路面工程论文1000字
路面工程论文1000字
公路工程论文范文
导语:随着我国经济的不断发展,公路施工工作量不断提高。下面是我整理的公路工程论文范文,希望有所帮助!
摘要 :本篇文章针对压实施工技术在公路工程路基路面中的应用一题展开了较为深入的研究,同时结合笔者的自身经验总结出了几点有关于加强公路工程路基路面压实施工技术的相关措施,其中包括含水量偏高偏低情况中的压实技术应用、开挖换土法技术的应用以及压路机的应用等等,以期能够对我国压实施工技术应用水平的提升献上笔者的一点绵薄之力
关键词 :压实施工;公路工程;路基路面
近年来,伴随着我国经济水平的不断提升,各个城市中的公路交通行业也开始得到了较多的发展机遇与成长空间,民众开始对交通行业的服务标准提出了更高的要求。通常情况下,公路交通是整个道路交通行业中使用频率最高且应用范围最广的,因此其本身的道路质量、安全等级以及服务水平都是人们所极为关注的热点问题。基于此,针对我国公路工程路基路面的应用技术展开详细的分析是笔者乃至所有道路施工人员都需要去认真对待的一项任务。
1压实施工技术的重要性
首先,压实施工技术可以有效提升路面的强度。很多是施工单位由于经费与施工时间等多项因素的限制会导致公路的路面厚度较薄,而压实施工基础的应有则可以在保证路面强度的前提下达到应有的工程质量水平;
其次,压实技术能够让路面更具稳定性。在实际的公路路面施工过程中,路基路面的压实度越小,那么就会导致工程材料之间的空间变得越大,如果在使用过程中被雨水多次浸透的话就会大幅度降低路面的强度,进而出现路面变形或是塌陷等不安全事故;
再次,压实施工技术能够增强路面的平整度。如若公路路面的压实度较差,那么填充在路基处的土量高度就会出现高低不一的情况。如此下来,在路基进行固结的过程中就会让公路路面看起来出现大大小小的凹凸不平,十分不利于后期的正常使用;
最后,压实施工技术是确保公路路面耐久且安全的基本需要。简单一些解释,公路路面的耐久度所指的就是路面的使用寿命,其中主要包括了路面的强度、路面的稳定性、路面的平整性等等。当公路路面正式投入使用以后,任何施工技术中的小小失误都有可能导致路基路面的压实质量出现大幅度下降。基于此,确保在施工阶段中压实技术的应用水平是一项最为基础的条件保证。
2公路工程路基路面压实施工技术的要点
2.1保证施工材料配比的均匀性
在公路工程路基路面的施工过程中,工程材料的配比变化虽然不会对土质本身的.含水量高低带来严重的影响。但由于外掺料与土壤之间的混合料比重存在着较大的区别,所以一旦出现了以上的情况就十分容易导致外掺料在完成压实作业以后表现出干容重上升的现象,进而难以真实的反映出压实度的具体程度。基于此种情况,在日后的公路工程施工过程中,施工方应当经常性的对外掺料计量展开详细的抽查,确保施工材料配比的均匀性。
2.2保证含水量的科学性
在具体的施工过程中,土壤含水量的高低能够对路基路面的压实程度带来直接性的影响。通常情况下,土壤中的含水量如果越高,那么干密度也会随之降低,从而导致压实度也开始不断的减少。为此,工程施工人员应当尽可能的将土壤含水量控制在2%左右,此种方式一方面能够从根本上避免弹簧土壤现象的出现,另一方面则可以为路基路面压实质量的提升打下夯实的基础。
2.3保证重型击实的标准性
在工程施工过程中,不同试件中所包含的物理指标也会存在着较大的差异性。因此,施工企业在针对重型击实与轻型击实的标准进行选择时需要重点考虑到路基路面的实际情况与施工条件。在一般状态中,公路工程路基路面都会选择重型击实标准,施工单位主要考虑到的是重型击实标准所选择试件压缩模的重点会比轻型击实高出两到四成,进而可以有效阻止路面变形情况的出现。
3加强公路工程路基路面压实施工技术的相关措施
3.1含水量偏高、偏低情况中的压实技术应用
