土工试验常见问题探讨论文
摘 要:根据工作经验与国家现行规范及行业标准相结合,针对土工试验中存在的问题,从试样制备、土物理性质试验及力学性质试验三个方面进行了剖析,提出了解决问题的办法。
关键词:土工试验;试样制备;土的物理性质试验;土的力学性质试验
土工试验是岩土工程勘察的重要组成部分,是野外勘察工作的延续。野外勘探与室内土工试验有机地结合,将准确完成土样的定性、定量分析与评价,为建设单位提交符合现场实际情况的勘察成果。由于岩土体的不均匀性,取样、运输、保管过程中的扰动,试验仪器及操作方法的差异等使得岩土试验结果出现部分失真,在一定程度上影响勘察成果的真实性与准确性。本文就岩土样试验中经常出现的部分问题进行剖析,以便勘察单位在过程质量控制中采取相应措施,为设计部门提交真实、准确的勘察成果。
1、试样的制备
岩土工程勘察市场竞争激烈,勘察费用较低,勘察单位的设备技术更新改造投入较少,勘察手段的单一,导致采取的原状岩土样质量较差,土体结构受到严重扰动和破坏(尤其是采用岩芯管岩芯切样);部分样品采集后没有在现场用蜡封堵,水分蒸发;冬天没有防冻措施,使样品受冻;运输过程中没有减震措施,特别是灵敏度较高的粉土和软塑土。由以上原因造成的土体结构破坏和含水量变化,严重影响到岩土体的原状,该类样品根本不能作为力学试验样使用。
采样不合格的岩土样,在试样制备时应注意。开启土样筒后,先检查土样结构,确定土样是否已受扰动或取土质量是否符合规定,对不符合规范要求的试样必须舍弃。
对合格土样用环刀切取时,首先应做好以下几点:
①应在环刀内壁涂一薄层凡士林,目的是为减少环刀与土样间的摩擦,避免土样压密扰动。
②将环刀垂直下压,环刀垂直下压是避免环刀偏向受压时环刀一侧出现相对压密而另一侧出现样品与环刀间的小缝隙,造成土的容重失真及压缩时压缩模量偏小。
③环刀下压过程中,边压边削,可避免土样受到环刀外侧壁与土样间的过大摩擦而使土样受到一定程度的压密。
④压入环刀后对土样的上下端面削平,对于软土要用钢丝锯修复平整,若用切土刀整平则刀面极易带起软土形成二次扰动,对其它土可采用切土刀削平。这四种措施都可有效避免土样在室内试验时受到扰动。
在制样过程中要对土样的颜色、名称、包含物、矿物成分、软硬程度、塑性状态、结构构造等进行描述,不仅是判定土类别的依据,也有利于后期数据整理时进行对比和综合分析处理,得出符合工程实际的数据。
2、土的物理性质试验
2.1 含水率试验
土层的不均匀、取样扰动或进水、取土器和筒壁的挤压、原状样密封不严、土样在运输和存放期间保护不当而失水等均会引起含水率的变化。除此之外在试验室若操作不当对土样含水率的测试结果也会造成偏差:
①取样点的位置不同,尤其是对粉质含量高的粉质粘土、粉土、砂土,样的上、中、下不同部位含水量会有较大的差别,为克服这种影响可分上中下不同部位同时取等量样品,加以混合后再取为含水量试验样品。
②铝盒烘干时应开口,以利水的充分蒸发。铝盒质量应定期标定:铝盒在长期使用过程中由于氧化、磨损其质量也有一定变化,定期标定能有效降低试验误差。
③烘干时间及温度对含水量测试数据影响较大,从而影响到地基土承载力基本值。以粉土为例,含水量每提高5%,承载力基本值降低约5%~10%。因而应严格掌握烘干时间和温度。
红粘土、膨胀土等粘粒含量很高的土类,有较大的比表面积,吸附水能力强,需在105℃~110℃温度下烘干8h,粉土、粉砂土不得小于6h,但对含有机质的土(尤其是有机质含量大于5%的土),应在65℃~70℃烘至恒重,温度过高会造成有机质的损失,使含水量偏大。决不能为赶工期而省时省工,更不能不分土类别、不分温度、不分时间地进行烘干。
2.2 土粒比重试验
从理论上讲要得到一个准确的土粒比重值较为困难,因为国标中采用的试验方法存在下列因素的影响:
①结合水的影响。土粒带负电荷,与其周围的水相互作用,形成结合水,结合水吸附在粘粒表面,使测出的土粒体积大于实际体积,导致测试结果偏小。
②土粒间胶结物固化的影响。制备试样在烘干过程中,不可溶的胶质矿物如SiO2、Al2O3、粘土矿物等易固化形成团粒,形成的团粒较难靠水的作用分散,加热煮沸对团粒不能达到完全分散的作用,使计算出的'土粒相对密度偏小。
