行業(yè)資訊
路基排水的施工流程及方法
路基是公路路面的基礎(chǔ),為承受路面?zhèn)飨碌暮奢d,有著非常大的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,其為防止出現(xiàn)路面塌陷、沉陷等一系列有礙交通運行的事故,但還需具備足夠的水溫穩(wěn)定性,解決路基排水問題。
路基排水指的是為保證路基穩(wěn)定而采取的匯集、排除地表或地下水的措施。該工程是一項相當(dāng)復(fù)雜的工作,由于不同的公路所處的地理環(huán)境不同,水系的流向、強(qiáng)度、引流方式都有所不同,因此公路路基排水設(shè)計具有較高的難度,對于設(shè)計人員經(jīng)驗和專業(yè)素養(yǎng)的要求也很高。
必要性
(一)在路基排水系統(tǒng)可使道路交通出現(xiàn)問題:
路基的排水系統(tǒng)不完善,在雨雪時節(jié)就會在路面上形成積水,但積水時間過長,不能及時除去就會給車輛的安全通行帶來嚴(yán)重的問題,或是由于積水造成路面損毀,由于外界的技術(shù)、資金等原因造成的短時間內(nèi)難以修復(fù),路況就無法通順,會給車輛帶來極大的不便,路面路基也會遭到損毀。
(二)路基的排水系統(tǒng)可使道路的使用時間增長:
在雨水的長時間的沖刷下,不僅降低了路基的使用強(qiáng)度,而且在超出路基承受的范圍下就會造成路面下降,坍塌等事故的出現(xiàn),所以排水工作沒有做到位,就會使路基受損,而排水系統(tǒng)的科學(xué)合理就會保護(hù)路基,使路基處于干燥的環(huán)境條件下,增加承受的強(qiáng)度,延長使用時間。
(三)路基的排水系統(tǒng)可增加公路的穩(wěn)定性:
在地下水的長時間侵蝕下,會使路基變得松動,在一定的程度上,也減少了公路的穩(wěn)定性與耐壓性,且積水的長時間積累,會逐漸滲入,透過路面侵蝕路基,在長期的循環(huán)下,就會影響路基的穩(wěn)定。
施工流程
1、材料要求。第一,石料選用厚度不小于15cm,具有一定長度和寬度的片狀石料,石料質(zhì)地強(qiáng)韌、密實,無風(fēng)化剝落、裂紋和結(jié)構(gòu)缺陷,表面清潔無污染。第二,砂漿使用強(qiáng)制式拌和機(jī)現(xiàn)場拌和,材料使用中(粗)砂,且為河砂,過篩后機(jī)拌3~5min后使用。砂漿隨拌隨用,保持適宜稠度;在拌和3~5h使用完畢;運輸過程或存貯過程中發(fā)生離析、泌水砂漿,砌筑前重新拌和;已凝結(jié)的砂漿不得使用。第三,施工現(xiàn)場不堆放不合格材料,廢棄的材料及時清理出場。
2、施工放樣。按施工進(jìn)度,由測量班用全站儀對排水溝進(jìn)行準(zhǔn)確放樣,測放出基礎(chǔ)的準(zhǔn)確位置并初步控制標(biāo)高并用經(jīng)緯儀引出護(hù)樁,以便進(jìn)行基坑開挖。
3、碾壓。在放好坡腳以后按護(hù)坡道或碎落臺高程將護(hù)坡道及邊溝位置推平,振動壓路機(jī)碾壓2遍。
4、溝槽開挖。碾壓以后,放好邊溝溝底溝沿邊線,并用白灰在地上畫出,利用人工配合挖掘機(jī)械開挖,自卸汽車運輸,開挖至距設(shè)計尺寸10~15cm時,改以人工挖掘。人工修整至設(shè)計尺寸,不能擾動溝底及坡面原土層,不允許超挖。如遇巖石,則用風(fēng)搞鑿除,巖層較硬時可采取小型弱爆破方法施工。開挖清理完畢后,然后請監(jiān)理檢驗。
