瑞士隧道设计理念与施工技术探讨完整

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瑞士隧道设计理念与施工技术探讨完整(完整版资料,可直接使用可编辑,推荐下载)瑞士隧道设计理念与施工技术探讨彭爱红1罗淑芬2杨为德3(1、江西省公路桥梁工程局南昌330009)(2、江西省交通厅外经办 南昌330006)(3、江西省高等级公路管理局南昌330005)摘 要:通过作者2006年7月至8月,随江西省交通厅 2号项目欧洲考察团对瑞士近 半个月的实地考察,考察团走访了瑞士的公路建设、设计、咨询、监理、施工等部门,走遍了瑞 士近 90 %的国土,行程近 4000km,对瑞士的工程师们的建设、施工理念有了一个比较详细的 了解,由于瑞士是一个多山国家,隧道在其交通中扮演了重要的角色,而该国在隧道建设方面 也是闻名于世。在这半个月中重点参观了该国的隧道设计与施工及建设方面的内容,本文主要介绍瑞士隧道的设计与施工方面的理念。相信这其中的理念值得我国隧道建设的同行们学习与探 讨。关键词:隧道工程;瑞士;隧道;设计;施工 ;理念0前言0。1瑞士简介闻名世界的阿尔卑斯山脉穿越风景优美的瑞士,作为一个多山的国家,瑞士在隧道及地下工程建 设方面积累了丰富的经验,早在100多年前就修建了一条15km长的圣哥达铁路隧道,而现在正在修建 世界上最长的隧道一57km的安格达隧道。瑞士的公 路交通非常发达,40年来已累计建成 160多座高速公路隧道,隧道总长度接近130km。1980年建成的圣哥达公路隧道长度17km,位居世界公路隧道之首位。在100多年的隧道建设历史中,瑞士逐步形 成了自己的风格和特色,并积累了丰富的经验,其 技术和工艺始终处于世界的领先位置,其很多全新 的设计理念和成熟的施工技术和经验值得我们公路 建设者们借鉴和学习。下面就从两个方面来谈谈瑞士隧道全新的设计理念与先进的施工技术。1瑞士隧道的全新设计理念1.1全新的隧道结构断面瑞士隧道结构断面到底新在哪里呢?我们先来看看下面两张隧道断面比较图,即目前我国公路隧道的典型断面图(图1)和瑞士公路隧道的典型断面 图(图2)。从上面两张隧道横断面图可以看岀,中国现行隧道与瑞士现行隧道应当存在较大的差别,而瑞士 隧道结构断面新在哪里呢?下面就两者的不同处进 行对比、分析:从断面外形比较:新在结构受力好我国的隧道 典型横断面外形,近似于一个椭圆,而瑞士的隧道典 型横断面外形,更接近于一个圆;这种设计的优点是 隧道扁平率(高与最大跨度之比)较大,结构受力 更加均匀;从整个隧道运营来说,具有更好、更长的 使用寿命。图1我国公路隧道典型横断面图图2瑞士公路隧道典型横断面图图4隧道钢筋混凝土吊顶创新的人性化理念和独立的排风空间我国的公路从各部位功能分区比较:新在各部位功能齐全、界线明显 我国公路隧道净空包括公路建筑限界、通 风、照明、安全、监控及内装等附属设施,各附属 设施都不能侵入隧道建筑限界之内。隧道建筑限界 由行车道宽、侧向宽度、人行道宽度或检修道(图3)宽度等组成。除照明、通讯、监控等管线内置在 行车道右侧管线沟里外,其他如照明灯、通风机等设 备从顺隧道方向看去都一览无余,它们与隧道建筑 限界之间只有一种无形的界线,从美观和视觉效果上来说存在缺陷。而瑞士公路隧道除隧道净空外在 行车道底下还有一个独立的空间(这个空间可能还根据不同需要分成不同的几个小空间),图3各种管道检修道所有的照明、通讯、监控等管线、消防管道、排水 管道等都分门别类的设置在这个分离的空间里面, 由于检修道与行车空间完全分开,可避免有害介质 对电缆管线的侵蚀,有利于设备维护,同时在该空 间还能作为紧急情况下的逃逸通道。另外,在其行 车道上方,即建筑限界顶部用混凝土作封闭处理 实际形成了一个独立的排风空间,此举不但可以保证汽车释放的废气在隧道最顶部的空间流通,最后 通过通风竖井向外面排放,而且,风机等排风设施 全在独立的排风空间里面,增加了行车上的美感和 舒适感(如图2所示)。下图是即将完成的隧道(图 4)隧道一般在左、右洞之间每隔一定的设置人行横到 和车行横道,其作用是作为两洞连接和若发生事故 可做逃逸之用。而瑞士的公路隧道新建长大隧道一 般在其边上或底下设置一条断面面积9mi的独立平行逃生洞,对于隧道长度很长且重要的、通车很久 的隧道,尤其在 1999年3月24日上午11时左右, 一辆满载面粉和黄油的比利时卡车在勃朗峰隧道中部失火,大火持续燃烧了近 3天,导致41人死亡、烧 毁43辆车、交通被迫中断一年半以上的特大事故,损失惨重之后,瑞士政府在一些重要的隧道边上或底下仍要增设一个独立的逃生通道(图5) 可见,瑞士隧道为了保证人的安全,花费很大精力和资金 进行人性化设计和改造。图5独立的逃逸通道对于隧道的排风,正如1.1。2中所叙述的那样, 我国一般采用风机、隧道超过一定的长度设置竖井 排风。而瑞士的隧道在建筑界限顶部设计一般为 20cm厚的水平弧形钢筋混凝土板,混凝土板上部空 间为隧道通风的风道,风道中间设计为15cm厚竖向钢筋混凝土板墙,将上部空间分为送、排风道两部 分.