時間:2012年06月19日 分類:推薦論文 次數:
摘 要:隨著經濟的迅速發展,我國交通事業發展迅猛,公路施工質量面臨新的挑戰。路基作為公路的基本載體越來越受到人們的關注,它將是公路的重要組成部分,施工技術的高低直接影響著路基工程質量的優劣。本文分析了路基施工過程中一些常見的問題,比如路基填料與壓實、軟土地基、路基的排水、防護施工,并闡述了其相關處理措施。
關鍵詞:公路路基;施工技術
1 工程概況
公路路基施工是整個公路施工工程的關鍵所在,稍有偏差將給整個工程埋下質量隱患。在公路施工中常會遇到諸如軟土路基,黃土路基等不良路基,如不加以特殊處理,會引起填方路堤施工后沉降或不均勻沉陷,路面縱橫坡變碎,平整度下降,導致行車顛簸等,嚴重影響公路的正常使用,造成大量的人力、物力、財力浪費。因此,路基施工應根據施工當地地形、地質狀況、公路等級、所在地區的氣候、結合施工填挖方平衡等來選擇施工方法。例如某公路全長為4532.27m,路面寬度設計為16m,設計標準為二級公路,本文從路基的填壓、軟基處理、排水、防護方面探討了當前廣泛使用的公路路基施工技術。
2 路基填料與壓實
公路路基的強度和穩定性很大程度取決于路基填料的性質及其壓實的程度。從現有條件出發,改進填土要求和壓實條件是保證路基質量最有效和經濟的方法。
規范規定,性質不同的填料,應水平分層、分段填筑,分層壓實;同一水平層路基的全寬應采用同一種填料,不得混合填筑。每種填料的填筑層壓實后的連續厚度不宜小于500mm,填筑路床頂最后一層時,壓實后的厚度應不小于100mm。一般來說,填石路堤的石料強度不應小于15MPa,用于護坡的石料強度不應小于20MPa,填料最大粒徑不宜超過分層壓實厚度的2/3。石料性質差異較大時,不同性質的石料應分層或分段填筑。若所利用的路塹挖方為不同巖種互層時,允許使用挖出的混合石料填筑,但石料強度、粒徑應符合要求。暴露在大氣中風化速度較快的石塊不宜作填石路堤的填料,必須用這種強風化石料或軟質巖石填筑路堤時,應先檢驗CBR值,符合要求的按土質路堤技術要求填筑,不符合則不得使用。
路基壓實的影響因素有內因和外因兩方面。內因指土質和濕度,外因指壓實功能(如機械性能,壓實時間與速度,十層厚度)及壓實時的外界自然和人為因素。當前路基施工普遍采用了大噸位的壓路機,碾壓效果有了明顯改善,對提高路基土的壓實度起了很好的作用。碾壓質量控制包括選取合適的壓路機噸位、型號、壓實遍數、壓實方法及壓實的均勻性等。
規范規定,高速公路和一級公路路面底面以下80~150cm部分的上路堤其壓實度必須大于等于95%。對其他等級公路,當鋪筑高級路面時,其壓實度亦應按高速公路和一級公路的標準。不同種類的壓路機對不同土質的壓實有不同效果,比如,振動碾壓砂礫土能得到良好效果,而振動碾壓粘性土能得到最佳壓實效果。而同一種型號的壓路機對不同土質的壓實效果也不一樣,這就需要采用不同的壓實方法,要求控制被碾壓路段的壓實度一致、均勻。填土表面平整性也影響實均勻性,應嚴格控制路基碾壓前的填土表面平整性。
在本工程中,碾壓采用振動式壓路機和15-18T三輪靜態壓路機聯合完成。整平后,先用振動壓路機由路兩側向路中心碾壓。碾壓時后輪應重疊1/2輪寬,一般碾壓4~5遍;碾壓速度,頭兩遍1.5~1.7km/h,以后用2.0~2.5km/h,至無明顯輪跡。總之,碾壓時遵循“由邊到中,先輕后重,由慢到快”的原則,應注意:碾壓必須連續完成,中途不得停頓,壓路機應足量,以減少碾壓成型時間。合理配備:震動壓路機1~2臺,三輪壓路機2~3臺,碾壓過程中應行走順直,低速行駛,橋頭處10m范圍內橫向碾壓。
3 軟土路基施工
在工程中常會遇到軟土路基,孔隙比大、天然含水量高、壓縮性強、承載能力低等是其特點,也是公路工程施工中的難點之一。在軟土地基上修筑路基,若不加處理或處理不當,往往會發生路基失穩或過量沉陷,導致公路不能正常使用或損壞。
處理軟土地基常用的方法有排水固結、灰土擠密樁、土工合成材料加固、輕質路堤法、高壓噴射注漿技術、壓密注漿碎石樁處理方法等。在處理方案土,應結合當地工程地質條件、經濟技術條件和施工工期要求,制定切實可行、經濟合理的措施,以滿足地基處理設計的控制指標。通過在軟土地基設置豎向排水體,改變原有地基的邊界條件,增加孔隙水的排出途徑,縮短軟基固結時間。當軟土地層含水量過大或過小時,采取灰土擠密樁。含水率過大,可往孔內填干土粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔澆灌,或邊成孔邊下套管,或成孔后下套管;含水率過小,應預先浸濕加固范圍內土層,成孔順序應先外圈后里圈并間隔進行。對己成孔,應防止受水浸濕,且應當天回填夯實,為避免夯掃一造成縮頸堵寒,應打一孔填一孔;當樁孔較密,土質松軟,采取間隔跳打夯實。
