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公路路基穩定性原理分析及質(zhì)量控制要求
中鐵城際規化建設有限公司為您分析公路路基的施工及質(zhì)量控制
一、路基穩定性原理分析
路基的內在質(zhì)量應具備三個(gè)要求:具有足夠的整體穩定性，具有足夠的強度，具有足夠的水穩性。簡(jiǎn)而言之，就是路基要達到“密實(shí)”、“均勻”和“穩定”的使用要求。路基密實(shí)的過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)顆粒重組的過(guò)程，而對填石路基來(lái)說(shuō)，則是巖石位移重組的過(guò)程。路基的穩定是相對的，也就是說(shuō)，當路基在外界應力作用下，巖石間無(wú)位移或位移量能控制在某一個(gè)標準內時(shí)，我們就可認為路基最初是穩定的。而在設計年限內，在設計荷載的作用下，位移能控制在某一標準內，則我們可認為路基在使用過(guò)程中一直合格。路基的穩定是由路基的整體決定的，對石方路基的穩定性，取決于兩個(gè)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(shí)，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(shí)設備類(lèi)型；路基的密實(shí)過(guò)程實(shí)際上也是填料棱角破碎，填料擠密的過(guò)程，所以路基成型后，路基能否保持穩定，與巖石的強度密切相關(guān)，此時(shí)巖石的強度越高，路基反而越穩定，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)水文調查基礎工作，是提高公路路基設計、施工質(zhì)量的必要環(huán)節。一是要在施工前掌握線(xiàn)路所經(jīng)過(guò)地區的地質(zhì)情況，采取相應的堆載預壓、換填、碎石擠壓等既經(jīng)濟合理，又行之有效的處置方法，來(lái)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。翻漿是季節性速凍地區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(mǎn)足路基最小填土高度以減少地面長(cháng)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(gè)方面，對高等級公路的路面按允許凍脹值確定防凍層厚度，改善路面結構層厚度并進(jìn)行核算，是防治翻漿的又一重要措施。
三、施工測量
其內容主要包括:導線(xiàn)、中線(xiàn)及其水準點(diǎn)復測。操作的要點(diǎn):一是要認真熟悉圖紙，復測后檢查與設計是否有誤。二是路線(xiàn)主要控制樁如交點(diǎn)、轉點(diǎn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)的起終點(diǎn)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(mǎn)足施工期間引用需要，在中線(xiàn)復測中增設臨時(shí)水準基點(diǎn)標高和加樁的地面標高。四是在每道工序施工測量放線(xiàn)時(shí).測量誤差要滿(mǎn)足規范要求，必須保證縱橫斷面定位的精度，使施工路基及構造物的定位及幾何尺寸滿(mǎn)足設計質(zhì)量要求。
(1)圖紙審查。設計圖紙是施工的直接依據，應通過(guò)審查圖紙，對道路的走向、轉角、曲線(xiàn)、結構物的設置，當地的地質(zhì)、水文，線(xiàn)路附近地表、地貌、河流、村莊，路基各段土方需用量，道路橫斷面設計等情況進(jìn)行充分分析了解。
(2)現場(chǎng)踏勘。為編制實(shí)施性的施工組織設計和施工計劃，搞好任務(wù)分工，組織機械設備進(jìn)場(chǎng)，必須進(jìn)行全面的現場(chǎng)踏勘工作，查清工程范圍內的地形、地面排水、交通、構筑物、供水、供電和場(chǎng)內外運輸線(xiàn)路、生產(chǎn)和生活設施的設置地點(diǎn)以及可供排水的溝渠等情況。
(3)編制施工組織設計。施工組織設計是指導工程施工準備和施工全過(guò)程的全局性技術(shù)經(jīng)濟文件，是對整個(gè)施工項目進(jìn)行全面的組織安排。因此，應根據圖紙審查和現場(chǎng)踏勘收集到的情況核實(shí)工程數量，按工期要求、施工難易程度和人員、設備、材料準備情況，編制一個(gè)深入、具體、可行的施工組織設計方案。