5、溝體片石砌筑。排水溝采用擠漿法分層砌筑每分層高度10~15cm,分層與分層間的砌筑砌縫應(yīng)大致找平,各工作層應(yīng)相互錯開,不得貫通。較大的片石使用于下層且大面朝下,砌筑時選取形狀及尺寸較為合適的片石,尖銳突出部分敲除,豎縫較寬時,在砂漿中塞以小石塊,砌縫寬度不大于2cm,砌筑過程中要注意選用較大、較平整的石塊為外露面和坡頂、邊口,石塊使用時應(yīng)灑水濕潤,若表面有泥土、水銹先沖洗干凈,尤其下層砌及角隅石不能偏小,砂漿要飽滿,石縫以砂漿和小碎石充填,片石不能豎立使用,石料擠漿要符合要求,不能緊貼無砂漿,寬度要一致,不能有假縫,當(dāng)分幾段同時砌筑時,相鄰高差不大于1.2m,各段水平砌縫一致。砌筑中的三角縫不得大于20mm;各工作縫相互錯開。若石塊松動或砌縫開裂,要將石塊提起,將墊層砂漿與砌縫砂漿清掃干凈,然后將石塊重鋪砌在新砂漿上。在砂漿凝固前將外露縫勾好,勾縫深度不小于20mm,若不能及時勾縫,則將砌縫砂漿刮深20mm為以后勾縫做準(zhǔn)備。所有縫隙均應(yīng)填滿砂漿。
6、路塹邊溝蓋板預(yù)制安裝。為保證蓋板質(zhì)量,路塹邊溝蓋板于預(yù)制場集中預(yù)制生產(chǎn)。模板采用組合式鋼模板,砼由攔和站拌和生產(chǎn),鋼筋由加工場加工。混凝土澆筑時,采用插入式振搗器振搗,振搗不能漏振和過振。澆筑完成后,應(yīng)在初凝后盡快覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),覆蓋時不得損傷或污染混凝土的表面,混凝土在有模板覆蓋時,應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期間經(jīng)常使模板保持濕潤。當(dāng)蓋板達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%且臺帽強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以上時,方可進(jìn)行安裝。
7、沉降縫、變形縫的設(shè)置。排水溝根據(jù)施工段長度以20m-50m分段砌筑并以10m~15m設(shè)置沉降縫,沉降縫用瀝青麻絮或其它防水材料填充。急流槽每5m~6m設(shè)一道變形縫,并用瀝青麻筋進(jìn)行防水處理。
8、勾縫、抹面及養(yǎng)生。勾縫一律采用凹縫,勾縫采用的砂漿強(qiáng)度M10,砌體勾縫嵌入砌縫20mm深,縫槽深度不足時應(yīng)鑿夠深度后再勾縫。各砌體排水設(shè)施頂面應(yīng)抹面處理,抹面應(yīng)采用M10砂漿。每砌好一段,待漿砌砂漿初凝后,用濕草簾覆蓋定時灑水養(yǎng)護(hù),覆蓋養(yǎng)生7~14d。養(yǎng)護(hù)期間避免外力碰撞、振動或承重。
施工辦法
1、滲溝排水:
滲溝排水的作用是吸收、匯集和排除地下水,達(dá)到降低地下水位,攔截流向路基的地下水,從而保證路基經(jīng)常處于干燥狀態(tài)。滲溝排水宜用于地下水位較低的位置,并能很好地解決出口位置的挖方路基。在設(shè)置滲溝時底寬要以滿足排除地下水位最大流量為原則。地下水量可根據(jù)水文地質(zhì)學(xué)和地下水動力原理及有關(guān)公式進(jìn)行運算。
2、盲溝排水:
采用盲溝排除地下水,適用在淺層裂隙水路段,地下水流向與路基走向大體一致的挖方路段,而雨季由于雨水的大理滲入而形成足以破壞路基強(qiáng)度的裂隙水。如果該路段在路床上設(shè)有盲溝,就可將裂隙水匯集和排除到路基外。在設(shè)置盲溝時應(yīng)注意到的方面有:(1)為防止細(xì)顆土堵塞,可將土工布將填土料包裹進(jìn)行反濾;(2) 在機(jī)械化施工時,不宜設(shè)置太多盲溝。
3、暗溝排水:
暗溝主要是把路基范圍內(nèi)的泉水及較集中的裂隙水導(dǎo)至路基范圍之外,使其在路基中得不到擴(kuò)散而危害路基。設(shè)置暗溝時出口應(yīng)高于路外排水溝的最高水位,一般不得小于20cm,以預(yù)防排水溝倒灌。暗溝可用片石或塊石砌筑,也可用預(yù)制管道。
4、深邊溝排水:
深邊溝排水是集中邊溝和滲水作用于一體的綜合性路基排水方式。它是借用路基一側(cè)或兩側(cè)加深邊溝所組成的排水渠道將地下水降至路基臨界高度以下,使地下水流成為地面水流,并同原地面水流一道按排除路基地面水的方法把水排除到路基以外。使路基疏干,能保持經(jīng)常干燥狀態(tài)和良好的穩(wěn)定性。對于地下水位接近或高于路基設(shè)計標(biāo)高的路段,地面坡度大于5度以上的地形,或路基與含水?dāng)鄬酉嘤龅穆坊伎梢钥紤]加深邊溝進(jìn)行排水。深邊溝是明溝,在設(shè)計、施工、維護(hù)和管理上都比滲溝理想,在實際應(yīng)用上效果較好。
5、隔離層排水:
隔離層排水是利用土工布材料隔離地下水向路基滲透達(dá)到路基排水的作用。運用隔離層排水的土工材料多用土工布,它適用于在地下水位較淺的飽水松軟地基上應(yīng)用。如沼澤化濕地或沉積的細(xì)顆浸沼地基。
土工布宜用全鋪式,利用它的縱、橫向的良好排水性能,在路基與水溝之間構(gòu)成一個統(tǒng)一的排水系統(tǒng),將土路基中的水分順利排出路基外。
現(xiàn)階段存在問題
目前我國公路路面路基排水設(shè)計中普遍存在的一個問題是設(shè)計人員水平很難達(dá)到設(shè)計要求的能力的問題,很難實現(xiàn)經(jīng)驗和專業(yè)化有效對接。傳統(tǒng)的設(shè)計人員經(jīng)驗較為豐富,但是在創(chuàng)新和專業(yè)化知識運用方面有所欠缺,使得公路路基排水設(shè)計過于傳統(tǒng)化,科技性的元素過少,現(xiàn)代的一些設(shè)計人員雖然在專業(yè)化和創(chuàng)新方面有所突出,但是由于其缺乏足夠的設(shè)計經(jīng)驗,其設(shè)計理念過于天馬星空,實際運用起來卻在很大的地域、環(huán)境等各方面因素的限制。如此一來,在實際的設(shè)計過程中,一直存在著兩種思維和理念的撞擊,但尚未能夠?qū)⒍叩膬?yōu)勢有效的提煉出來,形成一套既具有專業(yè)性、創(chuàng)新性,又富有可實踐性的設(shè)計理念。
路基排水指的是為保證路基穩(wěn)定而采取的匯集、排除地表或地下水的措施。該工程是一項相當(dāng)復(fù)雜的工作,由于不同的公路所處的地理環(huán)境不同,水系的流向、強(qiáng)度、引流方式都有所不同,因此公路路基排水設(shè)計具有較高的難度,對于設(shè)計人員經(jīng)驗和專業(yè)素養(yǎng)的要求也很高。
必要性
(一)在路基排水系統(tǒng)可使道路交通出現(xiàn)問題:
路基的排水系統(tǒng)不完善,在雨雪時節(jié)就會在路面上形成積水,但積水時間過長,不能及時除去就會給車輛的安全通行帶來嚴(yán)重的問題,或是由于積水造成路面損毀,由于外界的技術(shù)、資金等原因造成的短時間內(nèi)難以修復(fù),路況就無法通順,會給車輛帶來極大的不便,路面路基也會遭到損毀。
(二)路基的排水系統(tǒng)可使道路的使用時間增長:
在雨水的長時間的沖刷下,不僅降低了路基的使用強(qiáng)度,而且在超出路基承受的范圍下就會造成路面下降,坍塌等事故的出現(xiàn),所以排水工作沒有做到位,就會使路基受損,而排水系統(tǒng)的科學(xué)合理就會保護(hù)路基,使路基處于干燥的環(huán)境條件下,增加承受的強(qiáng)度,延長使用時間。
(三)路基的排水系統(tǒng)可增加公路的穩(wěn)定性:
在地下水的長時間侵蝕下,會使路基變得松動,在一定的程度上,也減少了公路的穩(wěn)定性與耐壓性,且積水的長時間積累,會逐漸滲入,透過路面侵蝕路基,在長期的循環(huán)下,就會影響路基的穩(wěn)定。
施工流程
