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    河砂用来填筑路基的新技术

    在高速公路建设中,由于沿途的地理条件限制和受公路建设的工期、成本等的制约,如果能就地取材,采用沿途的一些物质作为高速公路路基的填料,就能缩短工期,降低成本。采取砂砾填芯,两侧采取粘土包边的填筑方法,可以发挥两种材料各自的有点,确保填砂路基的稳定。在我国现行的施工技术规范中,尚无现成的土包砂路基施工工艺。

    经研究论证采用土包砂作为路基结构型式。但施工技术规范中没有土包砂路基施工工艺及质量检测,控制标准,包砂工同步施工压实环刀法引言石黄高速公路一期工程,河道中有大量的冲击细砂,而近距离没有粘性土或其它适合填筑材料,给路基填筑造成很大困难。修建高速公路除永久占用大量的土地资源外,高填方路基取土也要占用大量的耕地,对我国这样人均耕地面积很少的国家,确实带来很多与国与民不利的问题。如何尽量少占耕地,节约良田,节省投资,成为高速公路建设中一项重要的课题。砂土水稳定性好,透水性强,沉陷快,饱水易压实、毛细水上升高度小,是一种良好的填筑路基材料。在我国内陆地区河滩砂土地段修路,利用河砂填筑路基,既可疏通河道,又能少占耕地,就地取材,降低造价。但砂土作为建筑材料,存在失水后易滑坍,不易压实,干稳定性差的缺陷。采取砂土填芯,粘土包边,土包砂的填筑方法,可以发挥两种材料的优点。

    河砂具有水稳定性好、透水性强、沉陷快,易压实,毛细水上升高度小等特点,但是与粘土在土质、力学性质各项技术指标上有较大差异,在施工中河砂与粘土的具体操作及各项控制指标也存在着很大差别。因此,河砂与粘土结合部位的压实度控制成了施工中一个最棘手的问题,也是工程中最薄弱的环节。如果这一环节处理不好,就会给路基施工埋下质量隐患,严重影响整个工程的质量。通过对河砂进行分析,发现河砂级配不良,天然条件下不可能自己形成较紧密的土体,只有通过饱水压实才能缩小颗粒间距,形成一定结构强度。根据试验结果,砂土的最大干容重及最佳含水量与0.074以下颗粒含量多少反映不敏捷,只是总体颗粒较细时,最大干容重偏低,最佳含水量偏高。因此,夏季施工时要宁多勿少,予留散失水量。技术论证,发现采取河砂填芯,两侧采取粘土包边的新填筑方法,可以发挥两种材料各自的优点,确保填砂路基的稳定。但是在我国现行的施工技术规范中,尚无现成的土包砂路基施工工艺。针对实际情况,与设计单位共同制定了包河砂路基施工指导与质量控制,并在施工中探索,总结和完善。为了保证路基的填筑质量和进度,分别采用两种填筑方案进行试验段的填筑。

    这一方案在施工中,砂土与粘土始终处在相对水平的状态,实际上是河砂和粘土摊铺与碾压同步。河砂与粘土同步施工,又可以有两种不同的施工方法。第一是包边粘土与砂芯同时摊铺后,先压实包边土,达到压实度后,水压砂芯后再压实河砂。第二是粘土与河砂同时摊铺先稳压粘土两遍,水压砂芯,最后同时碾压粘土与河砂,这种填筑方法实际操作比较困难,两种材料的最佳含水量不同,同时碾压达不到压实度要求。因此,采用第一种方法进行试验段填筑。各项准备就绪之后,开始进行路基填筑前的碾压,压实度合格后,在部分中细砂路段,为避免地震时产生动水压力形成的管涌,影响路基的稳定,按设计要求铺设一层土工布。土工布的各项技术指标及铺设、缝合要求,应参考相应的技术规范而定。路基填土在摊铺前应先准确地划出路堤边线和河砂与粘土的分界线,河砂与粘土均采用水平分层摊铺,严格控制厚度。河砂的松铺厚度≤40cm,粘土的松铺厚度≤30cm。包边粘土的摊铺宽度应比设计宽20cm,以保证路基成形削坡后净宽度满足设计的要求。摊铺主要由推土机及平地机完成,并结合人工整理土砂交界处,形成整齐的交界线。摊铺长度应按施工能力而定,一般在500m左右,或在两座构造物之间为一施工段落。包边粘土压实摊铺工作完成后,应先对路基两侧包边粘土进行压实。碾压时应控制合理的含水量。压实度控制在90%时,先用10~12t宽型光轮压路机碾压1~2遍,再用18~20t宽型光轮压路机碾压4~6遍。

    在填前碾压后,先进行砂土的填筑和摊铺,摊铺宽度应略小于砂土设计边线,在摊铺完成后便可进行灌水碾压,与此同时,粘土也可正常进行摊铺与碾压。两种土质的施工并不制约与影响。后包边施工法最重要的一个施工环节,是对河砂与粘土结合部的碾压处理,主要体现在压实后粘土的内侧削坡与压实河砂的外侧削坡。

    通过对成型的包砂土路基进行试坑开挖,测定土砂结合部位的压实度均满足规范要求,路基的弯沉极值和代表值均小于设计值,表明包砂土的施工工艺,质量控制是成功的。此新施工技术解决了河滩段路基大量远远粘土的困难,又因地制宜采用河砂,降低了工程造价,减少了土地占用,缩短了工期。产生了可观的经济效益,为今后同类型路基施工提供了经验。



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