郭樹朋
摘要:在公路結構層中,路基是一個基礎結構,承載著路面荷載作用力,并且在施工中受自然環境的影響因素比較多,因此施工難度大。要確保公路行車安全舒適性,必須提高公路路基施工質量,為公路長效收益打下堅實基礎。
關鍵詞:公路路基;施工質量;控制措施
隨著我國經濟及科學技術的迅猛發展,公路施工技術不斷更新,為了提高公路路基的強度和穩定性,施工前勘查作業范圍內的土質液限、塑限、塑性指數及含水量等情況,根據水文地質情況制定不同路基基底處理施工方案,選用新技術新材料,嚴把質量關,依據路基施工進程及質量,靈活調整后期施工方案,以保證公路整體施工質量。本文結合施工經驗,從以下幾方面闡述公路路基施工質量的控制措施。
一、路基填料質量控制
在路基填料選取上,要采用強度高、水穩定性好的填料。一般對于路基填方材料最小強度和最大粒徑經過試驗進行規范,在規定值范圍內選取合適的填料。路基基床底層、基床表層、路堤與橋臺過渡段等不同結構層,填料應作相應調整,如路堤底部可選用細粒土填筑,路床部位填筑砂礫土。在路橋橋涵臺背或擋土墻背處,應選用砂礫土,這類填料有較大的內摩擦值;選用的碎石砂礫強度應大于30MPa、粒徑超過10mm。選用細粒土時,要控制填料含水量,摻入石灰等添加劑進行處理。在冰凍地區,嚴禁使用粉質土和易崩解的巖石。
二、路基排水
水是影響路基強度和穩定性的重要因素之一,路基土體在受到地上水或地下水的沖刷浸泡后,容易造成翻漿、滑坡等病害,為了使路基始終保持干燥穩定,就必須重視路基的排水設施,包括施工中臨時排水設施。路基排水設施的設計施工應整體規劃,因地制宜,利用自然水系和地形,以防為主,綜合整治。路基排水設施分為地表排水設施和地下排水設施。
(一)地表排水設施
地表排水設施包括:邊溝、截水溝、排水溝等等。1.邊溝是一種把路基范圍內的地面水進行匯集排除的結構,一般設置在挖方路基的路基外側,并與路中線保持平行,邊溝的縱坡坡度要依據路線的縱坡設置。2.截水溝是一種梯形結構的排水設施,防止路基上方地面水流向路基,一般設置在挖方路基邊坡坡頂外,截水溝距離坡頂的距離要依據土質而定,縱坡一般大于3%,出水口平順銜接其他的排水設施,防止下滲。3.排水溝是一種與邊溝、截水溝相連接的設施,用來排除邊溝、截水溝的水流,排水溝是沿著路線距離路基坡腳4m以上而設置的結構物。排水溝的橫斷面在土質地段設置為梯形,矩形橫斷面多用于石質地段。
(二)地下排水設施
地下排水設施包括暗溝、滲溝、滲井等。1.暗溝是設置在邊溝下方,排除路基層間水,降低地下水位的結構物。施工中暗溝的埋置深度應依據地質條件調整,在冰凍地區,盲溝的埋置深度要大于最小凍結深度,在其他地區一般要埋置高于地下水位不透水層位置。暗溝的底部或中部一般用粒徑較大的碎石填筑,其上設置反濾層或鋪設帶有滲水孔的硬塑管,鋪設完畢后用大于滲水孔徑的碎礫石填筑于四周。2.滲溝。滲溝是將潛水、層間水等地下水用滲透的方式攔截排除路基范圍,達到降低地下水位的目的。在滲溝施工中要注意滲溝的挖填要及時,避免坍塌;當挖至設計深度后,將不透水層埋在基底,溝壁一側作為匯集水流用途的,應設置反濾層,另一側用作攔截水流的則應砌片石。滲溝內的填料必須是經過篩選清洗的碎石、卵石和粗砂等,以保證排水和滲水的通暢。3.滲井。滲井的作用是引流地面水及淺層地下水,將水流引至透水層排出。滲井施工時必須注意井底要位于透水層內,大小尺寸根據水文地質條件來設計,填充料應按層次篩洗不同粒徑材料填充,干凈的碎石或卵石填充在下層透水層范圍內,砂或礫石填充滲井的上層不透水層。在井壁與填充料之間可用土工布或者集料設置反濾層。
