中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
摘要:路基作為路面的基礎,是在地表按道路的線形(位置)和斷面(幾何尺寸)的要求開挖或填筑而成的巖土結構物。它承受著路面靜荷載及交通動荷載,并將荷載向地基深處傳遞擴散。因此路基應具有足夠的強度和穩(wěn)定性,應能抵抗自然因素的破壞而不致產(chǎn)生有害變形。在線路縱斷面上,路基必須保證線路需要的高程;在平面上,路基與橋梁、隧道連接組成完整貫通的線路。因此,路基工程具有其獨特的特點。
關鍵詞:路基工程;施工
長期以來,我國公路沒有把路基當成土工結構物來對待,而普遍冠名以土石方。在“重橋隧、輕路基,重土石方數(shù)量、輕質(zhì)量”傾向下,路基翻漿冒泥、路基下沉、邊坡坍滑、滑坡等病害經(jīng)常發(fā)生,使新建公路交付運營后乃至運營多年路基仍不穩(wěn)定,影響路面質(zhì)量,使行車仍不能達到設計速度與運量,影響公路經(jīng)濟與社會效益。
一、土方施工
道路土方工程包括從路塹挖掘土方和路堤填筑土方、棄置土方等所有工程。包括修建水道、邊溝、停車場和引道的所有工程。還包括圖紙所示或工程師設立的線段、坡度和斷面,清除不穩(wěn)定土,清除滑坡等所有必要工程。
在挖土過程中所有剩余的穩(wěn)定土,除在另有說明者外,都要用最有效的方法形成路堤。多余的土方或工程師書面聲明的不穩(wěn)定土都要由承包商處理到公路地界之外。
在施工中承包商必須建水渠、邊溝或截水溝。不管是臨時性的或是永久性的,為了避免在施工期間路堤、路基、基層或基礎被水浸泡,承包商要保證在路堤和瀝青結構完成前排水設施足夠和有效。承包商應不斷的維修排水溝渠,以保證在整個施工期間和保修期內(nèi)排水設施能有效工作。由于未提供有效的排水設施造成水毀工程,承包商應自費修復。承包商在施工時應首先修筑排水邊溝,在施工中由于動遷影響沒有辦法修邊溝排水,也應該在路堤外適當位置設置臨時積水井將水排出,這樣才能保持路堤干燥避免形成翻漿路堤。并要隨時維修,在施工結束時進行全面休整以達到驗收狀態(tài)。在要施工的區(qū)域內(nèi)的農(nóng)田灌溉至少要在施工前2個月停止。所有表水都要排除并修筑臨時或永久性邊溝以保證該區(qū)域保。
二、構造物臺背回填
構造物臺背回填質(zhì)量直接影響到路面質(zhì)量,填筑不好會出現(xiàn)沉降差,發(fā)生跳車現(xiàn)象,影響行車速度、舒適與安全,甚至會影響構筑物的穩(wěn)定,出現(xiàn)交通堵塞現(xiàn)象。解決這一難題的關鍵是選擇適當?shù)奶盍霞疤钪椒ǎ?/p>
(一)填料的選擇:應選擇滲水性較強的砂石料,從路基底一直填到結構頂。涵洞填到蓋板頂;橋梁填到橋頭搭板底;擋土墻內(nèi)側填到路基底基層底面。
(二)填筑范圍及方法:橋梁臺背后上部距翼墻尾端順路線方向至少為臺高加4m,下部距基礎內(nèi)緣至少為3m;涵洞兩側不小于孔徑的2倍;擋土墻內(nèi)側不小于50—80cm寬。路堤土填筑完成以后,檢查結合部位的壓實度是否合格,然后挖成臺階,臺階高度小于30cm長度大于50cm.分層填筑,分層壓實。壓實機具采用小型壓路機或打夯機。
(三)填土時注意事項:從構造物兩側均衡填筑,避免對構筑物形成楔形壓力。應等構筑物混凝土強度達到至少70%時進行填筑。填筑高度應至少高出構筑物50cm以上,才可以從構造物上部通過車輛。
三、施工機械
