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減緩反射裂縫的措施。反射裂縫是由于舊面層在接縫或裂縫附近的位移,引起接縫或裂縫上方瀝青混凝土加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中所造成的,其包括因溫度和濕度變化而產(chǎn)生的水平位移以及因交通荷載作用而產(chǎn)生的豎向剪切位移。而根據(jù)國(guó)內(nèi)外理論,在舊混凝土板與加鋪層之間設(shè)置玻纖土工格柵加筋層可以使瀝青混凝土加鋪層底面的應(yīng)力或應(yīng)變因離開(kāi)應(yīng)力集中的接縫或裂縫端部而降低,同時(shí)也可以改變加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪切能力,從而可以有效減少由荷載、溫度、地基脫空等產(chǎn)生的不利影響和提高瀝青混凝土加鋪層的抗反射裂縫能力;且根據(jù)研究,在加鋪層底部加設(shè)土工格柵時(shí),延緩反射裂縫的效果非常明顯。故本工程在加鋪層底部采用玻纖格柵作為加筋層面來(lái)作為減緩反射裂縫的措施。三、基層彎沿測(cè)量采用BZZ-100型、后軸重10t的標(biāo)準(zhǔn)車,5.4m的長(zhǎng)桿彎沉儀,每隔20m對(duì)拓寬范圍路面基層進(jìn)行彎沉測(cè)量。共測(cè)N=90個(gè)點(diǎn),平均彎沉為L(zhǎng)=0.240 mm,均方差S=5.28,計(jì)算代表彎沉為L(zhǎng)=0.331mm?;焱涟鍦y(cè)定點(diǎn)n=28,平均彎沉為L(zhǎng)=0.102mm,均方差為δ=5.4,代表彎沉為L(zhǎng)=0.195mm。其中>0.10mm占34.60%,≥0.15mm占11.51%,≥0.20mm占7.70%,≥0.30mm占2.55%。以上結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。四、鋪設(shè)土工格柵(一)路面鋪筑。由于舊水泥混凝土路面,以及新拓寬部分的混凝土路面是沿按舊水泥混凝土路面的坡度進(jìn)行澆筑的,表面的平整度較好,但是由于混凝土路面的路拱不對(duì)稱,要調(diào)整為路拱對(duì)中,則路拱兩邊路面的瀝青鋪筑厚度是不相同的,薄的為7cm,厚的為15 cm,因此,采用瀝青碎石作為瀝青混凝土調(diào)平層。調(diào)平層鋪筑完后,再進(jìn)行面層的鋪筑。(二)土工格柵技術(shù)要求1.土工格柵厚度應(yīng)薄,一般3.0mm左右,以便攤鋪;2.格柵網(wǎng)格尺寸應(yīng)為0.5~1.0倍骨料粒徑。本工程采用25.4×25.4mm;3.土工格柵抗拉強(qiáng)度應(yīng)選大值,縱向大于等于50KN/M,橫向大于等于50KN/M,抗變形能力強(qiáng);4.伸長(zhǎng)率小于4%;5.含膠量大于等于20%;6.土工格柵采用自粘式,幅寬為2m,耐溫性-100至280攝氏度。(三)鋪筑土工格柵1.在清掃干凈的水泥混凝土路面上用小型瀝青灑布機(jī)按0.5┧/┫噴灑粘層乳化瀝青,幅寬為2.0 m;2.在大氣溫度10℃以上,路面不潮濕時(shí)噴灑粘層乳化瀝青;3.在噴灑粘層乳化瀝青后,待粘層瀝青已破乳時(shí)開(kāi)始進(jìn)行土工格柵鋪設(shè)。鋪設(shè)完土工格柵后,用輕型膠輪壓路機(jī)在其上作適度碾壓,以確保土工格柵與原路面有良好的粘接。4.采用土工格柵鋪筑設(shè)備,人工一次攤鋪土工格柵。對(duì)不平整處,應(yīng)用攤桿推平,如遇到彎道,應(yīng)將彎道內(nèi)側(cè)的土工格柵用剪力裁開(kāi),然后將一側(cè)推平,涂刷瀝青,再將另一側(cè)疊蓋搭接,鋪設(shè)時(shí)應(yīng)保證平順并使縱橫向張緊。5.一卷土工格柵攤完后,再噴灑另一幅土工格柵的粘層瀝青。鋪設(shè)時(shí)土工格柵的搭接:縱向距離不小于15 cm,橫向距離不小于10 cm;要在前一幅攤好的土工格柵上補(bǔ)灑20 cm的瀝青帶,然后再攤鋪第二幅土工格柵。按此鋪攤的工藝順序直到半幅路面的土工格柵鋪滿,并超出半幅路面寬度20 cm,以便與第二幅路面的土工格柵搭按。(四)鋪筑瀝青砼1.為了方便汽車在土工格柵上和已噴灑瀝青路面上行走而不帶動(dòng)土工格柵,在半幅路面攤鋪完土工格柵后,再灑上5mm的石粉。