水管,将盲沟中的水排出路基以外;在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层,防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。
3、坡面排水设计高速坡面排水设施由边沟、截水沟、排水沟、急流槽等组成,沟底纵坡坡度不宜小于0.5%。土质沟渠的最小纵坡为0.25%;沟壁铺砌的沟渠的最小纵坡为0.12%。沟槽的顶面高度应高出设计水位0.1~0.2m。
六、结束语
高速公路路基路面排水设计极其重要,因此,在今后的设计中,要注重排水工程的设计,提高排水工程的水平,从而提高高速公路排水的效果,起到保护高速公路的效果。
【参考文献】
关键词:公路路基路面设计;注意事项;存在问题;软基处理
中图分类号: TU734 文献标识码: A
引言
软土土质的确定是需要地质测绘和水文测绘相协调共同进行的,因此在我国软土地区的公路施工都需要严格的地质调查分析处理后再进行施工技术的设定,这一系列相关技术的设定工作就是为了减少由于软土自身特点给公路路基造成的损害,提高我国软土结构土质地区的公路质量,减少公路路基发生相关路基损伤导致公路破损的情况。
一、软土地基的特点
软土自身的特点是由于土质的构成所决定的,土壤富含元素多就直接导致了软土层本身不具有很强的承载能力,其土壤颗粒随水流动性强,容易在积水渗漏、雨水渗透的情况下出现局部流失严重的问题,由于软土结构土壤石英含量低因此会在铺设路基时对施工造成一定的困难,其中就包括夯实土部分,软土土质在我国局部地区非常普遍,因此针对于软土结构土质地区的公路路基施工就需要格外注意处理。
二、路基软基处理注意事项
从很多实际的经验我们不难看出软土地质地区路基施工的第一步就是做地质测绘和地质勘察,但是泛泛的去执行地质勘测是不具有很大效果的,因此在确定软土地区的地质情况时需要从两方面进行:
1、地质测绘调查是要分区域、分阶段进行的
软土地区最容易出现的问题就是由于坡度产生公路路基滑塌,因此对于有坡度的软土公路施工地区要格外留神。地质测绘是需要调查土壤结构、层次和地质水平差以及坡度等细部问题的,在软土地区公路施工的困难可想而知,因此对这一地区的地质勘测工作和地质测绘工作必须针对不同形式下的地区位置展开分部分、分类别地质勘测和地质测绘,以保证确定在公路路基施工过程中每一地区都运用相应具有针对性的施工技术来处理相应的问题。
2、软土地区水文地质测绘的重要性及相关应用
软土地区产生公路路基问题的最终原因其实就是水分的问题,因此对于软土地区公路施工周围环境水资源分布和山脉、山岩分布的调查是必须进行的,水文测绘是针对软土地区周围地表水、流动水、地下水、乃至山岩流水进行综合调查和分析,以确定相应的水流处理方式防止软土公路路基由于水分过大含水量超标导致的一列问题。
二、公路路基路面设计中软基处理存在的问题
公路路基如果不够坚固,为了防止公路建设后地基下沉造成路面不稳固等问题,需要对公路路基软基进行相应的处理,进一步稳固路基,提高路基的固结度和稳定性。公路路基路面设计中软基处理是保障公路建设质量的重要步骤,也是当前公路建设的需要。但是公路路基路面设计中软基处理工作并不十分完善,存在一定的问题。
1、对软基处理工作重视不足
软基处理工作在当前的公路建设中比较常见,软基处理是保障路基建设和公路质量的重要措施。随着公路建设项目的逐渐增加,公路路面负载量逐渐增加,因此公路建设中需要进一步完善路基路面的设计建设工作,保障公路能够发挥出应有的作用。但是公路建设单位对于软基处理工作重视不足,在实际的施工中并没有采取有效的措施进行软基处理,一定程度上影响了路面路基的质量,公路的使用寿命受到一定的影响。
2、软基处理方法不完善
软基处理在整个公路建设中占据着十分重要的位置,软基处理工作是保障公路路面路基承载量的重要措施,但是由于软基处理黑醋栗方法比较多,对于处理技术要求比较高,不同的公路建设需要的软基处理方法不同,不同的处理方法对技术要求不同,处理路段的面积,处理路段的排水状况,处理路段的粘性土的含水量等等,这些因素都是处理方法中需要考虑的因素,但是在实际的施工中对于这些因素的考虑不全面,影响软基处理方法的选择,导致软基处理效果不理想。
