俸忠誠
(廣西八桂工程監理咨詢有限公司,廣西 梧州 543302)
公路路基施工的技術是公路施工建設的核心所在,它影響著公路整體的穩定性。掌握好的路基施工技術,是建設高等級公路的必備條件,而不良的公路路基施工將會給整個公路留下質量隱患。就像是由軟土路基或黃土路基造成的路面沉降,甚至是沉陷,最終導致了公路路面的縱橫坡變碎變,使得公路不能正常使用。
路基填料的性質和壓實的程度決定著公路路基的強度和穩定性。所以說,想要確保路基的質量,首先要做的是改進填土要求和壓實條件。
現行的《公路路基設計規范》中用承載比實驗(CBR)值表征路基土的強度,對路基填料的最小強度和最大粒徑都做了標準的量化,對高速路和一級公路路面底下的路床填料必須使用0~30 cm,而路基土的強度CBR值則須>8。下路床以及其下面的填土在規范中也有著相應的規定值。當路基填料的最小強度沒有達到規范中的規定值之時,就要用粗粒料、石灰等其他的穩定材料進行摻和填埋。即使對于公路的等級沒有硬性規定之時,也要用高速路和一級公路的規定值。
由于大噸位壓路機的普遍使用,現今路基施工的碾壓效果有了明顯的改善,這就為路基土壓實度的提高起到了很好的保障作用。在高速公路和一級公路路面底面的80 cm~150 cm以下的上路堤的壓實度按照規范中規定必須≥95 %,即使是其他的等級公路修筑的高級路面,標準也是按照高速公路和一級公路的驗收標準。
對于特殊潮濕的地區的路基,由于環境的原因,壓實工作確實是相當困難,對這種情況規范也做了調整:首先是根據實際情況降低一定的壓實度的標準;其次是對于下路床及其下的路堤填料的規定,當這種填料的天然稠度、液限、塑性都達到一定程度時,就可以運用輕型壓實標準。最后是為了改善潮濕的鋪設環境,可以用生石灰石或新型的吸水材料混入填土中,從而改善填料的性質,往往可以達到很好的效果。而對于黃土路基的施工,作為一種特殊的黏土,黃土一方面存在粉粒含量和多孔隙,更由于土中含有較多的碳酸鈣等易溶鹽類,所以遇水溶解容易形成渾濁;另一方面黃土遇到水時又容易膨脹造成崩解,黃土顆粒被水浸泡后由于土的凝結力減少而形成滑移,易導致沉陷。再加上黃土的透水性差,其強度在濕潤和干燥之時有著極大地落差,變成彈簧土,會導致收縮開裂。所以說在黃土地區的路基施工更應注意以下問題:
首先,由于黃土的多種不利于路基施工的特性與水都有著密切的關系,所以黃土路基的施工,重中之中就是做好防水排水工程,路基附近的地下水和地面水都要排除好,如果是在雨季的時候施工,更應該做好排水結構的防護與加固。將雨水迅速排出至路基范圍之外,不要積水,以滿足路基施工要求。
其次,由于新老黃土的透水性、干濕性均不相同,當路基填料時,不能一概而論。老黃土由于其透水性差,干濕度難以調節,而且在老黃土之中有著較多的大塊土粒,所以是不能用來作填筑路床的材料的。相反,新黃土卻是上好的路基填料,所以在選擇的時候就要注意不能混用新老黃土。即使是在老黃土上填筑新黃土時,為了好排水老黃土也不能>2 %的路拱,層次間的黃土鋪筑要均勻,不能將新老黃土交替地填筑。
再次,為了減少或消除黃土的不利因素,從而減輕或避免因路基的變形而引起路基破壞或變形,黃土路基的斷面也要做特殊的考慮。橫坡要大,不能<3.0 %,這樣就可以迅速排除降水。路肩與路面的接縫處要做好防止水分下滲的處理。在填筑的界面,由于黃土的路堤容易產生裂縫,所以要挖土質臺階、強夯或用土工釘來加強結合,以防由于水分的滲入導致結合處被拉開。
