俞林軍
(南京市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,江蘇南京 210008)
社會(huì)的不斷進(jìn)步,導(dǎo)致城市發(fā)展的步伐越來(lái)越快,也因此引起城市交通發(fā)展繁忙。市政道路作為城市道路交通的重要樞紐,對(duì)城市的健康發(fā)展有著重要的影響。城市交通暢通、行車(chē)安全等是道路施工質(zhì)量保障的重要表現(xiàn)。道路的重要組成部分之一是路基,而路基的承載能力是影響道路安全和質(zhì)量的重要原因。因此,在對(duì)路基進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮路面的承壓能力,以及行車(chē)荷載對(duì)路面的影響。這是指道路的發(fā)展為城市的建設(shè)提供重要的條件,而市政道路建設(shè)的施工質(zhì)量則是影響和制約城市交通安全的重要因素,因此,只有確保道路的施工質(zhì)量,才能保障城市的健康發(fā)展,道路交通安全和諧通行。提高路基設(shè)計(jì)能力,控制路基施工質(zhì)量,對(duì)延長(zhǎng)道路的使用壽命有一定的作用。同時(shí)還可以在一定程度上降低維護(hù)管理費(fèi)用,促進(jìn)城市的健康通行和各項(xiàng)活動(dòng)的正常運(yùn)行。因此,科學(xué)合理性的路基設(shè)計(jì)對(duì)道路的質(zhì)量,以及城市的建設(shè)具有十分重要的意義。
在路基的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,路基的設(shè)計(jì)原則一般是指設(shè)計(jì)的方針政策。主要包含有:防治結(jié)合、有效預(yù)防、實(shí)用美觀(guān)、因地制宜、尊重環(huán)境和結(jié)合自然等原則。
在道路的設(shè)計(jì)過(guò)程中,正確的路基設(shè)計(jì)理念為工程的施工質(zhì)量帶來(lái)重要的安全保障。路基的設(shè)計(jì)理念是指,遵循地質(zhì)環(huán)境、工程力學(xué)、基本原理和基本數(shù)據(jù)的要求,對(duì)路基進(jìn)行合理和科學(xué)的設(shè)計(jì)。同時(shí),參考國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范指標(biāo)、細(xì)則等文件,確保路基的設(shè)計(jì)的正確性。其中,在對(duì)路基進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中,最關(guān)鍵的步驟是數(shù)據(jù)的完整性和地質(zhì)勘查的齊全真實(shí)性,只有這樣才能保證路基設(shè)計(jì)的合理性,保障道路的施工安全。
在進(jìn)行道路施工之前,需要對(duì)路基施工范圍之內(nèi)的地面上的雜草、磚塊等雜物進(jìn)行清除,確保在挖方填方之前道路的整潔性,然后再對(duì)道路進(jìn)行逐層開(kāi)挖。另外,開(kāi)挖之前還需要對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行勘查,掌握各地層的厚度、壓實(shí)度和平整度等條件。
在對(duì)路基進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要選擇最佳的土料進(jìn)行路基的填土,土料的最佳配比需要嚴(yán)格控制含水量、承載比、最大干密度和級(jí)配等條件。然后再對(duì)路基的壓實(shí)進(jìn)行工藝試驗(yàn),確保路基質(zhì)量的合理性。
在進(jìn)行路基施工設(shè)計(jì)之前,需要對(duì)道路的路線(xiàn)進(jìn)行地質(zhì)、形貌、地形和環(huán)境等因素的調(diào)查,分析地段的詳細(xì)資料,整理不良地質(zhì)的地段,針對(duì)不用的地質(zhì)條件設(shè)計(jì)不同的施工設(shè)計(jì)方案。另外,可以對(duì)質(zhì)量不過(guò)關(guān)的地段,采取摻水泥、石灰和換土等改善措施。
