高德華
摘 要:隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展,我國山區(qū)出現(xiàn)很多高填方路基,竣工通車后較短的時間內(nèi),有的高填方路段出現(xiàn)了不均勻沉降和不同程度的病害,該種現(xiàn)象表現(xiàn)為填方越高,病害越容易出現(xiàn),嚴重路段甚至造成交通中斷。為了進一步提高高填方路堤施工質(zhì)量,降低施工成本,減少路面通車以后因高填方沉降產(chǎn)生裂縫、沉陷等,本文就高填方路基病害防治做出簡要論述。
關(guān)鍵詞:高填方;病害;質(zhì)量控制;含水率;壓實度
1 高填方路基的常見病害與原因分析
高填方路基病害可以統(tǒng)歸為一種——沉降,沉降的原因是多種的,但又可以歸納為2大類:地基承載力不足引起的路基下沉;路基壓實度滿足不了自重應(yīng)力的作用,產(chǎn)生了壓縮性沉降。
高填方路堤施工工藝復(fù)雜、涉及因素多,任何一個環(huán)節(jié)處理不當,都可能埋下質(zhì)量隱患造成路基后期病害的產(chǎn)生。主要原因有(1)排水系統(tǒng)不完善、清表不徹底;(2)填料不合格;(3)填筑工藝不當;(4)施工組織安排不當;(5)壓實工藝不當;(6)質(zhì)量和技術(shù)管理不嚴。
2 研究背景及意義
我國道路建設(shè)正面臨高速發(fā)展時期,隨著經(jīng)濟建設(shè)速度的加快,汽車行駛速度不斷提高.對道路的行駛舒適性和安全性要求也越來越高。為了達到一定的水平和目的,不可避免地要出現(xiàn)大量高填深挖路段。
路基是路面的基礎(chǔ),承受著本身巖土自重、路面重量和由路面?zhèn)鬟f來的行車載荷,是道路的承重主體。路基工程的好壞直接影響道路的性能和使用壽命。路基的強度和穩(wěn)定性是保證路面穩(wěn)定的基礎(chǔ)。高填方路基是施工中的難點和重點。。
3 施工質(zhì)量控制方法
縱觀高填方路基的諸多病害,除不可抗力因素、設(shè)計原因以外,很多病害都是因為在施工過程中未嚴格按照設(shè)計及相關(guān)規(guī)范進行施工、檢測和驗收,過程管理、動態(tài)管理未與實際現(xiàn)場相結(jié)合。要減少、降低高填方路基的病害,首先根據(jù)現(xiàn)場實際情況,結(jié)合試驗段填筑總結(jié)報告,合理配置施工機械,正確制定施工組織計劃,建立健全質(zhì)量管理體系,加強現(xiàn)場真實有效的管理;其次我們要嚴格按照“三階段、四區(qū)段、八流程”施工作業(yè)法組織各項作業(yè)均衡進行,合理安排施工順序、進度和關(guān)鍵工序的作業(yè)循環(huán),做到挖、裝、運、卸、壓實等工序緊密銜接連續(xù)作業(yè),避免施工干擾、交叉施工,做到路基施工的正規(guī)化、標準化。
3.1 準備階段
路基施工準備階段是路基工程施工總體部署、調(diào)查作業(yè)范圍、水文地質(zhì)及工程量、制定施工方案、編排施工進度計劃以及開工前的人員、機械、材料等方面準備的階段。
3.1.1 測量放樣
根據(jù)設(shè)計圖、施工工藝確定道路中線樁,釘出路基用地界樁、路堤坡腳、邊溝等的具體位置樁。在路堤坡腳外緣每隔20m一個樁,定出路堤坡腳線。
3.1.2 修建排水溝
施工前根據(jù)測量放樣在路堤邊坡坡腳修建臨時排水設(shè)施,同時與周圍的永久排水設(shè)施系統(tǒng)有機結(jié)合,使得路基排水系統(tǒng)暢通。
3.1.3 土工試驗
對施工范圍內(nèi)的挖方做取樣,根據(jù)規(guī)范進行土的顆粒級配、界限含水率、最大干密度、最佳含水量、加州承載比(CBR)等試驗,確保標準性試驗的準確性。
3.1.4 基底處理
路基基底處理是為了保證填筑的路堤與原地面結(jié)合緊密,視基底的土質(zhì)、水文、坡度和植被情況及路基填筑高度采取相應(yīng)的基底處理措施。
3.1.5 填筑試驗路段
試驗段宜選在地質(zhì)條件、斷面形式等工程特點具有代表性的地段,長度不宜小于100m,及時總結(jié)試驗結(jié)果以便指導(dǎo)下步土方填筑施工提供可行性依據(jù)。
3.2 施工階段
3.2.1 填土區(qū)段
3.2.1.1 準備工作
做好排水設(shè)施的建設(shè),降低地下水位,將土方含水量控制在最佳含水量附近。
3.2.1.2 填料選擇
填料不得使用腐殖土,生活垃圾土、淤泥,不得含有雜草、樹根等雜物,粒徑超過10cm的土塊應(yīng)打碎。
3.2.1.3 分層填筑
(1)路堤填筑時必須根據(jù)設(shè)計橫斷面全寬、縱向水平分層逐層向上填筑。分層最大松鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗確定,且不應(yīng)超過30cm;分層最小壓實厚度不小于10cm。
