李洪雁
(新疆一洲路橋工程有限責任公司,新疆 庫爾勒 841000)
路基是公路工程施工的重要組成部分,保證公路路面質量的重要基礎,對整個公路工程的施工質量和使用壽命均具有重要意義。因此,施工人員必須掌握公路路基施工技術,才能保證公路路基的施工質量,延長公路的使用壽命。公路路基施工技術內容主要包括施工前準備、施工要求、路基填筑及路基壓實等,施工人員必須根據公路施工水文地質情況、公路等級和當地氣候等條件,選擇適宜的施工方法和技術,以提高公路路基工程施工的質量。筆者舉一實例,就某一工程的路基施工技術方案加以說明分析。
某公路工程路線總長度為30km,以本合同段K0+000~K14+430(總長度為14.43km)路段的路基施工為例,對該路段路基施工技術進行分析。該路段為二級標準公路,車輛行駛速度為80km/h,公路路基的寬度為16m,路面寬度12m,路肩的寬度為2×2m,橋面凈寬12m。路基填料為天然砂礫,K2+540~K3+680段為濕陷性黃土,需進行處理。
公路路基施工前的準備工作主要有:a)公路路基放樣 施工人員在路基施工前,必須對路線中樁進行有效的恢復,并畫出公路路基路塹頂、路堤坡腳、地界樁、截水溝及邊溝的詳細位置;b)土料檢測 在公路路基施工前,需對路基挖方、料場及取土場等土料進行有效的檢測,以保證土料質量;c)清理施工現場 在公路路基填方在填筑前,必須進行有效的壓實,若公路基底土層厚度達到30cm以上時,應該將其翻挖后,然后再分層回填,并壓實[1];d)設置臨時排水設備 在截水溝和邊溝開挖時,應該在其原有的地面處設置臨時性的排水設施,并與長久性的排水設施連接,以有效的將路基施工路段上的積水排除,以防止沖刷路基,水溝發生淤積。
公路路基路塹開挖施工方法如下:a)公路路基路塹開挖施工,主要是利用挖掘機進行開挖,并按照自上而下的施工順序進行;b)當公路路基挖方滿足公路路基工程設計標高之后,應該及時對排水邊溝進行施工,并保證排水設施排水通暢;c)對公路路基挖方路段壓實度進行有效的檢測,看其壓實度是否能夠滿足公路路基工程設計要求。一般情況下,要求公路路基頂面下300mm 的壓實度大于96%;路基頂面在換土后,以下300mm的壓實度不能低于96%。
施工人員依據該公路工程土層實際情況,按照不同土質的填料要求,對該公路路基采取分層填筑的方法,以減少公路路基的層數,將其填筑厚度控制在0.5m以下。一般情況下,土方路堤至路床地面填筑的壓實厚度應該大于100mm。在公路路基填筑中,填方質量起著重要作用。因此,施工人員必須根據工程實際情況,采取有效的控制措施,以保證路基填方的質量[2]。主要措施有:a)路基填方的填料不可為淤泥、凍土、腐殖土、沼澤土和鹽漬土等,因為這些土體穩定性較差,不能滿足公路路基填方的要求;b)對于液限至高于50 ,塑性系數至高于26的土體,可以不進行填土[3];c)用于公路路堤填筑的集料粒徑要合理,不能超過15cm,路床填料的粒徑不能超過10cm,以防止填料粒徑過大,對路基填筑質量的影響;d)對公路路基填筑土方強度進行有效的控制。
該公路路基采用的壓實方法主要有兩種,即振動壓實法和強夯壓實法。
振動壓實法主要是通過振動壓路機自身的重量,在振動增幅的重力作用下,將土體內部水分得到分散,并對土體進行固結、擠密和壓實,使得土體能夠滿足路基施工要求。振動的遍數需根據試驗路段的數據確定。碾壓過程中,要注意控制好其最佳含水量,并選擇適宜的壓實設備。
強夯壓實法主要是利用起重設備把重量為8至30t的夯錘吊至6至25m的高度,然后讓其自由落下,通過較強沖擊力,使土體孔隙得到壓縮,局部得到液化,并在夯擊位置形成裂痕,將土體內水汽排出,土粒得到新的排列,土體壓實后得到固結。通過有效的壓實,該公路路基壓實度能夠滿足工程設計要求。
