高速公路工程技术论文

2022-04-20

摘要:随着我国经济建设的不断发展,高度公路成为当前推动经济建设的重要手段,也给人们的出行带来了极大地便利,促进了经济社会的良好发展。但是在高速公路建设过程中,一些工程技术难点及病害影响了高速公路的施工质量,给我国高速公路的建设带来巨大的困扰。今天小编为大家精心挑选了关于《高速公路工程技术论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

高速公路工程技术论文 篇1:

浅析高速公路工程技术标准

【摘 要】高速公路资产监测与管理的目的就是通过科学的手段和方法,延长道路使用寿命,使高速公路处于良好的技术状态、确保道路使用者出行的快速、舒适和安全。本文从技术经济学的角度出发,建立了一种有效的施工机械优化配置的数学模型,从而使机械配置从经验选型走向科学选型。

【关键词】高速公路;工程;技术高速公路已经成为支持国家经济发展与社会进步的重要基础设施。在公路施工中,机械的投资占工程总投资的比重越来越大。同时,施工机械设备的选型配置对于确保工程质量、加快工程进度、提高经济效益、降低工程成本是至关重要的。为了保持高速公路的服务水平、减少高速公路资产的损失,延长高速公路使用寿命,有必要采用先进的技術对庞大的高速公路资产进行科学管理。

1.高速公路的路线设计

高速公路的路线设计是一项比较灵活和经验性很强的设计工作。高速公路路线设计的好坏会直接影响到项目的整体质量、工程造价、使用时间以及运营成本等一些问题。线路设计对整个公路建设的资金投入有很大影响,并且对整条公路的美观也起着决定性的作用。对高速公路中路线的设计要坚持根据地质、地形选线,确保安全、舒适,将安全放在第一位,切实提高公路交通的安全水准。好的线形设计方案不但可以降低项目的工程造价、施工难度,还可以提高工程质量,改善行车条件,保障交通安全,同时将公路建设对环境的影响降低到最小,有利于水土保持,保护、美化环境,使高速公路建成后成为一道美丽的风景线。总之,高速公路路线方案设计必须把环境保护作为重要原则,只有这样才能相对减少环境破坏。

1.1线形的设计

我国高速公路平面的设计大多使用的都是线形的设计,其中,公路中应用最广泛的线形就是直线。直线的优点是设计简单、距离短,缺点是直线的设计很单调,驾驶员容易形成视觉疲惫造成事故的发生,因此,过长的直线不适合过长的线路。

实践证明,曲线型路线在高速公路的路线设计中的比例在逐步增加,而且都取得了很好的效果。曲线型设计方法是根据线形的技术标准要求、地形地物及自然环境的约束要求,采用曲线来布设路线。曲线的优点是既能使道路线形美观,也可以使道路本身和沿线景观相协调,并且可以缓解司机的视觉疲惫。缺点是曲线的里程比直线里程长、投资高、设计麻烦。在山区高速公路中最好使用曲线线路的设计,最大程度地与地形相吻合,保证山区的线形与地形的结合。

纵面设计不仅能影响山区路线的工程造价,而且也会影响到汽车的行驶速度以及通行能力。因此,纵面线形在高速公路线路设计中也是比较重要的。与平面设计相比较,纵面线驾驶的难度系数更高些, 因此要避免插入过多的竖曲线或是小半径的竖曲线,还要注意平地的纵面线形在设计时要注意纵向的坡度和变坡点处的竖曲线的设计。曲线的长度不宜过长,也不宜过短,更不要频繁更换竖曲线,这样会影响行车视距,严重降低高速公路的安全性能。山区高速公路路线的设计,主要取决于高速公路的纵面线形设计。

在高速公路线路的设计中,横断面的设计并没有平面和纵面设计的影响那么大,但也是一个不容忽视的问题。应根据高速路段使用功能和交通量的大小,进行合理的设计,并且做到线路的连续性和一致性。

1.2线路设计的选择

在高速公路建设的过程中,线路的选择是设计中重要的一个方面。根据不同的地区,项目的要求也是不同的。平原地区路线设计比较容易达到标准,但是在山区高速公路的路线选择中,地质问题、环境问题、施工条件问题、以及道路养护问题都需要考虑。

1.3地质选线

高速公路建设会遇到各种各样的地质问题,地质的选线范围很广,工作任务很大,难度系数高,不仅有软土、软弱土等不良地质,还有滑坡、泥石流、崩塌等灾害地质现象。这些地质问题直接危及公路的建设,并对公路建成后的安全运营和养护有着长期的影响,对路线方案起着决定性的控制作用。因此,地质选线前,要对当地的地质基本情况进行了解,加大地质勘察工作的投入,分别利用地质遥感资料和当地的其他工程的地质资料,同时也要必须坚持工程地质选线的原则。

