公路路基工程質(zhì)量常見問題的解決

宋志清　陳　銘

摘要：本文對公路工程路基通病特征及病害成因進(jìn)行了分析，就路基工程質(zhì)量通病的防治進(jìn)行了探討，提出了具體的防治措施，以保證公路路基工程的質(zhì)量，延長公路的使用壽命。

關(guān)鍵詞：公路路基；質(zhì)量通病；防治措施

1 前言

在公路建設(shè)中，路基工程不僅工程量大，而且投資大。路基是公路工程的重要組成部分，是路面的基礎(chǔ)，路基質(zhì)量的好壞直接影響路面的使用效果和使用年限。當(dāng)路基松軟不穩(wěn)定時，在行車荷載的反復(fù)作用下，不僅會引起路面的不均勻沉陷，影響路面的平整度，導(dǎo)致車速降低，促使路面過早破壞，而且當(dāng)路基發(fā)生塌方或滑坡時，往往會發(fā)生重大的交通事故。因此，路基工程的質(zhì)量至關(guān)重要，是公路工程施工的關(guān)鍵?；谝陨蠁栴}，本文對公路路基工程質(zhì)量通病問題進(jìn)行病因分析并提出防治措施。

2 路基工程質(zhì)量通病的特征及成因

2.1 特征

路基整體或局部不均勻沉降；路基縱橫向開裂；路基滑動或者邊坡滑坍。

2.2 成因

工程地質(zhì)條件不良，原地面比較軟(如泥沼地段等)若填筑前未經(jīng)換土或軟基處理，易形成壓縮下沉或擠壓位移；工程地形條件復(fù)雜，當(dāng)路堤穿過溝谷時，溝谷中心填土最大，向兩端逐漸減低，由于填土高度不同而產(chǎn)生不均勻下沉；水文氣候等因素，降雨量過大、洪水、冰凍、積雪或溫差過大，都可能使高填路堤產(chǎn)生不均勻下沉；路堤填料，若填料中混入種植土、腐殖土或泥沼等劣質(zhì)土，或土中含有未經(jīng)打碎的大塊土或凍土等，填石路石料規(guī)格不一，質(zhì)地不勻，亂石中空隙很大，在一定荷載下可能產(chǎn)生局部明顯下沉。

設(shè)計方面，如斷面尺寸不合理，邊坡取值不當(dāng)，排水、防護(hù)與加固不妥，未對高填路堤進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，且施工工藝、填料未作特別要求說明；施工方面，填筑順序不當(dāng)，未在全寬范圍內(nèi)分層填筑，填筑厚度不符合規(guī)范規(guī)定，填料質(zhì)量不符合技術(shù)規(guī)范要求，穩(wěn)定性差，原路邊坡沒有去除植被、樹根，未做臺階處理；不同性質(zhì)的填料混填，因不同土類的可壓縮性和抗水性差異，形成不均勻沉降，路基填料含水量控制不嚴(yán)，又無大型整平和碾壓設(shè)備，使壓實(shí)達(dá)不到要求；施工過程中未注意排水，遇雨天時，路基積水嚴(yán)重，無法自行排水，有的積水浸入路基內(nèi)部，形成水囊，晴天施工時，也未排除積水控制含水量就繼續(xù)填筑，以致造成隱患，施工單位責(zé)任心不強(qiáng)，自檢控制不到位。

3 質(zhì)量通病的防治措施

3.1 設(shè)計方面

3.1.1 對路線經(jīng)過的地形、地貌、水文地質(zhì)條件應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)探查，尤其對特殊路基的設(shè)計提供更為詳實(shí)的資料。

3.1.2 軟土地基處理設(shè)計：必須根據(jù)不同的路堤高度(折算成附加荷載)，不同的軟土埋深、層厚和土性，分段計算分析在天然地基狀態(tài)下的穩(wěn)定與沉降情況。進(jìn)行計算分析經(jīng)過多方案比選確定滿足穩(wěn)定和工后沉降標(biāo)準(zhǔn)要求的方案；軟土地基處理設(shè)計必需設(shè)置漸變段以避免路基沉降突變，漸變段的設(shè)計應(yīng)按特殊設(shè)計要求進(jìn)行，并需對側(cè)向變形作出考慮。

3.1.3 基底設(shè)計：為利于實(shí)行填前壓實(shí)，若遇地表濕軟，設(shè)計可考慮換土或摻石灰、水泥或鋪設(shè)土工布等措施；地下水位高或常年積水路段，除需完善降、排水設(shè)施外，還應(yīng)設(shè)置隔水層(如用砂礫、碎石等滲水材料)。

3.1.4 路基填料的采用應(yīng)對擬定取土坑或借土料場沿深度方向的土層分布、土性、含水量進(jìn)行調(diào)查，并列表說明，避免不同土質(zhì)填料的混填或分段填筑。

