淺析路基高填方病害及控制措施

張萬林

[摘要]通過介紹路基高填方主要病害，提出在施工中所需控制的各個(gè)環(huán)節(jié)，及填方中的地下水的排引對(duì)路基高填方施工的建議。

[關(guān)鍵詞]路基高填方 控制

中圖分類號(hào)：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2009）0110080-01

一、前言

隨著公路建設(shè)等級(jí)的不斷提高，高填深挖路基逐漸增多，如何控制好高填土路基的施工質(zhì)量，就顯得尤為重要。本人在我省樂都至化隆的公路施工時(shí)，有一段山嶺溝谷地形，自然坡較陡，山體地下水豐富，路基施工難度較大。本文主要針對(duì)此段高填土路基施工談幾點(diǎn)粗淺看法。

二、高填土路基的主要病害

路基是路面的基礎(chǔ)，路基施工質(zhì)量的好壞，直接影響到路面的質(zhì)量、影響路面的使用壽命、行車舒適性和行車安全等，因此控制路基的施工質(zhì)量，尤其是控制路基高填方的施工質(zhì)量，對(duì)減少路基病害的發(fā)生，提高公路的使用壽命顯得極為重要。從以往施工中發(fā)現(xiàn)，路基高填方的主要病害有：整體或局部沉降、縱橫向開裂、滑坍等，其產(chǎn)生的原因主要是工程地質(zhì)和施工質(zhì)量。這里主要談如何控制高填方的施工質(zhì)量，以減少病害的發(fā)生。

三、高填土路基的施工準(zhǔn)備階段

高填方施工前，對(duì)路基填料要做下列試驗(yàn)：

1．顆粒分析；

2．液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)；

3．密度；

4．相對(duì)密度；

5．CBR；

6．重型擊實(shí)；

7．有機(jī)質(zhì)含量及易溶鹽含量。

液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、重型擊實(shí)試驗(yàn)、CBR試驗(yàn)等必須要請(qǐng)監(jiān)理進(jìn)行復(fù)核，以確保標(biāo)準(zhǔn)性試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。我們?cè)陂_工前選定200米的試驗(yàn)路段進(jìn)行壓實(shí)試驗(yàn)，確定路基施工的機(jī)械組合、壓實(shí)遍數(shù)、松鋪厚度、壓實(shí)厚度、松鋪系數(shù)等施工數(shù)據(jù)。

四、路基高填方的施工階段

通過多年的施工發(fā)現(xiàn)，如壓實(shí)度大于95%時(shí)，填高每增加1米，工后沉降約為0.8-1.2厘米，而車輛荷載作用影響僅為80～150cm深度，路基沉降主要是自重作用，因此，路基的分層壓實(shí)成為控制壓實(shí)度的重點(diǎn)。路基壓實(shí)度是保證路基強(qiáng)度及路面使用質(zhì)量的關(guān)鍵，直接關(guān)系到路面的使用性能及壽命。如果路基壓實(shí)度不足，在運(yùn)營(yíng)過程中，路面就可能產(chǎn)生車轍，坑槽、裂縫、沉陷等病害，使路面產(chǎn)生剪切破壞。控制層間壓實(shí)度成為控制施工質(zhì)量的重中之重，我們以下幾個(gè)方面著手控制。

1．清表和挖除樹根，草根等原地面處理是保證路基的填筑質(zhì)量的前提，在填筑前，必須對(duì)植被根系進(jìn)行徹底挖除。挖除后的根穴要進(jìn)行分層夯實(shí)，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。清表與植根挖除后，按規(guī)定進(jìn)行填前碾壓。

2．路基填料不得使用淤泥、沼澤土、有機(jī)土、含草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質(zhì)的土，施工中的不合格填料不的進(jìn)場(chǎng)。液限大于50，塑性指數(shù)又大于26的土，以及含水量超過規(guī)定的土，不得直接作為填料。不同性質(zhì)的土應(yīng)分別填筑，不得混填。每種填料累計(jì)總厚不宜小于0.5m。當(dāng)填料發(fā)生變化時(shí)，或同一種填料填筑超過2000m3時(shí)，都要取樣進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)，確定最大干密度及最佳含水量，以便指導(dǎo)路基的壓實(shí)施工。

3．嚴(yán)格控制含水量。含水量是影響壓實(shí)效果的決定性因素，含水量較小時(shí)，水膜潤(rùn)滑作用不明顯，外部功能也不能克服粒間引力，土粒相對(duì)移動(dòng)不容易，因此壓實(shí)效果較差，壓不密實(shí)；含水量過大時(shí)，土孔隙中會(huì)出現(xiàn)自由水，壓實(shí)功能不能使氣體排出，且壓實(shí)功能的一部分被自由水抵消，減小了有效壓力，壓實(shí)效果也較差，會(huì)出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，且會(huì)粘輪。只有在最佳含水量時(shí)，最容易獲得最佳的壓實(shí)效果。理論上，在最佳含水量條件下壓實(shí)到最大干密度的土體，強(qiáng)度相對(duì)最高，水穩(wěn)定性最好。因此必須嚴(yán)格檢測(cè)用作填料土的含水量，只有在最佳含水量±2%的范圍內(nèi)才允許進(jìn)行碾壓。在施工現(xiàn)場(chǎng)主要用酒精燃燒法來測(cè)定填料土的含水量，如出現(xiàn)含水量ω＜ω0－2%時(shí)，需加水均勻拌和；當(dāng)ω＞ω0＋2%時(shí)，需要晾曬。如果施工現(xiàn)場(chǎng)條件允許的話，可采用分段填筑、分段晾曬、分段碾壓的處理方法，并且盡量避開雨季施工。

