市政道路路基填筑施工工藝研究

摘要：為解決當(dāng)前市政道路施工中存在沉降量過大，路基抗壓強(qiáng)度低等問題，開展市政道路路基填筑施工工藝研究。通過處理路基表面、控制路基填料、確定路基填筑厚度、路基邊坡、路基填筑施工，提出一種全新的施工工藝。通過對(duì)比分析證明，新的施工工藝在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效降低道路路基的沉降量，并提升路基抗壓強(qiáng)度，促進(jìn)市政道路整體施工質(zhì)量和后期運(yùn)營(yíng)質(zhì)量的提升。將這一施工工藝應(yīng)用于實(shí)際工程，能夠在確保施工安全的前提條件下，提升工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：市政;路基;工藝;施工;填筑;道路

0" "引言

隨著城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，市政道路的建設(shè)計(jì)劃不斷增加，路網(wǎng)不斷加密、延伸。由于市政道路通常是修建在地面上的帶狀建筑物，因此與其他建筑物相比，占用的土地資源更多。另一方面國家對(duì)于資源環(huán)境的保護(hù)意識(shí)不斷提升，為了能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)平衡，要求市政道路在建設(shè)的過程中盡可能減少對(duì)周圍環(huán)境的不良影響。

在市政道路建設(shè)過程中由于諸多因素的限制，難免會(huì)遇到不良地質(zhì)條件，由此進(jìn)一步增加了市政道路的建設(shè)施工難度[1]。路基填筑施工是當(dāng)前復(fù)雜地質(zhì)條件下道路施工的主要施工工藝，為解決當(dāng)前市政道路施工中存在沉降量過大，路基抗壓強(qiáng)度低等問題，本文開展市政道路路基填筑施工工藝研究。通過處理路基表面、控制路基填料、確定路基填筑厚度、路基邊坡、路基填筑施工，提出一種全新的施工工藝。通過對(duì)比分析證明，新的施工工藝在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效降低道路路基的沉降量，并提升路基抗壓強(qiáng)度，促進(jìn)市政道路整體施工質(zhì)量和后期運(yùn)營(yíng)質(zhì)量的提升。

1" "市政道路路基填筑施工工藝

1.1" "處理路基表面

在進(jìn)行路基填筑施工前，需要根據(jù)工程所在位置的地質(zhì)實(shí)際情況，對(duì)路基表面進(jìn)行清表處理。通常情況下，清表處理的厚度應(yīng)控制在20～30cm范圍內(nèi)[2]。對(duì)于施工中遇到的個(gè)別耕植土層或腐殖土層，可適當(dāng)加厚清表處理的深度。處理時(shí)，輔助挖掘機(jī)械設(shè)備、裝載機(jī)械設(shè)備與推土機(jī)械設(shè)備執(zhí)行作業(yè)。

根據(jù)《市政道路路基施工與設(shè)計(jì)規(guī)范》，結(jié)合工程項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)要求與地表表層土情況，進(jìn)行地表灌木、植被、垃圾、淤泥、作物、根系等雜物的集中清理。完成處理后，對(duì)路基表層進(jìn)行降水處理，并在路基的兩側(cè)位置設(shè)置以土溝形式存在的排水渠道。

當(dāng)施工的路基高度小于低洼路段時(shí)，應(yīng)增加邊溝的開挖深度，保證對(duì)地表排水的及時(shí)性，降低地表水對(duì)市政道路路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響[3]。同時(shí)，對(duì)路基結(jié)構(gòu)沿線水位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，掌握在不同狀態(tài)下地下水的水情。根據(jù)本文研究的工程項(xiàng)目需求，采用設(shè)計(jì)臨時(shí)排水溝的方式進(jìn)行路基排水。臨時(shí)排水溝示意如圖1所示。

1.2" "控制路基填料

考慮到部分道路路基存在軟土分布，為了保證填筑后的路基結(jié)構(gòu)剛度符合質(zhì)量需求，應(yīng)參照《瀝青道路施工設(shè)計(jì)規(guī)范》，進(jìn)行路基填料的控制。

