路橋施工中路基不均勻沉降的處理

周良吾

[摘要]路基不均勻沉降問題,是我國路橋施工中常見的的質(zhì)量通病,文章結(jié)合筆者的工作實踐,就如何防治路基不均勻沉降進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]路基不均勻沉降 處理

一、設(shè)計方面

(一)采用低等級路面過渡

采用低等級路面過渡處治不均勻沉降是目前用得較多的處治措施,先用低等級路面鋪筑,待沉降穩(wěn)定后,再用罩面處理,它是一種比較被動的手段。

(二)采用橋頭搭板處治橋頭沉降

橋頭搭板也是目前處理橋頭跳車用得最普遍、最直觀的手段。通過在過渡段設(shè)置一定長度的剛性搭板,一端放在橋臺等人工構(gòu)造物固定端處,并加設(shè)防滑錨固鋼筋和在搭板上預(yù)留灌漿孔,使兩個對接性質(zhì)不同的路面體系在變形沉降上能平穩(wěn)過渡。但是通過一些工地調(diào)查發(fā)現(xiàn),根據(jù)目前橋頭搭板設(shè)計方法進(jìn)行處治的橋頭均出現(xiàn)大量的搭板與路基分離,搭板在汽車荷載作用下出現(xiàn)后期的斷裂、跳車等病害。

(三)應(yīng)用土工合成材料(土工格柵、塑料網(wǎng)格等)進(jìn)行加筋或制成柔性褥墊層,使之調(diào)節(jié)和控制不均勻沉降

國際上普遍認(rèn)為土工合成材料是處理不均勻沉降的有效措施,而且土工合成材料除了對地基有加筋作用外,還有濾層、排水、隔離、防護(hù)、防滲等作用。因此采用土合成材料處治是一種值得推廣的處理路基不均勻沉降的有效措施。但對其設(shè)置方法、作用效果、設(shè)計計算方法等問題尚需深入研究試驗。

二、路堤填筑前原地面處理

(一)填筑路堤時,首先進(jìn)行原地面處理。當(dāng)路堤填筑高度小于1m時,將路基范圍內(nèi)的樹根、雜草全部挖除。若基底的表層土系腐殖土,則須用挖掘機(jī)或人工將其表層土清除換填,厚度視具體情況而定,并按規(guī)定進(jìn)行壓實。路堤通過耕地時,路堤填筑施工前預(yù)先清除表土30cm。由于在表土剝離后基底的含水量高,為保證基底壓實度達(dá)到設(shè)計要求,必須及時進(jìn)行翻松、晾曬和含水量檢測,在最佳含水量時進(jìn)行碾壓,達(dá)到要求的壓實標(biāo)準(zhǔn)。

(二)坡面基底處理,當(dāng)坡面較小(橫坡小于1:5)時,只需清除坡面上的表層,其處理方法同上;但坡度較大(橫坡大于1:5)時,應(yīng)將坡面做成臺階,以防止路堤的滑移。臺階的尺寸,依土質(zhì)、地形和施工方法而不同,一般寬度不宜小于1m,而且臺階頂面應(yīng)做成向堤內(nèi)傾斜3%~5%的坡度,并分層夯實。每層都嚴(yán)格控制厚度、壓實度、拱度和平整度,并進(jìn)行檢測。當(dāng)所有臺階填完之后,可按一般填土進(jìn)行。

三、路堤填料

路堤填料一般應(yīng)采用砂礫及塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范的土,不得使用淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質(zhì)的土。對于液限大于50,塑性指數(shù)大于26的土一般不宜作為路基填土。

(一)控制最佳含水量。為了保證土料在最佳含水量時達(dá)到最佳壓實度,可通過翻曬或灑水來實現(xiàn)。

(二)采用不同土質(zhì)填筑路堤時,應(yīng)注意以下幾點:

1.層次應(yīng)盡量減少,每一結(jié)構(gòu)層總厚度不小于0.5m,不得混雜亂填。2.透水性差的土填筑在下層時,其表面應(yīng)做成一定的橫坡(一般為雙向4%橫坡),以保證來自上層透水性填土的水分及時排出。3.合理安排不同土質(zhì)的層位,一般采用優(yōu)良土填在上層,強(qiáng)度較小的土填在下層。4.在不同的地質(zhì)填筑的路堤交換處應(yīng)做成斜面,并將透水性差的土填在斜面的下部。

四、半填半挖路段

填土與山體的接觸面要很好的處理,最簡單的方法是在山體挖成臺階,同時設(shè)置受拉材料(鐵絲網(wǎng)或乙烯塑料等)。從山體流出的滲透水應(yīng)設(shè)置暗溝予以排除。半填半挖路段減少軟土地基總沉降量、提高地基強(qiáng)度主要措施有兩種。當(dāng)半填路段軟土層較厚時,用砂子加實樁、石灰樁等方法加固軟土地基;當(dāng)半填路段軟土層較薄時,最可靠的辦法是挖除換填。