土粒比重是土的基本物理指标之一,是一个相对稳定的值,它决定于土的矿物成分,一般无机物矿物颗粒的比重为2.60~2.80,有机质为2.40~2.50,泥炭为1.50~1.80,土粒的比重变化幅度很小,同一地区同一类型的土相对密度基本接近,通常可按地区经验数据选用。由于土粒比重试验相对复杂且费时,但也不能在一个地区根本就没有进行过土粒比重试验,而盲目套用其它地区的经验,这是不科学的。
2.3 界限含水量试验
液、塑限联合测定法的界限含水量土样制备方式对比较均匀的土可采用天然含水状态的土样;对不均匀的土样,采用风干土样。当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时,应过0.5mm的筛。进行界限含水率试验时应将试验样品加入不同水量充分调和均匀,填入试样杯中,按规范测定三个不同含水率的点。
在实际试验时操作人员能够对含砾石、岩屑、杂物的土样过筛后进行试验,但当土中含原生的铁、锰质结核时而往往忽视过筛,直接将土中的铁、锰质结核压碎混入土中,这种方法造成土的液、塑限含水量偏小。
土样加水后应充分拌和,拌合后试验样品的含水量必须均匀,否则锥体下落试验点处的含水量难以代表实际样品的含水量。
试样调好后填入盛土杯也是一个关键环节,填入的样品要均匀,不能有空洞,杯口土面应平整。低含水量的试验样易在盛土杯中产生土体密实度差异现象,高含水量试验样易出现盛土杯土体空洞现象,操作时应注意。杯口土面平整时,不能用调土刀过分抹平,尤其对易失水的粉土更容易造成杯表面含水量降低,产生试验误差。在具体试验过程中可在一杯土的不同位置测试两次,以此来检验试样是否均匀。对于搓条法进行塑限试验,虽然规范允许,试验时人为影响因素较大,试验误差过大。这种方法虽然简便,但应慎重选用。
2.4 土体的定名
土体定名应规范,在土体定名时经常出现粉土定名的误区。规范规定:粉土是粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数不大于10的土。在实际运用中,由于颗分试验较繁杂,仍采用按塑性指数不大于10来划定粉土的做法。土工试验时,粉砂有时也具有一定的塑性指数,若仅按塑性指数划分粉土可能会造成误判。另外,按《建筑地基基础设计规范》(GB50021-2001)规定粉土承载力特征值深宽修正时、按《建筑抗震设计规范》(GB5007-2002)进行液化判别时,均需根据粉土粘粒含量数值来进行计算和判别,虽然对地震烈度小于等于6度的地区,对非持力层粉土一般建筑不需进行液化判别和承载力特征值深宽修正,但也不能仅以塑性指数作为判定粉土的条件。
3、土力学性质试验
3.1 固结试验
土的固结试验是测定土体在压力作用下的压缩特性,以此计算建筑物的沉降量,是地基设计的重要参数之一。在试验时常有以下因素影响其准确度。
①由于频繁折卸仪器、透水石磨损、滤纸规格的变化等因素,均会影响测试结果,因而仪器应定期校正。
②上透水石的含水量差异会对土体固结产生一定程度的变化,这种变化对一般的土样影响比较隐蔽,不易发现,但对具膨胀性的土样会有很大的影响,当透水石的含水量较土样含水量大时会引起土样吸水膨胀,出现前后级荷载百分表读数差别很小的现象,有时甚至出现后级读数较前级读数小的异常情况。在透水石含水量较土样含水量小时,会加速土样的失水呈收缩趋势,造成压缩量过大。因而下透水石的含水量未接近土的天然含水量。
③安装试样仪器归零必须严格到位,环刀上、下土面必须紧密与上、下透水石处的滤纸接触。由于环刀使用时外力破坏会出现外径变化情况,使得环刀不能有效放入规定限位,造成透水石不能与环刀上、下土面有效接触,使初级压缩偏大,产生实验误差。
④百分表归零时应使百分表量测的活动轴杆有足够的量程,以避免压缩变形量较大时,仪器量程小于土样压缩变形而造成压缩试验的失真。
⑤试验稳定标准在《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)中规定:施加每级压力后,每小时变形达0.01mm时,测定试验高度变化作为稳定标准。
原来的1h快速法由于缺少理论依据而不再使用,但实际工作中,由于固结仪器数量的限制、试验工期的紧迫仍会沿用,这种违背规范的现象,应禁止。
