水泥混凝土路面过渡,如何选择、夯压以及如何向水泥路面稳定过渡
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摘要:按照路基边坡的稳定性,合理地确定混凝土水泥道路的施工时间,以最少的投入取得最大的效益,又能满足行车的舒适性。 #
关键词:路基路基道路过渡 #
中图分类号:U213文献标志码:A
因为混凝土道路施工工艺简略,造价低,硬度高,稳定性好,使用寿命长,不需长年养护,养护简略、费用小,抗滑功耗好,有促使夜晚行车,是山区农村道路建设道路的首选结构。因为我国幅源宽广,村民居住分散,农村道路建设总里程庞大,并且山区铁路较差,就山东省地貌而言,绝大部份是山区铁路,将出现大挖大填的现象,对于路基桥涵,其路基品质的优劣,直接影响到混凝土道路的使用寿命。新填成的渡槽,要保证在室温和温度等秋天性变化的任何自然环境下,均能有足够的硬度和稳定性,不形成大量的隐没变型。要实现上述要求,在路基过程中,除应当正确采用围堰渡槽的滤料;着力作好土层基底处理工作;按照不同的滤料和地貌条件,采取适当的施工方式外,关键要确保坝体夯压品质。因此,笔者借助多年参与山区铁路建设第一线的实践经验,参照规范要求,就怎么选择滤料、夯压桥面以及怎样向混凝土道路稳定过渡谈点个人感想,仅供参考。 #
一、路堤滤料的选择
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桥面是铁路的重要组成部份,是道路的基础,是道路的支承结构物,它与道路共同承受交通载荷的作用,桥面品质的优劣,必定反映到道路上来。道路损毁常常与边坡滤料不当、路基排水不畅、压实度不够、强度低等有着直接关系。因而滤料的性质,对路基的硬度、稳定性和耐久性有决定性的影响。按照滤料的性质不同,在防波堤路基中,对滤料的采用,极为重要,有以下几种常遇见的滤料供选择。①不易风化的铁块:木块的抗拉硬度大,木块间的磨擦力也大,稳定性好,下沉量很小,是最好的滤料,在任何自然环境条件下均适用。因为木块的渗漏性很强,遇水稳定性极好,浸水后硬度通常不受影响,故最适用于一直浸水的渡槽或砂土上部浸水部份。但材料来源困难,造价高。②碎石土、卵石土、砾石土、粗砂、中砂:上述土的硬度,视其中黏度土浓度的多少而定,沙石颗粒较粗大、粘性土浓度少者,其硬度较大,为良好的滤料,在任何自然环境条件下均适用。因为漏水性强,遇水稳定性好,适用于浸水渡槽。但材料来源困难,造价高。③一般黏度土:包括粘土层、砂黏土及塑性指数大于25的黏土等。这些土的硬度与含水量大小紧密相关,当含水量接近最佳含水量的状况下,经过分层夯压以后,能达到还要的硬度和稳定性,是较差的滤料。这些土分布面广,来源容易,造价低,是现今路堤填方最常用的滤料。因为漏水性通常较弱,尤其是黏土更弱,在浸水条件下使用时,应采取强化稳定性的举措。④易于风化的软质岩木块:这些木块,便于风化溃散,浸水后溃散更快2023路基与路堤的区别,硬度明显升高,为稳定性较好的滤料,只适于通常自然条件下非浸水的防波堤或路基“包心土层”的堤心部份。⑤粉砂、细砂:粉砂、细砂是一种稳定性差的滤料,来源又困难,一般只适于通常自然环境条件下非浸水的低路基。⑥高塑性黏土:塑性指数小于25的高塑性黏土,渗漏性很弱,浸水后膨胀,烘干时断裂,是一种稳定性差的滤料,只可适于“包心土层”的堤心部份,在有适当处理举措的条件下(如掺入一定数目的砂砾)也可用以路堤低路基,这些土通常分布在山区,泰顺县龙门镇区域是最典型事例。
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二、路堤基底处理
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渡槽的稳定,不仅要求堤身有适当的密实度和稳定的路基来保证外,还要求有较烘干、粗糙和稳定的基底,以避免发生滑动和出现明显的流溢变型以及因筑堤上部土层被扯破而增加其硬度等现象。因而,在堤身路基前,一定要按照基底的地貌、地质、水文等状况,采取适当的举措,主要是排除地下水、挖台阶等综合整治举措,使土体及基底处于烘干稳定的状态,可参照《规范》要求进行处理。 #