在設(shè)計(jì)中，為了滿足不同類型路基回填模量的設(shè)計(jì)要求，提高道路交通等級(jí)承載力，需要采用宕渣墊層進(jìn)行路基整體的換填處理。為保證填筑后結(jié)構(gòu)具有較好的綜合性能，應(yīng)優(yōu)化填筑材料的質(zhì)量[4]。根據(jù)工程需求，填筑材料的質(zhì)量需應(yīng)滿足表1所示要求。路基填料材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

1.3" "確定路基填筑厚度

在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到路面標(biāo)高的設(shè)計(jì)會(huì)受到外界多種環(huán)境因素的影響，因此需要在填筑施工前，進(jìn)行路基填筑厚度的設(shè)計(jì)。在填筑時(shí)，根據(jù)本文所研究工程項(xiàng)目所在區(qū)域的土層情況，在路基在穩(wěn)固層原有厚度的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加20～40cm的厚度，以此保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

當(dāng)路基填筑厚度無法達(dá)到設(shè)計(jì)需求時(shí)，會(huì)出現(xiàn)路面承載力不足的問題。此時(shí)若將設(shè)計(jì)的道路正式投入使用，道路一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)路基結(jié)構(gòu)沉降變形、基底結(jié)構(gòu)被損壞等問題。而根據(jù)現(xiàn)有文件的相關(guān)要求，市政道路路基的設(shè)計(jì)厚度應(yīng)在80cm范圍內(nèi)[5]。據(jù)此可在填筑中，設(shè)計(jì)第一層路基結(jié)構(gòu)的松鋪厚度在50～70cm范圍內(nèi)。考慮到填筑過程中可能遇到雨水天氣，出現(xiàn)土體彈簧性能的問題，因此完成基底層路基的松鋪設(shè)計(jì)后，要將路床與基層的鋪設(shè)厚度控制在30cm范圍內(nèi)，地下路基的鋪設(shè)厚度控制在40cm范圍內(nèi)。按照此種方式進(jìn)行路基填筑厚度設(shè)計(jì)，以保證設(shè)計(jì)后路基整體厚度在70cm范圍內(nèi)。

1.4" "路基邊坡設(shè)計(jì)

根據(jù)施工中填筑材料的物理性質(zhì)，結(jié)合施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的邊坡結(jié)構(gòu)高度、水文環(huán)境與地質(zhì)條件，確定路基邊坡的最優(yōu)形式。在設(shè)計(jì)中，在邊坡高度>4m時(shí)，整體可采用階梯式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，需結(jié)合邊坡整體穩(wěn)定性分析，設(shè)計(jì)邊坡斜率與對(duì)應(yīng)的施工切入點(diǎn)。對(duì)于施工中遇到的特殊地段，包括浸水地段、路基結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)水位以下的地段等，應(yīng)將邊坡的坡率設(shè)計(jì)為1：1.75。當(dāng)施工中發(fā)現(xiàn)路基的高度較高時(shí)，應(yīng)將對(duì)應(yīng)的邊坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)較緩的流線型。

1.5" "路基填筑施工

隨后進(jìn)行路基填筑施工設(shè)計(jì)，并對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。路基填筑施工工藝流程如圖2所示。為保證填筑施工的質(zhì)量，需要在施工前進(jìn)行器具與機(jī)械的合理化選型，攤鋪后根據(jù)不同壓路機(jī)的振動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行碾壓遍數(shù)的設(shè)計(jì)。路基填筑施工碾壓次數(shù)設(shè)計(jì)如表2所示。在實(shí)際施工中，需根據(jù)填筑層的厚度與壓路機(jī)運(yùn)行中的激增力，選擇適當(dāng)?shù)氖┕し绞剑ＷC碾壓后的路面可以達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求或預(yù)期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2" "施工效果對(duì)比分析

針對(duì)本文提出的全新市政道路路基填筑施工工藝，為了驗(yàn)證其實(shí)際應(yīng)用效果，選擇以某市政道路路基施工項(xiàng)目為例，針對(duì)其實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析，并將施工后的效果與以往采用傳統(tǒng)施工工藝的市政道路建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)效果進(jìn)行比較。