3.2 抗剪强度试验
直剪试验受力条件复杂(如发生剪切位移时法向加荷由最初轴心受压变为偏心受压,剪切破坏面人为限制),排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》GB/T50123-1999第18条规定快剪试验一般适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土,粉质粘土渗透系数一般大于10-5cm/s,粉土K值更大,用直剪试验已非常勉强,在室内试验对较软的粉土及粉质粘土直剪时,发现四级荷载下很少存在峰值强度,绝大部分需剪切至位移6mm处,剪切强度指标回归性差(尤其最后一级荷载强度偏低,再现性差),剪切强度指标仅能作为参考。另外较软弱的土即使渗透系数满足要求,当后二级荷载加上时会发生土样挤入透水石与剪切盒之间缝隙的情况而无法剪切。虽然直剪试验方便简单,但其对粉土、粉质粘土及较软弱土强度指标可信度较差,三轴试验可取得较好的效果,在一个勘查项目的土工试验中可进行一定数量的三轴剪切试验进行对比。
另外在进行固结快剪及快剪试验时,应严格控制剪切速度,对粘性土速度控制在0.8mm/min为宜,严禁提高剪切速度,造成剪切强度偏低,误导设计。
4、体会
土工试验是对野外采取的土样进行试验,土样在采取、保管、运输的各个环节稍有不慎都会对“原状土样”试验数据的真实性产生重大影响,因此:一是务必要求野外勘察机台选用符合国家规范要求的标准取样器静压取样,严禁采用轻锤多击法取样或岩芯管回转岩芯切样;二是在取样过程中精心操作,特别是要防止压取长度超过取样器长度,造成土样挤压;三是对取出的土样立即密封妥善保管,做到防晒、防冻;四是对取出的土样及时送到试验室,在运送时装箱置于减震垫上,防止互相碰撞;五是在试验过程中应尽可能地减少对土样的再次扰动,采取有效措施保证试验结果的可靠性,并对试验过程中易出现问题的环节引起高度重视,在试验结果分析整理时应结合具体土样特点进行对比,充分考虑试验过程中可能引起试验结果误差的影响,提交真实、合理的工程试验数据,更好地为工程建设服务。
道路桥梁,一般由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程设施等几大部分组成。下面是我精心推荐的一些道路桥梁工程技术论文题目,希望你能有所感触!
道路桥梁工程技术论文题目篇一
1、论石灰土稳定天然砂砾路面基层的应用
2、二灰碎石基层的施工及质量控制
3、公路路堑边坡防护技术研究
4、强法处理湿陷性黄土路基工艺
5、浅谈高等级公路沥青砼路面机械化施工的几个方面
6、沥青混凝土混合料的组成设计
7、沥青混凝土场拌质量控制
8、石灰稳定的施工与病害防治
9、冲击压实技术在路基工程中的应用
10、浅析场拌二灰砂砾参破碎砾石质量控制
11、骨架密实型二灰碎石基层修筑技术研究
12、水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治
13、解决高速公路桥头跳车的理论与施工
14、公路桥面铺装早期破坏原因及治理方法
15、市政工程现场施工与质量管理
16、关于风积沙路基施工的论述
17、论改性沥青路面施工技术
18、石质路堑路床整修带来的思考
19、二灰土底基层的施工
20、二灰碎石基层的施工
21、市政道路工程质量通病及防治
22、土工合成材料的应用
23、土方量计算方法
24、高填方路基沉降变形规律研究
25、公路路基压实质量控制
26、公路路基沉陷的处理技术
27、软土地基的加固措施
28、浅谈填石路堤的施工技术
29、路拌法水泥石灰综合稳定土的施工质量控制
30、SMA混合料的施工质量控制
31、粉喷桩在高填方软土地基中的应用
32、公路边坡植被防护技术
33、浅析滑坡形成机理及防治措施
34、大孔隙沥青混凝土路面
35、农村公路薄层水泥混凝土路面探析
36、喷播边坡防护技术初探
道路桥梁工程技术论文题目篇二
道路桥梁工程检测技术
摘要:道路桥梁工程检测技术的应用和探索,不仅能够起到保证桥梁运行安全、延长桥梁使用寿命的作用,还能通过对桥梁病害的及早发现,规避因整顿大修、关闭交通所带来的重大损失。介绍道路桥梁外观病害分析方法,总结几种道路桥梁的检测技术,可为相关检测工作提供参考。
