課程設計一舊路調查評價與維修方案設計

1、<p><b>　　課 程 設 計</b></p><p>　　課程:公路養(yǎng)護技術與管理</p><p>　　題目: 舊路調查評價與維修方案設計</p><p>　　姓名: </p><p>　　班級: </p><

2、p>　　指導老師: </p><p>　　年 月 項目1 舊路調查評價與維修方案設計</p><p><b>　　課程設計1</b></p><p><b>　　工程概況</b></p><p><b>　　⒈

3、道路概況</b></p><p>　　某高速公路道路全長48.95km，原路面設計年限內一個車道上的累計當量軸次Ne =1500萬次，設計年限t=15年。按平原微丘區(qū)高速公路標準設計，設計時速120km/h,路基寬度26m，路面寬度2×10.75m，雙向4車道設計，中央分隔帶寬3m，中央分隔帶路緣處路緣帶寬度0.75m,土路肩0.75m,緊急停車帶寬度2.5m。該公路于1997年開工建設，1

4、998年建成通車。</p><p><b>　?、沧匀粭l件</b></p><p>　　該高速公路處于黃淮沖積平原，屬暖溫帶半干旱、半濕潤季風氣候。一年之中，冷暖交替，四季分明。該地區(qū)年平均氣溫在14.60C左右，七月份最熱，累計年平均氣溫為27.50C，歷年極端最高氣溫為43.40C；一月份最冷，累計年平均氣溫為0.50C；歷年極端最低氣溫為——13.90C。因受季

5、風影響，降雨量年內不均，冬春季降雨較少，夏秋季較為集中，一般6—9月份降雨量可達全年總降雨量的60.5%左右，降雨量平均為749.2—845.2 mm。</p><p><b>　　⒊路面結構設計</b></p><p>　　此高速公路原路面結構設計厚度76cm,路面容許彎沉值33.1(0.01mm),路面設計橫坡1.5%.路面結構組成類型分兩種。如下圖所示：<

6、/p><p><b>　?、答B(yǎng)護與維修歷史</b></p><p>　　該高速公路在允許重型車輛通行一年后，路面出現(xiàn)了縱向裂縫、沉陷、翻漿、龜裂等病害現(xiàn)象，分別在2000年、2001年和2002年進行了路面專項修補，修補情況如下：</p><p>　?、?001年路面維修情況</p><p>　　2001年路面維修主要是處理

7、路面出現(xiàn)的破損和橋頭跳車。根據(jù)路面的不同病害，采取不同的處理方案。</p><p>　　①路面沉陷：按一個車道進行處治，采用銑刨機和混凝土破碎機挖除路面結構層，用10#水泥混凝土作底基層（厚度≥40cm），15#水泥混凝土作基層（厚度26cm），然后鋪筑6cmAC-25I型瀝青混凝土和4 cmAK-16I中粒式抗滑表層。</p><p>　?、诼访娣瓭{：處治方法同路面沉陷。</p&g

8、t;<p>　?、勐访媪芽p：嚴重縱向裂縫處治方法同路面沉陷；路面龜裂破除至底基層后，按沉陷處理。</p><p>　?、軜蝾^跳車；采用銑刨機銑除4cm瀝青混凝土上面層，然后鋪AK-16I中粒式抗滑表層。</p><p>　　2001年路面維修處理基層為6290m2,挖補路面為56458 m2，處理橋頭跳車為30794 m2?？傇靸r1300余萬元。但經(jīng)過2001年冬季雨雪天氣后

9、，路面又出現(xiàn)大面積的翻漿、沉陷等病害。2002年夏季過后，在施工縱縫處又出現(xiàn)了大量的嚴重車轍、縱向裂縫等病害。因此，從總體來看，2001年的維修是不成功的。</p><p>　?、?002年路面維修</p><p>　　在2002年上半年又對此高速公路進行了第三次維修，維修方案如下：</p><p>　　①針對嚴重翻漿、大面積裂縫、坑槽的情況：首先挖除面層和基層，然