1、材料要求。第一,石料選用厚度不小于15cm,具有一定長度和寬度的片狀石料,石料質(zhì)地強(qiáng)韌、密實,無風(fēng)化剝落、裂紋和結(jié)構(gòu)缺陷,表面清潔無污染。第二,砂漿使用強(qiáng)制式拌和機(jī)現(xiàn)場拌和,材料使用中(粗)砂,且為河砂,過篩后機(jī)拌3~5min后使用。砂漿隨拌隨用,保持適宜稠度;在拌和3~5h使用完畢;運輸過程或存貯過程中發(fā)生離析、泌水砂漿,砌筑前重新拌和;已凝結(jié)的砂漿不得使用。第三,施工現(xiàn)場不堆放不合格材料,廢棄的材料及時清理出場。
2、施工放樣。按施工進(jìn)度,由測量班用全站儀對排水溝進(jìn)行準(zhǔn)確放樣,測放出基礎(chǔ)的準(zhǔn)確位置并初步控制標(biāo)高并用經(jīng)緯儀引出護(hù)樁,以便進(jìn)行基坑開挖。
3、碾壓。在放好坡腳以后按護(hù)坡道或碎落臺高程將護(hù)坡道及邊溝位置推平,振動壓路機(jī)碾壓2遍。
4、溝槽開挖。碾壓以后,放好邊溝溝底溝沿邊線,并用白灰在地上畫出,利用人工配合挖掘機(jī)械開挖,自卸汽車運輸,開挖至距設(shè)計尺寸10~15cm時,改以人工挖掘。人工修整至設(shè)計尺寸,不能擾動溝底及坡面原土層,不允許超挖。如遇巖石,則用風(fēng)搞鑿除,巖層較硬時可采取小型弱爆破方法施工。開挖清理完畢后,然后請監(jiān)理檢驗。
5、溝體片石砌筑。排水溝采用擠漿法分層砌筑每分層高度10~15cm,分層與分層間的砌筑砌縫應(yīng)大致找平,各工作層應(yīng)相互錯開,不得貫通。較大的片石使用于下層且大面朝下,砌筑時選取形狀及尺寸較為合適的片石,尖銳突出部分敲除,豎縫較寬時,在砂漿中塞以小石塊,砌縫寬度不大于2cm,砌筑過程中要注意選用較大、較平整的石塊為外露面和坡頂、邊口,石塊使用時應(yīng)灑水濕潤,若表面有泥土、水銹先沖洗干凈,尤其下層砌及角隅石不能偏小,砂漿要飽滿,石縫以砂漿和小碎石充填,片石不能豎立使用,石料擠漿要符合要求,不能緊貼無砂漿,寬度要一致,不能有假縫,當(dāng)分幾段同時砌筑時,相鄰高差不大于1.2m,各段水平砌縫一致。砌筑中的三角縫不得大于20mm;各工作縫相互錯開。若石塊松動或砌縫開裂,要將石塊提起,將墊層砂漿與砌縫砂漿清掃干凈,然后將石塊重鋪砌在新砂漿上。在砂漿凝固前將外露縫勾好,勾縫深度不小于20mm,若不能及時勾縫,則將砌縫砂漿刮深20mm為以后勾縫做準(zhǔn)備。所有縫隙均應(yīng)填滿砂漿。
6、路塹邊溝蓋板預(yù)制安裝。為保證蓋板質(zhì)量,路塹邊溝蓋板于預(yù)制場集中預(yù)制生產(chǎn)。模板采用組合式鋼模板,砼由攔和站拌和生產(chǎn),鋼筋由加工場加工。混凝土澆筑時,采用插入式振搗器振搗,振搗不能漏振和過振。澆筑完成后,應(yīng)在初凝后盡快覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),覆蓋時不得損傷或污染混凝土的表面,混凝土在有模板覆蓋時,應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期間經(jīng)常使模板保持濕潤。當(dāng)蓋板達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%且臺帽強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以上時,方可進(jìn)行安裝。
7、沉降縫、變形縫的設(shè)置。排水溝根據(jù)施工段長度以20m-50m分段砌筑并以10m~15m設(shè)置沉降縫,沉降縫用瀝青麻絮或其它防水材料填充。急流槽每5m~6m設(shè)一道變形縫,并用瀝青麻筋進(jìn)行防水處理。