在路基的設(shè)計(jì)過(guò)程中,填筑高度是影響路基質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。路基的填筑高度對(duì)地下水、地表水的滲透有一定的影響,而最小的填筑高度對(duì)保障路基的穩(wěn)定性具有重要的作用。在設(shè)計(jì)路基的填筑高度時(shí),需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范,對(duì)毛細(xì)水位、土基干濕度進(jìn)行控制,確保路基填筑高度的最佳高度。如果路基的填筑高度受到條件限制不能達(dá)標(biāo),則需要對(duì)路基設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的改善。將透水性路基材料(石渣或砂礫)進(jìn)行更換,或者修建隔離層避免地下水滲透路基,對(duì)路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度造成影響。
在道路建設(shè)過(guò)程中,各級(jí)公路的施工都有不同的填料要求。針對(duì)不同的道路級(jí)別,選擇不同的路基填料。同時(shí),嚴(yán)禁使用膨脹土、腐殖土、種植土和淤泥等劣質(zhì)材料作為填筑路基的材料,需要優(yōu)先選擇角礫材料作為路床的填料,把一些細(xì)粒土用于路堤底部的材料。
針對(duì)不同級(jí)別的道路,需要綜合考慮其各種影響因素。嚴(yán)格遵循地質(zhì)環(huán)境,對(duì)路基的橫縱排水設(shè)計(jì)進(jìn)行整體規(guī)劃,減少路基被水浸泡的可能。只要綜合考慮各方因素,才能有效地避免路基受到承載力下沉現(xiàn)象的發(fā)生。另外,在平坡道路的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,需要設(shè)計(jì)安排縱坡;在村屯路段的設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要設(shè)計(jì)安排水溝;在高填方路段的設(shè)計(jì)中,需要采取集中的排水措施,只有這樣才能有效地保證各個(gè)地段排水的通暢性。
在具有邊坡的道路設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要針對(duì)填料種類(lèi)、地質(zhì)條件和邊坡的高度進(jìn)行綜合考量,計(jì)算高填路穩(wěn)定性的參數(shù),確定路基高填和深挖的具體范圍。另外,如果填方的邊坡較高時(shí),需要對(duì)坡的中間加置平臺(tái)。
為了提高路基的整體質(zhì)量,需要積極地采取綜合防護(hù)措施。在土質(zhì)松軟地段進(jìn)行種草、鋪草和植樹(shù)等植物防護(hù);對(duì)具有嚴(yán)重風(fēng)化現(xiàn)象和軟質(zhì)巖石的邊坡路基設(shè)計(jì)中,進(jìn)行防護(hù)墻的建設(shè),采取砌石工程、石籠拋石等防護(hù)措施。只有綜合采取相應(yīng)的防護(hù)措施,才能確保路基的安全性和合理性,保障道路的工程質(zhì)量。
本文以湖南懷化市某市政道路工程為例,探討了在軟土地基上的市政道路路基設(shè)計(jì)。根據(jù)其組成成份、物理力學(xué)性質(zhì)及其埋深差異可分為淤泥、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、中粗砂等亞層。其中淤泥~淤泥質(zhì)土亞層以流動(dòng)、流塑的淤泥為主,厚約10 m~15 m。軟基處理對(duì)象以淤泥、淤泥質(zhì)土、淤泥質(zhì)砂為主,兼顧低密度人工填土層、種植土、雜填土等。
軟土路基,即主要成分以淤泥為主要組成的土,抑或是黏性不強(qiáng)的土,以及夾雜有一部分爛泥和泥炭層的土。通常說(shuō)來(lái),軟土地區(qū)一般包括海、湖、河灘、谷等地方。所以,在做好針對(duì)軟土路基的施工過(guò)程中,一定要秉持一邊施工、一邊觀(guān)察的原則,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)并解決,防微杜漸。一定要按照施工圖紙的要求進(jìn)行認(rèn)真詳細(xì)的施工。與此同時(shí),為了保證工程的科學(xué)性,可以進(jìn)行軟土路基施工試驗(yàn),在小塊的試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行小范圍施工,檢驗(yàn)按照施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)施工能否達(dá)到預(yù)定的施工目的。如果可行的話(huà)再進(jìn)行大范圍的施工;不行的話(huà),及時(shí)拿出方案進(jìn)行整改。在處理軟土地段路基工程時(shí),應(yīng)該進(jìn)行細(xì)致的準(zhǔn)備工作,做好穩(wěn)定的沉降測(cè)試工作,以免對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量造成不良的影響。