关键词:道路桥梁 检测技术 外观检测
0、引言
近几年来,受车祸、超载和养护不当等人为因素,以及地震、洪水等自然因素的影响,道路桥梁出现了各种各样的关于其结构损伤、病害的问题,缩短了其使用寿命,为保证道路桥梁的运营安全,需要对其进行检测。道路桥梁检测技术应运而生,并快速发展起来。
1、当前道路桥梁在使用中常出现的问题
道路桥梁在使用过程中会出现各种问题, 导致道路桥梁的安全性遭到破坏。 当前, 道路桥梁病害原因大致分为以下几类:
a) 缺乏科学合理的设计方案, 导致不明确的工程施工规划;
b)在道路桥梁试运行期间或者试运行以后, 道路桥梁出现比较严重的病害, 从而在很大程度上影响道路桥梁的承载能力;
c)道路桥梁在施工过程中 ,没有按照规范进行, 导致施工质量较差, 使工程完工时没有达到工程预先的设计要求;
d)有些桥梁在施工建设时的施工质量比较好, 在试运行期间也达到了良好的状态要求, 但是在运行一段时间以后桥梁的承载能力达不到要求;
e)对于大跨度桥梁的检测工作可能会存在检测不到位现象, 导致桥梁出现安全隐患, 这类桥梁需要更加高深的检测技术, 而现阶段我国的检测方式还不能达到要求。
2、道路桥梁外观病害分析法
2.1根据部位逐一进行检测
道路桥梁的结构组成可以分为上部、 下部以及其余附属结构。 鉴于不同的结构部位有不同的受力特征, 不同部位也会发生具有一些共性的病害, 对于出现的非常规病害, 检测人员要仔细
研究其病害发生原因, 同时按照不同部位发生的病害程度进行相应的质量评估, 然后更换损坏部件以维持正常运行。
2.2根据受力特征确定检测重点
通常情况下, 可以根据桥梁的类型确定检测重点, 这些重点主要集中在跨中区域的裂缝、 剪力缝、 挠度、 桥梁主梁连接部位的安全情况以及道路桥梁的外观质量等。
2.3对材料特性进行检测调查
随着新技术、 新产品的不断发展和桥梁结构日益多样化, 越来越多的材料和设计应用到桥梁的结构建设中来, 其中使用最广的仍然是钢筋和混凝土结构。 其中钢筋的强度常常是以设计施工中的相关资料为依据的, 检测人员如果发现钢筋质量出现问题或者资料不明确, 在施工前要采取一定的措施进行相关问题的材料试验。
2.4内部缺陷检测
在道路桥梁的混凝土构架中, 常常出现碎裂、 蜂窝、 分层、环境侵蚀以及钢筋锈蚀等缺陷, 如果单单靠外观检测不能及时发现这些缺陷, 因此要借助于其他的检测技术进行相关检测。 当前常用的桥梁检测方法有雷达检测技术、 声波检测法以及超声波探伤法。
2.5结构性能检测
在完成道路桥梁进行整体评价以后, 要根据相关的技术规范进行相应的验算工作, 在验算过程中的相关技术参数要以实际桥梁为准。 验算完成后, 对于未达到规范要求的桥梁可以考虑重建, 对于相对可以利用的可以进行更深一步的鉴定检测。
2.6桥梁钢筋锈蚀测评
由于混凝土的密实度、 碳化深度、 含水量以及保护层厚度不足或者开裂损伤等原因而导致钢筋锈蚀的, 可以通过外观检测、敲击检查等简单易行的操作对钢筋锈蚀程度进行检测。
3、道路桥梁检测技术
3.1超声波检测技术
超声法检测道路桥梁缺陷的基本原理是利用超声波检测仪以及声波换能器, 测量并分析超声脉冲在道路桥梁中的传播速度、波幅、 主频率等参数, 然后以这些参数以及相应的变化为依据,判断道路桥梁出现的缺陷。
3.2地质雷达检测技术
地质雷达技术又称探测雷达技术, 是一种高精度、 无损检测、 直观、 经济快速的高科技检测技术。 该技术主要通过地质雷达向物体内部发射高频电磁波,然后接受由物体产生的相应反射来判断物体内部的情况。 地质雷达技术是一项精度较高的物理探测技术, 主要应用于工程地质、地基工程、 文物考古、 道路桥梁以及混凝土结构探伤等检测领域。
利用地质雷达仪器进行检测的主要流程为:
a)检测人员利用笔记本电脑对控制单元发出指令信息;
b) 控制单元在接受指令以后, 向发射天线和接收天线发射出信号;
c)当发射触发信号以后, 向地面发射高频电磁波;
d)当探测位置为不均匀介质时, 电磁波就会遇到不同电性的目标和界面, 导致部分电磁波被反射回地面, 然后接收天线接收信号, 并以数据的形式传到控制单元, 返回到笔记本中, 以图像的形式显现出来;