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(jìn)行和線(xiàn)形質(zhì)量的關(guān)鍵，所以在路基施工前必須對導線(xiàn)點(diǎn)、水準點(diǎn)、縱橫斷面進(jìn)行復測，并應符合規定的測量精度。施工時(shí)如有重要標志樁丟失，要及時(shí)恢復。
(2)在恢復定線(xiàn)后，放樣標線(xiàn)，清除腐植土和青苗。清基進(jìn)度要與路基礎施工進(jìn)度相適應，不可盲目求快。以免基底暴露時(shí)間過(guò)長(cháng)，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，不得堆放在施工現場(chǎng)。
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(shí)，要嚴格把關(guān)，做了液限、塑限、土顆粒等土質(zhì)分析，對于塑性指數等超過(guò)規范要求的不準做填筑材料，對于塊狀的砂巖，及時(shí)用機械和人工進(jìn)行了粉碎和剔除處理，以預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?，除風(fēng)積沙外，其余盡可能控制在最佳含水量范圍之內。填料在最佳含水量時(shí)，經(jīng)壓路機碾壓，會(huì )達到最大密實(shí)度。
(2)路基的壓實(shí)。影響土基壓實(shí)的主要因素是土的含水量、土的性質(zhì)以及壓實(shí)機具和壓實(shí)方法的選擇。大量實(shí)驗已證明，在最佳含水量時(shí)壓實(shí)的土體，土顆粒最緊密，相對位置最穩定，土體水穩定性最好。因此含水量是影響壓實(shí)效果的決定因素，在施工中應嚴格掌握和控制。不同的土質(zhì)最佳含水量與最大干密度是不同的，在施工中應針對不同土質(zhì)進(jìn)行分析試驗，以求得各施工段中各類(lèi)土的最佳含水量和最大干容量，作為控制土基壓實(shí)的標準數據。試驗表明，同一種土的最佳含水量隨壓實(shí)功能的增加而減少，而最佳密實(shí)度隨壓實(shí)功能的增加而增加。在相同含水量條件下，壓實(shí)功能越大則密實(shí)度越高，據此規律，施工中在缺水地區，土的含水量低于最佳含水量時(shí)，則可采用增加壓實(shí)功能的辦法來(lái)提高土的密實(shí)度。對路基填土分層的最佳厚度應根據壓實(shí)類(lèi)型、土質(zhì)，對土基壓實(shí)的基本要求等因素進(jìn)行現場(chǎng)試驗，以確定適宜的分層壓實(shí)厚度。
一、路基穩定性原理分析
路基的內在質(zhì)量應具備三個(gè)要求:具有足夠的整體穩定性，具有足夠的強度，具有足夠的水穩性。簡(jiǎn)而言之，就是路基要達到“密實(shí)”、“均勻”和“穩定”的使用要求。路基密實(shí)的過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)顆粒重組的過(guò)程，而對填石路基來(lái)說(shuō)，則是巖石位移重組的過(guò)程。路基的穩定是相對的，也就是說(shuō)，當路基在外界應力作用下，巖石間無(wú)位移或位移量能控制在某一個(gè)標準內時(shí)，我們就可認為路基最初是穩定的。而在設計年限內，在設計荷載的作用下，位移能控制在某一標準內，則我們可認為路基在使用過(guò)程中一直合格。路基的穩定是由路基的整體決定的，對石方路基的穩定性，取決于兩個(gè)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(shí)，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(shí)設備類(lèi)型；路基的密實(shí)過(guò)程實(shí)際上也是填料棱角破碎，填料擠密的過(guò)程，所以路基成型后，路基能否保持穩定，與巖石的強度密切相關(guān)，此時(shí)巖石的強度越高，路基反而越穩定，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)水文調查基礎工作，是提高公路路基設計、施工質(zhì)量的必要環(huán)節。一是要在施工前掌握線(xiàn)路所經(jīng)過(guò)地區的地質(zhì)情況，采取相應的堆載預壓、換填、碎石擠壓等既經(jīng)濟合理，又行之有效的處置方法，來(lái)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。翻漿是季節性速凍地區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(mǎn)足路基最小填土高度以減少地面長(cháng)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(gè)方面，對高等級公路的路面按允許凍脹值確定防凍層厚度，改善路面結構層厚度并進(jìn)行核算，是防治翻漿的又一重要措施。
