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试述风积沙填筑路基的施工工艺与质量控制措施论文

　摘要：风积沙的施工看似简单，其实相当复杂。必须高度重视风积沙路基的施工．严格按照风积沙施工工艺进行风积沙路基的填筑，针对施工中出现的各种问题，采取合理有效的解决方案，确保风积沙路基的施工质量和工程的总体进度。为此，这里对风积沙填筑路基的施工工艺及其质量控制措施进行了分析和研究。

　关键词：风积沙；路基，施工；工艺

　路基是公路的重要组成部分，路基的质量直接影响公路的使用年限，因此，加强对路基填筑的质量控制，具有十分重要的意义。作为风积砂填筑路基，在路基施工中，其施工质量的控制，直接影响公路路基的整体强度和稳定性。在路面底基层施工中，压实度的控制确保沥青路面的质量。

　 一 风积沙路基填筑施工工艺

　1、施工程序：基底清理测量放线→填料前基底清理碾压→基底检测→拉运土方分层填筑→推土机摊土粗平→分格浇水→平地机整平→压路机碾压→质量检测→下步工序施工。

　2、测量放线：首先放出路基的中心线，每20m一桩，然后在路基两侧适当的位置进行拴桩。再根据每填筑层顶面标高放出每层风积沙填筑的边线。边线采用竹竿控制，每20m一桩，桩上必须插红色三角测量旗帜。竹竿长度一般为60 cm左右，上面间隔30cm涂刷红、白漆。

　3、虚铺厚度：风积沙的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有明显的不同，风积沙的压实主要靠水沉法，传统的压路机碾压方法对风积沙压实效果不太明显。经现场试验发现，只要洒水均匀合适，压路机碾压(静压)2—3遍，风积沙的压实度就完全满足规范要求。采用压路机过度碾压反而造成风积沙表面松散，压实度下降。风积沙填筑的虚铺厚度至今尚无具体明确的规定，但在实际施工过程中，一般虚铺厚度控制在30cm一50cm。而第一层风积沙的虚铺厚度一般应偏大，宜在50 cm以上。虚铺厚度的控制方法必须采用边桩竹竿挂线的方式。

　4、高程控制：现场施工时，以原地面压实后的高程作为原始高程。由于风积沙施工后，表面风积沙因失水后松散现象严重，对每层风积沙均要进行高程检测没有必要，也没有意义。一般情况下，风积沙路基每填筑4层进行高程检测和核实每层的填筑厚度。同时进行中线偏位的检测，以便在施工过程中随时纠正中线偏差。

　5、上土数量控制：根据每层的虚铺厚度、平均宽度和长度，计算每个断面计划所需的材料用量。再根据拉料车的'每车拉运量，计算每个断面计划所需的车数。在每个断面内，确定卸车间距和车数。

　6、上土：采用大吨位自卸汽车进行风积沙的运输，自卸车尽量采用同一种型号的汽车。自卸车将风积沙拉运至现场后，按照确定后的卸车间距和车数进行卸车。在卸车过程中，特别是第2层以后的卸车，必须做到风积沙的及时浇水，合理组织车辆和指挥交通，防止运料车辆在风积沙上误车和便道交通堵塞情况的发生。

　7、碾压：浇水符合要求后，采用平地机进行精平，然后采用振动压路机进行风积沙的碾压(静压)。碾压必须采取由外向内、由低向高的顺序，同时错1／2轮。碾压2遍，轮痕较明显时，采用压路机大排轴快速碾压1遍，尽量消除轮痕。

　8、其它要求：为了保证压实宽度和保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度，每侧应超出路堤的设计宽度30 cm。必须大量及时提前浇水湿润风积沙，同时必须保证浇水均匀。

　9、压实度检测：采取相对密度法测定风积沙的标准干容重，是比较科学并符合现场实际的一种方法。同样，对风积沙路基填筑压实度的检测方法也存在一定的分歧。传统的灌沙法检测程序复杂、时间长、而且标准砂浪费太大。而环刀法相对比较简单、而且检测速度较快，但试验数据却存在不准确和偏差较大的情况。现在又出现了一种改进环刀法的风积沙压实度检测方法，但尚未得到权威部门的认可，至今也未进行推广。

　10、封闭：为防止风蚀现象，当路堤填至设计标高后，或有较长时间的停工时，必须对风积沙顶面和边坡进行临时封闭，封闭的方法可采用虚铺厚10 c m的粘土或砂砾进行全封闭。在路基交工时，风积沙路基填筑的边坡必须进行正式防护，防护形式一般采取网格防护，并在网格内回填种植土植草。