該公路工程K2+540-K3+680段為濕陷性黃土,需進行處理,具體處理措施如下:對K2+540-K3+680段路基基底進行清理,采取分層填筑方法填筑砂墊層,其填筑厚度控制在50cm范圍內,每層填筑厚度不能大于200mm,并對其進行于小的壓實;在路基兩側用片石干砌,對路基進行有效防護;在砂礫墊層鋪設復合土工布;在鋪設過程中保證復合土工布的平整,緊靠下承層,以防止復合土工布出現折皺或者重疊現象。
在公路路基加寬路段施工時,需對其新舊路基填料進行有效分析。舊公路路基填筑材料在經過長期的車輛荷載、路面荷載及自重荷載等作用后已被壓實,而新公路路基填料雖然經過壓實,但是在后期投入使用中會出現變形現象。因此,在公路路基加寬施工時,必須選擇與舊公路路基相同且透水性良好的填料。施工人員通過對該公路工程實際情況進行分析,認為在加寬路段路基施工時,需以石渣或者碎石土等填料為主,并對填料液塑限、CBR壓實度等指標進行有效的控制。
該公路工程局部路段,例如K23+100至K23+180路段路基頂面下30cm的封層土,由于受到雨天影響,其路基土含水量比最佳含水量要高,在壓實后,壓實度不能滿足設計要求。當路基施工完成后,路基表面由于失水而發生干縮性變形,產生多處裂縫,其彎沉值不能滿足設計要求。還有部分路段,例如K25+150至K25+180路段,由于在施工前未設置臨時排水設施,且受到雨天影響,積水不能有效排出,路基受到嚴重的沖刷,使得路基彎沉值不能滿足設計要求。
針對該公路工程路基存在的彎沉值不合格現象,施工人員應采取有效的處理方法,以將路基施工路段技術有效的排除,使路基彎沉值達到設計要求。具體處理措施有隔離層處理法和消石灰處理法。
3.3.1 隔離層處理法
隔離層處理法主要應用于該公路工程K23+100至K23+180段,該段的地下水位偏高,路基過濕,不可提高路基,應該鋪設透水性良好的隔離層。使用的隔離層的厚度為40cm,材料以粗砂為主,鋪設于該公路路基段頂面下40~80cm。這樣不僅可以防止毛細管水提升到公路路基頂部,而且使路基頂部保持干燥狀態。在路基施工時,對封層土進行有效開挖和翻曬,在路基底部40~80cm填筑適量粗砂,并對其進行有效的壓實。封層土經翻曬之后,其含水量與最佳含水量接近時,方可回填壓實。隔水層施工流程為:確定施工范圍及深度→封層土開挖和翻曬→分層填筑、壓實→原土回填→路基彎沉值檢測。該路段經過有效處理之后,彎沉值達到工程設計要求。
3.3.2 消石灰處理法
這種處理方法應用于該公路工程K25+150~K25+180段,通過加入適量石灰將路基粘土中多余水分吸走,使其粘土含水量達到最佳狀態,同時粘土干密度、收縮性、壓縮性及塑性得到有效改善,使路基彎沉值能夠滿足設計要求。施工工藝為:將該路段的封層土開挖并翻曬在路兩側,再按照要求加入適量的消石灰,并通過路拌機進行有效的攪拌,然后再分層填筑、壓實。該路段經過有效的處理后,彎沉值達到工程設計要求。
隨著公路工程建設的快速發展以及公路在運輸中作用的提升,人們對公路質量的要求越來越高。路基作為公路工程的重要基礎,對公路工程質量具有重要影響。因此,施工人員必須掌握公路工程的施工技術,按照施工規程進行施工,同時對公路路基進行有效防護,使得路基施工能夠滿足公路工程設計要求。
[1]王麗梅,潘淑燕.公路路基施工技術的探討[J].科技致富向導,2010,9(12):89-90.
[2]孟智峰,李朝暉.淺談公路路基施工技術[J].技術與市場,2011,7(8):123-124.
[3]吳新宇,李向南.淺談公路路基的施工技術[J].民營科技,2012,23(1):54-55.