1.4地形选线

近年来,随着高速公路建设的飞速发展,高速公路越来越多的往偏远的山区延伸。在平地上,地形基本相同,差别不大,而山区则不同,山区中的地形很独特,有些地带的地形相对较复杂,公路建设工程艰巨。如果要减少施工难度、降低工程造价,就必须使路线设计顺应地形。自然地形是多变的,不管遇到什么样的地形,首先要学会科学的利用地形。所以,选择合适的地形对于高速公路的建设十分重要。

1.5环保选线

高速公路路线设计要重视对环境的保护,选择对环境破坏小的布设方案。路线布设重点要考虑地形适应性,道路周边环境的可持续发展,以及与周边社区环境的融合等。

传统的建设指导思想和设计理念对工程本身的功能性、经济性考虑得较多,但是对环境保护重视不够,高速公路的建设对环境的破坏已经十分明显。施工中大量占用耕地和林地,破坏绿化,对自然环境造成很坏的后果。对现有的水利和水电设施的破坏,并且没有避开一些特殊的生态环境地区。高速公路建设确定路线方案时,没有及时进行现场文物勘察,也没有根据实际情况采取有效措施。在以后的施工建设过程中肯定会对大量的文物古迹造成破坏。为了避免对文物古迹的破坏,在设计路线方案时,一定要尽量避开文物古迹,实在避开不了,也要采取相应的保护措施。

1.6气候条件对线路影响

山区的自然气候很复杂,雾、雪、雨天气较多,这对公路运输也有很大的影响。线路方案的确定要深入研究本线路的气候条件,将线路布置在气候条件影响最小的地带,提高运输的安全性。

2.高速公路损坏预测技术

随着我国国民经济高速发展,公路运输交通量迅速增长,车辆大型化、严重超载、交通渠化等新情况,导致了沥青混凝土路面出现早期破坏现象的发生。

要从设计和施工产生破坏的各种原因进行控制,才能减少甚至杜绝早期破坏的产生。要从我国国情出发,在严格按基本建设程序执行的基础上,注意加强超载,重车对路面破坏程度的研究,以指导有超载行驶的路面设计。阻拦那些无路面施工经验、无设备和技术力量的施工队伍承担路面施工,保证监理有职有权,严格监理。

3.施工机械的合理选择与优化配置

为了使路基土方工程机械化施工科学、合理地进行,我们往往需要对多个机械配置方案按照质量高、进度快、成本低的原则进行科学评判,选择出最佳方案,并进行综合最优化。施工机械的合理选择与优化配置施工机械设备应该技术先进、安全环保、耐用,且有较好的经济性能指标。在满足施工质量要求和强度的前提下,优先选用通用性的施工机械设备。应止确处理好进几施工机械与国产施工机械的关系。对能满足工程需要,且性能稳定的国产施工机械,应优先选用,对工程质量要求高、国产机械件能难以达到的项目.可以考虑选择使用进口的施工机械。

4.结语

高速公路路线的选择是一个涉及到多方面的动态的设计工程,良好的路线、坚固的结构、合理的防护措施是车辆运输必备的条件。因此,高速公路路线的选择必须要遵循一定的标准和规范进行。在高速公路规划设计阶段,要把路线设计放在第一位,合理的采用路线标准,综合考虑各种影响因素,并要把保护环境作为路线设计的重要考虑因素,使公路路线与四周的环境融为一体,从而使公路建设与环境保护和谐发展。 [科]

【参考文献】

[1]廖正环.高等级公路机械化施工技术.连云港公路信息网,2003.

[2]郭小宏.高速公路机械化施工与组织管理.人民交通出版社,2001.

[3]王彬.路血施工机械随机服务系统的数量配置分析.人民交通出版社,2001.