五、填土路基壓實

路基施工時,嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行,并通過試驗路段來確定不同機(jī)具壓實不同填料的最佳含水量,適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù),最佳的機(jī)械配套和施工組織,對土方路基進(jìn)行壓實。

六、特殊地基處理

(一)軟土地基的低填土可采取三項基本措施

(1)采用剛性較高的填土結(jié)構(gòu);(2)保證填土內(nèi)排水良好;(3)減少接近地基表層部分的沉降,并使其強(qiáng)度均勻。

對于(1)、(2)措施可選用優(yōu)質(zhì)的填土材料經(jīng)充分壓實處理。對于(3)措施可采用表層處理法(例如砂墊層法、敷墊材料法及表層排水法等)、預(yù)壓或超載預(yù)壓法、置換法、砂子加實樁法、石灰樁法等。

(二)挖除換填、拋石擠淤

將原路基一定深度和范圍內(nèi)的淤泥挖除,換填符合規(guī)定要求的材料。換填時,應(yīng)分層鋪筑,逐層壓實,使之達(dá)到規(guī)定的壓實度。

當(dāng)軟土地層平坦時,從路堤中心成等腰三角形向前拋填,漸次向兩側(cè)填至全寬,使泥沼或軟土向兩側(cè)擠出。當(dāng)軟土地層橫坡陡于1:10時應(yīng)自高側(cè)向低側(cè)拋投,并在低側(cè)邊部多拋填。使低側(cè)邊部約有2m的平臺頂面,待片石拋出軟土面或拋出水面后,應(yīng)用較小石塊填塞墊平,用重型壓路機(jī)壓實。

(三)預(yù)壓和超載預(yù)壓

預(yù)壓和超載預(yù)壓的填土高度應(yīng)符合圖紙或監(jiān)理工程師的要求。用于預(yù)壓與超載預(yù)壓的土方應(yīng)分層填筑并壓實。預(yù)壓路堤頂面應(yīng)設(shè)一定的橫坡使排水順暢。

對有要求預(yù)壓的路段,尤其是橋頭路段和箱涵路相接路段,在施工安排上應(yīng)盡可能早地堆載預(yù)壓。堆載頂面要平整密實有橫坡。在工期限制較嚴(yán)、預(yù)壓時間較短時,也可采用超載預(yù)壓的方未能來加快預(yù)壓期的沉降量。

預(yù)壓或超載預(yù)壓沉降后應(yīng)及時補(bǔ)方,一次補(bǔ)方厚度不應(yīng)超過一層填筑厚度,并適當(dāng)壓實,對地基穩(wěn)定性較好的路段,亦可按預(yù)測沉降量隨路堤填筑一次完成到位。對于在預(yù)壓后期或在路面施工時一次補(bǔ)填的做法,以避免引起過大的沉降。

(四)滑坡地段路基處理

滑坡整治前,應(yīng)先作好臨近排水系統(tǒng)。對于地表水應(yīng)予攔截引離;滑坡體上的地表水要防滲;對于地下水應(yīng)采取滲溝、盲洞及平孔等排水措施。滑坡地段的路基處理宜在旱季施工。

七、完善排水設(shè)施

為了保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅固和穩(wěn)定狀態(tài),必須將影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截,并排除到路基范圍之外,防止漫流、聚積和下滲。同時,對于影響路基穩(wěn)定的地下水,應(yīng)予以截斷、疏干、降低水位,并引導(dǎo)到路基范圍以外,使全線的溝渠、管道、橋涵構(gòu)成完整的排水體系。

八、橋涵頭處理

橋涵頭進(jìn)行徹底清淤,保證橋頭回填區(qū)基底承載力。橋涵回填材料選用透水性材料如砂礫、碎石、礦渣、碎石土等,或半剛性材料;填料的最大粒徑不得超過50mm。臺背填土順路線方向長度:頂部為距翼墻尾端不小于臺高加2m;底部距基礎(chǔ)內(nèi)緣不小于2m;拱橋臺背填土長度不應(yīng)小于臺高的3~4倍;涵洞填土長度每側(cè)不應(yīng)小于2倍孔徑長度。結(jié)構(gòu)物處的填土應(yīng)分層填筑,每層松鋪厚度不宜超過150mm,結(jié)構(gòu)物處的壓實度要求從填方基底或涵洞頂部至路床頂面均為96%。在回填壓實施工中,應(yīng)對稱回填壓實并保持結(jié)構(gòu)物完好無損。壓路機(jī)達(dá)不到的地方,應(yīng)使用小型機(jī)動夯具壓實。

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