2.在土工格柵的起始端要用鐵釘加強(qiáng)固定,并灑一層粘層瀝青。3.禁止汽車在土工格柵上剎車、轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭。4.當(dāng)土工格柵被汽車?yán)?,?yīng)立即用攤桿推平。5.用瀝青混凝土鋪機(jī)攤鋪瀝青混凝土路面。五、試驗(yàn)路檢測(cè)1.彎沉測(cè)定。試驗(yàn)路鋪筑后,用BZZ-100型標(biāo)準(zhǔn)汽車、5.4m長(zhǎng)桿彎沉儀,每隔50m測(cè)定混凝路面彎沉值。2.實(shí)側(cè)彎沉和平均彎沉L=11.50 mm,均方差δ=2.21,代表彎沉L?代=15.14mm。3.按理論計(jì)算,在舊路上(δ=0.330mm)加鋪10cm瀝青混凝土,計(jì)算彎沉到達(dá)0.24mm,增加一層土工格柵計(jì)算彎沉值能達(dá)到0.14mm,相當(dāng)于增加了8cm厚的瀝青混凝土,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明>0.10mm的點(diǎn)占2.8%;≥0.15mm的點(diǎn)占2%,≥0.30點(diǎn)占1.1%。以上數(shù)據(jù)表明在瀝青混凝土中加設(shè)土工格柵作用明顯。
內(nèi)蒙古通遼鋼塑內(nèi)蒙古通遼土工格柵在軟土地基的處理質(zhì)量直接影響到路基的基礎(chǔ)承載力,也是保證道路建成后、運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。軟基處理在道路工程中比較常見(jiàn),軟基處理方法也很多。通過(guò)對(duì)前人研究成果的學(xué)習(xí),本文即是以某市北圍堤公路為例,分析軟土地基處理在公路施工中的應(yīng)用
一、公路軟基處理方法
(一)淤泥層厚度較小的路段:內(nèi)蒙古通遼土工格柵+山皮石+內(nèi)蒙古通遼土工格柵+改良土的方法。淤泥上有50~80cm亞粘性土,具有一定的穩(wěn)定性,且淤泥厚度在1~2米之間,地面積水較易排除,因此采用內(nèi)蒙古通遼土工格柵+山皮土+改良土的措施。由于地下水位高,該公路沿線的軟土水穩(wěn)性差,浸水時(shí)承載力很低,內(nèi)蒙古通遼土工格柵和山皮土配合可以提高路基填料的水穩(wěn)性,還可減弱地下水的毛細(xì)作用對(duì)路基產(chǎn)生不良影響。
(二)地處鹽池中,池中淤泥較厚,且水位較高路段:拋石擠淤+內(nèi)蒙古通遼土工格柵+改良土。淤泥厚在2~3米之間,排水困難,也無(wú)法清淤,采用措施是拋石擠淤+內(nèi)蒙古通遼土工格柵+改良土,同時(shí)加寬水面線以下的路堤寬度,這樣處理可以提高路基的整體穩(wěn)定性,并有效控制路基沉降。
二、公路軟基處理施工技術(shù)
(一)軟土地基處理前應(yīng)完成以下工作:
軟基處治施工前,應(yīng)完成以下工作:
1、收集并熟悉有關(guān)施工圖、工程地質(zhì)報(bào)告、土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告和地下管線、構(gòu)造物的布設(shè)等資料;
2、編制施工組織設(shè)計(jì)或施工大綱;
3、原材料、半成品、成品的檢驗(yàn);
4、施工機(jī)械設(shè)備的調(diào)試;
總之,在施工中應(yīng)遵循“按圖施工”的原則和“邊觀察、邊分析”的方法,做到經(jīng)濟(jì)、可行、、創(chuàng)新并有利于環(huán)保。
(二)公路軟基處理技術(shù)
1、淤泥層厚度較小的路段
淤泥層厚度較小的路段
施工主要機(jī)具:灰土拌和機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、雙鋼振動(dòng)壓路機(jī)、三輪壓路機(jī)、平地機(jī)、濕地推土機(jī)。
施工方法:
(1)清表:將原地面整平,蘆根及腐殖土,并棄運(yùn)。
(2)測(cè)量放線:進(jìn)行中線測(cè)量,并根據(jù)中線、設(shè)計(jì)圖表、施工工藝測(cè)定出路基坡腳及兩側(cè)邊溝、路基邊線位置。
(3)鋪筑 層內(nèi)蒙古通遼土工格柵:將內(nèi)蒙古通遼土工格柵由一側(cè)沿挖好的溝壁向另一側(cè)橫向鋪設(shè),內(nèi)蒙古通遼土工格柵搭接處不小于20cm,且沿搭接處方向采用22號(hào)鉛絲綁扎,待鋪筑完后用進(jìn)行排壓整平。鋪設(shè)范圍按設(shè)計(jì)寬度進(jìn)行控制。
