时间:2022-06-06 22:45:58
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在铁路工程路基施工中桩基施工的过程大概分为六步,这六步每一部都关系到整个铁路施工的成败,关系到人民的生命财产安全,因此在进行每一步的时候,到需要进行严格的计划的仔细的执行,不能够因为一时的疏忽酿成不可弥补的损失。这不仅要求到了施工者的细心认真,还在于对每一步的了解和运用,主要步骤如下:
(一)试桩试桩分三种
设计试桩、施工前试桩和施工结束后试桩。这里主要说的是施工前的试桩。试桩是整个工程开始的第一步,也是整个工程成功的最关键一步,试桩是为了保证桩基灌注的质量能够满足规定的标准,是在正式施工之前进行的桩基钻孔和灌注试验只有当灌注桩达到了预定的标准,灌注试验成功后,才能进行正式的开工。
(二)放线施工放线是对铁路工程定位放样进行事先的检测
保证铁路工程能够按照审批的结果进行合理的、顺利的施工。放线的工作是在试桩结束后,需要对钻孔的位置进行放线的工作,在放线的过程中,需要精确的保证满足孔位的位置和大小的确定,不能够在误差范围外的偏离,否则会造成后续工作的失败。
(三)桩机固定确定桩孔的位置之后
就需要对桩机进行就位工作,桩机在使用之前,应该保证施工场地的平整,符合基本的要求,这样桩机才能够进场。在对桩机进行安装的时候,要保证桩机的垂直和牢固,因为在钻孔的途中,桩基承受的压力过大,如果不将桩机固定牢固,就会造成钻孔的失误或者偏离。
(四)钻孔钻孔是在桩基上进行钻孔工作
钻孔要保证先慢后快,慢是在钻破地表的时候,这时为了保证整个桩基的稳定,需要匀速的缓慢的钻孔,在钻进地层之后,就可以加快速度,但是必须保证钻孔的顺畅和稳定。当钻孔深度达到设计要求时,就要对孔深、孔径、孔位、孔状进行一系列的检测,确定以上系数都满足标准,并且经过了验收员的检验之后,才能够进行后续的工作。
(五)灌注混凝土是对混凝土的灌注
混凝土的规格有严格的限制,严禁用不达标的混凝土进行灌注。混凝土灌注在水下,使用平顺的孔洞进行灌注,在灌注之前,需要进行检测,确定其密闭和抗压性能良好。灌注混凝土时要注意匀速,避免混凝土因为速度的原因造成不均匀的情况。
(六)清理并转移桩机清理即灌注完混凝土后
需要进行清理的工作,对灌注管进行清理,保持其整洁。清孔根据钻机的种类不同,各有各的清孔方法,具体的清孔方法还要根据钻机的种类来进行,但不论采取哪种办法进行清孔,在清孔排渣时必须保持孔内水头,防止坍孔。在清理完成之后,需要将桩机拆除,再进行下一个位置的钻孔工作,循环以上流程。
二、对铁路工程路基施工中桩基施工的质量监理
(一)构建科学、合理、有效的铁路桩基施工
质量监理体系构建科学、合理、有效的铁路桩基施工质量监理体系,更加有利于铁路桩基施工的完善工作的开展,是后续工作的开展的根本保证。这就需要不同的部门各司其职,进行不同的分工合作,各自负起各自的责任,以此来加强对铁路工程中路基施工中桩基施工的监理体系的建立。这样才能提高铁路的安全效益,提高我国铁路运输业的发展水平,确保我国的经济得到更大的提高。这就要求,作为监理人员,要重视质量监理工作,并且对于在运用中的桩基设置中存在的问题进行分析,及时采取解决措施,才能使铁路质量达到合理水平,造福于社会和人民。
(二)人员专业素养和职业素质的确保
在铁路工程的建设中,施工人员的素质是直接影响到整个铁路工程质量的成败的关键,是铁路质量合格与的决定性因素,因此需要对施工的素质进行全面的提升,加大施工人员的培训力度,在建立施工团队的时候,应该严格筛选,录取专业知识过硬,技术能力较强,具有良好职业道德和社会公德的人员,并且要定期对施工人员进行培训和检测,确保其不断进步,以适应施工质量的发展,并且还要不断加强其责任心和公德心的建设,使施工人员整体素质不断的提高,从而保证铁路施工质量的提高。
三、结语
1.1路基工程施工需要露天作业,不仅需受到自然条件的影响,而且在施工所需要经过的区域内结构物及各专业管线较多,这就需要在施工前需要做好各方协调和配合工作。市政道路路基施工干扰因素较多,这必然会导致施工过程中存在着较多的变化性,所以需要在施工前做好各项规划工作,确保施工能够顺利进行。
1.2市政道路路基施工时,其所包含的施工项目较多,不仅需要进行路基本身的施工,还包括土方方、涵洞、挡土墙、边坡及排水管线等多个项目的施工,所以需要做好施工中各项分工工作,各专业之间能够有效的配合。
1.3路基施工过程中多数情况下都是以采用机械作业,在一些机械设备无法操作的地方则由人工作业进行补充,路基施工过程中其作业方式多以流水作业或是分段平行作业方式为主。在土方作业时由于需要人工进行配合,所以需要设置专人进行指挥。
2市政道路路基工程施工技术要点
2.1施工测量施工测量指的是在工程开工之前及施工过程中,根据设计图纸在现场进行恢复道路中线,并定出构造物的位置等.施工测量的目的是将图纸上所设计的建筑物平面位置、形状及高程标定在施工现场地面上,并在施工的过程中指导施工,使工程严格按照所设计的图纸进行建设,路基施工过程主要包括:导线、中线及水准点复测.施工测量中,工作人员在工作中应认真熟悉图纸,检查图纸与设计是不是存在一定的误差;为了满足路基施工期间需要,应在中线复测中增设临时水准基点标高及加桩的地面标高;在每道工序的施工测量防线时,要保证纵横断面定位精度,使后期施工路基及构造物的定位和几何尺寸满足设计质量要求;要避免在施工损失,就必须仔细查找路面下覆盖的各种管网路线。