作者:王江水 丁虎鸥

高速公路工程技术论文 篇2:

高速公路施工中工程技术难点及病害处理措施

摘 要:随着我国经济建设的不断发展,高度公路成为当前推动经济建设的重要手段,也给人们的出行带来了极大地便利,促进了经济社会的良好发展。但是在高速公路建设过程中,一些工程技术难点及病害影响了高速公路的施工质量,给我国高速公路的建设带来巨大的困扰。因此要有效解决当前高速公路施工中的工程技术难点,做好病害的处理,做好相关的防护措施,实现高质量的建设,促进我国高速公路建设的可持续发展。

關键词:高速公路;技术难点;病害处理;措施

0 引言

加快高速公路建设可以提高我国的交通基础设施的服务水平,也可以不断改善国内投资环境,为国民经济的发展做出贡献。但是,由于高速公路建设中受天气、地理条件影响比较大,并且人员素质参差不齐,科学研究和试验方法受到很大限制,因此我国高速公路的发展赶不上社会发展的需求,无法有效满足人民群众的出行需要。另外,由于在高速公路使用过程中缺乏维护,造成少数高速公路受到了伤害和损坏,不利于高速公路建设的可持续发展。

1 高速公路施工中工程技术难点

高速工程的复杂性主要与现有的高速公路建设有关,交通量较大、汽车速度快、交通管制和改革的压力很大,并且危险因素较高,因此可能会发生事故。要解决这些工程技术难点,建设部门应设置安全部门和安全监督检查员,制定准确的施工和改革计划,采购符合标准的施工设备,并安排具备专业技术的人员进行操作,有效提高安全水平,这能够很好地保证施工现场的安全生产。

2 高速公路施工中的病害分析

2.1 雨水损害

高速公路施工中雨水造成的主要破坏包括:整个基础施工逐渐松动,严重时甚至坑槽、降低路面表层的强度等。冬季清除积雪时,要减少使用除冰剂,因为除冰剂会对车道和地基产生很大影响。融雪产品的成分主要由氯化物盐化学物质组成。这些盐类化学物质在完成融雪作用后会溶解在水中,并通过裂缝渗透到基层中,地基中的水泥稳定剂非常容易受到这些盐的影响,进而导致高速公路地基出现质量问题,给高速公路的建设带来很大隐患。

2.2 路基的沉降

在高速公路的施工或维修过程中,如果操作不当,路基很容易沉降。一般来说,引起路基沉降的主要原因如下。

(1)由于高速公路路段的施工周期大大缩短,路基的自然沉降时间也大大减少了。有时为了跟上项目进度,在自然沉降不足的道路上继续施工。此时,应采用合理的处理方法,尤其是对于软土地基。如果不采取任何措施,路基沉降将在之后施工阶段发生。

(2)在施工过程中,必须确保压实,并且回填巷道的强度达到规定的要求,否则地基会下沉并给巷道带来安全隐患。另外在路基施工期间,如果土壤中的水分含量过高,高于正常值,会导致回填土壤的失败。因此回填土必须符合规格要求,并确保压实度达到规定要求。

(3)路基沉降,这种现象主要发生在桥梁、涵洞和路基等结构的交界处。如果填充材料不合适或未完全压实,并且没有特殊压实,这将导致路基沉降。路基的沉降会影响驾驶舒适性。如果路基的沉降程度比较大,即使增加了桥头,车辆在行驶时也会弹跳。

2.3 路面坑槽

如果没有有效解决交通负荷和雨水等自然因素造成的损坏,及时修复路面上的松动、裂缝、网状裂缝、下沉和其他损坏,这些路面的损害将继续扩大和恶化,结果,路面将形式坑槽。这是最常见的沥青路面病,其形成的主要原因如下:首先,在阴雨天气中,雨水会渗入路面的结构层。如果雨水残留在表层和中间表层,会影响沥青与骨料之间的附着力,重复荷载的作用会在表层和中表层形成坑槽。其次,表面层的材料组合不正确或结构质量差,例如如果粘合剂含量太低,则粘合剂的粘合强度不足。

2.4 裂缝

裂缝是最常见的路面病害之一。由于裂缝对路面没有明显的初始影响,因此通常会忽略不计。但是,沥青上的雨雪通过裂缝逐渐渗透到路基结构中。在车辆载荷的作用下增加路面的结构和路面的水分会导致路面的过早损坏。因此,需要及时修复路面裂缝,以延长其使用寿命并提高驾驶舒适性。

3 高速公路施工中病害处理措施

3.1 采取措施以防雨水损坏

预防雨水造成道路病害,必须采取以下措施:首先,为了在施工过程中保证雨水的流通,有必要对排水系统进行改造,使其更加合理、高效。其次,应在周围种植植被,在斜坡上建设防护工程,使它们成为一个整体,并加强保护。再次,为了使表层致密,必须在沥青混合料中添加小于0.5 mm和0.74 mm的矿物颗粒,防止裂缝更多,应在完整的基础上使用基础层的防水层路面。最后,应特别设计高路缺口和高路堤,以使其更加稳定和耐用。