作为一个独立的排风空间,这样更有利于隧道的排风。隧道内对CO及烟雾浓度每六分钟检测一次, 通过检测数据自行调整风机的运行状态,风机的备用电源为蓄电池。控制系统对火灾的响应时间为5分钟,火灾的探测采用感温和感烟两个系统,两个 系统对于火灾的检测均为100 %。为了保证更好的通风设计上采用扭曲的和竖直的两种不同的通风 道,如图6、图7所示:图6扭曲的竖井通风道图7竖直的竖井通风道1。2不拘泥于规范的隧道线形设计瑞士的隧道线形设计以公路设计规范为基准, 并根据公路线形的需要确定隧道的纵向和平面线 形。特别值得提出的是, 在瑞士的隧道设计规范里 , 没有要求隧道部分按直线设计的硬性规定,事实上,绝大多数公路隧道都做成曲线型的(预防黑洞效 应),这有利于提高司机的注意力,减少事故的发生。特别是在洞口段尽量设置为曲线段,不仅有利于光 线的过渡,而且能有效地调节司机的心理,不至于 受岀口 白洞”影响加速岀洞, 避免引起交通事故.有 时因地形或地质原因可能还会设计超规范的小半径 曲线,但只要条件允许, 瑞士的设计师们敢于创新, 为了避免不良地质,他们敢于大胆设计,并不拘泥 于规范的呆板限制。线形设计考虑的因素通常包括 下面几个方面的内容:1、线路衔接的需要;2、避开不良地质带;3、减小偏压及其它地质灾害的影响(见图8图9)图8虚线为隧道平面线形图9曲线隧道1.3先进的防、排水设计瑞士的双向两车道隧道与中国典型的双向两车 道隧道在横断面的设计上考虑的因素有所不同,瑞 士在设计中除考虑经济合理、行车安全、方便维修 等诸因素外,还重点考虑了环境保护方面的因素。瑞士的公路隧道通常采用复合衬砌,隧道一般以排为主,防、排、堵相结合。喷混凝土要求同时 满足支撑和防水的需要。隧道横坡都是按单向坡设 计的,路面水先汇集在右侧边沟 ,再通过主排水管排 岀洞外,隧道基岩排水通过两侧纵向和横向盲沟以 及侧壁排水管来完成,这种考虑是基于隧道路面污 水、废油必须先处理后排放的环保意识。使用的防 水材料等级很高,防水板材由内至外由油毛毡、塑 料布和PVC板三层粘结组成,其厚度、硬度、强度 等物理力学指标非常高,抗拉和抗老化能力非常强, 阻水防水性能非常优越(见图10、图11)。1。4形式多样的洞门设计瑞士的工程师们在洞口、洞门的设计上真是煞 费苦心,他们并不机械的采用端墙式、削竹式等固 定的洞门形式,而是总能采用不同的洞门形式让洞 门能够充分的溶入自然。同时,环保设计概念体现在任何工程设计中,隧道也不例外。隧道洞口尽量避 免大开挖,争取“早进洞,晚岀洞.为了减少对植被 的破坏,多处采用明洞、棚洞或其它明挖后回填的 形式,洞门形式极为简明又贴近自然 .许多开挖深度 在10m左右的路段亦以隧道的形式(明挖或暗挖)处理。洞口处及其它开挖边坡一般很缓并植草植树。 隧道所属通风机房结合洞门情况设置在地下,除洞 门外几乎看不见任何混凝土痕迹。让你感觉到隧道 与实际的环境如此的相协调,你行车在如画的自然中有时根本感觉不到有隧道的存在(见图12、图13)。图12新颖独特的洞门图13形式多样的洞门1。5完善的照明和周密的监控设计为了能够使隧道安全的运营,并让行车能够更 加顺畅和舒适,工程师们对隧道采用了完善的照明 设计,其公路隧道照明标准大多按CIE标准执行,照明设计速度采用 100km/h的瑞士国家标准不折减 大多数洞口加强过度段采用逆光照明配光,高压钠 灯光源,照明控制已经根据洞外情况实现实时全自 动控制,洞内设置光度传感器,一般单洞内装备4个,进口 3个,出口 1个。公路隧道运营和监控设施 的完备程度直接关系到隧道的社会服务功能和服务 水平,因此,公路管理部门考虑问题的岀发点是如何 最大限度地满足公众对行车安全、高效和舒适的需 要.瑞士对运营监控设施的设计、安装和维护非常重视,在选择运营监控设施时,充分论证设备投资与运 营维护费用之间的关系。长大隧道基本都有专门的 监控设计和计算机程控管理,加之完善的标志和安 全设施,使驾驶员没有丝毫的恐惧感和不适感。瑞 士的隧道监控系统称之为“电器自动化”系统,包 括火灾报警系统,消防灭火子系统,闭路电视子系统 无线通讯子系统,交通信号子系统,紧急 子系统, 通风控制子系统,照明控制子系统,车辆检测子系统2。1。3自由断面掘进机法(TSM法)施工技术及供电子系统.在紧急情况下,如发生交通事故、火 灾时同步监视器、大屏幕监视器将自动切换至发生事故的位置,指挥中心即刻可以采取的相应救援措 施,使事故得以迅速的得到控制(见图14、15)图14隧道监控中心的监控设备图15隧道监控机组1.6以人为本的机电系统设计隧道内部机电设备、沿线设施的设置充分体现 了以人为本的理念,着重考虑了车速控制、车辆间 距、救援设施、交通引导和交通管制等方面。例如, 在一定距离范围内设置信号灯和情报板,紧急 采用明显的图例、灯光提醒司机,情报板提供的控制 信息较为丰富;在洞内两侧的行人道上每隔一定距 离的地面上安装有指示灯,隧道内标线采用虚线, 允许变车道超车,隧道内外路段一般不设置突起路 标。紧急的标志为红底白字“ SOS及图案标志,对港湾式紧急停车带的设置没有严格规定,甚至有超过2km长的隧道并没有紧急停车带。