2.2填方路基首先,在路堤填筑前,选择一填方路段作为试验段,在试验段内测定土的松铺系数、达到不同压实要求所需的压实遍数、设备的最佳组合、每台班最大完成工作量及每台班最合理完成工作量等技术参数以指导生产。施工前进必须行试验路铺筑,对设计方案进行可行性分析,此路段路基填筑平均高度80cm时,对原地表面清理与挖除后,将表层翻松30cm,然后平整压实(压实度≥93%)后填筑;当路堤填土高度大于80cm时,对原地表面清理与挖除后,将路堤基底整平处理并在填筑前进行碾压(压实度≥85%)后填筑。其次,在摊平过程中,注意保持每一土层的填筑保持一定的路拱,以确保施工期内路基的排水疏通,每层填土应超过相应标高下路基宽度,每侧至少宽出50cm,以保证路基边缘的压实度满足要求。
2.3路基填筑路基填筑需要分层进行,这样就需要进行每层填筑时对土层厚度进行有效的控制,当土石方运送到摊铺地点后,则需要对松土厚度利用尽进行测量,确保所填筑的土石方厚度大高于路堤的宽度,而且在确保具有足够的余宽,这样才能在压实过程中,确保路基边缘具有较好的压实度。在进行压实过程中需要根据现场的实际情况来进行确定,确保压实度达到规定的标准。
2.4路基压实在对路基土进行压实时,为了确保出现路拱,则需要先多路边进行压实,一点点向中部进行移动,同时在压实过程中需要先轻后重,这样可以更好的适应不断增长的土基强度。在压实时,为了避免松土被机械推动则需要先慢后快。利用压实机对路基进行碾压之前,需要先对道路进行整平处理,而在碾压时则需要确保前后两次轮迹重叠12~20cm,在确保压实的均匀性,在路基压实过程中,需要分层进行压实,在每一层所填充的材料需要确保一致,对于路基存在软土的情况,则需要将这部分软土换填后再进行压实。路基压实度对于路基的质量至关重要,只有路基达到规定的压实标准后才能减少路面病害的发生。所以在路基压实过程中需要针对不同土质进行击实试验,根据试验所获取的参数进行施工,这样可以有效的确保压实的质量,同时在压实作业中还要加强检查的力度,不仅需要确保每层土厚度的均匀,而且还要对压实度的均匀性进行检查,确保路基压实度达到规定的标准。
3结束语
1具有良好的冲击压实效果
施工速度快冲击辗压技术能够提升路基的压实度,路基经过一定的冲击辗压之后,在不同深度的状况下会使压实度得到相应的提升。进行辗压后能有百分之九十六的压实度与指标相符合,从而增加路基施工的稳定性。在路基饱和前后,其压缩性的指标就会逐渐减少,增强路基的强度。并会对路段中的回弹模量进行增加,使其的沉降度降低。
2具有低频高幅度的特点与传统的振动式压路机相比
其具有低频高幅度的特点。对于冲击辗压的负荷,能够达到3000KN左右,压实轮对于地面的冲击频率为2S每次,并且能够向地基的深层进行传播,其地震波存在显著的传播性,具有联合的冲击作用,冲击辗压技术的作用是势能与动能相结合的,具有震击与强夯的共同作用。
3具有使路基能量高、尺寸深的特点
二冲击辗压技术在路基工程施工中的应用
1冲击辗压技术的施工方法
在实行冲击辗压技术的过程中,一般而言,冲击辗压机的标准亮度轮子为0.9米,每周期进行一次来回的辗压,辗压路宽固定。为了保障冲击压路机对路基的辗压均匀,在单个流程进行中,应该在后半程的每周期依据前半程的中间路线进行辗压处理,接着在下个周期中,应该向前一程的辗压移动0.2米左右,再从中间路基进行操作,经过反复循环的辗压,可以对路面的缝隙进行加固。因此,在进行辗压技术的实际操作中,应该进行两个来回的辗压操作,在进行操作完场之后结合当地的实际情况对占压机的转弯长度进行适当的调整,控制好路面的高度,对路面不平整的现象进行有效的避免。一般而言,冲击压路机应该按照顺时针以及逆时针的方向进行五遍相互作用的交换操作。以行驶中的辗压面作为中心轴线,直线错位与左右两轮进行冲击结合交换。依据施工路面的天气以及其他的实际情况进行排压次数以及沉降量的确定,冲压后使用平地机对路面进行整平的实施,进行冲击压实的处理,进而达到良好的施工效果。
2冲击辗压技术的施工流程
(1)在进行冲击辗压技术施工之前,应该对路面进行标记布置,对路基沉降的位置分布进行科学的估算,通过检测施工路面的十分比例保持路面的含水量在规定的范围之内,做好前期的记录工作。
(2)在进行施工之前,还应该对路基的密实度进行检测,通常情况下应该在没一百米的距离设置大于两个的参考位置,做好对实测数据的记录工作。
(3)对于公路路基而言,冲击辗压机应该控制其速度在12KM/h进行反复的操作,应该控制1/3的轮子宽度进行重叠操作,覆盖整个的路基表面,减少路基的坑洼现象。
(4)在对路面进行冲击辗压之后,应该使用平地机对路基由于过大的冲击压力产生的路基面峰谷现象进行细致的处理,而且应该使用洒水机对路基的灰尘问题进行处理。
(5)对于冲击辗压技术中路面死角的问题,相关施工人员应该在进行冲击辗压技术之后,通过正东辗压的方法对路面路基进行三个星期的震动压实工作。
3冲击辗压技术在施工过程中的注意事项
(1)正确使用冲击辗压技术对于冲击辗压机而言,在使用过程中应该以4厘米的压实厚度作为计算的标准,操作两次为一遍,依据工程冲击辗压技术的规章制度进行严格的操作。对于单轮的占压机应该以轮宽的计算为单位。
(2)对于构造物的安全距离进行合理控制为了保障路基构造物的完整性,相关施工人员应该按照冲击辗压技术的标准制度进行操作。应该对冲击压实轮的轮边与构造物进行严格的控制,保证其安全距离超过1厘米。保持构造器的填土厚度应该超过5米。
