西部高寒低温地区公路填石路基施工质量控制研究

摘要

路基作为整个公路工程中的核心构成部分之一，其质量是否达到标准对公路的稳定性、平整度和耐久性都起着重要作用。高寒低温是指所处的环境海拔高且温度低，我国高海拔寒冷地带分布广泛，气候条件恶劣、地质条件复杂、生态系统脆弱，所以在这个环境条件下修建公路工程，要采取更高更严格的标准来要求工程的质量。
　　在我国西部高寒低温丘岭山区修筑公路时，由于填筑材料的孔隙大、透水性强、抗剪强度大和整体刚度大等的工程特性，使其成为我国公路路基填筑时采用得愈来愈频繁的材料。填石路基或土石混填路基的施工质量控制，不同于传统的填土路基，在实际作业中，如果路基施工质量控制不具有针对性，工后会出现一些早期质量病害。所以针对西部高寒低温地区填石路基，通过对质量控制的方法进行研究，采用更先进更符合实际情况的质量控制方法进行控制，显然，加强对路基的施工质量进行控制有着重要的意义。
　　高寒低温地区填石路基施工过程复杂，影响因素多，要对其施工质量达到精确的控制，需要运用科学合理的质量控制理论和方法来确保施工质量。本文首先从填石路基的特点和高寒低温所带来的特殊性出发，研究了高寒低温条件对施工时的土石混合体、施工质量、机械性能、工作人员的工作效率和景区生态环境的影响。然后通过研究质量控制方法，比较大批量生产模式和小批量生产模式的特点，选出适合本文研究的基础质量控制图（均值—标准差控制图），并通过引进Bayes理论对其进行改进，得出适合高寒低温下填石路基施工质量控制的“小批量控制图”。最后通过定性和定量相结合的方法——专家调研法和灰色多层次综合评价方法对高寒低温下填石路基施工质量的影响因素进行评价，从而得出孔隙率、沉降率、级配、含水量、温度、摊铺厚度是影响施工质量的关键因素，运用改进后“小批量控制图”对高寒低温地区填石路基质量的关键影响因素进行控制，从而使高寒低温地区填石路基的施工质量得到保证，避免工后出现早期质量病害。
　　最后，以位于国家森林公园的扎碾公路的填石路基施工为依托工程，对关键指标中的级配、含水量、温度和摊铺厚度进行技术控制，再应用改进后的“小批量控制图”对关键指标中的孔隙率和沉降率实施动态管理控制，检验改进后的“小批量控制图”在高寒低温地区填石路基施工质量控制中的可行性和适用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 高寒低温填石路基研究现状

1．3．2 质量控制研究现状

1．4 本文的研究内容与方法

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

1．5 技术路线

第2章 高寒低温地区填石路基的特点与施工的特殊性

2．1 填石路基施工特点

2．1．1 一般填石路基施工的特点

2．1．2 高填方路基施工的特点

2．2 高寒低温地区填石路基旋工的特点

2．2．1 低温条件对填料的作用特点

2．2．2 高寒低温条件对填石路基施工质量稳定性的作用特点

2．3 高寒低温条件下对施工机械与工作人员作业效果的影响

2．3．1 对施工机械作业性能的影响

2．3．2 对工作人员作业效果的影响

2．4 高寒低温条件下路基施工对生态环境的干扰与影响特点

2．5 小结

第3章 填石路基施工质量控制理论与方法

3．1 一般质量控制理论

3．2 一般质量控制方法

3．3 质量控制图的基本分析

3．3．1 控制图的原理

3．3．2 控制图的分类

3．3．3 控制图的适用性分析

3．4 小批量生产模式下质量控制方法

3．4．2 小批量(X)-S控制图

3．4．3 小批量Q控制图

3．4．4 可化为同分布的小批量控制图

3．4．5 基于Bayes分析的小批量控制图

3．5 小结

第4章 高寒低温下公路填石路基施工质量控制方法

4．1 填石路基施工工艺与流程

4．2 高寒低温下填石路基施工质量要求

4．2．1 对基底的要求

4．2．2 对路基填料性能的要求

4．2．3 对路基铺层摊铺与整平的要求

4．2．4 对路基铺层压实的要求

4．3 高寒低温地区填石路基施工质量控制方法

4．3．1 填石路基施工质量小批量控制图的建立

4．3．2 小批量控制图质量观测点的判断

4．3．3 填石路基施工过程能力指数与能力评价标准

4．4 小结

第5章 高寒低温地区填石路基施工质量控制的实施

5．1 高寒低温下填石路基施工质量控制指标的选取

5．1．1 高寒低温下填石路基施工质量的影响因素

5．1．2 施工质量评价方法的选择

5．1．3 施工质量控制指标选取的原则

5．1．4 填石路基施工质量控制指标初选

5．1．5 高寒低温下填石路基施工质量控制关键指标的选取方法

5．1．6 高寒低温下填石路基施工质量关键控制指标的确定

5．2 对高寒低温下施工过程主要影响因素的控制

5．2．1 对隧道洞渣的处理与利用

5．2．2 填石路基填石料原始级配的控制

5．2．3 填石路基铺层的摊铺与整平控制

5．2．4 填石路基铺层的压实控制

5．3 高寒低温下填石路基施工过程能力控制

5．3．1 技术能力与保障控制

5．3．2 生态环境保护能力与保障控制

5．4 小结

第6章 高寒低温地区填石路基施工质量控制的实践

6．1 工程概况

6．2 扎碾公路填石路基施工质量的控制

6．2．1 路基填石料铺层含水量和温度控制

6．2．2 路基填石料铺层级配控制

6．2．3 摊铺厚度控制

6．2．4 孔隙率控制

6．2．5 沉降率控制

6．3 小结

第7章 结论与展望

7．1 主要研究结论

7．2 不足与展望

致谢

参考文献

附录

在学期间发表的论文及学术成果