摘要:路基工程是公路的基礎性工程,路基質量的好壞直接影響到旅客乘車時的舒適度、日常的行車安全以及公路使用品質。一般由人為和自然兩種因素對路基質量產生影響,公路病害問題時有發生,究其主要原因是由施工質量問題所致。文章論述了路基施工的技術問題,以增加路基的強度,保證路面的穩定和耐用。
關鍵詞:公路工程;路基施工;施工技術;填料;挖方
中圖分類號:U213 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)25-0097-03
公路路基呈線狀,具有受人為因素和自然因素影響較大、露天作業、路線長等特點,在整個的公路建設施工中,一旦路基施工質量存在問題,不但會影響到公路建設的整體施工質量,而且還會破壞到公路的日常使用。
1 路基填料選取和壓實
1.1 路基填料
按照《公路路基施工技術規范》中對最大粒徑和最小強度的規定,進行路基填料的選擇。
第一,公路建設中,土方路基的施工往往是就地取土,路基填料要選擇符合規范要求的砂性土、粘性土等。
第二,輕型材料或者水穩性好、強度高的材料尤其適合用作高填方路堤的填料。透水性和水穩性都比較好的材料多用于被水浸、淹的部位。無機結合料、輕質材料、透水性材料等多用作結構物和橋涵的回填填料。直接回填時,不能取用不透水的材料。
第三,當無法按照施工規定的強度進行路基的填料時,應該對填料加以加工處理,要充分利用水泥、石灰等穩定材料對填料加以處理,或者采用換填或者取用摻和粗粒料等方法。如果對那些沒有標明等級的公路進行施工的時候,在進行到高級路面的鋪筑時,也要嚴格按照《公路路基施工技術規范》中的規定進行。
1.2 路基壓實
路面路基的壓實環節也比較重要,如果路基壓實了,既能增長公路的使用時間,也能削減一部分額外用于道路養護的費用。與之相反,如果做不好路基壓實工作,沒有嚴格按照技術要求進行施工,就會使道路無法正常使用,并且使道路維修和養護的費用增多。公路建設中,路基施工多是土質路堤,土質路堤的壓實度應符合《公路路基施工技術規范》規定。
第一,性質不同的路基填料,應水平分層、分段填筑、分層碾壓。處于同一水平面、整個寬度的路基進行施工時,不得混合填筑,需采用相同的填料每種填料的填筑層壓實后的連續厚度不宜小于50cm。填筑路床頂最后一層時,壓實后的厚度應不小于10cm。填土分層的壓實厚度要在施工前就要確定下來。20cm是最大的壓實厚度,不要超過這個厚度值。將填筑層壓實后,每層的寬度要大于或者等于設計寬度。
第二,橋涵及結構物的基坑回填應分層填筑、分層壓實,分層厚度宜為10~20cm。用小型的夯實機具對二級以上(包括二級)公路進行施工時,壓實度在達到設計要求的前提下,分層壓實厚度要小于15cm。
第三,路基上層要填筑凍融敏感性小或者潮濕的填料,路基下層使用較小強度的填料。透水性比較好的填料要用在臨水路基范圍內或有地下水的路段。路堤要分層填筑,從最低處開始,一層一層地壓實。
第四,在碾壓時應采取先靜壓后振動壓實、先壓兩邊后壓中間、先輕后重、先慢后快的方式進行碾壓。壓路機碾壓輪應重疊輪寬的1/3~1/2;運用振動壓路機進行路基碾壓時,第一遍要靜壓,不啟動振動,接著慢慢啟動振動,漸漸加速,由弱振向強振過度。每種壓路機最開始啟動時,一般都要選擇慢速,最大碾壓速度不宜超過4km/h。