4．分層填筑、分層碾壓路堤填筑應(yīng)采用水平分層填筑法施工。采用機(jī)械壓實(shí)時(shí)，分層的最大松鋪厚度，不應(yīng)超過30cm（機(jī)械攤鋪不超過25cm），填筑至路床頂面最后一層的最小壓實(shí)厚度，不應(yīng)小于8cm。壓實(shí)土層的密實(shí)度隨深度遞減，表面5cm的密實(shí)度最高。路堤邊緣往往壓實(shí)不到位，土體松散，造成雨后滑坍，故施工中邊緣部位要求寬填50cm，以保證全寬路基的壓實(shí)。對(duì)于填方路段處于山坡填筑，要求碾壓時(shí)一定要由外側(cè)向內(nèi)側(cè)開始碾壓，如果由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，將會(huì)對(duì)填料向外側(cè)擠推，造成邊緣下沉。路基在壓實(shí)過程中，并不是碾壓遍數(shù)越多，壓實(shí)效果越好，只有按試驗(yàn)路段中確定的碾壓遍數(shù)進(jìn)行碾壓，才能保證每層的整個(gè)深度內(nèi)的壓實(shí)度處處均勻，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的壓實(shí)度。碾壓過程中一定要控制好壓路機(jī)的碾壓速度，由試驗(yàn)路段確定。相鄰兩次的輪跡重疊應(yīng)達(dá)到15～20cm，保證壓實(shí)均勻，不出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象。施工機(jī)械要求自重16T以上的振動(dòng)壓路機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)等，以保證碾壓質(zhì)量。

5．加強(qiáng)測(cè)試檢驗(yàn)及壓實(shí)控制某高填土路段要求填料最小強(qiáng)度、最大粒徑、壓實(shí)度。為保證壓實(shí)效果，必須加強(qiáng)測(cè)試檢驗(yàn)，我們的試驗(yàn)室專人對(duì)路基進(jìn)行層層自檢壓實(shí)度，并請(qǐng)監(jiān)理層層抽檢，檢測(cè)方法采用灌砂法，檢測(cè)頻率為施工單位按每2000m3檢測(cè)4處，監(jiān)理在路基壓實(shí)薄弱處抽檢，以確保路基壓實(shí)質(zhì)量，對(duì)壓實(shí)度數(shù)據(jù)要進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，驗(yàn)證壓實(shí)度代表值k必須滿足的條件：k=kˉ-t0s／√n≥k0式中：

kˉ——檢驗(yàn)評(píng)定段內(nèi)各檢驗(yàn)點(diǎn)壓實(shí)度的平均值；

0——t分布表中隨自由度和保證率（或置信度）而變的系數(shù)；

s——檢驗(yàn)值的均方差；

n——檢測(cè)點(diǎn)數(shù)；

k0——壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)值；

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，比單純算術(shù)加權(quán)平均值法要求更為嚴(yán)格，只有每一壓實(shí)層，檢驗(yàn)評(píng)定合格后，才允許填筑下一層，否則，需繼續(xù)碾壓處理，直至合格。當(dāng)填料土質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，及同一填料填筑≥2000m3后，必須重新做重型擊實(shí)試驗(yàn)，確定最大干容重及最佳含水量，灌砂法所用的標(biāo)準(zhǔn)砂也必須經(jīng)常標(biāo)定，以保證壓實(shí)度檢測(cè)的準(zhǔn)確可靠性，在灌砂法的操作工藝上，取土樣的底面位置必須為每一壓實(shí)層底部，以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)有效。只有層層控制填土的壓實(shí)度，才能保證全深度范圍內(nèi)的壓實(shí)質(zhì)量。

五、地下水與地表水的排出

水是引起路基各種病害的主要因素，地處中華水塔的三江源地區(qū)由于人工降雨的影響，降水量大，特別是樂都至化隆段所屬青紗山山體地下水極其豐富，如處理不當(dāng)，將會(huì)造成惡劣后果。為了將地下水暢通的排出路基以外，在高填方路段專門設(shè)置了碎石盲溝，成功地將山體中的地下水引入河流。

六、小結(jié)

在路基高填方施工中為了更好地保證路基高填方的壓實(shí)效果及整體性，減少病害的發(fā)生，我們路基高填方施工中每10層用羊角碾施加重夯一遍，每10層測(cè)一次彎沉，以增加壓實(shí)量和檢測(cè)工作，確保壓實(shí)質(zhì)量。