e) 通过对图像进行分析处理, 就可以检测出被检测物的内部情况。
3.3声发射法检测技术
由于材料内部结构不均匀或者存在不同性质的缺陷, 局部应力的集中会导致不稳定的应力分布, 材料在产生裂缝、 发生塑性变形以及断裂过程中, 会释放出部分应力, 使之以应力波的形式向四周扩散, 即为声发射。
道路桥梁中的混凝土结构在荷载作用下发生变形, 当变形超出设计要求时, 就会出现裂纹,以波的形式释放能量。 运用声发射法对道路桥梁进行检测时, 将声发射器放置在需要检测的部位, 通过检测不同位置收到的声波时间差, 就可以明确缺陷的发生位置。 运用声波发射法进行检测可以详细、 准确、 快速地了解桥梁内部结构的变化。 在分析研究缺陷位置以后, 裂纹的种类、大小、 开裂速度等都可以比较详细地分析出来。 由于此种检测方法容易受到周围噪声的影响, 会导致检测精度的下降; 另一方面, 此种方法是利用道路桥梁内部缺陷,因此可以进行连续的动态检测。
3.4冲击回波法检测技术
冲击回波法检测技术是检测仪器通过机械冲击器向被检测物体表面发送应力脉冲波, 当压缩波在物体内传播遇到内部缺陷时, 冲击波就不能穿透而发生反射, 当波速固定且选择正确的冲击器时, 就可以通过测试准确地测得缺陷位置, 即便没有缺陷也可以测得物体的厚度。
冲击回波法检测技术常为单面反射测试技术, 在检测完一点以后就可以判断出此处是否有损伤, 因此该方法具有方便、 快捷, 测试结果比较直观的优点。此方法广泛应用于道路桥梁混凝土或者混凝土结构内部裂纹等缺陷的测定。 另一方面, 此种方法虽然检测简单, 但属于单点测量, 其检测的结果存在不全面的缺点, 实际应用也比较少。
3.5红外热像检测技术
红外线热像检测技术就是运用红外线热像探测仪器检测物体各部分发出的红外线能量, 然后根据物体表面温度场分布情况,直观地显示物体材料及结构上存在的不连续缺陷。 红外热像检测技术是非接触性无损检测技术。
红外热像检测技术具有以下优点:
a)红外热像检测技术的探测焦距可以从20cm到无穷远, 因此更加适合具有非接触性及大范围性无损检测;
b)红外热像探测仪只对红外线产生反应, 因此只要道路桥梁的温度高于零度, 就可以用红外热像检测技术进行检测;
c)由于红外热像检测仪可以取得很高的检测精度, 其温度分辨率可以达到0.1℃;
d)检测模式更加灵活, 其摄像速度从1~30帧/s之间变化, 既适合静态检测又适合动态检测。
4、结语
对于道路桥梁进行相关内容的检测已经成为了目前道路桥梁日常维护管理过程中重要的组成部分之一。所以必须建立一套适用于道路桥梁试验相关的检测系统,并且实现对道路桥梁使用安全有效的保障,并且还需要具有一定的系统性以及智能化,这样就要求了相关的工作人员本身必须拥有较为丰富的实践经验,与此同时还必须对相关的理论知识有一个详细的了解,积极有效地将理论实际进行有效的集合,并且对每一项具体的检测数据进行有效地获取、分析,并且对整个道路桥梁进行准确细致的评估,同时及时有效地将安全隐患进行消除。
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路基施工要点
关键词:30cm混渣+20cm碎石+4层20cm灰土
本人有幸于三月中旬到六月上旬间在天津市塘沽区的天津大道项目实习,以实习期间对天津大道项目路基工程的了解和认识为素材,并按照工程施工的顺序分析路基施工中的要点编纂论文。
一、天津地区气象水文及地质情况
天津位于北半球暖温带,中纬度亚欧大陆东岸,四季分明,介于大陆性欲海洋性气候的过渡带上,属于半湿润季风气候。春季干燥多风,冷暖多变;夏季温高湿重,雨热共济;秋季天高云淡,风和日丽;冬季寒冷干燥,雨雪稀少。年平均气温1~12℃,七月平均气温25.9℃,一月平均气温-5℃,极端最低气温-21℃,极端最高气温40.3℃。年平均降雨652.5mm,一日最大暴雨量304.4mm,最大积雪深度29mm。春秋两季降雨量分别占全年的10%和14%;夏季6月中旬~9月中旬为雨季(汛期),平均雨日34天左右,占全年降水量的73%以上;冬季与血量占全年的1%~3%.
