路橋施工中路基不均勻沉降的處理

周良吾

[摘要]路基不均勻沉降問題,是我國路橋施工中常見的的質量通病,文章結合筆者的工作實踐,就如何防治路基不均勻沉降進行了探討。

[關鍵詞]路基不均勻沉降 處理

一、設計方面

(一)采用低等級路面過渡

采用低等級路面過渡處治不均勻沉降是目前用得較多的處治措施,先用低等級路面鋪筑,待沉降穩定后,再用罩面處理,它是一種比較被動的手段。

(二)采用橋頭搭板處治橋頭沉降

橋頭搭板也是目前處理橋頭跳車用得最普遍、最直觀的手段。通過在過渡段設置一定長度的剛性搭板,一端放在橋臺等人工構造物固定端處,并加設防滑錨固鋼筋和在搭板上預留灌漿孔,使兩個對接性質不同的路面體系在變形沉降上能平穩過渡。但是通過一些工地調查發現,根據目前橋頭搭板設計方法進行處治的橋頭均出現大量的搭板與路基分離,搭板在汽車荷載作用下出現后期的斷裂、跳車等病害。

(三)應用土工合成材料(土工格柵、塑料網格等)進行加筋或制成柔性褥墊層,使之調節和控制不均勻沉降

國際上普遍認為土工合成材料是處理不均勻沉降的有效措施,而且土工合成材料除了對地基有加筋作用外,還有濾層、排水、隔離、防護、防滲等作用。因此采用土合成材料處治是一種值得推廣的處理路基不均勻沉降的有效措施。但對其設置方法、作用效果、設計計算方法等問題尚需深入研究試驗。

二、路堤填筑前原地面處理

(一)填筑路堤時,首先進行原地面處理。當路堤填筑高度小于1m時,將路基范圍內的樹根、雜草全部挖除。若基底的表層土系腐殖土,則須用挖掘機或人工將其表層土清除換填,厚度視具體情況而定,并按規定進行壓實。路堤通過耕地時,路堤填筑施工前預先清除表土30cm。由于在表土剝離后基底的含水量高,為保證基底壓實度達到設計要求,必須及時進行翻松、晾曬和含水量檢測,在最佳含水量時進行碾壓,達到要求的壓實標準。

(二)坡面基底處理,當坡面較小(橫坡小于1:5)時,只需清除坡面上的表層,其處理方法同上;但坡度較大(橫坡大于1:5)時,應將坡面做成臺階,以防止路堤的滑移。臺階的尺寸,依土質、地形和施工方法而不同,一般寬度不宜小于1m,而且臺階頂面應做成向堤內傾斜3%~5%的坡度,并分層夯實。每層都嚴格控制厚度、壓實度、拱度和平整度,并進行檢測。當所有臺階填完之后,可按一般填土進行。

三、路堤填料

路堤填料一般應采用砂礫及塑性指數和含水量符合規范的土,不得使用淤泥、沼澤土、凍土、有機土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質的土。對于液限大于50,塑性指數大于26的土一般不宜作為路基填土。

(一)控制最佳含水量。為了保證土料在最佳含水量時達到最佳壓實度,可通過翻曬或灑水來實現。

(二)采用不同土質填筑路堤時,應注意以下幾點:

1.層次應盡量減少,每一結構層總厚度不小于0.5m,不得混雜亂填。2.透水性差的土填筑在下層時,其表面應做成一定的橫坡(一般為雙向4%橫坡),以保證來自上層透水性填土的水分及時排出。3.合理安排不同土質的層位,一般采用優良土填在上層,強度較小的土填在下層。4.在不同的地質填筑的路堤交換處應做成斜面,并將透水性差的土填在斜面的下部。

四、半填半挖路段

填土與山體的接觸面要很好的處理,最簡單的方法是在山體挖成臺階,同時設置受拉材料(鐵絲網或乙烯塑料等)。從山體流出的滲透水應設置暗溝予以排除。半填半挖路段減少軟土地基總沉降量、提高地基強度主要措施有兩種。當半填路段軟土層較厚時,用砂子加實樁、石灰樁等方法加固軟土地基;當半填路段軟土層較薄時,最可靠的辦法是挖除換填。

