二级公路初步设计毕业论文(8)

2019-04-23 13:48

浆﹑勾缝﹑石砌护面)。本次工程采用的是浆砌片石防护。下面简要介绍一下:

浆砌片石护坡0.3m~0.5m以上的块(片)石砌筑,其厚度一般为0.2~0.5m。基础要求坚固,底面宜采用1:5向内倾斜的坡度。浆砌片石护坡每长10~15m,应留宽约为2.0cm的伸缩缝。护坡的中下部位应设(10×10)cm的矩形或直径为10cm的圆形泄水孔(间距一般为2~3m),泄水孔后0.5m范围内应设置反滤层。对于路堤边坡上的浆砌片石护坡,应在路堤沉实或夯实后施工,以免应路堤沉落而引起护坡的破坏。

7.5.2地基加固

路基敷设于天然地基上,自身荷载较大,要求地基应具有足够的承载能力,以保持地基稳定,需对地基进行加固。加固的方法有:换填土层法、重捶压实法、排水固结法、挤密法、化学加固法。本设计采用的是换填土层法。砂垫层厚度为0.8米,以中粗砂为主,颗粒的不均匀系数在2-4之间。

7.6 排水设计

路基排水设计主要根据本道路的等级和排水的通畅程度,并综合考虑工程的造价和路面的结构类型来确定的。挖方路段及填方路堤边坡高度小于边沟深度的填方路段,应在挖方边坡或填方边坡坡脚外设置边沟,以汇集和排泄降落在坡面和路面上的表面水。

路基排水的任务,就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基即路面具有足够的强度与稳定性。

路基设计中,必须考虑将影响路基稳定性的地面水,排除和拦截路基用的范围以外,并防止地面水漫流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水,则应予以隔断、疏干和降低,并引导至路基范围以外的适当地点。

7.6.1地面排水设备

常用的路基地面排水设备有边沟、截水沟、跌水与急流槽等,必要时还有渡槽、倒虹吸及积水池。考虑到本次工程由于填挖高度较大以及南宁的雨水资料,所以涉及到的主要是边沟排水并在全线都设置了边沟排水,而且在挖方较大的地方设置了截水沟。下面简要介绍一下边沟排水。

边沟一般设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧,多与路中线平行,用

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以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟的纵坡(出水口附近除外)一般与路线纵坡一致。平坡路段,边沟宜保持不小于0。5%的纵坡。特殊情况容许采用0.3%但边沟口间距宜减短。

边沟的横断面形式有梯形、矩形和三角形以及流线形等。

边沟横断面一般采用梯形,梯形边沟内侧边坡为1:1.0--1:1.5,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。梯形边沟的底宽与深度约0.4—0.6m,水流少的地区或路段,取低限或更小,但不宜小于0.3m;降水量集中或地势偏低的路段,取高限或更大一些。边沟可采用浆砌片石,栽砌卵石和水泥混凝土预制块防护。筑砌用的砂浆强度本公路采用M5。边沟出水口附近,水流冲刷比较严重,必须慎重布置和采取相应的措施。本次工程采用的边沟形式为梯形表构,边沟边坡为1:1.5,沟深与高分别为0.5m,采用的浆砌片石修筑。

在路堑与路肩衔接处的布置边沟排水,由于边沟泄出水流流向路堤坡脚处,两者高差大,因此因地制宜,根据地形与地质等具体条件,将出水口延伸至坡脚以外,以免边沟水冲刷填方坡脚。边沟水流流向桥涵进水口时,为避免边沟流水产生冲刷,应在作适当处治。详见排水设计图。

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8. 路面工程

路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。通常路面结构划分为面层、基层和垫层3个层次。路面各结构层名称和厚度入表7.4所示。

8.1 路面基层设计

(1)基层是直接位于面层下的结构层次,是路面结构中的重要组成部分。本二级公路采用的是沥青面层,因此对基层的质量的要求也就更为严格。沥青路面的基层应符合下列要求:

①具有足够的强度和刚度; ②具有良好的稳定性; ③里程表面必须平整; ④基层与面层结合要良好。

表8.1 路面结构层 各层名称 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 透层油 水泥稳定碎石层(水泥含量5.5%) 级配碎石 (2)基层的结构

根据沥青路面对基层的要求,本次二级公路的基层采用2层结构,底基层采用级配碎石,厚度为18cm;上基层采用水泥稳定碎石层(水泥含量5.5%),厚度为22cm。

基层浇筑完成后应及时进行养生保护,浇洒透层油并尽快的铺筑沥青面层,防止应暴晒出现干裂。

各层厚度/cm 4 6 1 22 18 8.2 沥青路面设计

沥青路面属于柔性路面,其强度与稳定性在很大程度上取决于土基于基层的特性。沥青路面的抗弯拉强度较低,因而要求路面的基础应具有足够的强度于稳定性,所以,在施工时必须掌握路基土的特性进行充分的压实。对软弱土基或翻浆路段还应加以特殊的处理。在设计过程中必须合理的确定沥青混合料的配合比,并且做好接缝