(3)正确理解冲击辗压的含水范围路基经过压实处理后,其含水量的扩大应该在小于最佳含水量的范围中进行,并不会超过扩大到最佳含水量的范围。因此,路面的含水量与土石以及塑性指数相关。应该控制其稠度控制在1.1——1.2之间,否则就会产生弹簧土,对路基的压实效果造成严重的不良影响,最终影响路基工程的施工质量。
三结论
路基施工是市政道路施工中的基础环节。路基施工质量的好坏,不仅影响了整个道路建设质量和道路使用性能,还给城市交通和人们的日常生活带来很大的影响。在市政道路工程中要加强对路基施工力度,保证道路基础的稳定,提高路基工程质量。由于现阶段的城市经济发展比较快,交通流量增加,施工的工地比较小,加大了市政道路路基工程施工的难度,因此,就需要对路基工程施工工艺进型探索和分析,在原有的施工工艺上进行完善和创新,采用合理的施工工艺来进行路基施工,来提高工程施工的效率和质量。
2市政道路工程中路基施工工序及质量要求
2.1路基施工工序
首先,要重视路基工程施工的前期准备工作。其次,在地下按照先浅后深的要求进行埋设管线,路基土方施工时建立小型结构物,对路基的石方、土方进行施工。最后,对路基工程的质量进行检查和验收,看是否达到道路建设的标准。通过以上这些工序,再结合相应的技术手段,才能保证路基工程的顺利完成。
2.2路基施工质量要求
保持路基结构的稳定。在市政道路路基施工中必须确保路基结构的完整性和稳定性,这样才能达到道路建设的要求。由于路基支撑着路面,路基稳定则路面稳定,二者互相作用着。因此,在道路路基施工过程中,要加大施工力度,精密的进行施工,提高施工效率和质量,避免路基出现严重的变形,影响道路的使用。路基要具有强大的承载能力。由于现在交通流量比较大,对城市道路的负载强度要求增大。所以,在道路路基施工时,要加强路基的承载力,根据实际施工情况,对施工设计方案进行完善修改,采用科学合理的施工工艺,巩固路基结构。保持地上、地下的水温平衡。在路基施工中,受地上、地下水的作用,给路基的稳定带来一定的影响。尤其是在冰冻多发区,水温的急剧下降,地面出现冰冻现象,导致路基的强度减少,容易发生道路病害。所以,在特殊的区域进行路基施工时,要采取相应的防范措施,对路基施工材料严格挑选,维持地上、地下水温的平衡,这样才能保证路基施工的质量和效率的提升。
3路基工程施工工艺主要包括
3.1填土施工工艺
进行路基填土施工时,对原来的地面进行挖除和清理,当路堤的填土高度高于80cm的时候,首先将路堤的基底摊平处理,然后再进行碾压式的填土;当路堤的填土高度小于80cm的时候,在平整压实填土前,将原来地面进行挖除和清理,再将表层的土翻松到30cm高。在将土摊平前,在保证路基的顺利排水疏通的基础上,对地面土层要进行均匀填充,保证各个土层均匀受力。为了提高路基周边填土的压实度,在均匀填土的时候,要大于对应的标准高度进行填土。最后在完成填土平整后,用振动压路机对填土进行适当的碾压,提高路基的强度。
3.2挖土施工工艺
在选择挖土材料的时候,要注意根据严格的技术标准进行挖土施工,避免出现少挖或者多挖,造成返工或者浪费现象的发生。挖土边缘的坡度要和填土的边缘坡度类似。如果在施工时出现土质的变化,要及时上报有关部门,对施工方案进行修改,从而设计出合理的方案,保证路基施工的有序进行。在路基挖土施工过程中,要保持排水疏通的正常运行,注意路基结构的稳定,选用自上而下的方法进行挖土。根据当地的土质状况,提高防渗意识,保证排水合理安排。在地形比较复杂情形下,可以进行人工挖土施工,提高施工质量。
3.3路基防护工艺
创建挡土墙进行防护。在地基比较好、石料丰富和墙低的场地一般采用石头砌成的重力式挡土墙,该挡土墙对路基有很好的防护作用。当路基施工完成后,要加强对路基的湿养护工作。在养护的时候可以用土或者布进行覆盖,在覆盖物上撒上少量的水,这样既加强了路基边角缝隙的养护,又避免路基表面的材料被冲走。由于路基的表面容易出现干旱,如果一直没有水分的滋养,就会造成表面出现分裂现象,所以要在路基建成一周内都要保持表面的潮湿。
4路基工程施工中遇到的问题及解决措施
4.1达到路基压实的要求
在市政道路施工中,如果采用的施工方法不准确,就会让路基的压实度达不到施工设计的标准,这样容易造成路面的破坏,影响道路的使用性能。经过研究,对这一问题的解决措施主要体现在:在路基填土的时候,要对不同土质进行抗击打实验,得到精确的数据,保证对不同的土质实行相对的填土方法,提高路基的压实度;路基施工中,要反复的进行坡度的检验,确保各个土层的均与受力;采用铺筑的方法进行试验,获得对应的参数指引路基施工,保证达到路基压实的标准。
4.2保持软土地区路基的牢固
在一些水田、河流以及水塘等软土地区,由于受雨水的冲击,长久以来保持潮湿的情况,在路基施工时,一旦处理不当,就会造成路基的塌陷,破坏道路的完整性和稳定性。因此,在设计路基施工方案时,要注意结合施工现场的实际情况,选取稳定牢固的填土、排水疏干以及用石块来处理淤泥等方法,提高路基结构的稳固性,保证道路的质量。
4.3防止路基施工采用不合格的填土
由于在道路路基填土施工时,对土质的选择不够重视,将一些带有杂草的土、腐蚀强的土和表层土等填入道路路基中,路基结构不能均匀受力,产生的承载强度不同,不能满足路基设计的相关标准,甚至是出现路基塌陷、损坏等现象,严重影响了道路的质量,给交通和人们的正常生活产生阻碍。因此,在路基施工前,应该对填入路基的土质进行严格的筛选,防止采用不合格的土,造成对路基的破坏。
