劉毅
【摘要】路基是整個公路工程質量控制的關鍵環節,軟土地基的施工更是路基質量控制的難點,其施工技術和施工設計都具有很強的專業性和難度。隨著道路等級的提高,為維護正常的交通運輸,確保行車安全,保持道路與自然環境協調,路基的防護與加固更具有重要意義。
【關鍵詞】公路路基;防護與加固;施工
在經濟飛速發展的今天,公路作為交通運輸的強大載體,始終發揮著巨大的作用,公路路基的防護與加固也備受關注。
路基防護與加固的目的,在于防止自然因素所引起的路基破壞和過量變形,同時穩定路基、美化路容,提高公路的使用品質。防護與加固工程重點在于路基邊坡防護及濕軟地基的加固。因此,應同路基穩定性及路基排水緊密相結合,以保證路基的強度與穩定性。
一、路基防護
1、坡面防護。坡面防護主要是為了避免地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落,從而和周圍環境達到一個很好的協調度。近幾年來,施工單位都通過種草防護的方式來加強高等級公路的邊坡防護。如果邊坡較高,則采用M型、拱型、菱形、方型等砌石框格種草防護。
植物防護可美化路容,協調環境,調節邊坡土的濕度,起到固結和穩定邊坡的作用。不同的植被,還可起到交通誘導、安全、防眩、吸塵以及吸附噪音作用。常采用種草、鋪草皮和種樹等幾種方法。種草適用于邊坡穩定、坡面沖刷輕微的路堤或路塹邊坡。鋪草皮適用于邊坡較陡、沖刷嚴重、徑流速度>0.5m/s、附近草皮來源較易地區的路基。植樹主要作用是加固邊坡、防止和減緩水流沖刷。
2、沖刷防護。目前大部分施工項目都通過直接防護的辦法來保護沿河路基邊坡免受沖刷也適當改進了以往擋土墻、砌石、鐵絲石籠和拋石等防護措施,采用高強土工格柵取代鐵絲做石籠,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,即使土體發生不均勻沉陷,這種措施也能起到很好的防護作用。
當水流流速為3.0~5.0m/s時,宜采用拋石防護;流速>5.0m/s,或過多壓縮河床,造成上游壅水時,則改用石籠防護或設置駁岸、浸水擋土墻等支擋結構物。拋石防護類似于陡坡路堤在坡腳處設置石垛,適用于新建公路,適用于舊路路堤拋石垛。拋石粒徑應大于0.3m并小于設計厚度的1/2。流速大、水很深、波浪高的路段,拋石應采用粒徑較大的石塊。
3、坡面處治。對易于風化的軟質巖石、破碎巖石路塹邊坡,可以采用抹面、勾縫、灌漿、噴漿及護面墻等進行防護。抹面適用于易風化而表面平整、尚未剝落的巖石邊坡,如頁巖、泥巖、泥灰巖、千枚巖等軟質巖層。勾縫適用于質地堅硬,不易風化但節理裂縫多而細的巖石邊坡,以防水分滲入巖層內造成病害。灌漿適用于質地堅硬、局部存在較大、較深的縫隙或洞穴,并有進一步擴展而影響邊坡穩定性的巖石路塹邊坡。其目的是借助灰漿的粘結力把裂開的巖石粘在一起,保證邊坡穩定。
二、路基擋土墻防護
擋土墻是防止路基填土或山坡土體坍塌而修筑的承受土體側壓力的墻式構造物。在公路工程中,它廣泛地用于支撐路堤填土或路塹邊坡,以及橋臺、隧道洞口和河流堤岸等處。
1、重力式擋土墻的構造與施工
重力式擋土墻的構造重力式擋土墻,一般由墻身、基礎、排水設施和沉降、伸縮縫等幾部分組成。
砌筑工藝分漿砌、干砌兩種。漿砌前應做好一切準備工作,包括:工具配備;按設計圖紙檢查和處理基底;放線;安放腳手架、跳板等施工設施;清除砌石上的塵土、泥垢等。以分層進行為原則。底層極為重要,它是以上各層的基石,若底層質量不符合要求,則要影響以上各層。較長的砌體除分層外,還應分段砌筑,兩相鄰段的砌筑高差不應超過1.2m,分段處宜設在沉降伸縮縫的位置。分層砌筑時,應先角石,后邊石或面石,最后才填腹石。
