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1、浅摘1路工程中的技术要点1 .道路的历史与绿化1.1 道路的历史人类的发展史中,必不可少有道路的发展,道路的历史发展过程值得探讨。古代没有钢筋混凝土道路或者沥青路面,有的主要是相对简陋的泥土质道路。虽然是普通的泥土路,也需认真对待。因为任何时代想要发展,都离不开先修整道路。只有道路通顺了,各地的联系才能紧密起来,才能更好地促进生活经济。在古时候,就已经设置了专门管理道路的部门,会对道路进行维护修整。一个国家的兴败,也很容易受道路的影响。试想,如果道路破败不堪,那么古时的马皆不利于行走,国家的经济必定发展不好。古时的道路主要原料是泥土,但其不稳固,所以古人会进行地面夯实,并采用石灰混合土质,使其
2、成为相对较为稳固的路面。最著名的古道是秦始皇修建的秦直道,不仅稳固,亦是耐久性好。经过现在对秦直道的遗址研究,发现秦直道被人工夯实得很密实,而且寸草不生,使得路面耐久不宜被杂草丛生而影响。因为秦直道的用土经过古人专门的加热,破坏了土里的微生物以及会长杂草的种子等因素,而后在土里加入不适合植物生长的物质,这样的道路不利于植被的成长,就可以避免日后杂草丛生而导致道路破坏。另外,古人的马车行驶很容易在道路上形成车辙,如果道路上的车辙乱七八糟,会导致马车行驶颠簸。凹凸不平的车辙影响严重时,还会造成下陷侧翻而无法行驶。秦始皇提出了车同轨,统一了当时大小不一的车轮距,使得马车在道路上形成的车辙几乎一致,所
3、以马车在其上行驶时,就不容易颠簸出事故,更为方便迅速。秦直道在方方面面考虑周全,是古人智慧的结晶。随着智慧的积累,后期的道路越修越好。随着时代的发展,道路的规划越发规则有序,特别是经济都城,其规划的道路横平竖直,利于马车行走。道路两旁还会栽种绿植美化环境,且有良好的排水措施,避免道路积水影响行走。古代的道路在形势不好的地方也有所发展,比如在地势比较复杂的山区,会修栈道。通常是在山坡开凿洞口,然后往里面插入木条,形成悬臂构件。最后,在悬臂木条上面支撑木板以便给人行走。栈道的修建,使得人们在山路的发展更进一步。随着时代的发展,各种新材料的出现,使得原先的泥土道路彻底被取代。道路发展到了现代,主要有
4、混凝土和沥青路面工程。并且因为科技的进步,合适的材料被加到道路工程上,使得道路更符合人的预期,更利于人们通过道路相互沟通,增加联系。混凝土道路有耐久性好、水稳性好等有点,但其抗拉能力不足。在车行荷载的反复作用下,道路表面不仅仅是承受压力,也承受拉弯,混凝土道路表面很容易开裂。开裂后的混凝土路面进行修补时,需重新填补混凝土及养护路段,会影响一段时间交通造成不便。所以,如果在混凝土路面加入钢筋配合使用,道路抗弯折能力更好,则不容易出现裂缝。沥青道路易于施工,道路平整耐磨利于行车,还因为沥青的粒料空隙多,有降低噪音优点,亦是常见的道路形式。沥青路面也有缺点,如温度较高之时,沥青会出现泛油现象。而气温
5、较低时,材料易脆裂,出现颗粒松散现象。修补沥青道路可重新填补沥青集料,较之混凝土路面的修整所需的时间短,恢复交通也快。1. 2道路的绿化当代的道路少不了绿化,无论是分车带还是行人道,都不可避免考虑绿植。绿植的存在,可以美化环境,缓解司机的视觉疲劳。但在路面上不能随意考虑树木的栽植,有些植物并不适合在道路栽种。中间分车带的绿植设计时,一般考虑灌木和草皮。在中间分车带中部,以灌木为主,这样可以避免上下行车的干扰,特别是晚上的时候,灌木的高度正好可以遮挡对面行驶车辆的车灯亮光,避免司机产生眩光问题。而在道路的两端,特别是道路岔口处,就不能遮挡司机的视线,所以应该改为草皮植种,让司机的眼界开阔,能及时