3、软基处理人员素质有待于提高
软基处理对于工作人员素质的要求比较高,但是当前公路路基处理过程中经常出现由于工作人员失误导致的损失。当前公路路基路面设计中缺乏相对专业的人员,一些施工人员难以根据路面路基设计选择合理的软基处理方法,这一定程度上影响了施工质量和施工进度,影响了公路建设施工。
三、软土处理方法
加固软土地基使其承载力能够满足设计要求的方法很多,如塑料排水板,砂井,砂垫层,土工织物铺垫,预压,换土,反压护道,势石挤淤等。
1、表层处理法
表层处理法用于地表面极软弱的情况;该法是通过排水,敷设或增添材料等办法,提高地表强度,防止地基局部剪切变形,保证施工机械作业,同时尽可能地把填筑材料荷载均匀地分布于地基上,采用的处理方法有表层排水法,砂垫层法,铺设土工格栅。
1.1表层排水法
1.1.1沟槽的布置
沟槽的布置需要考虑利用施工现场地形的自然环境坡度排水,填土沉降要注意坡度的变化;使来自四周控方部位的地表水,渗透水不浸入填土;沟槽的间隔要尽可能的加密,以增大排水动力,即使有部分沟槽被切断也不会防害整体排水。
1.1.2沟槽的构造
沟槽尺寸一般取宽0.5m,深0.5-1.0m,填土之前在沟槽内用透水良好的砂回填成为盲沟,纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖,横向盲目沟一般间距10~15m布置,沟槽内埋设多孔排水管时,必须用优质反滤层加以保护。
1.2砂垫层法
1.2.1砂砾采用连续级配,最大粒径不大于5cm,砂率不宜大于40%,含泥量不大于1%。
1.2.2采用机械施工,在确定砂垫层厚度时,应考虑机械的重量,轮胎对地面接触压力,偏心程度及软土地基表层强度等。
1.2.3砂垫层施工时应设放样板,摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作,要尽量做取均匀一至和,用透水性差的材料作填料时,其坡脚附近的砂垫层一旦被填料覆盖,就有可能防碍侧向排水,因此对砂垫层的端部要妥善处理。
2、置换法
当软土厚度较薄时,可以用水泥、沙砾、灰土等材料加以填灌,确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分为人工挖掘置换和借填土自重或用爆炸法将软弱土挤出的强度置换,其施工都比较容易,大部分情况下可以在短时间内达到工程施工所要求的规定。置换法可以使施工地基形成良好的持力层,改善地基的承载强度,提高地基的稳定性和抗变形力,施工时要保证填灌材料的质量,分层加以夯实。
3、加载法
加载法是为了促进施工软土地基预先沉降,增加施工地基的强度,以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏,促进地基固结沉降的方法有:在地基上增加总压办法,减少土中的间隙水压提高有效应力法等,前者用填土荷载时,一般为填土加载法,后者又可分为通过井点,竖井等的降低地下水法和地在表面铺砂,覆盖不透水膜使之形成真空,依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时,须注意地基的稳定状态,而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏,但受到地基适应性的限制且工程费用大,一般不采用,上述方法,都很少单独采用。
结束语
公路建设的路基稳定性十分重要,由于当前公路的负荷量逐渐增加和公路建设技术不完善,导致公路建设中经常会出现质量问题。在今后的公路建设中需要对路基路面进行合理的设计,针对路基中存在的问题,采取合理的软基处理方式,保障路基的稳定性,更好地发挥公路的作用。
参考文献
[1]陈文胜.关于公路路基路面设计过程中的软基处理分析[J].城市建设理论研究,2011(26).