第五,對現場的監測控制要進一步加強。在路基填筑過程中,完成一層碾壓后,要立即對路基寬度、彎沉、平整度、壓實度、中線偏位、縱斷高程等指標一一檢測,檢測頻率和方法要符合《公路路基施工技術規范》的規定,只有各項指標合乎要求后,才能進行上一層的填土填筑。
1.3 過濕土質的壓實要求
在某些地區,環境和氣候均比較潮濕,這就給壓實路基帶來了難度,會比正常情況下的路基壓實工作難很多,如果土質過于潮濕,第一步要根據壓實度所設計的數據標準,下降2%~3%進行壓實,將其土層的天然稠度降低到1.1以下,液限控制在40以上,輕型的壓實標準適用于下路床的填料施工;然后對填料性質加以改善,要將相對較多的生石灰的量用在土中,或者進行加固處理,例如可以采用水泥等吸水材料。
2 挖方路基施工
2.1 分層開挖
要采取分層開挖的方式,進行自上而下的開挖,絕對不能掏底開挖,也不能超挖亂挖。開挖過程中,一旦發現土層性質與設計不同,應立即對挖方邊坡和施工方案做出修改,同時馬上按程序向上級報批。
2.2 精準定位
依據開挖地段的標高、橫斷面和路基中線,對開挖邊線進行精準定位,并提前做好排、截水設施的準備工作,截水溝和邊溝應該自下而上的開挖,施工過程中,土石方工程所用到的臨時排水設施要與原有的、永久性排水設施有機地結合起來。
2.3 分層施工
開挖路基應該分層次進行施工,有的土方可以作為回填路基的材料,開挖時應該進行分類,以方便使用。
2.4 深挖施工
路基需要進行深挖施工的,首先要熟悉邊坡防護的設計方案,在此基礎上編寫詳盡的施工方案,審批通過后才可以實施。在具體施工時,應該邊開挖邊核查地質,同時監測邊坡位置的穩定性,發現異常,及時聯系設計單位,共同研究處理。
3 軟土地基的處理
軟土地基的施工處理技術非常重要,它能夠有效防止路面發生沉降,決定了路基的穩定。處理軟土有很多方法,此處重點介紹常用的三種:
3.1 開挖換填法
通常情況下,如果地基軟土層的厚度小于2m,可以使用開挖換填法,把地基特定深度的土層全部挖出,換填碎石、灰土等,并進行壓實處理,這些材料強度大,穩定性強,不容易被侵蝕。endprint
3.2 輕質路堤
選擇合適的路堤材料,能夠有效降低地基的承重力。當前,國內填筑路堤多選用粉煤灰,它材質較輕,不會增加路基重量,而且容易被粘質土包裹,有助于增加路基的穩定性。
3.3 灰土擠密樁
對于軟土層的含水量過大或者過小的地區,常使用灰土擠密樁方法進行處理。如果軟土層含量小較少,應該先進行潤濕,以增加土層的穩固性。如果含水量較大,則應該先進行吸水,然后才能施工作業。
4 排水工作
路基的強度和穩定性在很大程度上會受到水的影響,水的侵蝕會給路基造成直接影響。路基施工要處理好排水工藝,在規劃設計時做到與周圍環境的排水系統保持一致,不僅能有效保護農田的水利設施,而且也能保護周圍環境。在相關方面,排水施工也發揮了非常重要的作用,不能因為個別因素影響整個施工進程或是造成安全隱患。通常情況下,路面排水施工采用兩種方式,即集中式排水和分散式排水,其目的是保證降水能夠及時排除,避免降水淹沒路面或是到處滲漏,影響邊坡的穩定和堅固。在路面排水施工時,主要使用急流槽和截水溝兩種處理方法。地下排水施工時經常使用的方法有滲井、盲溝、暗溝等。
5 路基的防護工作
在修筑路基的施工過程中,自然環境的變化會對路基造成一定影響,損害地層原有的平衡,因此路基防護工作非常重要。路基防護施工處理時,有兩個重點防護對象,具體如下:
5.1 邊坡的坡面防護