(4)山皮土填筑:用裝載機(jī)、推土機(jī)并配以挖掘機(jī)進(jìn)行倒運(yùn)、鋪筑,鋪筑厚度控制在50cm以內(nèi)。山皮土填筑過(guò)程中嚴(yán)格進(jìn)行高程控制。在山皮土鋪筑完、整平后,采用壓路機(jī)按操作規(guī)程進(jìn)行碾壓。碾壓至山皮土上無(wú)明顯輪跡,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(5)鋪筑第二層內(nèi)蒙古通遼土工格柵:首先根據(jù)放樣位置將內(nèi)蒙古通遼土工格柵在預(yù)留出上包量的前提下,由一側(cè)向另一側(cè)橫向鋪設(shè),其搭接及綁扎等同于 層內(nèi)蒙古通遼土工格柵的施工方法,然后用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓整平。
(6)填筑 層改良土:(a)事先將石灰、土進(jìn)行化驗(yàn)分析,并對(duì)改良土按配合比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。根據(jù)其配合比于取土點(diǎn)進(jìn)行灰土拌合,拌合現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格控制鋪土、鋪灰厚度及灰土的含水量。施工過(guò)程中嚴(yán)格控制厚度、寬度、壓實(shí)度等技術(shù)指標(biāo)。(b)首層填筑厚度為50cm,施工中嚴(yán)格控制鋪筑厚度及寬度,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行找平碾壓,其壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)控制在85%以上(首層表面下20cm內(nèi)檢測(cè)壓實(shí)度),壓實(shí)后及時(shí)檢測(cè),達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行第二層改良土鋪筑。第二層改良土填筑厚度為30cm,其施工方法及檢驗(yàn)程序同首層改良土施工,其壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)控制在90%以上;第三層改良土填筑厚度為20cm,其施工方法及檢驗(yàn)程序同首層改良土施工,其壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)控制在90%以上。
(7)鋪筑第三層內(nèi)蒙古通遼土工格柵:除不預(yù)留包裹量外,其它等同于第二層內(nèi)蒙古通遼土工格柵。
(8)填筑第二層改良土:等同于 層改良土的施工方法,填筑厚度由第三層內(nèi)蒙古通遼土工格柵至路面結(jié)構(gòu)層。
2、內(nèi)蒙古通遼土工格柵(關(guān)鍵工序):
施工中應(yīng)注意事項(xiàng)有:
(1)鋪設(shè)內(nèi)蒙古通遼土工格柵時(shí),應(yīng)注意均勻、平整。在斜坡上施工時(shí),應(yīng)保持一定松緊度以避免石塊使其變形超出聚合材料的彈性極限。
(2)鋪設(shè)內(nèi)蒙古通遼土工格柵時(shí),應(yīng)注意端頭的位置和錨固。
(3)鋪設(shè)的關(guān)鍵是保證連續(xù)性,不使其出現(xiàn)扭曲、折皺、重疊,并要特別注意避免過(guò)量拉伸以避免超過(guò)其強(qiáng)度和變形的極限產(chǎn)生破壞或撕裂、局部頂破等。
(4)為保證內(nèi)蒙古通遼土工格柵的整體性,施工中必須注意內(nèi)蒙古通遼土工格柵的連接,常用的有搭接法與縫接法,縫接法又分對(duì)面縫與折疊縫兩種接法。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):
(1)基本要求:內(nèi)蒙古通遼土工格柵質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求,在平整的下承層上全斷面鋪設(shè),內(nèi)蒙古通遼土工格柵應(yīng)拉直平順,緊貼下承層;錨固端施工符合設(shè)計(jì)要求;接縫搭接粘合強(qiáng)度符合要求;上下層內(nèi)蒙古通遼土工格柵的搭接應(yīng)交替錯(cuò)開(kāi)。