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处理。

8.2.1 面层材料要求

本设计中的二级公路采用的是沥青混凝土面层。沥青混凝土路面是指用沥青混凝土作面层的路面,其面层可由单层或双层或三层沥青混合料组成,各层混合料的组成设计应根据其层厚、层位、气温和降雨量等气候条件、交通量和交通组成等因素确定,以满足对沥青面层使用功能的要求。路面结构层分为两层:最上层为中粒式沥青混凝土,厚度为4cm;下层采用的是粗粒式沥青混凝土,厚度为6cm。其中面层沥青材料采用道路石油沥青。沥青使用期间,沥青在贮存罐或贮油池中贮存的温度不宜低于130℃,并不得高于180℃。在冬季停止施工期间,沥青可在低温状态下存放。沥青应避免长时间存放。经较长时间存放的沥青在使用前应抽样检验,不符合要求者不得使用。沥青混凝土路面的集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料,其规格和用量应根据混凝土厚度来采用。沥青面层的集料最大粒径宜从上至下逐渐增大,中粒式及细粒式用于上层,粗粒式只能用于中下层。上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2,中、下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3。

8.2.2透层与封层

沥青混凝土混合料面层宜采用双层或三层式结构,其中至少必须有一层是I型密级配沥青混凝土混合料。当各层均采用沥青碎石混合料时,沥青面层下必须做下封层。

①透层

透层是为了使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化沥青、煤沥青或液体沥青而形成的透入基层表面的薄层。沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层及水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层上必须浇洒透层沥青。因此本二级公路的水泥稳定碎石基层上必须浇洒透层沥青。

透层沥青宜采用慢裂的洒布型乳化沥青,也可采用中、慢凝液体石油沥青或煤沥青。透层沥青的稠度宜通过试洒来确定。表面致密的半刚性基层宜采用渗透性好的较稀的透层沥青,级配砂砾、级配碎石等粒料基层宜采用较稠的透层沥青。

透层应紧接在基层施工结束表面稍干后浇洒。当基层完工后时间较长,表面过分干燥时,应在基层表面少量洒水,并待表面稍干后浇洒透层沥青。

②封层

封层是指在路面上或基层上修筑的一个沥青表面处治薄层,起作用是封闭表面空

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隙,防止水分侵入面层(或基层)、延缓路面老化、改善路面外观等。封层分为上封 层和下封层两种。沥青混凝土作为面层时,应铺上封层(在沥青面层以上修筑的一个薄层);沥青混凝土作为沥青混凝土的连接层或基层时,应铺下封层(在基层上修筑的一个薄层)。本次二级公路设计的是沥青混凝土路面,应此应设置上封层。

上封层的沥青材料宜用:道路石油沥青A-100、A-140、AH-90、AH-110、AH-130;乳化沥青PC-3、PA-3、BC-3、BA-3;煤沥青T-5、T-6、T-7。在施工过程中根据实际情况综合各方面的因素合理的选用。

8.2.3沥青混凝土的配合比设计

全过程的沥青混合料配合比设计保口三个阶段:目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段。通过三个阶段的配合比设计过程,确定沥青混合料的组成材料品种、矿质集料级配和沥青用量。

沥青混合料配合比设计标准有:马歇尔试验标准、高温稳定性、抗裂性和水稳定性四个指标。沥青混凝土材料必须选用符合要求的材料,充分利用同类道路与同类材料的施工实践经验,经配合比设计确定矿料级配和沥青用量。沥青混合料的配合比设计必须符合马歇尔稳定度试验设计的技术要求。

8.2.4接缝的设计处理

沥青路面的施工必须接缝紧密、连接平顺,不得产生明显的接缝离析。上下层的纵缝应错开l50mm(热接缝)或300~400mm(冷接缝)以上。相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位lm以上。接缝施工应用3m直尺检查,确保平整度符合要求。沥青路面接缝通常有平接缝、斜接缝和阶梯型接缝。

本设计中的二级公路采用的是斜接缝设计处理。斜接缝的搭接长度与层厚有关,宜为0.4~0.8m。搭接处应洒少量沥青,混合料中的粗集料颗粒应予剔除,并补上细料,搭接平整,充分压实。阶梯形接缝的台阶经铣刨而成,并洒粘层沥青,搭接长度不宜小于3m。

8.3 新建沥青路面的结构厚度计算

8.3.1原始设计资料

本公路为山岭重丘区二级公路,设计年限12年,车道数为2,在设计期内交通

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