公路路基施工技術(shù)存在問(wèn)題及處理措施

摘要:公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實(shí)的程度。本文主要是從路基填土及壓實(shí)，路基路面排水，路基防護(hù)，軟土是地基處理，及黃土陷穴處理等方面去分析公路路基施工問(wèn)題，最后并提出了相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞:公路建設(shè);路基施工;存在問(wèn)題;處理措施

1 路基填土與壓實(shí)

1.1 路基填料:路基填料應(yīng)按規(guī)范條件選用。路基填料的最小強(qiáng)度和最大粒徑規(guī)定量化標(biāo)準(zhǔn)，采用CBR值表征路基土的強(qiáng)度，引入路床概念。對(duì)上路床的填料，高速公路和一級(jí)公路路面底以下0～30cm的路床填料CBR值應(yīng)大于8;對(duì)下路床及其下面的填土，也有相應(yīng)的規(guī)定值。當(dāng)填料達(dá)不到規(guī)定強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩(wěn)定材料處理。

1.2 路基壓實(shí):目前普遍采用大噸位壓路機(jī)，碾壓效果明顯改善。對(duì)提高壓實(shí)度很有作用。高速公路和一級(jí)公路路面底面以下80～150cm的上路堤的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)必須≥95%;對(duì)其它壓實(shí)度不宜小于93%。

1.3 特殊潮濕地區(qū)路基土的壓實(shí):由于這種路基壓實(shí)相當(dāng)困難，規(guī)范有所調(diào)整:(1)壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可按試驗(yàn)資料確定或較表列數(shù)值降低2～3個(gè)百分點(diǎn)。(2)對(duì)于天然稠度小于1.1，液限大于40，塑性指數(shù)大于18的粘質(zhì)土，當(dāng)用于下路床及其下的路堤填料時(shí)，可采用規(guī)定的輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。(3)改善填料的性質(zhì)，可在土中摻加生石灰(常可獲得預(yù)期效果)，也可用新型吸水材料加固。

1.4 黃土路基填筑及壓實(shí):(1)黃土路是施工時(shí)，應(yīng)做好填挖界面的結(jié)合(縱向)，清除坡面雜草，挖好向內(nèi)傾斜的臺(tái)階。若結(jié)合面陡立，無(wú)法挖成臺(tái)階時(shí)，可用土工釘加強(qiáng)。若地基土層具有強(qiáng)濕陷或較高的壓縮性，且容許承載力低于路堤自重壓力時(shí)，可采用重錘夯實(shí)，石灰擠密加固。(2)若黃土含水量過(guò)小，應(yīng)均勻加水再行碾壓。若含水量過(guò)大，可翻松晾曬至所需含水量再行碾壓;也可摻入適量石灰處理，降低含水量。摻灰后應(yīng)將土、灰拌勻，其最大干密度應(yīng)經(jīng)擊實(shí)試驗(yàn)確定。(3)老黃土透水性差，干濕難以調(diào)節(jié)，大塊土料不易粉碎，使用前應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)決定措施。路床填料不得使用老黃土。新黃土為良好填料，可用于填筑路床。黃土路堤應(yīng)分層填筑，分層壓實(shí);大于10cm的塊料，必須打碎;并應(yīng)在壓實(shí)最佳含水量時(shí)碾壓密實(shí)。(4)根據(jù)設(shè)計(jì)及時(shí)修筑外側(cè)邊緣的攔水、截水溝構(gòu)造物和急流槽，將水引至坡腳以外，對(duì)高度大于20m的路堤，應(yīng)按設(shè)計(jì)預(yù)留竣工后路堤自重壓密固結(jié)產(chǎn)生的壓縮下沉量。(5)黃土地區(qū)應(yīng)特別注意路基排水，對(duì)地表水應(yīng)采取攔截、分散、防沖、防滲、遠(yuǎn)接遠(yuǎn)送的原則，根據(jù)設(shè)計(jì)及時(shí)做好綜合排水設(shè)施，將水迅速引離路基。在填挖交界處引出邊溝水量，應(yīng)做好出水口的加固。

2 路基路面排水

影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的另一重要因素是水，因此必須做好路基排水系統(tǒng)，并與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在路基施工中，應(yīng)重視排水，防止各種水患，避免路基路面施工的不必要損失。

2.1 地面排水:通常采用的地面排水設(shè)施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽、地表的排水管。對(duì)于高速公路和一級(jí)公路的排水溝渠，一般要求鋪砌防護(hù)。普遍采用漿砌片石加固，而水泥混凝土預(yù)制板塊也在廣泛應(yīng)用。高速公路和一級(jí)公路通過(guò)水網(wǎng)地段的路基，對(duì)逢溝設(shè)涵的做法有所改進(jìn)(對(duì)路線兩側(cè)的灌溉溝渠重新布置，免去了穿越路線的排灌涵洞)，從而提高了路基的工程質(zhì)量。