首先,如果公路工程路基土壤的含水量处于偏高状态,那么施工人员应当采用晾晒与风干等方式来及时进行降水量处理,并且保证对各层中的土壤都重新进行粉碎与翻晒,确保其能够完全达到路面整平的标准;其次,如果土壤的含水量处于偏低状态,那么施工人员就可以利用犁来将土壤进行翻松处理,并运用压路机来将土壤的密实度碾压至标准状态。在这里需要注意的是,整个作业的时间绝对不能够过长,施工人员应当掌握好盖土与碾压作业之间的节奏与频率,尽可能的保证土壤中的水分不会大量流失;再次,如果在施工的过程中出现降雨,施工人员要在第一时间将已经铺盖完成的土层进行平整与压实处理,并且在原有的基础之上做好相应的排水工作。在降雨过后的路基土壤中会存留大量的水分,施工人员要在其中加入一定数量的碎石土、煤灰以及碎石渣等材料,确保其密实度可以完全达到《公路路基施工技术规范》中的相关要求。
3.2开挖换土法技术的应用
在路基路面正式开始压实作业之前,加入软土层的厚度在2M以下,那么就可以尝试应用开挖换土法来进行作业。首先将基地内部中的所有土壤都挖出,而后再将那些强度较大的碎石与灰土等不容易受到外界环境所感染与侵蚀的优良土质填充进去。在这里需要提醒施工人员的是,换土的对象所针对的并非是所有土层,例如那些持力层就没有必要进行换土作业。
3.3压路机的应用
在开展路基路面压实技术的施工过程中,施工人员一定要确保压路机的碾压段长度与同摊铺之间的作业速度处于相互协调的状态当中,同时还要在原有的基础之上让两者长时间的保持在稳定的情况下。如果工程施工现场的条件不允许应用压路机的话,那么也可以选择用振动夯实的方式来完成压实作业。除此之外,施工人员还需要根据碾压段的长度以及其他设定条件来综合性的考虑到在压实作业过程中的温度、风速以及沥青出场温度与混合料的设定等等,切记不可根据以往的施工经常而去盲目的设定。还需要着重注意的是,公路路面沥青的混合料如果出于冷却的状态下,那么就不可以在其上面使用压实机械以及倾倒油料和矿料等,要保证公路工程路基路面的整洁性。
参考文献
[1]刘佩宇,宋永刚,陈文.公路工程路基路面压实施工的影响因素及控制措施[J].技术与市场,2014,4(7):55-57.
[2]马云.影响公路工程路基路面压实的因素及注意事项[J].国新技术新产品,2010,10(19):88-90.
[3]郭国光,王志鹏.公路工程路基路面压实施工技术措施分析[J].中国高新技术企业,2013,5(9):77-79.
路基工程论文
路基工程论文
路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物,是铁路和公路的基础,路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。下面是关于路基工程论文的内容,欢迎阅读!
[摘 要] 路基是公路的主要组成部分,强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,同时,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。
[关键词] 路基 施工 填挖 压实
第一章 绪论
路基是公路的主要组成部分,是路面的基础,应具有足够的刚度、强度和稳定性,我国是以压实度作为评价路基强度和稳定性的力学指标,并形成了成套的室内外实验标准方法和仪器。
第二章 路基施工的方案
1、路基挖土方:
⑴施工准备阶段:提前对运输道路进行维修,按坡比对挖方段进行测量放样,确定路基宽度,并对土质进行试验,是否符合路基填筑用料,符合要求确定好路基所需填筑的位置,以便挖出的料合理利用;如土质不符合要求,选好弃土场,进行运弃。
⑵施工阶段:
①地表处理:按测量放样所确定的宽度对原地面所不能利用的草皮、树根、腐植土等进行清除。
②机械开挖:清理完地表,按设计的宽度及坡比,采用挖掘机分层纵向开挖,挖至距设计所要求的宽度30cm时为止。当挖深至距设计高程20-30cm时,停止开挖。
③整平:采用平地机和推土机进行平整。
