摘要:路基是公路工程的一個重要組成部分,是路面工程的基礎,其作用是承受路面傳遞下來的荷載,路基質量的好壞直接影響路面的使用效果和使用年限。在一些公路上,時常可見沉陷、變形、開裂等多種病害,這都與路基有直接關系。
關鍵詞:公路路基 施工技術
1 路基施工
公路路基的強度和穩定性主要取決于路基填料及其壓實程度,從目前來看,改進填土要求和壓實條件是保證路基質量最有效,也是最經濟的方法。
1.1 路基填料
1.1.1 施工前的準備
首先,通過全面熟悉設計圖紙和設計交底,要進行現場的核對及施工調查,核實工程數量,編制土石方調配方案及實施性施工組織設計。其次,進行施工測量和放樣。具體包括:對導線、中線、水準點復測,橫斷面檢查和補測,增設水準點、導線點等;放出路基邊緣、坡角、邊溝等位置。施工儀器要經過標定,滿足精度要求。最后,修建臨時排水溝,保持路基施工場地處于良好的排水狀態。
1.1.2 選擇填料
路堤填料要進行以下試驗:顆粒大小分析;含水量、密度、相對密度;液塑限、塑性指數;地的強度試驗值;土的有機質含量及易溶鹽含量;土的重型擊實試驗等。當路基填料達不到規定的最小強度時,應采取摻合粗粒料、或換填或用石灰等穩定材料處理。不能選擇淤泥、泥炭;含有樹根和易腐蝕的物質填料;含水量過大的材料等。
1.1.3 處理路堤基底
清除樹根及草皮。清理后進行壓實,其壓實度達到規定范圍。施工過程中要確保基底具有足夠的穩定性。在經過池塘及洼地時,根據實際情況進行排水疏干,換填、拋石擠淤;經過深耕地段時,需將土翻松、打碎,再進行整平、壓實等措施。
1.1.4 土方路基填筑
填筑土方時,應均勻地把材料攤鋪在路堤的整個寬度上,用平地機整平,并做出橫坡。填方作業采用分層平行攤鋪,每層厚度不大于30公分,寬度應超出每層路堤設計寬度,以保證修整路基刷坡以后的路堤邊緣有足夠的壓實度。
1.1.5 石方、土石混填路堤填筑
施工時不允許將爆破的混合料直接填至路堤,只能將符合尺寸要求的混合料運至填筑層上。填石、土石混填路堤要分層攤鋪、分層碾壓。每層填料要連續鋪筑整個斷面寬。石料飽水抗壓強度應大于設計值。
1.2 路基壓實
1.2.1 影響路基壓實的因素
①含水量的影響。大量實驗證明,在最佳含水量時,壓實的土體土顆粒最緊密,相對位置最穩定,土體水穩定性最好。因此,含水量是影響壓實效果的決定因素。
②土質對壓實效果的影響。不同的土質,最佳含水量與最大干容量是不同的。施工中,對于不同土質要進行分析試驗,得出施工中各類土的最佳含水量和最大干容量,作為控制土基壓實的標準數據。
③壓實厚度的影響。不同的壓實工具有效壓實深度各有差異。對路基填土分層的最佳厚度應根據土質、壓實類型,對土基壓實的基本要求等因素進行試驗,確定適宜的分層壓實厚度。一般情況下,夯實土層厚度≤20cm,光面壓路機厚度≤25cm,振動壓路機壓實土層厚度≤50cm。
1.2.2 各種情況的路基壓實
①黃土路基填筑及壓實
在開始的填土預壓階段,應首先滿足軟土固結的要求,再考慮路基壓實的要求。一般以路基一次填土碾壓厚度為預壓填土厚度,但不超過軟土固結所要求的預壓填土厚度。路基填土高度平均為5.5m,最大9m,理論計算該段軟土固結后沉降值達80cm左右。根據設計及時修筑外側邊緣的攔水、截水溝構造物和急流槽,將水引至坡腳以外,對高度大于20m的路堤,應按設計預留竣工后路堤自重壓密固結產生的壓縮下沉量。
黃土地區應特別注意路基排水,對地表水應采取攔截、分散、防沖、防滲、遠接遠送的原則,根據設計及時做好綜合排水設施,將水迅速引離路基。并在在填挖交界處引出邊溝水量并在出水口做好加固。
②特殊潮濕地區路基土壓實
在特殊潮濕地區,路基土的壓實是相當困難的,《公路路基施工技術規范》對此作出了以下特殊調整:對于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指數大于18的粘質土,當用于下路床及其下的路堤填料時,可采用規定的輕型壓實標準;壓實度標準可根據試驗資料確定或較表列數值降低2-3%;部分路段屬潮濕地區,按一般的施工方法難以達到要求的,可采用在土中摻加生石灰從而改善填料的性質,也可以獲得預期的效果。