(2)性質(zhì)不同的填料應(yīng)分段填筑,同一水平層路基的全寬應(yīng)采用同一種填料,不得混填。每種填料的填筑層壓實后的連續(xù)厚度應(yīng)不小50cm。
(3)路堤填筑時,應(yīng)從最低處起分層填筑,逐層壓實;當原地面縱坡大于12%或橫坡陡于1:5時,應(yīng)按設(shè)計要求設(shè)置坡度向內(nèi)傾斜4%、寬度大于2m的反向臺階。
(4)填方分幾個作業(yè)段施工時,接頭部位如不能交替填筑,則先填路段應(yīng)按1:1坡度分層填筑,每層碾壓至邊緣,逐層收坡,待后填段填筑到位時,再把交界面逐層挖成不小于3m的臺階,分層填筑碾壓;如能交替填筑,則應(yīng)分層相互交替搭接,搭接長度不小于3m。
3.2.2 整平區(qū)段
3.2.2.1 攤鋪整平
當填方區(qū)一層填料上料完成后,按層厚30cm的松鋪厚度、采用大型履帶式推土機初步攤平,并完成初步壓實,每層形成2%~4%路拱形成排水。對機械無法到達邊角處采用人工找平。
3.2.2.2 灑水晾曬
土壤中的含水量是路基施工過程中的注意要點和難點。水分子的存在保證地基加固的過程中也降低了路基的抗剪性能,嚴格控制含水率是影響壓實度效果的決定性因素,只有將含水率控制在ω±2%,才最容易獲得最佳的壓實效果。
3.2.2.3 碾壓區(qū)段
整個施工階段,路基填筑是質(zhì)量的關(guān)鍵,而路基壓實度又是保證路基質(zhì)量的重要指標,是影響道路使用壽命與使用質(zhì)量的主要衡量標準。
(1)碾壓時,應(yīng)遵循“先輕后重、先穩(wěn)后振、先低后高、先慢后快、輪跡重疊”等原則,同時應(yīng)遵循“先兩邊后中間、先內(nèi)側(cè)、后外側(cè)”的碾壓順序,直線段由兩邊向中間,曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)縱向進退式碾壓,橫向接頭一般重疊1/3輪跡,前后相鄰區(qū)段應(yīng)縱向重疊1.0~1.5m。壓路機重量,碾壓速度,遍數(shù)等根據(jù)試驗段數(shù)據(jù)分析報告而定。
(2)壓路機在碾壓過程中,禁止在已完成或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”或“急剎車”,停車時應(yīng)先減振,再使壓路機自然停振,以保證表層不受破壞。碾壓過程中,如發(fā)現(xiàn)局部有松軟現(xiàn)象時,應(yīng)及時挖除,用合格填料換填,以保證路基整體強度。
(3)每一個壓實層在經(jīng)過雨天后,或由于特殊原因沒有填筑上一層而致使本層超過10天暴露在外,在填筑上一層時應(yīng)復(fù)壓,重新檢測壓實度。
(4)高填方路堤除按正常路堤施工工序施工外,為避免路堤自身不均勻沉降致使路面開裂,還需采用普夯措施作補強壓實處理,可在路面結(jié)構(gòu)以下設(shè)三層土工格柵。
普夯夯點按正三角形排列,間距1.5m,夯錘重10t,錘徑2m,落距10m,錘印重疊不小于50cm;第一遍強夯高度以填方高度8m~12m范圍開始,其上路堤每6m夯擊一次;普夯的施工順序必須自路基中線向兩側(cè)逐次推進的方式進行控制;正式夯擊之前必須進行試夯,確定夯擊遍數(shù)以及距建筑物的安全距離,試夯過程中,以夯沉量小于5cm以前的遍數(shù)作為夯擊遍數(shù)。土工格柵的鋪設(shè)、填筑、碾壓根據(jù)設(shè)計圖紙及相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。
3.2.2.4 檢驗區(qū)段
土方路基適合使用灌砂法進行壓實度的檢測,灌砂法是一種破壞性檢測方法,適用于各類土,優(yōu)點是測定值精確,缺點是操作較復(fù)雜,須經(jīng)常測定標準砂的密度和錐體重。根據(jù)規(guī)范要求,施工過程中,每一壓實層均必須檢驗壓實度,檢測頻率為每1000m2至少檢驗3點。
3.3 整修階段
整修包括路基面的排水橫坡、平整度、邊坡等整修內(nèi)容,路基整修嚴格按照設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸進行,達到技術(shù)標準要求。邊坡修整放出路基邊線樁,對于加寬部分人工掛線刷去超填部分,修整折點,修整后達到轉(zhuǎn)折處棱線明顯,直線平直,曲線圓順。
4 結(jié)束語
本文經(jīng)過對高填方路基的病害分析,高填方路基填筑只有嚴格按照“三階段、四區(qū)段、八流程”的施工工藝,高填方路基的填筑質(zhì)量就能得到有效保證,降低高填方路基病害產(chǎn)生的可能。