三、路堤填土方式及路基夯压品质检测 #
因为边坡的作用重要,桥面应当密实、均匀、稳定。因而渡槽在滤料选择确定后,其路基方式,对于保证渡槽达到要求的密实度,关系极大,要按照不同的土质,选择适当的路基方式。其路基方式及夯压品质检测参照《规范》要求进行。
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四、路堤隐没量 #
桥面是道路结构的基础,前轮载荷的作用通过道路结构传至桥面,理论剖析和实践阐明,混凝土面层和基层放到土层上的压蠕变很小,通常不少于0.05Mpa。因此桥面对道路结构的整体硬度和挠度有巨大的影响。因为现在有较先进的施工机械设备和检查设备,通常都能按设计图纸和规范要求组织施工,来满足路基边坡各项指标要求,但剖析桥面的受力状况和《规范》要求,道路结构的毁坏,不仅它原本的成因此外,桥面的变型过大是最重要的成因之一,路基边坡就会存在一定量的沉降量。①路基受力情况:边坡裸露在大气中,承受着道路、土体自重、行车载荷和各类自然诱因的作用,路基土处于受力状态,土层的各个部位将形成变型,其变型包括弹性变型和塑性变型,塑性变型能使边坡形成沉降,逐步压实,直到稳定。②《规范》规定:渡槽压实度,上路床(0~30cm)93%,下路床(30~80cm)93%,上路堤(80~150cm)90%,下边坡(>150cm)90%。从《规范》规定的渡槽压实度说明,渡槽也有一定量的沉降空间。③路堤滤料剖析:用黏性土及砂砾土、卵石土、砾石土、粗砂、中砂等挖方的渡槽,但是分层夯压,但经自身净重作用和长期累月的行车碾压振动下,仍不免要形成隐没;用不易风化的铁块采取倾填时,木块间必定留有空隙,经行车振动后,小木块逐步跻身大铁块间的缝隙中而形成隐没(广东省国道307线湖头至剑斗部份地段混凝土道路变型破碎,最显著的就是这种状况导致的);用易风化的铁块路基的渡槽,则因木块渐渐风化而形成隐没。从砂土桥面混凝土桥面出现变型破碎、七翘八裂的状况就可以说明以上问题,这些状况较差,如:诏安龙门镇区内的路基桥涵等,因此,通常说来,新填筑的防波堤,形成隐没是不可防止的。路基隐没量大小,要按照渡槽路基高度、填料种类、填筑方式等诱因,综合考虑,通常为路基土石方高度的1%~3%。 #
五、水泥道路的过渡
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因为混凝土道路使用年限长,不需小修,不怕寒冷,是山区铁路桥面首选材料。但从以上剖析,新填土的防波堤在车辆载荷和自重的作用下,经风吹、雨淋、太阳晒就会存在着一定的流溢量,依据不同的路基高度,需经过1至3年才能稳定,而桥面的塌陷,是导致混凝土桥面破坏的最直接成因,因此改建防波堤不宜直接施工混凝土桥面,要待防波堤稳定后,才进行混凝土道路施工。但在现今经济社会高速发展的时代,人们不但追求经济效益,但是追赶社会效率,要求出游迅速、舒畅,这只是以人为本,和谐社会的还要,只是绝大多数人的梦想,这么如何满足社会要求,又能保障混凝土道路建设品质了,按照《规范》要求,道路结构层通常为三层,常用的结构有(图一):面层为混凝土桥面、基层为5%混凝土稳定砂砾层、底基层为土体砂石,但为了行车舒服,可先施工基层(为了砂石的稳定,可将5%混凝土适当调高1%至2%)和底基层二层,待边坡稳定后,再施工面层,或先用沥青道路(图二)进行过渡(沥青道路便于修理养护),待边坡稳定后,再施工混凝土桥面。剖析如下: #
E厚22公分350号混凝土水泥面板
B厚15公分5%混凝土稳定砂石基层 #
A厚20公分土体砂石砌筑 #
(图一)第一种施工方式:在桥面上直接施工混凝土桥面结布光 #
厚2.5公分沥青表面处治(单层)C将来过渡到混凝土桥面结布光E
AD厚8公分土体砂石补强层(或整平层)