④洒水(晾晒):按照试验室给定最佳含水量的±2%波动范围控制路基土料的'含水量,含水量过小时应洒水翻拌,含水量过大时应晾晒。
⑤机械碾压:碾压开始采用低档慢速,随着路基土质的逐步密实,速度逐步提高。先压外侧后压内侧,曲线地段如有超高,先碾压低处后碾压高处。
2、路基挖石方
①用小炮改造路堑石方的临空面,改变最小抵抗线的指向,减少飞石的威胁;
②采用非电毫秒微差起爆的方法,合理设计起爆顺序,控制每一段起爆的炸药总量,减少爆破震动效应,对开挖范围外岩石的震动;
③认真进行深孔爆破的设计工作,控制飞石距离和方向,减少爆破次数,从而减少爆破工程对周围环境的不利影响;
④采用光面爆破,保证路堑边坡的平整、稳定。
采用光面爆破可以有效地保护石质路堑边坡。钻孔精度对光面爆破的影响很大,提高钻孔的精度,以保证爆破的光面效果。
每次爆破完成后,采用装载机、平地机及运输车及时清理因爆破堆在便道上的土石方。以便车辆通行。
3、路基填土方
⑴施工准备阶段:提前对运输道路进行维修,并要做好土质检验和压实工艺试验,严格按重型击实测定填土的最大干密度和最佳含水量,确定压实度,做好对填土质量进行监控的标准,并据以确定切合实际的工艺流程和技术参数,报监理工程师批准后组织实施,施工准备阶段工作内容如下:
① 确定最佳含水量和最大干密度
② 确定最佳组合的压实机械和合理的压实遍数及碾压速度
③ 确定松铺系数
⑵ 施工阶段:
①基底处理:清除所有腐植土、草皮、树根及洞穴回填夯实,按要求对原地面进行摊平、碾压、压实度必须符合规定要求。对清除的腐植土,选一弃土场集中存放,以备绿化工程及临时占地复耕使用。
②分层填筑:填筑时由低处开始水平逐层填筑。根据试验确定层厚松铺系数。为了保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。路堤两则各超宽50cm。不同土质的填料应分层填筑,每种填料层总厚度不得小于50cm。
⑶ 摊铺整平:采用推土机、平地机进行整平。
⑷洒水(晾晒):按照试验室给定的最佳含水量±2%的波动范围内控制填料的含水量,含水量过大时应晾晒,过小时应洒水翻拌。
⑸机械碾压:碾压开始用慢速,随着土层的逐步密实,速度逐步提高。一般不超过4km/h,先压边缘后压中间,小半径曲线地段有较大的超高时,碾压顺序宜先低(内侧),后高(外侧)。为解决路肩碾压不实,采用横向与两侧斜交450角交叉碾压,碾压时,横向接头的轮迹重叠不少于40cm,做到不漏压,无死角,确保碾压均匀达到规定的压实度。
4、路基填石方
修筑填石路堤,应将石块逐层水平填筑,分层厚度不宜大于500mm,石料强度不应小于15MPa。石块最大粒径不得超过压实厚度的2/3。人工铺填250mm以上石料时,大面向下摆放平稳,紧密靠拢,缝隙填以小石块或石屑。用重型振动压路机分层洒水压实。压实时继续用小石块或石屑填缝,直到压实层面顶面稳定、不再下沉(无轮迹)、石块紧密、表面平整为止。
5 路基压实
5.1 影响路基压实的重要因素
(1)土的性质:不同土质的压实性能差别较大。一般来说非粘性土的压实效果较好,其最佳含水量较小、最大干密度较大,在静力作用下,压缩性较小;在动力作用下特别是在振动作用下很容易被压实。粘质土、粉质土等分散性土的压实效果较差,主要是由于这些细分散性的土颗粒的比表面积大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大,最佳含水量偏高,而最大干密度反而偏小。(2)土的含水量:不同湿度下的土质,用同样压实功能来挤压,将获得不同的密实度和不同的强度。土中水分在压实过程中起到重要的作用。压实开始时,原状土相对湿度低,土颗粒之间的内摩阻力大,因而外力难以克服,故压实的干密度小,表现出土的强度高,密度低;当相对湿度缓慢增加时,水分在土粒间起润滑作用,压实的结果使被压材料(土粒)得以重新调整排列位置,达到较紧密的程度,表现出密度增大,但与此同时,由于水的作用,内摩阻力有所减小,因而强度继续下降。