徐仁春
(泰州市遠通交通工程監理咨詢有限公司,江蘇 泰州 225300)
隨著基礎建設的加強,公路建設快速發展,以公路為主體工程的路基,其綜合穩定技術也得到長足的進步,新技術、新方法,得到了充分的開發和引進,為路基工程專項施工奠定了基礎。本文主要從以下方面探討公路路基施工。
據悉,公路路基的強度和穩定性很大程度取決于路基填料的性質及其壓實的程度。實踐經驗證明,改進填土要求和壓實條件是保證路基質量最有效和經濟的方法。
規范規定了對路基填料應有條件的選用。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標準,引入了路床的概念。對上路床的的填料提出了限制的條件,高速公路和一級公路路面底以下0-30cm的路床填料CBR值應大于8,下路床及其下面的填土,也都給出相應的規定值。
就目前而言,路基施工,普遍采用了大噸位的壓路機,碾壓效果有了明顯的改善,對于提高路基土的壓實度起了很好的作用。規范規定高速公路和一級公路路面底面以下80~150cm部分的上路堤其壓實度必須大于等于95%,對其它等級公路當鋪筑高級路面時,其壓實度亦應按高速公路和一級公路的標準采用。不僅如此,還增加了對路堤基底的壓實度不宜小于93%的規定。
近年來,軟土對公路的危害,引起我國公路方面各具部門的重視。科研、設計、施工等單位經過多年努力,已摸索了不少對策,并取得了可喜的成績。其處理的-般原則為:
時間換金錢,多年前,日本提出了著名換金錢處理軟土路堤的方法。即盡早用堆載預壓這種以自然沉降逐漸達到路基穩定,是-種最經濟也簡單的方法。但我國公路基本建設的程序不能盡早拔款、征地、從容施工,而-旦工程項目付諸實施時,又往往限于工期,-般情況用自然沉降法將難以實現。
金錢贏得時間:即在施工工期緊迫,時間有限的情況下,除非個別低路堤地段高度在臨界高度以下,可不作地基處理。橋梁采用基礎處,其余軟土都需采用不同方法處理,只不過可用多種方案進行優選。
施工經驗告訴我們,軟土地區的地質情況首先要弄清楚,工程地質條件復雜,還應進行工程地質分區,以便按分區不同在區別地予以處理。在勘察設計時如地質工作做的不夠深,在施工時一旦發現,可作些補充勘察及勘探工作,對地質情況作進一步了解。
而且,設計方案要經濟又要合理切合當地實際情況,所用材料數量要夠、質量要保證,施工機械數量、規格、性能均要滿足要求,施工時要嚴格遵守施工技術規范和操作規程辦事,以保證良好的質量,軟土地段特別要注意控制填土速率,避免和產生路堤滑移或發生其它意外事情,監理工作要跟上,觀測儀具事先要埋置好,及時進行監理和記錄。以保證施工的質量和安全。如能樹立質量第一的思想,嚴格將上述工作做好,應該說軟土路基施工,可以達到安全、優質的目的。
處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結。多用各種不同長度和間距的袋裝砂井(直徑 7-l0cm)或塑料排水板(寬 l0nm,厚 4.5-6.0)與砂墊層(厚30~80cm)相結合,雖然這些方法是一般的,但卻是有效的經濟的。為了加快固結而且可提高地基承載力,也可用直徑30~50cm或更小-些的砂樁或碎石樁,但造價比上述常用方法要增加至少3-5倍。
輕質路堤:我國輕質路堤采用的材料-般是粉煤灰,國外也有用大塊型硬質泡沫塑料。粉煤路堤有三種類型,即單一的、土和粉煤灰互層的和土砂及粉煤灰等混合的。輕質路堤的作用是減輕路堤自重,減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強度,同時它作為填料還有節約投資、減少占地等效益。
研究表明,水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素,許多路基病害是由水的侵蝕造成的。而且,從保護環境、不損害當地農田水利設施考慮,必須做好路基排水,形成排水系統,并與地區排水規劃相協調。在路基施工中,應重視施工排水,防止因各種原因造成的水患,給路基、路面施工造成不必要的損失。
通常采用的地面排水設施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水過水網地段的路基,過去逢溝設涵的做法在一些地方有了改進,對路線兩側的灌溉溝渠重新系統布置,免去了穿越路線的排灌涵洞,從而提高了路基的工程質量。
路面排水的任務是迅速排除路面范圍內的降水,減少水從路面滲入,使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應≥2%。雨水排出路面有二種方式:
集中排水,在硬路肩外側設置水泥混凝土預制塊或現澆瀝青混凝土的攔水帶,以其與硬路肩路面構成三角形的集水槽流水,每隔20m-50m間距設一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接雨水排到坡腳排水溝中。設超高路段的排水通過設在中央帶的圓形開口排水溝或雨水井進行排除。在西部降水量低的地區大多采用在公路路基施工技術學術縱橫中央分隔帶設過水槽排水。
分散排水,多用于西北地區地勢平坦,路線縱坡小于0.3% 的長路段,除了硬化路肩和加固路基邊坡處,在經過地下水位較高的綠洲地帶,也要防止邊坡上部的植草向上生長擋住橫向排水出路造成路表積水,改進的方法是硬化路面,設置路肩排水溝,增大溝坡排水。
路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等,其特點是滲透式排水,當水流量較大,多采用帶滲水管的滲溝。傳統的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物,帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8cm~30cm,很適用于地下排水。
路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態,以及路基暴露在空間,不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕,所以,路基需要進行各種類型的防護。
坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環境的協調。近年來,隨著對環境保護的重視,高等級公路的邊坡,多采用種草防護邊坡較高時,采用砌石框格型、菱形、拱型、M型)種草防護。由于西部干旱缺水,邊坡種草防護類型的選擇很重要,現大多采用草坪植生帶,即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內,當草籽發芽也長成草起到固土作用后,無紡布纖維自然腐爛,不會污染環境,效果很好。石砌圬工防護仍較普遍使用,混凝土預制塊護坡多用在路堤邊坡,連片的及帶窗孔的護面墻;用于路塹邊坡。破裂的或易于風化破碎的巖石路塹邊坡采用錨桿掛鐵絲網或高強塑料網格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝上防護也有較好的效果。
防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進,用高強土工格柵代替鐵絲做石籠,用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。
擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合;鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理,墻身圬工體積小,也已廣泛應用于公路路基的防護。垛式擋土墻易于調整墻的高度,并采用預制構件拼裝,是一種特殊型式的擋土墻。
[1]JTJO13-95,交通部第二公路勘察設計院.中華人民共和國行業標準:公路路基設計規范[S].北京:人民交通出版社.1996
[2]方左英.路基工程[M].北京:人民交通出版社,1990,202-226