公路路基路面施工的主要機械包括鏟土運輸、挖掘、拌和、攤鋪、碾壓等機械。土方施工中常使用的鏟土運輸機械有推土機、鏟運機、挖土機、裝載機等。這里主要介紹一下在施工中如何選配挖掘機械,運輸車輛以及如何配置以發(fā)揮最大的工作效率。
(一)汽車選型
從技術管理、物資供應、設備保養(yǎng)和維修及技術工人的培訓等管理方面的因素考慮,選用的車輛型號越少越好;最好選用標準化、系統(tǒng)化、成批定型生產(chǎn)的自卸汽車。自卸汽車的車廂容積(或載重量)應與工程使用的機械相配套。在公路工程中,運載的物料主要是砂、土、石料、瀝青混合料等,密度較小,自然休止角也小,汽車的噸位利用系數(shù)(實際載重量比額定載重量)小,經(jīng)濟性有所下降。但由于載重量降低,能更好的適應施工現(xiàn)場復雜的道路,爬坡能力增強,并能適當?shù)难娱L車輛的使用壽命,減少維修工作量,因此在大型工程施工中,往往選用載重量稍有富裕的自卸汽車。
(二)經(jīng)濟車輛數(shù)的確定方法
在路基、路面機械化施工中,工程運輸車輛需要數(shù)量較多,費用較大。這里主要介紹土石方工程與挖掘裝載機械配套的工程運輸車輛需要數(shù)量加以介紹。
1.一般方法
(1)挖掘機械容積比的選擇:挖掘機和汽車的利用率達到最高峰值時的理論挖掘機械容積比(汽車容量與挖掘機斗容量比),是隨著運距的增加而提高,隨著汽車平均行駛速度增快而降低,也就是隨著汽車循環(huán)時間的增加而提高的。當運距為1——2.5公里時,理論的挖掘機械容積比為4——7;運距在3——5 公里時為7——10.自卸汽車容量較小,可取為3——5,不大于7——8。實踐表明,挖掘機械容積比宜取低值,但車廂也不應過小,以免裝卸不便而延長裝卸時間,而且容易損壞車廂。
(2)汽車載重量的利用程度:它與挖掘機容積比、汽車載重量或車廂容積以及土的密度等因素有關。裝滿自卸汽車車廂所需鏟裝次數(shù)n應滿足下列條件:
自卸汽車的裝載量÷鏟斗土的重量≥ n ≤鏟斗中土的重量÷鏟斗中土的松方容積。
與挖掘機配套適宜的車輛,其鏟裝次數(shù)一般應在3 ——5范圍內(nèi),而車輛載重量的利用程度也是考核配合是否合理的另一個指標。
(3)與一臺挖掘機配套的自卸汽車輛數(shù):需要的車輛數(shù)N可由下式計算
N=工作循環(huán)時間÷挖掘機裝滿一車箱所需時間
配套機械或機群的生產(chǎn)率應取挖掘機的生產(chǎn)率或車隊的生產(chǎn)率兩者中的最小值。在生產(chǎn)率的計算中,應計入配套機械的時間利用系數(shù),使其符合實際生產(chǎn)情況。
2.排隊論法
上述計算車輛數(shù)量的公式中,裝車時間和行駛時間均假定是固定不變的。但實際上車輛的工作循環(huán)時間難以保持相等,因此在裝載機械的近旁有時有車在排隊等候裝車,有時又會無車可裝,因此降低了裝載機械的生產(chǎn)率。
排隊論法是用統(tǒng)計數(shù)學來處理裝車和行駛時間變化的方法。
與一臺挖掘機配套的最適宜車輛的近似值N可由下式計算:
N=1÷R
R:每小時汽車到達率與每小時裝車輛數(shù)的比值。(挖掘機裝滿一車所需時間÷汽車行駛時間)
參考文獻:
[1]公路路基設計規(guī)范(JTG D30-2004)
[2]公路路基施工規(guī)范JTJ03395
[3]路基質(zhì)量控制驗收規(guī)范
[4]《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范JTJ017-96》
[5]《公路土工試驗規(guī)程》(JTJ051—93)