当含水量继续增加,达到一定值(最佳值)时,水的润滑作用已经足够。当水分过多,使起润滑作用以外多余水分进人土粒孔隙中,反而促使土粒分离而不易得到良好压实效果,从而降低了土的干密度;又由于土粒问距增大,内摩阻力与粘结力减小,使土的强度也随之减小。这就是说,在一定功能的压实作用下,含水量的变化会导致土的干密度随之变化,在某一含水量(最佳含水量)下,干密度达到最大值(最大干密度)。各种土的最佳含水量大小不同,一般地,土在天然状态下的含水量值很接近于最佳含水量,因此,在施工作业中,新卸填土应当立即推平压实。达不到最佳含水量的路基填筑用土,宜翻晒或洒水。
5.2 路基压实的机具选择与操作
碾压机具和方法:压实机具和方法对压实的影响反映在以下几个方面;①压实机具不同,压力传布的有效深度也不同。一般地,夯击式机具的压力传布最深,振动式次之,碾压式最浅。根据这一特性即可确定各种机具的最佳压实度。然而,同一种机具的压实作用深度,在压实过程中并不是固定不变的。如钢筒式压路机,开始碾压时,因土体松软,压力传布较深,但随着碾压次数的增加,上部土层逐渐密实,土的强度相应提高,其作用深度就逐渐减小了。②压实机具的质量较小时,碾压遍数越多(即时间越长),土的密实度越高,但密实度的增长速度则随碾压遍数的增加而减小。并且密实度的增长有一个限度,达到这个限度后,继续以原来的施压机具对土体增加压实遍数则只能引起弹性变形,而不能进一步提高密实度(从工程实践来看,一般碾压遍数在6遍以前,密实度增大明显,6~10遍增长较慢,10遍以后稍有增长,20遍后基本不增长)。
结论
公路路基的施工质量对公路的使用性能和寿命影响较大,因此在路基的施工过程中应严格规范和要求施工,针对不同的路基采用不同的施工方法,因地制宜。修建稳定性良好、整体强度高的路基,对于发展公路交通事业,提高道路的使用性能,降低工程造价,是公路建设者自始至终所追求的目标。
参考文献
[1]安清,陈磊. 《浅述土质路基填挖方案》、《科技信息(科学教研)》, 2008年,第24期.
高速公路路面优化设计论文
高速公路路面优化设计论文
1常安高速公路路面优化设计需要解决的难点分析
1.1高温稳定性
常安高速公路工程项目所处地区为最高气温超过40℃的夏炎热区。在这种苛刻的环境下,必须要求路面混合料拥有极高的抗变形性能。同时,因为在这一个高速公路段,交通量较大且重载车比例高,这些都加重了公路路面负荷。此外,有部分路段为长大纵坡路段,高温条件下重载交通对长大纵坡段层间剪切滑动也产生不利影响。因此,在进行路面结构优化方案设计时,需要重点关注在高温条件下路面的抗车辙性能与抗剪性能。
1.2水稳定性
工程项目沿线年降雨量约为1500mm左右,属于年降雨量>1000mm的潮湿区。通过对湖南地区整体高速公路使用情况的分析,可看出部分路段的早期水损害问题仍然比较严重。因而,在进行路面结构优化设计时,必须充分考虑到混合料设计、原材料指标控制等对水稳定性方面问题。
1.3低温抗裂性
常安高速公路工程项目所处地区的年极端最低气温低于-10.0℃,属于冬冷区。因此,进行优化设计时,既要保证路面拥有足够高温稳定性,又要确保其具备一定的低温抗裂性能。
1.4抗疲劳性
高速公路的交通量大,且重载车较多,极易造成沥青路面结构层疲劳破坏现象的形成,因此,需在优化方案中采取相应的措施提高其抗疲劳性能。总之,在常安高速公路路面结构优化设计方案中,需要以解决重载交通下车辙病害问题和早期水损害的问题为主要方向。通过优化路面结构、合理设计混合料、严格控制施工质量,并对特殊路段特殊处理,达到减少早期病害、提高路面耐久性、降低全寿命周期成本的目的。
2沥青结构层的优化分析
在原设计中,沥青路面结构层为:上面层为4cm改性沥青SMA-13;中面层为6cm改性沥青AC-20C;下面层为8cm普通沥青AC-25C。进行优化设计时,结合路面结构层的厚度及路用性能,对沥青路面结构层进行如下优化。
2.1沥青上面层优化
