
摘要:對公路使用穩定性和公路使用壽命產生重要的影響因素之一就是路基,在路基修建的過程中,路基土石方工程對路基的質量有著直接的影響。但是在路基土石方工程中也存在一系列的問題,文章在對這些問題進行探討的基礎上,對質量通病的處理方法和預控方案進行探討具有重要的意義。
關鍵詞:路基土石方工程;質量通病;公路建設;公路路基;路基沉降 文獻標識碼:A
中圖分類號:U416 文章編號:1009-2374(2015)35-0095-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.047
公路路基在長期的使用過程中,在各種外力作用下,比如行車荷載、內力作用、地形地質條件和水文等因素,會導致公路路基出現各種病害。公路路基在施工過程中經常出現的問題主要有路基沉陷、路基邊坡坍塌、泥石流、滑坡和翻漿。這些現象的出現在嚴重的情況下會導致公路塌方或者沉降等問題的出現,會給公路的使用安全帶來比較嚴重的影響。所以探討路基土方石工程中的常見質量通病的處理方法和預控方案,對維護路基安全、維護公路的使用安全具有重要的意義。
1 路基沉降
路基沉降指的是路基在使用的過程中給沿著垂直方向出現比較大的沉落現象,導致局面路段產生破壞,對交通產生不利的影響。路基沉降主要有兩種形式;一種是路堤沉降;另一種是地基沉降。具體的表現如圖1和圖2所示:
2 路堤沉降的防控措施
路堤沉降現象出現的原因主要是填料的選擇不當、壓實不足、填筑的方法不合理,在水、荷載和溫度的綜合作用下,路堤有可能出現沉降現象。路堤沉降現象的防控措施分析如下:第一,優化路基填料的選擇。在路堤的施工規范中嚴禁使用含有草皮樹根、腐殖質和生活垃圾的土料作為路基的填料。在施工的過程中要對路基填料進行嚴格的控制,要優先使用液限在50%以下,塑性指數在26以下、含水量比較好的填料進行施工,特殊填料比如濕陷性黃土、鹽堿土或者膨脹土可以在進行改良檢驗之后使用;第二,在路基施工的過程中,要對機械設計和分層填筑方式進行組合,在施工前要進行相關的試驗,在試驗之后再確定路基填料在鋪設時的厚度;第三,在填筑的過程中將其控制在同一個水平層上,使用同一種材料進行施工,在50厘米的厚度范圍內要使用同一種填料通過連續的方式進行填筑;第四,在路基的修建工期合理的前提下,在路堤填筑完畢之后,或者在高填方路堤的時候要進行超載預壓,要經歷凍融循環時間;第五,在路堤土方石工程進行的過程中,要按照從下到上的順序來進行,在填筑過程中使用的石塊要按照從大到小的順序排列,同時要使用石屑或者石渣將空隙填補完整,以保證路基的壓實度;第六,如果在結構層施工之前,路堤就出現了局部沉降,就可以將路堤挖出來重新進行填筑,在填筑的時候可以使用強夯的方法來進行。
3 地基沉降
如果修建地基的工程地質條件比較復雜,比如施工地多雨潮濕、土層較軟、屬于水稻田、沼澤分布、存在膨脹土、存在多年凍土、鹽漬化嚴重、有巖溶分布等或者原有的地質表面屬于軟弱地質、沼澤地質、水稻田和黃土地質,在對地基進行填筑之前沒有進行換土或者壓實工作,就會導致地基沉降現象的發生,會導致地基側面出現剪裂凸起的現象,會導致路堤出現下陷的問題。所以為了有效地保證地基的穩定性和強度,就要使用合適的方式對地基進行處理。
3.1 地表土的處理