5结语
路基工程灾害与道路工程的选线设计、施工方法、施工质量、治理措施等有密切关系。
(一)地质条件不良地段的路基选线
某些山区道路路基工程的设计坡度能达到70°以上,设计高度多在15-40m以上,最高可达60m,而且个别地段还有顺层高陡路基工程,所以,不稳定的崩塌落石点特别多。山区道路周围的倾倒崩塌,位于构造破碎的岩层地带,设计路基工程高度较高,坡度较陡。在构造破碎基岩地段不适宜地设计高陡路基工程是崩塌落石严重的原因。所以在山区道路路基工程的设计选线中,这是必须注意的一点。
(二)切坡过多破坏了原有平衡使路基工程灾害形成和发展
我国很多山区公路和铁路沿线的岩石残积物是以松散堆积物为主体,它们的水稳性差,遇水易崩解。公路切坡过多,破坏了原有的植被及其力学平衡,又设计成高陡路基工程,坡高多在15-30m以上,坡度多在40°以上,使水动力强度增大,是造成坡面冲刷侵蚀、水土流失、坍塌、滑坡的重要原因。
(三)施工方法不当、质量不高、留下后患
山区道路施工中深挖土石方往往很大,施工方法多采用大爆破,使原本存在裂隙发育的岩体发生松动、裂隙张开、宽度扩大。加上施工质量不高,岩质路基工程施工不规范,坡面不平,岩体参差不齐;施工后期对危岩、浮石未进行清理,使大多数高陡路基工程上都残留大量危岩,给长期行车安全带来后患。
二、山区道路路基的工程特点
山区由于山区地形、地质等特点和公路路基设计要求特别是高速公路路基设计的更高要求,山区公路路基具有以下几个方面特点:变异性和不确定性大,道路沿线的地形、地质和水文等自然条件往往变化很大,即便在较短的路段内,路基的填挖情况、岩质和土质以及水文条件都可能有较大差别,从而使路基的物理和力学性能有很大的差异;由于自然地面的起伏不平,路基形式有填方路堤、挖方路堑、半填半挖路基等三种类型,在纵、横向均存在填挖交界过渡区,容易造成路基不均匀沉降,山区公路路基的不均匀沉降造成路面局部裂纹、沉陷的现象,不但会导致路基本身损坏,还将导致路面结构损坏;由于地形变化复杂,路基边坡高度和填挖高度相差较大,在路线跨越深沟时常常出现高路堤,且不可避免地存在陡坡、斜坡路基、路堑高边坡;由于地形限制,山区路基工程往往需要通过设置支挡防护工程以确保路基稳定,同的由于路基宽度大、土石方数量相对较大,有时也需要采用支挡工程以减少土石方数量;路基工程由于填挖造成地表植被损害等,破坏了自然景观,且容易造成大面积的水土流失,故山区高速公路路基工程设计应重视环境保护和水土保持。从地质构造上讲,岩层的结构与构造,对山坡的稳定性、滑动面的形成以及滑坡的发展都有很大的影响,如堆积与岩层的接触面愈陡,则堆积层土地体的重力作用就愈大,极易发生滑坡的危险。
三、山区道路路基灾害防治措施
(一)山区道路路基常见灾害
1、崩塌现象
崩塌是巨大的岩体与基层失去联系后,在重力的作用下,瞬时突然从边坡陡崖上倒塌下来,岩块被撞碎的破坏形式。崩塌属于坡体的破坏,其危害程度比较严重。对于山区的道路,由于山区地质环境的特殊性,路基横断面容易形成路堤路堑形式,加陡了开挖路堑边坡的坡度,加之雨水天大量涌入路堑的雨水冲刷,使得土质较差、岩性松软、风化严重的的路基段产生破坏,经常断绝交通,给行人带来不便。
2、翻浆的发生
潮湿地段的路基在冰冻过程中,土中的水分不断地向上移动,使路基上部的含水量增大;再加上行车的作用,路面便会发生鼓包、冒泥等现象,人们称之为翻浆。山区道路翻浆主要暴露在路基潮湿、冰冻作用严重、筑路材料缺乏等路段。山区道路翻浆也是山区路基破坏的主要形式之一。
3、水毁的出现
山区公路地形复杂,坡陡弯急,路面较窄,防护工程设置较少。而山溪河流变化幅度较大,洪水来势凶猛,经常造成水淹路面,导致排水不畅,山洪直冲路面,形成路基缺口,加之雨水渗入,使覆盖层与山体岩层的粘结面摩擦力减小,而部分覆盖层失稳,致使深挖路段边坡滑塌。水毁也是山区道路路基破坏的主要形式之一。
4、泥石流
地山岭地区,由于瀑雨或大量的融雪水在沟浴中造成突然的短暂的间歇性水流,它挟带着大量的固体物质(如风化后产物和山坡上的土体上的土粒、碎石、块等,流动过程中还挟带砂砾石)而形成泥石流。泥石流的造成,主要是在瀑雨地区很短的时间的大量降水产生集中水流而形成山洪,而当集水落石出区内岩层风化具有大量的松散堆积物,当山坡坡面受到集中水落石出流及沟谷下切产生坍塌、崩塌、滑坡现象以后,成为泥石流固体的来源。泥石流是山区公路常见的一种病害,泥石流发生时,常冲毁路基,破坏桥涵等建筑物,断绝交通。
(二)高路堤灾害防治设计
高路堤土石方工程量大、施工周期长、占地多、技术要求高、工后出现灾害的风险较大。因此,山区高速公路高路堤应与高架桥在工期、水土保持、造价等方面综合比较,在挖余土石方较少或较为合理(符合环保、水保要求)时,一般不要采用高填土方案。为减少工后剩余沉降和破坏,应适当提高路堤填土的压实度。对于一般细粒土(含黄土)和粗粒土,当填土高度大于10m时,其下路堤(路床顶面以下150cm以下)的压实度应控制在93%以上;当填土高度为20-30m时,其上路堤(路床顶面以下—150cm)的压实度应控制在95%以上,下路堤的压实度应控制在93%以上3而对于填土高度大于30m的超高路堤,其上、下路堤的压实度均应控制在95%以上。高路堤土石方数量大,填筑用土料一般来源于多个取土场或多个路堑段的挖余土方、石渣,土性成分比一般路段复杂,最大干密度和最佳含水量变化较大,压实指标不易控制,常导致路基压实施工不匀,造成路基不均匀沉降及浸水附加沉陷。因此,路堤填筑必须严格按重型标准击实试验所得的最佳含水量来进行填筑,并改进检测方法,加大检测频率,严格控制填土干密度。对有可能发生公路路基病害的地段,经常进行检查和观察,以便根据病害现象和原因,拟定防治措施,根据判断可能发生的公路路基病害:新开挖的边坡坡脚有水冲刷;有平行于斜坡的裂缝,斜坡上有不规则的鼓起;坡脚周围有破裂和损坏现象,并有倾倒的树木;在地面上有地下水流的地方,构成山坡岩石的层时甚薄并有裂缝或滑动或滑层的走向与路线垂直等;由于设计或施工不良,造成开劈石不彻底或坡度过陡,又受开山炸药震动,石坡裂缝,故经过风化或雨水冲刷而出现大小不等的塌方。