合理處理軟土地基。在對(duì)道路進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中,道路通常經(jīng)過(guò)被河流沖擊地層,軟土結(jié)構(gòu)的土質(zhì)較多。這些含水量較大、強(qiáng)度較低、孔隙比大和易于變動(dòng)性的軟土性路基,地質(zhì)條件較差,因此,進(jìn)行道路施工過(guò)程中,需要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)??茖W(xué)計(jì)算沉降能力,然后在地基上進(jìn)行路堤修建,確保穩(wěn)定的安全系數(shù)和沉降系數(shù)后,再進(jìn)行路基的施工。(1)如果軟質(zhì)土地的地基深度小于3.0 m時(shí),采取換填地基的手段進(jìn)行地基處理;如果超過(guò)3.0 m時(shí),則需考慮填料資源的多少進(jìn)行換填。(2)如果地下水較多的地段,可以設(shè)置滲水盲溝和墊層,來(lái)避免地下水對(duì)地基的影響。(3)軟土地區(qū)以點(diǎn)狀分布時(shí),可根據(jù)軟土厚度,對(duì)該區(qū)域選擇擠壓碎石樁的方式置換軟基,提高路基的穩(wěn)定性。
軟基處理設(shè)計(jì)方案:
具體方案的提出要結(jié)合道路、橋梁、排水涵洞的平面布置,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和施工進(jìn)度等方面綜合考慮,本著“安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,施工方便”的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想,提出相應(yīng)的處理方案。
(1)表層軟弱土主要采用換填碎石、拋石擠淤、清淤換填素土等處理方法處理,根據(jù)軟弱土厚度決定處理的深度。
(2)深層軟弱土主要采用深層水泥攪拌樁處理,初步設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)15 m;如詳細(xì)道路地質(zhì)勘察揭露存在淤泥層厚度超過(guò)15 m,則改用其他樁型進(jìn)行軟基處理,如:碎石樁或塑料套管混凝土樁等。局部位置如高壓線(xiàn)塔下或高架橋下軟土路基處理改用高壓旋噴樁處理。
(3)沿線(xiàn)魚(yú)塘較多,如魚(yú)塘位置無(wú)深層軟弱土,則將魚(yú)塘水抽干后清淤;對(duì)深水魚(yú)塘則換填2 m厚片石,片石硬殼層碾壓密實(shí)后回填路基土;對(duì)淺水魚(yú)塘則抽水清淤后直接填筑; 如魚(yú)塘存在深層軟弱土,則將魚(yú)塘水抽干后平整場(chǎng)地采用深層攪拌樁處理。
(4)為減少半填半挖路基的不均勻沉降,在半填半挖處對(duì)挖方區(qū)路床0.8 m范圍內(nèi)土體進(jìn)行超挖回填碾壓,并在路床范圍內(nèi)沿路線(xiàn)橫斷面方向鋪設(shè)二層單向土工格柵。為減少填挖交界路基的不均勻沉降,在交界處以下沿縱斷面方向的土體進(jìn)行超挖回填碾壓,超挖長(zhǎng)度為10 m(短邊),在路床范圍內(nèi)沿路線(xiàn)縱斷面方向鋪設(shè)二層單向土工格柵。填挖交界及半填半挖路段,在鋪設(shè)土工格柵前使用沖擊壓實(shí)機(jī)具碾壓。
在道路建設(shè)過(guò)程中,路基作為道路的重要組成部位,對(duì)道路的質(zhì)量具有重要的影響。在路基的施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,需要遵循合理性、科學(xué)性和標(biāo)準(zhǔn)性的施工設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有這樣,才能保障工程的施工質(zhì)量,縮短道路工程建設(shè)的施工周期。另外,由于市政道路建設(shè)的施工場(chǎng)地較小,會(huì)受到不同條件因素的限制,對(duì)道路交通及行車(chē)安全有重要的影響。因此,在道路建設(shè)施工過(guò)程中,需要選擇合理的施工方式,嚴(yán)格遵循施工標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,提高施工建設(shè)管理,增強(qiáng)道路路基的工程質(zhì)量,確保路基的安全性與穩(wěn)定性。
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