公路选线的路基设计研究论文(共13篇)
岩溶地区选线的主要原则
在岩溶地区进行公路选线时,首先要从地质条件上弄清楚岩溶的发展规律和分布情况,在选线时慎重确定路线的布局和位置。一般情况下,对局部严重且不易搞清楚的岩溶地段,尽量设法避绕;对不太严重的中小型岩溶地段,可以选择其最窄的、易于采取措施的地方通过。某路线有左岸和右岸的比选方案,左岸线路顺直,占农田较少,但该岸有许多发育的溶洞,且洞内坍塌严重,遇到暴雨时有5处涌水成河,而且这一带埋藏的溶洞一时不易搞清楚,经研究比较,采取走右岸通过页岩地区的方案,避开溶洞严重的地区。根据岩溶发展的规律和岩溶带的分布规律,在选线中应注意以下几点:①在可溶性岩石分布区,路线宜选择在溶蚀强度较低的岩石地区通过,因为这些地方的岩溶发育程度往往较弱;②在通过可溶性岩石分布地区时,路线方向不宜与岩层构造线方向平行,而应与之成斜角或垂直通过,因为暗河的主要通过方向多平行于岩层构造线方向;③在岩溶地区,路线应避开较大的断层破碎带,或使路线方向与其直交或斜交,以避免或减少由于断层带岩石破碎、岩溶发育强烈和岩溶水丰富而威胁到路基的稳定性;④路线应尽可能避开可溶岩与非可溶岩相接触的地带,因为这种地带有利于地下水的活动,岩溶发育比较强烈;⑤路线应尽可能避开碳酸盐类岩石同某些金属矿床相接触的地带,因为这些地带岩溶发育比较强烈。
岩溶地区路基设计
岩溶地区路基设计主要是对影响路基稳定性的岩溶和岩溶水进行预防和处治。实践证明,岩溶问题如果不加处理或处理不当,不仅会影响工程计划方案,使工程计划方案发生变更,延长施工期限造成浪费,还会威胁行车安全。因此,合理的路基设计措施是非常重要的。以下结合实际案例说明。
疏导法:对岩溶水宜以疏导为主,不宜堵塞。疏导建筑物一般采用明沟、泄水洞等。例如,岩溶泉出露于某公路的右上方石灰岩陡坡处,为间歇性裂隙悬挂泉,旱季枯歇,雨季流量加大,在路侧砌筑一座5m×1.5m×1.5m的蓄水池后,把水拦蓄引入边沟排到下游涵洞流出,多年来路基稳定。而左侧的简易公路只挖有边沟排水,雨季岩溶水浸泡公路漫过路面,致使路基受到严重破坏。路线通过岩溶洞或岩溶水时,如果跨越和施工条件较好,可采用跨越的办法。桥梁跨越适用于流量较大的暗河、冒水洞或消水洞等。涵洞跨越适用于一般岩溶泉。在跨越季节性或经常性积水而水太深的溶蚀洼地时,可采用片石透水路堤。某路线通过溶蚀洼地,有3条来自暗河的水流,交汇于龙门洞前的深沟,由此转入暗河排出。路线曾于龙门暗河出露处设一单孔小桥跨过,路堤高出龙门洞口2m.由于雨季暗河与地表的流量大于排泄量,导致洼地积水,淹没龙门桥和路堤,中断交通。后加高路堤至4.7m,并改建为一孔25m石拱桥跨过,才消除了水淹问题。
加固。①洞径较大、洞内施工条件好时,可采用浆砌片石支墙、支柱及码砌片石垛等加固。如需保持洞内水流通畅,可在支撑工程间设置涵管来排水。②如果是深且小的涵洞,又不便于在洞内采取加固的办法时,可采用石盖板涵来加固。③对洞径较小、顶板薄或岩层破碎的的溶洞,可采用爆破顶板,用片石回填的办法来处理加固。假如溶洞较深或保持排水者,可采用拱跨或板跨办法处理。④出溶洞露于路基表面或构造物基底时,如需要换土或加固,对较浅的全部换填碎、片石;对较深的可采用部分换填的办法,换填厚度根据需要而定。对路基范围内的地表塌陷,应查明发生的原因,以便采取相应的处理措施。基岩如果未出露处,可采用黏土回填夯实;基岩出露并见到空洞洞口时,可先用大块石头堵塞洞口,再用黏土回填土洞。
结束语
合理的线形设计可以保证车辆行驶的安全性、给汽车行驶提供良好的舒适性和让驾乘人员体验到优美的出行环境, 能够保证公路的技术水平和经济收益。由于受到对道路选线的认识水平、测设手段和计算方法等方面的制约, 在我国早期的公路平面线形设计中采用的是穿线交点定线的方法, 也就是导线法.这种选线方法的特点是直线线形在线形组合中占到了主要的部分, 起到了支配和控制路线走向的作用。导线法在平原、微丘区还可以满足设计要求, 但是将其用于地形复杂的山区丘陵地区进行公路平面线形设计时, 就很难适应地形环境的变化这就需要我们去寻找一些新的设计方法。
2 公路选线的原则和步骤方法
2.1 公路选线的原则
1) 在公路选线的各个环节中, 要充分利用现有的技术手段对确定的路线方案进行详细和科学的研究, 对比各个方案在技术上和经济性上的优劣, 确定出一个最佳的公路线形选择方案。
2) 确定的路线方案要保证车辆的行驶安全, 能够满足驾乘的舒适性, 同时也尽可能的缩小公路建设的工程量, 以降低公路建设的成本, 在保证建成之后正常运营的前提下, 要去的良好的经济效益和社会效益。在工程量不增加太大的情况下, 要尽可能的采用高标准的技术指标, 通告公路的使用寿命, 选取设计指标时要尽量避开规范要求的极限值.但也不能够片面的追求高指标, 以免造成不必要的浪费。
3) 选线时要考虑到公路用地和基本农田用地的关系, 尽量少占用生产生活用地。
4) 在选线时, 要做到道路线形与周围的环境协调一致。对道路沿线原有的自然景观和重要历史文物的遗址要做好保护措施。
5) 选线时, 要对道路通过地区的工程地质和水文地质情况进行详细的勘测, 以减少对公路建设的影响。对于软土、沼泽、滑坡等不良的地质地段和沙漠、冻土区等要提高重视, 尽量绕开。
6) 重视环境保护工作, 要考虑到由于修建道路和汽车行驶产生的环境污染对周围群众生产生活的影响。
2.2 公路选线的步骤方法
1) 全面布局。全面布局就是要确定公路起终点的基础之上, 定出路线的基本走向, 在路线的走向之间找出几个特殊点作为主要的公路路线控制点。
2) 逐段安排。逐段安排就是在确定路线的基本走向之后, 再相邻的大控制点之间划分成不同的段落, 参照设计道路的等级, 结合路线通过区的按地形、地质等条件选出一些细布点, 从而确定出路线带。
3) 具体定线。具体定线就是对初步确定的路线带进行加密, 结合技术标准和自然条件等, 考虑到平、纵、横三方面进行综合设计, 最后确定出道路中线的具体位置。
3 公路选线方法研究
3.1 传统的选线设计方法
1) 地形图定线法也就是纸上定线法。地形图定线法需要在大比例尺地形图上完成整个道路的选线过程, 根据地形图确定出各个特征点的具体位置。并且充分考虑到平、纵、横三方面, 使其相互协调统一。对选定的路线要进行试算, 不满足设计要求的控制点要及时的进行修改, 这要循环不断的进行, 知道所有选取的控制点都能够满足设计要求。纸上定线的方法对道路设计人员的技术要求比较高。