在工后剩余沉降的处理上,建议在采取分层强夯、冲击碾压等各种技术措施尽可能减小工后剩余沉降量的前提下,根据工后沉降主要集中在路堤竣工后较短时间内的特点,利用预压沉降期再使路堤完成绝大部分剩余沉降;通过沉降观测,待路堤沉降接近稳定沉降量时再实施路面防护、排水及其它附属工程。防止坍塌和崩塌的办法,要根据坍塌的形成的原因,结合具体条件,因地制宜地进行,常用的办法有:引起表面水流:该法主要有修建起围护作用的截水沟,把塌方以上斜坡处流下的水落石出截断,引导到别处去,在塌方体表面上修建排水系统,把水汇集到塌方体以外;调整或改变塌方地区以内人工灌溉设施。截断地下水流:为了降低地下水位,减少塌方体的重量渗透压力,采取设置支撑盲沟的办法把水截断,使塌方体干燥、聚集和排出斜缝中的地下水。用种植物和铺砌块石护坡等方法,增加边坡防止上冲刷的能力进行加固。设置支撑构造物:设置挡土墙建筑物可增加边坡的支撑力量,以维持土体的平衡,防止土体塌落下来,同时使路基内侧(挖方)坡脚变陡,减少边坡挖方数量,加强坡脚土体的稳定性。挡土墙结构的选择,断面设计按有关的规范进行验算设计。刷方减载:刷方减载通常在防止塌方中采用,其数量需根据土石的物理力学性质进行验算,并考虑边坡的地质条件。改道绕线:当塌方规模较大时,难以根治而路线不可能绕避时,可考虑改线,但应作经济技术方案的比较后才能确定。高路堤边坡必须进行稳定性验算。当稳定系数达不到要求时,需要进行加固处理。为提高高路堤的稳定性,应设置完善的防护和排水系统。地基和路堤可采用土工格栅、土工格室等土工合成材料加固处理;边坡宜设置骨架(方格、拱形、菱形等)加生物防护;路肩应设拦水带集中排水。对于坝式路基(高路堤跨越冲沟且沟底无涵),上游有积水可能时,洪水位以下尚应设防渗及护坡工程。
四、应用研究实例
G316线K1718-K1885段位于汉江阶地,该段道路沿线地质条件差,道路技术等级低,经过多次改造、改善,目前基本达到三级标准,但沿线坡面岩石风化严重,地质灾害时常发生,塌方、滑坡、泥石流遇雨经常发生,为提高道路通行能力,确保道路安全畅通,近年来对路实施了灾害治理工程,在实际防治中,根据地质灾害成灾过程、灾情构成及风险分析的基本理论体系,结合当地实际,建立了岸坡稳定性风险评价内容及其体系结构,确定了不同类型岸坡稳定性在不同精度条件下的危险性评价指标,如表1所示。对于各种不同类型岸坡的破坏方式,提出了危险性评价指标体系及其量化方法,并选用影响因素综合评判法、模糊综合评判法和拓扑学方法进行风险稳定性分析。并将该方法应用于示范路段,主要是对上坡面实施卸载、刷坡,坡面防护、坡脚支挡,土质坡面进行生物防护,风化破碎石质坡面采取挂网等措施,对滑坡根据不同情况分别采取抗滑桩加挡墙和坡脚抗滑挡墙加护坡加生物防护等措施,均取得了一定效果,对提高国道的抗灾害能力和保畅通能力具有重要作用和意义。
1.路基的变形路基在我国交通基础设施铺设的过程中起着重要的作用,然而施工时容易被疏忽使其长期处在超负荷承载状态下,因此容易发生路基变形的事故。出现路基变形事故的原因很多,最主要是路基的内部沙石结构的水分含量太高,从而导致水分超标所造成的。而出现水分含量过高这一现象可能是由于施工人员在铺设公路时操作不够到位或者是公路表面的裂缝渗漏水分所造成的。路基的变形容易导致公路行驶的安全系数降低,是较为严重的问题。
2.路基的沉陷路基的沉陷问题也是比较严重的公路问题。主要有以下三个原因导致这类问题:(1)施工问题所导致的路基软土层含水量超标,使得在路面挤压之后,路基内部的砂石分布出现不均匀的状况,长时间这样下去,公路的镂空部分经过车辆的压力作用就会直接塌陷甚至是自身的重量也会导致塌陷;(2)设计时忽略了公路自身是持续不断的受到剪力作用的,从而导致了公路的损伤;(3)设计时做的剪力处理与路面下部的实际地质情况不相符,或者地下出现反水现象导致了软土层的水分出现严重超标状况所带来的路基沉陷。
3.边坡的滑塌我国公路中最为常见的问题就是边坡的滑塌。造成边坡的滑塌主要是有以下原因:(1)路基的边坡自身的土质存在问题;(2)长时间的雨水冲刷再加上渗水的作用,使得路基内部的沙土流失和土壤的结构变松散。(3)施工过程中的疏忽也导致边坡不断下滑,最终造成局部坍塌甚至是直接断裂。边坡的滑塌问题在长期遭到积水冲刷和雨水渗漏的区域最为严重,它对公路的损坏属于蔓延式,会持续进行,如果不及时地进行修善和处理,就容易导致公路遭到持续的损坏最后达到无法使用的程度
。4.路面的早期破损路面的早期破损对混凝土路面的影响是比较低的,一般得到混凝土公路对于早期破损的预防能力比较高。由于混凝土公路是采用一体浇筑版块进行拼接的。但是,路面的早期破损对沥青公路的影响是比较大的。由于沥青公路的沥青干燥度比较高,使得沥青表面容易出现细小的裂纹,因而在温度和雨水的影响下,路面才刚投入使用就会有破损现象。