10、后澆筑20 cm厚15#水泥混凝土，最后鋪筑兩層AC-25I瀝青混凝土，總厚度16cm。</p><p>　?、卺槍Φ谆鶎悠茐幕驈姸让黠@不足的情況：首先挖除面層和基層和底基層，然后澆筑20 cm厚15#水泥混凝土，最后鋪筑兩層AC-25I瀝青混凝土，總厚度16cm。</p><p>　　③針對路基彈簧的情況：首先挖除面層和基層和底基層，然后用級配碎石處理路基達到10—20 cm深，下一步分

11、別鋪筑40cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石和澆筑20cm厚15#水泥混凝土基層，最后鋪筑兩層AC-25I瀝青混凝土，總厚度16cm。</p><p>　　但路面經(jīng)過維修后，在使用不久，又出現(xiàn)下列問題：</p><p>　?、贋r青混凝土配比不合理，路面出現(xiàn)大面積車轍；</p><p>　?、诳v向施工縫處理不當，雖已灌縫，有些路段仍然不同程度出現(xiàn)翻漿；</p>&l

12、t;p>　?、蹤M向施工縫多處出現(xiàn)沉陷和斷裂。</p><p><b>　　問題解答（1）：</b></p><p>　?、睘r青路面損壞有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）11種類型。</p>

13、<p>　　⒉水泥混凝土路面損壞有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）11種類型。。</p><p>　　⒊路基損壞有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）

14、、（ ）8種類型。</p><p>　?、囱鼐€設施損壞有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）5種類型。</p><p>　　二、公路路面狀況調查及評價</p><p>　　該高速公路經(jīng)過三次大面積維修后，路面使用情況仍不能從根本上得以解決，路段在2002年下半年又出現(xiàn)了大面積的損壞，不得不重新對其進行全面

15、調查與徹底維修。</p><p><b>　?、甭访鎿p壞狀況調查</b></p><p><b>　　⑴調查方法</b></p><p>　　本次調查采用人工全面調查方法。即技術人員仔細查看路面損壞狀況，按照《公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范》（JTJ073.2—2001）中規(guī)定，正確區(qū)分病害類型和嚴重程度。每100m做一個路況實

16、測記錄，并按公路路段進行匯總。</p><p><b>　　⑵調查結果</b></p><p>　?、俪料?。路面沉陷分布較廣，幾乎每公里路都存在，深度約5-10cm,面積3-8 m2不等，主要發(fā)生在行車道上。大部分沉陷病害都不同程度出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。路面沉陷嚴重影響行車安全。</p><p>　?、诹芽p。路面裂縫是此高速公路的主要病害，主要發(fā)生在

17、行車道上。裂縫本身雖然對行車影響不大，但它可能引發(fā)其他病害（翻漿、坑槽等）。</p><p>　?、圮囖H。路面車轍分布也很普遍，主要也是發(fā)生在行車道上。</p><p>　?、芊瓭{。翻漿一般發(fā)生在春季凍融期居多，但此高速公路路面翻漿一年四季都會發(fā)生，尤其是雨雪過后更為明顯，一旦路面出現(xiàn)翻漿，就會進一步發(fā)展為沉陷或坑槽。</p><p>　?、輼蛄荷炜s縫的損壞。<

18、;/p><p>　?、荎0+000—K2+000處公路路面損壞調查結果見下表。</p><p>　　東半輻 K0+000—K2+000路段路面調查表 方向:向南</p><p><b>　　問題解答（2）：</b></p><p>　?、惫芳夹g狀況評價包含（

19、 ）、（ ）、（ ）、（ ）四部分內容。 </p><p>　?、补芳夹g狀況分為（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）五個等級。</p><p>　?、碁r青路面使用性能評價包含（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）五項技術內容。其中，（ ）為抽樣評定指