五、填土路基壓實

路基施工時,嚴格按現行《公路路基施工技術規范》要求進行,并通過試驗路段來確定不同機具壓實不同填料的最佳含水量,適宜的松鋪厚度和相應的碾壓遍數,最佳的機械配套和施工組織,對土方路基進行壓實。

六、特殊地基處理

(一)軟土地基的低填土可采取三項基本措施

(1)采用剛性較高的填土結構;(2)保證填土內排水良好;(3)減少接近地基表層部分的沉降,并使其強度均勻。

對于(1)、(2)措施可選用優質的填土材料經充分壓實處理。對于(3)措施可采用表層處理法(例如砂墊層法、敷墊材料法及表層排水法等)、預壓或超載預壓法、置換法、砂子加實樁法、石灰樁法等。

(二)挖除換填、拋石擠淤

將原路基一定深度和范圍內的淤泥挖除,換填符合規定要求的材料。換填時,應分層鋪筑,逐層壓實,使之達到規定的壓實度。

當軟土地層平坦時,從路堤中心成等腰三角形向前拋填,漸次向兩側填至全寬,使泥沼或軟土向兩側擠出。當軟土地層橫坡陡于1:10時應自高側向低側拋投,并在低側邊部多拋填。使低側邊部約有2m的平臺頂面,待片石拋出軟土面或拋出水面后,應用較小石塊填塞墊平,用重型壓路機壓實。

(三)預壓和超載預壓

預壓和超載預壓的填土高度應符合圖紙或監理工程師的要求。用于預壓與超載預壓的土方應分層填筑并壓實。預壓路堤頂面應設一定的橫坡使排水順暢。

對有要求預壓的路段,尤其是橋頭路段和箱涵路相接路段,在施工安排上應盡可能早地堆載預壓。堆載頂面要平整密實有橫坡。在工期限制較嚴、預壓時間較短時,也可采用超載預壓的方未能來加快預壓期的沉降量。

預壓或超載預壓沉降后應及時補方,一次補方厚度不應超過一層填筑厚度,并適當壓實,對地基穩定性較好的路段,亦可按預測沉降量隨路堤填筑一次完成到位。對于在預壓后期或在路面施工時一次補填的做法,以避免引起過大的沉降。

(四)滑坡地段路基處理

滑坡整治前,應先作好臨近排水系統。對于地表水應予攔截引離;滑坡體上的地表水要防滲;對于地下水應采取滲溝、盲洞及平孔等排水措施。滑坡地段的路基處理宜在旱季施工。

七、完善排水設施

為了保持路基能經常處于干燥、堅固和穩定狀態,必須將影響路基穩定的地面水予以攔截,并排除到路基范圍之外,防止漫流、聚積和下滲。同時,對于影響路基穩定的地下水,應予以截斷、疏干、降低水位,并引導到路基范圍以外,使全線的溝渠、管道、橋涵構成完整的排水體系。

八、橋涵頭處理

橋涵頭進行徹底清淤,保證橋頭回填區基底承載力。橋涵回填材料選用透水性材料如砂礫、碎石、礦渣、碎石土等,或半剛性材料;填料的最大粒徑不得超過50mm。臺背填土順路線方向長度:頂部為距翼墻尾端不小于臺高加2m;底部距基礎內緣不小于2m;拱橋臺背填土長度不應小于臺高的3~4倍;涵洞填土長度每側不應小于2倍孔徑長度。結構物處的填土應分層填筑,每層松鋪厚度不宜超過150mm,結構物處的壓實度要求從填方基底或涵洞頂部至路床頂面均為96%。在回填壓實施工中,應對稱回填壓實并保持結構物完好無損。壓路機達不到的地方,應使用小型機動夯具壓實。

參考文獻

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