漿砌原理是利用砂漿膠結片石,使之成為整體而組成人王構筑物,常用坐漿法和擠漿法等。擠漿法除基底為土質的第一層砌體外,每砌一塊石料,均應先鋪底漿,再放石塊,經左右輕輕揉動幾下后,再輕擊石塊,使灰縫砂漿被壓實。在已砌筑好的石塊側面安砌時,應在相鄰側面先抹砂漿,后砌石,并向下及側面用力擠壓砂漿,使灰縫擠實,砌體被貼緊。砌體在段間、層間的垂直灰縫應互相交錯,壓疊成不規則的灰縫叫錯縫,它們相互間距離,每段上、下層及段間的垂直距離不小于8cm。通縫是指砌體的水平灰縫,這是砌體受力的薄弱環節,其承壓能力較好,受剪、抗拉、受扭的能力極差,最容易在此被損壞。砌體對通縫要求較高,不僅要求砂漿飽滿密實,成縫時還不允許有干縫、瞎縫和大縫。
2、加筋土擋土墻構造與施工
加筋土擋土墻由面板、拉筋、填料及基礎四個組成部分。加筋擋墻的施工程序為:基底處理→基礎澆筑→預制墻面板→安裝、調整墻面板→鋪設拉筋→填土、碾壓。
加筋土擋墻的關鍵問題是排水和防水,一定要防止水浸入擋墻,尤其對亞粘土和粘性土來說更為重要。同時,對所有與填土接觸的部件均應采用嚴密的防水措施,如對拉筋的表面進行聚氯乙烯防護處理;拉筋的斷頭用瀝青膠封口;對墻板內側面涂刷防水劑等等。
填土時,距離墻板2m處用12~15t壓路機進行碾壓,裝運填土時,重型自卸汽車又經常在距離墻板2~4m內操作,機械的壓力和震動對踏板向外推移影響很大,如拉筋未拉緊,墻板向外移勢必偏大。在施工中,一經檢查發現墻板超出設計位置,應責令立即返工。加筋擋墻的面板一定要用鋼模板,尺寸一定要準確,這樣預制成的面板拼裝時縱、橫縫才能符合標準,使面板間接縫受力均勻,拼出的擋墻使用壽命長且美觀。
三、路基加固施工
1、灰土擠密樁
灰粉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,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。對于成孔,應防止受水浸濕,且應當天回填夯實。為避免夯打造成縮頸堵寒,應打一孔,填一孔。當樁孔較密,土質松軟,應采取間隔跳打夯實。孔填料前,應先夯打孔底3-4錘。根據試驗測定的密實度要求,隨填隨夯,嚴格控制下料速度和夯擊次數。回填料應拌合均勻,并控制其含水量。
2、土工合成材料加固
淺層(一般小于3m厚)軟土地基可采用先在地表鋪筑上工布,再填筑路堤。土工布能起到分隔、過濾、排水和加速固結等作用,從而取代常規的置換方法。對于厚度為3-5m的軟土層,采用土工布與砂墊層聯合處治,排水砂墊層的厚度可由50cm減薄至30cm。也可在路堤下面與地表之間鋪設多層土工織物,利用材料的高抗拉強度克服地基的滑動變形來保持穩定。通過控制填土速率,配合超載予壓,使地基迅速固結。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的40%左右。
四、結語
公路路基防護以原邊坡坡面和有關防護結構體的穩定為前提,施工前必須檢查驗收,嚴禁對失穩的土體進行防護。路基的防護和加固工程可分為邊坡坡面的防護,沿河、濱海路堤的防護和路基支擋工程三類。路基加固或支擋工程除要求自身堅固穩定外,施工前還必須查明和核實前期工程的條件和質量。施工中,一定要精心組織施工,加強施工現場指導,嚴格把守各工序質量,才能使這種安全、經濟、實用、美觀的工程設計得以完滿地實現。
參考文獻
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