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公路路基穩(wěn)定性原理分析及質(zhì)量控制要求
中鐵城際規(guī)化建設(shè)有限公司為您分析公路路基的施工及質(zhì)量控制
一、路基穩(wěn)定性原理分析
路基的內(nèi)在質(zhì)量應(yīng)具備三個要求:具有足夠的整體穩(wěn)定性，具有足夠的強度，具有足夠的水穩(wěn)性。簡而言之，就是路基要達到“密實”、“均勻”和“穩(wěn)定”的使用要求。路基密實的過程，實際上是一個顆粒重組的過程，而對填石路基來說，則是巖石位移重組的過程。路基的穩(wěn)定是相對的，也就是說，當路基在外界應(yīng)力作用下，巖石間無位移或位移量能控制在某一個標準內(nèi)時，我們就可認為路基最初是穩(wěn)定的。而在設(shè)計年限內(nèi)，在設(shè)計荷載的作用下，位移能控制在某一標準內(nèi)，則我們可認為路基在使用過程中一直合格。路基的穩(wěn)定是由路基的整體決定的，對石方路基的穩(wěn)定性，取決于兩個方面:一是巖石填筑形成巖體后的孔隙比，而非巖石本身的孔隙比。二是巖石的強度。希望填料具有良好的級配，并容易碾壓密實，而盡可能使巖石破碎是最直接的途徑，而破碎程度的大小取決于巖石的強度和壓實設(shè)備類型；路基的密實過程實際上也是填料棱角破碎，填料擠密的過程，所以路基成型后，路基能否保持穩(wěn)定，與巖石的強度密切相關(guān)，此時巖石的強度越高，路基反而越穩(wěn)定，而巖石的最大強度是有限的，且強度受自然因素的影響大，主要受大氣、水的影響大，所以防護、排水工作至關(guān)重要。
二、路基施工前期準備工作
(1)重視和加強地質(zhì)水文調(diào)查基礎(chǔ)工作，是提高公路路基設(shè)計、施工質(zhì)量的必要環(huán)節(jié)。一是要在施工前掌握線路所經(jīng)過地區(qū)的地質(zhì)情況，采取相應(yīng)的堆載預(yù)壓、換填、碎石擠壓等既經(jīng)濟合理，又行之有效的處置方法，來避免因地基松軟所引起的路基病害。二是采取有利的施工措施，確保路基的穩(wěn)定性。三是嚴格控制填土厚度與填筑土石材料的質(zhì)量。四是要根據(jù)材料的性質(zhì)嚴格控制填筑材料的含水量。五是提高挖方路基的設(shè)計施工質(zhì)量，減少邊坡的塌方病害。
(2)重視和加強路基凍脹翻漿的防護工作，是提高路基強度，保證公路質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。翻漿是季節(jié)性速凍地區(qū)公路特有的路基病害。路基附近的地表積水及地下水，提供充足的水源，是形成翻漿的重要條件。因此，改善路基排水條件要放在首位。滿足路基最小填土高度以減少地面長期積水及地下水毛細上升的影響，使路基土的含水量降低是一種有效的措施。采用粗粒土填筑路基，可以減輕和防止翻漿的發(fā)生。粉質(zhì)土最易翻漿，不宜填筑在路基的上部。凍脹是路基凍害的另一個方面，對高等級公路的路面按允許凍脹值確定防凍層厚度，改善路面結(jié)構(gòu)層厚度并進行核算，是防治翻漿的又一重要措施。
三、施工測量
其內(nèi)容主要包括:導(dǎo)線、中線及其水準點復(fù)測。操作的要點:一是要認真熟悉圖紙，復(fù)測后檢查與設(shè)計是否有誤。二是路線主要控制樁如交點、轉(zhuǎn)點、圓曲線和緩和曲線的起終點等，采用有效可靠的固樁方法予以保護或移樁保護。三是為滿足施工期間引用需要，在中線復(fù)測中增設(shè)臨時水準基點標高和加樁的地面標高。四是在每道工序施工測量放線時.測量誤差要滿足規(guī)范要求，必須保證縱橫斷面定位的精度，使施工路基及構(gòu)造物的定位及幾何尺寸滿足設(shè)計質(zhì)量要求。