特别值得 一提的是洞内视线较好,各种通道、设备上均有明 显的灯光、图例;洞内交通标志明显、齐全,车速 控制较为严格,车辆有序通行.洞口外一般设置隧道、长度提示牌和交通信号灯,重要的隧道洞口均 设置可变限速标志。综上所述,可以看到瑞士的隧道设计师们无不 体现:以人为本、安全、环保、创新的设计理念.下面我们再来探讨一下瑞士建设者们如何采用的先 进的技术来进行施工。2瑞士的先进施工技术2。1几种先进的施工技术在我国以前隧道施工中一般采用矿山法进行施 工,在后来才引进了新奥法施工理念和技术。由于瑞士的隧道施工起步早,工艺成熟,设备先进,除新 奥法外还有其他几种施工技术。2.1。1新奥法施工技术 在20世纪40年代,瑞士就采用了新奥法进行施工.新奥法是应用岩体力学 原理,以维护和利用围岩的自稳能力为基础,将锚 杆和喷射混凝土集合在一起作为主要支护手段,及时进行支护,以便控制围岩的变形和松弛 ,使围岩成 为支护体系的组成部分,形成以锚杆、喷射混凝土和 隧道围岩三位一体的承载结构,共同承载山体压力;同时,通过对围岩的现场量测,及时反馈围岩一支 护复合体的力学动态和变化状况,为二次支护提供合理的架设时机;通过监控量测反馈的信息来指导 隧道的设计和施工。 即其主要特点是:通过多种量测 手段,对开挖后隧道围岩进行动态监测,并以此指导隧道支护结构的设计与施工。新奥法施工的基本原 则为:少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭。根据地质 情况细分为全断面开挖、上下分步开挖、侧壁导坑 法等。瑞士 30%勺隧道是采用这种方法施工的,隧道 横断面是圆形或马蹄形.此法适用范围广,几乎所有 岩石隧道都可以采用,灵活省电,但效率低,工期 长,劳动力多。钻爆法的适用受到工资昂贵的制约, 瑞士道路工程建设中的人工开支一般占到施工费用 的50%,而我国一般占20%。2。1。2全断面掘进机法(TBM法)施工技术全断面岩石掘进机又称隧道掘进机,简称掘进机,它 是一种由电动机驱动主轴旋转、对刀盘施加一定压 力、使其贴近岩壁、通过刀盘上装设的盘形滚刀破 碎岩石、使巷道断面一次成型的大型工程机械,也 是目前掘进岩石最有发展规律潜力的机械之一。采 用掘进机施工的方法,称为掘进机法。其施工方法 又分为敞开式掘进机和护壁式掘进机两种。其特点 是:快速、经济、安全、岩层适应性好(见图16、图 17)。TBM法在瑞士应用已经有 30-40年的历史,约 50%的隧道使用该法,隧道断面是圆形.它的显著特点是:效率高,掘进速度快,无振动,对围岩干扰少, 无超欠挖,支护薄,机械化作业用工少;缺点是耗电 大,设备投资大,灵活性差。TBM直径一般在8m 12m, 一台直径15 m的TBM造价大约为200万瑞士法郎。 全断面掘进速度为平均41m/d,特殊情况的极硬岩4。5 m/d,延米隧道的单价分析表明设备及开挖土 石方费用约占总费用的 50%。图16全断面掘进机施工中 图17全断面掘进机多在中等硬度的沉积岩或土层中(Rb 70MPa)使用,任何斜面都可使用,但是效率比TBM法低许多。一台30t 50t的自由断面掘进机造价为300万-500万瑞士法郎。根据情况可采用小断面掘进机先行掘 进,后用钻爆法扩大断面,结合两者优点的施工方法纵观TBM和TSM法,其最大特点就是机械化程 度高,现场管理井然有序,所用人工数量较少,施 工环境较好,没有明显的烟尘和粉尘,可以说达到了工厂化作业。洞身开挖、初期支护到二次衬砌全部 采用机械连续施工,弃渣、材料和混凝土运输均采用 运输带连续运出、运入,有较长的自动化、连续化 的工作平台,整个施工形成了连续化的流水作业链,施工所用的各种材料、半成品及成品构件均由工厂 加工。例如,初期支护所用的钢筋网采用点焊连接, 工厂集中加工,钢筋间距非常均匀。同时,在隧道中 利用机械大园盘转动的方式解决各种车辆的调头问 题.从施工的现场看,施工的工序、方法,以及质量控 制的手段较为严格,需要工人手工作业的工作量较 少,减少了人为因素对质量的影响.2.2准确的超前地质预报技术隧道施工最大的困难就是其前方的围岩性质的 不可知性,潜在的地质隐患诸如软弱岩带、断层带、 破碎带、岩溶、含水地层等,在隧道开挖施工前若 不能预知,则可能会导致坍塌、突泥涌水等灾害发 生,从而造成人员伤害和设备损失,增加施工费用, 影响工程进度。一种较好的解决方法就是通过准确 的超前地质预报来预防.在实际中有几种不同的预 报方法可以利用,女口:导坑、钻探、无损探测方法(如 地震法和地震雷达法等)。目前在瑞士流行的是准确 性和距离误差方面具有突岀优点的TSP法。TSP(Tunnel Seismic Predictio n)意思是采用地震方方法对隧道地质情况进行探测,属多波多分量高分 辨率地震波探测技术(见图18、19)。与常规地震反射波探测技术不同之处,在于该系统为长距离隧 道施工地质超前探测而设计,其最大预报范围大于150 m。