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1B410000公路工程技术
1B411000路基工程
1.路基的干湿类型表示路基在最不利季节的干湿状态,划分为干燥、中湿、潮湿、和过湿四类。
原有公路路基土的干湿类型,可以根据路基的分界相对含水量或分界稠度划分;新建公路路基的干湿类型可用路基临界高度来判别。
高速公路应使路基处于干燥或中湿状态。
2.滑坡地段路基。
滑坡是指在一定的地形地质条件下,由于各种自然的和人为的因素影响,山坡的不稳定土(岩)体在重力作用下,沿着一定的软弱面(带)作整体、缓慢、间歇性的滑动变形现象。
滑坡有时也具有急剧下滑现象。
3.岩溶地区路基。
岩溶是石灰岩等可溶性岩层,在流水的长期溶解和剥蚀作用下,产生特殊的地貌形态和水文地质现象的统称。
4.路堤填料的一般要求。
用于公路路基的填料要求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好,其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。
5.土方路堤施工技术。
(1)水平分层填筑法。
(2)纵向分层填筑法:
依路线纵坡方向分层,逐层向上填筑。
常用于地面纵坡大于12%的用推土机从路堑取料填筑距离较短的路堤。
缺点是不易碾压密实。
(3)横向填筑法:
从路基一端或两端按横断面全高逐步推进填筑,填土过厚,不易压实,仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。
(4)联合填筑法。
6.开挖方式。
(1)钻爆开挖。
(2)直接应用机械开挖。
(3)静态破碎法:
将膨胀剂放入炮孔内,利用产生的膨胀力,缓慢地作用于孔壁,经过数小时至24小时达到300~500MPa的压力,使介质裂开。
该法适用于在设备附近、高压线下以及开挖与浇筑过度段等特定条件下的开挖。
优点是安全可靠,没有爆破产生的公害。
缺点是破碎效率低,开裂时间长。
7.雨期开挖路堑。
(1)土质路堑开挖前,在路堑边坡坡顶2m以外开挖截水沟并接通出水口。
(2)开挖土质路堑宜分层开挖,每挖一层均应设置排水纵横坡。
挖方边坡不宜一次挖到设计标高,应沿坡面留30cm厚,待雨期过后整修到设计坡度。
以挖作填的挖方应随挖随运随填。
(3)土质路堑挖至设计标高以上30~50cm时应停止开挖,并在两侧挖排水沟。
待雨期过后再挖到路床设计标高后再压实。
(4)土的强度低于规定值时应按设计要求进行处理。
(5)雨期开挖岩石路堑,炮眼应尽量水平设置。
边坡应按设计坡度自上而下层层刷坡,坡度应符合设计要求。
8.路基排水分为排地面水及排地下水两大类。
(1)排除地面水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发地等设施。
其作用是将可能停滞在路基范围内的地面水迅速排除,防止路基范围内的地面水流入路基内。
(2)排除地下水设施有排水沟、暗沟(管)、渗沟、渗井、检查井等。
其作用是将路基范围内的地下水位降低或拦截地下水并将其排除路基范围以外。
9.土工聚合物处治。
(1)土工布·机理:
土工布铺设于路堤底部,在路基自重作用下受拉产生抗滑力矩,提高路基稳定性。
土工布在软土地基加固中的作用包括排水、隔离、应力分散和加筋补强。
·土工布连接一般采用搭接法或缝接法。
目前缝接法有一般缝法、丁缝法和蝶形法。
(2)土工格栅·机理:
土工格栅加固土的机理存在于格栅与土的相互作用中。
一般可归纳为格栅表面与土的摩擦作用:
格栅孔眼对土的锁定作用和格栅肋的被动抗阻作用。
三种作用均能充分约束土的颗粒侧向位移,从而大大地增加了土体的自身稳定性,对土的加固效果,明显高于其他土工织物。
·优点:
可迅速提高地基承载力,加快施工进度;控制软基地段沉降量发展,缩短工期,使公路及早投入使用。
10.抛石挤淤法。
在路基底部抛投一定数量片石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。
这种方法施工简单、迅速、方便。
本方法适用于常年积水的洼地,排水困难,泥炭呈流动状态,厚度较薄,表层无硬壳,片石能沉达底部的泥沼或厚度为3~4m的软土;在特别软弱的地面上施工由于机械无法进入,或是表面存在大量积水无法排除时;石料丰富、运距较短的情况。
11.爆破排淤法。
(1)机理及特点:
将炸药放在软土或泥沼中爆炸,利用爆炸时的张力作用,把淤泥或泥沼扬弃,然后回填强度较高的渗水性土壤,如砂砾、碎石等。
