土质路基施工要点

山西交通职业技术学院毕业设计-1-土质路基施工要点摘要：路基是公路的重要组成部分,是路面的基础，与路面共同承受交通荷载的作用,是按路线位置和一定技术要求修筑的带状构物。路基施工质量的好坏将直接影响到路面的稳定性和整条路线的使用品质。土质路基施工是道路施工中必要的一个工序，这一个工序是否合格直接影响着整个工程是否合格，但实际施工过程中有许多问题影响着工程的实施。关键词：土质路基施工要点防护工程病害处理1．绪论路基是支承路面的土构筑物，在挖方地段，路基是开挖天然地层形成的路堑；在填方地段，则是用压实的土石填筑而成的路堤。由于路基在使用过程中要承受由路面传递而来的行车荷载作用井抵御各种环境因素的影响，因此要求路基必须具有足够的强度、良好的水温稳定性和耐久性。所谓路基施工，就是以设计文件和施工技术规范为依据，以工程质量为中心，有组织、有计划地将设计图纸转化为工程实体的建筑活动。1．1路基工程的重要性路基施工的重要性，突出地表现为对工程质量的高标准要求。强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系，有利于提高路面整体强度和使用性能，延长路面使用寿命，同时，还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。反之，若路基工程质量低劣，将给路面和路基自身留下许多隐患，路面的使用品质和使用寿命会因此而降低，严重的路基或路面破坏甚至会中断交通，造成重大经济损失。尤其严重的是路基自身存在的问题将后患无穷，难以根治，这会大大增加公路建成后的养护维修费用。由此可见，必须重视路基施工，切实保证路基工程质量，为提高公路建设的经济效益和社会效益提供切实的保障。路基施工的重要性还在于工程质量受到多种因素的不利影响。虽然路基施工主山西交通职业技术学院毕业设计-2-要是开挖、运输、填筑、压实等比较简单的工序，但由于路基施工存在着条件变化大、工程数量大、施工难度大、施工方法多样等待点，对于保证路基工程质量有相当的难度。特别是地质不良的特殊路段及隐蔽工程较多的路基，在施工时常会遇到复杂的技术问题和各种突发性事故需要处理，可以说路基施工技术是简单中蕴含着复杂。所有这些因素的影响都必须加以克服，才能保证路基工程的质量。1．2路基工程的特征路基作为路面的基础，是在地表按路线线形(位置)和断面(几何尺寸)的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。因其需承受路面及交通车辆的静、动荷载，并将荷载向地基深处传递扩散，所以路基应具有足够的强度和稳定性，并能抵抗自然因素的破坏而不致产生有害变形。在线路纵断面上，路基必须保证线路需要的高程；在平面上，路基与桥梁、隧道联结组成完整贯通的线路。因此，路基工程具有其独特的特点。1.路基在土石地基上，并以土石为路基材料。路基是路基在土石地基上并以土石为路基材料的土工结构物。岩石和土都是不连续介质，各种岩石性质差异悬殊，并具有多种结构面；土的成因、成分、结构、构造也各不相同。在自然营力和人类活动的作用下，土石的工程性质在不断变化。所以，在以岩土力学为基础的路基工程设计中，取得正确反映土石工程性质的物理力学指标并建立表达土石的应力—应变—时间关系的本构模型，成为岩土工程的重要研究内容，也是路基设计和施工水平提高的基础。2.路基完全暴露在大自然中。在线路工程中，路基除可遇见各种复杂的地形、地质条件外，还常受严寒、酷暑、水位涨落、狂风暴雨等气候、水文乃至地震等自然条件的影响，将会引起各种病害，如膨胀土路基干缩湿胀引起路基边坡坍塌，南方霪雨、北方冻胀、融沉引起路基隆起、下沉、翻浆冒泥等病害、西北风蚀沙埋路基等。所以，路基的设计、施工、养护均离不开具体的自然条件，应该在充分调查研究的基础上，认识和克服自然灾害，这是路基工作的重要内容。3.路基同时受静荷载和动荷载的作用。山西交通职业技术学院毕业设计-3-路基上的路面结构和附属构筑物产生静荷载，交通车辆运行产生动荷载。