2) 直接定线法是结合实际的地形、地貌和水文情况, 定线人员具备实际的定线选线经验, 并且充分掌握设计资料中的各项要求, 在不断修正的基础上定出公路的线形。但是这种方法有两个方面的不足:一方面技术人员不能够保证对路线的各个点都进行详实的调查, 同时受地形地貌的影响, 无法满足良好的通视条件可能会导致在技术人员的判断上出现错误。另一方面是直接定线需要先在野外现场确定出路线平面图, 再进行内业纵断面和横断面的设计, 需要内外业两个过程来完成, 要使得平、纵、横三方面很好的结合就比较困难。虽然这种方法有缺陷, 但在平原地区或者公路等级低的情况下, 可以为充分发挥其速度快的优势, 仍然是一种重要的方法。
3.2 基于GI S技术的公路选线方法
GIS技术主要将道路的设计功能和设计要求两方面结合起来, 同时收集道路沿线必要的基础资料, 包括:公路沿线的地形图、地质图、水文、气象、交通量等。在这些资料的基础上, 利用GIS本身自带的功能对这些资料进行全面的处理。
3.2.1 建立公路选线单因素分析模型
公路选线受会社会因素、经济因素、技术因素等多方面因素的影响, 必须使各因素有机的结合在一起, 以消除不利的影响。为了找出各因素之间的联系, 需要将地形图、地质图、拟选路线平面图等图件资料进行数字化, 建立不同因素之间的空间关系, 找准它们之间联系的关键部分。
3.2.2 建立公路选线多因素空间分析模型
GIS的核心技术是进行空间的分析。在建立的单因素分析模型的基础之上, 就可以发挥GIS在空间分析上的优势, 对公路选线的各个因素进行分析, 建立公路选线多因素空间分析模型, 根据建立的模型就可以得到多因素之间的相互影响关系。结合新建公路的交通等级, 服务水平和当地的经济等情况, 并参考当地规划部门划定的道路红线, 利用GIS的空间分析功能中的缓冲区分析, 就建立了对应公路选线的缓冲区分析模型。将各个影响因素进行空间上的叠加, 研究目标的影响范围就是建立的公路带状缓冲模型, 再将之前的单因素分析模型和公路缓冲区模型进行叠加计算, 计算完成之后, 就可以很清晰的看到各因素之间的影响信息, 从中选取符合所要新建的公路的特征信息。将提取的特征信息作为一个新的信息层进行存储, 为之后的综合分析打好必要的基础。结合公路经过地区的地形和地貌特点, 建立相对应的公路带状数字高程模型DEM。在完成着一系列过程之后就可以确定公路变坡点的位置、交点位置和坡度, 能够计算出圆曲线或者是缓和曲线的最小半径, 并且能够确定公路的填挖方量, 为其后的综合分析提供必要的技术分析依据。建立公路选线的空间分析模型, 把GIS对属性数据的分析功能充分发挥出来, 对影响公路选线的各个因素的属性数据文件进行适当的修改、删除、增加, 以便于进行分析。同时从计算的结果中统计出每一个影响公路选线的项目, 就得到各因素之间的相互影响信息, 这就得到了用于综合分析的基础数据, 这一部分的数据可以很方便的进行传输和存储。GIS的结果输出能够做到灵活多变, 可以根据需要用对应的图、表的形式对结果进行输出。可输出公路诸影响因素属性表;各拟定路线影响因素影响量统计总表;公路平面线形图;公路纵断面线形图;公路断面图;公路选线影响要素图等。
3.3 多目标非线性优化选线设计方法
由于公路选线过程要考虑到技术要求, 地形地貌、环境保护等大量复杂的因素, 如果将选线过程作为一个是多目标、非线性的决策过程, 就完全可以采用方案网络图来构造备选方案, 并且建立一个多目标非线性的优化函数, 把技术、经济和环境等指标的各个子指标作为化函数中的子目标函数, 同时全面考虑到平、纵面线形的优化结合, 这是一种很好对公路选线的优化方法。
3.3.1 备选方案的构造
方案网络图是描述备选方案组的网络图。所要选定的路线方案构成一个单起点和单终点的备选方案网络图, 用下式表示:D= (V, A, U, W) 。式中:V是顶点集, V= (v1, v2, …, vn) , 其中v1是起点, vn是终点, 其他的顶点称为中间点;A是弧集:A= (aij) 其中aij代表以顶点vi为起点, vj为终点的弧;W为弧权集:W= (wij) , 其中wij为aij的权, W中的元素与A中元素一一对应。U为顶点权集:U= (u1, u2, …, uj, …, un) , 其中uj为顶点vj的权;D中, v1至vn的一条有向线路就是1个备选方案。由此, 可以找出所有的路线备选方案。
3.3.2 优化模型的建立
建立目标函数如下:min F (x) = (f1 (x) , f2 (x) , …, fj (x) , …, fp (x) ) 。式中:fj (x) 为第j个目标的目标函数, 与公路选线中的技术、经济、环境指标相对应;p为目标个数;x为|A|维列向量, x中分量xi j对应于弧aij, xij∈[0, -1]。约束条件:方案可行约束gi (x) ≥ (=) 0, i=1, 2, …, m;变量取值约束, xij=0或1, aij∈A。
3.3.3 逐步迭代求解方法
逐步法是一种很好的迭代求解方法, 在求解过程中, 决策者需要了解迭代的计算结果, 决策者就可以根据计算的结果进行合理的评价, 如果对运算结果满足公路设计的要求就可以种植迭代, 如果不满足就要结合设计要求重复进行计算, 一直到求得的结果满足设计要求为止。对于越岭线和山脊线, 由于其高差变化大, 公路路线的长度和平面位置主要考虑的因素是满足纵坡设计的要求, 在选线时必须以路线纵断面为主导, 如果在路线穿越自然保护区的情况下, 要以环境指标作为主要的参考指标。山岭地区由于河流容易形成多弯的状态, 河谷地区由于地质复杂, 通常伴随有滑坡、岩堆、泥石流等地质病害, 遭遇暴雨, 易造成山洪暴发, 会严重威胁公路的安全。所以沿溪线就是要首先解决的问题是河岸路线的选择, 路线的高度和跨河地点的选择, 就需要根据要求, 构造函数, 对目标函数进行优化的出结论。
4 结论
公路选线是公路路线设计的重要环节, 选出的路线是否合理将直接影响到道路的质量和工程造价以及道路的使用条件、安全性和使用年限。一定要重视公路的选线设计方法。积极引入高科技的现代化方法。提升公路选线设计方法的信息化水平。
参考文献
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关键词:山区高速公路 地质选线 技术指标
0 引言
选线是根据路线基本走向和技术标准,结合地形、地质条件和施工条件等因素,通过全面比较,选择路线的全过程。山区高速公路所在区域一般地形起伏大,山高谷深,横坡陡峻;岩溶、危岩落石、岩堆、断层破碎带、软土、膨胀土等不良地质类型多、规模大,勘察设计难度大。山区高速公路的选线方法很多,包括地形选线、地质选线、安全选线、环保选线、气候选线等,以及以上选线方法的综合运用。现结合对山区高速公路设计中的地质选线的实例专门提出一些对地质选线肤浅的见解,以资共同探讨。
1 地质选线的原则
