摘要:文章簡述了路基工程的施工特點和要求,并針對路基工程的質量通病,提出控制措施,以供參考。
關鍵詞:路基 通病 控制
路基是公路的重要組成部分,是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物,承受由路面傳來的荷載,應有足夠的強度、穩定性和耐久性。路基工程的質量對公路的質量和運營具有很大的影響,路基質量差,將引起路面沉降變形和破壞,而且還會增加養護維修費用,并影響行車舒適和安全及道路運營的服務水平。因此,全面提高路基工程質量的整體水平,逐步消除道路質量通病,保證行車安全與舒適,提高公路投資價值更顯重要。
1 路基工程的施工特點和要求
路基作為公路重要組成部分,其施工具有以下特點:工程量大、涉及面廣、耗費勞力多、投資高等特點,在建設中由于路基施工改變了原有地面的自然狀態,挖、填,借、棄土涉及當地生態平衡、水土保持和農田水利等自然環境。路基的要求一般有:①斷面尺寸要符合設計要求;②具備足夠的穩定性、強度和水溫穩定性。因此,路基設計和施工必須與當地農田水利建設和環境保護相配合。路基工程對工期影響很大,在工程地質和水文條件復雜的路段,不但工程技術問題多,施工難度大,工程投資大,而且常成為影響全線工期的關鍵。
2 路基工程的質量通病及成因分析
2.1 路基邊坡坍塌 路基邊坡坍塌是路基的主要病害之一,表現為路堤坍塌和路塹邊坡崩塌。公路邊坡坍塌的原因有很多方面,綜合分析可分為客觀原因和主觀原因。
①客觀原因:邊坡的土質為堆積體,結構松散,邊坡開挖后土體失去了平衡而引起坍塌;邊坡巖體破碎,邊坡較高;邊坡巖性為膨脹土、頁巖、碳質泥巖等夾層,遇水后土體體積膨脹,擾動邊坡土體導致坍塌;邊坡的巖層走向與路基方向順層,開挖后巖體順著巖層面下滑;地下水較豐富,排水不暢,長期浸泡邊坡基腳,從而引起塌方。②主觀原因即工程因素:邊坡石方爆破藥量較大,使得邊坡巖體松散,從而失穩;邊坡開挖后沒有及時進行防護,使邊坡大面積裸露在空氣中,長期受自然因素的強烈作用發生物理力學的變化,造成巖體風蝕嚴重而失穩;邊坡的排水措施未完工,下暴雨時水流直接沖刷邊坡,從而造成坍塌;邊坡的防護形式和邊坡坡度與實際地質情況不符,公路邊坡設計較陡。
2.2 路基沉降 路基沉降是指路基在垂直方向產生較大的沉落,從而引起局部路段的破損,影響交通暢通。路基沉降包括路堤沉降和地基沉陷。路基沉降出現的原因主要是由于:填方路基由于壓實不足而導致下沉;橋涵通道等構造物與路基銜接處由于使用的材料不當或碾壓時比較困難而無法充分壓實,造成路基逐步下沉;軟土地基未加處置或方法不妥當造成路基的沉降。目前,修建高速公路,建設周期相對較短,路基沒有足夠的時間自然沉降,但是由于趕工期在未自然沉降充分的路基上修建路面,路基的沉降也會反映到路面之上;路基施工時,土壤含水量過大,填土未達到規范要求的壓實密度,從而給路基留下沉降的隱患。
2.3 縱向裂縫
2.3.1 路基起始填筑寬度不夠。到填至一定高度時經檢查才發現填土不夠寬,或中線偏位,進行填補鑲邊,在鑲邊時,沒有按規定挖臺階和由下而上的分層填筑碾壓,造成工程竣工后鑲邊下沉,產生縱向裂縫。
2.3.2 清淤不到位,在清除植被或軟基清挖時,在周邊還有1~2m寬未清到,或堆放的淤泥尚未完全運到路外,就進行填土施工導致路基邊緣下沉,產生縱向裂縫。
2.3.3 半填半挖路段的路基,在填挖交界處未按規定挖臺階進行分層填筑壓實,極易產生縱向裂縫。
2.3.4 路基壓實不到位,致使產生縱向裂縫。在路基施工中,應適當加寬填土,一般每邊需加寬50cm。
2.4 路基翻漿
