郭樹(shù)朋
摘要:在公路結(jié)構(gòu)層中,路基是一個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),承載著路面荷載作用力,并且在施工中受自然環(huán)境的影響因素比較多,因此施工難度大。要確保公路行車(chē)安全舒適性,必須提高公路路基施工質(zhì)量,為公路長(zhǎng)效收益打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:公路路基;施工質(zhì)量;控制措施
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,公路施工技術(shù)不斷更新,為了提高公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,施工前勘查作業(yè)范圍內(nèi)的土質(zhì)液限、塑限、塑性指數(shù)及含水量等情況,根據(jù)水文地質(zhì)情況制定不同路基基底處理施工方案,選用新技術(shù)新材料,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),依據(jù)路基施工進(jìn)程及質(zhì)量,靈活調(diào)整后期施工方案,以保證公路整體施工質(zhì)量。本文結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn),從以下幾方面闡述公路路基施工質(zhì)量的控制措施。
一、路基填料質(zhì)量控制
在路基填料選取上,要采用強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好的填料。一般對(duì)于路基填方材料最小強(qiáng)度和最大粒徑經(jīng)過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行規(guī)范,在規(guī)定值范圍內(nèi)選取合適的填料。路基基床底層、基床表層、路堤與橋臺(tái)過(guò)渡段等不同結(jié)構(gòu)層,填料應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整,如路堤底部可選用細(xì)粒土填筑,路床部位填筑砂礫土。在路橋橋涵臺(tái)背或擋土墻背處,應(yīng)選用砂礫土,這類(lèi)填料有較大的內(nèi)摩擦值;選用的碎石砂礫強(qiáng)度應(yīng)大于30MPa、粒徑超過(guò)10mm。選用細(xì)粒土?xí)r,要控制填料含水量,摻入石灰等添加劑進(jìn)行處理。在冰凍地區(qū),嚴(yán)禁使用粉質(zhì)土和易崩解的巖石。
二、路基排水
水是影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要因素之一,路基土體在受到地上水或地下水的沖刷浸泡后,容易造成翻漿、滑坡等病害,為了使路基始終保持干燥穩(wěn)定,就必須重視路基的排水設(shè)施,包括施工中臨時(shí)排水設(shè)施。路基排水設(shè)施的設(shè)計(jì)施工應(yīng)整體規(guī)劃,因地制宜,利用自然水系和地形,以防為主,綜合整治。路基排水設(shè)施分為地表排水設(shè)施和地下排水設(shè)施。
(一)地表排水設(shè)施
地表排水設(shè)施包括:邊溝、截水溝、排水溝等等。1.邊溝是一種把路基范圍內(nèi)的地面水進(jìn)行匯集排除的結(jié)構(gòu),一般設(shè)置在挖方路基的路基外側(cè),并與路中線保持平行,邊溝的縱坡坡度要依據(jù)路線的縱坡設(shè)置。2.截水溝是一種梯形結(jié)構(gòu)的排水設(shè)施,防止路基上方地面水流向路基,一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂外,截水溝距離坡頂?shù)木嚯x要依據(jù)土質(zhì)而定,縱坡一般大于3%,出水口平順銜接其他的排水設(shè)施,防止下滲。3.排水溝是一種與邊溝、截水溝相連接的設(shè)施,用來(lái)排除邊溝、截水溝的水流,排水溝是沿著路線距離路基坡腳4m以上而設(shè)置的結(jié)構(gòu)物。排水溝的橫斷面在土質(zhì)地段設(shè)置為梯形,矩形橫斷面多用于石質(zhì)地段。
(二)地下排水設(shè)施
地下排水設(shè)施包括暗溝、滲溝、滲井等。1.暗溝是設(shè)置在邊溝下方,排除路基層間水,降低地下水位的結(jié)構(gòu)物。施工中暗溝的埋置深度應(yīng)依據(jù)地質(zhì)條件調(diào)整,在冰凍地區(qū),盲溝的埋置深度要大于最小凍結(jié)深度,在其他地區(qū)一般要埋置高于地下水位不透水層位置。暗溝的底部或中部一般用粒徑較大的碎石填筑,其上設(shè)置反濾層或鋪設(shè)帶有滲水孔的硬塑管,鋪設(shè)完畢后用大于滲水孔徑的碎礫石填筑于四周。2.滲溝。滲溝是將潛水、層間水等地下水用滲透的方式攔截排除路基范圍,達(dá)到降低地下水位的目的。在滲溝施工中要注意滲溝的挖填要及時(shí),避免坍塌;當(dāng)挖至設(shè)計(jì)深度后,將不透水層埋在基底,溝壁一側(cè)作為匯集水流用途的,應(yīng)設(shè)置反濾層,另一側(cè)用作攔截水流的則應(yīng)砌片石。滲溝內(nèi)的填料必須是經(jīng)過(guò)篩選清洗的碎石、卵石和粗砂等,以保證排水和滲水的通暢。3.滲井。滲井的作用是引流地面水及淺層地下水,將水流引至透水層排出。滲井施工時(shí)必須注意井底要位于透水層內(nèi),大小尺寸根據(jù)水文地質(zhì)條件來(lái)設(shè)計(jì),填充料應(yīng)按層次篩洗不同粒徑材料填充,干凈的碎石或卵石填充在下層透水層范圍內(nèi),砂或礫石填充滲井的上層不透水層。在井壁與填充料之間可用土工布或者集料設(shè)置反濾層。
