公路路面設計規(guī)范范文
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篇1
【關(guān)鍵詞】瀝青路面;加鋪補強厚度;縱面標高控制
1 前言
為保證改建后路面質(zhì)量,老路面加鋪補強施工前應對老路彎沉進行檢測,并對老路路面病害進行處理。
2 老路路面病害處理
老路路面加鋪補強施工前需先對老路面病害進行處理,處理方案主要依據(jù)《瀝青路面養(yǎng)護規(guī)范》,常用的有:(1)縱、橫向裂縫:灌縫;(2)車轍:銑刨,回填基層材料;(3)龜裂、塊裂:銑刨,回填基層材料;(4)坑槽、松散:按“圓洞方補、斜洞正補”的原則開槽,回填基層材料;(5)彎沉代表值達不到設計要求的路段。
銑铇瀝青面層至基層表面,基層松散的必須進行基層銑刨,再重新攤鋪水穩(wěn)碎石基層和瀝青面層。松散指使用鋼釬可以較為容易戳散表面,此種情況必須進行處理。若發(fā)生爭議,以取芯為準,能夠取出80%完整芯樣判斷為非松散,可以不處理,直接用瀝青混合料重新攤鋪面層。
3 老路路面加鋪補強設計
根據(jù)現(xiàn)行瀝青路面設計規(guī)范,擴建工程路面結(jié)構(gòu)力學計算分析體系可參照新建公路路面結(jié)構(gòu)設計方法,即采用層狀彈性體系進行計算分析,以路面的設計彎沉、瀝青面層底面拉應力、基層底面的彎拉應力為設計的控制標準,材料的模量均采用抗壓回彈模量,混合料的抗拉強度采用劈裂強度試驗測試。
3.1 計算彎沉值及回彈模量
設計應根據(jù)下列情況將全線劃分為若干段:
(1)將舊路面的破損形態(tài)、彎沉值、破損原因相近的劃分為一個路段。
(2)在同一路段內(nèi)中,若局部路段彎沉值很大,可先修補處理,再進行補強,此時,該段計算代表彎沉時可不考慮個別大點。
(3)各路段的最小長度應與施工方法相適應,不宜小于500m。在水文、土質(zhì)條件復雜或需要特殊處理的路段,其分段長度可視實際情況確定。
(4)一般按1Km為單位對路況進行評價,當路況評價指標基本接近時可將路段延長。
各路段的彎沉值應采用BZZ-100標準軸載汽車,用貝克曼梁測定原有路面的彎沉值(或FWD測定) ,每20~50米測一點,彎沉值變化較大時可加密測點,每車道、每路段的測點數(shù)不少于20點。各路段的計算彎沉值應按《公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006)》中式9.2.3計算。
確定舊路面的當量回彈模量時,應根據(jù)路段的劃分,分別按照貝克曼彎沉或落錘式儀(FWD)彎沉計算各路段的當量回彈模量值。計算公式采用《公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006)》中式9.2.6-1。
3.2 加鋪補強厚度確定
3.2.1 加鋪層厚度計算
現(xiàn)行規(guī)范中對于路面加鋪厚度的計算主要采用層狀彈性體系,但是對于不同的基層結(jié)構(gòu),在計算路表設計彎沉值時,基層類型系數(shù)Ab有不同的取值。
對加鋪單層瀝青砼加鋪層的路段,加鋪層厚度可采用雙層體系彎沉近似公式計算。
計算與舊路面接觸的補強層層底拉應力時,采用《公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006)》中式9.2.6-2計算;計算其它補強層層底拉應力及彎沉值時,=1.0。
3.2.2 縱面標高的控制
干線公路升級改造工程為節(jié)約工程造價,應充分利用老路路面,道路平面加寬方式的對老路路面能否利用及縱面的標高控制,起著至關(guān)重要的作用,下面從兩側(cè)等寬加寬與不等寬加寬兩個方面論述縱面設計時的標高控制。
3.2.2.1 兩側(cè)等寬加寬
對老路設有中央分隔帶的高等級干線公路一般老路平面指標較高,通常可以滿足升級改造后的路線平面線形要求,道路改造時以拓寬車道為主,為避免對老路路面的挖除、干擾,一般考慮利用老路中央分隔帶在道路兩側(cè)等寬拓寬的方案。
兩側(cè)等寬拓寬設計時,應根據(jù)路中、路側(cè)點老路實測標高,推算老路路面的現(xiàn)狀橫坡i1%,再根據(jù)補強后新路路面橫坡i2%,計算得出路線縱面設計控制補強厚度H。
3.2.2.2 兩側(cè)不等寬加寬
對于無中央分隔帶的道路升級為高等級公路時,為盡量避免新路中央分隔帶設置時對老路路面的開挖,節(jié)約工程造價,應選擇以單側(cè)拓寬為主。
兩側(cè)不等寬加寬如圖4,同樣應根據(jù)路中、路側(cè)點老路實測標高,推算老路路面的現(xiàn)狀橫坡i1%,再根據(jù)補強后新路路面橫坡i2%,計算得出路線縱面設計控制補強厚度H。為確保最不利點滿足最小補強厚度要求,H應取以下兩者中的較大數(shù)值:
(1)H=h1+(i2%-i1)×b3(h1為根據(jù)老路路面彎沉計算得出的最小補強厚度)
(2)H=h1+(i2%-i1%)×b1+(i2%+i1%)×b2
3.3 調(diào)平層設置
老路加鋪補強設計時,補強厚度的確定應同時考慮施工分層,不滿足最小壓實厚度或超過最大壓實厚度時,需設置調(diào)平層。
根據(jù)規(guī)范對基層適宜施工厚度和最小壓實厚度的規(guī)定,加鋪基層按一層施工很難同時兼顧補強、調(diào)平、施工分層等因素。為了保證原行車道上的補強層厚度和滿足施工分層的需要,同時考慮在施工期間,原路面強度降低因素,調(diào)平層最小厚度10cm,調(diào)平層厚度小于10cm時,銑刨或鏟除舊路面面層。調(diào)平材料與同層位結(jié)構(gòu)層的材料相同。
4 S123南京段加鋪補強設計
S123高淳東段加鋪補強設計主要根據(jù)交通量預測結(jié)果及路面強度調(diào)查結(jié)果計算得出。首先利用公式2計算得出各路段老路路面當量回彈模量如表2,其中輪胎接地壓強p取0.7MPa、當量圓半徑δ取10.65cm、輪板對比值m1取1.1、擴大系數(shù)m2取1。
從上表可以看出S123南京段老路路面補強設計時,并未完全按計算補強厚度控制,而通常采用經(jīng)驗法通過現(xiàn)場調(diào)查控制路面補強厚度,這不僅僅是總體設計時綜合了調(diào)平、施工等各方面的因素,還考慮到現(xiàn)有老路狀況評價指標的適應性等因素,S123南京段目前已通車三年,路面使用狀況良好。
5 結(jié)束語
①總結(jié)了常見老路路面病害的處理方案,可供老路補強工程的施工參考。
②總結(jié)常規(guī)加鋪層設計的設計方法、步驟及經(jīng)驗取值,路面性能評價時采用分公里評價方案與實際施工不符,加鋪補強設計時多以現(xiàn)場實際情況分段。
③當瀝青砼加鋪層計算厚度超過15cm時,應考慮設置半剛性基層,同時瀝青砼加鋪層的最小厚度也不宜小于5cm。增設半剛性基層時,應重點考慮其抗裂性能。單側(cè)拼寬時,需考慮路拱橫坡的調(diào)整與恢復。
參考文獻:
[1]中華人民共和國行業(yè)標準公路路基設計規(guī)范(JTG D30一2004)人民交通出版社,2004.
