高速公路填砂路堤設(shè)計(jì)方案論文
時(shí)間:2022-06-11 03:33:04
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1填砂路堤的特點(diǎn)
1.1造價(jià)低廉,經(jīng)濟(jì)效益顯著
填砂路堤方案結(jié)合項(xiàng)目所在地的地域特點(diǎn),以當(dāng)?shù)貎?chǔ)量豐富的天然砂作為路堤填料,避免了長(zhǎng)距離運(yùn)土造成的建設(shè)成本大幅增加,因此填砂路堤工程的造價(jià)要比傳統(tǒng)填料路堤明顯降低。
1.2施工簡(jiǎn)便,施工速度快
填砂路堤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工技術(shù)容易掌握,所需的施工機(jī)械較少,施工工序少,施工組織簡(jiǎn)單,對(duì)施工環(huán)境要求不高,施工受氣候條件影響較小,因此,填砂路堤施工速度快、施工周期短。
1.3保護(hù)環(huán)境,社會(huì)效益顯著
取天然砂作為路堤填料,可以有效減少取土造成的農(nóng)田毀壞,保護(hù)道路沿線生態(tài)環(huán)境,節(jié)約大量耕地,具有良好的社會(huì)效益。
2東明黃河公路大橋天然砂工程特性
東明黃河公路大橋東接山東省日照至東明高速公路,西接河南省在建的濟(jì)源至東明高速公路,橫跨黃河,主線總里程為23.50km。天然砂的工程特性,如透水性、壓縮性和強(qiáng)度等,在很大程度上取決于土的顆粒級(jí)配。對(duì)東明地區(qū)的天然砂進(jìn)行采樣,對(duì)砂樣進(jìn)行顆粒分析。
(1)填芯砂礫是填砂路堤的核心組成部分,利用合格的天然砂填筑,位于路基中部,是路面結(jié)構(gòu)與車(chē)輛荷載的核心承載體;
(2)包邊土設(shè)置于兩側(cè)邊坡,多為黏性土,主要功能是包裹砂芯,防止弱粘聚力、流動(dòng)性強(qiáng)的砂粒崩落,保護(hù)邊坡免受水流沖刷和易于綠化、植被防護(hù)等。包邊土厚度多為1~3m不等;
(3)上封層位于砂芯與包邊土頂部,路面結(jié)構(gòu)層底部,一般采用水泥砂、水泥土、石灰土等。上封層主要用作隔離層,把路面結(jié)構(gòu)層和填砂部分隔離開(kāi)來(lái),這樣既可以避免路面水滲入到路基中軟化路堤,對(duì)路基穩(wěn)定造成不利,又可保證壓實(shí)度。
4填砂路堤穩(wěn)定性分析
與常規(guī)填土路堤相比,填砂路堤填芯砂礫黏聚力c值較小,穩(wěn)定性問(wèn)題的分析顯得更為突出,如路堤填高較大、路堤邊坡坡度較陡、地表傾斜等,則填砂路堤失穩(wěn)可能性將急劇增加。本文對(duì)填砂路堤穩(wěn)定性采用簡(jiǎn)化Bishop法進(jìn)行分析計(jì)算,安全系數(shù)取值1.35,滑裂面形狀采用圓弧滑動(dòng)法。計(jì)算軟件采用理正巖土5.6版。
5填砂路堤施工設(shè)計(jì)方案注意事項(xiàng)
(1)嚴(yán)格控制填料的含水量,如細(xì)砂的含水量大于最佳含水量2%,則需晾曬直至含水量符合要求后才進(jìn)行碾壓;如小于最佳含水量2%,應(yīng)灑水補(bǔ)充填料的含水量至最佳含水量后進(jìn)行碾壓;
(2)嚴(yán)格控制松鋪厚度,第一層松鋪厚度不超過(guò)50cm,其他各層松鋪厚度不超過(guò)30cm;
(3)碾壓工藝:靜壓2遍、振動(dòng)碾壓4遍、靜壓2遍,碾壓順序由兩邊向中間,縱向進(jìn)退式行進(jìn),橫向輪跡重疊0.4~0.5m,碾壓速度不超過(guò)4km/h。碾壓完畢后采用灌沙法檢測(cè)壓實(shí)度;
(4)包邊土厚度根據(jù)試驗(yàn)路段確定的松鋪系數(shù)及細(xì)砂土計(jì)劃鋪筑厚度進(jìn)行施工,保證包邊土壓實(shí)后高度與細(xì)砂土壓實(shí)后高度一致,防止包邊土與細(xì)砂土交界處出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái),一側(cè)壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)范要求;
(5)粉細(xì)砂填筑路堤在下雨時(shí)容易受沖刷,導(dǎo)致邊坡崩塌。為保證填砂路基不受雨水沖刷,包邊土施工建議與填砂同步進(jìn)行,每一層包邊土和細(xì)砂填料同時(shí)填筑到位,先壓實(shí)外側(cè)包邊土,再碾壓內(nèi)部細(xì)砂填料;
(6)路堤填土寬度每側(cè)應(yīng)寬于填土設(shè)計(jì)寬度,壓實(shí)寬度不得小于設(shè)計(jì)寬度,最后削坡。填筑路堤采用水平分層填筑法施工,即按照橫斷面全寬分成水平層次逐層向上填筑。若原地面不平,應(yīng)由最低處分層填起,每填一層,經(jīng)壓實(shí)符合規(guī)定之后,再填上一層。原地面縱坡大于12%的地段,可采用縱向分層法施工,沿縱坡分層,逐層填壓密實(shí)。
6結(jié)語(yǔ)
修建高速公路,因地制宜地選用填砂路基是經(jīng)濟(jì)、可行的:
(1)天然砂是一種水穩(wěn)材料,當(dāng)水源充足,在碾壓前經(jīng)灑水后其本身就能起到沉實(shí)作用,再經(jīng)振動(dòng)壓路機(jī)及時(shí)碾壓,則很少的碾壓次數(shù)就能達(dá)到重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的密實(shí)度,而且施工速度比一般填土路基快;
(2)天然砂填料本身吸水及濾水能力強(qiáng),施工時(shí)對(duì)含水量要求的范圍較寬,有利于雨季施工;
(3)由于天然砂是松散體,水分散失快,容易造成表面松散而影響施工質(zhì)量。經(jīng)交驗(yàn)合格的砂層應(yīng)始終保持濕潤(rùn)密實(shí),隨后緊跟進(jìn)行下步的填筑,因此加強(qiáng)施工管理對(duì)保證施工質(zhì)量至關(guān)重要。
作者:白亮 單位:中國(guó)公路工程咨詢(xún)集團(tuán)有限公司