6、观察岔口车况。考虑到司机的反应时间,通常在端口30米处就要开始植种草皮,尽早地让司机能够全面关注道路状况。两侧分车带主要是分隔同向的机动车和非机动车的绿带,需要彼此之间多关注各自的情况,以便避免事故的发生。所以在两侧分车带,一般植种树木。树干和树干之间的间距,足以让机动车和非机动车彼此留意。一般考虑常青乔木,避免落叶妨碍车行。但对于严寒地区来说,因为冬季地面常有积雪,所以可考虑落叶乔木,这样冬季的时候,阳光容易照射到地面,使得积雪尽快融化。如果选择落叶乔木,需尽量选择落叶比较集中的树木,避免因为落叶影响的时间过长1。另外,对人会造成过敏影响的绿植不可以采用,比如柳树会产生大量的柳絮,柳絮不仅会
7、影响人的视线,还会让人过敏,尽量不要植种在人流车流较大的道路两旁。对于有落果的植物,比如芒果树椰子树之类的,落果容易砸到人或车,会引发不好的感受,也应该考虑周全。还有深根植物,比如毛竹榕树之类的植物,也不宜种在道路两边,因为其根系发达,随着根系地生长占用土体,最终会导致路基隆起,造成道路破坏。2.路基的设计要点2.1 路基土的特性一条道路的好坏,首先考虑的是路面工程之下的路基工程。因为,路基作为基础,承担着上部的荷载,一旦破坏,自下而上都会受影响。而路基的设计,应先考虑的是土质的选择。根据土的颗粒大小,可划分巨粒、粗粒、细粒组,不同土的性质不一样,用在路基土中时,要充分考虑它们的性质。如粗粒组
8、土颗粒大,强度高,是适合用作路基的,但是其较大的颗粒如果配合不当时,会形成较大的空隙,所以须设计良好的级配,用小颗粒去填充好大空隙,才会使得路基更稳固。粗粒组中砾石的粒径相对来说较大,但如果砾石土质级配不好,仍然会出现较大的空隙,引发路基不稳定。砂较松散,没有黏性,不适合作为路基土。细粒土主要有粉土和黏土,粉土松散,在车行荷载作用下易松散,不适合做路基土。而黏土具有一定黏聚力,可塑性较好,容易在道路工程机械下形成设计需求的压实度,是良好的路基土材料2。特殊土是有特殊性质的士,包括黄土、膨胀土、冻土等。在路基设计时,如果遇到这类土,就必须有针对性地设计。因为每一种特殊土都有独特的性质,需要区别对
9、待处理。黄土的空隙大,容易湿陷,如果遇到这类土,可采用压实法压实。经过夯击或是压路机的挤压,使得土中的空隙被挤压,形成压实效果较好的土体。如选用重锤夯击,需要根据设计和现场情况,选择合适的夯锤和夯击次数等。采用压路机进行机械碾压时,务必要遵循压路机的压实原则。一般来说,先是选用轻型的压路机进行初压,待土质达到一定厚实度后,再用较重的压路机碾压。在碾压的过程中,速度需控制得当,一般是先慢速碾压,因为速度慢才有利于压路机作用在土质上的时间足够,达到一定压实度再提高碾压速度。碾压作业的时候,还要注意从两边往中间碾压,这样有利于保持路基中间高两边低的排水坡设计。在碾压的时候,还要注意相邻两个压实带要有
10、重叠,以保证压实效果。膨胀土中因为有亲水矿物质,所以遇水体积会膨胀,失水后体积会收缩,体积的改变会使得土体出现大量裂缝,是非常不好的路基土。遇上这种土,可以考虑化学改良法,加入化学物质将膨胀土里的亲水物质改良,使其不易吸水膨胀,则无法产生膨胀力。冻土常处于温度较低的寒冷地区,这类土中的水因为低温形成冰,待外界的温度升高后,冰又融化成水。水和冰的转化,体积也会改变,最终使得土体的体积发生变化,容易造成裂纹。所以在这种地区修建道路的时候,尽可能的使冰不要转化为水。比如可以在路基土铺设保温材料,避免土体的温度受外界的气温影响,这样可以使土体一直是冰的状态,就不会有体积的变化。最著名的青藏铁路,是解决
11、冻土的示范工程,其在冻土上面有设置了很多保护冻土的措施,以避免冻土的消融冻胀问题。如在铁路下方铺设大量石子,可以降低环境升温对地下的影响。还在铁路下方设置了管道,天气炎热的时候关闭管道的两边通风口,使得里面形成相对封闭的空气层,而这样的空气层导热系数小,隔绝外部高温对地下冻土的影响。到了温度降低的时候,又打开管道的端口,使其通风降温,带走路面的温度,避免高温传到下方的路基土。有些路段的冻土不容易保持,则是以桥代路,将桥基坐落在地基深处的永冻层,则可以保持道路的稳定。软土是土体中含水量较大的土,因为水量过多,使得土体呈液态发展,强度低,具有流动性。解决软土的根本方法是要解决土体中的过量水。所以常
