公路路基施工及質(zhì)量控制

畢文東

摘要:我國(guó)高等級(jí)公路的建設(shè),在設(shè)計(jì)與施工方面也取得了很大的進(jìn)步;采用先進(jìn)的勘察、測(cè)量手段為公路路基設(shè)計(jì)提供了可靠技術(shù)資料。作為公路主體工程的路基,公路路基綜合穩(wěn)定技術(shù)的研究,文章分析了路基工程施工及質(zhì)量的通病,并對(duì)其防治措施進(jìn)行了一番探討

關(guān)鍵詞:路基施工;質(zhì)量防治

1 公路路基施工

1.1 路基填料

規(guī)范規(guī)定了對(duì)路基填料應(yīng)有條件的選用。對(duì)路基填料的最小強(qiáng)度和最大粒徑給了量化的標(biāo)準(zhǔn),采用CBR值表征路基土的強(qiáng)度,引入了路床的概念。對(duì)上路床的的填料提出了限制的條件,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,下路床及其下面的填土,也都給出相應(yīng)的規(guī)定值。

當(dāng)路基填料達(dá)不到規(guī)定的最小強(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,并不規(guī)定對(duì)其它等級(jí)公路鋪筑高級(jí)路面時(shí),也要采用高速公路和一級(jí)公路的規(guī)定值。

1.2 路基壓實(shí)

當(dāng)前路基施工,普遍采用了大噸位的壓路機(jī),碾壓效果有了明顯的改善。對(duì)于提高路基土的壓實(shí)度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級(jí)公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤其壓實(shí)度必須≥95%,對(duì)其它等級(jí)公路當(dāng)鋪筑高級(jí)路面時(shí),其壓實(shí)度亦應(yīng)按高速公路和一級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)采用。此外,還增加了對(duì)路堤基底的壓實(shí)度不宜小于93%的規(guī)定。如在西部某國(guó)道主干線(xiàn)二級(jí)專(zhuān)用公路施工中,路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為高級(jí)路面,因而從路基開(kāi)始,所有的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均采用一級(jí)公路驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 特殊潮濕地區(qū)路基土的壓實(shí)

在特殊潮濕地區(qū),路基上的壓實(shí)是相當(dāng)困難的,規(guī)范對(duì)此作出了若干調(diào)整:一是壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)試驗(yàn)資料確定或較表列數(shù)值降低2-3個(gè)百分點(diǎn);二是對(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);三是改善填料的性質(zhì),在土中摻加生石灰,通?？梢垣@得預(yù)期的效果,也可采用新型吸水材料加固。同樣,在西部某國(guó)道主干線(xiàn)二級(jí)專(zhuān)用公路途經(jīng)渭河沿岸,部分路段屬潮濕地區(qū),采用第三種辦法,取得了預(yù)期的效果。

1.4 黃土路基填筑及壓實(shí)

黃土路堤施工時(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。如結(jié)合面陡立,無(wú)法挖成臺(tái)階時(shí),可采用土工釘加強(qiáng)結(jié)合。若地基土層具有強(qiáng)濕陷性或較高的壓縮性,且容許承載力低于路堤自重壓力時(shí),可考慮采用重錘夯實(shí),石灰樁擠密加固。

黃土含水量過(guò)小,應(yīng)均勻加水再行碾壓;如含水量過(guò)大,可翻松晾曬至需要含水量再進(jìn)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)通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定。

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)通過(guò)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)在接近上的壓實(shí)最佳含水量時(shí)碾壓密實(shí)。

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。

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。

1.5 路基路面排水

水是影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的另一重要因素,許多路基病害是由水的侵蝕造成的,另外,從保護(hù)環(huán)境、不損害當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施考慮,也必須做好路基排水,形成排水系統(tǒng),并與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在路基施工中,應(yīng)重視施工排水,防止因各種原因造成的水患,給路基、路面施工造成不必要的損失。

地面排水。最通常采用的地面排水設(shè)施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對(duì)于高速公路和一級(jí)公路上的排水溝渠,一般都要求鋪砌防護(hù)。普遍采用漿砌片石加固、而水泥混凝土預(yù)制板塊也開(kāi)始廣泛應(yīng)用。高速公路和一級(jí)公路通過(guò)水網(wǎng)地段的路基,過(guò)去逢溝設(shè)涵的做法在一些地方有了改進(jìn),對(duì)路線(xiàn)兩側(cè)的灌溉溝渠重新系統(tǒng)布置,免去了穿越路線(xiàn)的排灌涵洞,從而提高了路基的工程質(zhì)量。

路面排水。路面排水的任務(wù)是迅速排除路面范圍內(nèi)的降水,減少水從路面滲入,使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應(yīng)≥2%。