山区高速公路在选线时,应将地质情况作为一项控制指标,根据沿线复杂地质条件的分布调整路线位置,位置的布线原则首先是避让,并应确保公路选线的安全、可行、经济、可持续发展。将大气环境质量的影响程度,噪声环境的影响程度等与地形、地貌、地质一并考虑,研究公路与环境之间的相互作用,对公路施工、运营中造成水土流失的可能性进行分析并部署防治措施。
2 地质选线设计实例
某高速公路是国家高速公路网规划中南北纵线G85中的一段,是我国高速公路主骨架的重要组成部分。项目区地形地质条件复杂,不良地质发育,其中路线受一处古崩塌堆积体影响,路线布设时针对该古崩塌堆积体,运用地质选线,优化设计方案。
2.1 地形地貌 项目区域地形复杂,山高坡陡,路线一路升坡,桥隧比高达97%。项目区属侵蚀剥蚀山地地貌,冲沟发育,地形起伏较大,路线沿银盘村左侧上方展线升坡,路线地面高程1303m~1363m。
2.2 古崩塌堆积体 根据物探、钻探及地调成果发现,在路线K28+300至K28+530段存在古崩塌堆积体,该古崩塌堆积体中下部堆积层厚度较大(15~35米),中上部覆盖层较薄(5~20米),同时中下部堆积层的南北两侧厚度差异也较大(北半侧堆积层厚度较大15~35米,南半侧厚度较小6~20米)。桥位区地层主要为浅表松散碎石土堆积层、中部深部弱胶结的碎块石崩塌堆积层,以及下部埋深较大的基岩层;桥位区详分为四个稳定性不一的小区域:滑坡滑动区、潜在不稳定区、相对稳定区、稳定区(砂岩浅埋区)。
2.2.1 滑坡滑动区。该区位于路线K28+340~+400段左侧40~200米不等,该区内崩塌堆积层厚度22~35米不等,该区目前已在前缘及中后部左侧坡体出现滑动并形成众多裂缝,由于前缘陡坎高度大、前后缘高差大,崩塌堆积土层厚度大、胶结性较差,稳定性差,处治难度大;受施工及降雨等不利因素影响,该区域的变形与滑动将继续进行;滑坡的发生发展将对其下的桥梁墩柱产生极大安全威胁。
2.2.2 潜在不稳定区。该区位于路线K28+400~+460段左侧0~120米不等,该区内崩塌堆积层厚度15~25米不等,堆积体前缘陡坎高度大(30~50米),前后高差大(30~45米),堆积体呈弱胶结-松散状,稳定性差,处治难度大;在降雨及施工震动等不利因素影响下容易出现前缘陡坎垮塌或浅表松散堆积层滑移变形,从而导致该段桥梁桩基产生变形破坏。
2.2.3 相对较稳定区。该区位于路线K28+460~+530段上方,该段堆积层厚度较薄(10~20米),堆积层内块石较多较大,钙质胶结性相对较好,加之下部边坡坡度相对较缓且无陡坎发育,故崩塌堆积层的稳定性相对较好、厚度较薄,处治难度较小。
2.2.4 稳定区(砂岩浅埋区)。该区位于K28+460~
+530段下方,该段堆积层厚度较薄(6~13米),堆积层内块石较多,钙质胶结性相对较好,加之下部边坡坡度相对较缓且无陡坎发育,故该段崩塌堆积层的稳定性相对较好、厚度较薄,处治难度小。
2.3 方案一(原路线综合整治) 路线保持不变,适当增大桥梁跨径,使主墩避开滑坡体段,同时对古崩塌堆积体的滑坡体滑动区、潜在不稳定区、相对较稳定区和稳定区(砂岩浅埋区)进行综合治理。采用对称斜拉桥跨越不稳定段。该方案变动范围小,但桥梁位于滑坡体滑动区和潜在不稳定区的下缘,古崩塌堆积体远期变形对高架桥影响大,运营期安全度低;对古崩塌堆积体的滑坡体滑动区、潜在不稳定区进行综合治理费用高;抗滑桩桩长、体积大,施工风险大,安全性差;隧道偏压,围岩条件差;路线左侧上缘、桥下、墩台处需要进行强加固处理。
2.4 方案二(短隧道穿越古崩塌堆积体) 将线位向东调整275m,穿越古崩塌堆积体的滑坡体段,根据古崩塌堆积体断面工程地质纵断面图,为使隧道尽量埋入泥灰岩夹粉砂岩、白云质灰岩层,线位沿原施工图左线往山上调移约160m,三个断面处的右线隧道外缘设计高程距离岩层顶面约23m、29m、13m。
隧道方案下穿古崩塌堆积体下方的稳定岩层,工程安全,一劳永逸地彻底解决古崩塌堆积体远期变形对公路的影响;但是隧道洞口与等高线平行,隧道偏压非常严重,部分段落露头,需要反压回填或套拱处理,同时需要加固滑坡体滑动区(第一排抗滑桩截面尺寸为2.0X3.0m,长度43m,桩间距4.0m,共布置16根,每根桩顶设1孔预应力锚索,锚索长度50m;第二排抗滑桩位于H1滑坡中上部,截面尺寸为2.0X3.0m,长度40m,桩间距4.0m,共布置32根,每根桩顶设1孔预应力锚索,锚索长度60m)。
2.5 方案三(长隧道完全避开古崩塌堆积体) 根据古崩塌堆积体工程地质纵断面图和平面示意图,为使隧道平面尽量远离H1滑坡体、纵面尽量埋入稳定岩层,线位沿原施工图左线往山上远距离调移最大约920m,使隧道埋入岩层约150m。长隧道方案下穿古崩塌堆积体下方的稳定岩层,远离H1滑坡体,工程安全,一劳永逸地彻底解决古崩塌堆积体远期变形对公路的影响;地质条件较好;隧道方案占用土地少,无拆迁小,环境影响小。
2.6 比选结论 综合工程风险、结构安全、工程造价等多方面因素,推荐采用调整平面线形设置长隧道方案完全避开古崩塌堆积体作为该段的设计方案。
3 结语
山区高速公路的地质选线策略应针对地质问题采取多方案的治理方法,论证比选采用绕避或穿越方案,最终确定切实可行的工程方案。
参考文献:
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引言
交通运输行业发展越来越快,汽车数量的增加使得路基路面承受的车载压力越来越大。为了延长公路的使用寿命,施工单位在设计与施工时,需要优化设计施工方案,尤其要做好对软基的处理,这样才能保证路基路面出现的损坏最小。软基是一种较难处理的路基,施工单位应对路面设计方案进行试验与调整,保证软基的强度符合施工设计要求。软基路面常见的质量问题包括沉降、塌陷等,这不但影响了路面的美观性,还增加了交通安全事故出现的概率。
路基沉陷的控制措施
1高填方沉陷控制
在公路路基施工中对于高填方沉陷的预控,可采取下列措施给予控制,首先,注意分层填筑与压实,对填土的高度以及虚铺度的控制,虚铺度应控制在3dm以内,施工宽度要比设计宽度要大,水淹位置应使用水稳定性比较好的材料,土的性质不同,要分别填筑,不能混填,其每个填料层的总计厚度要在5dm以上,其次,注意填挖相结合位置的质量控制,机械不能压实地方,可使用小型机械或者人工来补充夯实,避免压实不足,不得超厚填土;再者,对于压实度进行严格控制,不同种类土进行回填时,不可仅用某种土试验标准当作全部填土压实标准,应该根据填土种类不同,给出不同填土试验压实标准,其取值要符合有关规定;然后,做好公路路基的路段试验,依据场地与土质情况,选择有利设备,并确定碾压遍数,根据得出结论进行公路路基施工的指导。
2软土基沉陷控制