(1)圖紙審查。設(shè)計圖紙是施工的直接依據(jù)，應(yīng)通過審查圖紙，對道路的走向、轉(zhuǎn)角、曲線、結(jié)構(gòu)物的設(shè)置，當?shù)氐牡刭|(zhì)、水文，線路附近地表、地貌、河流、村莊，路基各段土方需用量，道路橫斷面設(shè)計等情況進行充分分析了解。
(2)現(xiàn)場踏勘。為編制實施性的施工組織設(shè)計和施工計劃，搞好任務(wù)分工，組織機械設(shè)備進場，必須進行全面的現(xiàn)場踏勘工作，查清工程范圍內(nèi)的地形、地面排水、交通、構(gòu)筑物、供水、供電和場內(nèi)外運輸線路、生產(chǎn)和生活設(shè)施的設(shè)置地點以及可供排水的溝渠等情況。
(3)編制施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計是指導(dǎo)工程施工準備和施工全過程的全局性技術(shù)經(jīng)濟文件，是對整個施工項目進行全面的組織安排。因此，應(yīng)根據(jù)圖紙審查和現(xiàn)場踏勘收集到的情況核實工程數(shù)量，按工期要求、施工難易程度和人員、設(shè)備、材料準備情況，編制一個深入、具體、可行的施工組織設(shè)計方案。
四、路基施工工藝要求
(1)準確的施工測量是保證路基施工順利進行和線形質(zhì)量的關(guān)鍵，所以在路基施工前必須對導(dǎo)線點、水準點、縱橫斷面進行復(fù)測，并應(yīng)符合規(guī)定的測量精度。施工時如有重要標志樁丟失，要及時恢復(fù)。
(2)在恢復(fù)定線后，放樣標線，清除腐植土和青苗。清基進度要與路基礎(chǔ)施工進度相適應(yīng)，不可盲目求快。以免基底暴露時間過長，受水侵害，清除邊坡草皮和清表土土方和挖界溝土方，要集中堆放，不得堆放在施工現(xiàn)場。
五、質(zhì)量控制
(1)路基填方地段的質(zhì)量控制。在選用填料時，要嚴格把關(guān)，做了液限、塑限、土顆粒等土質(zhì)分析，對于塑性指數(shù)等超過規(guī)范要求的不準做填筑材料，對于塊狀的砂巖，及時用機械和人工進行了粉碎和剔除處理，以預(yù)防由于塊與塊的間隙造成以后的沉陷和路基的段定性?？刂铺盍系暮浚L積沙外，其余盡可能控制在最佳含水量范圍之內(nèi)。填料在最佳含水量時，經(jīng)壓路機碾壓，會達到最大密實度。
(2)路基的壓實。影響土基壓實的主要因素是土的含水量、土的性質(zhì)以及壓實機具和壓實方法的選擇。大量實驗已證明，在最佳含水量時壓實的土體，土顆粒最緊密，相對位置最穩(wěn)定，土體水穩(wěn)定性最好。因此含水量是影響壓實效果的決定因素，在施工中應(yīng)嚴格掌握和控制。不同的土質(zhì)最佳含水量與最大干密度是不同的，在施工中應(yīng)針對不同土質(zhì)進行分析試驗，以求得各施工段中各類土的最佳含水量和最大干容量，作為控制土基壓實的標準數(shù)據(jù)。試驗表明，同一種土的最佳含水量隨壓實功能的增加而減少，而最佳密實度隨壓實功能的增加而增加。在相同含水量條件下，壓實功能越大則密實度越高，據(jù)此規(guī)律，施工中在缺水地區(qū)，土的含水量低于最佳含水量時，則可采用增加壓實功能的辦法來提高土的密實度。對路基填土分層的最佳厚度應(yīng)根據(jù)壓實類型、土質(zhì)，對土基壓實的基本要求等因素進行現(xiàn)場試驗，以確定適宜的分層壓實厚度。
