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路基路面工程认识实习报告

2023-08-17 22:20:32 高考在线

　　前言

　　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。路基是路面的基础，坚强而又稳定的路基为路面结构长期承受行车荷载提供了重要保证。路面结构的铺筑则一方面隔离了路基。使之避免了直接承受车辆和环境因素的破坏作用，确保路基长期处于稳定状态；另一方面，铺筑路面后，提高了平整度，改善了道路条件，从而保证车辆能以一定的速度、安全、舒适而经济地在道路上全天候通行。而这次我们为期五天的实习，让我更加深刻的了解到了路基路面方面的更深层次的东西，有了一个更加系统完整的知识体系。下面是我在这几天来对路基路面知识的某些方面的一些认识和总结。

　　（一）路基工程质量通病的特征及成因

　　1、路基工程质量的通病、成因，及其防治措施。

　　路基是公路的重要组成部分，是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，应有足够的强度、稳定性和耐久性。路基的强度与稳定性，受水、温度、土质等客观因素影响，同时也受行车荷载的作用，路基设计、施工方法及养护方法是否正确等人为因素制约。

　　1.1特征：路基整体或局部不均匀沉降；路基纵横向开裂；路基滑动或者边坡滑坍。

　　1.2成因：工程地质条件不良，原地面比较软弱（如泥沼地段等）若填筑前未经换土或软基处理，易形成压缩下沉或挤压位移；

　　工程地形条件复杂，当路堤穿过沟谷时，沟谷中心填土最大，向两端逐渐减低，由于填土高度不同而产生不均匀下沉；水文气候等因素，降雨量过大、洪水、冰冻、积雪或温差过大，都可能使高填路堤产生不均匀下沉；路堤填料，若填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土，或土中含有未经打碎的大块土或冻土等，填石路石料规格不一，性质不匀，乱石中空隙很大，在一定期限（例如雨季）可能产生局部明显下沉；

　　设计方面，如断面尺寸不合理，边坡取值不当，排水、防护与加固不妥，未对高填路堤进行稳定性验算，且施工工艺、填料未作特别要求说明；施工方面，填筑顺序不当，未在全宽范围内分层填筑，填筑厚度不符合规定，填料质量不符合要求，水稳定性差，原路边坡没有去除植被、树根，未做台阶处理；不同性质的填料混填，因不同土类的可压缩性和抗水性差异，形成不均匀沉降，路基填料含水量控制不严，又无大型整平和碾压设备，使压实达不到要求；施工过程中未注意排水，遇雨天时，路基积水严重，无法自行排水，有的积水浸入路基内部，形成水囊，晴天施工时也未排除积水控制含水量就继续填筑，以致造成隐患，施工单位责任心不强，自检控制不到位。

　　2、预防处治措施

　　2.1、设计方面

　　做好地质勘探调查对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查，尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料，地表不良路段，设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。

　　确保路基最小填筑高度路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性，按照路基设计规范要求，根据土基干湿类型及毛细水位高度，确保路基最小填筑高度，当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时，则应采取相应的处治措施，如：换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基，影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基，须换填不少于60cm砂砾，石质挖方路基，须设置30cm砂砾垫层，横向排水不畅路段要加设盲沟。

　　明确路基填料质量标准要求在各级公路工程施工图设计中，必须明确不同填高内路基填料的CBR值（最小强度）及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾（角砾）类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。

　　完善路基综合排水设计县级以上公路工程设计中，必须遵循因地制宜，整体规划，综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计，避免造成路基两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟，平坡路段边沟须设有纵坡，确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施，并与警示桩、防撞墙统筹考虑，要求在每20—40ｍ及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟，并考虑边坡土质和边坡，设置挡墙防止塌方，路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟，并加大、加深边沟等排水措施。

　　确保路基边坡稳定性高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定，高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时，可考虑在边坡中部加置边坡平台。

　　积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式，在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎（砾）石土的挖方边坡以及受水流侵蚀，植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施，沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。

　　2.2、施工方面

　　做好施工组织设计，合理安排施工段的先后顺序，明确构造物和路基的衔接关系，对高填方段应优先安排施工，在施工中以施工组织设计为龙头，根据施工现场的实际情况，合理调配人员、设备，是保证高填方路基施工质量的重要环节。

　　做好施工前的准备工作，开工前要认真审阅设计文件，详细了解各段的填、挖情况，地质情况，填、挖土质和调配情况，对重要地段要作重点勘察，进一步核对设计资料，发现设计文件中有误及时上报业主，妥善处理。

