公路路基分层填筑施工技术应用

(整期优先)网络出版时间:2024-01-24
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公路路基分层填筑施工技术应用

郑军涛

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摘要:随着社会经济的快速发展和城市化进程的推进,公路建设在交通基础设施中起着重要作用。而公路路基是公路工程中的核心部分,其质量和稳定性直接影响着道路的使用寿命和安全性。分层填筑技术作为一种提高路基承载力和稳定性的关键施工技术,逐渐受到了广泛应用。本文旨在分析公路路基分层填筑施工技术的应用现状和存在的问题,并提出相应的改进措施。

关键词:公路路基;分层填筑;施工技术;应用

引言

近年来,随着交通需求的不断增长和城市化进程的加速推进,公路建设成为了国民经济发展的重要一环。而公路路基作为公路工程的基础,其质量和可靠性直接影响着道路的使用寿命和安全性。为了提高公路路基的承载能力和稳定性,分层填筑施工技术应运而生。本文旨在综合近年来研究成果,总结公路路基分层填筑施工技术的应用情况及改进措施,以期为公路工程设计与施工提供有益的参考。

1.公路路基的作用与公路路基分层填筑施工技术的原理

1.1公路路基的作用及其质量要求

公路路基作为公路工程的基础,承载着行车荷载和传递荷载到地基土层的重要功能。其主要作用包括:提供均匀且稳定的道路基础,为行车提供平稳、安全的行驶条件;分散和传递车辆荷载到地基土层,保证道路的承载能力和稳定性;引导和控制水流,确保道路排水顺畅。因此,公路路基的质量要求十分重要。质量要求包括:具备足够的强度和稳定性,能够承受行车荷载,避免沉降和变形;具备良好的排水性能,防止积水对路基造成侵蚀和破坏;具备合适的路基坡度和横向坡度,确保道路行车安全;符合环保要求,避免对环境造成污染和破坏。

1.2公路路基分层填筑施工技术的原理与分类

公路路基分层填筑施工技术是通过将路基划分为不同的填筑层,根据不同填筑层的特点选择合适的材料,并采取相应的施工方法和措施来提高路基的承载能力和稳定性。其原理是通过在路基中设置不同材料和厚度的填土层,形成多层结构,从而均匀分散荷载并降低差异沉降。根据施工方法和填筑材料的不同,公路路基分层填筑施工技术可以分为以下几个分类:机械分层填筑技术:采用机械设备进行填筑施工,如压实机、割刀等;紧密填筑技术:利用辊压或振动作用将填筑材料压实,提高路基密实度;高填料技术:使用轻质填料,如聚合物材料或发泡填料,减轻路基荷载和降低沉降;土工格栅技术:在填土层中添加土工格栅,增加路基的强度和稳定性;化学固化技术:利用化学材料对路基进行固化,提高路基的强度和耐久性。

2.公路路基分层填筑施工技术应用

2.1不同填筑层的材料及其特点

公路路基分层填筑施工技术应用中,不同填筑层的材料及其特点是关键因素。通常,分层填筑施工包括路基填料、道床填料和面层结构:(1)路基填料:常见的路基填料包括黏土、砂土和石质料。黏土具有较好的压实性能和液塑性,适用于填筑路基的下层;砂土则具有良好的排水性和抗剪强度,可用于填筑路基的中间层;而石质料在填筑路基的上层可以提供较好的承载能力和稳定性。(2)道床填料:道床填料一般选用细砂、碎石和混凝土等材料。细砂在道床填筑中表现出较好的排水性能,碎石则可以提供较好的坚硬支撑力,而混凝土可用于道床层的特殊需要,如机场道路。(3)面层结构:面层结构一般采用沥青混合料、水泥混凝土等材料。沥青混合料具有良好的柔性和抗水性能,适用于公路高速和城市道路;而水泥混凝土具有较好的刚性和耐久性,常用于高速公路主线和重载道路。

2.2分层填筑施工技术的基本步骤

分层填筑施工技术的基本步骤包括以下几个环节:(1)路基准备:需要对原始地表进行清理、平整和加固处理,确保路基具备良好的基础条件。(2)填筑层选择:根据设计要求和地质条件,选择合适的填筑材料和厚度,并将路基划分为不同的填筑层。(3)施工操作:按照填筑层的要求,使用适当的机械设备和工具进行填筑施工,确保每个填筑层的均匀铺设和充分压实。(4)进行交接处理:在填筑层之间设置过渡层或隔离层,确保填筑层之间的界面有良好的连接和分离。(5)质量控制:施工过程中需要进行实时的质量检测和监控,包括填筑材料的质量、厚度的控制以及压实度的检测等。

2.3分层填筑施工技术的应用

分层填筑施工技术在公路工程中广泛应用,其应用主要体现在以下几个方面:(1)提升路基的承载能力和稳定性:通过将路基划分为不同的填筑层,可以根据不同层次的荷载要求选择合适的材料和施工方式,增加路基的承载能力和稳定性。(2)降低沉降和差异沉降:分层填筑施工技术能够均匀分散荷载,减少沉降和差异沉降。(3)提高排水性能:通过在不同填筑层中采用具有较好排水性能的材料,如砂土层或合适的排水设施,有效提高道路的排水能力。(4)减少环境影响:分层填筑施工技术使用合适的材料和施工方法,能够减少土地占用和自然资源的消耗,对环境影响较小,符合可持续发展的要求。(5)提高工程质量和经济效益:合理应用分层填筑施工技术,能够提高工程的质量,延长使用寿命,减少维护成本,提高工程的经济效益。

3.公路路基分层填筑施工技术的改进措施

3.1现有技术存在的问题

公路路基分层填筑施工技术虽然在实践中得到了广泛应用,但仍存在一些限制和问题,填筑材料的选择受限,目前常用的填筑材料如黏土、砂土和石质料等,其性能和特点有一定限制,难以满足一些特殊工程需求,如柔性路面或重载路段的要求。施工工艺需要进一步完善,传统的分层填筑施工工艺受限于设备和方法的局限性,施工效率较低,且难以保证每层填筑的均匀性和压实度,影响整体工程质量。另外,质量控制和检测手段有待改进,目前质量控制和检测方法主要依靠人工经验和现场测试,存在主观性和不确定性,无法提供及时、准确的反馈数据。

3.2改进措施

针对公路路基分层填筑施工技术存在的限制和问题,可以采取以下改进措施:(1)开发新型填筑材料:研发具有更好性能和适应性的新型填筑材料,如可回收再利用的环保材料、高强度轻质材料等,以满足不同工程需求,并较好地解决传统材料的局限性。(2)引入先进的施工设备和技术:采用先进的设备和技术,如自动化施工设备、遥感监测技术等,提高施工效率,确保填筑层的均匀性和压实度。(3)建立完善的质量控制体系:建立全面的质量控制体系,包括严格的材料选用、施工操作规范、实时监测和检验等环节,以提高施工质量的稳定性和可靠性。(4)加强研究和开展工程实践:积极进行研究和开展工程实践,通过试验和实地操作,深入了解施工过程中的问题和挑战,提出更有效的解决方案。(5)提高培训和技术支持:加强对施工人员、监理和设计人员的培训,提高他们对分层填筑施工技术的理解和应用水平,并提供更全面的技术支持。

结束语

在公路建设中,分层填筑施工技术是提高路基承载能力和稳定性的重要手段。虽然存在一些限制和问题,但通过改进措施和持续研究,我们可以不断提升该技术的效果和可靠性。公路路基的质量对于道路安全和舒适性至关重要,因此我们应继续努力改进施工技术,推动公路建设的可持续发展。

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