爆破排淤是换土的一种施工方法,较一般方法换填深度大、工效较高,软土、泥沼均可采用。
(2)适用条件:
当淤泥(泥炭)层较厚,稠度大,路堤较高和施工期紧迫时;路段内没有桥涵等构造物,路基承载力均衡一致,因整体沉降对道路不会产生破坏,也可考虑换填。
但对桥涵造物及两侧引道等,应考虑采用其他方法。
12.各类滑坡的共同特征:
(1)滑带土体软弱,易吸水不易排水,呈软塑状,力学指标低;
(2)滑带的形状在匀质土中多近似于圆弧形,在非匀质土中为折线形;(3)水多是滑坡发展的主要原因,地层岩性是产生滑坡的物质基础,滑坡多是沿着各种软弱结构面发生的;(4)自然因素和人为因素引起的斜坡应力状态的改变(爆破、机械振动等)均有可能诱发滑坡。
13.滑坡防治的工程措施:
滑坡防治的工程措施主要有排水、力学平衡和改变滑带土三类。
(1)对于滑坡的处治,应分析滑坡的外表地形、滑动面、滑坡体的构造、滑动体的土质及饱水情况,以了解滑坡体的形式和形成的原因,根据公路路基通过滑坡体的位置、水文、地质等条件,充分考虑路基稳定的施工措施。
(2)路基滑坡直接影响到公路路基稳定时,不论采用何种方法处理,都必须做好地表水及地下水的处理。
(3)对于滑坡顶面的地表水,应采取截水沟等措施处理,不让地表水流入滑动面内。
必须在滑动面以外修筑一两条环形截水沟;对于滑坡体下部的地下水源应截断或排出。
(4)在滑坡体未处治之前,禁止在滑坡体上增加荷载(如停放机械、堆放材料、弃土等)。
(5)对于挖方路基上边坡发生的滑坡,应修筑一条或数长环形截水沟。
(6)当挖方路基上边坡发生的滑坡不大时,可采用刷方(台阶)减重、打桩或修建挡土墙进行处理以达到路基边坡稳定。
(7)填方路堤发生的滑坡,可采用反压土方或修建挡土墙等方法处理。
(8)沿河路基发生滑坡,可修建河流调治结构物(堤坝、丁坝、稳定河床等)及挡土墙方法处理。
(9)滑坡表面处治可采用整平夯实山坡,填筑积水坑,填塞裂隙或进行山坡绿化固定表土。
14.加筋土挡土墙工程技术。
加筋土挡土墙是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。
加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。
一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上,在挖方路段或地形陡峭的山坡,由于不利于布置拉筋,一般不宜使用。
拉筋土是柔性结构物,能够适应地基轻微的变形,填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小,地基的处理也较简便;它是一种很好的抗震结构物;节约占地,造型美观;造价比较低,具有良好的经济效益。
加筋土挡土墙施工简便、快速,并且节省劳力和缩短工期,一般包括下列工序:
基槽(坑)开挖、地基处理、排水设施、基础浇(砌)筑、构件预制与安装、筋带铺设、填料填筑与压实、墙顶封闭等,其中现场墙面板拼装、筋带铺设、填料填筑与压实等工序是交叉进行的。
15.锚杆挡土墙的类型:
锚杆挡土墙由于锚固地层、施工方法、受力状态以及结构形式等的不同,有各种各样的形式。
按墙面的结构形式可分为柱板式锚杆挡土墙和壁板式锚杆挡土墙。
(1)柱板式锚杆土墙是由挡土板、肋柱和锚杆组成,肋柱是挡土板的支座,锚杆是肋柱的支座,由锚杆与周围地层之间的锚固力,即锚杆抗拔力使之平衡,以维持墙身及墙后土体的稳定。
(2)壁板式锚杆挡土墙是由墙面板(壁面板)和锚杆组成,墙面板直接与锚杆连接,并以锚杆为支撑,土压力通过墙面板传给锚杆,后者则依靠锚杆与周围地层之间的锚固力(即抗拔力)抵抗土压力,以维持挡土墙的平衡与稳定。
锚杆挡土墙施工工序主要有基坑开挖、基础浇(砌)筑、锚杆制作、钻孔、锚杆安放与注浆锚固、肋柱和挡土板预制、肋柱安装、挡土板安装、墙后填料填筑与压实等。
16.常用爆破方法
(1)光面爆破:
在开挖限界的周边,适当排列一定间隔的炮孔,在有侧向临空面的情况下,用控制抵抗线和药量的方法进行爆破,使之形成一个光滑平整的边坡。
(2)预裂爆破:
在开挖限界处按适当间隔排列炮孔,在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况下,用控制药量的方法,预先炸出一条裂缝,使拟爆体与山体分开,作为隔震减震带,起保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。