翻漿是指潮濕地段的路基在冰凍過程中,土中的水分不斷地向上移動聚集,引起路基冰脹。當春融時,溫差較大,路基濕軟,強度急劇降低,加上行車的反復作用,路面出現不均勻起伏、彈簧、破裂冒漿、車轍等現象。冬季氣溫下降,路基上層土體開始凍結,路基下部土體溫度仍然較高,水分在土體內由溫度高處往溫度較低處移動。使路基上層土體水份增多并隨著溫度降低凍結成冰。路面發生凍脹或隆起現象。春季氣溫逐漸回升,土基開始解冰,由于路面導熱性大,路中的融解速度較兩側快,水分不易向下及兩側排除,土基上層含水量達到飽和、過飽和,在行車重復作用下,土基承載力降低,使路面出現彈簧、裂紋、松散,壅包,車轍、冒漿等,此即為翻漿現象。影響翻漿的主要因素有土質、氣侯、水分、行車與養護等。
3 控制措施
3.1 路基邊坡坍塌的控制
3.1.1 在邊坡上種植草或植樹,可以減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固著邊坡表層土壤來減輕水流沖刷,從而達到保護邊坡的作用。當然其土壤應適宜于植物的生長,且邊坡比較平緩,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防護有植草、鋪草皮和植樹等。
3.1.2 對于不適宜植物生長的土質填、挖方邊坡或風化嚴重、節理發育的巖石路基邊坡,以及碎(礫)石土的挖方邊坡等,采取工程防護措施即設置人工構造物防護。
3.1.3 對于嚴重破壞的邊坡,如出現塌方、滑坡以及可能出現失穩等情況,必須采取相應的措施確保邊坡的穩定性(強度方面)和安全性(變形方面)。根據邊坡的不良工程地質特征和滑坡加固治理與防護工程特色,主要選取適用性強、易于操作、工程負效應小的措施,如抗滑樁、錨桿(索)、擋土墻、削坡和灌漿等。
3.2 路基沉降的控制
3.2.1 選用滲水良好的填料,嚴禁用腐植土或有草根的土塊,應分層填筑、夯實,并及時排除流向路基的地面水或處理好地下水。
3.2.2 填石路堤應從下而上,選擇由大到小的石塊認真填筑,并用石渣或石屑天然砂礫石填滿空隙。
3.2.3 原地面為軟弱土層時,路堤高度較低的,且可中斷行車時,應挖除換上良好的填料,然后按原高度填平夯實。路堤高度較高的,且又不能中斷行車時,可采用打砂樁、混凝土樁或松木樁。
3.3 裂縫的防治高速公路通常采用整體道床,整體道床裂縫的種類基本上可以分為非荷載裂縫和荷載裂縫。施工時控制好質量就是為了解決非荷載裂縫。
3.3.1 整體道床基層裂縫的控制。選擇收縮性小的水泥穩定類結構做基層,施工時要考慮到水泥類穩定材料產生裂縫的機理。
3.3.2 整體道床面層裂縫的防治。瀝青整體道床非荷載裂縫是低溫和疲勞裂縫總和。它與瀝青的品質有關,主要是瀝青的溫度敏感性和針入度,國內外多項試驗表明,針入度指標越高,溫度敏感性越低。
3.4 翻漿的處理
3.4.1 挖換土壤。如果是翻漿較嚴重的路段,把翻漿路段上的土挖出來,換填40-60cm厚的砂性土,壓實后重鋪路面。
3.4.2 換鋪粒料。當翻漿較嚴重時,把翻漿路段上的稀泥挖除。填以碎石、碎磚或爐渣等粒料,表面整平后直接通車,或在下面填一層水穩性較好的干土,再鋪上粒料,墊平后通車。
3.4.3 挖換石灰土。在翻漿已破壞的土路上,可在該路段上撒鋪適量的石灰,并用木棍或木榔頭搗夯,使石灰能摻入路基土中,以形成灰土路,提高路基的水穩性。
3.4.4 提高路基。當路段為平原區的土路和其他地區取土較易時,按實際情況加高路基,使路基上部土層遠離地下水或地表積水。路基加高的數值,要根據當地凍土深度、路基土質和水文情況,以路基最小填土高度或臨界高度的方法確定,確保路基處于干燥狀態。此法適用于平原區的土路和其他地區取土較易的路段。
參考文獻:
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