2.2 路面排水:目的是迅速排除路面范圍的降水，減少水從路面滲入，使水不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應(yīng)≥2%。雨水排出路面有兩種方式:(1)集中排水。在硬路肩外側(cè)設(shè)置水泥混凝土預(yù)制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶，可與硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水，每隔20～50m間距設(shè)置泄水口與路堤邊坡急流槽銜接，將雨水排到坡腳排水溝中。對(duì)超高路段的排水，通過(guò)設(shè)于中央帶的圓形開(kāi)口排水溝或雨水井排除。在西部降水量低的地區(qū)，大多在中央分隔帶采用過(guò)水槽排水。(2)分散排水。多用于西北地區(qū)地勢(shì)平坦、路線縱坡小于0.3%的長(zhǎng)路段。除了硬化路肩和加固路基邊坡外，在經(jīng)地下水位較高的綠洲地帶，也要防止邊坡上部的植草生長(zhǎng)擋住橫向排水去路造成路表積水。改進(jìn)的方法是硬化路肩，設(shè)置路肩排水溝，增大溝坡排水。

2.3 地下排水:路基地下排水多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等，特點(diǎn)是以滲透方式排水。若水流量較大，多用帶滲水管的滲溝。傳統(tǒng)的砂礫料反濾層多改用反濾功能的土工織物，近幾年研制的帶有鋼圈、濾布、加強(qiáng)合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8～30cm，很適用于地下排水。

3 路基防護(hù)

3.1 坡面防護(hù):目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風(fēng)化剝落、以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)。近年來(lái)重視環(huán)境保護(hù)，高等級(jí)公路的邊坡，多用種草防護(hù);邊坡較高時(shí)，采用砌石框路(方型、菱形、拱型、M型)種草防護(hù)。由于西部干旱缺水，大多采用草坪植生帶(將草籽、肥料、土混拌均勻并裹于土工物內(nèi)，當(dāng)草籽發(fā)芽也長(zhǎng)成草、起到固土作用后，無(wú)紡布纖維自然腐爛，不會(huì)污染環(huán)境)，效果很好。目前，石砌圬工防護(hù)仍較普遍;混凝土預(yù)制塊護(hù)坡多用在路堤邊坡;連片的及帶窗孔的護(hù)面墻，用于路塹邊坡。破裂的或易于風(fēng)化的巖石路塹邊坡，采用錨桿掛鐵絲網(wǎng)、或高強(qiáng)塑料網(wǎng)格噴漿、或噴射混凝土、以及噴射纖維混凝土防護(hù)，也有較好效果。但是由于石砌圬工及混凝土造價(jià)高、易破損等諸多問(wèn)題，并從保證環(huán)境角度出發(fā)，建議推廣種草防護(hù)。

3.2 沖刷防護(hù):防護(hù)沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護(hù)。傳統(tǒng)的砌石、拋石、鐵絲石攏、擋土墻等有所改進(jìn);用高強(qiáng)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(hù)坡模袋做成的護(hù)面板防護(hù)受水沖浪擊的邊坡，很能適應(yīng)土體不均勻沉降。

3.3 支擋防護(hù):擋土墻用于支擋防護(hù)目前仍占主要。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(chǎng)合。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、板柱擋土墻，受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛用于公路路基的防護(hù)。垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度，并用預(yù)制構(gòu)件拼裝，是一種特殊型式的擋土墻。

4 軟土地基處理

隨著高速公路和一級(jí)公路的迅速發(fā)展。軟土地基路堤失穩(wěn)、沉降觀測(cè)控制、軟土地基處理等技術(shù)成果用于處理的軟土地基鋪筑路面，使得在軟土地基上一次建成高級(jí)路面(而不是前期鋪筑過(guò)渡路面)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題得到了解決。