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C
(图二)第二种施工方式:在桥面上直接施工柔性道路结布光
㈠、投入资金与效益比较 #
建设资金投入比较: #
从结布光中可以看出,在桥面上施工混凝土桥面与在桥面上经柔性道路再过渡到混凝土桥面,两种施工方式所不同的是B层与C、D合层。 #
依据《公路安装工程决算定额》,B层:14.29元/m2,C层:6.196元/m2,D层:4.925元/m2,C+D=11.121元/m2,比B层省3.169元/m2。由此可见,两种施工方式在土层A与混凝土桥面E相似的状况下,经柔性道路过渡施工的混凝土路投入少。
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效益比较:
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经柔性道路过渡到混凝土桥面的施工,其主要目的是可以有相当一个时期稳定边坡,摆脱第一种施工方式因为桥面下沉而导致混凝土桥面形成孔洞、变形。 #
从时间上看,第二种方式施工速率快,沥青道路每天可以施工1英里左右,且不需养护期,修理养护容易、费用低、速度快、不影响正常行车。边坡稳定后,加铺混凝土道路时,也不影响行车的舒适度。第一种方式,施工速率慢,每次施工0.2-0.3英里,养护时间长,需28天才能完工,施工难度大、费用高。将来如桥面下沉,无法修复维护。
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㈡、从设计方面看,由柔性道路过渡是完全可行的。
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在现有柔性道路上铺装混凝土水泥加铺层时,把现有柔性道路看成为改建混凝土水泥道路的基础。设计方法: #
①.确定现有道路顶面的估算回弹挠度Es; #
②.按改建混凝土水泥道路的方式设计。 #
依据《公路沥青道路设计规范》(-97)规定,二、三级铁路沥青面层设计最大弯沉值为1.5毫米,按下式换算成当量挠度为74.96Mpa。 #
13739 #
Et=―――=74.96Mpa
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L01.04
L0----估算回弹弯沉值(以1/100mm计)。 #
再按下式转化成估算回弹挠度Es后,才会适于估算混凝土水泥面层内的挠度。
Es=nEt
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h
n=6.3+0.44 #
Et
h----混凝土水泥面层宽度(公分) #
经估算,沥清面层设计回弹挠度Es= #
而《公路混凝土水泥道路设计规范》(-94)规定,混凝土水泥道路基层顶面的当量回弹挠度不应高于:特重;轻型,中等80Mpa,轻60Mpa。因而从设计上剖析,沥青道路顶面估算回弹挠度能满足混凝土水泥道路基层顶面规定的当量回弹泊松比。退一步讲,但是不能满足,也可以通过加铺一层级配砂石补强层给予调整。
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还要非常说明的是,这仅对这些大填大挖,桥面不实、不稳的山区铁路而言,假若桥面扎实、稳定,就毋须通过柔性道路过渡。 #
按照我国现在铁路的养护管理制度,农村道路属于群养铁路,没有专门的养护机构2023路基与路堤的区别,而混凝土水泥道路具备使用寿命长、不需长年养护的这些特性,正适宜广大农村道路建设的首选材料,按照以上剖析,新填成的路基必定存在一定量的沉降,为了防止土层沉降对混凝土桥面引起的破坏,提高毋须要的损失,给已紧张的农村道路建设资金带给困难,但为了行车的舒适,可先用沥青道路进行过渡(沥青道路便于修理养护)。待渡槽稳定后,才进行混凝土道路施工。 #
作者简介:苏国强(1964),男,硕士,安装工程师,从事铁路建设。 #