20、標，單獨計算與評定。</p><p>　?、此嗷炷谅访媸褂眯阅茉u價包含（ ）、（ ）、（ ）三項技術內容。</p><p>　?、倒芳夹g狀況評定以（ ）路段長度為基本評定單元。</p><p>　?、豆佛B(yǎng)護工程分為小修保養(yǎng)工程、（ ）、（ ）、（ ）四

21、類。</p><p>　?、犯鶕?jù)K0+000—K2+000路段路面調查表，計算路面損壞狀況指數(shù)（PCI）。（說明:①需寫出計算公式和簡單的計算步驟。②分K0+000—K1+000，K1+000—K2+000兩段計算。）</p><p><b>　?、财渌麪顩r調查結果</b></p><p>　　除了對公路的路面損壞狀況進行了調查以外，還對公路路

22、面的平整度、彎沉、抗滑性能進行了檢測。</p><p>　　本次數(shù)據(jù)采集，采集設備和采集頻率如下：</p><p>　　行車質量指數(shù)（RQI）：激光平整度系統(tǒng)，全路測試；</p><p>　　路面強度系數(shù)（SSI）：落錘式彎沉儀，每100m測一點；</p><p>　　路面抗滑系數(shù)（SFC）：每200m測一點；</p><

23、p><b>　?、艔澇翜y評結果</b></p><p><b>　　問題解答（3）：</b></p><p>　　將上表（彎沉測評結果）中空白部分填好。要求：寫出計算公式，其中的一個評測區(qū)間要求寫出計算步驟。</p><p>　?、坡访婵够阅軝z測結果（K0+000～K2+000的橫向力系數(shù)測試結果）</p&g

24、t;<p>　　試對此路段的抗滑性能進行評價，其他路段的抗滑性能與此路段相關不大，可認為K0+000～K2+000路段的抗滑性能評價代表了全路的抗滑性能。</p><p><b>　　問題解答（4）：</b></p><p>　　將上表（路面抗滑性能檢測結果）中空白部分填好。要求：寫出計算公式和其中一段的主要計算步驟。</p><p&

25、gt;　?、锹访嫫秸葴y試結果</p><p>　　⑷路面車轍RDI評價等級為中。RDI=75.0</p><p><b>　　問題解答（5）：</b></p><p>　　將上表（路面平整度測試結果）中空白部分填好。</p><p>　　計算K0+000～K1+000路段的路面使用性能指數(shù)PQI，并進行等級評價。<

26、;/p><p>　　要求：寫出計算公式和主要的計算步驟。</p><p><b>　　三、路基檢測及處治</b></p><p><b>　　1、路基損壞狀況</b></p><p>　　對該高速公路高填方路基發(fā)生不均勻沉降路段以及挖方路基路面發(fā)生龜裂、沉陷段，采用雷達波進行了探測。根據(jù)檢測結果，并結合

27、歷年來的有關養(yǎng)護檔案資料，判定高填方路基的不均勻沉陷大部分已趨于穩(wěn)定，部分路基存在地下水侵害。該高速公路K10+000~K10+080路段靠近鐵路，路基填土大于10m，屬于高填方路段。由于路基施工時路基填料含水量偏大，同時路基填料中含有膨脹土，施工時因工期要求，路基填料未行到充分晾曬，含水量偏大。在車輛荷載長期作用下，尤其是超載車輛的通行，造成了行車道路基不均勻沉降，從而引起了路面及基層、底基層的破碎、下沉，產(chǎn)生了大面積的坑槽和翻漿。&

28、lt;/p><p>　　該高速公路K1+356～K1+392段左側土質挖方邊坡，一級邊坡防護為漿砌片石護坡、二級邊坡防護為骨架護坡。該滑坡段寬約24m ，屬于路塹邊坡滑坡，滑坡相對高14m；邊坡巖土主要由粘土構成，高速公路修建時，開挖山體形成，邊坡按1:1.25坡率削坡，坡面防護為漿砌片石敷面。 滑坡發(fā)生后，邊坡的形態(tài)破壞嚴重，漿砌石敷面全部鼓脹、散碎、滑塌破壞。由滑壁處測量，滑坡體后緣已下滑約3m。該滑體不會再有滑