5.面层的不平整就公路这种交通基础设施而言,其路面施工存在以下两种形式:(1)第一种是传统的沥青路面,此种路面比较容易出现铺设之后不平整的现象。一般施工的温度太高、油石的混合捣碎不够充分、施工铺设时出现大块土石的混入、材料的混合比例不正确等都会导致路面鼓起以及出现不规则的地坑和局部的尖锐物凸显现象;(2)第二种是混凝土浇筑的路面,此类路面出现不平整的现象比较少,如果出现的话,就是浇筑不合格造成的。
二、路基路面的施工技术
路基不仅仅是交通基础设施线形轮廓的主体,也是路面的基础,因此,它的质量的好坏对路面的稳定性是有着极其重要的影响。掌握好路基的施工技术,有利于确保路面的基础质量,路基路面的施工技术主要包括了以下几个方面。
1.填筑路基在填筑之前一定要先做好场地的清理工作,进而加快施工的速度和提高施工的质量。同时,在填筑前要使用导排措施处理路基范围内的地下水。分层填筑方案主要包括竖向填筑和水平填筑。竖向填筑指的是从中心向前进行填筑。在进行竖向填筑的施工中,一般使用夯击机进行压实填料,一般选取沉陷量小并且粒径均匀的砾石填料,以确保填压是密实的。竖向填筑不同于水平填筑,通常是采取混合的填筑方式,也就是上层为横向而下层为竖向。以进一步确保填压足够密实,必要时也要采取地基加固等措施。水平填筑有利于压实,但是这个环节和用土水平的分层是不相同的。为了防止水毁和保证填筑强度是均匀的,透水性比较差的用土要填铺于底层,并且在表面构成双向横坡。在同一层用土却不同的地方要采取斜坡的搭接方式进行连接。
2.开挖路堑(1)在正式进行施工前要做好准备工作,做好临时的排水渠道修建工作,并且配备相关施工机械,同时落实相关环保措施;(2)在正式进行土方开挖工作时,要利用好适于种植草皮的表土,严禁使用掏洞方式获取表土,除此之外,要充分利用有用的材料进行路基填筑;(3)要安排好边沟的排水措施,重视并处理好所出现的地下水路堑;(4)要推广使用人工压实的方式处理路基,确保其足够的稳定性和强度;(5)进行压实工作的时候要控制好最佳汗水的比率和有效土层的厚度;(6)在含水量比较高的地层,要先用干粉等物质吸除过多的水分;(7)软土地的压实工作,需要按照实际情况进行;(8)浅层软土地基,适合先在地表进行土工布的铺筑,然后进行填筑路堤,确保达到排水和过滤的作用;(9)含水量比较低的地层,对相应的土质要事先浸润。
3.基层和底基层的施工路桥基层和底基通常是由石灰和水泥的稳定结构来构成的,要提高材料质量并且保证强度达到要求,就需要控制好材料含水量以及其配合比。控制含水量时,要确保压实度并且避免出现干缩的裂缝,就要控制好混合料的压实和拌合,使含水量趋向最佳,确保路面成型或者压实的时候有足够的含水量。混合料在被拌制之前,需要对各材料的含水量进行检测,做好混合料原始的含水量的预测工作,便于在出现气温发生变化或者集料含水量发生改变的情况下及时做出反应,保证施工的时候混合料是处在最佳的状态。拌料和压实时,要对含水量进行跟踪验证,确保施工状态是符合要求的。除此之外,在材料配合比的控制方面要做到进行拌制混合料工作之前,要先对混合料进行调试和拌和,以符合要求,从而保证机械处在完好的生产状态。要准确地进行投料的拌合,实时进行施工配合比的检验,确保其符合目标配合比。
4.路基路面的排水技术(1)地下排水技术地下排水技术主要是依靠渗透,渗沟、盲沟以及渗井等实现的,水势较猛的情况下,能够采用渗水管渗沟排水的方法。(2)路面的排水技术路面排水的任务主要是快速排出路面区域的降水,从而防止水自路面渗透下去而导致路基边坡受到冲刷。路面排水技术主要有以下两种途径:a.分散性排水,这种方法适合在地势平缓或者路线纵坡低于0.3%的区域实行。具体可以通过硬化路肩和加固路基边坡来实现;b.集中性排水,这种方法指的是在硬路的肩外侧进行水泥的混凝土预制块的设置或者浇筑沥青混凝土拦水带,与硬路肩路面形成三角形集水槽,在每隔20~50米的间距处设置泄水口使其与路堤的边坡急流槽进行衔接,从而把雨水排放到坡脚的排水沟里。在降水量比较低的地区比如说我国西部地区主要采用的是在中央设置分隔带的措施实现排水。(3)地面的排水技术地面的排水技术一般使用急流槽、排水管、边沟和跌水等地面的排水设备。高速公路和一级公路的排水系统,一般使用的是铺砌方法来防护的。高速公路和一级公路所经过的水网路基面已经改良了不少,路面的灌溉沟渠都被重新的建造了,因此不再从排灌的涵洞进行排水,这样做就达到了提高路基施工质量的目的。
5.路基路面的各类防护工作由于施工导致了土质的平衡结构的破坏,再加上外界环境的不断侵蚀,路基路面遭受到了不同程度和方面的威胁,因此做好其防护工作具有重要的意义。路基路面的防护工作从做好坡面防护工作开始。坡面和外部环境是直接接触的,因此,最容易遭受路面岩性风化和地表水冲洗等自然灾害。可以采用栽植耐蚀性植物防护带以及使用凝聚脂材料做护面板的方法来防治水流冲洗,来提高坡面防护能力。除此之外,可以在路面的边缘修筑一些砌石的挡土墙,进行地基挡护,减少自然灾害对地基结构的侵蚀。
三、结论与建议