该技术主要是在隧道的左边墙或右边墙上布 置一定数量的炮孔,通过小药量激发产生地震波(弹 性波),地震波在岩石中以球面波形式传播,地震波遇到岩石波阻抗差异界面(例如裂隙带、断层或岩 层变化等),有一部分信号会发生反射,反射信号将被布置在左右边墙上的二个高灵敏度的三分量加速 度地震传感器(检波器)所接收并记录下来。同时 利用配套的专用 TSPWIN软件进行处理。TSPWIN软 件中数据处理流程包括11个主要步骤,包括频谱分析、带通滤波、能量均衡、纵横波分离、速度分析 和偏移归位等。处理结果可以提供在探测范围内地 震反射层的2D或3D空间分布,同时还可以显示与 其相对应的岩石力学参数和岩石强度指标。根据反 射波的组合特征及其动力特征、岩石物理力学参数 等资料来解释和推断地质体的性质:岩层软弱带、断层带、节理裂隙带、含水等.其准确率相当的高,能 够及时准确的指导施工,有效的控制地质灾害的发 生,降低成本,提高隧道掘进的进度,将风险降低到 38图18 TSP探测原理图19 TSP超前地质预报实测中2。3先进的施工量测技术隧道的施工量测对于隧道按图纸施工、最后的 贯通并保证良好的运营具有重要的意义。隧道施工 量测主要指施工放样测量、断面测量、和竣工测量。在量测技术不断发展,其主要表现是自动化程度越 来越高,测量仪器的体积越来越小,重量越来越轻, 测量速度越来越快,工效越来越高.最有代表性的发 展是全站仪和 GPS的广泛应用,以及这两种技术的 融合.现在我们所说的施工放样测量并不是简单的 中线测量,还包括:掌子面炮孔放样、超前注浆孔位 放样、激光导向测量、隧道轮廓线放样、钢拱定位、 锚杆定位测量、模板放样以及避车洞、横道洞放样 等;断面测量主要包括断面放样、超欠挖控制、净 空检查、实际断面形状测量及断面图绘制等内容。 这些测量项目以前一般用经纬仪或全站仪来完成,但进入21世纪,随着全自动全站仪技术的发展,使得以全站仪为基础的隧道断面测量成为可能。瑞士 人发明了一种新的 LEICA TMS隧道测量系统应运而 生,LEICA TMS隧道测量系统是安伯格测量技术公 司与莱卡测量系统股份公司强强联合的结晶,它吸 取了前几代隧道断面测量的精髓,并赋予全新的设 计理念,以智能化的应用软件配合LEICA TPS1100/1200系列的通用全站仪,实现一机多用, 该仪器能按照钻爆作业的质量要求,炮孔放样需要 按设计打眼,掏槽孔深度和孔位、周边外插角、孔 间距和平行度、精度以及实际打眼总数都有详细的 描述和要求。能同时及时准确的完成隧道断面测量 和施工放样测量等多种测量任务。使用LEICA TMS按照预先就在办公室中定义好 的炮孔布置图开始逐个放样炮孔点位。在钻孔的过 程中,红色的激光自动的指出炮孔点位,并且调整凿岩台车的位置以达到正确钻孔插角。使用TMS PROLILE同样使工作变得简单,机载 应用程序TMSPROSCA可在无反射棱镜测距模式下, 全自动的扫描表面。TMS PROSCAN置了标准测量 顺序和过程,可引导无测量经验的施工人员正确完 成操作、获得精确的专业测量结果。测量结果自动 保存在记忆卡上。配合原先在办公室就输入的工程 数据来完成断面评估的目的 ,TMS PROFILE有两种比 较方法:1、实际测量断面和预先定义的理论断面的 比较,以获得对超欠挖的评估;2、相同里程上两次的实际测量断面的比较,以获得混凝土衬砌的厚度。即使是在隧道的施工现场,如果发现预先输入的工 程数据需要调整,测量员就可以马上解决这个问题, 因为TMS可以实现在全站仪上管理工程数据。现场 人员可以在全站仪上看到图形表示的比较结果.有问题的部位还可通过红色可见激光直接指示在隧道 工作面上。即它能指示岀超挖和欠挖区域在开挖断 面上的具体位置,进而能达到知道和优化隧道施工 的目的,控制隧道的超欠挖。在隧道施工中的钢拱架放样,瑞士人也采用TMS SETOUT自动放样技术,通过在掌子面后方的一定距 离范围内固定安装一台 LEICA TCRA1205全站仪来完 成对钢拱架安装位置的自动放样(见图20、图21 )。图20全自动全站仪测量中图21全自动全站仪定位钢拱架每次开始开挖循环作业前,隧道施工人员先通过 TMS SETOUT中的一个称为“轮廓线放样 “的“任务”精 确的获得开挖部位的设计断面位置,然后根据TMSSETOUT的红色可见激光的指示将钢拱安放和调整到 需要的位置。当完成混凝土喷射后,还需要再检查 一次,检查实际断面与设计断面的差异,是否符合设计要求。采用上述隧道轮廓线放样和钢拱架安装测 量方法极大的提高了隧道施工效率,整个钢拱架的定位只需要大约15分钟,而传统的方法可能需要几个小时或更多时间(包括等待测量员的停工时 间)。3结语通过这次考察,我们学到了瑞士工程师们有关 隧道设计方面的新理念和施工方面的新技术,通过 对比我们现在的隧道设计与施工同他们之间还有差 距,需要我们根据实际情况去不断的改进与创新。在高速公路快速发展的今天,我们的线路大都由平坦 地区转向了向山区发展,所以高速公路的隧道比例 不断增加,长大及特长隧道也越来越多,如现在正在修建中的武吉高速公路建设项目就有隧道24座,单洞里程59km,最长的隧道为 5432m,创造了江西省隧 道史的长度之最.