【摘 要】本文在分析山區公路路基施工特點與難點的基礎上,提出施工技術要點與質量控制要點。以期對控制山區公路路基施工質量、保證行車舒適與安全具有重要的現實意義。
【關鍵詞】山區公路;施工技術;質量控制
山區公路的路基斷面形式有一般路堤、沿河路堤、半填半挖路基、擋土墻路基、挖方路基等。由于山區地形地貌多變,沿線填挖變化頻繁,路基施工呈現高陡坡路堤多、半填半挖路基多和坡地薄層軟土處理多的特點,給施工質量控制帶來技術難點。如果路基施工質量不能達到設計規范要求,將導致路基大范圍不均勻沉降、路面結構破壞,直接影響車輛行駛的舒適及安全。本文在分析山區公路路基施工特點與難點的基礎上,結合作者多年的施工經驗,簡要論述路基施工技術要點與質量控制措施。
1 山區公路路基施工技術要點
1.1 路基施工工藝流程
路基施工工藝流程框圖
圖1 路基施工工藝流程框圖
1.2 施工前的準備
路基開工前,應在全面熟悉理解設計圖紙和設計交底的基礎上,進行現場調查和核對,核實工程數量,并根據設計要求和現場情況編制土石方調配方案和實施性施工組織設計,及時對施工現場原地面進行測量放樣。測量放樣包括:導線、水準點、中線復測,橫斷面核對與補充,加密導線點、水準點,標出路基用地界、路堤坡腳、路塹坡頂取土坑、棄土場等的具體位置。施工放樣所用儀器須經標定滿足精度等級要求。路基施工前應按設計要求對原地表進行砍樹挖根、清表,清表土應集中堆放在路基范圍外,填方路段清表后還應按設計要求整平壓實。當路基經過軟土層時,應按設計要求進行軟基處理,以保證路基穩定性,一般常用的軟基處理方法有:換填、拋石擠淤、砂礫墊層、砂樁、碎石樁等。
在路基施工準備階段應做好施工便道的修建,保證施工機械和橋涵構造物施工材料的順利進場。路基施工前,應對路基基底土及來源不同、性質不同的擬作為路堤填料的材料進行試驗,土的試驗項目包括天然含水量、液限、塑限、標準擊實、CBR試驗等。二級(含二級)以上路基施工還應做試驗路段,長度應不小于lOOm,以確定壓實機械規格、松鋪厚度、碾壓遍數,最佳含水量。
1.3 路基填方施工
路基填筑一般采用全斷面水平分層、分段、從最低處逐層向上填筑,逐層壓實。當原地面縱坡大于12%或橫坡陡于1:5時,應按設計要求挖臺階,或設置坡度向內大于4%、寬度大于2m的臺階。不同性質的路基填料應采用分層、分段填筑,同一水平層路基的全寬應采用同一種填料不得混填,每種填料的填筑層壓實后的連續厚度不宜小于50cm,填筑路床頂最后一層時壓實后的厚度不小于10cm。土質路堤在填土要嚴格控制土的最佳含水量。為能取得最好的壓實效果,宜在填土接近最佳含水量時進行碾壓。填石路堤填料粒徑應不大于50cm,并不宜超過層厚的2/3,路床底面以下40cm范圍內,填料粒徑應小于150cm,路床填料粒徑應小于10cm。二級及二級以上公路填石路堤應分層填筑壓實。填石路堤壓實機械宜選用自重不小于18t的振動壓路機,施工過程中的每一壓實層可用試驗路段確定的沉降差指標檢測壓實質量。土石混填路堤硬質石料的天然土石混合填料中,中硬大料徑不得大于壓實層厚的2/3,不得混填,應分層填筑壓實,壓實機械宜選用自重不小于18t的振動壓路機,碾壓前應使大粒徑石料均勻分散在填料中,石料間孔隙應填充小粒徑石料、土和石渣。施工中的每一層的壓實可用試驗路段確定的松鋪厚度、壓實遍數、沉降差等指標控制。
1.4 路基半挖半填施工