在路堤填筑期間,每填筑一層都要觀測,若沉降或位移超過規定標準要停止施工,待達到標準才開始土一層土方施工。當接近極限填土高度時要加強觀測,嚴格控制填土速率,以免由于加載過快造成地基破壞。如果超過規范規定,要停止施工或采取措施,以保證路基的安全。經過路基加載、超載預壓、卸載后,路基整體質量較好,沉降值控制在設計允許范圍之內,軟土路基處理達到了預期效果。
4 路基的防水、排水
水是影響路基強度和穩定性的一個重要因素,水的侵蝕會造成許多路基病害。同時,從環境保護和不損害當地農田水利設施考慮,必須做好路基排水,形成排水系統,并與地區排水規劃相協調,防止因各種原因造成水患,給路基、路面施工造成不必要的損失。
公路排水主要包括兩個方面。一是地下排水,即減少地下水、農田排灌水對路基穩定性及其強度的影響;二是路表排水,除將路面、地面的水迅速排出之外,應最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響,減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害。地下水排水設計可以采用適當提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法。在施工前開挖臨時排水邊溝,排除施工期地表水并降低地下水,同時在路基底部摻加低劑量石灰處理,設置40 cm厚的穩定層等,可起到較好的效果。路表排水設計,一是可以通過路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等將路表水迅速排出路基以外。二是設計中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管將施工期進入中央分隔帶的雨水及運營期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外。三是設計泄水孔以迅速排除橋面水。四是采用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管將滲入路面面層的水引出路基之外。路面滲水的排水設計可沿路面邊緣設置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過濾織物組成的路面邊緣排水系統,通過設置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管,將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過瀝青面層下滲的水量有限,設計中應在每10 m左右設置一道Ф5 cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。
5 路基防護
路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態,以及路基暴露在空間,不斷受各種自然因素侵蝕,因此需要進行各種類型的防護。
坡面防護。坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環境的協調。近年來,隨著對環境保護的重視,高等級公路的邊坡,多采用種草防護,邊坡較高時,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)種草防護。由于西部干旱缺水,邊坡種草防護類型的選擇很重要,現大多采用草坪植生帶,即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內,當草起到固土作用后,無紡布纖維自然腐爛,不會污染環境,效果很好。
石砌圬工防護仍較普遍使用。混凝土預制塊護坡多用在路堤邊坡。連片的及帶窗孔的護面墻,用于路塹邊坡。破裂的或易于風化破碎的巖石路塹邊坡采用錨桿掛鐵絲網或高強塑料網格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝土防護也有較好的效果。
沖刷防護。防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進,用高強土工格柵代替鐵絲做石籠,用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。
支擋防護。擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合;鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理,墻身圬工體積小,也已廣泛應用于公路路基的防護。垛式擋土墻易于調整墻的高度,并采用預制構件拼裝,是一種特殊型式的擋土墻。
6 結語
路基質量對公路的使用性能影響較大,因此在進行路基施工時嚴格按照規范要求進行,針對不同的路基項目采取不同的具體措施。