动荷载是造成路基病害的主要原因之一。研究土体在动力作用下的变形、稳定问题，必须了解土的动力性质，包括土的动强度和液化、动孔隙水压力增长及消散模式、土的振陷等。一些新的测试手段和计算模型的出现，为进一步研究路基土动力的影响提供了更完善的条件。在路基设计中，一般将动荷载视为静荷载进行计。1.3我国路基工程的施工现状近几十年来，我国公路建设尤其是高等级公路建设发展突飞猛进。随着公路等级的提高，公路运量和速度不断提高，公路路基也不断出现各种病害。长期以来，我国公路没有把路基当成土工结构物来对待，而普遍冠名以“土石方”。在“重桥隧、轻路基，重土石方数量、轻质量”倾向下，路基下沉、边坡坍滑、滑坡等病害经常发生，使新建公路交付运营后乃至运营多年仍不能达到设计的行车速度与运量，影响经济与社会效益。高速公路的兴建，对路基质量提出了新要求。因此，路基的性状必须与之相适应。在确保路基稳定的前提下，路基在各种因素作用下的变形应控制在确保线路良好状态的范围内。近年来路基工程设计施工技术取得的进展主要表现在以下方面。1.设计计算技术进步提高，设计理念逐渐转变利用现有计算技术，能方便地对地基土石的物理力学指标进行概率统计处理，为可靠性设计奠定了基础。国内已有多个行之有效的计算机程序，可以完成路基的初步设计和施工设计。在不断应用的过程中，相关计算技术必然会日趋完善。随着高速公路的出现和发展，深化了传统的路基设计理念。由于高速行车对线路形变的严格要求，使得路基设计在由强度控制设计逐渐向形变控制设计转变。因为，一般在路基强度破坏之前，可能出现了不能容许的形变和不均匀沉降。2.新工艺、新技术、新材料层出不穷随着新材料、新工艺、新技术的不断出现，使路基工程的面貌焕然一新。对滑坡的处理除采用重力式挡土墙外，还经历了抗滑桩、仰斜排水孔、锚杆，直至发展到预应力锚索及锚索桩；对软土地基的处理，从采用砂井、反压护道，经历袋装砂井、塑料排水板、真空预压，发展到粉喷桩、旋喷桩及土工合成材料加筋地基；对山西交通职业技术学院毕业设计-4-基床病害的处理经历了换填砂石料、敷设沥青面层、设盲沟排水等措施，发展到普遍应用土工合成材料进行加筋和隔离，边坡防护技术正在从工程防护向绿色生物防护发展。我国高速公路路基工程中，较多采用粉煤灰填筑。除粉煤灰外，还有水淬矿渣等一类工业废料可以利用，它们在减轻结构物质量、保护环境、减少投资等方面有独到之处。使用高效施工机械，大大提高了施工速度和施工质量，减轻了工人的劳动强度；爆破技术的进步，减少了施工对路堑边坡的破坏；一些灾害报警装置性能的明显提高，使施工和行车安全有了保障；施工组织、管理水平也逐渐向世界先进水平靠拢。3.测试手段和设备进一步提高，检测方法更加合理室内土工试验仪器精密化、自动化程度的提高，为研究土体的应力历史、应力路径，判别砂土液化的可能性，确定动荷载作用下土强度和变形等提供了条件。土工离心机模拟试验可直观显示构筑物因重力引起的应力、应变状态，便于研究其破坏机理，现已应用于研究软土地基上路堤临界高度、路堤沉降分析以及支挡结构物的作用机理等课题中。利用原位测试手段了解现场土的物理力学状态，克服了取样试验的一些局限性。通过大量试验，对各试验指标之间及各试验指标与室内试验相应指标之间的相关关系研究取得了可喜成果。4.规范逐步完善和更新制订规范可以说是各项建筑工程的“国策”，有了规范才有章可循。只有从事建设者遵守规范，才能加强工程设计和施工管理及统一验收标准，确保工程质量。在调查研究、总结经验、吸取科研成果的基础上，我国相继制订和修改了若干有关公路路基勘测、设计、施工及质量评定的规范。2．路基施工准备工作施工单位接受施工任务后，即可着手进行施工前的准备工作。在工程开工前，必须有合理的施工准备期。而且施工准备工作应有计划、有步骤、分阶段地贯穿于山西交通职业技术学院毕业设计-5-整个工程项目的施工过程中。随着工程的进展，在各个分部、分项、工序工程施工之前，都要做好施工准备工作。准备工作的基本任务是根据建设工程的特点、进度要求，摸清施工的客观条件，合理安排施工力量，从技术、物资、人力和组织等方面为路基施工创造一切必要的条件。