公路试验毕业论文

浅析高速公路收费广场内建筑的总体规划设计【摘 要】文章通过实际工作经验，介绍了高速公路收费广场规划与设计中的一些要点，对收费广场的规划设计提出了一些见解。 【关键词】收费广场；规划设计；布置 高速公路收费广场是高速公路的重要组成部分，属于交通建设的范畴。它除了具有一般建筑的特点外，还必须具有服务于高速公路这一特殊功能。如何运用各种技术手段和艺术手法创造出畅通、便捷、优美的交通建筑环境，是高速公路收费广场内建筑设施规划与设计的首要任务。 高速公路收费广场内的建筑设施主要包括收费站的宿舍办公楼及生活区、收费棚、收费岛与车道路面、地下通道、收费室与收费设施等。福建的高速公路沿线土建设施不再将管理所单列，所以有一些站点兼有行政管理职责及交通工程和养护工程的管理职责，在这些站点就要考虑满足所辖各站点及养护工作能正常运行，所以他们的建设规模相对于一般的收费站就来得大，例如宁德收费站、田厝收费站等。高速公路收费广场内的建筑设施的总体规划设计要根据其使用功能、设置功能、建筑物性质及与主线的关系来综合考虑；同时，还要充分利用场地条件和适应于高速公路的要求。要遵循利于车辆通过、方便收费员使用、整齐有序、排列合理的原则。主要应考虑以下几点： 一、收费广场与连接道路间应有良好的观察条件 收费站是车辆停下来交费的设施，但它的设置不应成为交通安全方面的障碍，应能最大限度地防止交通事故和交通拥挤。为此，除了在收费广场足够的距离以前设置标志，给驾驶员以预告和提醒外，还要有较好的通视条件，是驾驶员在到达收费站前足够的安全距离内就能看到收费广场的情况。当在立体交叉的挖方路段设置收费广场时，为了保证视距，应做到路侧（或中央）的各种障碍物如桥台、桥墩、挖方边坡等都不妨碍驾驶员 眼睛与通视目标的视线，必要时应拆除障碍物或开挖视距台。总之，要兼顾立交的总体性和收费站的特殊性，并考虑立体线形，综合平、纵、横诸方面的问题，使之有机结合，协调布置。 二、收费岛的平面布置 在进行收费岛的平面布置时，要考虑交通安全、导流及设置车辆检测设备等因素，保证收费岛有一定的长度。收费岛在平面上主要有两种布置形式，一种是将收费亭对齐，一种是将收费岛对齐，还有个别的像马尾收费站那样受地形限制，将左右半幅分开设置等。 三、收费广场的平面线形 收费广场段的路线线形最好选择一段直线。如不得已采用曲线线形时，则收费岛应采用直线，如再不得已需采用曲线时，则收费车道的宽度就应根据需要加宽。尽管如此，由于驾驶员在交费时总是将车往左侧靠，若线形为左转弯则是很危险的。因此，当采用曲线时，其曲线半径不宜小于250M。 在接近收费站时，车辆往往需要多次反复地起步和停车，在此期间，驾驶员常常把注意力集中在通行卡和钱款上，如果车辆此时忽视了刹车，就会顺着纵坡方向滑动而碰撞前后车辆引起交通事故，因此收费站附近的纵坡应尽量平坦一些，其纵坡最好不要超过2%。 四、车辆要便于进出收费站 在布置收费站时，应根据地形地理情况，尽量在收费站与被交叉道路之间设置联系路，或直接把收费站靠近被交道路布置，这样有利于车辆进出收费站。 收费站一般设置在收费广场的一侧（出口侧比入口侧好）。当收费站房设在收费广场出口侧，则从高速公路下来的车辆进入收费站后，要再进入高速公路时，可以在被交道路上调头再进入高速公路。当收费站房设在收费广场的入口侧时，车辆可通过收费广场从被交道路上进入收费站房。相反如果收费站房不靠近被交道路设置，那么要进出收费站房时势必需要在收费广场左转弯，这是相当危险的事情。 对于主线收费站，其收费车道数比较多，收费广场也比较宽，为了使通过收费站或收费站房的车辆进入高速公路时不在收费广场调头或左转弯，一般宜在收费广场的拓宽段以外设置一处地下车行道，专供内部车辆使用。 五、充分利用公路现有土地 在高速公路、互通立交匝道和被交道路之间，均含有一些被高速公路包围起来的地方，而这些地方往往由于交通安全等方面的原因不利于耕作而被高速公路征用，在布置收费站房时应充分利用这些土地。 