　11、刷坡：路堤填至设计标高后，按设计的边坡坡度及位置，至上而下进行刷坡。刷坡下来的风积沙，一般工程设计用作挡水埝。挡水埝合理布置，可防止周围的灌溉水或雨水流入路基范围内，又可防止高速公路的排水流入周围耕地，污染农田。为了防止路基边坡外的少量积水浸泡路基，一般工程设计路基边坡坡脚进行浆砌片石防护。

　 二、质量控制措施

　1、表土清理

　对于盐渍土地区的路基施工，由于地表土含盐量较大，因此必须重视表土清理工作：

　(一)用机械推除表土，推除厚度一般为30cm。

　(二)为使路基土方能均匀压实，要求使用平地机或推土机将原地面进行平整，平整度误差不超过5 cm。

　(三)对路基施工范围内的树根、草根进行挖除，并把清除的表土弃于路基两侧，清表深度因路基回填高度而定：1、对路基回填高度不足30cm路段，清表一般不小于30cm；2、对路基回填高度大干30cm路段，清表应满足两个30cm路基回填高度。

　(四)对含有地表水、淤泥、杂草、垃圾、腐殖物等路段的地基，应进行彻底清理，对于软土地基，可用风积砂换填，换填深度视具体情况确定。

　(五)零填方路段：1、对于零填高度不足30 c m就到路面底基层的较差土质地段，应将原地面挖除30cm厚一层，换土填实进行碾压，达到95％的压实度；2、对于零填高度大于60cm的路段，清表厚度视具体情况确定。

　(六)清表后对原地面进行压实，并进行压实度检测，压实度达到规范要求。

　2、凤积砂和包边土的质量控制

　(一)包边土施工质量的控制：包边土的质量直接影响凤积砂的压实效果，包边土对填筑的风积砂起到侧向约束作用，如果包边土施工质量不佳，一是影响风积砂的填筑，二是会造成边坡塌陷，造成路基、路面的破坏。因此，在风积砂路基填筑中，包边土填筑施工的质量控制是风积砂路基施工的重要环节。

　(二)风积砂填筑施工质量的控制：1)、在施工前，根据凤积砂路基实验段施工，由于风积砂与包边土材料性质不同，松铺厚度不同，包边土松铺厚度为30 cm，风积砂松铺厚度为50cm左右，为了缩小风积沙的松铺厚度，在指定料场打井，进行料场取料前2～3天加一定量的水闷料，两天后直接拉料填筑。通过提前闷料，风积沙松铺厚度控制在45cm左右。2)、在施工中，应注意观察天气情况，如有风或气温高，风积沙填料水份挥发快，此时应适当加大填料的含水量，以保证风积沙填料含水量处于最佳状态．以500m的长度一次填筑为宜，含水量易大不宜小。填筑时，风积沙表层很快会干燥松散滑动，为了约束干燥风积沙的松散不稳定特性，推土机与水车紧随其后，进行粗乎和洒水车洒水，使得风积沙与包边土的松铺厚度缩小。填筑完毕后，风积沙路基进行洒水，待风积沙含水量全部饱和后，压路机只在风积沙上静跑一遍，这时风积沙低于包边土的填筑高度，此时用平地机将包边土高出部分刮出路基以外，使风积沙与包边土同高，而后进行平地机精平碾压。

　3、土工布铺设施工质量的控制

　土工布的铺设其主要是起风积沙的保水作用。路基填筑路床顶面后，对路基高程、横坡、宽度、压实度等各项指标进行检测，经检测合格后，再一次进行风积沙路基洒水，使之完全处于潮湿状态下进行土工布的铺设。土工布沿路线纵向铺设，横向接缝时重叠宽度不小于50cm。在铺设接头时，根据路基纵坡低的一幅在下，高的一幅在上，铺设过程中，应将土工布拉紧铺平，铺设结束后，要仔细检查有无破损处，对破损处用土工布进行修补。土工布铺设后，为防止土工布老化，应及时进行路面底基层施工。在进行路面底基层施工中，填筑材料应采用倒退式卸料，即料车卸料从两头向中间合拢全断面平铺，其目的是为了防止卸料车直接碾压土工布，造成土工布破损。

　路基施工时，因沙尘暴内力大，会降低土壤含水量，影响路基施工质量，因此，有沙尘暴或大风季节，尽可能避免路基土方的施工，相应减少作业段落，尽量缩短摊铺碾压时间，加强洒水，保证填土达到最佳含水量，从而保证工程质量。