篇2
關(guān)鍵詞:高速公路 路基高度
中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼: A 文章編號:
我國的高速公路雖然起步較晚, 但發(fā)展速度驚人, 高速公路網(wǎng)已初具規(guī)模。為滿足持續(xù)發(fā)展的出行需要, 隨著路網(wǎng)的增加, 平原地區(qū)高速公路需設置大量的通道、立交橋, 導致路基填土高度越來越高。目前平原地區(qū)雙向四車道高速公路一般路基平均填土高度在3. 5 -4. 0 m 之間, 如北京-石家莊高速公路平均2.7m; 濟南-青島高速公路平均3.1 m; 鄭州-開封高速公路平均3.65 m; 高速公路高路堤帶來的弊端也越來越引起人們的關(guān)注。
高速公路路基填土高度涉及路基、路面、交叉工程設施的形式等內(nèi)容, 影響因素較多。其中影響較大的有沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地形地貌、交叉工程設施( 如通道或天橋) 的選擇、橋涵的高度、沿線取土的難易程度、筑路材料狀況、環(huán)境因素、排水條件和土地占用情況等。路基填土高度應根據(jù)其使用要求和上述影響因素, 結(jié)合施工方案進行優(yōu)化設計, 即滿足強度和穩(wěn)定性的要求, 又要最大限度地節(jié)約工程造價。降低高速公路路基高度問題, 就是選取路線最低工程造價的問題。
歐美許多國家的高速公路大都路堤低、路面平整。道路縱坡隨地形變化, 極少受到限制, 因此路基填筑土方較少; 線形設計較為自由, 左右幅路基時常根據(jù)地形要求而分離。采用跨線橋解決高速公路兩邊的交往問題。有的跨線橋為鋼管拱結(jié)構(gòu)形式, 簡單而美觀; 有的跨線橋上設有餐飲服務設施, 與服務區(qū)連在一起, 減少了服務區(qū)的占地面積。
實現(xiàn)高速公路降低路堤的設計目標是我國高速公路可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問題。在此提出幾種降低高速公路路基高度的措施, 供參考。
1路線綜合設計
一般路線縱斷面設計采用直線定線法, 即先確定縱坡, 再用豎曲線連接。為了降低路堤高度, 可采用曲線定線法, 即根據(jù)需要, 先確定通道位置, 相應將該處路線設計為凸形豎曲線, 如圖1, 以充分利用路堤高度, 然后用適當?shù)目v坡將相鄰豎曲線圓順地連接, 同時還要注意平、縱面線形的組合。一般坡段長度控制在500~ 800 m 之間, 既可避免頻繁變坡, 又可滿足設置通道的要求。
2路基、路面綜合設計
路基是公路的重要組成部分, 作為路面的支承結(jié)構(gòu)物, 要承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d, 其強度、穩(wěn)定性和耐久性直接影響路面的使用性。路基狀態(tài)與沿線土質(zhì)、水文狀況關(guān)系密切, 路基填土高度又是決定路基干濕狀態(tài)的主要條件, 雖然“規(guī)范”中提出了路基臨界高度參考值, 但影響因素很多, 而“規(guī)范”只是提出在一般情況下的設計建議值或設計參考值, 對高速公路更應結(jié)合本地實際情況進行設計。
設計路基高度應考慮地下水位、毛細水上升高度和冰凍作用, 根據(jù)沿線的氣候、水文、地質(zhì)等自然條件, 進行路基路面綜合設計。《瀝青路面設計規(guī)范》( JT J014-97) 中規(guī)定, 在設計上宜使路基處于干燥或中濕狀態(tài), 潮濕、過濕狀態(tài)的路基應采取摻入固化材料或換填砂、砂礫、碎石等滲水性較好的材料,或設置土工合成材料等加強路基排水的技術(shù)措施,進行綜合處理。路基填筑高度又決定了路基的干濕類型及路面厚度, 因此, 應對各方面影響因素進行綜合分析、經(jīng)濟比較, 綜合沿線的水文、土質(zhì)、筑路材料等因素, 比較路基填筑高度, 是使路面處于路基的干燥狀況造價低, 還是使路面處于路基的中濕狀態(tài), 增加路面結(jié)構(gòu)厚度, 設置防凍層的方案經(jīng)濟, 或使路基填土高度處于潮濕狀態(tài), 加厚路面結(jié)構(gòu), 對路基、路面進行綜合處理的方案經(jīng)濟。在保證路基穩(wěn)定, 滿足路面要求的承載力、耐久性、舒適性的前提下, 選擇一個既經(jīng)濟又合理的路基高度。
3構(gòu)造物選擇對路基高度的影響
3.1合理安排路線立體交叉
為了滿足高速公路的視距要求, 高速公路與其他路線立交時, 多將高速公路上跨, 這就使得高速公路跨線橋兩端的路基高度增加。設計時可在滿足視距要求的前提下適當將低等級公路上跨, 以降低高速公路路基的高度。如連云港-徐州高速公路設計時為控制路基高度、減少占地, 就進行了大量的地方道路上跨與下穿高速公路的方案比選, 以選擇合理的交叉方式。
3.2通道的下挖
高速公路出現(xiàn)路堤相對高的主要原因常是為了滿足通道設置的要求。如果將通道下挖, 也能有效降低路堤的高度, 但必須處理好下挖通道的排水問題, 可參考以下幾種方式。
(1) 減少匯水量。可將通道的出入口處盡可能設置成反坡, 以減少進入通道的匯水量,
(2) 充分利用通道內(nèi)的排水設施, 如圖2 中的滲井, 也可設置蒸發(fā)池。
(3) 可在通道內(nèi)設置臺階, 一旦發(fā)生積水, 也不影響行人通行。
(4) 在通道四周設置低矮的攔水帶, 引導水流,通過集水井等排水設施將水排出通道外。
(5) 加強對通道的養(yǎng)護。
3.3合理選擇通道的位置
應盡可能將通道布置在溝谷等低洼的位置處, 也可結(jié)合具體情況利用通道內(nèi)設置的較大邊溝代替過水涵洞, 或適當將通道和過水涵洞合并, 從而減少通道和涵洞的數(shù)量, 有條件時可充分利用跨河橋梁邊孔作為通道, 以減少構(gòu)造物數(shù)量, 降低路基高度。
4結(jié)語
高速公路路基高度的合理選擇不單是路線技術(shù)指標問題, 它涉及到路基、路面排水、橋涵、交叉、占地等各項工程, 影響因素較多, 對工程造價影響較大, 故在設計過程中, 應綜合考慮路線所在地區(qū)的氣候特征、水文地質(zhì)、土質(zhì)、路基結(jié)構(gòu)、路面類型、排水條件及工程造價等因素對路基的影響。充分考慮各項工程之間的關(guān)系及其影響, 認真分析其影響因素,選擇最佳方案, 以降低平原區(qū)高速公路路基高度和工程造價。
參考文獻:
[1] 公路瀝青路面設計規(guī)范(JTJ014-97) .
[2] 公路路基設計規(guī)范(JTJ013-95) .
[3] 公路路線設計規(guī)范(JTJ011-94) .
篇3
1.1重載交通影響下瀝青公路常見的病害類型通過對國內(nèi)各地瀝青公路路面運營狀況的調(diào)查,很多瀝青公路在通車一年左右就出現(xiàn)了橫向裂縫、縱向裂縫與網(wǎng)狀裂縫等,并出現(xiàn)了車轍、唧泥、凹陷。橫向裂縫一般集中于行車道中,通常情況下不會延伸至超車道,縱向裂縫的集中位置在行車道,同時超車道的右側(cè)也會出現(xiàn)一定的縱向裂縫;網(wǎng)狀裂縫的集中地點在于行車道及超車道右側(cè)附近區(qū)域,一般情況下會呈現(xiàn)細小的裂縫并向四周不斷延伸分布;車轍與凹陷主要集中于主車道局部路段,車轍的出現(xiàn)主要是因為公路長期受車輛載荷作用,如果車轍導致公路表面開裂,再加之雨水沖刷導致裂縫滲水,就會導致公路表面形成不可恢復的裂縫變形;唧泥與凹陷主要出現(xiàn)在車轍周圍的位置,主要原因是受雨水沖浸和車輛載荷反復作用。
1.2重載交通影響下瀝青公路常見病害的成因分析
(1)一次性作用。一輛載重量較大的貨車在瀝青路面上行駛一次,其振動沖擊就會對路面造成較大的破壞作用,造成一次性破壞,從而使瀝青路面的基層產(chǎn)生細小甚至較大的裂縫。
(2)車轍作用。瀝青路面受高溫作用就會軟化,一般情況下,在瀝青路面設計時會將油石比降低,并通過增大骨料級配增加路面的穩(wěn)定性,即便如此,在車輛長期的碾壓下,也會使瀝青路面出現(xiàn)車轍。
(3)剪切推移作用。車輛在瀝青路面行駛的過程中,不可避免的需要轉(zhuǎn)彎、急剎車等,這就會產(chǎn)生強大的推力,并隨著車載量的增加,這種推力會大大提高,從而對瀝青路面表層造成剪力破壞,因此,重載車輛長期行駛會加速瀝青路面表層的剪切破壞。