29、動，但滑坡體后緣有進一步發(fā)展的趨勢，如不及時處治，該滑坡的規(guī)模將進一步擴大。</p><p><b>　　3、處治方案</b></p><p><b>　　問題解答（6）：</b></p><p>　　1、請分析K10+000~K10+080路段可以用什么方法進行處治？</p><p>　　2、常用

30、的公路邊坡防護方法有哪些？其分別適用什么情況？</p><p>　　3、根據(jù)收集的資料，綜合本次勘察結果分析，本次滑坡的原因如下： </p><p>　?。?）原邊坡采用漿砌片石敷面護坡，片石與周圍土體接縫不好、密封不實，工后產(chǎn)生裂縫，上半年該地區(qū)長時間、高強度的降雨，雨水沿骨架滲入邊坡深部，帶動周邊土體下滑； </p><p>　?。?）原漿砌片石強度太低，起不到

31、護坡的作用。</p><p>　　以上內因和外界誘發(fā)因素的共同作用，促使了滑坡。根據(jù)以上情況，可采用哪些方法進行治理？</p><p>　　四、路面養(yǎng)護維修設計方案</p><p>　　根據(jù)此高速公路的實際情況，并借鑒許多專家的意見，決定對此高速公路采用下述的養(yǎng)護維修方案，養(yǎng)護維修方案分為兩大部分：病害處理方案和加鋪罩面設計方案。</p><p&

32、gt;<b>　　⒈病害處理方案</b></p><p>　?、泡p度病害的處治方案</p><p><b>　　裂縫</b></p><p>　　問題解答（7）：請作簡圖說明裂縫的處理方案，并寫出施工步驟。</p><p>　　輕度沉陷、龜裂、車轍、坑槽</p><p>　　

33、問題解答（8）：請作簡圖說明輕度沉陷、龜裂、車轍、坑槽的處理方案，并寫出施工步驟。</p><p>　?、浦囟炔『Φ奶幹畏桨?lt;/p><p>　　病害特征：路表面變形明顯，下沉深度>25 mm,或路表面沿輪跡方向變形較深,同時病害處有泥漿擠出,路面損壞嚴重。</p><p>　　問題解答（9）：請分析重度病害的可能形成原因。</p><p&

34、gt;　　處理方案：分為一般路段和全挖路段的處理。</p><p><b>　　一般路段</b></p><p>　　按一個車道、一個半車道或超車道，銑刨原路面層和基層，銑刨深度39cm，然后鋪筑25cm微膨脹水泥混凝土基層、8 cmAC-25I改進型瀝青混凝土下面層和6 cmAC-20I改進型SBS瀝青混凝土中面層，坑槽側壁刷粘結瀝青后粘貼3mm厚的改性瀝青聚合物雙

35、面貼，施工接縫上表面貼封不小于15 cm寬的高分子抗裂貼膜。所有路面病害處治方案完成后，整體加鋪1.5cm改性瀝青膠砂應力吸收層和4 cmSMA-13路面磨耗層。</p><p>　　問題解答（10）：請作圖說明上述一般路段的處治方案。</p><p><b>　　全挖路段</b></p><p>　　挖除9.25m寬原路面結構層后，視土基濕軟

36、情況用8%生石灰處治濕軟土基18cm厚，然后鋪設防水土工布，鋪筑20cm級配碎石、20cm水泥穩(wěn)定碎石（5：95）、22cm貧水泥混凝土或連續(xù)配筋混凝土、1.5cm應力吸收層、8cmAC-25I改進型瀝青混凝土、6 cmAC-20I改進型SBS瀝青混凝土?？硬蹅缺谒⒄辰Y瀝青后粘貼3mm厚的改性瀝青聚合物雙面貼，施工接縫上表面帖封不小于15 cm寬的高分子抗裂貼膜。所有路面病害處治方案完成后，整體加鋪1.5cm改性瀝青膠砂應力吸收層和4