由于半填半挖路基施工的填方一側路基容易側向滑動,所以應從填方坡腳起向上設置向內側傾斜的臺階,當填方一側邊坡不大、可先清除基底表面的薄層松散土,然后分層挖臺階,臺階寬度不小于2m,且適當加寬靠近坡腳處的臺階。當邊坡較陡坡腳延伸較遠時,可采用漿砌片石矮擋墻護腳,基底填方處也應按要求挖出臺階。為了保證路基邊坡的穩定,對邊坡很陡、坡腳延伸較短的路段,可設置重力式擋土墻,擋土墻內側路基填筑也應按上述要求挖出臺階且臺后填土應按臺背回填要求進行,同時為防堵塞泄水孔,在泄水孔周圍設置反濾層。為防止填挖交界處出現裂縫,需在填挖方結合部鋪設土工格柵,鋪設土工格柵時,應拉直平順、緊貼下承層,保證重疊、縫合、錨固部位符合設計規范要求。土工格柵縱向垂直于線路方向鋪設,其搭接長度為橫向不小于150mm,縱向不小于200mm,搭接處用細鐵絲綁扎牢固。用插釘使土工格柵固定于地面,不得因填土而移動填土時機械設備,不得直接碾壓于土工格柵上。有地下水或地面水匯流的路段應采用合理措施導排水流。
1.5 路基挖方施工
在路塹施工過程中,應依據不同的地質情況確定合理的開挖方案,土方路基開挖應自上而下進行,不得亂挖超挖,嚴禁掏底開挖。開挖過程中,應采取措施保證邊坡穩定,開挖至邊坡線前,應預留一定寬度。對開挖深度小且較短的路段采用橫挖法一次全斷面開挖。對開挖深度大的路段,宜采用縱向分層開挖的方法,每挖2-3m應及時對邊坡進行修整。路基開挖時應根據工程進度、數量,選擇合理的機械配置,以取得較高的施工效率。石方路基開挖,宜采用淺孔爆破或深孔松動爆破法進行開挖,嚴禁采用峒室爆破。近邊坡部分采用光面爆破或預裂爆破。路基開挖前應先做好截水溝和臨時排水溝,臨時排水設備應與永久性排水設備相結合。
1.6 路基排水施工
路基排水設施的作用是將可能停滯在路基范圍內的水迅速排除,并防止下滲;把影響路基穩定的地下水引導到路基范圍以外的適當地點。挖方路段需設置邊溝,邊溝一般采用漿砌片石砌筑成梯形邊溝。如山區縱坡較陡,為防止沖蝕破壞路基,在邊溝或排水溝的出水口用急流槽連接,急流槽采用漿砌片石砌筑,每隔2-5m設置一個防滑平臺。截水溝設在路塹上方,用以攔截路塹上方匯流的地面水,截水溝采用漿砌片石梯形斷面,溝底采用適當的防滲措施,以免影響邊坡穩定。為了降低路基范圍內的地下水位和隔斷流向路基的地下水,在路基邊溝下或邊溝旁設置引水滲溝,引水滲溝順著邊溝方向布置,出水口部分要偏離路基。
1.7 路基邊坡防護施工
在邊坡坡度不陡于1:1時,可采用植物防護,可起到美化路容、協調環境、調節邊坡土的濕潤以及固結穩定邊坡土的作用,一般在坡高不大,邊坡比較平緩的土質坡面(特別是填挖接壤地帶)采用此種方法。在河與路的相交處采用植樹防護,達到降低流速、促使泥砂淤積、防上游水直接沖刷路堤的作用.在沿河路段,可以采用植物防護,石砌防護或拋石與石籠防護,也可采用間接措施,設置導流結構物,在消除和緩解水流對堤岸直接破壞的同時,可減輕堤岸近旁淤積,徹底解除水流對局部堤岸的損害作用,起安全保護作用。
2 質量控制要點
山區公路路基工程因受地形、地質和氣候的影響,會出現高填方、陡坡路堤、填挖交錯等多種路基形式的組合,施工中應采取措施做到路基穩定,均勻沉降,通車之后的行車舒適及安全。
2.1 基底與邊界處理
