怎样进行桥头路基填筑的设计与施工

怎样进行桥头路基填筑的设计与施工造成桥头跳车的因素比较多,有设计问题,也有施工问题,但是主要的是路基压实度不足造成的差异沉降问题.现仅从路基设计方面与施工方面讨论具体措施.一、设计方面(一)首先必须保证桥头路基有足够的压实度原地面压实度不应小于85%,下路堤压实度不应小于90%;上路堤压实度不应小于93%,路床部分压实度不应小于95%.(二)选好填料在桥台以外台背后5-10m范围内应填筑工程力学性质良好的土,如砂性土、砂砾土等.这些土渗水性好无孔隙水压、抗压强度高,易压实,且有效地排除土中的自由水.有些地区采用了轻质材料,如粉煤灰、水淬渣等,这些材料质轻,对地基作用小,且排水性能好,使用效果也很好.也有的地区常采用石灰土回填,使整个台背填土形成板体结构,使桥台填土强度提高,土压力减轻.近年来,还有采用泡沫混凝土、陶土颗粒以及泡沫乙烯等工程塑料作为桥头填料的,这与轻质材料具有相似的优点,可以大大减少地基沉降和变形,这将是有潜力的桥台填筑材料.(三)加强桥头路基的排水设计水对于地基和填土的强度具有非常重要的影响,水可以使土体含水量增加,使地基承载力下降,使边坡土方饱和而坍塌.因此,桥头填方路基应比区间路基更加注重排水设计,要保持桥头排水通畅无积水.在有地下或地表水渗入时,要设置排、截地下水的渗沟或排水沟.(四)当桥头地基软弱,可采用复合地基法予以加固在软弱地基上,桥梁、涵洞多采用深基础,其沉降量相对较小,而桥头路基往往达不到与桥涵相同的标准,因而沉降就相对大一些,因此两者工后沉降量要求也不相同.目前在高等级公路上,桥头路堤工后沉降量要求不大于10cm而路堤工后沉降要求可过2O一30cm.为使沉降差平顺过度,不出现错台,除设置搭板外,还应对桥头路堤的地基进行处理.如采用砂桩、碎石桩、石灰桩、粉喷桩等进行加固,其加固范围可与搭板长度配合,通过计算,由多到少形成一个复合地基的过渡段.利用粉喷桩进行桥头地基加固的福厦、沪宁高速公路,均收到良好的效果.其设计重点是确定桩长、间距、排列以及向路基方向逐步递减的方式等.但这种方法工艺复杂,造价高.因此,最好还是采用排水固结法,加上充分的预压时间,这是目前较为经济合理的.二、施工方面(一)保证桥头路基有足够的压实度按照路基施工规范规定:原地面压实度不应小于85%,下路堤压实度不应小于90%;上路堤压实度不应小于93%,路床部分压实度不应小于95%.各层在碾压时都达到了标准,就基本上满足了防止差异沉降的先决条件.对靠近桥台和翼墙边缘大型机械碾压不到的地方,可使用小型冲击夯或轻型压路机仔细压实.当无法满足上述压实标准时,就必须采取有效措施,掺入石灰或水泥,或换填渗水性好的砂砾等.(二)桥头回填土1.施工准备阶段①桥涵及其他结构物处的填料一般应用透水性材料如砂砾、碎石、矿渣、碎石土等,当采用1非透水性土时,要在土中增加外掺剂如石灰、水泥等;填料的最大粒径不得超过50mm.②由于桥头、涵头填土不便于大面积压实机械作业,故准备必要的打夯机以及手推车以备运土.③施工中为了保证桥头填土的整体稳定性,把桥涵填土同锥坡填土施工同步进行.④技术人员施工前放出锥坡大样,并打上桩标明填土及施工位置.2.施工阶段①各种桥涵土方回填均应在基础混凝土或耳墙端墙翼墙达到要求强度的70%方可回填.②台背填土顺路线方向长度:顶部为距翼墙尾端不小于台高加2m;底部距基础内缘不小于2m,涵洞填土长度每侧不应小于2倍孔径长度.③填土应接近最佳含水量分层填筑,每层松铺厚度不超过15cm,压实度从填方基底或涵洞顶部至路床顶面均为95%.④自卸汽车不能到达的地方,用手推车运输,采用小型手扶夯实机或手扶振动式压路机压实.⑤为保证桥头土、涵头土的压实,桥头、涵头的回填应提前施工,预留出足够的沉降时间以避免桥头跳车.⑥所有压实后桥头、涵头填筑均应报请监理工程师批准,并保留完整的施工记录以备后查.来源:考试大-公路监理工程师cfajiv2009-12-1512:57:42一章1．现代交通运输方式有哪些？与这些运输方式比较，公路运输有哪些特点？2．《公路工程技术标准》将我国公路分为哪几个等级？3．简述公路“两阶段勘测设计”的程序步骤。4．《公路工程技术标准》的主要技术指标有哪些？5．设计速度的定义是什么？参考答案1．