為了確保實(shí)驗(yàn)的客觀性，兩種施工工藝除本文上述論述內(nèi)容存在區(qū)別以外，其余各項(xiàng)施工條件均設(shè)置相同。在對(duì)填筑材料進(jìn)行制備時(shí)，均采用高度攪拌機(jī)完成攪拌，并按照相應(yīng)比例添加各個(gè)填筑材料。為了實(shí)現(xiàn)更直觀地驗(yàn)證，選擇將道路路基沉降，作為評(píng)價(jià)兩種施工工藝應(yīng)用效果的指標(biāo)。

當(dāng)前市政道路建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求中明確規(guī)定，一般地段工后沉降不得超過15mm，過渡段不得超過5mm。基于這一要求，在兩種施工工藝完成施工后，對(duì)各個(gè)分段上路基沉降情況進(jìn)行記錄。兩種施工工藝路基沉降對(duì)比如表3所示。

從表3中記錄的數(shù)據(jù)可以看出，兩種施工工藝下，本文工藝應(yīng)用后道路路基沉降值，均明顯小于傳統(tǒng)工藝。同時(shí)針對(duì)市政道路5個(gè)不同分段，其沉降值均在市政道路建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。而傳統(tǒng)施工工藝僅DL-#03路段和DL-#04符合上述要求。

上述得出的對(duì)比結(jié)果，初步證明兩種施工工藝在實(shí)際應(yīng)用中，本文新的施工工藝能夠降低路基沉降量，保證市政道路整體質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)路基填筑質(zhì)量的進(jìn)一步驗(yàn)證，將路基的抗壓強(qiáng)度作為另一評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證。同樣針對(duì)上述5個(gè)分段，分別利用壓力機(jī)對(duì)其施加壓力，并將各個(gè)分段上能夠承受住的壓力作為其最終的抗壓強(qiáng)度。兩種施工工藝道路路基抗壓強(qiáng)度對(duì)比如圖3所示。

從圖3中所示的兩條曲線可以看出，本文所述施工工藝下，5個(gè)分段上路基抗壓強(qiáng)度均超過了100MPa;而傳統(tǒng)施工工藝下，5個(gè)分段上只有4個(gè)分段路基抗壓強(qiáng)度超過80MPa。在第3分段上，其抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)了大幅度的變化，達(dá)到了50MPa。分析認(rèn)為，出現(xiàn)圖3所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是由于采用傳統(tǒng)施工工藝，出現(xiàn)了填筑材料制備質(zhì)量差異較大，影響了這一分段上整體抗壓強(qiáng)度。

通過試驗(yàn)結(jié)果可以看出，將本文提出的施工工藝，具體應(yīng)用到市政道路路基填筑施工當(dāng)中，能夠有效提升路基抗壓強(qiáng)度。同時(shí)這一優(yōu)勢(shì)的存在，也是其路基沉降量減小的主要原因。綜合上述得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合證明，本文提出的施工工藝在實(shí)際應(yīng)用中，能夠促進(jìn)市政道路路基填筑施工質(zhì)量的提升。

3" "結(jié)語

為解決當(dāng)前市政道路施工中存在沉降量過大，路基抗壓強(qiáng)度低等問題，本文開展市政道路路基填筑施工工藝研究。通過處理路基表面、控制路基填料、確定路基填筑厚度、路基邊坡、路基填筑施工，提出一種全新的施工工藝。通過對(duì)比分析證明，新的施工工藝在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效降低道路路基的沉降量，并提升路基抗壓強(qiáng)度，促進(jìn)市政道路整體施工質(zhì)量和后期運(yùn)營(yíng)質(zhì)量的提升。

將這一施工工藝應(yīng)用于實(shí)際工程，先分析在具體施工前應(yīng)當(dāng)完成的準(zhǔn)備工作，并對(duì)路基表面進(jìn)行了清理。在此基礎(chǔ)上通過對(duì)路基材料的控制，為后續(xù)路基填筑的抗壓強(qiáng)度提升和沉降量降低提供了重要的支撐。

在實(shí)際施工過程中，若遇到軟土等復(fù)雜地質(zhì)條件，則應(yīng)當(dāng)充分明確軟土等復(fù)雜地質(zhì)條件的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的措施，確保施工整體質(zhì)量不會(huì)受到復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，以此確保施工中以及未來市政道路運(yùn)營(yíng)安全，提升市政道路整體綜合效益。

參考文獻(xiàn)

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