填筑路堤時應首先進行原地面處理。當路堤填筑高度小于lm時,應注意將路基范圍內的樹根,草皮全部清除。若基底的表層土系腐殖土,則須用挖掘機或推土機將表土清除換填.厚度視具體情況而定,一般以不小于30cm為宜,并給以充分壓實。對填方而言,邊界處理分為:填前地基處理、填方過程中的周邊處理和填前排水處理。填前地基處理首先是對地基進行簡易的挖探,如果地表下面土質良好,狀況穩定,則清除地表植被、樹根、垃圾和不良土質后即可進行填前壓實,無法進行填前壓實,則須進行專門處理。填方過程中的周邊也應按要求處理,保證填筑施工有良好的工作面。填前排水處理可采取縱向滲溝、橫向盲溝或鋪墊反濾層(片石、碎石、砂等)等措施,施工中要嚴格保證這些排水隱蔽工程的質量,確保其在道路使用年限內起到排水通道的作用。
2.2 三背回填
公路橋梁、涵洞通道和擋土墻這三類構筑物背后的回填稱之為三背回填。結構物和路基交界處由于:① 剛性構造和柔性填土銜接,二者強度,穩定性方面差異較大;② 臺后地基強度與橋臺地基強度不同、臺后填料自然固結壓縮;③ 填土壓實不夠,易產生不均勻沉降,造成路面起伏、開裂和跳車現象。
2.2.1 嚴格控制填料,選用內摩擦角較大的透水性材料,最好是巖渣、碎石、砂礫,細料含量不宜過大,如果是砂性土,含砂量應達到60%以上,非透水性材料不得直接用于臺背回填。
2.2.2 保證小型壓實機具到位,在施工時大型壓實機械能壓到的部位盡可能的使用大型壓實機械壓實,在邊角部位采用小型振動壓實機配合使用,給以充分壓實。旖工中應根據結構物施工數量規定小型壓實設備數量,并做到強制到位和強制使用。臺背回填應分層填筑,分層壓實,分層填筑每層厚度宜為100~200mm。
2.2.3 強調規范化施工,填方的排水措施對填方的穩定極為重要,特別是靠近構造物背后填料,在施工中及施工后易積水下陷。因此,施工中應保證排水坡度,設置必要的地下排水設施,如:泄水管和盲溝。
2.2.4 填土預壓,填土預壓是解決問題的較好方法,關鍵是預壓荷載與預壓時間的確定,應保證達到預期目的為準。
2.2.5 提高質量標準,明確并提高質量控制標準,最大限度地減少施工后路基的沉降。
2.3 挖填質量控制
2.3.1 路基填料的選擇
選擇路基填方材料應準確區分填土、土石混填和填石路基,應在施工前進行相應試驗,采用符合要求的填料,做好試驗段,掌握在既有設備和施工條件下的施工規律和參數,確保不同的填料達到相應的規范標準。
2.3.2 不同性質土層的填筑
不同性質土層應按水平分層分別填筑,以保證該層強度均勻,特別是透水與不透水土不得混雜使用。由于在土質、土的含水量和碾壓設備一定的情況下,土層越厚壓實效果越差,所以合理確定路基填筑厚度是至關重要的。杜絕小角度或無搭接填筑,對半填半挖地段須在山坡上按要求從填方坡腳向上挖成向內傾斜的臺階。
2.3.3 合理配置施工機械
根據施工環境,合理配置挖掘機、推土機、壓路機、平地機、裝載機、空壓機、自卸汽車、灑水車等施工機械.雖然影響壓實效果的因素很多,但是主要是填料、含水量及壓實方法三個方面。其中壓實機具對壓實效果的影響十分明顯,在近幾年工程實踐中,運用振動壓實、強夯、沖擊壓實取得了較好的壓實效果。
2.3.4 雨季施工
雨季路基施工應選擇巖石地段和路塹棄方地段。回填土應選擇砂類土、碎礫石,路塹施工場地應掘排水溝,保持場地不積水。
路堤施工應分層填筑,當天填筑層當天壓實,且每層表面應設置2~4%的橫坡,利于排水。
3 結束語
山區公路路基施工較一般路基復雜,由于受地理環境因素影響,易出現質量問題。本文歸納總結了山區道路高陡坡路堤、半填半挖路基、坡地薄層軟土路基和三背回填路基施工的技術要點和控制方法,可為未來同類工程建設提供借鑒。