宋建房 周鵬生
(1.浙江省隧道工程公司,浙江 杭州 310014;2.杭州交通工程監理咨詢有限公司,浙江 杭州 310014)
目前我國公路路基的施工,大多數情況使用壓路機進行路基碾壓,其壓實效果明顯得到改善,提高公路路基的壓實度。我國有關的規范明確指出一級公路與高速公路在離路面以下75cm~130cm區域壓實度不低于95%,在鋪筑其他標準公路路面時,路基的壓實度也應當按一級公路和高速公路的標準來進行施工。
我國有關規范明確規定了選用路基填料的具體標準條件,對路基填料粒徑與極限強度作出了量化規定,創造性提出了路床的概念,通過CBR數值來判斷路基填料強度。對路床的填料條件制定了嚴格標準,如在一級公路和高速公路面以下0~ 40cm區域的路基填料的CBR數值不小于9,在其他不同區域也提出對應的標準值。如果路基填料低于極限強度,應當通過摻合石灰、粗沙粒等材料進行處理,對其它規格公路鋪筑路面過程中沒有具體標準時,應當按照一級公路和高級公路的標準來進行施工。
地面排水常見的設施有截水溝、跌水、急流槽、邊溝和地面排水管。在一級公路和高速公路設置的排水溝渠,要求進行鋪砌防護,一般通過使用片石、砂漿等材料來進行加固,目前預制板、混凝土塊也開始被推廣應用。一級公路與高速公路在通過埋設排水管道的路基中進行改進,在兩側路面的溝渠重新布置,去除了穿插路基的涵洞,有效提高了路基的質量。
路面排水主要有集中排水和分散排水兩種方式。集中排水方式是通過路面外側預制混凝土塊構成的攔水帶,與路面形成的集水槽進行排水,并在邊坡路堤與泄水口的銜接口設置水槽將雨水排至水溝中;分散排水,常被運用在地勢平坦的路面,該路段的縱坡低于0.5%,不僅要加固邊坡、硬化路肩,還要在高水位的情況下,防止邊坡出現雜草遮擋路面排水導致路面產生局部積水,因此設置路面分散排水溝,增加排水渠道。
設置坡面防護的目的主要是減少流水的沖刷、實現土層剝落風化與環境互相協調。隨著我國對保護環境日益重視,公路的坡面防護常用種草來進行,當坡面較高時,大多通過草坪生植帶,將肥料、草籽與土進行攪拌塞于工物中來進行防護。草籽生長有助于固土,布纖維發生腐爛,不會對環境造成影響,具有較好的效果。目前我國的石砌坡面防護仍被廣泛使用,通過預制混凝土塊來對路堤進行坡面防護,帶窗孔與連片的護面墻,作為邊坡路塹。由于巖石路塹易于破碎風化,因此在邊坡設置鐵絲錨桿掛網進行坡面防護取得理想的效果。然而石砌圬坡面防護出現易破損、造價高等問題。因此設置坡面防護要從環境保護的實際出發,通過種草進行坡面防護來實現美化景觀。
沿河防護為了路基的邊坡防遭受流水沖刷而采用直接防護。通過使用高強度格柵來代替傳統鐵絲作為石籠,運用聚胺脂和聚脂類混凝土的織物護坡制成護面板來阻擋流水沖擊,來解決土體的不均勻沉降。
在進行支擋防護主要形式是擋土墻。重力式石砌擋士墻適用于墻高較低、地基較好、石料豐富的土體;扶壁式擋土墻、板柱擋土墻、懸臂式擋土墻其受力均勻合理,同時工體較小,適用于路基的支擋防護。
一旦軟土地基的含水量過小或過大,必須應當設置灰土擠密樁。如果軟土地基的含水率過大通過在孔內添加石灰粉和土粉,來減少軟土基的水分,還可以通過快速成孔、成孔后套管或邊成孔邊套管進行澆灌較少含水率;如果軟土基的含水率過低,在加固范圍內預先進行浸濕土層,應先外圈按照成孔順序,并進行間隔后里圈;成孔套管,應減少受到流水浸濕的影響,并應當進行回填夯實;為防止擠密樁在夯打過程中引起縮頸,應填一孔,打一孔;一旦土質松軟,樁孔較密,應通過夯實跳打。在進行外孔填料之前應在孔底先夯打3錘;依據實際實驗的密實度,加快速度和夯擊次數;拌合回填料時要注意均勻攪拌,同時要注意控制地基的含水量;計算用量應與孔填料的用量符合不要出現過大偏差;夯實錘擊的重量要大于150kg;夯實錘型應當以棗核型或梨形較為合理。在夯實路基邊緣土的過程中,應當直接平頭夯錘,同時夯實的落距應當大于3m;一旦路面地基的地下水位偏高,應當在降低地下水位的基礎上進行夯實回填。對于出現斷裂、疏松、夾層的情況,應通過洛陽鏟將這些斷裂疏松的土體取出,并按照規范規定繼續填夯,最終達到設計任務要求。
降低地基承載力要求的最有效途徑是使用輕質材料來進行填筑路堤。現階段國內已有多起使用粉煤灰等輕質材料填筑路堤的案例,最多能減輕路堤自重的近1/4。通過擊實法獲得測定極限容重為10KN/m3。粉煤灰不具備塑性同時粘性較小,最佳的含水量接近40%,因此具有較好的壓實性。輕質粉煤灰邊坡路堤表層使用粘性土進行包裹,從而能夠增加邊坡穩定性。
淺層低于3mde軟土地基先在路面地表鋪設土工布進行分隔來填筑路堤,加強排水、過濾和固結加速等作用,來代替傳統的置換方法。假如軟土層的厚度為3m,通過采用砂墊層與土工布的材料進行聯合加固,砂墊排水層的厚度減少了近20cm。在地表與路堤下面鋪設多層土工織物,利用材料的高抗拉強度來減少地基的變形滑動來維持土體穩定,通過調整填土速率,迅速固結地基。采用土工聚乙烯格柵、網箱席墊、聚丙烯或來處理軟土地基問題,將限制地基土填料向上和兩側位移,減少土體局部荷載,通過試驗數據表面采用合成材料加固方式減少土體沉降量近1/3。
公路路基的施工工藝雖然簡單,但是要控制好每一環節并不是容易的事,尤其是土質、含水率、碾壓和排水等方面。只要施工單位和監理單位有足夠的責任意識與質量意識,控制關鍵工序,抓住關鍵環節,路基施工工藝的質量一定能滿足設計使用要求。
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