在路基施工中,软土基是会遇到的质量问题,为确保软土基质量,可采取下列措施给予防治,其一,换填法,这种方法是由于所填土质不符合要求,造成路基下沉,不过路基下沉深度及面积并不大,对于通车营运的影响并不大,为加固处理,可采取换填法,主要是将原有路基当中的病害土挖除,并更换上符合有关规范要求的土,一般采用塑性指数满足或者砂砾土较好,应逐层开挖为台阶状,并从下向上逐层的填筑,将其压实,其二,抛石挤淤与挤密桩,抛石挤淤主要适合沼泽、池塘或者河流等相关的给水洼地,这些地方,常年存在积水,并不易抽干,软土液限的指数比较大,应用片石可沉到下卧层。挤密桩比较适合是湿陷黄土、非饱和的粘性土或者疏松的砂土,其原理为运用程控过程当中的沉管,对土实施振密与挤密作用,让土体向四周挤压,并填入碎石压实,以形成碎石桩,让土和桩成为复合地基;其三,粉喷桩,这种方法适合含水量较大或者粉砂的土质,软土基成孔之后,可加入生石灰、粗砂与水泥等搅拌均匀填充,并捣实,生石灰在遇到地下水的时候,会消解掉,其填充料的体积会膨胀,具有挤压土基的作用,增强路基的承载力,固结料掺量和土层的性质密切相关,特别是含水量,强度会随着水泥剂量的增加有所提高。
3强化沉降观测
公路路基沉陷处理之后,为确保沉陷减少,可实行沉降观测,加强路基效果的跟踪检测,沉降观测能分成分层、深层与地面的沉降观测,其中,分层的沉降观测,主要是对土体内部的分层观测,了解软土层各层次压缩的状况,内部分层的沉降可通过土体内部分层沉降标的埋设给予观测,而分层标则是由导管与感应线圈波纹管所构成的;地面的沉降观测,这种方法是常用的,在原地面上,根据沉降板埋设来高程观测,其沉降板的布点越多,其所测结果就越能将路堤沉降真实性进行反映;深层的沉降观测则是经过土体的内部深层沉降所观测的,对软土层所在某层进行了解,根据埋设的沉降标来观测。
实例工程路基沉陷控制
1实例概况
某公路工程的路基土石方是深挖高填的路段,其填土的高度在15m以上,其中,最大的填土高度是25.6m,为确保高填路基填筑的质量,将沉降量控制于最小限度之内,应根据该公路工程实际状况,依据专家意见,采取合理施工措施,控制路基沉陷问题出现。
2沉陷控制措施
为确保公路工程的路基施工质量,应加强材料与机械选择。材料方面,尽量选择透水砂砾土,以满足工程施工要求,最大程度减少路基沉降,在设计角度来看,该工程的排水设施比较齐全完善,公路路基并未受到地表水侵害,原地基之下也没有地下水进行影响,可确保路基的整体稳定性;机械选择方面,依据该工程实际状况,并参考施工方案,选择了强度较大的25型号冲击碾,两台16t的振动压路机,一台推土机与平地机等,满足公路施工的要求。选择好材料与机械之后,应对原地基给予处理,以降低地基的沉降量,原地基清表之后,应取土样分析,所分析的指标状况为塑性指数为11.5,液限是31.1,最大干密度是1.94,而含水量为10.2%,通过所分析结果,采取了强夯与压实度提高的方法,运用强夯方法,加强原地基处理,让沉降量控制于5dm左右,其锤击能量选择为200tm,两击降差控制在5cm以内,并运用梅花布点,间距是4.5m,在强夯前提下,加强原地基的平整压实,以提高原面压实度。对原地基进行处理之后,应该加强路基填筑,其填筑需要注意工序与压实度控制,其中,工序方面的控制,应该是在处理完原地基之后,对路基实施填筑工作,在施工的时候,应该依据有关施工技术规范,按照地基表面清除,处理原地基,并检查压实度,然后上料摊铺,并碾压成型,密实度合格之后就可实施填筑。在压实度控制方面,加强了有关压实机具调配,控制路基的压实质量,每层的填料松铺厚度是3dm,与设计相比,压实度等级提高了一个,由原来90区提高为93区,确保压实质量状况,对每1.2m~1.5m填高时,可使用25型号的冲击碾进行碾压,其碾压遍数为20遍,深度是2m,为确保路基的边坡密实性。
3路基沉陷控制结果
在该公路工程中,通过材料与机械选择,加强压实度控制,并获得了良好效果,该公路路基是依据压实度与土工试验,严格依据有关施工技术规范来执行的,并采取核子密度仪与灌砂法进行了对比,对于异常数据进行剔除,按照网格形式进行了测点布设,其检测结果如下:原地基的检测是采取羊角拖碾压2遍,运用16t的压路机进行碾压2遍,并静压1遍,经过压实之后,其93区的试验结果为合格点是8,平均值为94.5,其合格率是百分百;路基填筑的检测结果无不合格点,平均值为94.2,其合格率为百分百,原地面采取的是强行处理,布点为梅花形,沉降量控制5dm以内,在最后的两击沉降量上在5cm以内,经过强夯处理之后,公路路基的承载力改善明显,路基的自然沉陷也得到有效控制。
结论
一、山区公路选线设计
(一) 平面线形设计
第一, 山区公路选线设计中的平面线形设计, 必须有机结合地形选线与公路选线内容。在传统的设计山区公路沿线地形中, 通常需要首先对路线走廊带进行选定, 并评估地质背景[1]。这种做法, 很容易导致实际地质背景同线路要求之间产生较大的差异, 部分情况下, 会选择复杂的地质展开线路施工, 影响施工质量以及线路的正常运行。
在设计平面线形的过程中, 可以根据以下步骤进行:地质资料的搜集需要对航拍、卫星进行应用, 综合分析地质时应提升全面性, 并制定多个平面线形设计方案, 从中选择最优方案, 并加大实地勘察力度[1]。接下来, 对能够进行布线的路线走廊进行掌握, 对周围地质条件进行综合评估, 明确隐含的地质危害, 从而有针对性的采取措施, 对地质灾害进行预防, 同时, 还应当对抵制危害以及预防措施进行综合评价, 掌握这些危害对整个山区公路线路设计其他工程的的影响, 为提升路线设计方案的科学性奠定良好的基础。
第二, 坚持选择曲线。悬崖、河谷以及沟壑等是山区的地质条件特征, 在展开公路选线设计的过程中, 必须确保沿线地形同线性设计保持一致。如果想要将强拉直线措施应用于地质灾害区, 工程难度大、成本高同时工程量也将大幅度增加, 极易引发地质灾害, 在威胁施工人员生命安全的基础上, 还会影响当地居民的安全[2]。因此, 选择最小半径的圆曲线, 避免应用直线至关重要。当选线中的半径较小, 应严禁长直线接小半径组合现象的产生。1:1或1:2的比例应当存在于圆曲线长度于缓和曲线长度之间。
第三, 有效协调隧道与桥梁。设计公路平面线形时, 应增加对隧道规模实际施工以及桥梁的重视, 因为这些因素会极大的影响公路线形及其施工。在这种情况下, 隧道以及大型桥梁应当是布置线路的重要影响因素, 努力在直线段布置桥梁和隧道[3]。同时, 应将极限半径和较小半径应用于桥梁和隧道中, 保证在直线段中设置大型桥梁主跨位, 并适当增加半径。
(二) 纵面线形设计
首先, 对竖曲线半径进行科学选择。传统的线路设计中, 通常会充分结合小半径竖曲线和小半径短平曲线, 尽管这种方法在理论上是符合要求的, 但是在实际应用中, 由于对视距问题产生了忽视, 影响公路选线设计科学性。在对以上线性方案进行应用的过程中, 会导致较小的视觉范围产生于车辆驾驶者中, 导致其在驾驶中无法对前方去向进行科学判断, 为交通安全事故的发生埋下隐患。因此, 纵面线形设计中, 应及时调整平曲线半径, 对工程量进行适当增加, 并对竖直半径进行应用, 从而促进视距的加大, 提升行车安全性。