我们需要吸取国外一些好的设计 经验和先进的施工技术,去保证隧道安全、经济、 高效的为我国社会主义国家建设提供更好的保障。参考文献:1 肖书安.Design and construction of the Uetliberg Expressway Tunnel in Switzerland 。2 Shani , W ,Fire fighting in tunnels-a reality training facility, Tunnel 3/2001,May 。3 F.Amberg Zusammenarbeitsmodelle zwischen Bauherrn,Ingenieur buero und Unternehmer 。Presentation on the Tunneling Seminar MBT 2003;4 肖书安隧道掘进机施工方法在瑞士Vereina隧道工程中的应用A。铁路隧道及地下工程科技报告文集 成都2000.:5赵勇、肖书安、刘志刚。TSP超前地质预报系统在隧道工程中的应用J.铁道建筑技术,2003(5 ).:6肖书安.瑞士隧道工程中的地质超前预报测量A.中瑞公路隧道技术交流论文集,2001 o隧道降噪重点是选用适当材料南京大学声学研究所教授沈勇日前指出,隧道噪声扰民问题已经随着城市交通的地下化凸显出来。隧道内的噪声主要有两方面来源:一是汽车发动机、轮胎摩擦及其被隧道墙面、顶部反射回来的 声音;二是隧道内的抽风机发出的声音。由于隧道密不透风,这些声音在内部经过混响,在进出口处 的噪声更强烈。目前南京已有玄武湖、九华山、鼓楼等隧道。为降低噪声,专家们曾对隧道80米范围内做了补救措施,起到一定的效果。最近,建设单位对在建的老山隧道中的400米段做吸声降噪处理实验。日前,南京大学声学研究所对该实验段作对比降噪学测量,结果显示,做降噪处理的路段噪公路路基施工技术探讨公路路基施工技术探讨摘要:路基是构成公路的一个重要组成部分,是公路主体工程 和路面的基础,它贯穿公路全线,与桥梁、隧道相连,并且它与路面 共同承受行车荷载的作用,直接决定着公路的使用寿命及经济效益。关键词:公路;路基;施工技术中图分类号:U213 1文献标识码:A引言随着我国社会主义市场经济的不断发展,交通运输事业的发展 取得了长足发展,公路建设的范围日益扩大.在这种情况下,公路路 基施工技术已逐渐引起了极大的关注.公路路基是整个公路建设的 主体工程,不仅要进行岩土本身的重量,而且还需要承受来自道路 的负荷。因此,为了提高整个公路的质量,必须确保路基的工程质 量。1路基填筑施工1.1路堤基底的处理填筑前,应先按招标文件技术规范要求,认真做好基底处理,根 据基底土质、水文、植被情况及填土高度分别采取相应的处理措施。施工便道打通之后,用推土机、平地机、挖掘机对路基填筑范围 原地面上的树木、植物等进行清理,表土清除深度10cm30cm清除 的表土杂物堆弃于施工便道对侧路基坡脚线与公路界碑之间。在深 耕地段,应将土翻松、打坏、再整平、压实。经过水田池塘、洼地 时,根据具体情况采用排水疏干、换填、抛石挤淤等处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性。清表结束后,用平地机进行整平,用压路机对清表后的原地面进 行碾压,压实度符合设计及规范的要求,清表质量、压实度、清表后 高程及工程数量报监理工程师检验批准.1.2填料试验与压实试验就填筑路堤而言,最合适的土是砂砾土、砾土及亚砂土。这些土的内摩阻力小、黏结力小、渗水性强,其合理含水量空间较大,容 易压实,又有足够的强度、稳定性,遇水不致过分软化.用这些土作填 料不易引起路基沉陷.不过在施工前,均应对填筑土进行以下试验, 即液塑限、塑性指数试验;颗粒大小分析试验;含水量、密度、相对 密度试验;土的重型击实试验(以确定最大干实度和最佳含水量);土的强度试验(值);土的有机质含量及易溶盐含量试验等,以确定其 能满足路基填筑的要求。1。3施工前准备工作1.3.1施工放样开工前,先进行导线、中线、水准点的复测,根据现场实际情况 增设必要的导线点、水准点。测量成果经监理工程师核准后,再按 图纸放出路基中线、坡脚、边沟、路堑坡顶、取土坑、弃土场等位 置。1。3.2填方机具推土机和平地机是填方作业必不可少的设备,特别是平地机, 在控制填层厚度和形成平整度方面效果显著。133排水沟的设置在施工前,应结合永久排水设施修建临时排水沟,如设置4 %的 横坡,或是在填方表面边沿做矮土埂拦水,土埂高约 20 cm 30 cm 沿路线约每50 m设一道泻水槽,槽底应铺隔水布或抹砂浆隔水等,以 保持路基施工场地处于良好的排水状态。1。4试验段施工试验段施工应选在地质条件、断面形式有代表性的地段,试验段 长度宜在左右.通过试验段的施工,应确定以下施工参数:不同填料 适宜的松铺厚度、最佳的机械配套、不同的压实机具和碾压遍数、 最佳的施工组织等.1。5填筑作业1。5.1 土方路基填筑土方路基的填筑应采用分层平行摊铺.