汪香蓮
(山西省臨吉高速公路建設(shè)管理處,山西 臨汾 041500)
公路路基是公路路面的基礎(chǔ),與公路路面共同承載著過(guò)往車輛的重量。因此,路面長(zhǎng)時(shí)間的承載車輛荷載需要穩(wěn)固并且堅(jiān)實(shí)的路基。通過(guò)大量的實(shí)踐表明,只有當(dāng)?shù)缆肪哂蟹€(wěn)定而堅(jiān)固的路基時(shí),路面才會(huì)堅(jiān)固。保證道路路面穩(wěn)固及強(qiáng)度的最重要的條件是路基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性。由上可知,路基施工水平是整個(gè)道路工程的關(guān)鍵因素之一,也成為路面工程承載車輛載重及時(shí)間考驗(yàn)的重要因素之一。所以對(duì)于公路路基工程的施工技術(shù)的研究是十分必要的。
路基填筑工作是路基工程的關(guān)鍵。路基填筑分為原地面的表層處理和坡面基底的處理。基本填筑路基橫斷面型式如圖1表示。

圖1 基本填筑路基橫斷面型式
原地面表層處理。在公路的建設(shè)施工中,如果路面的表層土中有其他雜質(zhì)或有機(jī)質(zhì)的含量較大,路基的彈性較大并且在受壓期間不容易壓實(shí)。所以應(yīng)該清除路基內(nèi)的所有草叢以及樹(shù)根。當(dāng)基底地表面土壤為腐殖土?xí)r,就需要用挖掘機(jī)或推土機(jī)把表層的腐殖土全部清除。在路基的處理過(guò)程中看到裂縫、老鼠洞或者草炭層等,這就必須要用滿足條件的土壤來(lái)?yè)Q填,然后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分層壓實(shí)。為了保證壓實(shí)度能達(dá)到要求,基層表面在清理后需要填前壓實(shí)。
如果施工的坡度較小,可以只對(duì)坡面表層進(jìn)行處理,然后按照原地表層的處理方法進(jìn)行處理。當(dāng)坡面的橫坡大于1:5時(shí),要把坡面做成臺(tái)階模式,使原填料層及土壤層可以充分地嵌合,這樣能避免填建的路基出現(xiàn)橫向滑移。臺(tái)階設(shè)定地規(guī)格大小因施工方式、施工處土質(zhì)及地形地不同出現(xiàn)差異,通常臺(tái)階的寬度大于1m,并且臺(tái)階的頂面以3%-5%地坡度傾向內(nèi)側(cè),壓實(shí)分層。當(dāng)把所有的臺(tái)階重填完后,再根據(jù)全段路面的路基分層及填土。
要使路基具有更好的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性,需要以壓實(shí)的方法來(lái)提高它的密度。壓緊路基是其施工期間的重要步驟,也是提升路基強(qiáng)度以及穩(wěn)定性的基本措施之一。路基壓實(shí)質(zhì)量由外部和內(nèi)部?jī)蓚€(gè)因素決定。外因?yàn)閴簩?shí)性能,像土壤厚度、機(jī)械性能及壓實(shí)效率等。內(nèi)因?yàn)槭┕ぬ幍耐临|(zhì)以及濕度;
高速路及一級(jí)公路一般使用振動(dòng)壓路機(jī)或35t-50t輪胎壓路機(jī)來(lái)填土及壓實(shí)路基。而碾壓路基需要用振動(dòng)壓路機(jī)完成,通常是采用不振動(dòng)的靜壓進(jìn)行第一遍壓實(shí),此后再?gòu)穆娇臁⒄駝?dòng)從強(qiáng)到弱,從內(nèi)到外、先輕后重、直線縱向進(jìn)退及從旁到中的原則進(jìn)行路基的壓實(shí)。確保均勻的壓實(shí)效果,嚴(yán)格的控制壓實(shí)層的厚度。