軟土地基壓實的處理。往往我們指的軟土,是指處于軟塑或者流塑狀態下的黏性土。由于軟土的含水量、孔隙、壓縮系數的指數都比較大,而相反的強度卻較降低,而且又有蠕變性、觸變性等特性,所以軟土的工程特性較差。正是因為這樣,當我們在軟土地基上修筑路堤而不采取一些加固措施時,就會埋下坍滑或沉陷等隱患。
提高地基的強度。目前,在公路工程中處理軟土地基時主要采用堆載預壓或真空預壓提高地基的強度,又或是用水泥土膠結處理軟土地基,利用固化劑與軟土之間所產生的一系列物理、化學反應,使軟土固結成具有整體性、水穩定性和一定強度的地基,以達到提高地基承載力、減少地基沉降量的目的。
在道路主路堤兩側,填筑護道。這種護道能起到抗滑的平衡作用以期達到路堤穩定的一種方法。一般護道的高度為路堤填土高度的 1/3~1/2。這種方法雖然不需要控制填土速率,可以快速的完成路基的建設,但卻存在占地多的缺陷。
加筋路基法也是不錯的選擇,對于那些沉降量較小的路堤,適當地運用土工布墊隔,可以限制軟基和路基的側向位移,增大側向約束,降低應力水平,最終達到路基剛度與穩定性的加強。這種方法既能提高路基剛度,也能使邊坡受到維護,既有利于排水,也有利于增加地基穩定性。
影響路基強度和穩定性的另一個重要因素是水。水的侵蝕可以造成許多路基病害,而且,本著環境保護、不損害當地農業的考慮,也要做好路基的排水工作,形成一套與地區排水規劃相協調的排水系統。路基的排水可以分為以下幾種:
邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、攔水帶、蒸發地等設施是排除地面水的有效措施。這些措施可以迅速排除可能停滯在路基范圍內的地面水,從而防止路基范圍內的地面水流入路基內。高速公路和一級公路上的排水溝渠,一般都會有漿砌片石加固或水泥混凝土預制板塊鋪砌防護。
路面排水主要是針對雨水,減少降水滲入路基。為使雨水沖刷不到路基邊坡,在建筑時路拱橫坡應至少>2 %。雨水的排出主要是分為集中排水和分散排水兩種。
排水溝、暗溝(管)、滲溝、滲井、檢查井等是排除地下水的有力設施。它們可以將路基范圍內的地下水位降低或攔截地下水并將其排除到路基范圍以外,而當水量較大時,則多采用帶滲水管的滲溝。
地層的天然平衡狀態被路基的修筑改變了,而各種錯綜復雜的自然因素又不斷侵蝕暴露在外面的路基,所以要不斷進行各種類型的防護。保證路基穩定性的必要工作,也是維持生態平衡的重要手段。
主要是為了保護路基邊坡的穩定,使得路基的邊坡表面免受雨水的沖刷,對于巖石土表面不可避免的風化、碎裂、剝蝕的過程采取措施進行延緩。坡面的防護可以采用植物的防護,如種草、植樹等,這樣既可以防護坡面,還可以美化環境,保護生態。又或是采用礦料的防護,使用一些工程礦料,將坡面直接進行封面、框格、漿砌。這種防護適用于土質或是風化的巖石坡面。
為防護沿河路基邊坡免受沖刷可以采用直接防護或間接防護。直接防護是指用植物、擋土墻、砌石等保護坡面。間接防護則是指修建大壩,或是改河造護林帶來間接保護坡面免受河水的沖刷。一般說來直接防護還是較經常采用的手段。隨著科技的發展,傳統的直接防護也有了改進,如用高強土工格柵代替之前的鐵絲做石籠,而聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板對于土體不均勻沉降則有很強的適應能力。
在支擋防護中擋土墻還是主要的手段,而擋土墻分為重力式的石砌擋土墻、鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、板柱擋土墻、垛式擋土墻。
在路基施工中我們雖然取得了一定的成績,但是問題仍然不容忽視,丞待我們去解決,把好工程質量關。