一、路基穩(wěn)定性原理分析
路基的內(nèi)在質(zhì)量應(yīng)具備三個要求:具有足夠的整體穩(wěn)定性，具有足夠的強度，具有足夠的水穩(wěn)性。簡而言之，就是路基要達到“密實”、“均勻”和“穩(wěn)定”的使用要求。路基密實的過程，實際上是一個顆粒重組的過程，而對填石路基來說，則是巖石位移重組的過程。路基的穩(wěn)定是相對的，也就是說，當路基在外界應(yīng)力作用下，巖石間無位移或位移量能控制在某一個標準內(nèi)時，我們就可認為路基最初是穩(wěn)定的。而在設(shè)計年限內(nèi)，在設(shè)計荷載的作用下，位移能控制在某一標準內(nèi)，則我們可認為路基在使用過程中一直合格。路基的穩(wěn)定是由路基的整體決定的，對石方路基的穩(wěn)定性，取決于兩個方面:一是巖石填筑形成巖體后的孔隙比，而非巖石本身的孔隙比。二是巖石的強度。希望填料具有良好的級配，并容易碾壓密實，而盡可能使巖石破碎是最直接的途徑，而破碎程度的大小取決于巖石的強度和壓實設(shè)備類型；路基的密實過程實際上也是填料棱角破碎，填料擠密的過程，所以路基成型后，路基能否保持穩(wěn)定，與巖石的強度密切相關(guān)，此時巖石的強度越高，路基反而越穩(wěn)定，而巖石的最大強度是有限的，且強度受自然因素的影響大，主要受大氣、水的影響大，所以防護、排水工作至關(guān)重要。
(1)重視和加強地質(zhì)水文調(diào)查基礎(chǔ)工作，是提高公路路基設(shè)計、施工質(zhì)量的必要環(huán)節(jié)。一是要在施工前掌握線路所經(jīng)過地區(qū)的地質(zhì)情況，采取相應(yīng)的堆載預(yù)壓、換填、碎石擠壓等既經(jīng)濟合理，又行之有效的處置方法，來避免因地基松軟所引起的路基病害。二是采取有利的施工措施，確保路基的穩(wěn)定性。三是嚴格控制填土厚度與填筑土石材料的質(zhì)量。四是要根據(jù)材料的性質(zhì)嚴格控制填筑材料的含水量。五是提高挖方路基的設(shè)計施工質(zhì)量，減少邊坡的塌方病害。
(2)重視和加強路基凍脹翻漿的防護工作，是提高路基強度，保證公路質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。翻漿是季節(jié)性速凍地區(qū)公路特有的路基病害。路基附近的地表積水及地下水，提供充足的水源，是形成翻漿的重要條件。因此，改善路基排水條件要放在首位。滿足路基最小填土高度以減少地面長期積水及地下水毛細上升的影響，使路基土的含水量降低是一種有效的措施。采用粗粒土填筑路基，可以減輕和防止翻漿的發(fā)生。粉質(zhì)土最易翻漿，不宜填筑在路基的上部。凍脹是路基凍害的另一個方面，對高等級公路的路面按允許凍脹值確定防凍層厚度，改善路面結(jié)構(gòu)層厚度并進行核算，是防治翻漿的又一重要措施。
三、施工測量
其內(nèi)容主要包括:導(dǎo)線、中線及其水準點復(fù)測。操作的要點:一是要認真熟悉圖紙，復(fù)測后檢查與設(shè)計是否有誤。二是路線主要控制樁如交點、轉(zhuǎn)點、圓曲線和緩和曲線的起終點等，采用有效可靠的固樁方法予以保護或移樁保護。三是為滿足施工期間引用需要，在中線復(fù)測中增設(shè)臨時水準基點標高和加樁的地面標高。四是在每道工序施工測量放線時.測量誤差要滿足規(guī)范要求，必須保證縱橫斷面定位的精度，使施工路基及構(gòu)造物的定位及幾何尺寸滿足設(shè)計質(zhì)量要求。
