实施例1
以下以安徽省北沿江高速公路的实施为例具体说明该发明。北沿江高速公路位于长江北岸江淮丘陵地形区,地质勘查表明:公路沿线分布的软岩主要为泥岩,K12~K17段泥岩与砂岩、砾岩等岩层交互发育,K24~K31段普遍发育泥岩,高速公路地域位置年均降水量为1000~1200毫米。参见图1,设计的泥岩填方路基结构包括在土基1中构筑汇水槽2,在土基1的表面铺设有不透水层3,在不透水层3上依次构筑下路堤4、上路堤5、路床6以及路面结构层7;在路基两侧分别构筑粘土护坡8;汇水槽2是在土基1中沿道路中线构筑;汇水槽的埋深低于地下水位线150厘米,宽度为50厘米的纵向排水设施;不透水层3是松铺的低液限粘土填筑层,低液限粘土填筑层的松铺厚度为30厘米。参见图2,下路堤4的结构形式是:在分三层填筑的泥岩层4a上覆盖封水调平层4b构筑而成。泥岩层4a分三层填筑,每层松铺厚度为35厘米;封水调平层4b是覆盖在泥岩层4a上的松铺厚度为30厘米的低液限粘土填筑层。上路堤5是指路面结构层以下80~150厘米范围内的路基填方部分,所述上路堤5为二层低液限粘土填筑构成调平验收层;每层低液限粘土的松铺厚度为35厘米。所述路床6是指路面结构层以下80厘米范围内的路基部分,所述路床6为二层改良土填筑构成;每层改良土的松铺厚度为40厘米。所述路面结构层7是由水泥稳定碎石基层与沥青面层构成,路面结构层7的总厚度为80厘米所述粘土护坡8是在路基两侧构筑水平宽为180厘米的粘土坡,粘土护坡8的坡度为1:1.5,中部的变坡处设置平台,平台的宽度为2米。
该实施例的施工中所作的主要施工机械设备表如下:
机械名称 |
型号及规格 |
数量 |
单位 |
---|---|---|---|
挖掘机 |
CAT320B |
5 |
台 |
破碎机 |
PC200 |
5 |
台 |
推土机 |
SD22 |
2 |
台 |
羊足碾 |
YZT25Y |
2 |
台 |
振动压路机 |
XS202J |
4 |
台 |
冲击压路机 |
25KJCYZ25 |
1 |
台 |
自卸车 |
18立方米 |
6 |
辆 |
洒水车 |
8吨 |
1 |
台 |
为了保证泥岩路基的施工质量,解决路基填料大规模取土,泥岩施工超粒径颗粒较多、非填土路基亦非填石路基、遇水软化、路基的防排水等不利问题。对泥岩填筑路基采取“破碎机 推土机 羊足碾”的工艺破碎泥岩;“分层填筑振压 冲击补压”的施工工艺交替填筑泥岩和封水调平层;在上路堤设置调平验收层;降雨来临前,在泥岩表层铺设低液限粘土以及路基基体两侧填筑粘土护坡的施工方法,已通过公路建设指挥部和监理单位的审核及鉴定,路基填筑质量完全能达到设计和技术规范要求。
具体的施工操作步骤如下:步骤1:沿道路中线在土基1中构筑汇水槽2,在汇水槽2中填筑碎砾石构成透水层,底部设置多孔预制混凝土管将水汇集后排出;步骤2:在土基1的顶面进行清平碾压,检测压实度不低于90%,在压实后的土基表面铺设不透水层3,不透水层3选用低液限粘土时,采用25t钢轮振动压路机振动碾压2~3遍;不透水层3选用防水板时,防水板之间平整搭接并焊接成与土基1等宽的整体,搭接宽度为8~10厘米,两端收口部位嵌入地面的凹槽内,封土压紧密实;步骤3:利用破碎机对泥岩进行在破碎,在不透水层3上分三层填筑破碎的泥岩,逐层采用推土机耙压2~3遍,剔除直径超过25厘米的颗粒,再利用羊足碾进一步分解泥岩颗粒,再采用25t钢轮振动压路机,速度控制在2~3千米/小时,碾压4~5遍,检测压实度不小于93%,形成泥岩层4a;步骤4:在泥岩层4a上填筑封水调平层4b,封水调平层4b采用25t钢轮振动压路机碾压2~3遍,之后采用冲击压路机进行冲击补压,检测压实度不小于93%;步骤5:当下路堤4为一层基本构筑层的结构形式时,即已完成下路堤的施工,进入步骤6;当下路堤4为多层基本构筑层的结构形式时,按设定的基本构筑层的层数重复步骤3和步骤4,直至完成下路堤4的施工后进入步骤6;步骤6:在下路堤4上分2~3层填筑低液限粘土,逐层采用25t钢轮振动压路机振动碾压3~4遍,检测压实度不小于94%,完成上路堤5的施工;步骤7:在上路堤5上分2~3层填筑改良土,逐层采用25t钢轮振动压路机碾压4~5遍,检测压实度不小于96%,完成路床6的施工;步骤8:最后,按常规的施工方法完成粘土护坡8的施工。
对传统施工方案和该发明两种方案开展现场压实度检测,参考《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)土质路堤压实度标准,发现传统施工方案下路床、上路床压实度均达不到96%,提高振动碾压遍数到8次以上,压实度仍然不合格,平均只有92%左右。该发明中,下路床压实度≥96%,上路床压实度≥98%,冲击碾压15遍后,泥岩路基回弹模量平均值增加了13.2兆帕,压实度平均增长了1.2%。此施工方法克服了远距调运借方土的困难,采用机械化施工工艺和关键技术,加快了施工进度,节约工期90余天;直接利用泥岩总工程量82万方,节约工程造价3250万元。将泥岩变废为宝,减小环境污染,达到绿色化和文明化施工并举的效果。
实施例2
该实施例的不透水层3是厚度不小于0.8毫米的防水板,防水板为HDPE防水板,拉伸强度不小于17兆帕、直角撕裂强度不小于110牛/毫米。其它结构同实施例1。施工操作方法同实施例1。