平时成绩具体化就是把学生的平时表现直接与平时成绩挂钩,时时约束学生的学习态度,平时成绩的科学化就是教师要合理确定学生各项表现的分值,抓主要矛盾,而且要根据学科的不同,各门课程的特点不同,由任课教师科学地划分各项分值,这可是要体现教师的主观能动性,如果划分不合理,反而起不到应有的作用[2]。哈尔滨理工大学根据各门课程的不同,有无实验课,将平时成绩的比例规定为20%,30%,考查课甚至规定为100%。如果教师按20分、30分评定平时成绩,学生可能根本不在乎、不重视。因此平时成绩不管所占比例多少,一律按100分计算,其实,期末考试也是按100分计算,然后再折算。这样有利于所有教师对平时成绩划分分值更科学合理具体。以“路基路面工程”为例,学校规定纯理论教学,没有试验(本课程的试验在“道路试验检测技术”中开设),平时成绩占20%,但我们按平时成绩100分计算,具体规定为:考勤占30分,旷课一次扣5分,事假一次扣3分,病假一次扣2分,迟到、早退一次各扣1分。有时不能保证每次上课都点名,可以采用班长报考勤的办法,或者随机抽查点名,尤其重点抽查上次课缺席的学生。考勤最后共计得0分者,不准参加期末考试。课堂纪律表现占20分,具体为玩手机一次扣5分,睡觉一次扣3分,聊天说话一次扣2分,不带书、本、笔一次各扣1分。同样,课堂纪律表现共计得0分者,不准参加期末考试。课后作业占30分,“路基路面工程”共布置6次作业,每次作业按等级A等得5分,B等得4分,C等得3分,D等得2分,E等得1分,未交0分,补交按相应等级减1分。同样,课后作业共计得0分者,不得参加期末考试。课堂回答问题20分,“路基路面工程”课程针对每个学生至少提问回答问题4次,每次回答正确得5分,不准确3分,错误或不会0分。以上这些评分标准,教师必须在第一次上课时向学生公布,并及时贯彻执行。
二、过程教学管理的机制与原则
平时成绩标准化、具体化是过程教学管理的法宝,但是正确贯彻执行、及时随时公布平时成绩让学生做到心中有数、互相监督是过程教学管理公正、公平的前提保证。平时成绩扣分情况随时及时公布,让权力在阳光下运行,防止学生不认账,谁都改不了、谁都不能改,让那些对平时成绩抱有侥幸或幻想的学生,彻底打消改平时成绩的念头,使学生安心踏实学习,不及格是自己做得不够好,没办法。要做好以上工作,要把握好“严格、激励、灵活、及时”的方针,教学相长,提高学生的知识水平和能力是目的根本。严格就是要严格执行过程教学管理的内容与程序,比如,检查出勤情况时,必须严格确认实际情况,是旷课,还是请假,是病假,还是事假,旷课的原因等情况必须搞清楚。激励就是要调动学生学习的主动性,在教学过程中,随时观察学生的表现情况,对表现好的学生要及时表扬,对表现差的学生要及时了解什么原因。灵活就是强调在执行过程教学管理的过程中不能太死板,对后进学生不能歧视,相信学生本质是积极向上的。但本身自我控制能力差,比如,现在比较严重的玩手机现象,要多提醒、多督促,采取多提问的方法,效果就很好,不能跟学生对立,起冲突。及时就是要及时记载总结过程教学管理各环节的平时成绩,随时随地公布学生的扣分情况,对优秀的提出表扬,及时指出存在的问题,防微杜渐,让学生以积极的心态迎接期末考试。
三、过程教学管理的成效
(一)促进学风的改善
过程教学管理的核心是调动学生学习热情和学习的主动性,进而促进学风极大改善。首先,教师严格考勤,学生的出勤率较大提高,旷课、缺课的现象明显减少,虽然个别学生出勤出工不出力,但能出现在课堂,就给教师提供了施展能力的机会,一个教师见不到学生,能力无处施展,教学效果就是零。其次,教师课堂提问多了,测验多了,学生重视平时成绩,学习态度明显改观,大部分学生都能做到上课认真听讲,认真记笔记,按时完成作业,学习的积极性明显提高,而且,学生积极参与到教学活动中,课堂气氛活跃,玩手机、睡觉的学生明显减少。课间问教师问题的学生明显增多。学生上课踊跃发言,恐怕自己会的问题教师没有问到自己,经常问教师为什么不提问自己,查看教师的记分手册,自己的平时成绩能得多少分?过程教学管理相当于把一次期末考试定成绩,化解分散成多次考试考核,使学生获得的分数更科学合理,成绩更加真实可靠。
(二)促进教师责任心的加强
过程教学管理的效果如何,关键在于任课教师发挥的作用如何。学生在课堂中的听课状态、学生的笔记、学生的作业,只有教师才能一目了然。如何教学互动,采用什么样的教学方法才能使学生听懂、听明白,如何调动学生学习的积极性,只有负责任的教师才能做到。教师的业务素质、道德修养、严谨教风、敬业精神都会潜移默化地影响学生,因此,过程教学管理要求教师认真对待每一个考核环节,比如考勤点名不能马马虎虎,对学生玩手机、课堂说话扣分要有真凭实据,尤其批改作业更要认真负责,批错作业学生就有抵触情绪,每次批阅作业都有等级、有评语、有希望、有要求、有签字、有日期,作业的布置与批阅是课堂教学的继续和延伸,是学生巩固所学知识和教师了解教学效果、改进课堂教学的重要依据,是教学质量的重要保证。教师认真批阅作业,会起到意想不到的效果,教师一句评语,一句温暖的话,就可能激发学生的学习兴趣,提高学生的学习主动性,从而改变学生的一生。这就要求教师必须有足够的耐心和责任心,才能保证过程教学管理达到应有的效果。过程教学管理极大地促使教师的责任心得到增强。
(三)促进教师教学能力的提高