(1)圖紙審查。設(shè)計圖紙是施工的直接依據(jù)，應(yīng)通過審查圖紙，對道路的走向、轉(zhuǎn)角、曲線、結(jié)構(gòu)物的設(shè)置，當?shù)氐牡刭|(zhì)、水文，線路附近地表、地貌、河流、村莊，路基各段土方需用量，道路橫斷面設(shè)計等情況進行充分分析了解。
(2)現(xiàn)場踏勘。為編制實施性的施工組織設(shè)計和施工計劃，搞好任務(wù)分工，組織機械設(shè)備進場，必須進行全面的現(xiàn)場踏勘工作，查清工程范圍內(nèi)的地形、地面排水、交通、構(gòu)筑物、供水、供電和場內(nèi)外運輸線路、生產(chǎn)和生活設(shè)施的設(shè)置地點以及可供排水的溝渠等情況。
(3)編制施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計是指導(dǎo)工程施工準備和施工全過程的全局性技術(shù)經(jīng)濟文件，是對整個施工項目進行全面的組織安排。因此，應(yīng)根據(jù)圖紙審查和現(xiàn)場踏勘收集到的情況核實工程數(shù)量，按工期要求、施工難易程度和人員、設(shè)備、材料準備情況，編制一個深入、具體、可行的施工組織設(shè)計方案。
四、路基施工工藝要求
(1)準確的施工測量是保證路基施工順利進行和線形質(zhì)量的關(guān)鍵，所以在路基施工前必須對導(dǎo)線點、水準點、縱橫斷面進行復(fù)測，并應(yīng)符合規(guī)定的測量精度。施工時如有重要標志樁丟失，要及時恢復(fù)。
(2)在恢復(fù)定線后，放樣標線，清除腐植土和青苗。清基進度要與路基礎(chǔ)施工進度相適應(yīng)，不可盲目求快。以免基底暴露時間過長，受水侵害，清除邊坡草皮和清表土土方和挖界溝土方，要集中堆放，不得堆放在施工現(xiàn)場。
(1)路基填方地段的質(zhì)量控制。在選用填料時，要嚴格把關(guān)，做了液限、塑限、土顆粒等土質(zhì)分析，對于塑性指數(shù)等超過規(guī)范要求的不準做填筑材料，對于塊狀的砂巖，及時用機械和人工進行了粉碎和剔除處理，以預(yù)防由于塊與塊的間隙造成以后的沉陷和路基的段定性?？刂铺盍系暮浚L積沙外，其余盡可能控制在最佳含水量范圍之內(nèi)。填料在最佳含水量時，經(jīng)壓路機碾壓，會達到最大密實度。
(2)路基的壓實。影響土基壓實的主要因素是土的含水量、土的性質(zhì)以及壓實機具和壓實方法的選擇。大量實驗已證明，在最佳含水量時壓實的土體，土顆粒最緊密，相對位置最穩(wěn)定，土體水穩(wěn)定性最好。因此含水量是影響壓實效果的決定因素，在施工中應(yīng)嚴格掌握和控制。不同的土質(zhì)最佳含水量與最大干密度是不同的，在施工中應(yīng)針對不同土質(zhì)進行分析試驗，以求得各施工段中各類土的最佳含水量和最大干容量，作為控制土基壓實的標準數(shù)據(jù)。試驗表明，同一種土的最佳含水量隨壓實功能的增加而減少，而最佳密實度隨壓實功能的增加而增加。在相同含水量條件下，壓實功能越大則密實度越高，據(jù)此規(guī)律，施工中在缺水地區(qū)，土的含水量低于最佳含水量時，則可采用增加壓實功能的辦法來提高土的密實度。對路基填土分層的最佳厚度應(yīng)根據(jù)壓實類型、土質(zhì)，對土基壓實的基本要求等因素進行現(xiàn)場試驗，以確定適宜的分層壓實厚度。
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