【摘 要】路基作為公路的基本載體,其施工技術的高低直接影響著路基工程質量的優劣。筆者結合多年從事公路施工的實踐及經驗,從路基填筑前地表的處理、路基填料的選擇和填土路基的壓實以及軟基處理等方面對路基施工技術進行了總結。
【關鍵詞】公路路基;施工;填筑;處理
1.路基填筑前地表處理
路基填筑前,對路基范圍內的有機雜質、淤泥、軟土、農作物、草叢、各類溶穴等均應妥善處理,并對清除干凈的基底表層進行填前碾壓,以保證地基有足夠的承載力。
2.路基填料的選擇
土作為路基填筑的主要材料,主要包括砂性土、黏性土和粉性土。
砂性土級配適宜,強度和水穩定性等都能滿足要求,是理想的路基填筑材料;黏性土如在適當含水量時充分壓實,也能達到較好的穩定性;粉性土屬不良的路基填筑材料。
3.路基填筑
路基填筑前對填筑坡度較大的地段,首先應從低處填起并分層填筑,并在原有坡面上修筑臺階以便新舊土結合,臺階寬度應在lm左右,厚度應根據分層填筑的厚度加以確定。
3.1測量放線
(1)恢復線路中心控制點(中線),測設中心樁;
(2)按每20m左右整樁號和曲線起迄點等設置控制路基中心樁,并標明里程樁號;
(3)根據近似計算結果,測設路基邊坡線,測出各樁位左、中、右3點的高程,做好記錄,計算出各樁號左右兩側的路基填筑寬度;
(4)按路堤設計頂面寬度加余寬50cm,放邊線點,并用白灰做明顯標記。
3.2布土
合理的土方調配和運土路線非常重要。應根據取土場位置及地形確定經濟、合理的運土路線。把布土的位置和稀疏密度掌握好,就可以提高路基土鋪筑速度。
3.4整平
按規定厚度進行鋪筑。用推土機進行鋪筑時,虛鋪系數一般為1.2~1.3,如用平地機進行攤鋪虛鋪系數一般為1.1~1.2。由于土質不同應根據實際情況確定虛鋪系數。當一段落(50m以上)由推土機攤平并經復測符合要求時就可用平地機進行整平。平整時應注意路基的縱坡和橫坡,雨季施工時,應適當加大橫坡以利于排水。
3.5填土路基壓實
路基施工前,取有代表性的土樣通過擊實試驗確定路基土的最大干密度及所對應的最佳含水量等指標,每一種土至少取一組土樣進行試驗。路基壓實施工應嚴格按照規范的要求進行。并應首先在全線上選取有代表性的、長度不小于100m的路段作為試驗路段,通過試驗路段施工數據的分析與比較確定達到最佳壓實效果的松鋪厚度、碾壓遍數、最佳的機械配置和施工組織。路基施工分層壓實,提高強度和降低壓縮性,是路基施工的基本要求。不論采取何種壓實機械,均應在土的最佳含水量±2%以內壓實。當土的實際含水量小于最佳含水量時,應用水車均勻補水。當土的含水量較大時,則需通過反復翻曬使水分蒸發來降低含水量,同時在接近最佳含水量時,迅速組織機械進行碾壓。
4.結構物臺背回填
結構物臺背的回填質量直接影響到路面質量,填筑不好會出現沉降差,發生跳車現象,影響行車速度、舒適與安全,甚至影響結構物的穩定。解決這一難題的關鍵是選擇適當的填料及填筑方法。結構物臺背回填應選擇滲水性較強的砂石料,從路基底一直填到結構頂。涵洞填到蓋板頂,橋梁填到橋頭搭板底,擋土墻內側填到路基底基層底面。
5.軟土路基的處理
5.1軟土路基
當黏土或粉土微小顆粒含量高,或由孔隙率大的有機質土、泥炭、松砂組成的土層,這一類影響填土和構造物穩定或使構造物產生沉降的地基稱為軟土地基。此外當地基受到地表長期積水,尤其是地下水位較高的影響,滲入路基土體的水分,使土體過濕而降低路基強度。我們把受地表長期積水和地下水位影響較大的軟土地基稱為濕軟地基。
5.2軟土路基常用加固方法
5.2.1換填
采用人工或機械挖除路基下全部軟土,換填強度較高的黏性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。