　　认真清除地表土不良土质，加强地基压实处理，地表植被、树根、垃圾、不良土质（盐渍土，膨胀土等）必须予以清除，同时应加大地表的压实密度，采用大吨位振动压路机处置。

　　填筑路基前，首先，必须疏通路基两侧纵横向排水系统，避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土，在干燥状态下（最佳含水量）结构比较强，有较强承载能力，一旦受水浸泡，将易形成翻浆或路基沉降，因此做好路基施工前排水畅通尤为重要，工程监理和施工质量自检人员应认真监督；其次，要严格选取路基填料用土。路基填料确定前，需进行土质分析、CBR值、标准击实等试验，对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料，不能用于路基填筑；再则，路基填筑前还要根据设计进行施工放样，建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确，确保路基宽度满足设计要求，路基坡角范围内，要求清除杂草、树根、淤泥等，并进行整形碾压，压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段做好宽度不小6ｍ的向内倾斜的台阶。

　　填石路基与鸡爪形地段路基施工，可利用重型夯实设备进行强夯处理，或将土工隔栅（土布）水平分层布置在填石路堤内，防止或减缓细料在填料空隙中的流动。

　　路基施工必须分层填筑，分层碾压，严禁路改工程中滚填，一般路段压实度不得大于30cm，构造物两侧（桥涵头处理）松铺厚度不得大于20cm。不同性质的土不能混填，同一种土填筑厚度不能小于50cm（两层）。路基填筑须全幅填筑，一次到位，严禁帮宽。碾压过程中，要控制好含水量，压实度达到规范要求后，方可进行后续施工，压实度检测每层2000㎡（不足2000㎡按2000㎡计）不少于4点。根据不同填土类型和压实厚度，选择好压实设备，对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用，效果较好。

　　路堑施工要保证排水畅通，对上坡施工时，应注意确保坡体的稳定性，避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破尽量采用中小炮，光面爆破的方法，避免大规模爆破形成松散面积过大，坡体失稳，机械开挖时，边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖，应清除松方并采用透水性材料进行回填，并认真碾压，压实度按路床项目标准进行控制。

　　路基施工中，按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施，以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡，以便于表面水及时排出。

　　路基土石方施工时或完工后，应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。防护工程的砂浆、混凝土，应采用机械拌和，随拌随用，并注重做好养生。

　　（二）高速公路排水设计

　　高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命都有显著影响，本文通过哈市绕城高速公路设计、施工的实际情况，提出了切实可行的设计思路，以便更好地为高速公路建设服务。

　　高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。

　　第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部掺加低剂量石灰处理，设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。

　　第二类排水设计一般包括：

　　（1）通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等，将路表水迅速排出路基以外；

　　（2）设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外；

　　（3）设计泄水孔以迅速排除桥面水；

　　（4）设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。

　　综上所述，结合哈市绕城高速公路在设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。

　　1、边沟排水设计

　　边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重，设计人员都给予高度重视，但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题，如边沟的尺寸不考虑具体情况，死搬硬套有关规范、规定；又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田，而是弃放于路线两侧河塘中，造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包，当地乡镇为了减少地方矛盾的产生，常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。

　　1.1边沟尺寸选定

　　边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数：边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。

　　依据黑龙江省高速公路设计及公路排水设计规范要求，高速公路的边沟一般采用边坡为1∶1的梯形明沟，因此，可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力：

　　Q=WC；

　　式中：Q—流量；

　　W—边沟断面面积；

　　C—流速（谢才）系数；

　　R—水力半径；

　　i—边沟沟底纵坡。

　　根据高速公路所处地理位置，采用哈市历史最大时降雨量，以流入边沟的水不溢出边沟为限，并假设哈市绕城高速公路的路基平均填土高度为3.5m，由此，汇水带宽约为23m，则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽（或边沟截面积）的排水能力，计算出所能承受的路面排水最大长度。哈市绕城高速公路一般每公里设置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是说路面排水长度一般在100m～200m之间。

　　通过分析、计算确定，哈市绕城高速公路边沟采用50cm的梯形边沟即可满足路基排水需要。

　　1.2边沟设计的原则

　　（1）一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训：1部分路段在汛期内路基水不能及时排除。2地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。

　　（2）路基边沟纵坡的要求：根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于0.12％，由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区，原地形既有较大起伏又有部分平坦地段，本着既要解决路基排水问题，又要经济合理的原则，确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15％。

　　（3）对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理：沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟，其边沟底标高不低于涵洞中心的标高；需排入灌涵的边沟，其沟底标高不低于涵顶标高；而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置，特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞，原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道，当排水需通过通道排入涵洞时，应优先采用边沟盖板涵，特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。

　　（4）对边沟标高及纵坡方向的问题：根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜，原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1。7m要求的，可放宽至1.4～1.5m，若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。

　　（5）对于挖方段边沟：考虑到中央分隔带横向排水管排水要求，边沟底标高不低于路肩标高1.2m，同时要求边沟纵坡不小于0.5％。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基，并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。

　　2、中央分隔带排水设计

　　高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。

　　施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下，由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m。