(2)實(shí)測(cè)項(xiàng)目:內(nèi)蒙古通遼土工格柵鋪設(shè)允許偏差
內(nèi)蒙古通遼土工格柵鋪設(shè)允許偏差 表1 3、鹽池,池中淤泥較厚,且水位較高路段:
(1)施工機(jī)具:挖掘機(jī),裝載機(jī),振動(dòng)壓路機(jī),三輪壓路機(jī),濕地推土機(jī)等。
(3)施工方法:拋石擠淤與路基填筑。
①池中淤泥較厚,且水位較高,常年積水且排水困難,采用措施是拋填片石,片石不宜小于30cm,拋填時(shí),自中線向兩側(cè)展開(kāi),橫坡陡于1:10時(shí),自同向低處展開(kāi)拋填。使淤泥向兩邊擠出,片石拋出水面后應(yīng)用小石塊填塞墊平,以重型壓路機(jī)輾壓,其上鋪反濾層,再進(jìn)行填土。
②首先根據(jù)設(shè)計(jì)拋石底腳,用竹竿明確坡角位置,然后由原有路往東用挖掘機(jī)配合濕地推土機(jī)由淤泥邊部向深處一級(jí)一級(jí)填筑,石塊規(guī)格控制在30cm左右,嚴(yán)禁出現(xiàn)石塊過(guò)大及腐殖石塊,待拋石頂面高出水面或淤泥頂面20cm后填筑石屑進(jìn)行初步找平,然后用采用50T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,以利于將淤泥徹底擠出。
③片石填筑完成后及時(shí)檢測(cè)填筑高度、寬度及壓實(shí)情況,自檢合格后方可進(jìn)行下一道6%改良土工序的施工。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求于 步改良土完工后進(jìn)行彎沉檢驗(yàn)。
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內(nèi)蒙古通遼玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為材質(zhì),采用一定的編織工藝制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料,為保護(hù)玻璃纖維、提高整體使用性能,經(jīng)過(guò)特殊的涂復(fù)處理工藝而成的土工復(fù)合材料。玻璃纖維的主要成份是:氧化硅、是無(wú)機(jī)材料,其理化性能極具穩(wěn)定,并具有強(qiáng)度大、模量高,很高的耐磨性和優(yōu)異的對(duì)寒性,無(wú)長(zhǎng)期蠕變;熱穩(wěn)定性好;網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使集料嵌鎖和限制;提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復(fù)合性能,極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。有時(shí)配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理,使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體。由于土石料在土工格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力增高,它們之間的摩擦系數(shù)顯著增大(可達(dá)08~10),土工格柵埋入土中的抗拔力,由于格柵與土體間的摩擦咬合力較強(qiáng)而顯著增大,因此它是一種很好的加筋材料。同時(shí)土工格柵是一種質(zhì)量輕,具有一定柔性的塑料平面網(wǎng)材,易于現(xiàn)場(chǎng)裁剪和連接,也可重疊搭接,施工簡(jiǎn)便,不需要特殊的施工機(jī)械和專業(yè)技術(shù)人員。玻璃纖維土工格柵1)高抗拉強(qiáng)度、低延伸率——玻纖土工格柵是以玻璃纖維為原料,具有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小于3%。2)無(wú)長(zhǎng)期蠕變——作為增強(qiáng)材料,具備在長(zhǎng)期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會(huì)發(fā)生蠕變,這保證產(chǎn)品能夠長(zhǎng)期保持性能。 