六、管道、管线要合理安排 高速公路的监控、通信、供电、照明等的电缆管道在收费站的总体布局中要同意考虑。由于这类管道属于不同的专业设计，施工时也不是同一单位，因此各专业要统一协调，在平面、纵面上相互兼顾。互通式立交和收费站是各类管线的汇接处，在设计时应把各个专业的设计进行汇总，绘出总平面布置图，以使各种管线在平纵面上合理布置，在施工过程中也便于掌握。 七、收费站设计 收费站处填土不宜过高，一般不超过3米，平曲线半径不得小于200米，纵坡应小于2%，当受地形条件及其它特殊情况限制时，不得大于3%，竖曲线半径大于800米，收费广场的横坡为1．5%～2．0%，交通特别繁忙，收费车道多的收费站，应设置供收费工作人员上、下岗位的专用地下通道，收费广场的路面结构应比匝道要高一级。 总之，收费广场内的建筑设施可能布局多种多样，但可行位置要基于收费卡门及路线线形的位置。在实际布局中要以收费卡门及遮棚的位置为中心，通过设计手段，利用地形、周围环境等，达到合理布局。

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高压旋喷桩在道路软基处理中的应用摘 要：在津沽改线下穿通道的U15-U18段及搭板处，因按照原计划用于加强软土地基承载力的深层水泥搅拌桩机具过高，容易使机具与其上的高压线发生电击事故而在施工中无法得到实施，所以此段变更为高压旋喷桩。本文结合工程实例，分别从工作机理、施工流程、和质量检验三个方面对高压旋喷桩做了阐述。关键词：软土地基处理，高压旋喷桩，质量控制1、工程简介津沽该线下穿通道工程全长440米，宽为30.5米，其中U型槽的JK3+493.302¬— JK3+573.302的范围内，道路中心线两侧上方有110KV高压线干扰，所以此段由原来的深层水泥搅拌桩变更为高压旋喷桩。此段旋喷桩设计桩长10—15 米，设计桩径600mm，梅花形布置，桩距1.5米，总根数为668根，总米数为8095.4米，从2009年11月8日始到2009年11月19日止，历时12天，工后检验效果理想。2、高压旋喷桩概述2.1.概念：高压旋喷桩是高压喷射注浆法处理地基中的一种，是利用钻孔设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以20Mpa左右的压力把预先制备好的水泥、水玻璃等材料作为主固化剂的浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液把从土体上崩落下来的土搅拌混合，经一定时间的凝固，便在土中形成圆柱状的具有一定强度和抗渗能力的固结体，从而使地基承载力得到加强的一种工程方法。2.2. 加固机理：高压喷射注浆是利用工程钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压设备使浆液成为20Mpa左右的高压流从喷嘴里喷射出来，冲击破坏土体，当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时，土料便从土体剥落下来，高压流切割搅碎的土层，呈颗粒状分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液的凝固，组成具有一定强度和抗渗能力的固结体，当喷射流以360°旋转、自下而上喷射提升时，固结体的截面形状为圆形即称为旋喷。在钻机的钻杆最前端设置一个高压液体喷射装置，当钻机把该高压喷射装置送到土层预定深度时，通过高压泵向钻杆中心孔连续输送高压水泥浆液，高压水泥浆液即通过喷射装置中的喷嘴小孔喷入钻杆周围的砂层、土层及砂土层，与此同时钻机带动钻杆缓慢旋转并提升使喷嘴缓慢螺旋上升，从而使高压水泥浆不断切割搅拌土层，形成水泥、砂、土及速凝剂的混合搅拌浆体，通过固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应，生成水化物，然后水化物胶结形成凝胶体，将土颗粒凝结在一起形成具有整体性、水稳定性和较高强度的结构整体，从而提高其复合地基承载力及改变地基土物理化学性能，达到提高地基承载力、减少地基沉降、阻止水体流动、增强地基稳定性的目的。旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变性性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。3、施工流程旋喷注浆施工流程可大致分为:施工准备，试桩、技术参数确定→测量放样，桩机就位，钻孔，水泥浆制备，旋喷和复搅，提管冲洗，移动设备→桩基工后检测；3.1、 施工准备：钻机进场之前首先进行场地布置，清除施工区域的杂物，平整场地施工段落要平整密实，做好排水工作，确保在较干净的环境中进行施工,其次，准备好施工用电和施工用水；施工用电使用沿线设置的变压器并配备发电机在施工现场，架设电缆接线到施工作业区。3.2、试桩、技术参数确定：每个工点施工前必须先打不少于3根的工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度等，还应根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入量。通过试验桩确定本工程高压旋喷桩施工技术参数为：水灰比为1：1；钻进、工作压力20～25Mpa；提升速度≤0.25m/min；桩顶1米范围提升速度≤0.2m/min；转速应控制在20～25r/min，水泥掺入量范围在180～220Kg/m之间。3.3、测量放样：测量人员根据施工图纸提供的坐标、平面布置图，在施工段落进行布桩，桩位用小木桩红色头醒目标注，桩间距误差不大于50mm，布桩完成自检合格后报监理工程师验收，验收合格后进行下一步工序。3.4、钻机就位：搅拌机具运至现场后进行安装调试，待转速、压力及计量设备正常后就位。钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心，然后进行钻杆的双向调平，之后，再次调整对中，最后再精确调平。垂直度误差不超过1%，对中误差小于5cm。3.5、钻孔：每台钻机在开钻前，技术人员对钻杆总长度进行尺量，根据桩长、设计桩顶标高、原地面标高计算下钻节数，并在最后一节钻杆上标定出下钻结束位置。钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法采用单管法旋转钻机。在钻杆下钻时采用小于10Mpa的水泥浆压力，一方面防止堵喷嘴，另一方面对土体进行第一次喷射，使土体成为混合液，减小喷浆时土体的阻力，以利于浆液充分搅拌，钻到设计的深度。成孔后，应校检孔位、孔深及垂直度，是否符合设计要求。3.6、灰浆的制作：选用优质42.5#普硅水泥，根据搅拌桶的大小、水灰比、泥浆比重来标定最大水位线，按水灰比1：1添加水泥，并经充分搅拌，测定泥浆比重是否达到试配时比重1.47，如达不到继续添加水泥直至达到试配水泥浆比重为止。搅拌时间少于4分钟的不得使用，超过初凝时间的浆液也不得使用；灰浆经过两道过滤网的过滤，以防喷嘴发生堵塞；抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。3.7、旋喷和复搅：将注浆管下到预定深度后，调整回流阀门，使旋喷罐内的压强达到规定值，水泥浆到达喷嘴后，检验喷射方向、摆动角度，一切合格后，调整工作台和油泵阀门，使旋转速度控制在20—25 r /min和提升速度达到20-25cm /min的范围时开始提杆、旋喷，由下往上成桩，在桩头以下1米范围复喷提钻时采用最慢的1档提钻上升，并复喷一次，增加桩体的密实度，因为桩顶以下1米范围将承受较大的荷载，加强此处桩体的质量对发挥桩体的承载力起关键作用。