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公路监理工程师考试理论辅导路基土石方
添加时间:2011-11-22  点击: 2714 次

挖方路基
  土方开挖
  土方开挖应按图纸要求自上而下的进行,不得乱挖或超挖。排水无论工程量多大,土层多深,均严禁用爆破法施工或掏洞取土。
  土方路堑开挖,根据路堑深度和纵向长度,可按下列方式进行:
  横挖法:以路堑整个横面的宽度和深度,从一端或两端渐向前开挖的方式称为横挖法,本法适用于短而深的路堑。
  纵挖法:沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进时称为分层纵挖法。本法适用于较长的排水板路堑开挖。
  当路线纵向长度和挖深都很大时,宜采用混合式开挖法,即将横挖法与通道纵挖法混合使用。先沿路堑纵向挖通道,然后沿横向坡面挖掘,以增加开挖坡面。
  石方开挖
  承包人应根据地形、地质、开挖断面及施工机械配备等情况,采用能保证边坡稳定的方法施工。
  公路石方开挖,应充分重视挖方边坡稳定,宜选用中小炮爆破;开挖风化较严重、节理发育或岩层产状对边坡稳定不利的石方,宜用小型排炮微差爆破,小型排炮药室距设计边坡线的水平距离,不应小于炮孔间距的1/2。
  当岩层走向与路线走向基本一致,倾角大于15°,且倾向公路或者开挖边界线外有建筑物,施爆可能对建筑物地基造成影响时,应在开挖层边界,沿设计坡面打预裂孔,孔深同炮孔深度,孔内不装炸药和其他爆破材料,孔的距离不宜大于炮孔纵向间距的1/2。
  中小型爆破
  裸露药包法是将药包置于被炸物体表面或经清理的石缝中,药包表面用草皮或稀泥覆盖,然后进行的爆破,这种方法限用于破碎孤石或大块岩石的二次爆破。
  炮眼法
  药壶法(葫芦炮):药壶炮是将炮眼底部扩大成葫芦形,以便将炸药基本集中于炮眼底部的扩大部分,以提高爆破效果的一种炮型,葫芦炮炮眼较深,它适用于均匀致密粘土(硬土)、次坚石、坚石。对于炮眼深度小于2.5m,节理发育的软石,地下水较发育或雨季施工时,不宜采用。
  猫洞炮是将集中药包直接放入直径为0.2~0.5m、炮眼深2~6m的水平或略有倾斜的炮洞中的一种炮型。它适用于硬土、胶结良好的石古河床、冰渍层、软石和节理发育的次坚石,坚石可得用裂隙修成导洞或药室,这种炮型对大孤石、独岩包等爆破效果更佳。
  大爆破施工,是采用导洞和药室装药,用药量在1000kg以上的爆破。公路石方开挖一般不宜采用。只有当路线穿过孤独山丘,开挖后边坡不高于6m,且根据岩石产状和风化程度,确认开挖后,边坡稳定,方可考虑大爆破方案,但须作好技术设计,有详细技术经济论证和边坡稳定性分析,并报主管部门审批。
  挖方边坡应从开挖面往下分级清刷边坡,下挖2~3m时,应对新开挖边坡刷坡,对于软质岩石边坡可用人工或机械清刷,对于坚石和次坚石,可使用炮眼法、裸露药包法爆破清刷边坡,同时清除危石、松石。清刷后的石质路堑边坡不应陡于设计规定。
  路堑边坡高度等于或大于20m时称为深挖路堑。
  单边坡石质深挖路堑的施工宜采用深粗炮眼、分层、多排、多药量、群炮、光面、微差爆破方法。
  双边坡石质深挖路堑的施工可采用纵向挖掘法,应分层在横断面中部开挖出每层通道,然后横断面两侧按照单边坡石质深挖路堑的方法作业。
  土质单边坡深挖路堑的施工方法可采用多层横向全宽挖掘法。
  土质双边坡深挖路堑的施工方法宜采用分层纵挖法和通道纵挖法。若路堑纵向长度较大,一侧边坡的土壁厚度和高度不大时,可采用分段纵挖法。施工机械可采用推土机或推土机配合铲运机。当弃土运距较远超过铲运机的经济运距时,可采用挖掘机配合自卸汽车作业或采用推土机、装载机配合自卸汽车作业。
  土质挖路堑无论是单边坡或双边坡,靠近边
  坡3m以内禁止采用爆破法炸土施工。在距边坡3m以外准备采用爆破法施工时,应进行缜密设计,防止炸药量过多,并报请批准。