根据常安高速公路通车后的交通量预测,在初期没有太大交通量的情况下,路面荷载的影响深度主要在于中面层,因此从功能性和经济性这两方面考虑,在优化中,在上面层采用4cm厚AC-13C,沥青采用SBS改性沥青,在有效降低工程造价成本的同时,也能充分满足其功能要求。AC-13C采用石质较坚硬、耐磨耗的集料,如玄武岩和辉绿岩等,以确保抗滑磨耗表层的功能(如表1)。在此基础上,将地产的辉绿岩材料用于上面层,相比于SMA-13所需要的外购的玄武岩便宜,造价有所降低。并且,考虑到工程项目所在地为高温多雨潮湿区,在上面层采用AC-13C型沥青混凝土。
2.2沥青中、下面层优化
原施工图设计方案的中、下面层结构为:中面层6cm的AC-20C、下面层8cm的AC-25C,沥青的中面层所在层处于整个路面结构的高剪应力受力区域,在高温地区重载交通条件下,中面层应具有较好的高温稳定性,因此,中面层需要采用高温稳定性较好的沥青混合料,沥青胶结料采用SBS改性沥青。沥青的下面层主要起承重层及粘结层的作用,同时还必须具有较好的抗疲劳性能和抗水损害性能,因此需要采用50#A级道路石油沥青。在优化设计中,将原方案中面层6cm的AC-20C调整为6.0cm的'Sup-20,胶结料采用改性沥青,并要求达到PG70-22级性能标准;下面层8cm的AC-25C调整为8cm的Sup-25,采用50#道路石油沥青,要求达到PG64-16级性能标准。
2.3水稳基层优化
在原路面结构设计中,由于水泥剂量用量较高,水稳易产生裂缝,1cm的石油沥青表处不能起到抗反射裂缝的作用。因此,在优化设计中,水稳基层通过降低水泥剂量的方式来控制水稳裂缝的产生,同时采取有效的工程措施来延缓沥青路面的反射裂缝。在水稳基层和沥青面层之间设置防水粘接层,以便沥青面层的应力和应变因离开应力集中的接缝或者裂缝端部而得到降低。同时,加强加铺层结构的抗拉能力与抗剪能力。其中,在防水粘接层类型的选择方面,结合高性能聚酯玻纤布、稀浆封层、橡胶沥青应力吸收层(SA-MI)等三类防水粘接层的特点分析,优先选用1cm橡胶沥青应力吸收层来延缓沥青路面的反射裂缝。
3常安高速公路路面优化设计的对比分析
3.1技术分析
传统的AC型沥青混合料采用悬浮密实型连续级配,高温稳定性较差,即使对其级配进行调整,也难以避免传统设计方法的缺陷。而传统的马歇尔设计方法采用击实成型试件,不能准确模拟路面压路机实际碾压的揉搓效果,因此导致试件油石比往往较实际路面大0.3%至0.5%。而在优化设计方案中,引入Superpave技术从施工检测及工程应用效果来看,Superpave设计的沥青混合料表面均匀、密实,高温性能有较大程度的提高,抗水损害性能良好,其各方面性能均优于传统的悬浮密实型AC混合料,能提高整体的路面性能,特别是高温抗车辙性能。
3.2路面基本建设费用分析
优化方案较原设计方案将有效提高路面性能和延长路面使用寿命。并且,通过清单报价计算,优化后的主线路面结构比原设计路面结构可节约基本建设费用2219万元。
3.3使用效果分析
目前,我国高速公路沥青路面的研究和发展方向是,延长沥青路面的使用寿命,减少早期损害,更好的体现全寿命周期成本设计理念。通过上述分析所得,常安高速公路路面结构优化将在解决原工程项目中的特点及难点问题,在保证路面优质服务功能的基础上,实现路面“耐久、节约、环保”的目标。
4结束语
优化设计的目的在于,在保证使用功能的前提下,能有效降低造价。而通过综合评估得出,原设计路面结构建筑安装工程费预算为83556.84万元;优化后路面结构建筑安装工程费预算为80450.27万元,优化后路面结构比原设计路面结构节省造价3106.57万元。二者对比可看出,常安高速的路面结构优化方案既节约了投资,也保证了路面结构的使用功能,在经济上和技术上均是可行的,且技术经济效益明显,能有效降低工程造价。
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