其次, 对极限坡长及坡比进行合理应用。针对山区公路来讲, 大型载重汽车是主要车辆特点, 因此会将较大的压力作用于路面。因此, 在纵面线形设计中, 必须提升设计适应性, 试坡中对沟谷纵坡和山体横坡等相关因素进行充分的利用, 对公路轮廓进行几何线模拟[4]。从而促使爬坡车道、避险车道的设计中能够同当地地形相符。在实际设计中, 应对警示牌进行设置, 在较小曲率曲线段和直线段对驾驶人员进行警示, 预防交通事故的产生;公路自小宽度应为8m, 从而满足各种车辆的通行;将碎砾石、豆砾石等路面材料进行应用, 这些材料拥有较大的滚动阻力系数。
(三) 横断面线形设计
填挖高度控制和断面形式的科学选择是横断面设计的重点内容。针对山区公路来讲, 其拥有较大的横坡和相对陡峻的边坡, 靠山上和靠山下位置不适合开展开挖和填筑等施工, 此时应对全挖或路基半填等手段进行应用, 但是此种方法将极大的提升工程成本, 工程量也将增加, 对当地生态环境的破坏性也相对较大。在这种情况下, 断面形式的选择必须建立在不同地形的基础之上, 当拥有相对陡峭的自然横坡时, 应将水平布置应用于分离式路基中;整体式路基断面要应用于路段相对平坦的状况下[5]。在填挖路面的过程中, 应重点对高度进行控制, 在复杂的山区地形背景下, 陡坡堤、高路堤同时存在, 因此很容易导致不稳定现象产生于边坡中。此时填挖路基, 必须以路基中心填方高度为基础, 严禁填挖路基高度高于20m, 而桥梁必须建立在超过20m的填挖高度中。开挖高度在路基中心应小于30m, 隧道方案要应用于开挖高度在30m以上的情况下。严禁产生40m高度的路基挖方边坡, 一旦该高度高于40m, 应有效优化路线方案, 此时可以对半隧道半路方案和分离式路等方案进行应用。
二、山区公路选线技术的应用
数学方法、GIS技术和计算机辅助技术等是山区公路选线设计过程中通常采用的关键技术。现阶段, Roadmaster路线大师、EICAD系统和hint-cad计算机辅助系统等是我国山区公路设计中的常用系统。在对其进行应用的过程中, 能够实现对工程表的有效绘制、对纵断面和平面线形的设计, 同时也可以对土石方进行自动改调配, 最终为多个虚交处理的实现奠定良好基础。
在全面分析地理数据的过程中, 综合应用信息科学和系统工程是GIS技术的最大特点, 在对以上地理数据进行全面分析的基础上, 工作人员对自然过程的演变能够进行快速模拟, 在此基础上获取的实验结果和地理预测结果更加具有科学性, 有助于提升相关决策的精确性[6]。三维空间存在于GIS技术当中, 它能够为动态的构造山区的地质条件、地貌特征以及地形特点提供服务, 从而提升公路线形设计方案的优化性。同时, 公路选线设计的遗传算法是数学方法的典型代表, 该算法的有效应用, 可以实现综合评价公路选项方案的目标, 最终达到对公路选线方案进行优化的目的。
结束语:综上所述, 对山区各项因素进行全面考察是山区公路选线方案设计的基础。实际设计中, 应确保山区公路使用中, 能够满足当地经济发展和人们日常生活的基本运输量需求, 严禁公路工程对生态环境造成破坏, 而设计方案应建立在成本低和工程量小的基础上, 为当地经济、社会以及自然的发展奠定良好基础。
参考文献
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路堑开挖技术类型有多种多样,为提高施工效率,一定要考虑路堑实际长度、需要掩埋的深度等因素,有选择性的采取路堑开挖施工技术策略。
1.1纵向开挖技术
主要技术措施包括分层法、分段法、通道法。分层法适用较长路堑施工,并考虑施工宽度要求,进行分层开挖,从而顺利完成施工任务。分段法适用路堑较长、依山路堑、一侧堑壁不厚的工程类型,将路堑分成几个不同部分,再分别对每段进行开挖施工,最后完成整个路堑开挖任务。通道法适用路堑较深、较小,两端地面纵坡度不明显的路段,按照路堑纵向去处开挖通道,满足扩大工作面的要求。为方便排水和运输施工材料,一般要加宽通道两侧。
1.2横向开挖技术
包括单层全宽和多层全宽开挖技术,前者适合路堑开挖较浅、距离较近的路堑施工,根据路堑断面宽度一次性完成施工任务。后者适用于开挖较深、距离较近的路堑,施工中要考虑现场施工条件,重视施工设计,严格按照要求完成路堑开挖任务。
1.3混合开挖技术
根据实际情况,综合应用多层横挖法和通道纵挖法。通常在路堑施工量大、挖掘深度较深、纵向施工距离长的工程中,适合选用混合开挖技术,以促进施工顺利完成,提高施工质量[1]。采用混合开挖技术时必须严格遵循施工顺序,先挖掘纵向通道,然后挖掘横向坡面,坡面施工常用机械施工方法,由两个工作小组共同完成施工任务。
2路基路堑开挖施工技术的意义
路堑开挖是路基工程施工的主要内容,一直受到施工单位高度关注,其重要作用体现在以下几个方面。
2.1保障路堑施工质量
路堑开挖过程中,根据实际情况,选择合适的开挖技术,将机械开挖和人工开挖结合起来,能促进开挖施工顺利完成。同时严格遵循开挖技术要求,保证路基边坡稳定,合理设置排水沟,避免路基路堑受到雨水侵蚀。从而有利于保证路堑施工质量,为整个公路工程施工创造便利。
2.2促进施工效率提高
施工中通过应用开挖技术措施,严格遵循施工技术规范流程,把握每个开挖施工要点。并对施工人员、施工机械进行科学、合理安排,确保各要素发挥最大效能,进而有利于提高路基路堑开挖施工效率。
3路基路堑开挖施工技术的策略
某公路工程全长13.6km,通过对沿线的地质勘查得知,路线经过地区多为沉积岩,主要组成部分为碳酸盐和碎屑。地下水埋深约3.2m,为中性水质,不会腐蚀混凝土。为提高路基工程质量,确保路堑开挖顺利进行,施工单位综合采取以下路堑开挖施工技术策略。
3.1开挖准备
做好开挖技术准备工作,进行开挖施工放样,加强施工人员安全防护,为路堑开挖顺利进行奠定基础。路堑开挖会破坏土体平衡,容易引发边坡失稳、滑塌等地质灾害。为此,施工前还要重视地质勘察,全面掌握区域内的水文、地质条件,并提前采取防护措施,预防地质灾害发生,有效保障施工安全。路堑顶部需开挖截水沟,结合边沟和地下盲沟设置情况,做好开挖期间路堑排水工作。对砂、砾等松散土质边坡,开挖过程中要做好防护工作,预留碎落台,避免出现边坡坍塌现象,确保开挖施工安全、顺利进行。
3.2土质路堑
土质路堑开挖时,根据土质具体情况,合理采用相应的开挖技术措施。如果移挖作填的外运土方小于80m3,常用推土机作业,路堑现场开挖用一台或者多台机器完成施工任务。如果土方大于80m3,路堑进行分层开挖,用自卸车运土,每层开挖厚度约4m为宜。如果路堑挖掘深度较浅,土方数量少,施工中用推土机来集合土料,用装卸车装车,并用自卸车将土料运走。