1.3重載交通對瀝青公路使用壽命的影響通常情況下,對于瀝青公路來說,其使用壽命的長短由三個直接因素決定:公路施工質(zhì)量的好壞、公路結(jié)構(gòu)設計的合理性、行駛車輛的載重與速度是否與公路要求一致。現(xiàn)階段,我國公路交通事業(yè)蓬勃發(fā)展,然而一部分公路施工企業(yè)在施工技術(shù)與施工管理方式依然存在不成熟的地方,這就導致瀝青公路的施工質(zhì)量不過關(guān);其次,我國在公路結(jié)構(gòu)設計方面欠缺高端專業(yè)人才,瀝青公路設計中依然存在一定不合理的內(nèi)容,這勢必會影響瀝青路面的使用壽命;除此之外,近年來,載貨汽車的超載情況層出不窮,并呈日益嚴重的趨勢發(fā)展,這就造成瀝青公路路面的彎沉增大,簡短了瀝青公路的使用壽命。
2重載交通環(huán)境下瀝青公路的改進措施
2.1改進車輪載荷受力分析模式,重新定義輪胎接地形狀現(xiàn)階段,我國大部分載貨車采用雙輪組的行車方式,而當前我國瀝青公路路面設計多為雙圓載荷的形式,就是說將車輪的載荷轉(zhuǎn)化為圓形均勻分布的垂直載荷,然而在重載交通的環(huán)境下,瀝青公路受到重型載重車輛的碾壓,車輛輪胎與瀝青路面的接觸形狀并不是圓形,更多情況是接近矩形,是輪胎接地面積的等效示意圖。根據(jù)輪胎接地面積等效圖進行分析,瀝青公路路面的結(jié)構(gòu)應按照圖中的矩形載荷進行設計,從而可以減小重載交通對瀝青公路路面的破壞程度。
2.2調(diào)整軸載計算方式現(xiàn)階段,車輛超載的情況日益明顯,車輛的重型化發(fā)展是大勢所趨,然而國家對此方面的監(jiān)管力度還未真正全面落實,這就要求工程設計人員與技術(shù)人員將現(xiàn)行公路設計規(guī)范中的標準軸載軸重進行提高。根據(jù)《公路瀝青路面設計規(guī)范》中的規(guī)定進行分析,公路瀝青路面對于兩個控制指標的計算是按照標準的單軸雙輪組軸重為100kN的軸載的累積作用次數(shù)來計算的。然而這種計算方法僅僅在單軸軸載不超過130kN的情況下適用,如果車輛的單軸軸載超過了130kN,這種計算方式就不再適用。通過大量的調(diào)查,我們可以得知,當前貨車的設計普遍向輪數(shù)增加、輪胎直徑加大的情況發(fā)展,這勢必會導致車輛的軸載比130kN大,基于此,傳統(tǒng)的軸載計算方式已經(jīng)不能針對所有貨車,同時也難以跟上車輛設計的發(fā)展趨勢,因此,對重載交通環(huán)境下,軸載計算方式的更新與調(diào)整是當前公路交通部門面臨的最緊迫任務,只有對軸載計算方式進行調(diào)整,不斷適應車輛設計的發(fā)展趨勢,才能使瀝青公路適應車輛向重載化發(fā)展的趨勢。
篇4
關(guān)鍵詞: 公路 路基 路面 改建
引言
近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,交通量不斷增長,現(xiàn)有國省道已不堪重負,難以承擔交通運輸發(fā)展的需求,路面破損及阻塞狀況愈演愈烈,原有道路通行能力變差、舒適性變差、經(jīng)濟性變差,因此,采取舊路改建予以恢復或提高其使用功能,是行之有效的解決辦法。
1.舊路特點及改建的一般原則
1.1舊路特點
1.1.1技術(shù)等級低,排水設施不完善或毀壞,嚴重影響路基、路面的穩(wěn)定和使用壽命。
1.1.2個別路段路基強度不高,軟弱地基沒有處理,路基土質(zhì)較差。
1.1.3老路面結(jié)構(gòu)厚度薄,路面材料老化。
1.2舊路改建的一般原則路基路面改建方案確定前第一個重要環(huán)節(jié)就是對老路路基路面現(xiàn)狀的調(diào)查和評定,這一工作直接影響到改建方案確定和工程投資。
1.2.1經(jīng)濟原則,盡量利用舊路資源,設計方案進行充分的經(jīng)濟比選。
1.2.2節(jié)約用地原則,充分利用原有路基,對路基加寬方式、改線方案結(jié)合工程技術(shù)指標、工程造價、征地拆遷等因素進行綜合考慮。
1.2.3環(huán)保原則,采取再生技術(shù)對老路面進行再生利用,盡可能地減少工程的廢棄物。
2.舊路摸底調(diào)查
2.1交通量的調(diào)查交通量的調(diào)查以及交通車輛的組成調(diào)查,尤其對重載車輛的調(diào)查,近年來社會上重載車輛比例大,在路面結(jié)構(gòu)設計時應通過現(xiàn)調(diào)查交通量預測遠景交通量,來設計路面結(jié)構(gòu)層,以保證路面達到預計的使用壽命。
2.2路基、路面現(xiàn)狀調(diào)查路基、路面現(xiàn)狀調(diào)查包括路基、路面寬度、結(jié)構(gòu)形式及近幾年大修改建情況等,現(xiàn)狀老路面的調(diào)查和評價。公路路基拓寬改建設計前,應對原有路基的病害進行處理。調(diào)查內(nèi)容包括舊路路基的填筑材料、使用和損壞等病害情況,分析病害的種類、規(guī)模、狀態(tài)、原因等,并在施工前或施工期間,對路基不同類型的病害要進行徹底地處理。原路面現(xiàn)狀調(diào)查應對原路面破損程度進行分段評價,分析路面破壞原因,分段擬定路面改建方案。
2.3彎沉檢測 彎沉檢測是評價舊路的整體強度,進行路面設計的重要依據(jù),對檢測結(jié)果應根據(jù)彎沉值大小、路面結(jié)構(gòu)情況分段整理計算,以便于下階段路面結(jié)構(gòu)補強設計。
3.舊路基的改建與處置
3.1舊路基的利用 舊路基經(jīng)過多年的行車作用基本穩(wěn)定,因此舊路改建時一般寧填勿挖,充分利用,對于局部出現(xiàn)翻漿、沉陷等破壞嚴重或彎沉較大的路段可采取換填碎石、砂礫及打砂樁、石灰樁、粉噴樁處理。
3.2舊路基加寬綜合處置方案 本地區(qū)舊路兩側(cè)地基的特征主要表現(xiàn)為,在靠近村鎮(zhèn)路段路兩側(cè)生活垃圾和建筑垃圾較多,局部地段含水量大,綜合工程實踐,目前適合本地區(qū)的加寬處置措施主要有以下幾種:
3.2.1方案一臺階開挖,適合地基土質(zhì)較好的路段。
3.2.1方案二臺階開挖+天然沙礫基底處理,適合含水量大、溝塘的路段,在具體應用時應結(jié)合項目的實際條件和工程造價綜合考慮。如米橫線按照方案一進行處理,該道路大部分路段為利用挖方加寬路基,填土高,地質(zhì)水文條件良好。省道204魚橫段k225+200-k225+500路基加寬按照方案二進行處理。
3.3舊路邊溝的補修和增設 對于舊路缺少邊溝的路段,必須增設邊溝,以迅速排除路面水流,邊溝的形式及斷面尺寸應根據(jù)當?shù)亟涤炅看笮〈_定。
4.路面結(jié)構(gòu)改建方案
4.1新鋪基層和面層
舊瀝青路面改建比較常規(guī)做法是對老路補強改建,老路改建前也應對對病害較嚴重路段進行處理,對較大的沉陷,應查明原因,翻挖處理。一般路段利用老路路表彎沉測定結(jié)果,計算出代表彎沉值,并反算成老路路面當量回彈模量,再按彈性層狀體系理論計算加鋪補強層厚度。過去幾年,舊路改建大多是挖除瀝青面層,加鋪灰土碎石基層,再鋪瀝青面層,對于舊路面材料只得拉到偏遠的垃圾場廢棄。
近年來,由于公路事業(yè)的發(fā)展以及資源供應的日益緊張和人們環(huán)保意識的增強,瀝青路面再生技術(shù)引起人們的重視,冷再生技術(shù)得到了推廣應用,就地冷再生技術(shù),就是直接在舊路面上撒鋪上水泥或水泥、碎石,用冷再生機直接將原瀝青路面打碎和新鋪材料拌合成新路面基層或底基層。再加鋪基層或面層。
冷再生技術(shù)主要是將原有的路面材料加以重復利用,原有的路面材料主要起骨料的作用, 現(xiàn)場冷再生外摻材料為水泥、碎石、水。水泥現(xiàn)場冷再生混合料7 d無側(cè)限抗壓強度應滿足大于等于3.1 mpa的技術(shù)要求,壓實度大于等于97%. 當采用水泥用量試件強度達不到設計要求時,應采用較高標號水泥或用硅酸鹽水泥替代礦渣水泥使混合料滿足強度要求,現(xiàn)場實際施工水泥劑量應小于6.0%.國道307子洲至靖邊段路面大修改建就采用了現(xiàn)場冷再底基層。大大節(jié)約了材料,使用效果良好。再生技術(shù)使原有路面材料可以再生利用,有利于保護環(huán)境,節(jié)省資源,降低工程造價,因此值得推廣應用。
4.2水泥混凝土路面
對于舊瀝青路面翻漿嚴重路段,在對路基及基層進行翻挖處理后,鋪筑水泥混凝土路面,以提高路面的耐久性。省道204魚河至橫山段k225+200-k225+400,因路基翻漿嚴重,該段路面成了養(yǎng)護工作中的老大難,年年補,年年爛,就對該段路基換填20cm砂礫,基層采用20cm灰土碎石,將路面改為20cm水泥混凝土路面,改造后路面使用效果良好。
