淺談高速公路路基施工技術和質量控制要點

江西省路橋工程集團有限公司浙江分公司 童永飛 浙江金筑交通建設有限公司 周紅全

淺談高速公路路基施工技術和質量控制要點

江西省路橋工程集團有限公司浙江分公司 童永飛 浙江金筑交通建設有限公司 周紅全

近十年來,我省高速公路建設在設計與施工方面取得了長足的進步,通過對高速公路路基綜合穩定技術的研究,研制出了一大批用于路基工程的新材料,新技術、新方法得到了廣泛的運用。在實踐中,我們總結了高速公路路基施工的相關技術要點,與各位同行探討。

高速公路路基施工技術質量控制

一、路基填土與壓實

高速公路路基的強度和整體穩定性很大程度取決于路基填料的性質及其壓實度。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。

1.路基填料。規范規定了對路基填料應有條件的選用。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標準,采用CBR值表征路基土的強度,引入了路床的概念。對上路床的的填料提出了限制的條件,高速公路路面底以下0～30cm的路床填料CBR值應大于8,下路床及其下面的填土,也都給出相應的規定值。當路基填料達不到規定的最小強度時,應采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩定材料處理。

2.路基壓實。當前路基施工,普遍采用了大噸位震動壓路機,摒棄了原有的靜壓碾壓,碾壓效果有了明顯的改善。對于提高路基土的壓實度起了很好的作用。

3.特殊潮濕地區路基土的壓實。在特殊潮濕地區,路基上的壓實是相當困難的,規范對此作出了若干調整:一是壓實度標準可根據試驗資料確定或較表列數值降低2～3個百分點;二是對于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指數大于18的粘質土,當用于下路床及其下的路堤填料時,可采用規定的輕型壓實標準;三是改善填料的性質,在土中摻加生石灰,通常可以獲得預期的效果,也可采用新型吸水材料加固。

4.高路堤填方

當路基填筑高度大于16m時,容易因壓實不足引起路基不均勻沉降而局部開裂、沉陷。同時,高路堤下沉為典型的公路工程質量通病。在施工中要著重注意以下質量控制要點。

(1)除認真做好原地面的清理工作外,重點是抓住填料、粒徑、分層和壓實四個主要環節,優先采用具有較好級配的礫類土、砂類土及碎石進行填筑,嚴格控制石料的最大料徑,石料的最大粒徑在底層(路床底面1.5m以下)不超過層厚的2/3;并拉線分層填筑、分層碾壓,一層厚度不超過試驗路段填筑厚度的90%。

(2)由于高路堤的固結變形歷時較長,在固結過程中高路堤會產生不均勻沉陷。因此要提高壓實能力,完善壓實工藝,以高標準進行路基的壓實,使路堤土的密實度接近重型擊實試驗法的最大干密度,減少固結形變。

(3)高填方的宕渣路堤。要抓住有利氣候條件進行碾壓,每一層碾壓層內部和表面石塊間的空隙,采用級配較好的礫類土、砂類土和碎石等材料填筑,并用大功率的振動壓路機碾壓,以增加路基的密實度和穩定性。

(4)在新舊填土的銜接處,嚴格控制填土接茬臺階的最小長度,以避免接茬處超厚,壓實不足。

(5)冬季施工時應使土在未受凍的情況下回填壓實,避免填土壓實密度嚴重不均勻而造成土體下沉。

二、路基路面排水

水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素,許多路基病害是由水的侵蝕造成的,另外,從保護環境、不損害當地農田水利設施考慮,也必須做好路基排水,形成排水系統,并與地區排水規劃相協調。

1.地面排水。最通常采用的地面排水設施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠,一般都要求鋪砌防護。普遍采用漿砌片石加固、而水泥混凝土預制板塊也開始廣泛應用。

2.地下排水。路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等,其特點是以滲透力式排水,當水流量較大,多采用帶滲水管的滲溝。

三、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,不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕,因此需要進行各種類型的防護。

1.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,采用砌石框種草防護。

2.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。

3.支擋防護。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,也已廣泛應用于高速公路路基的防護。

四、軟土地基處理

近年來,隨著高速公路的迅速發展,針對軟土地基,在防止路堤失穩定、沉降觀測控制、軟土地基處理技術等方面取得了顯著成果。

1.灰土擠密樁。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;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;對已成孔,應防止受水浸濕,且應當天回填夯實。

2.輕質路堤。用輕質材料填筑路堤可減輕對地基承載力的要求。目前國內已有應用粉煤灰填筑路堤的成功經驗,可使路堤自重減輕25%左右。

3.土工合成材料加固。淺層(一般小于3m厚)的軟土地基可采用先在地表鋪筑土工布,再填筑路堤,土工布起分隔、過濾、排水和加速固結等作用,從而取代常規的置換方法。

采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵,以及采用網箱席墊處理軟土地基,其主要作用是使地基土和填料向上和向兩側的位移受到限制,減少局部荷載。采用網箱席墊可減少總沉降量40%左右。

五、結語

路基是道路的支撐結構物,對路面的施工性能有重要影響。據統計,有70%的路面問題是由路基施工質量引發的。筆者認為,在路基施工中,必須因地制宜,切實掌握當地土質條件和設計資料,研究類似條件下的施工工藝、機具和施工方法,把好質量關。

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