37、cmSMA-13路面磨耗層。</p><p>　　采用全挖路段處理方案施工中，若發(fā)現(xiàn)需保留的1.5m緊急停車帶底基層存在質量問題，應將處理寬度變?yōu)?0.75m，且每間隔20m一道的橫向碎石排水盲溝應與全挖路段處治同時施工。</p><p>　　問題解答（11）：請作圖說明上述全挖路段的處治方案。</p><p>　　⒉防排水處理設計方案</p><

38、;p>　　緊急停車帶處橫向排水</p><p>　　緊急停車帶處橫向排水采用兩種方案。方案一：在病害嚴重路段，開挖至土基，每間隔20m設一道橫向排水管溝。方案二：其他病害嚴重路段開挖至底基層，每間隔20m設一道橫向排水管溝。</p><p><b>　　路面分散排水</b></p><p>　　凹型豎曲線底部或路面排水不暢路段，變集中泄水

39、槽排水為路肩分散排水，并拆除路基邊坡混凝土預制塊，同時做好路肩預制塊鋪砌防水和路基邊坡綠化防護。</p><p>　　中央分隔帶縱向排水系統(tǒng)</p><p>　　中央分隔帶（人孔井）橫向排水系統(tǒng)</p><p>　　沿人孔井底面至兩側路基邊坡打孔，由人孔井底面向兩側邊坡的坡度為2.5%，然后穿入φ10cmr PVC管，靠人孔井一端管頭用1×1cm絲網(wǎng)封閉，

40、以防管頭堵塞。人孔井壁與PVC管按合處用水泥砂漿填塞密實，以防漏水。</p><p><b>　　邊緣排水</b></p><p><b>　?、臣愉佌置鎸拥脑O計</b></p><p>　　在對原路面的病害進行正確的處理后，加鋪新的罩面層。加鋪罩面層的設計分為兩種方案。</p><p>　　方案一

41、：加鋪罩面層的結構為，4 cm改性瀝青SMA-13路面磨耗層+1.5cm改性瀝青膠砂應力吸收層。</p><p>　　方案二：加鋪罩面層的結構組成方式為，2.0cm宏表處（改性瀝青超薄磨耗層）。</p><p>　　根據(jù)計算，對跨徑小于20m的橋涵，可進行加鋪；對跨徑大于20m的橋涵，僅在銑刨4 cm后鋪筑改性瀝青SMA-13路面磨耗層，不得增加跨徑大于20m的橋涵的靜載。因加鋪層所造成的

42、橋頭高差在橋頭兩側30m范圍內按照2‰坡度進行調坡處理。</p><p><b>　　問題解答（12）：</b></p><p>　　罩面按其使用功能劃分為哪三類？簡述其適用范圍</p><p>　?、醇愉佌置鎸拥牟牧吓浜媳仍O計（以SMA-13為例）</p><p>　　改性瀝青SMA-13路面磨耗層是一種由改性瀝青、纖

43、維穩(wěn)定劑、礦料及少量的細集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料路面，它的最基本的組成是碎石骨架和瀝青瑪蹄脂結合料兩大部分。各材料的組成比由實驗確定，一般要求瀝青用量在6%左右，纖維用量在0.4%左右，空隙率在3%左右。</p><p><b>　?、挪牧弦?lt;/b></p><p><b>　　瀝青</b></p

44、><p>　　粗集料：玄武巖石料。</p><p><b>　　細集料：機制砂。</b></p><p>　　填料：磨細石灰石粉或消石灰粉、水泥。</p><p>　　纖維穩(wěn)定劑：木質素纖維。</p><p>　?、芐MA-13配合比設計</p><p><b>　　

45、設計原則（略）</b></p><p><b>　　設計標準（略）</b></p><p>　　SMA-13目標配合比設計</p><p>　　SMA-13目標配合比設計檢驗</p><p>　　SMA-13目標配合比檢驗</p><p>　　生產(chǎn)配合比設計和試拌試鋪</p>