公路技术标准：是指一定数量的车辆在车道上以一定的设计速度行驶时，对路线和各项工程的设计要求。2．设计车速：是指在气候条件良好，交通量正常，汽车行驶只受公路本身条件影响时，驾驶员能够安全、舒适驾驶车辆行驶的最大速度。3．交通量：是指单位时间内通过公路某段面的交通流量（即单位时间通过公路某段面的车辆数目）。4．公路通行能力：是在一定的道路和交通条件下，公路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示。通行能力分为基本通行能力和设计通行能力两种。四、参考答案1．答：现代交通运输由铁路、公路、水运、航空及管道等五种运输方式组成。其中①铁路运输：运量大、运程远，在交通运输中起着主要作用；②水运运输：运量大、成本低，运速慢且受到航道的限制；③航空运输：速度快、成本高，服务于远距离和有时间要求的客货运输；④管线运输：适用于液态、气态、散装粉状物体的运输。2与这些运输方式比较，公路运输有如下特点：①机动灵活，能迅速集中和分散货物，做到直达运输。②受交通设施限制少，是最广泛的一种运输方式，也是交通运输网中其他各种运输方式联系的纽带。③适应性强，服务面广，时间上随意性强，可适于小批量运输和大宗运输。④公路运输投资少，资金周转快，社会效益显著。⑤与铁路、水运比较，公路运输由于汽车燃料价格高，服务人员多，单位运量小，所以在长途运输中，其运输成本偏高。2．答：交通部颁布的国家行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）将公路根据功能和适应的交通量分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。其中：高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路；一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路；二级公路为供汽车行驶的双车道公路；三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路；四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。3．答：两阶段勘测设计是公路测设一般所采用的测设程序。其步骤为：先进行初测、编制初步设计和工程概算；经上级批准初步设计后，再进行定测、编制施工图和工程预算。也可直接进行定测、编制初步设计；然后根据批准的初步设计，通过补充测量编制施工图。4．答：公路主要技术指标一般包括：设计速度、行车道数及宽度、路基宽度、最大纵坡、平曲线最小半径、行车视距、桥梁设计荷载等。5．答：所谓设计速度是指在气候条件良好，交通量正常，汽车行驶只受公路本身条件影响时，驾驶员能够安全、舒适驾驶车辆行驶的最大速度。设计速度是公路设计时确定其几何线形的最关键参数。二章1．设置缓和曲线的目的是什么？2．确定缓和曲线最小长度需从哪几个方面考虑？3．何谓超高？设置超高的原因及条件分别是什么？4．简述无中央分隔带超高缓和段绕内边轴旋转的形成过程。5．简述无中央分隔带超高缓和段绕中轴旋转的形成过程。6．行车视距的种类有哪些？分述其构成并说明各级公路对行车视距的规定。7．简述视距包络图的绘制方法与步骤。8．在平面线形设计中，如何选用圆曲线半径？9．简述平面线形的组合形式。1．答：设置缓和曲线的目的是：①有利于驾驶员操纵方向盘；②消除离心力的突变，提高舒适性；③完成超高和加宽的过渡；3④与圆曲线配合得当，增加线形美观。2．答：①控制离心加速度增长率，满足旅客舒适要求；②根据驾驶员操作方向盘所需经行时间；③根据超高渐变率适中；④从视觉上应有平顺感的要求考虑。3．答：①平曲线超高：为了抵消汽车在曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡的形式。②设置超高的原因：将弯道横断面做成向内倾斜的单向横坡形式，利用重力向内侧分力抵消一部分离心力，改善汽车的行驶条件。③设置超高的条件是：圆曲线半径小于不设超高的最小半径时。4．答：即将路面未加宽时的内侧边缘线保留在原来位置不动。