在進行路基填筑的時候,如果不將路基結合面上的草木進行清除,在路基成型之后,草木腐爛就會導致路基出現不均勻沉降,進而對路堤的穩定性產生嚴重的影響。為了防止這種情況的出現,在路基填筑之前,要對路基結合面的樹根、雜草等雜物進行徹底的清理,要做好表層土壤的處理工作。尤其是在路基的填筑高度比較小的時候,一定要將路基填筑周圍的草木和樹根進行徹底的清理。在對這些樹根和雜草進行清理的時候,可以使用人工的方式進行處理,也可以使用機械的方式進行處理,但需要注意的是不能使用焚燒的方式進行處理。因為使用焚燒的方式進行處理,一旦火勢失控就會產生嚴重的后果。比如,對基底表層土系的腐殖土進行處理,就必須使用挖掘機或者人工的方式來進行換土處理,換土的厚度要根據實際情況來進行確定,一般情況下,換土的厚度要大于30厘米,并且要通過分層壓實的方式對其進行壓實處理,壓實度要符合相關規定。如果在路基處理的過程中發現鼠洞、溶洞、裂縫或者草炭層,就要做好相應的處理,防止日后出現坍塌的情況。在路堤修筑完成之后,比如腐殖土等清除物就可以用作護坡保護層,也可以用作綠化帶或者分隔帶的填土。如果路基的修筑要通過耕地,在對路基進行填筑之前,要預先進行填平壓實處理。如果其中含有大量的有機質或者雜質,在碾壓的時候因為彈性比較大,從而對碾壓的效果產生不良的影響,就要換填干土來進行碾壓。
3.2 基底的處理方法
如果基底是坡面,在荷載作用的影響下,粒料非常容易發生失穩或者沿坡面滑移的現象,所以在對路基的基底進行施工之前要首先對基底的坡面進行處理,然后才能進行相應的填筑。
3.2.1 防控措施。如果基底位于軟土層,可以使用的處理方法分別是換填土法、化學固結法、擠密法和排水固結法等。常用的處理措施有強夯法、換填法、土工織物法、水泥粉噴樁法、砂井法、塑料排水板法、CFG樁法、灌漿法、石灰樁法、高壓注漿法、拋石擠淤法、預壓法等。
3.2.2 處理方法。如果原有的地面屬于軟弱土層,路堤的高度比較矮,并且行車中斷的時候,可以換填填料,然后將原有的高度路基夯實壓平;如果路基的高度比較高,同時不能將行車中斷的時候,可以使用打砂樁、松木樁和混凝土樁的方式來進行或者可以使用化學灌漿法或者注漿法來進行處理。其中化學灌漿法就是利用氣壓、液壓或者電化學的原理,將可以產生固化的漿液注入裂縫,將地基的物理性質進行改變,以達到穩固地基的目的。使用高壓注漿法來進行灌漿,就是利用注漿管將漿液注入發生路基沉陷的土體中,漿液通過滲透、填充、擠壓的效應將原有土體結構中的空氣和水分擠出,將松散的土體進行固結,以形成一個防水性比較好、穩定性比較好、強度比較大的結構體,從而提升路基的穩定性和整體性。
4 結語
公路運行穩定性和使用壽命的關鍵就是路基的穩定性。在路基土石方工程中經常會出現兩種現象:一種是路堤沉降;另一種是路基沉降。無論哪種問題的出現都會對公路的正常使用產生不利的影響。路堤沉降的防控措施和處理措施就是優化材料的選擇,優化機械的配置,在出現沉降的時候可以重新填筑的方式來進行處理。路基沉降的防控措施和處理措施就是進行填料的換填的處理或者通過注漿的方式增強土體的穩固性。通過探討路基土方石工程中常見質量通病的處理方法和預控方案,對維護路基的穩定性、對維護公路的使用安全具有重要的意義。
參考文獻
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作者簡介:余銀山(1978-),男,甘肅武威人,寧夏煤炭基本建設有限公司工程師,研究方向:公路與橋梁工程的現場施工管理。
(責任編輯:秦遜玉)