5.結(jié)束語
隨著科學技術(shù)的進步,新工藝新技術(shù)的應用,舊路改建方法越來越多,在確定改建方案時必須在對老路現(xiàn)狀充分了解的基礎(chǔ)上,堅持因地制宜、經(jīng)濟環(huán)保的原則。在具體實施時應根據(jù)設計方案修建試驗路段,以確定施工工藝、施工質(zhì)量控制的方法。
參考文獻:
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篇5
關(guān)鍵詞:公路;路基;排水;設計
中圖分類號:S276文獻標識碼: A
一、公路路基質(zhì)量的影響因素
公路路基的建設出現(xiàn)質(zhì)量原因,不僅有人為的不負責任的原因,主要還有路基設計和外在環(huán)境的影響。在露天環(huán)境進行建設的公路,天氣的變化,都會影響到施工,導致路基在施工的時候出現(xiàn)問題,或是在施工結(jié)束之后,由于設計的不合理等原因,導致的公路質(zhì)量問題。因此要多方面的考慮可能會導致公路路基出現(xiàn)質(zhì)量的原因。
1、路基設計中的問題
進行任何的設計方案之前,都需要對現(xiàn)場進行實地考察。尤其是路基建設,更要考察好其周圍的地理環(huán)境,自然環(huán)境。并要詳細的查看相關(guān)的地理環(huán)境,自然環(huán)境的有關(guān)資料報告。根據(jù)實際的情況,設計出符合當?shù)厍闆r的路基設計圖。這樣設計出來的路基,可以減少由于外在的自然環(huán)境,地理環(huán)境導致的質(zhì)量問題的幾率,避免事故的發(fā)生。并且可以在設計中對路基安全防護的有關(guān)問題加以闡述。
2、路基施工方法不當
在整個路基施工之中,除了設計的主要問題以外,還有人為的原因,實際施工方法不當造成的路基問題。在路基施工過程,對于路面的壓實的要求是十分嚴格的,如果在壓實這一環(huán)節(jié)沒有做到位,就會導致路面出現(xiàn)疏松。甚至出現(xiàn)不規(guī)則的整體下沉,下沉的程度不一致,導致路面不平,因此會出現(xiàn)一些交通事故。極大的影響力交通的安全性。因此在路基施工的方法上,一定要嚴格管理。高標準嚴要求,保證路基的質(zhì)量。
二、公路路基與路面安全系統(tǒng)
1、公路安全工程
公路安全工程是一項涉及到公路交通安全的系統(tǒng)工程。工程施工質(zhì)量的高低直接關(guān)系到交通事故發(fā)生率的高低,因此,有必要專門對其進行論述和研究。公路安全工程要以“人、車、路”為基點,分析研究三者之間的聯(lián)系和矛盾,并制訂可行的、動態(tài)的監(jiān)測、評估和預防體系,以平衡三者之間的關(guān)系。應用科學的電子技術(shù)和管理系統(tǒng),判明各種狀況下危險因素的特點及其可能導致的災害性事故,并將其量化、定性處理,從而為以后的交通安全提供參考。
2、公路交通基礎(chǔ)設施的防護措施
(1)公路設計
首先要對線路選擇、斷面設計、結(jié)構(gòu)層設計和排水設計等進行綜合考量,并給出三四個設計方案,然后結(jié)合工程造價、經(jīng)濟社會效益等,從中優(yōu)選出最佳方案。參照的規(guī)范有《城市道路設計規(guī)范》《公路瀝青路面設計規(guī)范》和《公路水泥混凝土設計規(guī)范》等。
(2)公路交叉口規(guī)劃與設計
公路交叉口設計包括渠化及交通組織設計和豎向設計兩種。渠化及交通組織設計應當根據(jù)相交道路的等級來確定是否需要渠化。具體渠化后的交通組織,例如轉(zhuǎn)向和直行車道的劃分等,需要根據(jù)交通需求來設置。豎向設計可以通過很多軟件進行。
(3)交通控制與管理的原則
交通控制與管理的原則包括分離原則、限速原則、節(jié)源原則和可持續(xù)發(fā)展原則。
(4)公路標志和標線
公路交通標志和標線的分類、顏色、形狀、線條、字符、圖形和尺寸等應符合現(xiàn)行《道路交通標志和標線》中的相關(guān)規(guī)定。公路標志和標線應在路網(wǎng)分析的基礎(chǔ)上,綜合考慮公路的交通狀況、交通條件、氣象和環(huán)境條件等因素,并根據(jù)各種交通標志和標線的功能、駕駛?cè)说男袨樘卣骱徒煌ü芾淼男枰M行設置。
(5)公路照明
為了使駕駛者能在夜間辨認出道路上的各種情況,且不會感到過度疲勞,就要在公路上設置相應的照明設施。公路照明的質(zhì)量主要表現(xiàn)在亮度水平、平均照度、眩光和視覺引導這四個方面。照明燈具一般分為截光型、半截光型和非截光型三種。
(6)路側(cè)環(huán)境管理
路側(cè)環(huán)境管理主要體現(xiàn)在對路側(cè)植物的管理上。路側(cè)植物主要有美化環(huán)境、減緩司機疲勞、吸收有害氣體和粉塵、凈化空氣和減少噪聲等作用。
(7)設計車速與運行車速的選擇和控制
設計車速決定著道路的幾何形狀。運行車速則是針對設計速度的不足,避免產(chǎn)生速度突變,保證汽車行駛的連續(xù)性而引入的,主要用于根據(jù)設計速度初定道路線形、通過測算模型計算路段運行速度、用速度差控制標準檢查和修正線形和以修正后的運行速度為依據(jù)來確定線路的其他設計指標。兩者的區(qū)別在于:設計速度是一個固定值,用于極限指標的控制;而運行速度則是根據(jù)設計速度和測算模型計算所得的線形,用于非極限指標的控制。
(8)交通弱者的安全措施
交通弱者的安全措施包括設置人行道、行人交通信號和安全島,且路肩要有一定的寬度,并符合質(zhì)量要求。
三、路基排水系統(tǒng)設計
在所有的道路建設過后,都會出現(xiàn)積水的現(xiàn)象。這樣產(chǎn)生的積水,會減少汽車與路面之間的摩擦,摩擦阻力減小,就容易導致車禍的發(fā)生。因此在道路路基設計的時候,要把排水系統(tǒng)設計好,這樣可以避免積水導致的路面過滑。但是排水系統(tǒng)并不是都是一個標準。每個地方的都有不同的地理環(huán)境,因此需要設計的排水系統(tǒng)也就不同。像對于多雨多山河的地段,就需要排水系統(tǒng)更加的完善,并有力度的排除雨水污水等。因此要有針對性的進行設計路基的排水系統(tǒng)。把一工程做好。
1、路面自然降水的排水設計
對于每年都會下雨下雪量特別大的地方,這些雨水累計在路面形成了積水,就會影響交通安全,因此針對排除雨水而設計的排水系統(tǒng)是十分必要的。對于地面的自然降水的排水系統(tǒng),是需要根據(jù)實際的地面狀況和降水量而設計的。對于降水量多的地方,就要保證排水系統(tǒng)的強大性能。對于排水設施來說,降水會把地面的臟東西帶進排水系統(tǒng),這樣會造成堵塞,因此要對粉碎垃圾,保證排水系統(tǒng)的暢通做做準備工作。在道路路基建設過程中,把自然降水的排水設施設計的更加的完善,是保證路基安全的重要方面。
2、合理處理公路臨近河流排水的設計
有些公路是建設在河流的旁邊的,因此這樣的公路路基就需要設計專門的處理河流流水的排水系統(tǒng)。但是由于河水的流量,流速以及會帶來的泥沙量等都會根據(jù)不同的季節(jié)時間而變化,因此對于這類排水系統(tǒng)的建設,不僅要滿足實際的情況,還要考慮會隨時變化的水流量等原因。并且要有能夠過濾泥沙的作用。
3、公路路基中間隔離帶的排水設計
城市道路和高速公路上都開始設置中間綠色植被隔離帶,給中間地帶積水創(chuàng)造了條件,為了防止這類事情的發(fā)生,使該地段積水及時的排出,一般設計上要求在隔離帶下方設置防水層,然后通過在該地段設置排水管道,通過排水管道將綠色植被隔離帶處的積水及時的排打牌路基兩側(cè)的排水溝內(nèi),使之遠離路基。
4、公路路基邊坡排水設計
路基邊坡排水溝的主要作用是將路面雨水和中間隔離帶的雨水及時的輸送到遠離路基的地方,防止雨水對路基侵蝕嚴重,影響路基的安全使用性和耐久性。在設計過程中,根據(jù)當?shù)亟邓康拇笮『吐访媾潘浚凑帐褂靡蠛驮O計要求,在路基兩側(cè)修建一定深度和寬度的排水溝渠,起到及時排水的目的。
結(jié)束語
公路工程路面設計與施工是一項復雜的系統(tǒng)工程,需要結(jié)合實際和經(jīng)驗進行。路面設計與施工是為了保證公路的正常運行,應多從人性化的角度對其進行設計和施工,這樣才能更好地體現(xiàn)公路與人之間的和諧關(guān)系。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:壓實度,回彈模量,彎沉值,必要性