三、軟土地基處理
軟土地基具有天然含水量和孔隙比大、親水性強、透水性差、壓縮性高、抗剪強度低等特點,影響公路路基的穩定性和強度。施工方在施工前應依據施工條件及地質條件選擇合適的軟土加固處理技術。常用的軟土地基處理方法有:排水固結法、換填墊層法、強夯法、鉆孔灌注樁等,本文簡要介紹排水固結法。
排水固結法適合用于處理淤泥、淤泥質土及飽和軟粘土地基。排水固結法設施是由兩部分組成,即排水系統和加壓系統。排水系統是在地基中設置砂井、袋裝砂井、塑料排水帶、砂墊層等豎向及水平排水系統。因砂袋的抗拉強度及韌性較強,在地基遇到拉應力的時候砂井的排水依然暢通連續,因此在軟黏土及超軟黏土地區較常采用砂井及袋裝砂井。打設袋裝砂井時,為避免出現縮徑或斷井現象,砂袋要用干砂裝填并密實,在向導管內送入砂袋時要邊抖動邊送料。塑料排水帶目前較多采用復合型結構排水板,由濾水的外膜及形成骨架和排水通道的蕊板組成。因塑料排水板具有較好的延伸率和彎曲性能,對地基的擾動小,隨地基變形能力強,因此塑料排水帶較常被應用于厚層軟土基和缺砂軟基地區。施工中要鋪設至少30cm厚的砂墊層,排水板在砂墊層頂面要高出50cm左右。打設孔的周圍要及時用砂填滿,防止抽真空時出現下陷。
加壓系統有地面堆載法、真空預壓法和井點降水法、電滲法等。不同厚度的軟基選用不同的加壓方法。如對軟土厚度小于4m的地基,加壓系統可選用地面堆載預壓法,真空預壓法適合處理能夠在地基中形成穩定負壓邊界條件的軟土地基。抽真空鋪設的密封膜要選用抗刺穿性、韌性好的不透氣塑料膜。對砂墊層上的雜物及尖銳石子清除干凈,并對豎向排水通道的孔洞填平后方可鋪設密封膜。
通過排水和加壓系統的結合運用達到軟土地基固結變形,使地基中的孔隙水逐漸排出,空隙體積減小,應力強度得到提高。在施工中,要因地適宜的聯合使用排水及加壓方法。
四、路基填筑壓實質量控制
路基填筑過程中,要注意填筑速度,使地基承載力的增加速率與加載速率相匹配。填筑時按照分層逐層向上填筑壓實,填筑的寬度應比設計填層寬度寬25cm,每層碾壓應從路基兩側向中心施工,在曲線段應由內側向外側、縱向進退式碾壓施工。在橋頭路基及臺背處,要按照1:1坡度挖臺階分層向上填筑,填筑的材料壓實度要超過96%。基礎頂端的基坑回填料要用先前挖基的材料及時回填,并使壓實度大于94%。在兩段路基接頭處施工時,必須挖設一定尺寸的臺階,便于兩段路基銜接處的拼接質量。
五、結語
隨著我國經濟的飛速發展,對交通運輸基礎工程的建設要求越來越高,高等級公路越來越多,路基作為公路結構層中的基礎結構,受到自然條件及路面荷載的作用力較大,為了提高路基的承載力及穩定性,施工人員要嚴格按照施工規范及設計進行施工,控制路基施工各階段的施工工藝,合理運用施工新技術新材料,使路基工程質量高于驗收標準,為建設質量優良的公路工程項目打好基礎。
參考文獻:
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