12、用的方法有排水固结,通过往土体里插入排水的管道,然后施压加载使得土体中的水被挤压出来,等待土体排水后固结,土体的强度会有所增加。还可以在软土打桩,利用桩体的强度来支撑路基。桩体根据所采用的原料不同,可以分为粉煤灰桩、砂桩等。布桩的工序,先是通过钻孔机在地面打孔,再选择设计要求的填料注入孔中成型,待桩身养护好,可在桩头做桩帽,使得上部行车荷载更好地分散下去。2. 3路基土的施工路基的设计形式有路堤、路堑、半挖半填三种。路堤是指在天然路面标高上通过填土来完成路基的设计,通常根据填土的高度可以分为高路堤、矮路堤、一般路堤。填土须分层填筑,不同的土质不能混填,透水性差的土不要完全覆盖透水性好的土,避免
13、水不能及时地流出而造成积水。为了更好地排水,土体要做双向横坡,即中间高两边低。水平分层填土的时候,必须保证压实后,再填下一层o填土压实过程中,控制最佳含水量是关键。如果土体的含水量太低,土体的黏聚力低,则土颗粒松散不容易达到压实度。如果含水量过高,水在土体之中有润滑作用,更不利于土体的压实。所以压实填土时,必须根据现场土质状况找到最佳的含水率。如果土体含水量过低,则需及时洒水补足。如果土体含水量过高,则需设法降低其含水率。路堑是通过开挖而成的,挖土也不能无序杂乱地挖掉,应该根据挖土量设计合适的挖土通道。需要及时把挖方的土进行合理处置,可以就近填方路堤,也可以尽快运走。但不可以随意丢弃挖土,以免
14、造成多余的荷载,影响路基土的状况。有些土体高低不平,需要一些挖一些填,所以有半挖半填的形式。不管是路堤还是路堑,都要考虑边坡稳。影响边坡稳定的因素有很多,比如要注重排水,土体中的水量增多,会使土体本身的平衡被打破,容易发生坍塌。所以,特别是降水量大的地方,我们都需要尽快地排水,设计沟道排水。排水的形式有截水沟、跌水、急流槽等。截水沟是路堑边坡常见的横向排水沟,沿着边坡设置一道一道的横向排水沟,截住部分水,避免大量水直接从坡顶俯冲到坡底,导致边坡滑塌。跌水设计是边坡纵向的排水沟,其通常设计为台阶状,一级一级的台阶相当于消水池,加大水体与沟道的摩擦,消耗其动能,这样水从上部引导到坡底时,不至动能过
15、大而冲刷坏道路。急流槽一般是用于纵向短距离的排水,使水尽快离开边坡,所以做的较陡较短。边坡的防护有绿植防护,绿植不仅能美化道路,缓解司机视疲劳,还能有一定的抓土能力,宜选择深根耐活的植物。不宜选用过高的浅根树木,因为树木在风荷载作用下,会对土体造成拉拔力。风荷载过大时,不仅树木被连根拉起,也会带动边坡土体的松动,不利于边坡稳定。栽种草坡时,为了增加施工速度。可以选择湿土喷播法,把种子、肥料、添加剂等混合物喷射到边坡上,混合物能很好地附着在边坡上,待植被种子发芽长好,便形成了绿植边坡。工程防护则是考虑加入工程材料,如对边坡进行喷浆封面,可以防止表面岩土的风化剥落。喷射的水泥砂浆要保证其强度,且不
16、易风化剥落。所以常在喷浆之前铺设钢筋网,使得浆体和钢筋网很好组合在一起共同防护边坡。加入钢筋,可以使得其抗拉强度增大,在日晒雨淋的时候,拉结稳固水泥砂浆,使其不容易开裂。2. 5挡土墙挡土墙也是一种重要的维护土体稳定的构造物,类型有很多种。重力式挡土墙,是利用自身的重力阻挡土体的压力,一般用毛石砌筑而成,利用毛石的重量来阻挡土的推力。毛石砌筑越多越厚重,阻挡的土体侧向压力越大。其断面形式很多种,根据地形和实际需求设计,有仰斜式、俯斜式、折线式等设计。比如衡重式挡土墙,在墙背设计了衡重台,可以让墙体重心后移,更有利于挡土。还需注意,挡土墙上应该设计合理的泄水口,使得土体中的水尽快排出,减少水的不利影响。为避免水在排出的过程中带着泥沙,必须设置反滤层,阻挡泥沙顺水流动而堵塞泄水口。还应按规范每隔一段距离设计伸缩缝和沉降缝,减少挡土墙的材料热胀冷缩,或者沉降不均匀带来的额外破坏力。重力式挡土墙自重过大,消耗石材过多,所以还可以考虑其它挡土墙。如扶壁式挡土墙是悬臂构