3.2 路基沉降处理的措施

路基沉陷的控制主要从两个方面考虑:对路基土壤和压实度的要求。关于路基土的要求,一是选择可塑性指数低的土,尽可能填满路基;另一个是确保路基土壤中的最佳水分含量,尤其是在路基压实阶段。要减少土壤中水分的含量,使其暴露在阳光下并控制水分含量,因为车道的土壤水分与车道的质量直接相关。

3.3 坑槽处理的措施

在预防和处理路面坑槽时,必须充分考虑路面结构的排水设计,以确保路面的排水顺畅。此外,在选择铺路材料时,应选择合适的骨料,必须严格控制混合物的种植、铺设、轧制和最终温度,并且必须智能地计算混合物的等级。必须保证压实度,以确保沥青表面的厚度和平坦度满足设计要求。为了防止轻微的路面病害发展为坑槽,除采取上述措施外,还应优先进行预防,并应尽快修复小裂缝、小面积的松散区域和路面上的塌陷。

3.4 裂缝处理的措施

修补沥青路面裂缝时,必须根据裂缝的宽度和纵向深度采取合理的修复措施。工程中通常使用以下修复方法:

(1)常规沥青浇筑。该方法具有易于操作和成本低廉的优点,但是,由于普通沥青和裂缝之间的粘附力不是很强,因此在使用过程中必须重新填充。普通沥青的填充步骤如下:首先,使用空气压缩设备吹掉裂缝中的灰尘,清除碎屑和裂缝的松弛边缘。其次,在加热普通沥青或SBS改性沥青时,加热温度应控制在150℃左右;第三,将沥青倒入裂缝中。浇注沥青时,通常使用铁锅或专用容器将其倒入2~3次。当沥青温度下降到正常水平时,就可以恢复交通了。

(2)灌浆方式。注浆方法也可用于修补裂缝。具体方法是沿着裂缝每隔15 m进行灌浆,然后一次填满直到填满。应特别注意以下情况:必须在灌浆之前对裂缝的表面进行修补,通常使用环氧砂浆将其密封。另外,在建筑中,普通硅酸盐水泥可以用作水泥浆,通常尺寸为350 kg /m3,灌浆压力为1.5 MPa。

4 结论

综上所述,高速公路施工质量管理是一项系统工程,影响工程质量的因素很多。其中,设计部门应以质量为基础,提高勘探设计的质量和水平,施工部门则应以人为本,提高全体人员的质量意识,加强施工管理,严格进行质量控制,注意高速公路运营中的维护工作。由于我国高速公路建设的飞速发展,路面病害的现象也越来越引起人们的重视,处理措施也在不断完善。路面病害处理不仅需要高速公路的设计、维护、施工部门的配合,还需要国家和社会相关部门的合作与关注,更有效地解决路面病害的治疗,以达到延长路面寿命的目的。随着国内高速里程的不断提高,各种病害的发病率也在增加,直接影响高速公路的正常使用。作为高速公路施工维护人员,必须继续学习经验,大胆研究,继续探索合理的施工模式和养护管理模式,使高速公路施工养护管理更加科学。

参考文献

[1]王兴贵.高速公路沥青路面早期病害养护对策[J].科技信息,2017(2):339-340.

[2]靳海峰.高速公路主要病害类型及原因分析[J].高速公路工程,2018(33):343-344.

[3]王德群,黎映宁.压力注浆技术在高速公路路基病害处理中的应用[J].天津建设科技,2014(3):4-6.

作者:张君

高速公路工程技术论文 篇3:

高速公路取土场表土剥离工程技术要点

摘要:表土剥离技术是目前保证耕地数量、提高耕地质量的有效手段。研究明确了表土剥离技术的定义和优点,简要说明了前郭县高速公路取土场表土剥离工程的技术要点,并取土化验,结果表明可以安全复垦。

关键词:表土;表土剥离;技术;复垦

土地是关系到国计民生的重要战略资源,耕地是广大农民赖以生存的基础[1]。我国处于工业化和城市化快速发展时期,在经济快速发展、城市化不断推进的这一历史时期,占用耕地数量继续加大,已不可避免。在新增建设用地中占用耕地数量较多,表土浪費问题严重。如何从资源可持续利用的角度,通过表土剥离使宝贵的土壤资源得以循环利用,已引起社会各界的广泛关注,并成为改进耕地保护方式、提高耕地保护水平的重大课题。我国又是农业大国和绿色食品大国,对优质农业资源的依赖性更强。因此要改变过去建设占用耕地的表土处理办法,率先在粮食主产区,特别是东北黑土区开展表土剥离技术研究和试点,实行表土剥离。