3)熱穩(wěn)定性——玻璃纖維的熔化溫度在1000℃以上,這確保了玻纖土工格柵在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中承受熱的穩(wěn)定性。4)與瀝青混合的相容性——玻纖土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對(duì)瀝青混合料設(shè)計(jì)的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻纖土工格柵在瀝青層中不會(huì)與瀝青混合料產(chǎn)生隔離,而是牢固的結(jié)合在一起?!?)物理化學(xué)穩(wěn)定性——經(jīng)過(guò)特殊后處理劑進(jìn)行涂覆處理,玻纖土工格柵能夠抵抗各類物理磨損和化學(xué)侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受影響?!?)集料嵌鎖和限制——由于玻纖土工格柵是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中,這樣就形成了機(jī)械嵌鎖。這種限制阻礙了集料的運(yùn)動(dòng),使瀝青混合料在受荷載的情況下能夠達(dá)到更好的壓實(shí)狀態(tài),更高的承重能力,更好的荷載傳遞性能及較小的變形。
土工格柵墊層處理軟土地基表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 1、土工格柵有一定的剛度,從而使上面的負(fù)荷得到擴(kuò)散,提高了地基的承載力。 2、由于土工格柵和土工布的抗拉強(qiáng)度大,它的存在可增加路堤的穩(wěn)定性。 3、由于格柵能適應(yīng)地基變形,礫石又能與格柵網(wǎng)孔互相鎖合在一起,形成穩(wěn)固的平面,防止礫石下陷,增加地基的抗剪強(qiáng)度,從而防止軟弱地基產(chǎn)生過(guò)大或不均勻沉降以至側(cè)向變形。 4、砂礫墊層及盲溝的的作用。 砂礫墊層可保證路堤排水良好,有軟土地基時(shí),砂礫墊層及盲溝形成一個(gè)綜合排水通道,通過(guò)上部的路堤荷載作用,可加速軟土地基的排水固結(jié),并在施工階段完成大部分沉降。 2.3材料的性能與要求 砂礫墊層要求用潔凈的砂礫石,粒徑為3~6cm,含泥量小于5%,以利形成排水通道。 土地格柵采用CE131型土工網(wǎng),該材料系高密度聚乙烯(HDPE)配以抗老化劑經(jīng)擠壓旋轉(zhuǎn)模塑成型。具有強(qiáng)度高、耐腐蝕和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。其重量較輕,方便施工。CE131土工格柵,其縱、橫向抗拉強(qiáng)度≥5.8N/m;網(wǎng)孔尺寸為27mm×27mm;幅長(zhǎng)30m;幅寬2.5m;材料標(biāo)準(zhǔn)重660g/m2。 土工布采用SWC50-4型裂膜絲機(jī)織土工布,其經(jīng)向斷裂強(qiáng)度≥2500N/m;緯向斷裂強(qiáng)度≥200N/m;斷裂伸長(zhǎng)率≤25%;經(jīng)向撕破強(qiáng)度≥1200;單位面積質(zhì)量240g/m2,幅度4m。 2.4土工格柵墊層處理地基的程序 1、先平整場(chǎng)地,表土并排干地表水。 2、在地基上鋪設(shè)層格柵,鋪網(wǎng)從處理地段的一端開(kāi)始,垂直路線鋪設(shè),并沿線路走向一幅接一幅向前攤鋪。橫向鋪網(wǎng)與路堤兩邊縱向盲溝相接,相鄰幅土工格柵搭接長(zhǎng)度為20cm,搭接邊用U型釘固定。另外,格柵靠路堤處,應(yīng)回拆2.5以利格柵穩(wěn)固,然后在格柵上攤鋪厚40cm,粒徑3~6cm的礫石。平整后,用輕型壓路機(jī)振碾3~5遍,接著在礫石層鋪土工布,開(kāi)始分層填土碾壓。 3、路基土應(yīng)分層填筑并滿足相應(yīng)規(guī)范的要求。另外,應(yīng)避免運(yùn)料車在已攤鋪好并張緊定位的格柵上直接碾壓。 4、施工中應(yīng)控制路堤的填土速率并加強(qiáng)沉降和側(cè)向位移的觀測(cè),防止路堤失穩(wěn)。
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