3.1.5 避免使用不宜于填筑路堤的填料，確有困難時必須提出改性措施及技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)，但不能用于易產(chǎn)生穩(wěn)定問題和下沉等敏感的部位。

3.1.6 高填土路堤設(shè)計應(yīng)考慮采用土路肩及邊坡防護(hù)或用急流槽將水引離路堤，保證高填土路堤邊坡穩(wěn)定，護(hù)坡道的寬度應(yīng)依照有無軟土地基、填料的性質(zhì)、取用的邊坡坡率進(jìn)行綜合設(shè)計。

3.1.7 為減少粘性土路堤結(jié)構(gòu)的壓縮變形，在采用摻灰處理的基礎(chǔ)上可再摻加少量水泥(摻灰劑量宜適當(dāng)調(diào)整)，設(shè)計工藝上采用先摻灰(提倡采用生石灰粉)改良土性，再摻水泥進(jìn)一步改良土性，以提高路堤結(jié)構(gòu)剛度。

3.2 施工方面

3.2.1 施工單位必須根據(jù)交通部有關(guān)施工規(guī)范、規(guī)程、工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)單位招標(biāo)文件要求，編制施工組織設(shè)計，提出自檢要求，對施工全過程實(shí)施有效的質(zhì)量控制和管理。在交工驗(yàn)收時，施工單位應(yīng)提交完整真實(shí)的施工原始記錄、試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)、分項(xiàng)工程自檢數(shù)據(jù)等質(zhì)量保證資料。

3.2.2 對于地下水的埋置深度和地面水對填方路基的穩(wěn)定性及施工影響，施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查，并采取相應(yīng)的隔水，疏水措施。

3.2.3 地基處理要點(diǎn)：①施工工序：無論何種處理方法，都應(yīng)按設(shè)計要求先開溝排水，再清表整平原地面，做好填前壓實(shí)，并整出一定的橫坡度；設(shè)計豎向排水體處理的地基，應(yīng)在鋪設(shè)下半層砂或砂礫墊層后，方可打設(shè)排水體。排水體頂端應(yīng)按設(shè)計預(yù)留一定的長度(30cm左右)，最后再鋪設(shè)上半層砂或砂礫層；設(shè)計采用復(fù)合地基處理的地基，應(yīng)在原地面整平后，采用輕型碾壓機(jī)械適當(dāng)碾壓，使之符合規(guī)范和設(shè)計要求后，再作地基處理；溝塘必須在清淤換填分層碾壓至相鄰地面高程后，方可進(jìn)行地基處理。②所有用于地基處理的材料，都必須按規(guī)范和設(shè)計要求的質(zhì)量指標(biāo)采購、堆放和使用。③保證施工質(zhì)量的措施要求：軟基采用塑料排水板處理時，其機(jī)械設(shè)備性能應(yīng)符合接地壓力與處理地基的承載力相適應(yīng)；打設(shè)塑料排水板嚴(yán)禁出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂和撕破濾膜等現(xiàn)象。剪斷板體時，要預(yù)留足夠的外露長度。施工中，應(yīng)按設(shè)計要求嚴(yán)格控制板體的打設(shè)標(biāo)高。土工織物鋪設(shè)時，要求做到繃?yán)瓱o皺折。水泥攪拌樁處理時，其施工機(jī)械應(yīng)按水泥噴入的形態(tài)(即粉噴法或濕噴法)，采用不同的施工機(jī)械組合。采用粉噴法，其粉體發(fā)送器必須配有粉料計量裝置，并準(zhǔn)確記錄水泥的瞬時噴入量和累計噴入量，施工前應(yīng)先以實(shí)際使用的水泥，進(jìn)行室內(nèi)配方試驗(yàn)，符合設(shè)計要求后應(yīng)進(jìn)行不少于5根的成樁工藝試驗(yàn)，取得滿足設(shè)計噴入量的鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴灰量等技術(shù)參數(shù)；確定攪拌的均勻性；掌握下鉆樁提升的阻力情況，選擇合理的技術(shù)措施；根據(jù)地層、地質(zhì)情況確定復(fù)噴范圍。復(fù)攪深度必須保證大于6m，粉噴樁的檢測可采用靜力觸探或鉆芯取樣試驗(yàn)法。擠密碎石樁處理時，需采用DE40～60系列管式振動沉樁機(jī)，內(nèi)置平底活頁式樁尖，樁管直徑一般為377mm或426mm，并設(shè)有二次投料口，最大沉樁深度能達(dá)20m。施工順序從四周邊開始向中心進(jìn)行，相鄰兩根樁必須跳躍間打。施工過程中，應(yīng)及時挖除樁管帶出的泥土，孔口泥土不得掉入孔口。施工中應(yīng)記錄沉樁深度、制樁時間、每次碎石灌入量、反插次數(shù)等，并按規(guī)定作質(zhì)量自檢記錄，施工中如發(fā)現(xiàn)土層有較大變化，投料量或沉樁速度異常應(yīng)立即停工，并報告監(jiān)理。