天津地区位于海河流域下游,海河水系是华北地区最大水系,本工程自北向南,横贯扇面中央,共永定河、中亭河,子牙河等3条一级河道,龙河、中泓故道、南运河等3条二级河道,并且沿线灌溉、排水渠道密布,基本形成排灌水网系。
二、天津大道工程概况
天津大道连接天津市中心城区小白楼商务区与滨海新区于家堡、响罗湾商务区,为城市快速路,西起外环线津沽立交,东至中央大道,双向八车道,设计行车速度80km/h。
三、材料要求
(一) 路基填土
1、路基填料宜优先选用级配良好的砾类土、砂类土作为填料,泥炭、淤泥冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等,不得直接用于填筑路基。
2、本工程位于冰冻地区,严禁采用未经处理的粉质土直接填筑路基。当采用其他细土时,路基填料CBR应满足要求。此外,液限大于50%,塑性指数大于26的细粒土不得直接作为路基填料。
3、禁止使用沼泽土、泥炭及淤泥、含有树根、树桩、易腐朽物质或有机质含量大于5%,氯盐含量大于3%,碳酸盐含量大于0.8%的土。
4、中央分隔带及绿化带填土按绿化回填要求进行填筑。
5、细粒土尽可能粉碎,粒径不得大于15mm。
(二) 碎石
1、碎石中不含植物残体、垃圾等杂物。
2、最大粒径应小于30mm,要求其压碎值不超过30%、强度不小于15MP(未筛分碎石)。
3、 碎石的颗粒组成应符合JTJ034-2000中第2.2.1.6中2#级配要求,为方便施工,宜采用10~30mm的粗集料,5~10mm的中集料,0~5mm的石屑细集料三种粒料配合。
3、池塘路基处理碎石垫层用碎石强度不小于15MP(未筛分碎石),最大粒径应小于150mm,通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%,通过0.075mm筛孔的选料不超过总量的10%。
(三) 钢塑双向土工格栅
1、钢塑双向土工格栅应采用凸结点形式,以保证连接牢靠,其性能要求如下:
纵向抗拉强度:≥80KN 横向抗拉强度:≥80KN
伸缩率:≤3% 结点剥离力:≥350N
2、同时为尽量减少搭接程数量,钢塑双向土工格栅幅宽不宜小于4m。
(四) 石灰
1、石灰应采用消石灰或生石灰粉;消石灰中不得有未消解的生石灰颗粒,石灰等级应在三级以上。
2、 如采用生石灰,钙质生石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于70%;如采用消石灰,钙质消石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于50%。
3、石灰剂量=石灰质量/干土质量,生石灰块应在使用前7~10天充分消解。消解的生石灰应保持一定的湿度,不得产生扬尘,也不得过湿成团。消石灰宜过孔10mm的筛,并尽快使用。
(五) 水泥
1、 水泥应符合国家技术标准的要求,宜采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。
(六) 土壤固化剂
1、土壤固化剂采用液粉土壤固化剂路邦EN-1(浓缩液),固化剂浓缩液掺入剂量为0.014%,或根据实验确定。
2、土壤固化剂的技术性能指标应符合现行行业标准《土壤固化剂》CJ/T3073的规定,溶液的固体含量不得大于3%,不得有沉淀或絮状现象。
(七) 水
应采用饮用水或PH大于或等于6的水。
四、施工程序
(一)路基表层整体处理方案
由于本工程均处于稻、苇地等潮湿地段,路基填筑前应清除地表草皮、树根、腐殖土、垃圾、杂物等,路基清表30cm后大致找平并进行碾压,压实度应符合设计(90%)要求,如达不到压实度要求,可采用5%戗灰处理;如戗灰0~50cm仍达不到压实度要求,需换填50cm碎石垫层,以加快工程进度。
路基填筑高度小于路面和路床总厚度时,应将地基表层土进行超挖并分层回填压实,处理深度不应小于路床底面。
工程所处区域为平原地貌,土质为粘土或粉质粘土,地下水丰富,土质含水量较高,全线路基处于潮湿、中湿状态,因此需要对路基表层按实际情况分别进行处理方可进行路基填筑。
1、填土高度大于2m的路段(路床最低点距清表后地表距离):
地表整平后晾晒,对露出地下水的路段应设置临时排水沟,排除地表积水,经推土机排压后填筑30cm混渣,经12t以上压路机碾压3~4遍后通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上灰土层(20cm厚,5%戗灰)2m,继续分层填筑分层压实灰土(5%戗灰,如达不到相应层位压实度及强度要求,增加灰量至8%)至路床顶以下80cm,对无法承受12t以上压路机地段应增加混渣厚度,各层压实度及强度满足设计说明的要求。
2、 填土高度大于1.3m、小于2m的路段(路床最低点距清表后地表距离):
地表整平后晾晒,对露出地下水的路段应设置临时排水沟,排除地表积水,经推土机排压后填筑40cm混渣,经18t以上压路机碾压3~4遍后通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上灰土层(20cm厚,5%戗灰)2m,继续分层填筑分层压实灰土(5%戗灰,如达不到相应层位压实度及强度要求,增加灰量至8%)至路床顶以下80cm,对无法承受18t以上压路机地段应增加混渣厚度,各层压实度及强度满足设计说明的要求。