長年積水的低洼地段,當排水困難時,淤泥一般呈流動狀態,厚度為3~4m,表層無明顯硬殼,石料容易采集的地段,并可將石塊沉到淤泥底部的條件下可采用拋石擠淤方法。擠淤施工用料采用不易風化的、穩定性好的石料,石塊大小由泥炭的稠度來確定。對于易流動的泥炭或淤泥,石塊中80%以上宜超過30cm粒徑,含泥量減少到最低。
5.2.2塑料排水板塑料排水板是帶有孔道的板狀物體,插入土中形成豎向排水通道。因其施工簡單、快捷,應用較為廣泛。塑料排水板最大有效處理深度18m。
5.2.3砂井
砂井是利用各種打樁機具擊入鋼管,或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于這種砂井在飽和軟黏土中起排水通道的作用,又稱排水砂井。砂井頂面應鋪設墊層,以構成完整的地基排水系統。砂井適用于軟土層厚度大于5m時,最大有效處理深度18m。
5.2.4排水砂墊層
排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設一層較薄的砂層,將水從砂層中排出去。
5.2.5土工織物鋪墊
在軟土地基表層鋪設一層或多層土工織物,用以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降,又可以提高地基的承載能力,同時不影響排水。對于淤泥之類高含水量的超軟弱地基,在采用砂井及其他深層加固法之前,土工織物鋪墊可作為前期處理。
5.2.6碎石樁法
碎石樁法是利用一個產生水平方向振動的管狀設備,以高壓水流邊振邊沖在軟弱黏性地基中成孔,在孔內分批填入碎石(或礦渣等松散粗顆粒材料)加以振密制樁,形成的豎向增強體與周圍黏性土形成復合地基。此方法與排水固結法相比,加固期短,可以采用快速連續加載方法施工路堤,對縮短工期十分有利。在軟弱土層較深、工期要求緊時,采用碎石樁處理軟基為好。
(1)選料要求:選用未風化的干凈碎石、礫石、碎磚、礦渣等,級配粒徑≤5cm,以免振沖器磨耗過大或卡孔。
(2)碎石樁的工藝流程:整平原地面、機具定位、樁管沉入、加料壓密、拔管、機具移位。
樁的施工次序一般是一邊推向另一邊或由里向外進行,方便擠走部分軟土。對抗剪強度低的黏性土地基,為減少對原狀土的擾動,施工最好采用間隔跳打的方式。
6.巖溶地區路基治理
對于巖溶地區路基的處治,首先要從地質條件上弄清巖溶的發展規律和分布規律,然后再慎重確定處治方案。在一般情況下,對局部嚴重的、大型的、不易搞清楚的巖溶地段,應盡量設法繞避;對不太嚴重的中、小型巖溶地段,選擇其最窄的、最易于采取措施的地段通過。
對巖溶水宜以疏導為主,采取因地制宜、因勢利導的方法,不宜堵塞,一般可采用排水溝、泄水洞等疏導巖溶水。位于路基基底的開口干溶洞,當洞的體積不大、深度較淺時,宜予以回填夯實;當洞的體積較大或深度較深時,宜采用構造物跨越。對于有頂板但頂板強度不足的干溶洞,可炸除頂板后進行回填,或設構造物跨越。通過溶洞圍巖分級或計算判斷下伏溶洞有坍塌可能時,應進行加固處理。對于洞徑大、洞內施工條件好的無充填溶洞,宜采用漿砌片石或鋼筋混凝土的支撐墻、支撐柱進行加固;深而小的溶洞不便于洞內加固時,宜采用石蓋板或鋼筋混凝土蓋板跨越可能的破壞區;對于有充填物的溶洞,宜優先采用注漿法、旋噴法進行加固,不能滿足設計要求時宜采用構造物跨越;如需保持洞內流水通暢時,應設置排水通道。
7.結語
以上是對公路路基、軟土路基施工工藝的一些總結,可能會有—些不足,更多的細節還需要在實際施工過程中去并摸索和總結,在理論和實踐相結合的同時對施工工藝不斷創新。
【參考文獻】 [1]交通部公路科學研究所.jtgf80/1-2004
[2]公路工程質量檢驗評定標準[s].北京:人民交通出版社