电动车轮的驱动技术摘要：介绍了电动车轮驱动技术的发展，电动车轮的类型和特点，以及电动车轮驱动技术的优势，对目前电动车轮驱动技术中的关键技术问题和电动车轮电动汽车的发展趋势进行了讨论，提出了相应的发展建议。关键词：电动车轮；电动车；驱动技术（一）引言随着汽车保有量的不断增加和能源的日益紧缺，人们对环境保护的意识逐步增强，汽车在带给人类方便、快捷、舒适的现代生活的同时，也引起了日益严重的环境污染和不断加剧的能源短缺问题，燃油发动机在现代汽车动力系统中的统治地位也逐渐被动摇。目前，电动车作为唯一能达到零排放的机动车越来越受到人们的欢迎，电动车轮技术作为电动车的一个重要的发展方向，以其独特的技术优势越来越受到汽车开发商的关注。电动车轮作为独立的驱动部件，集电动机传动机构、制动器等于轮毂，是一种独特的驱动单元。使用电动车轮技术的电动车普遍具有控制灵活、结构紧凑、绿色环保、传动效率高等优点。（二）电动车轮驱动技术的发展最早的电动车轮结构产生在20世纪50年代初，是由美国人罗伯特发明的，其结构如图1所示，该轮毂装置中融合了电动机、减速机构、制动器。电动机的输出力矩传递到减速机构的输入轴，经减速后，增大的力矩传递给轮辋，最后驱动车轮旋转，这种结构最早应用在大型矿用自卸车上，是美国通用电气公司于1968年推出的。到20世纪70年代，我国也开始研制大型矿用电动车轮自卸车，自1977年湖南湘潭电机厂研制成功第一台电动车轮自卸车样车以后，又先后生产了一系列电动车轮自卸车，目前我国的电动车轮自卸车性能日臻完善，某些型号也达到了国际领先水平。20世纪90年代初期，清华大学轻型电动车科研组首先将电动车轮的思想勇勇于电动自行车的研制，并研制出半轴式鸟笼结构的电动轮毂，因此成为世界上最早将电动车轮传动结构应用于电动自行车的单位。这种电动轮毂采用了告诉有刷电机、减速齿轮和离合器。半轴式鸟笼结构，就是将中心轴，即自行车轮轴的中段膨胀成一个“鸟笼”，轴也就分为左、右两段，即左、右半轴式结构，鸟笼中放置盘式电机。这种“鸟笼式”的特点是把电机很好地保护了起来，除工作力矩外，没有任何外力会作用到电机上，其结构见图2。整个轮毂的内部结构非常精巧、紧凑，总重35kg，体积为Φ190mm×110mm。电动车轮电动汽车被认为具有集中电机驱动电动车喝传统电动车无法比拟的优点，是未来燃料电池汽车高端车辆的理想选择，世界上多家汽车公司和研究机构都在进行电动车轮电动车的研究。自1991年日本人在美国申请专利以后，日本在电动汽车的电动车轮研究方面一直处于领先地位。（三）电动车轮结构类型及特点根据电动车轮的驱动类型，可以将电动车轮分为减速驱动型和直接驱动型。减速驱动型电动车轮多采用内转子高速电动机，这种电机一般转速高、转矩小，为了满足车轮的实际转速要求，通常需匹配一个相应的减速机构。减速机构一般安装在电动机与车轮之间，起到减速和增矩的作用，以保证电动车在低速时能获得足够大的转矩。减速驱动型电动车轮具有比功率较高、质量轻、效率高、噪声小、成本低等优点，但因为电动机转速较高，必须用减速机构降低转速以获得较大的转矩，因此作为非簧载质量的整个电动轮的质量依然比传统的内燃机汽车重。减速机构多为行星齿轮减速装置，其结构紧凑、减速比较大，也有采用外啮合圆柱齿轮减速装置的，但轴向尺寸过大，径向质量分布不均。为了减少电动车轮的非簧载质量，出现了直接驱动型电动车轮，这种电动车轮去掉了减速驱动型电动车轮中的减速机构，大大减少了非簧载质量，也简化了整个电动车轮的结构。这种电动车轮多采用外转子电动机，直接将外转子安装在车轮的轮辋上驱动车轮转动。然而电动车在起步时一般需要较大的转矩，也就是说安装在直接驱动型电动轮中的电动机，必须具有较好的转矩特性，能在低速时提供大转矩。另外，还必须具有很宽的转矩和转速调节范围。