3.3石质路堑
石质路堑施工难度大,工艺也比较复杂,为更好完成开挖任务,施工中采取以下技术措施。首先,用大型推土机进行路堑的土料松动、聚堆,用挖掘机装车,根据设计规范要求进行路堑边坡防护。挖掘路堑时,一边挖掘一边对边坡进行整理,确保边坡施工满足要求,防止碎石脱落现象发生。截水沟和填方路段排水沟连接在一起,岩石爆破时要加强监测,预防塌方现象发生,并合理控制炸药剂量,提高施工效果。岩石爆破用风动凿岩机打眼,根据实际情况合理采用相应的爆破方法。机械打眼不方便的区域,则用人工打眼方式,打眼完成后开展爆破施工,顺利完成路堑开挖施工任务。其次,合理选用爆破方法。石方爆破常用深孔梯段微差挤压法,根据松动爆破计算数据确定炸药使用量。高边坡常用预裂爆破方法,爆破时要保证边坡平整,减少对边坡岩层破坏,保证爆破施工效果。最后,钻孔时要让预裂岩石具有较好的平整效果,用人工方式清理碎渣,然后精确测量,标出每个炮孔的准确位置,以确保路堑边坡齐整,取得更好的爆破施工效果。为提高岩层预裂效果,可先进行小范围爆炸试验,合理确定爆破有效距离、炸药使用数量,为正式爆破施工提供参考。
3.4排水施工
排水是路堑开挖施工不可忽视的内容,要采取有效措施,排除地下水和地面水。常用地面水排除方式有挖排水沟、修建隔离带、修建蓄水池等,通过采取这些技术措施,可将路堑范围内积水顺利排除,防止出现积水现象。另外,为顺利排除地下水,施工前应挖好截水沟,做好截水沟防水工作,从而实现对地下水的有效控制,将地下水顺利排到路堑外,避免积水现象发生,为路堑开挖施工顺利进行做好准备。
3.5边坡施工
边坡处理也是不可忽视的内容,路堑开挖后,边坡可能存在松动等情况,如果忽视处理,可能发生坍塌等灾害。为此,要根据实际情况选用合理的处理措施,做好边坡处理工作。常用方式为工程措施和生态防护措施。例如,设置土工格栅、利用锚杆技术、种植草坪等,从而确保边坡稳固,有效预防滑塌等灾害发生。
3.6弃土处理
路堑开挖过程中,如果忽视弃土处理,往往会给施工带来不利影响。例如,影响公路工程现场施工,制约车辆正常行驶,导致水土流失现象发生等。因而必须重视弃土处理,做好弃土堆积工作,合理控制内侧坡脚和路堑顶的距离,并对坡脚加固,提高弃土处理效果。
3.7质量检查
一方面,施工中要对工程质量进行检查。例如,路堑地面处理后,检查地基处理情况;边坡加固前,检查加固方式与加固效果、边坡坡度等,对存在的不合理情况及时改进。另一方面,施工完成后进行工程竣工检查。具体检查内容包括:路堑位置、宽度、横坡平整效果;边坡坡度及防护方式,排水设施及排水沟的纵坡坡度;填土压实情况,弃土堆积位置,截水沟修建位置和方式等。确保各项施工都满足规范要求,确保路堑开挖施工效果。
4路基路堑开挖施工技术的效果
上述路堑开挖施工中,通过做好施工准备工作,并把握开挖施工技术要点,不仅顺利完成路堑开挖任务,还取得良好的施工效果。
4.1保障路堑开挖质量
通过做好施工准备工作,对土质和石质路堑有针对性的采取开挖技术措施,并做好其他工作。有效保障路堑开挖施工顺利进行,提高路堑工程质量,得到施工单位一致好评。
4.2为路基施工创造条件
路堑开挖的顺利完成,为路基施工有序进行创造条件。对确保路基稳定,提高路基工程质量具有重要意义。施工完成后,按照规范标准进行路基质量检测,各项指标都满足施工要求,对提高整个公路工程质量也具有积极作用。
5结束语
路堑开挖是路基施工的重要内容,在整个公路工程施工建设中占据重要地位。施工过程中,应该考虑路堑的不同类型,有针对性的采取施工技术,并做好路堑开挖准备工作,重视排水和边坡施工。进而促进路堑开挖施工顺利进行,预防施工事故发生,为提高整个公路工程质量奠定基础。
公路路基施工问题的探讨
随着公路建设快速发展,以公路为主体工程的路基,其综合稳定技术也得到长足的进步.本文介绍了公路路基施工的`要求,从四个方面详细地探讨了公路路基施工问题.
作 者:徐仁春 作者单位:泰州市远通交通工程监理咨询有限公司,江苏,泰州,225300刊 名:中国新技术新产品英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年,卷(期):“”(10)分类号:U4关键词:公路 路基 施工问题
伴随着我国经济的不断发展, 对公路建设的投资力度日益增加, 对公路的建设提出了更高的要求。为最大限度满足公路的安全及稳定性, 降低运输成本, 延长使用寿命, 要求在实际建设过程中, 要确保路基、路面具备超强的平稳性和耐用性等性能。地基路面中的积水会给土体的强度带来一定的负面影响, 诱发工程各种病害, 排水设计不合理或是排水设施过少, 都会给路基路面带来破坏;部分排水设施的排水功能不能满足实际要求, 也会影响工程质量, 导致路基工程延误、返工等。因此, 在实际建设过程中, 做好公路路基路面的排水设计, 对公路的使用性能与寿命有着重要意义。
2高速公路路基路面排水设计的内容和原则
2.1排水的设计内容
在高速公路的设计过程中, 排水设计与路面的平稳密切关联, 一般情况下, 排水设计需综合考虑以下两方面:
1) 考虑如何减少地下水对路基路面造成的影响, 通常称之为路基排水;
2) 计算如何快速地排出路面的积水, 保证在最优程度上降低积水给路基、路面造成的损害, 减少由于路基、路面积水排出不畅, 造成路基、路面机体受到损坏而影响其正常功能的使用[1]。
1.2路基路面排水设计原则
1) 排水设备需要因地制宜、优化分布, 同时仔细考虑已有关联, 利用总体设计, 实现排水有效控制, 遵循及时疏散、就近分流的原则。
2) 在排水系统设计过程中, 需要重视农田与水利相结合, 同时对灌溉沟渠进行控制, 减少由于排水问题而导致农田中的其他水利设施受到破坏, 避免路基的稳定性受到影响。
3) 在设计过程中, 需要多场地进行全面勘察, 同时要做好排水桥涵的结合设计, 控制好地下水与地面排水的设计。
4) 设计阶段, 要在满足排水功能的基础上, 尽可能的控制用地, 同时还需要遵循环保理念, 最大限度地减少对周围环境造成的影响, 以保证设计的内容与环境的融合。
2路基、路面排水设计的措施
2.1路基排水设计的措施
2.1.1路基地下
路基地下排水的主要设施包含盲沟、渗井、渗沟、排水孔等。地下排水的主要特点是排水量小, 渗流的方式主要以汇集水流为主。在设计中对部分流量范围较小的地下水, 可以采用横向设置盲沟、纵向设置渗沟的方式予以排出;当地下水处于挖方路段位置时, 可以通过使用仰斜式的排水方式进行处理。
2.1.2边坡
