殷軍
摘? 要:高填土路基工程是公路施工中非常重要的工程,路基工程的好壞能直接影響到整個工程的質量,高填路基病害及其防治措施必然成為施工人員無法回避的技術難題,本文根據筆者施工實踐,淺談高填土路基病害表現形式和形成原因,提出了防治措施和建議。
關鍵詞:高填土路基;病害;防治措施
鹽城地區瀕臨沿海,地勢低洼,道路設計中不可避免會出現高填土路段,工程土方量大,要求高,施工技術難度大,后期高填土路基病害較多,難以處治,不利于道路利用。因此,如何施工高填路路基,盡可能減輕病害帶來的影響成為施工中的重中之重。
1 高填土路基病害形式
1.1不均勻下沉和路面不平。由于不均勻下沉,導致路面局部凹陷,行車震顫、顛簸,雨季表面積水,從而導致面層、基層早期損壞。
1.2路基施工排水不暢、影響路面質量。在路基施工中,由于填土深度太深,兩側的水分容易滲透到路槽中,使路基回填土含水量偏大,難以壓實成型,從而影響路面工程的質量。
1.3局部下沉,路面開裂損壞。由于原地基未處理好,導致路堤局部下沉,引起基層開裂,裂縫反射到面層,雨水進入,造成面層和基層的損壞。
1.4橋涵和高填土路堤接合部產生不均勻沉降,造成橋頭跳車的病害。
1.5高填土路堤,由于不是全防護,裸露部位被暴雨沖刷,沖成很多雨淋溝和深洞,造成路堤和路面的損壞。
2 病害形成原因
形成路面損壞的原因是多方面的。鹽城市東繞城公路路基填土有的是粘土、有的是粉砂土,有的是粘土和粉砂土的混合土,其形成原因有:
2.1原地基承載力差、土質天然密實度低,加壓時具有較大變形和可壓縮性。在我們沿海地區,原地面清除表層可耕植土0.8 m后,其承載力一般為40~80kPa,部分在80~120kPa之間,淤積層土的天然密實度一般為1.35~1.45g/cm3。當路堤平均填土高大于3.0m以上,再加上車輛的換算荷載,使路基外加荷載大于相應地段的地基承載力,從而形成路基變形或下沉。在路基施工中,如果對溝渠、坑塘、淤泥層等軟弱地基處理不到位,導致路基和路面完成后,開放交通時,局部位置和路段的路基仍未穩定,發生不均勻沉降,也會導致路面的早期損壞。
2.2填土不均勻,壓實指標難以確定,導致施工 壓實不勻,造成路基沉降不均勻。鹽城市東繞城公路路基填土一般為粉砂土、粉細砂、粘土、亞砂土。土質復雜,壓實指標難以確定。對于一個施工路段,用同樣的壓實機械組合和壓實遍數以及確定的同一個最大干密度,壓實度隨機取樣結果不穩定,這給施工和監理均帶來一定難度,也給土方施工工期帶來影響。雖對不合格點進行處理,仍會造成路基施工壓實不勻,最終造成路基沉降不均勻,導致路面損壞。
2.3路基與防護工程不同步及不完善,造成高填土路基和路面的損壞。在高填土路基形成的過程中,由于防護工程和路基施工的不同步,造成土路堤暴露,要經過多次的雨水沖刷。如果遇到很強的暴雨時,毀壞會更嚴重。對沖刷得殘損不全,溝槽較多的高填土路基,如果處理不徹底、不完全,均會給后期施工和使用留下隱患,造成邊部、邊坡部開裂、局部滑塌和路面的不均勻下沉。當高填土路基不是全硬化防護或防護不完善時,也會造成路堤和路面局部損壞。
2.4路基、路面防水和排水設施不完善,造成路基進水和軟化,導致路面結構早期損壞。水對路基的侵害是路基和路面損壞的主要因素。東繞城公路高填土路基施工時,兩側積土很高、對施工極為不利。因為高填土路堤難以保證最佳含水量,難以達到壓實要求。等到路槽形成時,又是在夏季,必然要遭受夏季強暴雨的沖刷損壞。即使是路面形成后,當路面排水不善時,雨水侵入路堤,造成土路基浸水和軟化,局部下沉塌陷,很容易導致路面早期損壞。
2.5對高填土路基施工重視不夠造成的損壞。由于高填土路基占地多、用土量大,征地、拆遷等協調工作難度大,本應先開工、先完成的路段,如果對此工作重視不夠,工序和工期安排不當會導致高填土路段后開工、后完成。為了趕上總體進度,導致施工期間控制不嚴,自然沉降期不夠,路面形成后在使用期間高填土段沉降仍在明顯發生,導致路面早期損壞。
3 高填土路堤病害防治措施
3.1用地質雷達檢測軟弱層和軟弱段位置。在高填土路基施工前,應采用地質雷達,全幅、全路段范圍查明軟弱段部位和地下隱藏坑穴,針對查出的問題,提出相應的防治措施。
3.2對地基承載力不夠和軟弱地基,用粉噴樁處理或整體軟土改良。在我市以前所建項目中,對高填土路基原地基承載力不夠路段和明顯的淤泥層,一般采用直徑40 cm,長15.0~20.0 m粉噴樁進行處理。對部分坑塘軟弱段有時采用整體軟土摻石灰或水泥進行改良。
3.3用沖擊夯對高填土路段分層夯實。在常規的施工和壓實檢測基礎上,為提高高填土路基的壓實均勻性和穩定性,減少后期沉降,對高填土路基每2 m一層用沖擊夯進行夯實。
3.4土工格柵在高填土路段的使用。為了減少路堤的不均勻沉陷,提高路堤的穩定性,在高填土路段,使用土工格柵,每1.0 m厚全幅、全段布一層。
3.5采用反壓坡道和擋土墻。利用反壓坡道和擋土墻對高填土路堤的側向約束作用,提高高填土路堤的整體穩定性,特別是在彎道內側尤其重要。
3.6對橋涵兩頭接線,采用預先壓漿處理。橋涵兩頭接線一般是一側較穩定,另一側沉降隨時間在發生。在兩端接合部,采用預先壓漿處理,減少了橋涵端部不均勻沉降和高填深挖結合部差異沉降,實踐證明,效果很好。
3.7做好防排水設施。建設期間,在防水和排水設施方面,應加大投入,對高填土路基防沖刷、雨水侵入損壞和整體穩定,能起到事半功倍的效果。事實證明,高填土路基路面的排水采用集中形式優于散水漫排形式。
3.8合理安排工期,確保高填土路堤有1年以上的預壓期。如果能保證高填土路堤在建設期間,通過科學組織,均衡施工,有1年以上自然沉降期,就能消除總體沉降的60%~70%,有效減少通車后的沉降量,有利于路堤的后期穩定。
總之,高填土路基是在公路工程建設中,為了滿足設計功能而使用的施工方式之一,在高等級公路的設計中,設計人員應該從公路的沿線環境、地質條件、路基穩定性等方面進行詳細的考慮,盡可能地使路提高度得到降低,以有效避免高填土路基的病害。
參考文獻
[1]? 吳敏之;趙曦;高填土路基處理設計研究[J];公路與汽運;2013年03期
[2]? 曹衛東;高填土路基施工要點淺析[J];科技信息;2010年03期
[3]? 李衛波;周行昌;商鋒鋒;鹽場段高速公路高填土路基沉降分析及控制措施[J];科技信息;2013年03期