中圖分類號:U231文獻標識碼: A
一 、引言
在施工過程中工程監(jiān)理方出于對工程質(zhì)量的嚴格要求,總希望多一些檢測手段,以便于將檢驗資料進行對比和相互印證。而且彎沉檢驗在實施過程中也比壓實度檢驗更為方便、快捷,故許多工程監(jiān)理方很愿意采用“雙控(即控制壓實度和彎沉)指標”來掌握路基、路面的碾壓質(zhì)量。然而大量的施工實踐告訴我們:經(jīng)碾壓后的路基、路面在通過彎沉檢驗時遠比通過壓實度檢驗容易的多,以邯鄲經(jīng)濟開發(fā)區(qū)(東區(qū))市政工程翠堤路道路、給排水工程資料為例:
該道路路基最小壓實度要求
填挖類型 路床頂面以下深度(cm) 道路類別 壓實度(%)
(重型擊實)
零填方或挖方 0~30
主干路
≥95
30~80 ≥93
填方 0~80 主干路
≥95
80~150 主干路
≥93
150以下 主干路
≥90
該路機動車道采用瀝青混凝土路面形式,其結(jié)構(gòu)從上至下依次為:
面層 5cm中粒式SBS改性瀝青混凝土
7cm粗粒式瀝青混凝土
上基層 20cm5%水泥穩(wěn)定碎石
下基層 20cm二灰碎石
底基層 20cm12%石灰土
道路等級系數(shù):1
路面設計彎沉值:LD=23.89(0.01mm)
路基回彈模量:≥30MPa
第1層路面頂面交工驗收彎沉值LS=21.06(0.01mm)
第2層路面頂面交工驗收彎沉值LS=23.22(0.01mm)
第3層路面頂面交工驗收彎沉值LS=26.51(0.01mm)
第4層路面頂面交工驗收彎沉值LS=49(0.01mm)
第5層路面頂面交工驗收彎沉值LS=145.48(0.01mm)
路基頂面交工驗收彎沉值LS=310.52(0.01mm)
經(jīng)實測,當壓實度滿足要求后,實測彎沉值已比設計容許彎沉值小了許多。因此,名為“雙控”實際上只要滿足壓實度驗收指標就可以了。按理壓實度和彎沉指標是從兩個不同角度來衡量筑路材料的碾壓質(zhì)量,檢驗手段雖不同而目的是一致的。因此,對于同一路面(或路基)結(jié)構(gòu)層在相同碾壓條件下的檢驗結(jié)論應該基本一致或相近才是,為什么會產(chǎn)生較大差異呢?這里謹對此進行分析并提出建議,不妥之處請指正。
二、路基強度的評價指標
1. 路基壓實度
路基壓實度:指的是土或其他筑路材料壓實后的干密度與標準最大干密度之比,以百分率表示。路基壓實度是路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標之一,表征現(xiàn)場壓實后的密度狀況,壓實度越高,密度越大,材料整體性能越好。
2. 路基回彈模量
回彈模量是指路基、路面及筑路材料在荷載作用下產(chǎn)生的應力與其相應的回彈應變的比值,土基回彈模量表示土基在彈性變形階段內(nèi),在垂直荷載作用下,抵抗豎向變形的能力,如果垂直荷載為定值,土基回彈模量值愈大則產(chǎn)生的垂直位移就愈小;如果豎向位移是定值,回彈模量值愈大,則土基承受外荷載作用的能力就愈大,因此,路面設計中采用回彈模量作為土基抗壓強度的指標。
3. 路面彎沉值
彎沉分為容許彎沉、設計彎沉和計算彎沉。
設計彎沉值即路面設計控制彎沉值。是路面竣工后第一年不利季節(jié),路面在標準軸載作用下,所測得的最大回彈彎沉值,理論上是路面使用周期中的最小彎沉值。是路面驗收檢測控制的指標之一。
計算公式是Ld=600N *AC*AS* Ab---《公路瀝青路面設計規(guī)范》[1]。
式中:Ld路面設計彎沉值(0.01mm);
Ne設計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次;
AC公路等級系數(shù),高速公路、一級公路為1.0,二級公路為1.1, 三、四級公路為1.2;
AS--面層類型系數(shù),瀝青砼面層為1.0;熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、上拌下貫或貫入式路面為1.1;瀝青表面處治為1.2;中、低級路面為1.3;
Ab--基層類型系數(shù),對半剛性基層、底基層總厚度等于或大于20cm時,Ab=1.0;若面層與半剛性基層間設置等于或小于15cm級配碎石層、瀝青貫入碎石、瀝青碎石的半剛性基層結(jié)構(gòu)時,Ab可取1.0;柔性基層、底基層Ab=1.6,當柔性基層厚度大于15cm、底基層為半剛性下臥層時,Ab可取1.6。
容許彎沉是合格路面在正常使用期末不利季節(jié),路面處于臨界破壞狀態(tài)時出現(xiàn)的最大回彈彎沉,是從設計彎沉經(jīng)過路面強度不斷衰減的一個變化值。理論上是一個最低值。
計算公式是LR=720N *AC*AS---《公路瀝青路面設計規(guī)范》[1]。
三、壓實度和彎沉指標的相互關(guān)系分析
1. 壓實度和彎沉反映的是什么
壓實度反映路基每一層的密實狀態(tài),彎沉值反映路基上部的整體強度,當兩者都達到合格要求時,路基的整體強度、穩(wěn)定性和耐久性才能符合要求。
彎沉主要是檢測路槽的剛度(檢測范圍比較廣),壓實度是檢測路基被壓后土的密實程度,壓實后的路基有一定的剛度。
在實際操作中:壓實度表示某一有限厚度的路面結(jié)構(gòu)層經(jīng)碾壓后的相對密實程度;彎沉表示被測路面結(jié)構(gòu)層以下各層(包括路基)在汽車標準軸載下產(chǎn)生的總位移。兩者均可反映路基、路面的碾壓質(zhì)量,但在理論上卻沒有關(guān)聯(lián)。
2. 壓實度跟回彈彎沉存在的相互關(guān)系
彎沉值從整體上反映了路面各層次的整體強度;路基的強度一般用回彈模量來反映。如果彎沉值過大,其變形也就越大,路面各層也就容易破裂。
彎沉值過大,其原因一般與路面各層的材料性質(zhì),厚度,整體性(是否結(jié)板),壓實度等有關(guān),還與氣候條件有關(guān),雨季會偏大。
3. 對于市政道路,《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ1-2008)[2]規(guī)范有明確要求:
6.8.1土方路基(路床)質(zhì)量檢驗應符合下列規(guī)定:
主控項目
1路基壓實度應符合本規(guī)范表6.3.9的規(guī)定。
檢查數(shù)量:每1000m2 、每壓實層抽檢1組(3點)。
檢驗方法:查檢驗報告(環(huán)刀法、灌砂法或灌水法)。
2彎沉值,不得大于設計規(guī)定。
檢查數(shù)量:每車道、每20m測1點。
檢驗方法:彎沉儀檢測。
1)路基壓實度應符合表6.3.9-2的規(guī)定。
表6.3.9-2路基壓實度標準
填挖類型 路床頂面以下深度(cm) 道路類別 壓實度(%)
(重型擊實) 檢驗頻率 檢驗方法
范圍 點數(shù)
挖方 0~30 城市快速路、主干路 95 1000m2 每層
1組
(3點) 細粒土用環(huán)刀法,粗粒土用灌水法或灌砂法
次干路 93
支路及其它小路 90
填方 0~80 城市快速路、主干路 95
次干路 93
支路及其它小路 90
>80~150 城市快速路、主干路 93
次干路 90
支路及其它小路 90
>150 城市快速路、主干路 90
次干路 90
支路及其它小路 87
2)壓實應先輕后重、先慢后快、均勻一致。壓路機最大速度不宜超過4km/h。
3)填土的壓實遍數(shù),應按壓實度要求,經(jīng)現(xiàn)場試驗確定。
4)壓實過程中應采取措施保護地下管線、構(gòu)筑物安全。
5)碾壓應自路基邊緣向中央進行,壓路機輪外緣距路基邊應保持安全距離,壓實度應達到要求,且表面應無顯著輪跡、翻漿、起皮、波浪等現(xiàn)象。
6)壓實應在土壤含水量接近最佳含水量值的±2%時進行。