路基施工前的准备工作是保证路基施工顺利实施的基本前提。根据规定，如果施工前的准备工作经监理工程师审核后而未达到合同规定的要求，则不予批准开工。路基施工前的准备工作必须根据规定要求落实好，施工准备工作的好坏，直接影响到工程的进度、质量和施工单位的经济利益，因此必须高度重视，认真对待。路基施工准备工作的内容主要包括组织准备、物质准备、技术准备和现场准备四个方面。2.1组织准备在整个工程项目施工之前，首先要建立一个能完成施工管理任务，使项目经理指挥灵便、运转自如的高效项目组织机构——项目经理部。一个好的组织机构，可以有效地完成施工项目管理目标，有效地应付环境的变化，有效地供给组织成员生理、心理和社会需要，使组织系统正常运转，产生集体思想和意识，完成项目管理任务。根据工程的规划，一般项目经理部的组织机构设置项目经理为本工程的负责人，负责全面管理工作；项目总工程师负责本工程的质量与技术管理工作；临时党支部书记或指导员负责精神文明建设、安全生产、后勤供应等工作。项目经理部下设质检、工程技术、财务、材料、政工、安全等管理部门。为便于组织施工及管理，在项目经理部统一指挥下，应根据工程的特点，按工程项目类别分别设路基土石方、排水及涵洞、防护工程等专业作业组(工区)。以上各工区及施工组分别负责组织本工程范围内相应工程项目的施工。2.2技术、物质和现场准备技术准备主要包括施工现场的勘查、设计文件的核对、编制施工组织设计、恢复定线、清理施工现场和路基放样等。其中，施工组织设计又包括施工进度计划、山西交通职业技术学院毕业设计-6-劳动力安排计划、材料机具供应计划以及施工平面图等内容。编制计划要根据落实的工程数量、工程特点、工期要求、施工设备情况进行，实施性计划应深入、具体、可行。制定施工组织设计，路基工程施工组织设计是规划、指导路基工程投标、签订承包合同、施工准备和施工全过程的全局性的技术经济文件。根据核实的工程量，工地条件，工期要求及本单位的施工设备情况，制订实施性施工组织设计（其包括选择施工方案，确定施工方法，布置施工现场，编制施工进度计划，材料，劳力，机械计划，拟定关键工程的施工技术措施和安全措施等），报监理工程师审批。物质准备包括路基施工机具设备的购置或租赁，路基填料取土场的选择、运输，石灰、水泥的稳定材料的储存以及生产生活物资的保障等。现场准备包括施工场地准备即场地清理，修建生活和工程用房，临时便道、便桥的修建，供水、供电、通信以及必需的生活设施等。以上各项工作准备就绪后，即可向监理工程师提出工程的开工报告。经监理工程师审核同意、签发开工令后，施工单位即可正式开工。2.3路基施工机械选择机械选择如下：路基工程作业内容包括土石方挖掘、铲运、填筑、压实、修整及挖沟等基本内容以及伐树除根、松土、爆破、表层清理和处置等辅助作业，每种作业可根据下表所列的工程类别选择机械与设备。山西交通职业技术学院毕业设计-7-工程类别作业内容选择的机械与设备准备工作1)清基(树丛、草皮、淤泥、黑土、岩基、废墟、冰雪等清除)和料场准备;2)松土、破冻土(0.2m)伐木机、履带式拖拉机和推土机、挖掘机、装载机、水泵、高压水泵、松土器、大犁、平地机土方开挖1)底宽2.5m的河渠、基坑、池塘、港口、码头、采土场等;2)小型沟渠和基坑推土机、铲运机、挖掘机、装载机、冲泥机、吸泥机、开沟机、清淤机石方开挖1)砾石开采;2)岩石开采;3)石粒破碎挖掘机、推土机、移动式空气压缩机、凿岩机、挖掘机推土机、爆破设备等等破碎机、筛分机冻土开挖河渠、基坑、池塘、港口、码头推土机、冻土犁、冻土锯、冻土拍、冻土钻、冻土铲土石填筑1)大中型堤坝、高质量路基、场地、台阶等2)大型堤坝、路基、梯田台阶推土机、铲运机、羊足碾、压路机、夯板、碾压机、洒水车、平地机、推土机、平地机、铲运机、大犁运输1)机械设备调运;2)土石运输火车、轮船、装货汽车、卡车、起重机、推土机、铲运机、装载机、载货汽车、卡车整型1)削坡;2)平整平地机、大犁、推土机、铲运机、挖掘机、平地