其旋转形式为:①在超高缓和段以前，将两侧路肩的横坡度分别同时绕外侧路面未加宽时的边缘线旋转，使逐渐变为路面的双向横坡度，这一过程的长度为，一般取1--2米，但不计入超高缓和段长度内；②将外侧路面连同外侧路肩的绕中轴旋转同时向前推进，直到使外侧的逐渐变为内侧路面的，这一过程的长度为；③将内外侧的路面和路肩的单向横坡度整体绕路面未加宽时的内侧边缘线旋转同时向前推进，直至单向横坡度逐渐变为全超高横坡度为止，这一过程的长度为；④超高缓和段全长。5．答：即将路面未加宽时的路面中心线保留在原来位置不动。其旋转形式为:①在超高缓和段以前，将两侧路肩的横坡度分别同时绕外侧路面未加宽时的边缘线旋转，使逐渐变为路面的双向横坡度，这一过程的长度为，一般取1--2米，但不计入超高缓和段长度内；②将外侧路面连同外侧路肩的绕中轴旋转同时向前推进，直到使外侧的逐渐变为内侧路面的，这一过程的长度为；③将内外侧的路面和路肩的单向横坡度整体绕路面未加宽时的中心线旋转同时向前推进，直至单向横坡度逐渐变为全超高横坡度为止，这一过程的长度为；④超高缓和段全长。6．答：①行车视距的种类有：停车视距、会车视距、超车视距等。②其构成为：停车视距：由反应距离、制动距离和安全距离等三部分构成；会车视距：由停车视距的二倍组成；超车视距：由加速行驶距离、超车在对向车道行驶的距离、超车完了时，超车与对向汽车之间的安全距离、超车开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离等四部分组成。③《标准》规定高速公路、一级公路应满足停车视距的要求；二、三、四级公路必须保证会车视距。7．答：视距包络图的作图方法与步骤如下：①按比例画出弯道平面图，在图上示出路面两边边缘（包括路面加宽在内）、路基边缘线（包4括路基加宽在内）、路中线及距加宽前路面内侧边缘1.5m的行车轨迹线（有缓和曲线时也应按缓和曲线形式画出汽车轨迹线）；②由平曲线的起、终点向直线段方向沿轨迹线量取设计视距S长度，定出O点；③从O点向平曲线方向沿轨迹线把O至曲线中点的轨迹距离分成若干等份（一般分10等份）得1、2、3、…各点；④从0、1、2、3、…分别沿轨迹方向量取设计视距S，定出各相应点0′、1′、2′、3′…,则0—0′；1—1′；2—2′；3—3′…和对称的0—0′；1—1′；2—2′；3—3′…，都在轨迹线上满足设计视距S的要求。⑤用直线分别连，，…，和对称的，，…，各线段互相交叉。⑥用曲线板内切与各交叉的线段，画出内切曲线，这条内切曲线就是视距包络线。⑦视距包络线两端与障碍线相交，在视距包络线与障碍线之间的部分，就是应该清除障碍物的范围。8．答：①在地形、地物等条件许可时，优先选用大于或等于不设超高的最小半径；②一般情况下宜采用极限最小曲线半径的4～8倍或超高为2%～4%的圆曲线半径；③当地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径；④在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时，方可采用极限最小半径；⑤圆曲线最大半径不宜超过10000m。9．答：平面线形的组合形式主要有：①基本型：按直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线的顺序组合；②S型：两个反向圆曲线用回旋线连接起来的组合线形；③复曲线：（A)两同向圆曲线按直线—圆曲线R1—圆曲线R2—直线的顺序组合构成。（B)两同向圆曲线按直线—回旋线A1—圆曲线R1—圆曲线R2—回旋线A2－直线的顺序组合构成。（C)用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式，称为卵型，按直线—回旋线A1—圆曲线R1—回旋线—圆曲线R2—回旋线A2—直线顺序组合构成。④凸型:两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的线形;⑤复合型:两个及两个以上同向回旋线，在曲率相等处相互连接的形式;⑥C型:同向曲线的两个回旋线在曲率为零处径相衔接（即连接处曲率为0，R=∞）的形式。三章1．在纵断面设计中，确定最大纵坡和最小纵坡的因素分别有哪些？2．缓和坡段的作用是什么？《公路工程技术标准》对设置缓和坡段有何规定？3．确定竖曲