4. 柔性路面結(jié)構(gòu)體系比較復雜,首先它是以層狀結(jié)構(gòu)支撐在無限深的路基上,各層材料性質(zhì)多變,實際具有彈-粘-塑和各向異性,特別還受到周圍環(huán)境的氣候、水文、地質(zhì)的影響。其次,作用在路面上汽車荷載的輕、重、多、寡以及分布不均勻等。所有這些因素都造成了試圖建立一個精確的、通用的路面結(jié)構(gòu)設計數(shù)學模型幾乎是不可能的,因此我們現(xiàn)在采用的路面設計理論是經(jīng)過某些假定、簡化過程的半理論、半經(jīng)驗的設計方法。此外,雖然路面計算公式中沒有明確給出安全系數(shù),但數(shù)學公式在推導過程中的假定、簡化以及經(jīng)驗資料的分析取值都是偏安全考慮的。也就是說:在通常情況下采用現(xiàn)行的路面設計方法是可靠和安全的。但是從設計角度來說是可靠和安全的計算方法(包括采用的設計參數(shù))若照搬來計算施工檢驗彎沉卻是不可靠。例如確定筑路材料回彈模量的大小:對于設計而言取小一些計算出的路面結(jié)構(gòu)偏厚,偏安全,這是合理的。但較小的回彈模量計算出的彎沉值偏大,若以此彎沉作為施工檢驗指標無疑是在人為降低路基、路面的強度指標,與真實情況不符。但如果適當加大路基、路面的回彈模量值再重新計算檢驗彎沉,則顯然當計算至路表頂面彎沉時必然與原設計容許彎沉值不符,這與設計又產(chǎn)生了矛盾。
由此可見,套用路基、路面設計計算公式(或參數(shù))來計算路基、路面各層次的施工檢驗彎沉是不妥當?shù)摹?/p>
這里可以參考《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)[3]中回彈模量與回彈彎沉值的關(guān)系式,計算出路基頂面回彈彎沉值,即:
l0=9308E0-0.938(1)
式中l(wèi)0---路基頂面的回彈彎沉值(0.01mm)
E0---土基的回彈模量(MPa)
這是目前各種規(guī)范中唯一能夠明確表達l0和 E0之間關(guān)系的經(jīng)驗公式,也是近年實踐中普遍使用的。由于設計中采用的路基回彈模量值都是針對不利季節(jié)的,而施工中的彎沉檢驗往往是在非不利季節(jié)進行的,因此,需將路基回彈模量
E0調(diào)整到非不利季節(jié)的E0'值:
E0'=K1 E0(2)
式中K1---季節(jié)影響系數(shù),不同地區(qū)取值范圍為1.2~1.4,各地根據(jù)經(jīng)驗確定。
上述經(jīng)驗公式一定程度上反映了路基回彈彎沉值與路基回彈模量之間的變化規(guī)律,但多具有一定的局限性,各地可根據(jù)現(xiàn)場測試測出路基回彈模量與彎沉值,然后使用最小二乘法得出路基回彈模量與彎沉值之間的關(guān)系。
5. 影響路基回彈彎沉的主要因素
(1)含水量的影響:土的強度與土質(zhì)、密度及含水量有關(guān)。對同一種土,在一定的密度,如天然狀態(tài)或一定的壓實狀態(tài)下,其強度主要受含水量的影響。道路施工時,路基土通常具有天然含水量,經(jīng)過雨季或自然條件的影響,路基土的含水量會大幅度增加,并且伴隨著路基土的膨脹,導致路基彎沉值達不到要求。
(2)地下水的影響:主要表現(xiàn)在毛細水的作用,特別是路槽處于毛細水飽和帶時,路槽區(qū)土質(zhì)潮濕且天然含水量高,翻松困難,碾壓呈彈簧土(俗稱“橡皮土)狀態(tài),致使路基強度大幅度降低,彎沉值達不到要求。
四、 結(jié)語
(1)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》對路基要求做彎沉檢驗,評價標準是所測彎沉值小于設計容許值,《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》也對路基頂面交工驗收彎沉值做了要求,故鑒于彎沉檢驗的重要性與可行性,有必要對城市道路路基進行彎沉檢測。
(2)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》給出了回彈模量與回彈彎沉值的經(jīng)驗公式,但具有一定的局限性,各地區(qū)可在此基礎(chǔ)上考慮不同條件,建立更接近工程實際的地區(qū)性公式。
(3)影響路基回彈的主要因素是含水量和地下水的影響,當路基回彈彎沉值達不到要求時,可以采用對路基采取排水和降水及對路基進行翻曬換填、足夠補壓等措施進行處理。
參考文獻:
[1] JTG D50--2006,《公路瀝青路面設計規(guī)范》
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關(guān)鍵詞:公路路基,彎沉檢測,檢測指標
我國現(xiàn)行的柔性路面設計規(guī)范是以設計彎沉為控制指標,但在施工規(guī)范中則采用壓實度作為驗收控制指標,而將彎沉檢驗作為參考值。在實際操作中:壓實度表示某一有限厚度的路面結(jié)構(gòu)層經(jīng)碾壓后的相對密實程度;彎沉表示被測路面結(jié)構(gòu)層以下的部分在汽車標準軸載作用下產(chǎn)生的總位移。兩者均可反映路基、路面的碾壓質(zhì)量,但在理論上卻沒有關(guān)聯(lián)。彎沉檢驗在實施過程中也比壓實度檢驗更為方便、快捷,故許多工程監(jiān)理方很愿意采用“雙控指標”(即控制壓實度和彎沉)來掌握路基、路面的碾壓質(zhì)量。然而大量的施工實踐告訴我們:經(jīng)碾壓后的路基、路面在通過彎沉檢驗時遠比通過壓實度檢驗容易得多。
1、現(xiàn)象的原因分析
柔性路面結(jié)構(gòu)體系比較復雜,試圖建立一個精確的、通用的路面結(jié)構(gòu)設計數(shù)學模型幾乎是不可能的,因此現(xiàn)在采用的路面設計理論是經(jīng)過某些假定、簡化過程的半理論、半經(jīng)驗的設計方法。此外,雖然路面計算公式中沒有明確給出安全系數(shù),但數(shù)學公式在推導過程中的假定、簡化以及經(jīng)驗資料的分析取值都是偏安全考慮的。但從設計角度來說是可靠和安全的計算方法(包括采用的設計參數(shù)),若照搬來計算施工檢驗彎沉卻不可靠。例如確定土基回彈模量的大小:對于設計而言取小一些計算出的路面結(jié)構(gòu)偏厚、偏安全,這是合理的,但較小的回彈模計算出的彎沉值偏大,若以此彎沉作為施工檢驗指標無疑是在人為降低路基的強度指標,與真實情況不符。但如果適當加大路基、路面的回彈模量值再重新計算檢驗彎沉,則顯然當計算至路表頂面彎沉時必然與原設計容許彎沉值不符,這與設計又產(chǎn)生了矛盾。由此可見,套用路基、路面設計計算公式(或參數(shù))來計算路基、路面各層次的施工檢驗彎沉是不妥當?shù)摹栴}的關(guān)鍵在于:設計容許彎沉和施工檢驗彎沉的計算方法(包括參數(shù))不能互相混淆,設計采用的計算公式或取用的參數(shù)對于設計而言是安全的,而對于施工檢驗彎沉來說反而是不可靠的。
2、路基施工檢驗彎沉的確定
施工檢驗彎沉雖在施工驗收規(guī)范中未列入主要驗收項目,但由于它簡便易行仍受到監(jiān)理和施工技術(shù)人員的歡迎。因此有必要進行彎沉檢測指標的研究。
(1)彎沉與模量的相關(guān)關(guān)系分析
用公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范給出的 經(jīng)驗公式確定的彎沉檢測標準值偏大,用來驗收是不安全的,這說明,規(guī)范公式的應用范圍有其局限性。建立回歸方程的作用是由 預測 ,使對應于彎沉標準值的預測值 、以一定的保證率達到設計要求,即控制的是 ,因此 ,應為自變量, ,為因變量,建立形如 的回歸方程,該方程是通過方程回歸方程 和土基回彈模量的劃分等級,可確定彎沉檢測標準值。推薦土基的施工彎沉驗收標準如表1所示。
(2)運用動模量計算彎沉
由于國際上缺少動模量與彎沉的關(guān)系式,暫且利用靜態(tài)公式。參考相關(guān)文獻[1],[2]給出了輪隙彎沉反算土基模量的公式:
(2.21)
《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》則給出了確定回彈彎沉檢測標準的經(jīng)驗公式:
(2.22)
利用面層FWD彎沉反算的土基模量乘以0.33作為設計模量,將此結(jié)果代入式(2.21)和(2.22)計算彎沉 ,其結(jié)果見表2。
表2 反算彎沉與實測靜彎沉對比
統(tǒng)計結(jié)果 動模量反算動彎沉值
式(2.22)靜模量反算設計彎沉 實測靜彎沉
從上表可以看出,當采用動態(tài)設計模量時,利用公式(2.21)算出的彎沉和實測靜彎沉結(jié)果基本一致,利用式(2.21)算出的彎沉較實測靜彎沉稍大,約為靜彎沉的1.51倍;當采用靜模量時,利用式(2.21)算出的動彎沉較反算的設計靜彎沉稍小,約為設計彎沉的1.35倍。
所以:
(1)可采用動彈性設計模量,將彈性半空間體公式(即式2.21)計算出的彎沉作為路基靜彎沉檢測標準;
(2)路基動彎沉檢測的標準,可以采用設計靜彎沉除以1.35作為動彎沉的設計指標。
參考文獻:
[1] 黃曉明,半剛性基層瀝青路面彎沉檢測指標的研究,華東公路,1996.1
篇8
【關(guān)鍵詞】 高速公路;路基路面;排水設計
1.前言
路基工程是公路工程中重要的組成部分,路基工程施工質(zhì)量的好壞對公路路面的使用影響很大。公路路基損壞與路基排水不暢及路基邊坡穩(wěn)定關(guān)系很大,且公路路基在遭受損壞后,修復難度大,維護費用高。水是危害公路安全,使公路產(chǎn)生水毀病害的自然因素。常見的路基沉陷,沖刷,翻漿到瀝青路面的松散開裂,水泥路面的斷裂等都不同程度上與降水和地下水侵蝕有關(guān)。因此水加劇了路基路面的損害,縮短了路面使用壽命。因此充分認識水對公路的破壞性,認真做好公路排水系統(tǒng)設計及養(yǎng)護十分必要。
2.高速公路排水設計原則
高速公路排水系統(tǒng)主要包括攔截、匯集、攔蓄、排放地表水和地下水的各種排水設施總體。高速公路排水系統(tǒng)是否存在問題主要看形成的系統(tǒng)中是否缺乏聯(lián)接環(huán)節(jié)中的一個或者多個排水設施,而導致排水系統(tǒng)不能完全起到作用。在高速公路路基排水設計的時候應注意如下幾點:(1)在對排水系統(tǒng)進行設計的時候要綜合考慮各種人文地質(zhì)及水土因素。對施工當?shù)氐臍庀螅邓葰夂蛸Y料進行手機,寒冷地區(qū)還要收集低溫、凍融等資料。(2)對排水系統(tǒng)進行設計還要統(tǒng)一規(guī)劃結(jié)合當?shù)嘏潘喔认到y(tǒng)進行合理的設計。地下水的處理要結(jié)合排除地表水進行綜合處理。(3)排水設計要重視環(huán)境的保護,防治車輛行駛產(chǎn)生的路面粉塵油污對灌溉水進行污染。(4)公路路線設計的時候要綜合考慮排水設計的要求。(5)加強擋墻等防護措施與排水設施之間的配合,減小雨水沖刷及水土流失。
3.高速公路排水設計內(nèi)容
對高速公路排水系統(tǒng)進行設計的時候應該根據(jù)公路的重要性等級及排水類型進行確定。排水設計一般包括:(1)調(diào)查及收集相關(guān)數(shù)據(jù)。對修建公路沿線的自然環(huán)境及社會經(jīng)濟狀況進行實地調(diào)研,查閱相關(guān)文獻,收集相關(guān)數(shù)據(jù)。自然環(huán)境主要包括公路沿線的地形、地貌,公路沿線地質(zhì)特征及土壤類型,公路沿線地下水類型及補給來源等。社會經(jīng)濟狀況包括公路沿線土地利用狀況,當?shù)厮僚懦獯胧┘八胧费鼐€附近防洪排水及城市規(guī)劃等(2)對排水設施進行布置。按照公路沿線排水功能的要求選取各種排水設施,諸如,溝渠,急流槽滲溝等對地表水及地下水進行攔截,輸送,并對排水系統(tǒng)進行平面及縱斷面的設計,以形成合理的排水系統(tǒng)。(3)水文分析及水利計算。根據(jù)公路所處地區(qū)對當?shù)貧庀蟆⑺牡荣Y料進行分析,估算出其排水設施的設計徑流量,以方便選擇出水口的位置、間距及構(gòu)造。再根據(jù)計算的各項設計流量,進行水利計算,確定各項排水設施的尺寸。(4)結(jié)構(gòu)設計。根據(jù)水文分析及水利計算,結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)、土壤等情況對排水設施的材料進行選擇和結(jié)構(gòu)設計。
4.排水系統(tǒng)設計概述
5.總結(jié)
公路路基和路面排水不暢,會使得公路產(chǎn)生各種各樣的水損壞,因此高速公路路基路面的排水設計是高速公路設計中重要的一環(huán)。當前高速公路排水設計中存在諸多不合理之處,設計方法偏于保守,邊溝截面積過大,這不僅嚴重影響了高速公路的美觀及協(xié)調(diào)而且造成很多不必要的浪費。因此設計人員在對高速公路路基路面進行排水設計的時候要綜合考慮各種影響設計的因素,諸如地理、水文、氣候等因素,力爭使設計符合實際狀況,使得公路排水設計達到經(jīng)濟、高效、美觀的目的。
參考文獻
[1] 中華人民共和國交通部. 公路排水設計規(guī)范[M] 。北京:人民交通出版社, 2004
[2] 沈波.山區(qū)公路排水系統(tǒng)災害評價方法及指標體系研究[D]。西安:長安大學,2006
篇9
關(guān)鍵詞:路基維護;設計方法;改善;指標
根據(jù)道路和維護工程的特點,可將路基維護工程設計分為:城市道路路基維護和高速公路路基的養(yǎng)護兩種。
一,城市道路路基維護
(一)局部維護與加固設計。
城市道路路基的維護與加固設計是在調(diào)查、檢測、查明構(gòu)筑物病害的基礎(chǔ)上,采取切實可行的維護設計方法。其具體的設計方法如下:
1,錨桿式擋墻、樁板擋墻、加筋土擋土墻、浸水擋土墻嚴重受損影響結(jié)構(gòu)整體安全時,在對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行必要的工程檢測和計算評估后進行加固設計。
2,重力式擋土墻發(fā)生傾斜、鼓肚、滑動或下沉影響結(jié)構(gòu)安全和使用功能時,可選用下列維護設計措施進行加固:錨固設計、套墻加固設計、增建支撐墻加固設計,原擋墻損壞嚴重,采用以上維護設計方法不能達到設計強度要求時,則應考慮將損壞部分拆除后,按新建擋土墻設計。
3,新舊擋墻之間應設置沉降縫,并應注意新舊擋墻接頭協(xié)調(diào)。錨桿式擋墻、樁板擋墻、加筋土擋土墻、浸水擋土墻嚴重受損影響結(jié)構(gòu)整體安全時,應對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行必要的工程檢測和計算評估后再進行加固設計。
4,擋土墻的泄水孔堵塞無法疏通時,宜另行選擇適當位置增加泄水孔設計,或在墻背后沿擋土墻增做墻后排水設施設計。
(二)特殊路基設計。
1,一般規(guī)定。
本文研究的特殊路基包括特殊土(巖)路基、不良地質(zhì)路基和特殊條件下路基。特殊路基調(diào)查設計注重路基現(xiàn)狀質(zhì)量評估,針對路基病害主要原因確定設計方法。通過綜合技術(shù)經(jīng)濟比較,因地制宜,選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、保障交通的設計方案。
2,滑坡地段路基。
城市道路路基的滑坡是山地城市常見的病害, 整治設計步驟及方法如下:
(1)滑坡地段路基設計時先進行的滑坡穩(wěn)定性分析與計算。
(2)注重滑坡段路基的排水設計,具體的設計方法為:在滑坡防治總體方案基礎(chǔ)上,制定路基排水和滑坡體排水綜合設計方案;滑坡體后緣的穩(wěn)定地層上應設置環(huán)形截水溝,滑坡范圍較大時,應在滑坡體范圍內(nèi)設置樹枝狀排水溝。根據(jù)滑坡體滑動面狀況、滑坡體所在山坡流域水文地質(zhì)條件及地下水動態(tài)特征,可增設滲溝、仰斜式排水孔或者隧洞等排水措施。
(3)滑坡段路基處治加固設計措施:位于推移式滑坡或由錯落轉(zhuǎn)化的滑坡上的路基,宜采用滑坡后緣減重,前緣反壓措施;路基位于滑坡體重心偏上位置時,路基維護可選用適當?shù)脑O計手段加強路基穩(wěn)定性;路基位于滑坡體重心偏下位置時,應采用抗滑支擋工程等措施對整個滑體進行處治。
3,崩塌地段路基。
崩塌地段路基的維護設計方法有:
(1)對邊坡或自然坡面比較平整、巖石表面風化易形成小塊巖石呈零星墜落的地段,維護設計應首選坡面防護防風化設計;
(2)對巖體嚴重破碎,經(jīng)常發(fā)生落石路段,維護設計可采用柔性防護系統(tǒng)或攔石墻與落石槽等攔截構(gòu)造物;
(3)對在邊坡上局部懸空的巖石,巖體較完整但有可能成為危巖時,維護設計可采用鋼筋混凝土立柱或漿砌片石支頂或柔性防護系統(tǒng)予以預防。對易引起崩坍的高邊坡,維護設計宜采用邊坡錨固法;
(5)對崩坍體較大、發(fā)生頻繁、且距離道路路面較近而設攔截構(gòu)造物有困難路基,維護設計可采用明洞、棚洞等遮擋構(gòu)造物等防護手段。
(三)路基改善設計
1,拓寬改善。
當城市道路的服務功能不能滿通需求時,進行拓寬改善是重要的設計手段之一。城市道路拓寬改善設計原則是根據(jù)原有道路沿線的地形、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)的發(fā)育情況,采取合理的工程措施,保證拓寬改善路基的強度和穩(wěn)定性。道路路基拓寬改善設計前,應搜集原有道路路基勘察設計、竣工圖和養(yǎng)護等方面的資料,調(diào)查擬拓寬改善道路目前路基的穩(wěn)定情況,并對原有路基和拓寬場地進行工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查、勘探和測試,分析評價新拼接路基或增建路基對原有路基沉降變形和邊坡穩(wěn)定的影響程度。