三、施工測量
其內容主要包括:導線(xiàn)、中線(xiàn)及其水準點(diǎn)復測。操作的要點(diǎn):一是要認真熟悉圖紙，復測后檢查與設計是否有誤。二是路線(xiàn)主要控制樁如交點(diǎn)、轉點(diǎn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)的起終點(diǎn)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(mǎn)足施工期間引用需要，在中線(xiàn)復測中增設臨時(shí)水準基點(diǎn)標高和加樁的地面標高。四是在每道工序施工測量放線(xiàn)時(shí).測量誤差要滿(mǎn)足規范要求，必須保證縱橫斷面定位的精度，使施工路基及構造物的定位及幾何尺寸滿(mǎn)足設計質(zhì)量要求。
(1)圖紙審查。設計圖紙是施工的直接依據，應通過(guò)審查圖紙，對道路的走向、轉角、曲線(xiàn)、結構物的設置，當地的地質(zhì)、水文，線(xiàn)路附近地表、地貌、河流、村莊，路基各段土方需用量，道路橫斷面設計等情況進(jìn)行充分分析了解。
(2)現場(chǎng)踏勘。為編制實(shí)施性的施工組織設計和施工計劃，搞好任務(wù)分工，組織機械設備進(jìn)場(chǎng)，必須進(jìn)行全面的現場(chǎng)踏勘工作，查清工程范圍內的地形、地面排水、交通、構筑物、供水、供電和場(chǎng)內外運輸線(xiàn)路、生產(chǎn)和生活設施的設置地點(diǎn)以及可供排水的溝渠等情況。
(3)編制施工組織設計。施工組織設計是指導工程施工準備和施工全過(guò)程的全局性技術(shù)經(jīng)濟文件，是對整個(gè)施工項目進(jìn)行全面的組織安排。因此，應根據圖紙審查和現場(chǎng)踏勘收集到的情況核實(shí)工程數量，按工期要求、施工難易程度和人員、設備、材料準備情況，編制一個(gè)深入、具體、可行的施工組織設計方案。
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(jìn)行和線(xiàn)形質(zhì)量的關(guān)鍵，所以在路基施工前必須對導線(xiàn)點(diǎn)、水準點(diǎn)、縱橫斷面進(jìn)行復測，并應符合規定的測量精度。施工時(shí)如有重要標志樁丟失，要及時(shí)恢復。
(2)在恢復定線(xiàn)后，放樣標線(xiàn)，清除腐植土和青苗。清基進(jìn)度要與路基礎施工進(jìn)度相適應，不可盲目求快。以免基底暴露時(shí)間過(guò)長(cháng)，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，不得堆放在施工現場(chǎng)。
(1)路基填方地段的質(zhì)量控制。在選用填料時(shí)，要嚴格把關(guān)，做了液限、塑限、土顆粒等土質(zhì)分析，對于塑性指數等超過(guò)規范要求的不準做填筑材料，對于塊狀的砂巖，及時(shí)用機械和人工進(jìn)行了粉碎和剔除處理，以預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?，除風(fēng)積沙外，其余盡可能控制在最佳含水量范圍之內。填料在最佳含水量時(shí)，經(jīng)壓路機碾壓，會(huì )達到最大密實(shí)度。
(2)路基的壓實(shí)。影響土基壓實(shí)的主要因素是土的含水量、土的性質(zhì)以及壓實(shí)機具和壓實(shí)方法的選擇。大量實(shí)驗已證明，在最佳含水量時(shí)壓實(shí)的土體，土顆粒最緊密，相對位置最穩定，土體水穩定性最好。因此含水量是影響壓實(shí)效果的決定因素，在施工中應嚴格掌握和控制。不同的土質(zhì)最佳含水量與最大干密度是不同的，在施工中應針對不同土質(zhì)進(jìn)行分析試驗，以求得各施工段中各類(lèi)土的最佳含水量和最大干容量，作為控制土基壓實(shí)的標準數據。試驗表明，同一種土的最佳含水量隨壓實(shí)功能的增加而減少，而最佳密實(shí)度隨壓實(shí)功能的增加而增加。在相同含水量條件下，壓實(shí)功能越大則密實(shí)度越高，據此規律，施工中在缺水地區，土的含水量低于最佳含水量時(shí)，則可采用增加壓實(shí)功能的辦法來(lái)提高土的密實(shí)度。對路基填土分層的最佳厚度應根據壓實(shí)類(lèi)型、土質(zhì)，對土基壓實(shí)的基本要求等因素進(jìn)行現場(chǎng)試驗，以確定適宜的分層壓實(shí)厚度。
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