三、軟土地基處理
軟土地基具有天然含水量和孔隙比大、親水性強(qiáng)、透水性差、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn),影響公路路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。施工方在施工前應(yīng)依據(jù)施工條件及地質(zhì)條件選擇合適的軟土加固處理技術(shù)。常用的軟土地基處理方法有:排水固結(jié)法、換填墊層法、強(qiáng)夯法、鉆孔灌注樁等,本文簡(jiǎn)要介紹排水固結(jié)法。
排水固結(jié)法適合用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土及飽和軟粘土地基。排水固結(jié)法設(shè)施是由兩部分組成,即排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)。排水系統(tǒng)是在地基中設(shè)置砂井、袋裝砂井、塑料排水帶、砂墊層等豎向及水平排水系統(tǒng)。因砂袋的抗拉強(qiáng)度及韌性較強(qiáng),在地基遇到拉應(yīng)力的時(shí)候砂井的排水依然暢通連續(xù),因此在軟黏土及超軟黏土地區(qū)較常采用砂井及袋裝砂井。打設(shè)袋裝砂井時(shí),為避免出現(xiàn)縮徑或斷井現(xiàn)象,砂袋要用干砂裝填并密實(shí),在向?qū)Ч軆?nèi)送入砂袋時(shí)要邊抖動(dòng)邊送料。塑料排水帶目前較多采用復(fù)合型結(jié)構(gòu)排水板,由濾水的外膜及形成骨架和排水通道的蕊板組成。因塑料排水板具有較好的延伸率和彎曲性能,對(duì)地基的擾動(dòng)小,隨地基變形能力強(qiáng),因此塑料排水帶較常被應(yīng)用于厚層軟土基和缺砂軟基地區(qū)。施工中要鋪設(shè)至少30cm厚的砂墊層,排水板在砂墊層頂面要高出50cm左右。打設(shè)孔的周?chē)皶r(shí)用砂填滿,防止抽真空時(shí)出現(xiàn)下陷。
加壓系統(tǒng)有地面堆載法、真空預(yù)壓法和井點(diǎn)降水法、電滲法等。不同厚度的軟基選用不同的加壓方法。如對(duì)軟土厚度小于4m的地基,加壓系統(tǒng)可選用地面堆載預(yù)壓法,真空預(yù)壓法適合處理能夠在地基中形成穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基。抽真空鋪設(shè)的密封膜要選用抗刺穿性、韌性好的不透氣塑料膜。對(duì)砂墊層上的雜物及尖銳石子清除干凈,并對(duì)豎向排水通道的孔洞填平后方可鋪設(shè)密封膜。
通過(guò)排水和加壓系統(tǒng)的結(jié)合運(yùn)用達(dá)到軟土地基固結(jié)變形,使地基中的孔隙水逐漸排出,空隙體積減小,應(yīng)力強(qiáng)度得到提高。在施工中,要因地適宜的聯(lián)合使用排水及加壓方法。
四、路基填筑壓實(shí)質(zhì)量控制
路基填筑過(guò)程中,要注意填筑速度,使地基承載力的增加速率與加載速率相匹配。填筑時(shí)按照分層逐層向上填筑壓實(shí),填筑的寬度應(yīng)比設(shè)計(jì)填層寬度寬25cm,每層碾壓應(yīng)從路基兩側(cè)向中心施工,在曲線段應(yīng)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)、縱向進(jìn)退式碾壓施工。在橋頭路基及臺(tái)背處,要按照1:1坡度挖臺(tái)階分層向上填筑,填筑的材料壓實(shí)度要超過(guò)96%?;A(chǔ)頂端的基坑回填料要用先前挖基的材料及時(shí)回填,并使壓實(shí)度大于94%。在兩段路基接頭處施工時(shí),必須挖設(shè)一定尺寸的臺(tái)階,便于兩段路基銜接處的拼接質(zhì)量。
五、結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對(duì)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)工程的建設(shè)要求越來(lái)越高,高等級(jí)公路越來(lái)越多,路基作為公路結(jié)構(gòu)層中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),受到自然條件及路面荷載的作用力較大,為了提高路基的承載力及穩(wěn)定性,施工人員要嚴(yán)格按照施工規(guī)范及設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,控制路基施工各階段的施工工藝,合理運(yùn)用施工新技術(shù)新材料,使路基工程質(zhì)量高于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),為建設(shè)質(zhì)量?jī)?yōu)良的公路工程項(xiàng)目打好基礎(chǔ)。
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