　　扬州市历年最大瞬时降雨量为28.8mm/10min，根据本次设计中央分隔带宽为2m，计算出中央分隔带施工期需要的最大排水能力为：

　　Q=Aγ=2×180×0.0028.8=1.0368m3/S

　　式中：A—中央分隔带汇水面积；

　　γ—最大瞬时降雨量

　　横向排水管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算：式中：K—流量模数，与管道断面形状、尺寸和粗糙度有关；

　　H—水头高度；

　　L—横向排水管长度。

　　由以往高速公路设计经验可知，高速公路横向排水管长为15m左右，横向排水管坡度为2％，采用以上公式 计算出施工期最大瞬时降雨量时所需要的横向排水管管径为255mm。如果按有关排水设计规范要求50m设置一道横向排水管，即排水长度缩短为50m，则需要的横向排水管管径为75mm。

　　但在实际施工过程中存在许多问题，如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的，开挖的边沟表面粗糙，沥青不易粘结牢固，不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝，不能形成整体而达到完全不透水的'程度。因此，当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。

　　由于施工质量不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，有的下雨后几天中央分隔带仍有积水，使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度。

　　由于通讯、监控管线人手孔的设（下转第9页）（上接第13页）置阻断了中央分隔带排水，造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。

　　为了解决这些问题，采用以下办法处理：对于设计底坡小于0.3％的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30～50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水；根据以上计算，中央分隔带每隔30～50m设置一道横向排水管，将盲沟中的水排出路基以外；在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。

　　3、路面渗水的排水设计

　　沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物（土工布）组成的路面边缘排水系统。

　　通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，因此，设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。

　　（三）公路景观设计

　　公路景观设计是指公路线形及其构造物应有美观的造型，与周围环境充分协调，从而构成优美的自然画面。然而任何一条公路的修建，从选线、勘测设计、土石方开采到施工的整个过程中，难免对沿线自然和人文景观产生一定的影响，但以最小影响，达到最大限度的保护，使各种景观和公路工程结构物达到有限的协调，是完全可以做到的。与此同时，在公路修建的全过程中，应把建立新的公路交通景观作为一项常抓不懈的任务。

　　工业发达国家非常重视公路环境美化、绿化和景观设计，如1965年，美国制订了《公路美化规定》；1976年，日本制订了《公路绿化技术基准》；1975年，原苏联制订了《公路建筑和景观设计规范》等等。世界上大多数国家，在公路工程技术标准、设计和施工规范中，都有关于公路景观设计方面的技术规定。

　　1.公路景观设计的基本思路

　　高等级公路车速高，通行能力大，行车道较多，设有中央分隔带，采用立体交叉，控制出入，同时具有较为完善的安全防护设施，所以做好高等级公路的景观设计，结合自然、经济条件及公路与通过地区的自然、人文景观相协调具有更为重要的意义。公路景观设计应力争使自然景观与公路工程结构物达到有限的协调，建立起新的完整的公路景观系统。所以，公路景观设计应从使用者的视觉、心理出发研究公路的功能、美观及经济的一致性，同时应综合考虑以下几个方面。

　　通视：

　　要求路线各组成部分的空间位置配合协调，使司乘人员感到线形流畅、清晰、行驶舒适安全。

　　导向：

　　建立一个区域性的视觉系统，使司机在视觉所及的范围内，能预见到公路方向和路况的变化，并能及时采取安全的行驶措施。

　　协调：

　　使公路线形及沿线设施与沿途空间景观环境相协调。

　　绿化：

　　利用绿化来补充和改善沿线景观。公路景观包括路线和行车道，各种桥梁和沿线建筑，路侧和中央分隔带绿化，装饰和其它设施等，公路景观应形成统一的建筑群体，在保证全路统一建筑风格的同时，不同路段上的景观还应具有各自的特色。

　　2、公路景观设计应注意的几个问题

　　1）选线应全面考虑环境要素；

　　2）公路景观造型：

　　（1）路线空间造型

　　（2）路基立面和断面造型

　　（3）交叉口造型

　　（4）结构物景观造型

　　（5）服务性设施造型

　　3、高等级公路的景观设计

　　1）公路线形及其构造物

　　2）充分利用公路通过地带附近的景观空间

　　3）公路所形成的带状景观应与沿途空间景观环境相协调

　　4）景观设计应防止造成视觉污染

　　总结

　　在这次实习中，我们将书本上的东西与实际相结合，又向经验丰富的指导教师许老师和工地师傅请教了很多平时不明白的问题，获益不浅。希望以后能经常进行这样是实习，这样我们才能学到更多的东西。

　　我们的实习虽然已经结束，我的心也在不停地跳跃着，朋友们，来吧！建筑工地虽说杂乱无章，但正是这些杂乱无章合奏了一支强悍有力的交响乐，唱响祖国大地。相信祖国的建筑事业明天更美好。