8、勾縫、抹面及養(yǎng)生。勾縫一律采用凹縫,勾縫采用的砂漿強(qiáng)度M10,砌體勾縫嵌入砌縫20mm深,縫槽深度不足時應(yīng)鑿夠深度后再勾縫。各砌體排水設(shè)施頂面應(yīng)抹面處理,抹面應(yīng)采用M10砂漿。每砌好一段,待漿砌砂漿初凝后,用濕草簾覆蓋定時灑水養(yǎng)護(hù),覆蓋養(yǎng)生7~14d。養(yǎng)護(hù)期間避免外力碰撞、振動或承重。
施工辦法
1、滲溝排水:
滲溝排水的作用是吸收、匯集和排除地下水,達(dá)到降低地下水位,攔截流向路基的地下水,從而保證路基經(jīng)常處于干燥狀態(tài)。滲溝排水宜用于地下水位較低的位置,并能很好地解決出口位置的挖方路基。在設(shè)置滲溝時底寬要以滿足排除地下水位最大流量為原則。地下水量可根據(jù)水文地質(zhì)學(xué)和地下水動力原理及有關(guān)公式進(jìn)行運算。
2、盲溝排水:
采用盲溝排除地下水,適用在淺層裂隙水路段,地下水流向與路基走向大體一致的挖方路段,而雨季由于雨水的大理滲入而形成足以破壞路基強(qiáng)度的裂隙水。如果該路段在路床上設(shè)有盲溝,就可將裂隙水匯集和排除到路基外。在設(shè)置盲溝時應(yīng)注意到的方面有:(1)為防止細(xì)顆土堵塞,可將土工布將填土料包裹進(jìn)行反濾;(2) 在機(jī)械化施工時,不宜設(shè)置太多盲溝。
3、暗溝排水:
暗溝主要是把路基范圍內(nèi)的泉水及較集中的裂隙水導(dǎo)至路基范圍之外,使其在路基中得不到擴(kuò)散而危害路基。設(shè)置暗溝時出口應(yīng)高于路外排水溝的最高水位,一般不得小于20cm,以預(yù)防排水溝倒灌。暗溝可用片石或塊石砌筑,也可用預(yù)制管道。
4、深邊溝排水:
深邊溝排水是集中邊溝和滲水作用于一體的綜合性路基排水方式。它是借用路基一側(cè)或兩側(cè)加深邊溝所組成的排水渠道將地下水降至路基臨界高度以下,使地下水流成為地面水流,并同原地面水流一道按排除路基地面水的方法把水排除到路基以外。使路基疏干,能保持經(jīng)常干燥狀態(tài)和良好的穩(wěn)定性。對于地下水位接近或高于路基設(shè)計標(biāo)高的路段,地面坡度大于5度以上的地形,或路基與含水?dāng)鄬酉嘤龅穆坊伎梢钥紤]加深邊溝進(jìn)行排水。深邊溝是明溝,在設(shè)計、施工、維護(hù)和管理上都比滲溝理想,在實際應(yīng)用上效果較好。
5、隔離層排水:
隔離層排水是利用土工布材料隔離地下水向路基滲透達(dá)到路基排水的作用。運用隔離層排水的土工材料多用土工布,它適用于在地下水位較淺的飽水松軟地基上應(yīng)用。如沼澤化濕地或沉積的細(xì)顆浸沼地基。
土工布宜用全鋪式,利用它的縱、橫向的良好排水性能,在路基與水溝之間構(gòu)成一個統(tǒng)一的排水系統(tǒng),將土路基中的水分順利排出路基外。
現(xiàn)階段存在問題
目前我國公路路面路基排水設(shè)計中普遍存在的一個問題是設(shè)計人員水平很難達(dá)到設(shè)計要求的能力的問題,很難實現(xiàn)經(jīng)驗和專業(yè)化有效對接。傳統(tǒng)的設(shè)計人員經(jīng)驗較為豐富,但是在創(chuàng)新和專業(yè)化知識運用方面有所欠缺,使得公路路基排水設(shè)計過于傳統(tǒng)化,科技性的元素過少,現(xiàn)代的一些設(shè)計人員雖然在專業(yè)化和創(chuàng)新方面有所突出,但是由于其缺乏足夠的設(shè)計經(jīng)驗,其設(shè)計理念過于天馬星空,實際運用起來卻在很大的地域、環(huán)境等各方面因素的限制。如此一來,在實際的設(shè)計過程中,一直存在著兩種思維和理念的撞擊,但尚未能夠?qū)⒍叩膬?yōu)勢有效的提煉出來,形成一套既具有專業(yè)性、創(chuàng)新性,又富有可實踐性的設(shè)計理念。
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