基于工程設(shè)計(jì)需要的基底承載壓力進(jìn)行壓實(shí)來(lái)設(shè)計(jì)高填方路基。當(dāng)無(wú)設(shè)計(jì)要求時(shí),壓實(shí)度則需大于90%。當(dāng)施工地為松散地基時(shí),則應(yīng)該對(duì)其改善加固;如果基底處于陡峭的山坡或低谷的時(shí)候,那么需要運(yùn)用挖臺(tái)階法,并嚴(yán)格分層壓實(shí)。若在狹窄的地方,就需要使用手扶式振動(dòng)壓路機(jī)工作,寬闊的地方則采用質(zhì)量超過(guò)12t振動(dòng)式壓路機(jī)壓實(shí)。
不同性質(zhì)的土質(zhì)不能混合填充,需分別填充壓實(shí)。絕對(duì)不可以直接采用液限指數(shù)大于50或塑性大于26的土,或超過(guò)含水量限定的土質(zhì)。為了減少壓實(shí)的功率,填土壓實(shí)的含水量誤差必須控制在±1%和±1.5%之間。在路基的壓實(shí)過(guò)程中要較好的控制路面的平整度和橫坡的坡度,不平整的路基的直接表現(xiàn)就是路面的不平整。
由于軟土路基的破壞性很大,因此需認(rèn)真對(duì)待處理過(guò)程,并進(jìn)行合適的處理。為了滿足填充的規(guī)格,對(duì)含水量大、塑性指數(shù)高和強(qiáng)度弱的土,選擇混合石灰、工業(yè)廢渣或煤灰等穩(wěn)固材料來(lái)改善施工地的地質(zhì)。當(dāng)路基軟土層或淤泥偏薄時(shí),需采用更換砂墊層或填層等方式來(lái)處理,從而提升路基的穩(wěn)定性。利用增加土工格柵土工或土工格室、增隔蓋土工布等方式來(lái)處理軟土路。。
路基危害形成的首要原因是水。路基的強(qiáng)度及穩(wěn)固性和水有很大的相關(guān)性,滲水的路基會(huì)減少地基的載重性能,超出最適含水量或過(guò)濕的填充物在壓實(shí)期間都會(huì)比較艱難。所以,對(duì)使路基出現(xiàn)不穩(wěn)固情況地下水,就算不需要設(shè)計(jì)具體的步驟,施工人員也許推出疏散、堵住、分離等減少地下水位或引流到路基工作范圍之外的工程方法。而且需上報(bào)監(jiān)測(cè)技術(shù)工去審批,需用根據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)工的指示來(lái)施工。應(yīng)該在路基修建前修建截水溝、排水溝等來(lái)截?cái)嗷蚴枭⒙坊孛嫔系乃T缏坊畛淦陂g,各個(gè)填充層之間需設(shè)置排水拱,這樣當(dāng)遇到地面雨水時(shí)可以迅速排清。很高的路基需要設(shè)置臨時(shí)排水槽,以免除路堤邊被雨水沖蝕。路基施工期間需和運(yùn)行階段的排水結(jié)構(gòu)相結(jié)合,不能獨(dú)立工作。路基臨時(shí)的排水施工重點(diǎn)是保證路基的穩(wěn)固,排水在前,消滅水滲危害來(lái)保重施工質(zhì)量。
應(yīng)該重視路基填充前的地面清理及碾壓。因?yàn)榈乇砻娴耐寥酪话愣紛A雜著草根及雜質(zhì),經(jīng)歷一些時(shí)間就會(huì)易于出現(xiàn)腐爛,使得路基下沉,于是需采用挖除和填充的方式對(duì)其進(jìn)行清理。以及公路的路基范圍以內(nèi)的樹(shù)根、雜質(zhì)等都應(yīng)挖除,并要填平。此后要進(jìn)行壓實(shí)。路基基底原來(lái)的土要超過(guò)80%的壓實(shí)度。當(dāng)路基的高度低于85cm的路床厚度時(shí),基底的壓實(shí)度要超過(guò)95%。