当喷浆结束后，要对注浆孔进行二次回灌，防止旋喷桩体因水泥浆固结出现顶部凹陷而达不到设计桩顶标高。在施工过程中，旋转速度、提升速度、旋喷压力、水泥用量参数的变化将直接影响桩的均匀程度和桩径，水灰比参数的变化将会影响桩身的强度，因此必须时刻注意检查浆液初凝时间、水泥浆流量及压力、提升速度、旋摆角度、喷射方法等参数是否符合设计要求，并随时作好记录，如遇故障应及时排除。3.8、提管冲洗：喷射作业完成后，将注浆泵的吸浆管移到水箱内，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管内的浆液全部排除，防止残存水泥浆将管路堵塞。3.9移动设备:移动钻机至下一孔位，为确保桩与桩之间能很好咬合，宜采用打一跳一法，且间隔时间应大于36小时。4、质量检验 高压旋喷桩完成28d后方能进行质量检验。4.1、触探及抽芯检验成桩7d内采用轻型触探进行N10检测，检测频率为工程桩数的2%。抽芯检验的总桩数不得少于工程桩数的3‰，单位工程桩数小于1000根时，至少做3根。桩芯无侧限抗压强度（28d）应满足如下要求：桩顶～2/3桩长范围：≥1.6MPa；2/3桩长～桩尖范围：≥1.4MPa。4.2、高压旋喷桩单桩承载力要求高压旋喷桩单桩承载力表桩长（m） 单桩承载力（KN）10 30711 33712 36713 39714 42715 442质量检验标准序号 控制参数 控制标准值 备 注1 桩机安装垂直度偏差 ＜1% 查施工记录2 桩位偏差 ±50 mm 查施工记录3 注浆压力 ≥20Mpa 查施工记录4 水灰比 1：1 查施工记录5 水泥用量 ≥180kg/m 查施工记录6 桩径 ≥600mm 开挖抽查2％7 桩长 不小于设计值 查施工记录8 旋转速度 20~25r/min9 喷提升速度 10~25 cm/min10 桩身强度 不小于设计值 抽芯检查5、注意事项5.1、施工时应先施工内排桩，后施工外排桩5.2、水泥浆液应连续供应。如发生断浆现象，须复打，复打重叠长度必须大于1.0m。5.3、浆液拌和应均匀，不得有结块；浆液不得离析或停滞时间过长，超过2小时应停止使用。5.4、构造物基底水泥搅拌桩桩顶高程应根据构造物底高程进行计算确定，同时应考虑凿除50㎝桩头的影响。5.5、旋喷废浆应予以充分利用，施工过长中可在相邻桩之间开挖一定深度的浆液存贮沟（沟宽0.6～0.8米，深0.8～1.0米），待浆液凝固后形成具有一定强度的桩间横系梁，以增强各桩间共同作用，提高地基承载力。施工中控制冒浆量小于注浆量的20％，超过20％或完全不冒浆应查明原因，采取措施。5.6、成桩28d后，可开始基槽开挖，凿除50㎝软桩头，桩头凿除后桩长不得小于设计桩长。5.7、提钻喷浆的速度控制，控制好旋喷速度，保证不大于25cm/min且稳定，灌浆管分段搭接的长度不得小于10cm。底部时应适当加大压力保证底部桩头大于设计，顶部时应重复提钻喷浆一次保证桩头的完整。5.8、提升旋喷过程中确保压力达到设计要求，不小于20Mpa，使足够的水泥浆压入土体，钻杆旋转速度再规定范围内，20~25r/min，确保桩体的均匀性和整体性及强度。6、结语实践表明，采用高压旋喷桩技术进行软土地基加固的效果是显著的，它具有加固体强度高、加固质量均匀、施工操作简便、占地高度小等特点，可用于处理加固淤泥质土、粉土、粘土等软土地基，适用于场地狭窄、不宜进驻大型机械设备等场合，可有效地减少地基总沉降量和不均匀沉降，地基处理效果明显。参考文献:[1] 叶书麟. 地基处理工程实例应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1983，3[2] 程云朋. 高压旋喷桩在地基加固中的应用探讨[J]. 山西建筑，2007[3] 李 兵. 高压旋喷桩施工技术[J]. 甘肃科技，2005