雨季降水增多,雨水對路基邊坡的沖刷頻繁,邊坡表面受到影響,其穩定性下降,進行有效的坡面防護處理,與自然環境相互協調,能夠減少路基受到的損害。通常情況下,多采用種植植被的方法來保護邊坡,如種草植樹或者是直接鋪草皮。
5.2 沖刷防護
該防護工作常用的防護方式有兩種:第一,直接防護;第二,間接防護。直接防護多采用栽種植物、筑砌擋土墻或是砌石的方法進行防護。間接防護一般都是使用順壩、丁壩或者護林帶的方法進行防護。
6 公路路基施工質量控制措施
公路的質量和性能在很大程度上受到路基的影響,所以路基施工一定要嚴格遵守操作規范,根據路基項目的具體情況使用不同的處理方法。
6.1 路基填方地段要嚴格控制質量
路基填料的選擇一定要嚴把質量關,對土質進行塑限、液限和土壤顆粒進行專門分析,如果發現塑性指數高于規范要求,則不得用于路基填筑。對于含有生活垃圾、草皮樹根以及腐殖質的土也不得用于路基填料;凍土、泥炭、強膨脹土、淤泥中含有的其他限用土液超過一半、塑性指數大于26、含水量不適宜直接壓實的細粒土,不得直接用于填筑路基,如果確實需要使用,則一定要先進行技術處理,使其符合設計標準后才能用于施工。塊狀砂巖要進行人工或者機械粉碎,也可以直接剔除,因為砂巖塊狀較大會增加路基間隙,容易導致路面沉陷,影響路基的穩定。路基填料要嚴格控制含水量,盡可能使其保持在最佳范圍內。只有含水量處于最佳狀態時,路基經過碾壓后才會更加密實和堅固。
6.2 路基的壓實
在路基的壓實處理中,填土的性質和含水量以及壓實機的性能和操作方法直接影響了壓實質量。施工實踐證明,含水量處于最佳值的時候對土體進行壓實,土壤顆粒更加緊密,而且穩定性最高,土體水穩定性也更好。所以,含水量是決定壓實效果的直接因素,這也是施工操作過程中必須嚴格控制的因素。土質不同,其最佳含水量以及最大干密度也是存在區別的,在具體施工時應該首先根據土質情況進行試驗,做出分析,保證每個施工段中的土質含水量及最大干容量都處于最佳值,這也是土基壓實處理中必須嚴格控制的兩個數據。在具體的施工操作過程中,如果土質含水量偏大,可以進行翻松和晾曬,也可以進行摻灰處理,從而降低土質含水量;如果含水量偏低,則應該翻松后進行灑水悶料處理,以提高含水量,為碾壓施工做好準備。試驗數據顯示,相同土質,如果其最佳含水量增加,則壓實功能減少,但是最佳密實度與壓實功能是成正比例關系的。并且含水量相同,壓實功能與密實度成正比,由此可以推斷,在缺水地區進行施工時,雖然其土質含水量小于最佳含水量,但是提高壓實功能,也可以達到增加土體密實度的效果。路基進行分層填土時,應該綜合分析土質和壓實類型從而選擇最佳厚度,并根據具體要求進行試驗,從而最終確定合適的壓實厚度。
7 結語
總體來說,路基施工并不具有太大的難度,可是具體工藝相對復雜。在具體的施工過程中,因為外界條件的變化,影響因素也經常發生變化,因此一定要嚴格遵守技術操作規范,加強管理,提高質量意識,只有這樣才能增加路基的強度,保證路面的穩定和耐用。
參考文獻
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[2] 公路路基施工技術規范(JTGF10-2006)[S].
[3] 公路工程質量檢驗評定標準(JTGF80/1-2004)[S].
作者簡介:劉秀芳(1977-),女,江蘇泰州人,泰州市姜堰區交通工程質量監督站工程師,研究方向:農村公路施工及質量監督。endprint