對(duì)于不符合路基施工技術(shù)規(guī)范要求的路堤基底原狀土,要采取土質(zhì)的換填,并且換填的深度要超過(guò)40cm;或者參照地下水及地質(zhì)水平來(lái)確定深度,換填水穩(wěn)性優(yōu)越的物質(zhì),換填過(guò)程中需按照壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)壓實(shí)。這個(gè)處理過(guò)程的重點(diǎn)是是給路堤施工進(jìn)行放寬界限,把路基表層進(jìn)行完全清除直到路基的邊線,換填土的坑穴應(yīng)當(dāng)先整平然后壓實(shí),確保路堤的穩(wěn)定、不沉陷。
填充后的路基使原來(lái)的自然平衡改變了,并且路基暴露在空間中,慢慢的有各種各樣的自然因素侵蝕它,因此需用不同類型的方式保護(hù)路基。
坡面防護(hù)。為了避免地表水流沖蝕、破面土壤的風(fēng)化掉落及環(huán)境的和諧。現(xiàn)在,人們愈來(lái)愈重視保護(hù)環(huán)境,多采用種草的防護(hù)方式對(duì)高等公路的邊坡進(jìn)行防護(hù);在遇到較高的邊坡時(shí),采取砌石框格加種草的防護(hù)模式。選擇邊坡種草的防護(hù)類型是非常重要的。目前多采用草坪植生袋,也就是把肥料、草籽和土壤拌合均勻包裹在土工編織物內(nèi),草籽在發(fā)芽成長(zhǎng)為草后能夠起到固土的作用,同時(shí)無(wú)紡布纖維自然的分解腐爛,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,有很好的防護(hù)效果。通常采用高強(qiáng)度的網(wǎng)格噴漿、噴射混凝土或混凝土保護(hù)噴射和錨桿掛鐵絲網(wǎng)等方式來(lái)保護(hù)容易風(fēng)化掉落的土層,而且效果不錯(cuò)。因?yàn)榛炷练雷o(hù)的造價(jià)較高且易損壞,將環(huán)保考慮在內(nèi),就需要推廣能夠改善生態(tài)的綠色防護(hù)同事又能美化環(huán)境的方式來(lái)防護(hù)坡面。
沖刷防護(hù)。要免除水流對(duì)沿河路基邊坡的沖蝕需使用最直接的保護(hù)方法。在古老的擋土墻、砌石或鐵絲石籠的防護(hù)方式基礎(chǔ)上改進(jìn)的高強(qiáng)土工格柵以及聚氨酯、聚酯類新材料混凝土保護(hù)膜制造的防護(hù)板保護(hù)路基邊坡免收水流沖擊。對(duì)路基的不均勻沉降有完好的適應(yīng)度。
支擋防護(hù)。擋土墻是現(xiàn)今保護(hù)路基邊坡的最重要的措施。重力式的石砌檔土墻方式應(yīng)用于在墻高低、石料豐富、地基好的場(chǎng)地;扶壁及懸臂式的板柱擋土墻和鋼筋混凝土擋土墻的受力比較合適,而且其墻身的圬供體積比較小,所以保護(hù)公路路基時(shí)也運(yùn)用的很廣泛。垛式擋土墻在墻體高度的調(diào)節(jié)上比較方便,是一種通過(guò)對(duì)預(yù)制構(gòu)件拼裝的特殊型式的擋土墻。
公路的路基是整條路的承重層,路基壓實(shí)的重點(diǎn)是填土方路基的壓實(shí)。路基的好壞對(duì)整條公路的質(zhì)量有直接的影響,同時(shí)對(duì)后一步的路基施工有很深遠(yuǎn)的意義。雖然現(xiàn)在的路基施取得了一些成績(jī),然而仍需要解決一些還存在的問(wèn)題。在以后的工作中,通過(guò)對(duì)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、解決,不斷地努力,嚴(yán)格的控制工程的質(zhì)量,促進(jìn)公路的路基工程的良好發(fā)展。
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