研究表明, 边坡设计的高度变化与路基路面数值变形有着重要的关系。因此, 在设计过程中, 对部分交通流量比较大或是交通流量载重量大的路段, 除了使用严格的标准及其相关材料以外, 还需要采取有效的边坡浅部变形的措施对其进行控制[2]。
2.1.3边沟
路基边沟设计中, 需要注意边沟的填筑方式。通常, 边沟的填筑方式以人工填筑为主, 并在实际过程中, 要减少路基边沟积水问题的产生。在设计阶段, 要保证设计能够符合规范要求, 同时, 要保证边沟砌筑的浆片厚度与设计规范一致。一般情况下, 边坡浆砌筑厚需要2cm以上, 同时, 还需要结合当地的降雨量, 对路基排水边沟的坡度进行控制, 排水方向需要按照沿线自然地形进行确定。
2.1.4截水沟
通常, 截水沟需要设计在路堑坡顶5m处或是路堤脚下2m之外。在设计过程中, 截水沟采用的方式为梯形模式, 尺寸大小按汇水流量实际情况而定;通常, 截水沟的距离控制在200~500m比较合适, 当截水沟距离>500m时, 需要在合适的区域增加排水口, 同时, 还需在排水井与结构物中设置引排孔[3]。
2.1.5排水沟
排水沟的设计目的在于将自然水引至涵洞与水道中, 起到排水的作用。梯形断面是排水沟常用的形式, 其尺寸大小需按流量情况而定, 排水沟位置的设计, 需要结合项目的实际条件来定, 一般情况下, 排水沟的长度要≤500m, 同时, 需要与各种排水渠道连通。
2.1.6填方基底
基底设计需要考虑路基填方地基的水下发育情况, 通常, 当地下水发育时需要在渗水的位置, 适当添加砂石垫层与渗水材料;当路堤使用渗水填料时, 需要在路基填方基底下设置隔水层;在路基填筑的过程中, 当使用黄土、膨胀岩土进行填筑时, 为了能够控制路基的稳定度与强度, 需要结合实际工程情况, 在路堤的底部设置防水排板。
2.2路面排水设计的措施
2.2.1中央分隔带排水
公路中央分隔带设计主要包含以下几点内容:
1) 低坡设计坡度需要>0.3%, 需要设置中央分隔雨水与渗水带;
2) 横向排水管, 距离需要控制在30~50 m之内, 需要将盲沟中的水排至路面之外;
3) 设计沥青防渗层、土工布防渗层[4]。设计时要充分考虑中央隔离带排水问题, 虽然大部分降水能够通过凸形中央隔离带排出路面, 但在实际过程中还是有部分水会渗到路面结构中, 给路面结构的稳定性与强度造成影响。因此, 在设计阶段需要综合工程实际特点, 在凸形中央分隔带回填土中设置相应的排水暗沟。
2.2.2超高段分隔带排水
超高段路面排水的重点应放在超高侧路面的截排上。当前超高段路面排水, 主要有4种方式: (1) 设置中央分隔带端口; (2) 设置中央分隔带排水孔; (3) 设置中央分隔带排水沟;
(4) 设置浅碟式中央分隔带。
2.2.3路面结构排水
路面结构排水设计, 需要考虑反射裂缝对混凝土面层造成的影响, 在路面基层下, 需要设置与中央分隔带相同的砂垫层, 使其能够通过中央分隔带将盲沟中的水排至路面之外。
2.2.4路面渗水的排水
对路面渗水现象, 需严格按照前期要求对路的边槽处进行边槽排水研究, 利用配置沥青封层、路面肩纵向、横向排水, 使其能够将路面中的积水排至外面。在这一过程中, 需注意到沥青下渗的水流不能过多, 所以, 在排水径面中相隔10m的位置, 需要配置1个横向的排水管道 (5cm) , 以保证路面下渗透得到有效的处理。
2.2.5路基路面综合排水设计
路基路面设计包含地面、地下排水设置。通常, 综合排水需要保证路面上的设置能够与路基上的设置以及桥涵上的设置互相辅助, 按照路线的平面设计、沿线的地形设计进行综合设计。
3结语
高速公路路基路面的排水问题不解决, 将会对其平稳性、安全性产生影响。在路基路面排水设计中, 需要按照工程特点与当地降雨情况以及诸多的综合因素, 进行合理的布局, 排水设计方案的拟定需要综合对比, 以保证其路基路面的设计满
参考文献
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探讨在膨胀土地区公路的路基处理
我国对于膨胀土地区的公路路基处理方式相对比较复杂,因此要求这一方面的技术人员要熟悉膨胀土的工程性质,从中根据其膨胀土的特性作出科学严谨的`组织设计施工方案,即使有一个细节疏忽了,也极有可能导致膨胀土灾害的发生.所以针对膨胀土路基的处理要不断地深入探讨研究,使之更好地与我国公路建设事业的发展相适应.
作 者:吴军浩 WU Junhao 作者单位:中铁二十局集团第六工程有限公司刊 名:中外建筑英文刊名:CHINESE AND OVERSEAS ARCHITECTURE年,卷(期):“”(4)分类号:U416.1+67关键词:膨胀土 路基 处理措施
1 基于关联度的灰色模糊决策方法
模糊多属性决策的基本模型为:给定一个方案集A={A1, A2, …, Am}, 其相对应于每个方案的属性集C={C1, C2, …, Cn}, 以及每种属性相对重要程度的权重集ω={ω1, ω2, …, ωn}, 所有不精确的属性指标, 权值大小和数据结构等被表示成决策空间中的模糊子集或模糊数[1]。
根据邓聚龙教授提出的灰色关联基本模型。下面给出基于关联度的灰色模糊多属性决策方法的步骤[2]:
1) 确定参考序列和比较序列
比较序列:Xi={xi1, xi2, …, xin}, i=1, 2, …, m, 这m个序列代表m个待选方案, n表示待选方案所具有的n个属性指标。
参考序列:X0={x01, x02, …, x0n}, 此参考序列为假定的理想方案, 该方案的各属性指标分别为所有待选方案中相应指标最优值。
2) 属性指标规范化
根据备选方案属性集间的灰色模糊关系, 建立灰色模糊决策矩阵。为保证决策的可信度, 须对指标进行规范化处理, 规范化值为比较序列与参考序列相应值的比。
3) 求灰关联系数γij
为了确定多个比较序列xi与相对参考序列x0的关联度, 需要构造关联离散函数, 如邓聚龙教授提出的一般框架为:
式中:称为分辨系数, 一般取值0.5。
4) 确定优属度
文献[3]提出了一种基于权重求导的模糊优选模型, 将方案属性换算为相应的隶属度, 该方法的优属度确定模型为:
式中:ui———待选方案i相对于理想最优方案的优属度;———属性的权重;
rij———待选方案i各属性相对于各自理想最优指标的隶属度。
2 模糊数的定义和运算
在实际决策问题中, 经常会遇到一些模糊评价。模糊数是处理和量化模糊评价的较好工具之一。
定义1[4]:设A是论域上有界的凸正规模糊子集, 若其具有连续的隶属函数, μA:R→[0, 1], 且满足
μAL (x) 在[α, m]上严格递增;
μAR (x) 在[n, β]上严格递减, 则称A为模糊数。
常用的梯形模糊数, 记为 (α, m, n, β) , 如图1所示。常写成L-R型模糊数: (m, n, Υ, δ) , 其中Υ=m-α, δ=β-n。