直接驱动型电动车轮中采用的外转子电动机结构简单，轴向尺寸小，能够在很宽的速度范围内控制转矩，且响应速度快，又因为没有减速机构，所以效率较高。如果要获得较大的转矩，必须增大电动机的体积和质量，但成本较高，在加速时效率却很低，且噪声很大。（四）电动车轮驱动的优势电动车采用电动驱动技术后能量源与驱动电机之间的功率传递采用软电缆，摆脱了传统机械传动的设计约束，给整车带来了很多优点：（1）采用电动车轮技术，在同样功率需求的情况下，可以将单个电动机功率分配给多个电动机。相应地，对电气和机械传动零部件的要求都可以降低，便于设计与生产。在大型矿用载重汽车上，机械传动很难传递的大转矩，就是利用电动车轮结构实现传递的。（2）取消了离合器、变速器、传动轴、差速器等部件，使传动系统得到简化，有利于汽车实现轻量化目标；由于减少了精密机械部件的加工费用，使整车生产成本也有望降低；由电动机直接驱动车轮甚至两者集成为一体，便于实现机电一体化。（3）由于去掉了机械传动部分，相对于保留机械传动系的电动车，其传动效率得到提高。（4）提高汽车的通过性能。这主要来自于两方面，一方面，简化的传动系统可以提高车辆的离地间隙，另一方面，使用全轮驱动和驱动轮单独控制的措施，可以最大限度地利用地面的附着能力。（5）电动车轮与动力源之间采用软电缆链接，且占用空间少，因此使整车布置设计非常灵活，对于电动客车来说，便于实现低地板化行李箱及乘客位置设计更灵活，并且也有的空间来布置电池。整车质量分布设计自由度大，可以更合理地分配轴向载荷。（五）电动车轮的关键技术电动车轮由于自身的结构特点，使得这一技术在电动汽车上有广泛的应用前景，但是，目前电动车轮的关键技术还没有完全突破，主要有以下四个方面的关键技术：（1）研制调速范围宽，转矩变化范围大，结构紧凑的电动机。（2）解救电动机的冷却、密封和抗振动技术。（3）开发效率高、结构紧凑和重量轻的减速装置。（4）可靠性高、性能好的电子差速器。（六）电动车轮的发展趋势电动车轮在汽车上推广主要受两个方面因素制约，一方面要解决电动车轮的关键技术；另一方面是在关键技术解决之后，电动车轮的成本应大幅度下降，用户能接受因使用电动车轮后而增加的成本。轿车采用电动车轮技术还有许多问题需要解决，不会很快推广使用。轿车的舒适性要求高，行驶速度高，电动车轮引起的非簧载质量增加会引起平顺性下降，需要进一步解决；轿车的速度变化范围宽，采用固定速比的减速装置，对电动车轮的转矩性要求高，技术上还存在一定困难；轿车的车轮直径较小，电动车轮的不止有一定困难，电动车轮的密封、冷却和抗振性还有许多问题需要解决。大客车采用电动车轮技术日益增多。大客车的车轮旋转速度较低。采用固定速比的减速装置后，电动车轮的性能可以满足车辆行驶性能的要求；大客车特别是低地板大客车采用电动车轮结构后，可以容易实现原来中央驱动结构由主减速器和论辩减速两级减速才能完成的功能，既简化传动系统，又有利于解决电动车轮引起的非簧载质量对平顺性的影响；电动车轮引起的成本增加在大客车的成本中所占比重不大，能够为用户所接受。（七）结语电动车轮技术作为一项新技术，具有结构紧凑、可以改善车辆驱动性能和行驶性能，有利于整车布置等特短，无论是在电动自行车之类的轻型车辆，还是电动汽车或是重型矿用车上，都有着广阔的应用前景。虽然电动车轮技术中有些关键问题还没有得到完全解决，但采用电动车轮技术哦的电动车与传统车相比，确实存在着许多不可比拟的优势，所以，以电动车轮技术为特征的电动车是未来电动车的发展方向。参考文献：1．彭谦。大型电动轮自卸车的发展概况及趋势[J]。矿山机械，2000（2）：12-13。2．宋佑川，金国栋。电动轮的类型与特点[J]。城市公共交通，2004（4）：16-18。3．陈勇，张建荣，张大明。电动轮技术在电动汽车中的应用和发展[J]。机械设计与制造，2006（10）：169-171。