3、填土高度小于1.3m的路段(路床最低点距清表后地表距离):
地表应继续下挖至距路床顶1.3m的高度,排除地表积水后晾晒,经推土机排压后填筑30cm混渣,经18t以上压路机碾压2~3遍后继续填筑20cm的碎石,在混渣和碎石之间通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上碎石2m,碎石经18t压路机碾压3~4遍后用平地机刮平碎石层准备填筑灰土。
(二)混渣填筑
1、混渣填筑厚度较大时应分层填筑分层压实,每层以20~25cm为宜
2、混渣填筑时应严格控制含水量,对于含水量较大的应进行适当的晾晒方可以进行碾压。而且应避免使用含土量过大的混渣,如果有含土量较大的材料进场,应先进行堆备,待其他含土量较少的混渣进场时掺拌后填入路基中。
3、混渣的强度应保证不小于15MP,最大粒径应保证小于150mm,通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%,其通过0.075mm的不超过总量的10%,大粒径渣石应填筑在下部,小粒径渣石填筑在上层,保证混渣顶的平整度(误差不超过2cm)空隙较大时应扫入石渣(未筛分),或石屑填充,上部可填筑渣石或石屑。
4、雨天时注意对基槽进行排水,杜绝在含水量过大的情况下对混渣进行碾压。
5 、为避免地基产生过分扰动造成地基基底无法压实,压路机在碾压过程中严禁使用震动碾压。但与此同时为保证填料的密实性,在碾压过程中横向接头要重叠50cm进行碾压,做到无漏压,保证碾压均匀,且严格控制碾压遍数为四遍。碎石填料与混渣碾压要求相同。
(三)碎石填筑
1、由于碎石填筑厚度仅为20cm,应严格控制混渣顶面高程,杜绝混渣侵入碎石填筑范围,减少碎石填筑厚度。
2、碎石填料粒径应控制在5cm以内,其通过0.075mm的总量不超过总量的10%,且级配良好,无杂物。
3、使用碎石强度不小于15MP(未筛分碎石)。
4、大粒径碎石应填筑在下部,小粒径碎石填筑在上层,保证碎石顶的平整度(误差不超过2cm)。
(四)钢塑双向土工格栅的铺设
1、土工格栅存放及铺设直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质、
2、一般路段土工格栅的铺设应垂直于路堤轴线方向,桥头路基处理段土工格栅应顺路堤轴线方向铺设。
3、土工格栅之间的连接应使用尼龙卡扣呈梅花型绑扎牢固,搭接长度不小于30cm,间距不得大于3各空格。
4、土工格栅铺设完成后应及时填筑调料,避免受阳光长时间暴晒,铺设与填料填筑时间间隔应不超过48小时。
5、施工中应采取措施避免是土工格栅受损,出现破损及时修补或更换。
6、土工格栅下乘层应平整,铺设时应拉直、平顺、绷紧,紧贴下承层,不得扭曲褶皱。
7、土工格栅上的第一层填料应采用轻型机械摊平和碾压,一切车辆及施工机械只允许沿路堤轴向方向行驶。
8、铺设土工格栅时,应在路堤每边各预留不小于2m的长度,回折覆裹在已压实的填筑层面上,折回外露部分应用土覆盖。
9、混渣层大致平整密实,大块石头尽量压到下层土中或者人工捡走,避免石块咯烂土工格栅。
10、平地机在整平碎石时,下刀要注意掌握力度,发现土工格栅立即收刀,整平时现场必须有人紧盯,发现问题人工及时处理。
(五)路基施工填土要求
1、一般路基段填土处理
(1)路基必须分层填筑分层碾压。每层最大压实厚度不宜超过20cm(当压实机械可以保证压实度并经现场试验、检测合格后可适当加大压实厚度),路床顶面最后一层压实厚度为20cm(遇特殊情况不满足设计要求是,最小压实厚度不得小于10cm)。
(2)含水量应控制在压实最佳含水量±2%之内。
(3)路基填筑宽度每侧应宽出填筑层设计宽度30cm,压实宽度不小于设计宽度,最后销坡。
(4)路基表面应具有2%~4%的向外横坡,防止积水。为避免路基边坡被雨水冲刷,路基填筑过程中要求在路基下坡脚外两米处设置临时排水埝和排水设施。
(5)征地边线外两侧各10m范围内禁止集中取土。
(6)路基填筑范围内严禁作为施工便道使用。
(7)路基填筑应均匀密实,路床顶面横坡于路拱横坡一致。
(8)路基填土压实度、填料最小强度及最大粒径不小于表1要求。
路基压实度、填料最小强度及最大粒径 表1
项目分类 压实度(%)(重型压实标准) 填料最大粒径(cm) 填料最小强度(CBR)%
路堤 上路床(0~30cm) ≥96 10 8
下路床(30~80cm) ≥96 10 5
上路堤(80~150cm) ≥94 15 4
下路堤(>150cm) ≥93 15 3
零填及路堑路床(0~30cm) ≥96 10 8
注:表中所列压实度系按《公路土工试验规程》(JTJ051)重型击实实验法求得的最大干密度计算所得。
(9)路基填土高度