图1中梯形模糊数使用模糊语言的方法进行方案评估时, 常用语言标度将各方案的各属性从优至劣分为很好、好、比较好、一般、比较差、差、很差共7个等级。
这些语言标度表达的是决策者对该指标相对于理想最优的满意程度[5]。语言标度和模糊数的性能等级和重要性等级见表1[6]。
定义2[7]:对于模糊数A= (α, m, n, β) , 其期望为I (A) = (α+m+n+β) /4。
如果两个L-R型梯形模糊数M= (a, b, α, β) 、N= (c, d, Υ, δ) , 则两个梯形模糊数比较有如下运算规则[8]:
3 结论
首先, 利用灰色模糊数来表示各个属性值, 可以避免因过早将模糊信息精确化而带来的误差, 该方法既能反映决策者的主观意愿, 又具有一定的客观性;其次, 基于关联度的灰色模糊多属性决策方法, 通过对原始数据进行处理, 计算出各备选方案与理想方案的相对贴近度, 得出各方案的排序。此方法对统计数据的要求不高, 对处理小样本问题有极其重要的作用。
总体而言, 路线方案选择是比较复杂的决策过程, 基于关联度的灰色模糊多属性决策方法清晰又不繁琐, 对于解决选线问题具有实用性。
摘要:在现有灰色模糊决策方法的研究基础上, 深入分析了灰色模糊数的特性, 提出了基于灰色关联度的灰色模糊多属性决策方法并对该方法的理论依据作了介绍, 解释了该方法的使用过程。
关键词:公路选线,灰色模糊决策
参考文献
项目名称:省道S246线花坪至黎市段公路改建工程
总承包:
施工单位:xx市交运工程有限公司
日期:20xx年2月20日
施工组织计划
一、工程概况:
省道S246线花坪至黎市段公路改建工程:K75+396~K83+000(A标段)路基排水系统施工,挖方地段和填方坡脚处均设置7.5#浆砌片石梯形纵向排水边沟,与农田衔接的填方边坡坡脚设置7.5#浆砌片石排灌沟,通过集市及人口稠密区的路段,设置钢筋砼盖板矩形边沟。
填方两侧全部设置0.25m宽7.5#浆砌片石路缘带护肩,高填土路基采用仰斜路肩墙挡护,K77+535~K77+635右侧设置7.5#浆砌片石仰斜式挡土墙,K78+330~K78+350左侧、K81+350~K81+400左、右侧、K82+200~K82+260左、右侧等三段路基设置护肩墙。
本标段排水及防护防护工程数量包括:7.5#浆砌片石边沟2387.2m,7.5#浆砌片石排灌渠189.75m,7.5#浆砌片石护肩墙451.2m,7.5#浆砌片石路缘石1890m。
排水防护工程除矩形盖板边沟采用C30砼预制盖板外,其余均采用7.5#砂浆砌片石
二、人员组织机构:
工地负责人:
技术主办:
施工员:
基质安员:
试验员:
材料员:
内务资料员:
三、施工组织计划:
1、本分项工程计划于20xx年2月24日开工,20xx年5月10日完工,计划工期为77天。
2、施工组织及安排
路基防护和排水工程受路基土石方工程施工进度的制约,为保证路基防护及排水工程施工进度,本标段特此成立专门的综合施工队,按照工程进展情况安排圬工工程的施工。
为保证工程质量,C30砼及7。5#砂浆均采用机械拌制,翻斗车运送。
路基防护和排水的施工安排从属于路基施工安排,原则上路基施工一段时间后,圬工具备开工条件时即可施工。
3、施工顺序
路基防护工程的施工顺序:
测量放线→沟槽开挖及边坡修整→浆砌片石→场地清理
路基排水工程的施工顺序:
沥青路面的精细化管理主要注意三个方面问题。首先压实度问题,受施工技术及实际技术条件影响,部分地区在进行沥青路面施工过程中,存在着压实度强度不高问题,这便使公路的基本质量有所下降。其次是沥青路面的铣刨问题,为能够进一步提高沥青路面的使用安全性,同时在沥青铺设前,需要进行沥青路面的铣刨工作,如若其在铣刨过程中,对部分细节处理不到位,则易给后期的施工带来一定的难度。因而在路面铣刨工作开展过程中,需先用大型铣刨设备进行作业,而后选用小型铣刨设备进行细节处理,以此从根本上解决铣刨不彻底的问题。最后要做好沥青温度与铺设速度的控制,避免因温度控制及速度问题而导致沥青路面出现结构密度差及稳定性低等问题,继而使沥青路面的施工质量得到有效的保障。
3.2透层粘层的施工精细化管理
通常透层施工前,需要进行相关的防护工作,以便于降低对其所造成的污染。在其施工过程中,需做好沥青的喷洒工作,以此确保沥青喷洒的均匀,同时也有效地避免了油膜流淌的现象。再出现相关遗漏位置时,需相关技术人员及时的做好补洒工作,并在上层位置散布部分石屑,以便于提高透层稳定性。
3.3接缝处理的精细化管理
处理接缝时应该采用梯队施工模式,人摊铺设备的同时,应该使施工机械间保持约10m的距离,可采用热接缝处理方式。在首台摊铺设备作业完成后,应该预留出约30em的路面不进行碾压,使其成为后台摊铺机的高程标准。在摊铺作业完成之后,可引入压路机进行跨缝碾压,并对纵缝进行处理。对于路面的横向施工缝,应该采用装载设备与人工结合的方法将余料去除,然后用压路机进行碾压施工。在处理完成后,采用直尺对路面的平整度进行精细化检测,如果存在不符合标准的部位,应及时进行处理。
3.4路缘石施工精细化管理
在路缘石采购时,应该对供货厂家的资质进行精细化管理与审核。不仅要保证材料的外观质量,还要对材料的尺寸、强度等指标进行严格控制与管理,以便确保公路工程所使用的材料符合施工要求。路缘石安装之前,需要对工程应用砂浆进行认真的配制和拌和,控制好砂浆的水灰比,以保证砂浆的强度及其它性能符合标准。路缘石施工所使用的材料不应该直接堆放在基层表面,以避免对基层造成污染。
3.5检查井及雨水井的施工精细化管理
在路面检查井及雨水井施工时,同样需要做好精细化管理。如果该项目与路面其它作业一同开展,应该保证与路面结构施工保持协调,避免对路面工程造成干扰。井四周施工时,应该保证混凝土回填的质量,避免其出现沉降。路面施工时做好检查井及雨水井的高程校验工作,以保证检查井与路面高度一致,雨水井稍低于路面。对于不符合精细化要求的施工环节,应该在路面施工前进行及时调整。
4结束语
公路路基路面的精细化管理至关重要,是提高施工使用安全性与稳定性的有效途径。在未来阶段相关工作的开展过程中,需在工程施工开始前做好的相关的精细化管理设计规划,并确保其施工过程中,能够按照精细化管理标准进行施工工作,以此一方面提高公路整体施工的规范化与标准化;另一方面也进一步确保了公路施工的经济效益与社会效益,对于我国公路安全使用具有重要意义。
作者:陈元科 胡云峰 单位:宁波交通工程建设集团有限公司
参考文献
[1]侯英华.探索路基路面施工中的精细化管理[J].黑龙江科技信息,(33).
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