1 表土剥离的定义

表土剥离(Topsoil stripping)是指将建设占用地或露天开采用地(包括临时性或永久性用地)所涉及到的适合耕种的表层土壤进行剥离,并用于原地或异地土地复垦、土壤改良、造地及其他用途的剥离、存放、搬运、耕层构造与检测等一系列相关技术的总称。

这种技术具有诸多优点。表土剥离技术能减少土地资源浪费,有效保护地表熟土资源不被流失;减少复垦造地时外调土产生的额外资金投入,额外费用和时间;保证剥离表土的土壤肥力;保证了作物产量和建设使用土地面积,增效显著。

2 项目工程表土剥离技术要点

本论文以前郭尔罗斯蒙古族自治县长山镇繁荣村高速公路取土场表土剥离工程为背景,项目工程包括7个临时取土场,总用地面积71.49hm2,其中占用耕地面积27.07hm2,经勘查均为优质耕地,全部实行表土剥离。工程中表土临时堆放,取土完成后回填恢复耕地。前郭取土场工程实质就是将项目区高程较高的耕地的表层沃土剥离,就近按层次堆放储存。待取土作业完成之后,将存放的沃土层回填复垦,恢复耕种。

大规模土地复垦是一项系统工程,而由于地理位置的不同,每一个取土场的复垦要求又千差万别。要求首先对每个取土场做出复垦设计,对每个取土场进行地质勘查、地形测量。因此,在有关土地管理、环境保护、水文资源专家的指导下,进行了地点选择,并依据保留场地施工前的土壤和景观资料,确定表土剥离的厚度,设计排水系统,堆放和回填剥离的表土与土壤,以及对耕种前土体和土壤进行检测,从而最终完成取土场复垦设计。

其中,地点选择时,根据10年一遇的防洪防涝标准,结合取土场地形情况,尽量选择地形较高的取土场以保证取土量,又能较易恢复复垦后的农业生产条件,平均挖深6.5m。平地取土场,平均挖深3.5m。表土剥离时,为确保土壤肥力,最大限度地恢复耕种条件,必须确保表土剥离在50cm以上。取土样时需经过一定阶段的土壤沉实期,取土深度均为0-20cm和20-40cm。剥离的土层堆放时应覆盖土工编织物,防止产生扬尘;土体扬撒部分草籽以防水土流失和土壤风化;土体坡脚用沙袋码放堆置,防止土体滑坡。宜树则树、宜草则草、宜藤则藤,适物种植,美化环境,防止水土流失[2]。取土工程完毕后,按原来层次顺序进行剥离土壤的回填,可先粗略平整,再精平,应考虑到土壤的沉降,复垦的土层坡度不应大于2°。

3 耕地质量

分别于2010年9月11日和10月22日在前郭县长山镇繁荣村取样,就不同深度(5、6、8是0-20cm,9是在坑内400cm处)、不同植被覆盖情况(5是绿豆,8是玉米,6和9无植被)、不同表土剥离土壤(5、8是原耕地土壤和6、9待处理土壤),在项目区现场选择了土壤容重、入渗率、pH值、有机质、全氮、速效磷、速效钾、毛管持水量、总孔隙度、团粒结构等10项指标进行测试,评价耕地质量。土壤化验结果如下:

表1 土壤化验结果

编号 地点 有机质(g/kg) 速效磷(mg/kg) 碱解氮(mg/kg) 全氮

(g/kg) 速效钾(mg/kg) pH 电导(ms/cm)

纬度(N) 经度(E)

5 45°16′36″ 124°32′41″ 21.50 30.89 108.51 1.828 161.54 7.98 0.31

6 45°16′41″ 124°32′19″ 16.15 25.05 75.06 1.435 173.65 8.18 0.54

8 45°16′28″ 124°32′37″ 20.50 29.22 100.12 1.687 152.40 7.36 0.13

9 45°16′31″ 124°32′36″ 11.15 25.05 75.06 1.330 173.65 7.90 0.23

根据土壤化验结果,前郭取土场表土符合复垦用土要求,并且有毒重金属和持久性有机物检测合格,只要保证有效土层厚度、结构,就可以达到耕种要求。

参考文献

[1] 孙宏斌,马云龙.公路建设表土利用的几点措施[J].黑龙江科技,2007,(12):162.

[2] 冉秀炳.矿山剥离、堆浸废渣场绿化植被的研究[J].黄金,2000,(10):41-44.

作者简介:颜世芳(1969-),男,吉林长春人,长春市国土资源局朝阳分局助理工程师,研究方向:土地管理。

通讯作者:窦森(1959-),男,吉林辽源人,吉林农业大学博士生导师,博士,研究方向:土壤环境与生物化学及土地管理。

作者:颜世芳,王 涛,窦 森

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