每层铺填厚度应根据压 实机械类型和规格确定,不宜超过 30 cm。每层填料铺设的宽度,应 超出每层路堤设计宽度,以保证修整路基刷坡以后的路堤边缘有足够的压实度。填筑时,应均匀地把材料摊铺在路堤的整个宽度,用 平地机整平,并做出横坡。1。5。2石方、土石混填路堤的填筑填石、土石路基只能采用分层填筑,不得采用倾填。每层铺填厚 度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过40 cm在填筑时,每层 填料要连续铺筑其整个断面宽,不允许将爆破的混合料直接填至路 堤,所填筑的石料的最大粒径不应大于层厚.1.5。3挖方路堑基底的处理措施挖方路堑基底有渗水等病害时,必须根据实际情况采用有效措 施进行处理,如进行换填、做盲沟、加深边沟深度等。土方、石方强 风化地段,必须超挖,然后进行回填,压实度不小于设计值。1.6路基填筑需要注重的问题不同性质的填料应按水平分层分别填筑,不可混合到同一填筑 层上,以保证该层强度均匀,特别是透水的与不透水的土,不得非 成层地混杂使用,以免在填方内形成水囊,影响路堤的稳定。填方相似作业段交接处若非同时填筑,则填筑地段应按坡度分 层留好台阶;若同时填筑,则应分层相互交迭衔接。2路基压实工艺及检测压实工作是筑路工程的重要组成部分.压实机的选择,以及合理 的操作,是影响路基压实效果的另一个综合因素。2.1影响路基压实的因素分析从实践经验和路基检测分析得出,影响路基压实度的因素有压 实功能、碾压机具和方法、下承层强度、路基土含水量等。一般可根据填料性质和要求达到的密实度,选择合理的压路机 械,通过试铺试验段确定松铺厚度及碾压遍数,填筑前对路基进行处 理和压实等,解决压实功能、碾压工艺及方法、下承层强度等问题。 而填筑路基材料的含水量,则由于取土场、土石类型、气候、气象等 因素影响变化较大,施工中极难控制,因此,填筑材料的含水量是造 成路基压实度难以达标的主要因素,只有在最佳含水量时压实,方可 得到最大密实度。在压实过程中,必须随时控制土的含水量 ,当含水 量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化.另外,在施工中,还应重视狭窄面积和一些非凡部位(指施工段 的交界处,构筑物的台背、墙背,施工机具不可达到之处等)的压实。 在填筑时,应选择适宜填料,并采用小型设备进行碾压,如平板振动 夯实机、手扶双轮压路机等,将其压实厚度控制在10 cm30 cm之 间,压实时严格控制含水量.2.2压实机具的配置压实机具对压实效果的影响十分重要。同一种土的最佳含水量 随压实功的增加而减少,而最大干密度随压实功能的增加而增加.在 相同含水量下,压实功能越大密度越高.一般地说,不同的填料和场 地要选择不同的压实机具.因此,每一施工段配置:自重以上、振动 力以上的振动压路机、拖式凸轮振动压路机。2.3路基压实作业2。3.1 土方路堤的压实土方路堤在碾压前,应用平地机进行整平,并将填料含水量控制 在比最佳含水量大(根据气候情况确定),先静压一遍,然后振动碾压 一遍。2.3。2石方及土石混填路堤的压实石方及土方混合料路堤压实前,应用推土机和平地机整出一个 较密实平整工作面.所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填满铺平, 填料不得离析。压路机碾压过程中,继续用小石料或石屑填隙,一直 进行到重轮下,石料不出现松动,表面均匀平整为止,一般需碾压一 遍即可。总之,根据规范的规定,高速公路路面底面以下80 cm150 cm部 分的上路堤其压实度必须95 % ;路堤基底的压实度不宜小于93 %。2。4路基压实度的检测填筑路基时,每层碾压完成后应及时对压实度、平整度、中线高 程、路基宽度等指标进行质量检测,各项指标符合要求后方能允许 填筑上一层填土。通常,路基现场压实度检测主要检测方法有灌砂法 (最通用的)、环刀法、核子法、水袋法等检测方法。3路基路面排水许多路基病害是由水的侵蚀造成的,水是影响路基强度和稳定 性的另一重要因素,另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施角 度考虑,也必须形成排水系统,做好路基排水,并与地区排水规划相 协调.防止因各种原因造成的水患给路基、 路面施工造成不必要的损 失,在路基施工中应重视施工排水。3.1地下排水传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工 织物,几年前研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软 式透水管直径830cm,很适用于地下排水。路基地下排水仍多用暗 沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较 大,多采用带渗水管的渗沟。3.2路面排水路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水, 减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡.路拱横坡应2%。雨水 排出路面有两种方式.第一种是分散排水,多用于西北地区地势平坦 路线纵坡小于0.3 %的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在 经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长 挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩 排水沟,增大沟坡排水。第二种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥 混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成 三角形的集水槽流水,每隔2050m间距设一泄水口与路堤边坡急 流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。超高路段的排水通过设在中央 带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大 多采用在中央分隔带设过水槽排水。3.3地面排水最通常采用的地面排水设施是截水沟、边沟、跌 水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水 沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝 土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的 路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉 沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基 的工程质量。4路基的防护由于路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在 外的部分,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此必须进行各 种类型的防护。4。1实施坡面防护为了防止地表水的侵蚀通常会在路基表面筑成护坡,用风化的 岩石和土壤的斜坡,来协调环境。护坡,将有助于改善生态环境, 美化。近年来,随着对环保的重视,高草护坡,砌石框格(方形 ,钻 石形,拱形,M型)和草地保护公路用的斜坡.西部干旱和缺水,斜坡 和草类保护重要的是要选择现在大多是草地植被区。关于草种子, 肥料和土壤均匀混合包裹在土工材料,当种子发芽并长成草起到了 坚实的土壤。无纺布纤维自然腐烂,不污染环境,具有良好的效果。 因此,从保护环境的角度建议,以促进,既改善了生态环境,美化环 境,永久草地保护。4.2实施支挡防护支挡防护中挡土墙占主要地位.通过利用重力式挡土墙砌石墙 的自重来抵抗土体的侧向土压力所造成的推力,从而确保挡土墙的 稳定.有些石块缺乏的区有时还用预制混凝土块砌筑,混凝土浇筑直 接,一般只在局部范围配置少量钢筋或者不配钢筋。挡土墙施工方 便,适应性强,能够地取材,形式十分简单,从而被广泛使用。但是, 软土地基上建造砌石墙截面的承载能力一定程度上受到限制 ,往往 墙的高度不能太高。加筋挡土墙加入土壤进行加固,可以增加与土壤之间的摩擦, 提高土的工程性质和土体的变形能力,从而达到加强图的稳定性目 标。加筋土挡墙在拉伸和墙面板三部分组成的包装包装的安排.陡峭的斜坡或地形的开挖段一般在地势较平坦,宽敞的填充部分,是不利 于布局舒展,一般不应使用.锚挡土墙是用螺栓和锚固力的形成,保持结构和稳定.可以减少 结构自重,节省了大量的砖石,并且能够节省大量的项目投资;有 利于挡土墙机械化施工以及组装建设,很大程度上提高了劳动的生 产率,能够克服不良基坑开挖的困难,有利于施工安全。但是对施 工的要求高,有钻孔,灌浆和配套专用的机械设备,钢材的消耗多。一般用于岩石切割部分,但也可用于其他切割墙体锚固条件,但也 适用于陡峭的路堤.用于岩石边坡防护墙锚挡土墙。4。3实施冲刷防护沿侵蚀路基边坡的保护,使用更直接的保护。传统的砌石,抛 石,钢丝石笼护土墙的改善,高强度土工格栅取代水冲浪打坡钢丝石 笼护板上,制成的成型与聚酯袋混凝土护坡保护,或聚氨酯土工保 护,它能够适应土壤的不均匀沉降。5结语随着经济的发展,公路标准的提高,路基的施工质量越来越引起 人们的重视。我们只有在施工过程中,及时地发现问题,及时地总结 经验,并在整个施工过程中制定行之有效的管理措施 ,以确保规范和 设计得以实施,才能不断提高公路路基施工的质量,从而提高整个 公路的质量。参考文献:1 段龙。浅谈高速公路路基施工技术J.内江科技,2021.2余国红。高速公路路基填筑施工质量控制J。中国建设 信息,2021.3陈茂技。