張少華
摘 要:路基,包括路堤與路塹,即公路開挖時天然地層形成的路塹,在天然地段薄弱處以土填方再壓實,填筑而形成的路堤。在路基施工過程中,為確保路基的強度和穩定性,從選址到施工,一定要嚴格按照施工標準和設計來進行。本文將以高速公路路基質量的重要性為切入點,全面分析高速公路路基的施工質量管理與控制措施。
關鍵詞:高速公路;路基;施工質量;控制措施
1 高速公路路基
1.1 路基的質量要求
①路基整體結構的穩定性。即防止路基結構出現整體損壞、滑動、變形。②路基荷載的強度。即路基在容許載荷范圍內防止路基出現變形所需具備的強度。③水溫穩定性。即在地面水和地下水溫作用下,保證路基強度不會嚴重降低所需具備的水溫穩定性。④耐久性。即路基設計要保證其使用壽命[1]。
1.2 路基施工前的相關準備
①施工前,要詳細了解施工設計圖紙、工程數量、施工組織設計、施工設計交底、土石方調配方案等。②對施工項目做好現場核對和相關調查。③施工測量是路基施工前的關鍵,測量所需儀器必須滿足精度等級要求和標準。
1.3 常見的路基病害及其對應方法
①沉陷。其主要原因一般有:壓實度不夠,橋梁等通道與路基銜接處選材不當或碾壓的壓實度不夠,脆弱地基如軟土地段的加強處置不到位,路基填土含水量過大,壓實密度難達標,后期載荷一強,就會出現沉降。②縱向裂縫。裂縫會造成路基出現崩塌、滑坡、坍塌、泥石流等公路病害。造成路基裂縫的主要原因有路基起始填筑寬度不夠,而填補鑲邊時壓實不合理,后期出現鑲邊下沉產生裂縫;清淤不到位,表面植被或軟基淤泥清挖不到位,就進行填土施工,導致路基邊緣下沉產生裂縫;半填半挖的路段,在填挖交界處分層填筑壓實不合理產生裂縫;地基處理方法不符合實際需求,導致路基壓實不到位,產生裂縫。
常用的路基病害處理方法有:強夯法、土擠密樁法、換填墊層法、高壓噴射注漿法、柱錘沖擴樁磁、砂石樁法、預壓法、水泥粉煤灰碎石樁法、振沖法、灰土擠密樁法、實水泥法土樁法、水泥土攪拌法、石灰樁法等。在實際施工中,可依據實際情況,既可單一方法使用,也可多種方法混用。
2 常用施工操作方法和質量管理要求
2.1 填筑路基
為確保基底質量,在填筑前,要選好填筑的自然土,分析其物理力學性質、最佳含水量、最大干容重等。然后對路基填筑范圍原地面上的雜物,如植物等進行清理,再根據壓實度的設計標準,用平地機、壓路機對原地面進行清平、碾壓。在低洼積水等非常規地段,要依據施工要求和施工需要靈活運用排水疏干、壓實、換填等方法進行填筑,填料不得離析,清表、壓實、填筑后的工程數量報監理工程師檢驗批準,全面確保高速公路基底的穩定性。
2.2 開挖路塹
其按開挖機器種類可分為鉆爆開挖、開挖機開挖、靜態破碎法;按掘進方向可分為縱向全寬掘進、橫向通道掘進;按高度有單、雙層掘進混合,縱、橫掘進混合。施工急,開挖路塹較深時,一般采用雙層掘進法;施工面廣,施工急,路塹既長且深時,建議采用縱橫掘進混合法。
2.3 壓實路基
路基壓實能有效提高填方路堤的強度和穩定性,是筑路工程的重要組成部分,直接影響高速公路的質量和使用壽命。
路基壓實效果的主要因素有土質、濕度、壓實功能等,其中壓實功能即碾壓機具的性能和操作方法、壓實時間和速度等。影響路基壓實效果的關鍵是填土含水量,為保證含水量穩定,可盡量連續施工,減少雨淋、暴曬。含水量過大時,要晾曬風干再碾壓。為保證路基的承載力和穩定性,可以先用重型壓實機壓實,再輔助人工壓實,提高壓實密度。
2.4 軟土路基作業
軟土路段需要采取加固處理,是最易埋下路基質量隱患的地段,所以需要特別注意。經過不斷探索和經驗累計,目前已經找到一些相對比較有效的常用施工方法。①反壓護道法。當軟土地區路堤高度嚴重超過極限高度時,通過單級反壓護道提高路堤軟土的穩定性。②砂墊層法。當軟土地區路堤高度與極限高度相差不大時,在路基頂面鋪設厚砂墊層,促進路面底部排水,提高路基的強度和穩定性。③換填法。當軟土厚度小于2m時,可先將軟土挖除,再換填滲水性強的土層或者直接把路堤筑于基底。④拋石擠淤法。在軟土表面無硬殼,厚度小于3m,石料又充足時,可選用尺寸大于0.3m的石料從路基中部向兩側拋投,將軟土擠出路基范圍,提高其強度。⑤設置砂井法。此法適用于路堤高度嚴重超過天然地基承載力且軟土厚度超過5m時,此法常與打樁法、射水泥樁法等綜合使用。⑥豎向塑料板排水法。在軟土地帶飽和度較大時,以塑料板進行豎向排水,再輔助土工布進行橫向排水,使軟土固結、沉降,增強路基強度。⑦土工布軟基處理法。在路基松軟潮濕或高填土路堤段,以土工布攤鋪底層,加快排水,加強路堤剛度,使荷載均布,加強路基的穩定性。
3 質量控制措施
3.1 路基土的控制
①土質選材,砂性土是良好的筑路材料,施工選取土場時,通常選擇塑性指標較小的土來填筑路基。②壓實度控制,保證土在最佳含水量時進行壓實,使其達到最大密度。③彎沉控制。壓實度反映路基的密實狀態,路基上部的整體強度,要合理控制路基的彎沉值。
3.2 水破壞的控制
水會對路基的強度造成直接影響。國內高速公路大多路堤較高,且多有硬路肩,水害不算嚴重,因此主要要控制整體道床水下滲破壞整體道床結構。路基施工時,宜采用粘結力強的瀝青和堿性石料,表層施工按防水層處理,保持水溫的穩定性,減少水進入結構層內部,降低水對路基的破壞。
3.3 裂縫的防治
①裂縫的控制。選擇材料時要對材料的塑性指標進行試驗,選擇收縮性小的水泥穩定類結構做基層,施工時要充分考慮到水泥類穩定材料產生裂縫的機理和產生收縮的主要原因。②裂縫的防治。出現裂縫后,會出現雨水下滲,侵蝕地基結構層,降低其強度,因此在選材時要充分考慮相關因素,例如針入度指標越高,溫度敏感性越低,高粘度瀝青的溫度敏感度較低。且相關部門還要做好行車載荷控制,禁止超載超速行為對路基造成的破壞。
參考文獻:
[1]湯明泉.高速公路路基施工質量控制研究[J].科技創新導報,2011(08).
[2]郭溫生.高速公路路基施工工藝與質量控制的分析[J].科技咨詢導報,2007(11).