过程教学管理要求教师必须利用好课堂教学,注重教师自身教学能力的完善和提高。同时,现代教育的发展要求教师改变教育观念,创新教学方法,注重对学生能力的培养。首先,精心编写教学内容,激发学生的求知欲。选择有利于激发学生求知欲、调动学习积极性和主动性的教学内容。在课程编排上注意专业特点,结合专业特殊性,利用大量实例使教学内容力求构思新颖、趣味性强,充分调动和激发学生想要学习土木工程专业知识的积极性和主动性。例如,在课堂上讲到路基边坡防护问题时,从种草的适应条件、草籽选择、土质要求等方面启发学生,通过这种方法增强了学生的课堂参与性,也使教学内容、教学方法和手段更加丰富、生动、多样。其次,因材施教启发学生的创新能力。在平时的课堂表现中,有一部分学生过程能力表现突出,能够积极思考并提出有创新意识的想法。这样的学生需要教师在课堂上多加引导,在思想上给予肯定,并给予帮助和指导[3]。比如:在讲到挡土墙设计内容方面,需要学生结合学过的知识,从材料、受力、造型等方面创新上下功夫,让学生完成合理又有创意的设计,通过教师启发引导,使学生创新能力得到提高,专业基础得到了加强,学生素质得到培养。上述目标的实现,要求教师具有扎实的基本功和较强的教学能力,设计好每个教学环节,才能保证过程教学管理达到预期效果,进而促进教师教学能力的显著提高。
四、结语
在含水量一部分已经提到过压实过程对含水量的影响。压路机的重量变化和碾压通数的变化都将会导致含水量发生改变。其变化规律通常具有以下特征:土或路面材料的最佳含水量会随着压路机重量的增加而逐渐降低,但最大干容重则随重量增加而不断增加。但这种含水量降低和干容重增大现象也有着限度,当达到这一限度时,无论如何改变压实过程,土的最佳含水量和最大干容重也就不会再发生太大变化。因此必须根据这一特性合理选择恰当的压实设备以适应公路压实施工的实际情况,以求达到最佳工作状态,使含水量达到最佳,工程质量达到保障。
2公路工程路基路面压实施工的技术措施
2.1压实作业工作必须做好
首先要保持压实速度和碾压段长度之间的稳定关系,对二者做好协调工作。其中一些情况需要得到特别关注。气温、风速等也会对碾压段长度的确定产生影响。一般情况下,碾压长度会随温度增高而增长,而风速增大时碾压长度则需要相应变短一些。其次在碾压过程中可能会出现沥青混合料黏附在轮子上的现象,针对这种情况,通常可以通过洒水在碾压轮上的方法得到解决。再者绝对不可以把机械设备、矿料油料放置于刚刚碾压还未冷却的路面沥青混合料面层上,以避免对路段造成损害。有些路段可能会因为某些因素无法开展压路机压实工作,此时的压实作业工作则需要振动夯板的帮助。最后碾压段长度的确定必须还要考虑路面沥青的出场温度、材料性质等多方面因素。结合多方面因素方可以保证确定碾压段长度的科学性和合理性。
2.2压实质量的检测必须完备
目前实际生产中对压实质量进行检测通常采取的方法主要有核子密度仪法和灌砂法两种。
2.2.1核子密度仪法沥青混合料路面的压实质量检测通常采用核子密度仪法。但是这种方法也有一定的局限性,就是被检测层厚度不能超过20cm。目前在沥青表面层的压实密度的测定工作中,散射法测定发挥重要作用,而直接透射则应用于土基层材料的压实质量的测定工作中。核子密度仪法的实际操作步骤通常分为以下三步:
①确定仪器检测位置并预热仪器。目前测试位置的确定多采用随机取样法,将仪器放置在待检测位置,保持其能够稳定进行测试;
②开始测量并收集测量数据。测量过程必须严格按照仪器说明要求和相关规范进行,严格遵循测量方案,避免出现误差,测量数据的收集要求做到准确无误;
③测试结束后将仪器妥善保管,避免安全事故发生。
2.2.2灌砂法目前路面压实质量检测的标准方法就是灌砂法。但此法也具有一定局限性,填石路堤的路基路面的测量并不可以采取此种方法。这种方法主要是利用均匀砂自由落体至测试洞口中,结合实验数据进行路面压实检测。方法简便易行,结果较为准确,目前得到广泛应用。
3压实度控制的措施
3.1路基填土或路面结构材料需符合的要求
在选择路基填土时应该综合考虑土的颗粒组成特征、塑性指标(液限、塑限、塑性指数)、有机质的含量等多方面因素,并与所建公路的实际情况相结合,选择经济适宜、性质优良、符合路基用土要求的土料。为了保证路面结构的稳定性,路面结构材料则必须具备较好的强度和适配性。只有这样方可保证路面结构的密实度和强度。
3.2地基和下基层需符合的要求
地基必须具备一定的强度方可开展下一步施工工序。但在实际施工过程中不难发现,很多地区地基尚不符合基本要求,还需要对其进行碾压工作。而对于一些尤为湿软的地基,碾压工作面临更大问题,此时必须通过一些技术手段加固地基。目前在地基加固过程中主要采用换填土层、强夯、振冲、挤密桩等方法来对地基进行加固处理,加固效果也较为明显。
3.3含水量需符合的要求
在实际工程中,通常会对路面进行含水量和标准击实试验。含水量试验。目前常用于公路施工的含水量检测方法主要有烘干法和酒精燃烧法两种。两种方法使用的范围也存在一些差异。黏性土、砂性土和有机质土类的含水量测试通常采用烘干法。但在实际施工中由于酒精燃烧法能够快速地测定含水量且较为简单,目前得到较广泛的使用。标准击实试验。实际生产中,要根据实际情况结合相关规定选择恰当的试验方法,目前标准击实有轻型和重型两种方法。通常情况下可以采取加水法进行测定,加水法也被称为干法,具备土可以循环使用的优点,但也存在一些缺陷。而湿法则应用于含水量较高的土中,以避免干燥处理对实验结果的干扰。
3.4压实机具的选择和压实方法的确定
为适应不断增长的土体强度,选用压实机时须满足先轻后重的特点要求,而在碾压速度方面为了减少被机械推走样土造成的损失,速度应满足先慢后快的特点。与此同时为达到规定压实度的要求还要对土的含水量和密实度进行检查,并采取一定措施保证含水量和密实度达到最佳状态。在实际路段施工中,还需要注意压实机工作路线的合理性,保持直线段先两侧后中间的施工顺序和弯道先低后高碾压的顺序。为了避免产生漏压现象,还需要采取人工或小型机械对边角进行夯实处理。
4结语