高速公路路基施工技术探析J .中国水运(下半 月),2021。-最新【精品】范文立体花坛施工技术分析探讨立体花坛施工技术分析探讨2021年第11期现代园艺立体花坛施工技术分析探讨冯敏(山东潍坊东盛园艺,山东潍坊261000)摘要:立体花坛近年来在国内得到蓬 勃发展.本文主要对立体花坛的施工技术进行了探讨,从施工原则以及施工前的准备工作开始,一直到竣工完成,较为详细的分析了其中各个环节需要注意的事项,为相关施工提供一点参考关键词:立体花坛;施工;园艺立体花坛又名”植物马赛克”,起源于欧洲,是运用不同特性的小灌木或草本 植物,种植在二维或三维立体钢架上而形成的植物艺术造型。它通过巧妙运用各种不同植物的特 性,创作出各具特色的艺术形象.1立体花坛的施工原则1。1安全性的原则安全是施工头等大事,花坛的施工要严格按规范操作。首先花坛结构要牢固安全;其次在加工,运输,吊装,其它高 空作业及水电的安装等,要强调安全生产 安全施工,在高空 的结构上施工必须佩带安全带及安全帽;在后期日常维护中要安全检查.1。2科学性的原则立体花坛是一门综合艺术,集钢架结构造型,园艺花卉,喷灌,照明等专业于一身,要求花卉的生产,骨架的加工,现 场的摆花,后期的维护等程序必须到位, 是一项系统而又复 杂的工程,体现出高度艺术性和科学性。2立体花坛的施工程序2。1施工前的准备工作2。1。1施工的准备.施工前要熟读施工图,并与设计多交流 多沟通;与设计, 花圃,结构,浇灌,照明,运输等相关部门探讨 施工事宜,做好施工前期充分的准 备工作,制作施工计划书等 2。2植物材料的准备.制作立体花坛选取的植物材 料一般以小型草本为主,依据不同的设计方案也选择一些小型的灌木与观赏草等。用于立面的植物要求叶形细巧,叶色鲜艳,耐修剪,适应性极强。红绿草类是 立体花坛选用最理想的植 物,有枚红的枚红草原,三色相间的三色粉草,鲜红色的 展叶 红草等.用于立面的其他植物还有紫黑色的半柱花类,银灰 色的银香菊,朝雾 草,腊梅,芙蓉菊等,黄色系的有金叶过路 黄,金叶景天,黄草等,以及叶嵌有各色 斑点的嫣红蔓类.观 赏草类可用特殊的设计方案,如鸟的尾巴用芒草,细茎针茅 等,屋顶用细叶苔草,蓝苔草等。经过反复实践,广州本土选 用玉龙草,白苋草,红 草,绿草,金叶景天,黄叶菊等草本植物 最为合适。所准备花材的花朵以含苞待放为 主;将选好的植 物花卉植物按种类按花色分块码放整齐,并搭建I临时遮阴 网, 防止日晒烧灼花朵及嫩芽;要及时进行浇水养护;为了保 全花材,花材要装框运输, 搬运时要注意轻装轻放。2.2骨架结构的加工花坛的结构好比人体的骨架一样的重要,花坛的结构要 具有牢固性,安全性,可拆装性等性能。由于花坛施工现场一般不具备钢构加工条件,加上结构加工周期较长,加工地场 占地大等原因,大型的立体花坛钢架结构一般在加工厂里进行预加工。2。3现场勘探及放线现场勘探及放线结构进场前必须进行的施工程序,放线可以进一步确定花坛 主体结构的朝向,理顺与现场地上物如 井盖,树木,栏杆,电箱等之间的关系,如发 现设计与现场有出入,必须及时调整方案,保证花坛的最佳的观赏效果及施工顺利进行.2。4骨架结构的安装骨架结构加工好之后按照施工计划的日期运到现场 ,结 构要进行,按自下而上 或自里到外分块编号,并按此编号顺 序先后运输到现场进行安装,安装之前要按设 计标高整地,保证地面水平且结实,然后水平满铺2层以上木板基础,木 板基础边 缘线要大于花坛钢架结构基础20em左右.2.5搭建施工脚手架结构安装之后,就开始脚手架的搭建工作手架的搭建 要严格按国家向相关的 规范进行,确保施工的安全及施工的便利;脚手架的搭建的宽度要满足施工人员的 活动范围;脚手架还要设有上下及水平交通的通道;脚手架外侧按高空作业的规范进行安全围挡2.6灌溉管线,电缆的铺设结构安装之后,开始铺设浇灌管线和电缆线。水电管线的铺设要注意出来好与结构,植物之间的关系,并要注意做 保护好管线,防止漏水漏电,确保施工安全。2。7植物花卉的安装或栽植植物的安装或栽植在施工环节中尤为重要。根据设计图要求进行植物花卉的安装或栽植,顺序自上而下,自里而外有 序进行安装或栽植,同时要安插喷灌的滴 箭,保证每盆花一个 滴箭头。11era盆径的花卉每平米按64盆标准摆放,红绿草 栽 植量为2000株/m左右.主体结构花卉安装或栽植完毕之后 在进行平面花卉的 摆放,底花坛的外边沿一般用12层垂盆 草进行围边,做到自然地花边,达到不露 盆的要求。28竣工验收完成以上各项工序,花坛进行调整之后,就可以竣工验 收了。竣工验收包裹专业的电检,结构安全性的检查等,严格按验收得程序进行。通过验收的花坛就可以再经过几天时间修剪,浇灌,施肥,更换死病残植株等精心养护,花坛生长成形,就可以对游人开放了。参考文献1黄森木,董培林。花卉立体造型探讨?】。花卉园艺,2006 ( 4) 2黄宛尤。应 时景象一浅谈立体花坛的设计与制作 ?。中国园林,2005(3)(责任编辑舒丹丹)21
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