3.2.4 路堤填筑要點(diǎn)：①路堤填筑與速率控制：地基處理完成后，應(yīng)適時進(jìn)行路堤填筑。對于豎向排水體處理地基完成后，即可填筑；對于水泥攪拌樁處理的地基，應(yīng)在一個月后填筑。其填筑速率要動態(tài)控制，當(dāng)日變形量沉降不大于l0mm/d、水平位移不大于3mm/d時，一般可以正常填筑；若日變形(沉降和位移)陡增，就必須增加測次，分析原因，并及時采取必要的措施(如停止加載或減緩填土速率或卸載等)。②填筑寬度：應(yīng)按設(shè)計施工坡率超寬碾壓要求控制。攤鋪厚度，要拉線控制，并經(jīng)常檢查。③堆載預(yù)壓與沉降補(bǔ)方：堆載預(yù)壓時間越長，工后沉降就越小。因此，對有預(yù)壓要求的路段，在施工中應(yīng)盡可能早地安排堆載。堆載頂面要平整密實(shí)有橫坡。沉降后應(yīng)及時補(bǔ)方，一次補(bǔ)方厚度不應(yīng)超過一層填筑的厚度，并適當(dāng)壓實(shí)。施工單位每月均應(yīng)測定沉降量，并向監(jiān)理報告一次。嚴(yán)禁在預(yù)壓期不補(bǔ)填，而在預(yù)壓后期或在路面施工時一次補(bǔ)填的做法，以免引起過大的沉降發(fā)生。④位移觀測：對于路堤施工的安全穩(wěn)定，位移的觀測比沉降觀測更重要。施工時必須按規(guī)定埋設(shè)位移觀測樁，并堅持正常觀測記錄。

3.2.5 細(xì)粒土(含粉土、粘性土等)易受降雨及氣溫等的綜合影響，在施工組織設(shè)計中應(yīng)合理安排工期，組織連續(xù)施工，雨后必須復(fù)壓，過冬要注意覆蓋，后續(xù)施工前必須復(fù)驗(yàn)。

3.2.6 應(yīng)針對粉性土在填筑過程中的穩(wěn)定性(如雨水沖刷等)進(jìn)行分析，并采取臨時排水措施。

3.2.7 路基施工過程應(yīng)針對不同性質(zhì)的填料及輾壓工具性能選用不同的壓實(shí)厚度。如輕型鋼輪壓路機(jī)適用于各種填料的預(yù)壓整平；重型鋼輪壓路機(jī)適用于細(xì)粒土、砂類土和礫石土；重型輪胎壓路機(jī)適用于各類土，尤其是細(xì)粒土；羊足碾則需與鋼壓路機(jī)配合使用，對細(xì)粒土的壓實(shí)效果較佳；振動壓路機(jī)則宜于用作砂類土、礫(碎)石土和巨粒土，若用于細(xì)粒土的輾壓則效果相對較差。

3.2.8 填料的含水量對壓實(shí)效果影響極大，施工前應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，按照施工氣候條件及試壓結(jié)果作出適量調(diào)整。

3.2.9 過濕粘性土的處理推薦使用生石灰粉替代粉煤灰改良土性，另摻2％-3％的水泥(需由試驗(yàn)確定，石灰摻量可適當(dāng)調(diào)整)以增加壓實(shí)層的早期強(qiáng)度和剛度，減少壓縮沉降。

3.2.10 采用粗?；蚓蘖Ｍ撂钪坊鶗r，應(yīng)根據(jù)壓實(shí)機(jī)械的性能合理確定分層壓實(shí)厚度，并需對最大粒徑加以控制，一般路床下層最大粒徑以不大于壓實(shí)層厚的2／3為宜，超過限定粒徑的巨粒料應(yīng)在出料場前先加以剔除，路床最上層應(yīng)控制粒徑小于lOcm，以利于路床頂面平整度的控制。

4 結(jié)束語

防治公路路基質(zhì)量通病，一是要切實(shí)提高對質(zhì)量重要性的認(rèn)識；二是要提高建設(shè)各方的業(yè)務(wù)和管理素質(zhì)；三是強(qiáng)化質(zhì)量管理保障體系；四是要推行投資體制改革，實(shí)行項(xiàng)目法人責(zé)任制，工程招投標(biāo)制，工程監(jiān)理制和合同管理制，建立起“嚴(yán)格監(jiān)理、幫監(jiān)結(jié)合”的工程監(jiān)理體系；五是要認(rèn)真執(zhí)行批準(zhǔn)實(shí)行質(zhì)量一票否決權(quán)制度，使公路的建設(shè)質(zhì)量上一個新臺階。