王琦 王建軍 張圣超 關玉霞 張登輝
摘 要 市政道路結構由路基和路面組成,路基既為車輛在道路上行駛提供基礎條件,也是道路的支撐結構物,對路面的使用性能有重要影響。路基彎沉值是表征路基穩定均質的非常重要的因素,本文將結合基本理論和具體工程實例,對市政道路施工中路基彎沉值的控制措施予以總結,為其他市政道路路基施工提供參考和借鑒。
關鍵詞 市政道路;路基彎沉值;控制措施
1工程概況
某市政道路為城市主干路,道路全長約303m,道路紅線寬44m,雙向六車道,設計時速為50km/h,路面類型均為瀝青混凝土路面。土基頂面回彈模量:Eo=30MPa,路基頂面設計彎沉值Lod=248(0.01mm)。
本工程為舊路改造項目,道路交通等級為重交通,且車流量大,原狀車行道路面破損嚴重,舊水泥混凝土路面斷板錯臺開裂,行車舒適度極差。設計考慮主要原因為車行道路基承載力不足,故設計新建車行道,對車行道路基進行處理。全段車行道路基設計標高以下1.5m范圍進行換填處理,換填材料應選用滲水性、水穩性好的天然礫巖[1]。
2相關理論基礎
2.1 彎沉值含義
彎沉值就是荷載對路基作用前后,路基發生變形的大小,用1/100毫米作計算單位。計算彎沉值表示的是,在某一路段,按20米的間距,用一定軸載的車輛(一般用后軸6噸或10噸車輛)對路基作用前后,產生的殘余變形量的加權平均值。計算彎沉值與路基的設計強度有直接的關系,計算彎沉值越小,則強度越高。
2.2 彎沉值的有關影響因素
彎沉值是市政道路路基質量檢查驗收的主控項目,是衡量路基施工質量的決定性指標,具有“一票否決”性。影響道路路基彎沉值的因素主要有以下幾個方面:
(1)彎沉值與路基填料強度CBR值。工程實踐表明,路基填料強度CBR值在很大程度上影響路基整體強度和剛度,進而對路基彎沉值產生影響。路基填料強度越高,也就是CBR值越大,路基本身的整體強度、剛度和穩定性就越好,壓實后越緊密,路基彎沉值就越小。
(2)彎沉值與地基承載力。路基彎沉值直接反映了路基的整體穩定性和變形量,也表明了路基的地基承載力。如果彎沉值過大,說明路基穩定性差,變形量大,地基承載力必然不足。
(3)彎沉值與壓實度。路基壓實度是現場測得的壓實干密度與室內標準最大干密度之比,以百分率表示。壓實度表征現場路基壓實后的密實狀況。壓實度越高,路基填筑越密實,整體強度越大,彎沉值則越小。
(4)彎沉值與沉降量。市政道路路基的沉降量直接反映路基穩定性,常用于軟土路基和高填方路基中。路基沉降量的大小雖然反映了路基的穩定性,但并不直接對應路基彎沉值的大小。只有當路基嚴重失穩,路基承載力明顯不足時,路基彎沉值才會隨之變大。總之,路基施工完成后,應保證路基沉降量小于設計及規范值,使得路基變形盡可能小,路基才會足夠穩定。
(5)彎沉值與含水量。路基填料中的含水量處于最佳含水量時,路基壓實度達到最大值,此時路基整體強度和剛度最大,路基彎沉值則最小 。市政道路多處于露天作業,受外界雨水環境影響很大。當路基填料受雨水影響較多,含水量過大時,路基承載力降低,失穩性增加,彎沉值通常會急劇變大[2]。
3市政道路路基彎沉值控制措施
充分了解影響市政道路路基彎沉值的各項因素,有利于現場合理采取相關措施。本文從市政道路路基施工流程上切入,列舉幾種降低路基彎沉值的方法和措施,以供參考。
(1)嚴禁擾動基底原狀土。基底原狀土是經過千百年來沉積形成的高強度致密結構層,嚴禁開挖時擾動基底,造成地基承載力降低。路基開挖時應機械開挖至設計標高以上200mm~300mm,人工整平、壓實至設計標高,確保開挖精度,不超挖,不擾動基底。
(2)碾壓及夯實。利用壓實原理,通過機械碾壓、夯實,把表層地基壓實;強夯則利用強大的夯擊能,在地基中產生強烈的沖擊波和動應力,迫使土體動力固結密實,提高路基壓實度。
(3)換土墊層。以砂石、素土、灰土和礦渣等強度較高的材料,置換地基表層軟弱土,提高持力層的承載力,減小路基彎沉值。
(4)排水固結。在地基中設豎向排水體,加速地基的固結和強度增長,提高地基的穩定性;加速沉降發展,使基礎沉降提前完成,從而控制路基彎沉值。
(5)振密、擠密。采用一定的技術措施,通過振動或擠密,使土體的空隙減少,強度提高;必要時,在振動擠密的過程中,回填砂、礫石、灰土、素土等,與地基土組成復合地基,從而提高地基的承載力,降低路基彎沉值。
(6)置換及拌入。采用專門的技術措施,以砂、碎石等置換軟弱土地基中的部分軟弱土,或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體,組成復合地基,從而提高路基強度,降低路基彎沉值。
(7)加筋。在地基或土體中埋設強度較大的土工聚合物,使地基或土體能承受拉應力,防止斷裂,保持整體性,提高剛度,改變地基土體的應力場和應變場,從而提高地基的承載力,降低路基彎沉值。
(8)施工過程細節控制。對施工現場人員和壓路機操作手重點進行技術交底,控制碾壓工藝,遵循從兩邊到路中心的碾壓順序,確保每輪碾壓輪跡重疊1/4~1/5。碾壓速度放慢,初壓速度控制在3km/h,復壓速度控制在2km/h,終壓速度控制在4km/h以內。保證路基填筑范圍“無死角”碾壓到位,均勻密實。
(9)水毀路基處理。針對市政道路路基施工中常見的地下管道爆裂,造成大量滲水,浸入路基,積極聯系管道產權單位,派請專人到場處理爆裂管道,封堵嚴密,減少滲水流入。安排挖機重新翻松滲水段路基填料,翻松晾曬,將水分蒸發、排出,重新分層回填壓實,達到壓實度要求。
(10)加強檢查驗收。重視每一層的路基施工質量檢查,嚴格按照設計文件及驗收規范的標準要求及時進行檢測檢驗,發現問題立即整改,直到質量合格為止。本層路基填筑質量不合格,嚴禁填筑下一層。
4結束語
市政道路施工中路基彎沉值指標尤為重要,是路基質量檢查驗收的主控項目,要求100%合格。通過本項目路基彎沉值控制措施的實操應用,積累了相關施工經驗,為其他市政道路路基施工提供借鑒。
參考文獻
[1] 賈勇.淺析降低路基彎沉值的控制措施[J].北方交通,2012(3):50-52.
[2] 陳偉華.淺談降低路基彎沉值的控制措施[J].廣東科技,2013,22(12):143.