道路路基改善設計的重點是確保拓寬路基與原有道路路基之間良好銜接,具體措施有:注意新老路基之間排水設計;拓寬原有路堤時,應在原有路基坡面開挖臺階,臺階寬度不應小于1.0m,當加寬拼接寬度小于0.75m時,可采取超寬填筑或翻挖原有路基等工程措施;加固利用既有路基構(gòu)筑物,新、舊混凝土或砌體應緊密連接,形成整體,可采用錨桿加固、新加結(jié)構(gòu)物與原有路基行車道的搭接處理,保證整體性。
2,縱坡改善。
當城市道路路基的縱坡不滿足相關(guān)要求時, 應進行改善設計,縱坡改善設計應符合城市道路相關(guān)的技術(shù)標準。
3,急彎或視距不良路段改善改善急彎或視距不良路段,應根據(jù)道路等級、地形條件,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較,可分別采用增大平曲線半徑和視距、改線以路塹或短隧道穿越。
二,高速公路路基的養(yǎng)護檢測評價方法
(一)指標體系。
路基主要包括路肩、邊坡、排水設施和擋土墻四個部分。此四部分的功能各不相同,但它們又互相聯(lián)系共同為整個公路系統(tǒng)服務。因此路基的評價指標體系應從路肩、邊坡、排水設施和擋土墻四個部分分別展開。
路肩:路肩是保證道路路基、路面整體穩(wěn)定性和排除路面水的重要結(jié)構(gòu),同時也是為確保臨時停車所需兩側(cè)余寬的重要組成部分。路肩養(yǎng)護的好壞直接關(guān)系到路基路面強度、穩(wěn)定性和行車的安全暢通。當路肩出現(xiàn)輕微破損時,影響了路面的平整度和堅實性,并且會在車載及自然因素的作用下急劇演化成嚴重破損。
邊坡:邊坡嚴重破損的出現(xiàn)不僅是影響了路肩的使用性能,還會對路肩的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅,從而對路面結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。此外路肩養(yǎng)護除了保證無缺損外,還要保證路肩清潔、無雜物。否則無法保證臨時停車,還有可能在自然因素的作用下把雜物吹入路面而產(chǎn)生交通事故,影響行車安全。因此邊坡的缺損狀況反映了邊坡使用性能的好壞。
排水設施:排水設施的主要作用是:將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定限度以內(nèi),保持路基常年處于干燥狀態(tài),確保路基路面具有足夠的強度和穩(wěn)定性。此外,當排水設施出現(xiàn)破損時,不但影響了排水設施的及時排水,而且會對路基邊坡產(chǎn)生沖刷從而影響了路基邊坡的穩(wěn)定性,通過以上功能和破損分析并結(jié)合路基養(yǎng)護的基本要求,確立了路基的評價對象(路肩、邊坡、排水設施和擋土墻)和各對象的評價指標,評價指標體系如
圖一:
(二)路基的四個影響因素路基評價指標體系分為目標層、對象層和指標層三層。對象層的四個對象(路肩、邊坡、排水設施和擋土墻)是目標層(路基)的四個影響因素。每個對象的影響因素是其所對應的指標層的評價指標,例如路肩的影響因素是缺損度和清潔度,邊坡的影響因素是缺損度等。
道路的路基完善需要科學的設計方法和專業(yè)的維護隊伍對其進行護理。文章探討了路基局部維護與加固、特殊路基的處治、路基改善和溝槽開挖回填恢復等維護工程的設計方法,以期在以后的建設中有規(guī)可循,為進一步養(yǎng)護管理提供依據(jù)。木無本必枯,水無源必竭,所以路基的重要性是不言而喻的。
參考文獻:
1,鐘建安,《公路養(yǎng)護與管理大全》,中國環(huán)境科學出版社,2001。
2,《公路路基設計規(guī)范》。
3,《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》。
篇10
1.緒言
我國北方一些冰凍地區(qū),冬季冰凍時,會使道路路基產(chǎn)生不同程度的凍脹,尤其是在冰凍深度較大、路基潮濕的地區(qū),凍脹更為嚴重;春季解凍融化后會產(chǎn)生沉降。隨路面積雪清除程度不同,路基受凍害的程度也不相同(如沒有清除積雪的路面,積雪起到隔溫的作用,因而路基受凍害的程度得以減輕,道路的凍脹就會減少);隨路基中部與邊緣的含水量不同,道路橫斷面的凍結(jié)深度也不相同。為了保證路面的整體強度,防止卿泥,提高路面的平整度,延長路面的使用壽命,一般必須設置基層。而在冬季冰凍地區(qū),則必須設置防凍層。
2.凍結(jié)深度的確定
目前,我國及世界上寒冷地區(qū)的一些國家,在確定冰凍地區(qū)路面防凍層時,皆以當?shù)氐孛鎯錾钭鳛橹饕罁?jù)。例如,我國的公路柔性路面及水泥混凝土路面兩本設計規(guī)范則以當?shù)貎錾顬橹饕罁?jù),結(jié)合路基潮濕類型及土質(zhì)情況來確定路面的抗凍厚度。
3. 防凍層厚度設置
3.1防凍層作用。防凍層包括道面及非凍脹性墊層。它的作用,一方面依靠道面及墊層的重量抑制以下土層聚冰的速度,以減少路床的凍脹;另方面提供一個具有一定厚度和均勻的非凍脹墊層,拉開道面板和凍脹土的距離,減輕土層可能產(chǎn)生的不均勻凍脹對道面板的不利影響。從這個意義來說,防凍層主要是為了解決凍脹和不均勻凍脹的向題。但全靠道面及非凍脹墊層來解決這個問題是不盡合理的,所以防凍層還要考慮水、土等因素在內(nèi)。
3.2 按凍結(jié)深度確定防凍層厚度
1.瀝青路面防凍厚度設計
在試驗研究工作的基礎(chǔ)上獲得了兩種確定防凍厚度的方法,即計算法和按道路凍深的查表法。此處由于篇幅,只介紹計算法。路面防凍厚度與道路凍深有直接關(guān)系,為了確定防凍厚度,首先要確定道路凍深h道路。為此,我們根據(jù)熱傳導理論建立了土基凍深計算式:
推薦的土基容許凍深列于下表。
表3.1 土基容許凍深推薦值(cm)
式(3-6)中,α――防凍墊層系數(shù),取值如表4.2;λ防凍――采用的防凍墊層材料導熱系數(shù),取值如表4.3。
表3.2 瀝青路面防凍墊層系數(shù)
表3.3 常用墊層材料導熱系數(shù)
現(xiàn)行規(guī)范《公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006)》中,防凍厚度的規(guī)定如下表3.4。
表3.4瀝青路面最小防凍厚度推薦值(cm)
2.水泥混凝土路面防凍厚度
現(xiàn)行的規(guī)范《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范(JTG D40-2002)》關(guān)于水泥混凝土路面的防凍厚度規(guī)定如下:在季節(jié)性冰凍地區(qū),路面的總厚度不應小于表3.0.7(表4.4)規(guī)定的最小防凍厚度。
表3.5 水泥混凝土路面最小防凍厚度(m)
《水泥混凝土路面抗凍厚度的確定》中用理論推導進行驗算,最后提出在季節(jié)性冰凍地區(qū)水泥混凝土路面抗凍厚度的建議值,如下表:表3.6 水泥混凝土潞面抗凍厚度建議值
4.小結(jié)
本文結(jié)合相關(guān)文獻,簡述了冰凍深度的計算方法,土的凍深與凍脹的關(guān)系(包括土的冰凍作用下聚冰現(xiàn)象)。按一般傳統(tǒng)觀念,不論土層含水量如何,總是認為凍層愈深的地區(qū)防凍層也應愈厚。但按土層濕度確定防凍層厚度時,除過潮土層外,在其余幾個濕度等級中,路床濕度相同時,甚至出現(xiàn)偏南的地區(qū)防凍層愈厚的現(xiàn)象。冰凍深度并不是決定防凍層厚度設計的唯一因素,防凍層綜合考慮凍結(jié)深度與按容許凍脹這兩種因素,取較保守的防凍層厚度設計方案。
參考文獻:
[1]賀元勇.在冰凍作用下土基中水分聚流的規(guī)律[J].土木工程學報,1964.3.
[2]邴文山,周軍,王新發(fā).道路凍深計算方法的研究[J].哈爾濱建筑大學學報.1995.4.
[3]趙繼志.季節(jié)性冰凍地區(qū)道路的計算凍深深度[C].全國城市道路與交通工程學術(shù)會議論文集.1991.
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