(3)微差爆破:
两相邻药包或前后排药包以若干毫秒的时间间隔(一般为15~75ms)依次起爆,称为微差爆破,亦称毫秒爆破。
(4)定向爆破:
利用爆能将大量土石方按照指定的方向,搬移到一定的位置并堆积成路堤的一种爆破施工方法,称为定向爆破。
(5)洞室爆破:
为使爆破设计断面内的岩体大量抛掷(抛坍)出路基,减少爆破后的清方工作量,保证路基的稳定性,可根据地形和路基断面形式,采用抛掷爆破、定向爆破、松动爆破方法。
1B412000路面工程
1.粒料分类:
(1)嵌锁型—包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等。
(2)级配型—包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配砾、碎石等。
2.粒料类适用范围:
(1)级配碎石可用于各级公路的基层和底基层。
(2)级配砾石、级配碎砾石及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂砾,可适用于轻交通的二级和二级以下公路的基层以及各级公路的底基层。
(3)填隙碎石可用于各等级公路的底基层和二级以下公路的基层。
3.无机结合料稳定类(也称半刚性类型)基层分类:
(1)水泥稳定土。
(2)石灰稳定土(3)石灰工业废渣稳定土
4.无机结合料稳定类基层适用范围:
(1)水泥稳定土可适用于各级公路的基层和底基层,但水泥稳定细粒土不能用做二级和二级以上公路高级路面的基层。
(2)石灰稳定土适用各级公路的底基层,以及二级和二级以下公路的基层,但石灰土不得用做二级公路的基层和二级以下公路高级路面的基层。
(3)石灰工业废渣稳定土可适用于各级公路的基层和底基层,但二灰、二灰土和二灰砂不应做二级和二级以上公路高级路面的基层。
5.对原材料的技术要求:
(1)水泥:
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可做结合料,但应初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥。
(2)石灰:
石灰质量应符合GB1594规定的Ⅲ级以上消石灰或生石灰的技术指标。
应检验石灰的有效钙和氧化镁含量。
6.透层施工技术:
作用与适用条件
(1)透层的作用:
为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化沥表、煤沥青或液体沥青而形成的透入基层表面的薄层。
(2)符合下列情况,应浇洒透层沥青:
①沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层;②水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土;③粒料的半刚性基层上必须浇洒透层沥青。
7.粘层施工技术:
作用与适用条件⑴粘层的作用:
使上下层沥青结构层或沥青结构层与结构物(或水泥混凝土路面)完全粘结成一个整体。
⑵符合下列情况,应浇洒粘层沥青:
①双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面在铺筑上层前,其下面的沥青层已被污染。
②旧沥青路面层上加铺沥青层。
③水泥混凝土路面上铺筑沥青面层,或桥面铺装前。
④与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水进水口、检查井等的侧面。
8.封层的施工技术:
作用与适用条件:
(1)封层的作用:
一是封闭某一层起着保水防水作用;二是起基层与沥青表面层之间的过渡和有效连接作用;三是路的某一层表面破坏离析松散处的加固补强;四是基层在沥青面层铺筑前,要临时开放交通,防止基层因天气或车辆作用出现水毁。
(2)符合下列情况之一时,应在沥青面层上铺筑上封层:
①沥青面层的空隙较大,透水严重。
②有裂缝或已修补的旧沥青路面。
③需加铺磨耗层改善抗滑性能的旧沥青路面。
④铺筑磨耗层或保护层的新建沥青路面。
9.水泥混凝土路面的施工技术:
(1)小型机具铺筑
(2)轨道摊铺机铺筑:
从水泥混凝土路面大型机械化施工技术的发展看,轨道摊铺机铺筑方式有被滑摸摊铺机取代的明显趋势,凡是可使用轨道摊铺机的场合,均可使用滑模摊铺机。
(3)滑模机械铺筑(4)三辊轴机组铺筑(5)碾压
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