2 軟土地基處理
隨著高速公路和一級公路的建設的迅速發展,針對軟土地基,在防止路堤失穩定、沉降觀測控制、軟土地基處理技術等方面取得了顯著成果。軟土地基的處理對策很多,但不管采用何種方法,處理后的地基必須滿足強度、變形、動力穩定性和透水性要求,從而達到減小道路路基在荷載作用下引起的沉降或不均勻沉降的目的。常用的軟土路基方法有:高壓噴射注漿技術、復合地基處理方法、壓密注漿碎石樁處理方法。
3 路基路面排水
水是影響路基強度、穩定性的重要因素之一。在路基施工中,許多路基病害是由水的侵蝕造成的,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。
3.1 路面排水
路面排水的可迅速排除路面范圍內的降水,減少路面水的滲入,使雨水不沖刷路基邊坡。雨水排出路面方式主要有集中排水和分散排水二種方式。其中,《公路路基施工技術規范》規定路拱橫坡應≥2%。
3.2 地面排水
地面排水設施通常采用邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。現在在公路施工時,普遍采用漿砌片石加固、而水泥混凝土預制板塊。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠,一般都要求鋪砌防護。高速公路和一級公路通過水網地段的路基,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。
3.3 地下排水
現在路基地下排水仍多用滲透力式較強的排水暗溝、盲溝、滲溝、滲井等傳統施工技術。當水流量較大,多釆用帶滲水管的滲溝。在近幾年公路施工中,傳統的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物。另外帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維組成的直徑為8~30cm加勁軟式透水管,因為排水效果良好,已廣泛應用于現在的公路路基地下排水。
4 路基防護
4.1 坡面防護
隨著我國對環境保護的重視,為防止水流、雨水、風力和其它因素對路基形成的危害,保護生態平衡,應根據當地條件,因地制宜地采用經濟合理、耐久適用的防護措施。從現在國內公路坡面防護來看,采用既經濟、有環保的植物坡面防護還是具有非常的可持續性的。
高等級公路的邊坡多采用適用于各種土質邊坡鋪草皮防護:宜選用帶狀或塊狀草皮,規格大小視施工情況確定,草皮厚度直為10cm。鋪設時,應由坡腳向上鋪釘,用尖木(或竹)樁固于土質邊坡上;當坡面設有污工骨架在其內鋪草皮時,骨架應嵌入坡面,表面應與草皮銜接;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土防護也有較好的效果。
4.2 支擋防護
垛式擋土墻易于調整墻的高度,并采用預制構件拼裝,是一種特殊形式的擋土墻;石砌的重力擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好施工地區;由于本身墻身圬工體積小,受力較為合理,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,現在已廣泛應用于公路路基的防護。
4.3 沖刷防護
路基沖刷防護包括坡岸防護、導流構造物防護和其它防護。路基邊坡的坡岸防護有干、漿砌片石和混凝土板形式。各種防護都必須加強基礎處理和污工質量,已防止水流沖刷和淘空,保證路基穩定。現多采用高強土工格柵代替鐵絲做石籠,用聚酯或聚氨酯類土工織物混凝土護坡膜袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡,這樣能較好的適應土體不均勻沉降。
5 總結
公路路基施工是十分復雜的技術和管理問題,與氣候、環境、地形、地質有著密切的聯系。我們要建立科學的管理態度,樹立牢固的質量意識,才能生產出高質量、高品質的產品。