路堤与桥梁连接处理方法
  桥梁由于采用桩基础,自身排水板的稳定与安全已不成问题,沉降量也很微小。为了解决路堤与桥梁连接处的不均匀沉降,避免出现“驼峰”、“错台”等病害,消除桩的负摩擦阻力,必须解决桥与路的荷载不一致的问题,采用的主要措施有:
  预压法
  一般与竖向排水井、石灰桩等法并用。其原理是首先采用与路堤相同的总荷载,对桥台地基进行预压,待地基沉降稳定后,再卸去桥台处预压荷载,修筑桥台。此法有助于消除不均匀沉降和桩的负摩阻力,且适用于任何形式的桥台。
  平衡压重路堤法
  在预压法的基础上,采用桩柱式桥台,在预压完成后的压重路堤上钻孔置桩,修筑桥台,则可不必挖除桥台部分路基。该法有助于消除不均匀沉降和桩的负摩阻力,避免桥台发生纵向位移。此法只使用于桩柱式桥台。
  上述两种处理方法经常结合超载预压法、铺砂垫层法、塑料排水板法、袋装砂井法、挤密砂桩法等一起使用,可加快地基沉降,缩短预压时间和增强预压效果。这两种方法的优点是施工简单、效果好、且节省投资;缺点是预压时间长,且预压时间不易施工安排。
  反压护道桥台法
  减轻桥台背后填土荷载法
  采用轻质材料(如发泡聚苯乙烯EPS、粉煤灰等)填筑台背路堤,或在台背增设箱涵、管涵以减小台背路堤荷载,这种方法可减轻桥台与路堤的沉降差。但只能使不均匀沉降减小,而不能消除,能节省施工工期,但增加于工程造价。
  桩基混凝土平衡板法
  该法在桥台背后设置混凝土平衡板,或打入预制桩(如碎石桩、水泥混凝土桩、粉体搅拌桩、旋喷桩等),或扩大预制桩头。这种方法处理效果好,但造价高。
   桥头搭板
  采用长的搭板可缓和桥头错台,但不能消除不均匀沉降和桩体的负摩阻力。当沉降量较大时搭板宜埋置的较深。为尽量减少错台,上述一些方法可以并用,也可通过修整铺装来调整错台。
  采用过渡式路面
  采用过渡式路面,即待路堤下沉稳定后,加铺面层修整高差。此法施工简单,但会形成永久病害,需不断的养护。
路堤与通道、涵洞连接处理方法
  通常先修通道、涵洞,再修筑两侧路堤。一般通道、涵洞不采用桩基础,因此,因通道、涵洞比路堤小,会产生不均匀沉降小,其自身沉降导致积水、淤塞、破坏等丧失使用功能。涵洞能够允许多大的沉降量难以一概而论,但如塑料排水板不超过下表的沉降量,不会造成涵身的破坏。
  预压法(反开槽法)
  先填筑路堤,利用路堤荷载,对通道、涵洞处软土地基进行预压,使地基发生固结沉降。待沉降稳定后,再开挖路堤,修筑通道或涵洞。此法常常与超载预压、铺筑砂垫层、砂桩、排水板等结合使用,以加快软基沉降,缩短预压时间,提高预压效果。
  另一种常规做法是先修通道或涵洞,再修筑路荃。同时,在修好的通道或涵洞内填满土方,使其得到预压,待沉降稳定后,挖除通道或涵洞内的填排水板土。此法起到预压效果,还避免了反开槽,可以消除不均匀沉降,但不能减小通道或涵洞的地基沉降。因而,此法适用于地基沉降量不大于通道或涵洞的允许沉降量,否则会导致通道或涵洞的破坏。同样,通道或涵洞预压期间的人车通行必须另行考虑。
  支承桩法
  当工期紧,预压法难以实施时,并且地基沉降量又较大,盛源排水板超过了通道、涵洞沉降允许范围,应采用支承桩法来处理。
  预留拱度法和扩大断面法
  此法对消除不均匀沉降不起作用,只能保证通道、涵洞不致因沉降而失去使用功能。
  排灌涵还可采用扩大断面法,允许涵洞下沉,虽丧失部分过水断面,但仍能保证涵洞过水。
地基液化的处理
  为防止饱和状或松散的砂质地基在地震时易发生液化,从而使填土遭受大规模的破坏。阻止液化发生的基本要求是:
  加大砂质地基的相对密度;
  增加有效应力;
  提高透水系数,迅速消散地震发生时的孔隙水压等。
  为此可采用砂子加实桩法、反压护道法、砂垫层法、土工织物法及换土法等。

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