路基最小填土高度须保证不因地下水、地表水、毛细水及冻胀作用而影响稳定性。本工程为城市道路,路基设计最小填土高度应大于路床处于潮湿或中湿状态的临界高度。根据沿线各钻孔(钻探时间为6月份最不利季节)揭示的地下水位以及Ⅱ4区路基处于潮湿、中湿状态的临界高度计算的路基最小填土高度见表2。
处于中湿、潮湿状态时的最小填土高度 表2
名称
孔位 ZK48 ZK49 ZK50 ZK51
孔口标高 2.25 1.9 1.35 2.55
静止水位埋深(m) 1.3 0.9 0.7 1.75
水位标高(m) 0.95 1.00 0.65 0.80
中湿状态路基设计标高(m) 3.90 3.95 3.60 3.75
中湿填土高度(m) 1.62 2.02 2.22 1.17
潮湿状态路基设计标高(m) 3.20 3.25 2.90 3.05
潮湿填土高度(m) 0.95 1.35 1.55 0.5
2、特殊路基段处理
(1)桥头引路段
桥头引路路基填方路段处于中湿状态,应对现状地坪清表整平后,回填路基土,然后在距路床顶面以下40cm以下做20cm土壤固化剂固化石灰土(5%石灰)+20cm土壤固化剂水泥石灰土(2%水泥+3%石灰),保证土基不出现软弹现象。
(2)池塘段路基处理
○1路线在穿越大面积池塘及大型沟渠处应打坝、抽水、清淤、整平后分层填筑分层压实混渣(每层以20cm~30cm为宜)至距路床顶以下100cm处,通铺钢塑双向土工格栅后填筑20cm碎石,碎石之上分层填筑灰土。池塘、大型沟渠等边坡应开蹬成台阶状,蹬高0.4m,两步为一蹬,蹬宽≥0.6m,开蹬处铺设≥1.6m宽的钢塑双向土工格栅。
○2路线经大面积池塘时,应将各池塘间堤埝铲平后再进行填筑混渣垫层、铺设土工格栅等工作,以确保路基整体性。
(3)桥头路基处理
○1桥头两侧地基处理根据地质条件、填土高度和施工周期,采用加固土桩(水泥搅拌桩)+石灰土(8%)的处理方式,加固土桩采用梅花形布置。加固土桩横向布置范围放坡一侧应超出引路坡脚以外至少1.0m。
○2成桩后应凿出桩头50cm,桩顶先铺30cm碎石垫层,然后铺土工格栅,最后再铺30cm碎石垫层 。
○3桥头处理范围控制在50m,根据处理前后恭候沉降差的情况,靠近桥头50m范围内(除台背回填)路堤填料采用8%石灰土,所填填料应分层碾压夯实,压实度要求达到重型90%。桥台后背回填采用14%石灰土分层碾压夯实。
(六)灰土填筑
施工时按照“四区段”和“八流程”进行。“四区段”即:“上土摊铺区、翻晒拌合区、整平碾压去、报验养生区”,“八流程”即:“上土、摊铺、翻晒、布灰、拌合、整平、碾压、养生”。具体施工工艺如下:
1、试验标定
在上土之前应取现场土样测定土的天然含水量及液塑限并进行标准击实试验确定最佳含水量和最大干密度。
2、测量放样
测量组准确放出道路中心线。
3、路堤填筑时在取土场用挖掘机和装载机将土装入自卸汽车,运到填土路基处。根据路基宽度、自卸汽车方量及松铺厚度,用白灰洒线打网格,确定每车土的卸土位置,以保证填土厚度。
4、素土摊铺粗平后,首先应根据虚铺系数追踪测定高程,在考虑虚铺系数的情况下若高程达不到设计值应及时采取措施补救,待满足要求后用铧犁和旋耕犁进行翻晒和粉碎。在上灰前,检查土的含水量,当接近最佳含水量时及时上灰。
5、 摊铺石灰:素土整平稳压后,按眼路线走向5×10m打好方格,根据配比将每格需要的石灰量人工摊铺均匀。上灰时应保证灰土中无杂质、无未消解的灰块。
6、 路拌机拌合:石灰摊铺完成后,均需用路拌机拌合,拌合遍数2遍以上,要用专人在路拌机后面随时检查拌合深度,拌合深度以打入路床顶以下5~10mm为宜,确保无素土夹层,保证拌合均匀色泽一致,没有灰花团和花条,检测混合料的含水量和灰剂量,含水量控制在最佳含水量1~2个百分点,灰剂量符合规范要求。
7、 整平和碾压:用平地机、水准仪跟踪控制高程。当高程、横坡达到规范要求时,先用振动压路机稳压一遍,再用振动压路机振压两遍,然后用18~21t压路机进行碾压三遍,由路肩向路中心碾压,碾压时轮迹重叠1/2轮宽,路肩处应多压2~3遍。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上急调头或急刹车,以保证石灰土的表面不被破坏。若在碾压过程中出现“弹簧”现象,应采用挖除、重新换填或掺石灰或水泥等措施进行处理。在压路机碾压结束之前用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱符合设计要求。终平应仔细进行,必须将局部高出部分刮除并扫除路外,对局部低洼之处不再进行找补,可待铺筑下层时处理。
8、 试验检测:一段路基完成后,试验人员及时进行路面外形、压实度、灰剂量等的试验检测,自检合格后报请监理工程师验收,验收合格后进行下层施工。
外形管理的测量频率和质量标准
项次 规定值 检查方法和频率
纵段高程(mm) +5~-20 每20延米1处
厚度(mm) -10~-25 每1500~2000 m26个点
宽度 不小于设计值 每40延米1处
平整度(mm) 15 3m直尺,每200延米2处,每处连续10尺
横坡(%) +0.5,-0.5 每100延米3处
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