4.1 灰土擠密樁:當(dāng)軟土地層含水量過(guò)大或過(guò)小時(shí)，采取灰土擠密樁。含水率過(guò)大，可往孔內(nèi)填干土粉或石灰粉，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(guò)小，應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍內(nèi)土層，成孔順序應(yīng)先外圈，后里圈并間隔進(jìn)行，對(duì)已成孔，應(yīng)防止受水浸濕，且應(yīng)當(dāng)天回填夯實(shí);為避免夯打造成縮頸塞，應(yīng)打一孔，填一孔;當(dāng)樁孔較密、土質(zhì)松軟時(shí)，應(yīng)采取間隔跳打夯實(shí)。填料前，應(yīng)先夯打孔底3～4錘，根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定的密度要求，隨填隨夯，嚴(yán)格控制下料速度和夯擊次數(shù);回填料應(yīng)拌合均勻，并控制其含水量;每個(gè)孔填料用量應(yīng)與計(jì)算用量基本符合;夯錘重不宜小于100kg;錘型以梨型或棗核型較合適。為夯實(shí)邊緣土，不宜采用平頭夯錘，落距一般大于2m;若地下水位較高，應(yīng)降低水位后再回填夯實(shí)。若出現(xiàn)疏松、斷裂或夾層，要用洛陽(yáng)鏟全部取出來(lái)，按規(guī)定重新填夯灰土，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。認(rèn)真按操作規(guī)程施工;灰土要按配合比稱量，攪拌要均勻，干濕要適度;每次下灰厚度、數(shù)量、落錘高度、夯擊次數(shù)要按試驗(yàn)規(guī)定做到前后一致;施工中嚴(yán)格按質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣試驗(yàn)。

4.2 輕質(zhì)路堤:用輕質(zhì)材料填筑路堤，可減輕地基承載力。國(guó)內(nèi)已有采用粉煤灰填筑路堤的經(jīng)驗(yàn)，可使路堤自重減輕25%左右。用重型擊實(shí)試驗(yàn)法測(cè)定最大干容重為9～12kN/m3。硅鉆型粉煤灰粘性小，不具塑性，但也限在64%左右，最佳含水量37%～41%，有良好的壓實(shí)性能。粉煤灰路堤邊坡表層1～2m用粘質(zhì)土包覆，以穩(wěn)定邊坡和利于長(zhǎng)草，路床頂面用粗粒土封閉0.3～0.5 m 厚度。

4.3 土工合成材料加固:(1)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(guò)濾、排水、加速固結(jié)等作用，從而取代常規(guī)的置換方法。(2)當(dāng)軟土層厚度3～5m時(shí)，采用土工布與砂墊層聯(lián)合處理，排水砂墊層的厚度可由50cm減薄至30cm。也有在路堤下面與地表之間鋪設(shè)多層土工織物，利用材料的高抗拉強(qiáng)度克服地基的滑動(dòng)變形來(lái)保持其穩(wěn)定，通過(guò)控制填土速率，配合超載予壓，使地基迅速固結(jié)。(3)采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵，以及采用網(wǎng)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(cè)的位移受到限制，減少局部荷載。采用網(wǎng)箱席墊可減少總沉降量40%左右。

5 黃土陷穴處理

黃土陷穴是黃土地區(qū)路基施工常見(jiàn)的病害。黃土陷穴處理范圍，應(yīng)視具體情況而定;宜在路基填方或挖方邊坡外，上側(cè)50m;下側(cè)10～20m。若陷穴傾向路基，雖在50m以外，仍應(yīng)作適當(dāng)處理。對(duì)串珠陷穴，應(yīng)徹底進(jìn)行處治。處理時(shí)，采用灌砂、灌漿、工挖回填等措施;開(kāi)挖方法可用導(dǎo)洞、豎井和明挖等。

5.1 灌砂法適用小而直的陷穴，以干砂灌實(shí)整個(gè)洞穴。

5.2 灌漿法適用于洞身不大、洞壁起伏曲折較大、并離路基中線較遠(yuǎn)的小陷穴，施工時(shí)先將陷穴出口用草袋裝土堵塞，再在陷穴頂部每隔4～5m打鉆孔作為灌漿孔，待灌好的土漿或水泥漿凝固收縮后，再在各孔作補(bǔ)充灌漿，一般需要重復(fù)2～3次。

5.3 開(kāi)挖回填夯實(shí)適用于各種形狀的陷穴，填料常用就地黃土分層夯實(shí)。

5.4 導(dǎo)洞和豎井適用較大、較深的洞穴，由洞內(nèi)向外逐步回填夯實(shí);在回填前，應(yīng)將穴內(nèi)虛土和雜物徹底清除干凈。當(dāng)接近地面0.5m時(shí)，應(yīng)用老黃土或新黃土，再加10%的石灰拌勻回填夯實(shí)。

5.5 處理好的陷穴，其上層表面均應(yīng)用石灰與土比例為3∶7的石灰土填筑夯實(shí)或鋪填老黃土等不透水材料加以改善。石灰土厚度應(yīng)按設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行;若原設(shè)計(jì)末要求時(shí)，其厚度不宜小于30cm。并將流向陷穴的附近地面水引離，防止形成地表積水或水流集中產(chǎn)生沖刷。