雨水排出路面有二種方式。第一種是集中排水,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,以其與硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水,每隔20-50m間距設(shè)一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設(shè)超高路段的排水通過(guò)設(shè)在中央帶的園形開(kāi)口排水溝或雨水井進(jìn)行排除。在西部降水量低的地區(qū)大多采用在中央分隔帶設(shè)過(guò)水槽排水。第二種是分散排水,多用于西北地區(qū)地勢(shì)平坦,路線(xiàn)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)過(guò)地下水位較高的綠洲地帶,也要防止邊坡上部的植草向上生長(zhǎng)擋住橫向排水出路造成路表積水,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 預(yù)防處治措施

2.1 設(shè)計(jì)方面

做好地質(zhì)勘探調(diào)查對(duì)路線(xiàn)經(jīng)過(guò)的地形、地貌、水文地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)探查,尤其要對(duì)特殊路基段提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)資料,地表不良路段,設(shè)計(jì)可考慮換土或摻白灰、水泥及鋪設(shè)土工布等措施。

確保路基最小填筑高度路基最小填筑高度必須保證不因地面水、地下水、毛細(xì)水及凍脹作用的影響而降低其穩(wěn)定性,按照路基設(shè)計(jì)規(guī)范要求,根據(jù)土基干濕類(lèi)型及毛細(xì)水位高度,確保路基最小填筑高度,當(dāng)路基填筑高度受限制而不能達(dá)到規(guī)范規(guī)定時(shí),則應(yīng)采取相應(yīng)的處治措施,如:換填砂礫、石渣等透水性材料設(shè)置隔離層或修筑地下滲透溝等以避免地面積水和地下水浸入路基,影響路基工作區(qū)內(nèi)的土基強(qiáng)度與穩(wěn)定性。土質(zhì)挖方路基,須換填不少于60cm砂礫,石質(zhì)挖方路基,須設(shè)置30cm砂礫墊層,橫向排水不暢路段要加設(shè)盲溝。

明確路基填料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求在各級(jí)公路工程施工圖設(shè)計(jì)中,必須明確不同填高內(nèi)路基填料的CBR值(最小強(qiáng)度)及最大粒徑要求。種植土、腐殖土、淤泥凍土及強(qiáng)膨脹土等劣質(zhì)土嚴(yán)禁直接用于填筑路基。礫(角礫)類(lèi)土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料,土質(zhì)較差的細(xì)粒土可填于路堤底部。

完善路基綜合排水設(shè)計(jì)縣級(jí)以上公路工程設(shè)計(jì)中,必須遵循因地制宜,整體規(guī)劃,綜合考慮的原則進(jìn)行路基縱、橫向排水設(shè)計(jì),避免造成路基兩側(cè)長(zhǎng)期積水浸泡路基,使路基承載力下降面發(fā)生沉降變形。在村屯路段必須設(shè)置排水邊溝,平坡路段邊溝須設(shè)有縱坡,確保排水通暢。高填方路段采用集中排水措施,并與警示樁、防撞墻統(tǒng)籌考慮,要求在每20-40m及主要變坡點(diǎn)處設(shè)置簡(jiǎn)易或永久性泄水槽。挖方段根據(jù)上邊坡的匯水而積來(lái)設(shè)計(jì)截水溝,并考慮邊坡土質(zhì)和邊坡,設(shè)置擋墻防止塌方,路基較低路段可以采取加設(shè)砂礫層及滲水盲溝,并加大、加深邊溝等排水措施。

確保路基邊坡穩(wěn)定性高填、深挖路基的邊坡應(yīng)根據(jù)填料種類(lèi)、邊坡高度和工程地質(zhì)條件等規(guī)范確定,高填路堤必須進(jìn)行路基穩(wěn)定性驗(yàn)算。填方邊坡過(guò)高時(shí),可考慮在邊坡中部加置邊坡平臺(tái)。

2.2 施工方面

做好施工組織設(shè)計(jì),合理安排施工段的先后順序,明確構(gòu)造物和路基的銜接關(guān)系,對(duì)高填方段應(yīng)優(yōu)先安排施工,在施工中以施工組織設(shè)計(jì)為龍頭,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,合理調(diào)配人員、設(shè)備,是保證高填方路基施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

做好施工前的準(zhǔn)備工作,開(kāi)工前要認(rèn)真審閱設(shè)計(jì)文件,詳細(xì)了解各段的填、挖情況,地質(zhì)情況,填、挖土質(zhì)和調(diào)配情況,對(duì)重要地段要作重點(diǎn)勘察,進(jìn)一步核對(duì)設(shè)計(jì)資料,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)文件中有誤及時(shí)上報(bào)業(yè)主,妥善處理。

認(rèn)真清除地表土不良土質(zhì),加強(qiáng)地基壓實(shí)處理,地表植被、樹(shù)根、垃圾、不良土質(zhì)(鹽漬土,膨脹土等)必須予以清除,同時(shí)應(yīng)加大地表的壓實(shí)密度,采用大噸位振動(dòng)壓路機(jī)處置。

填筑路基前,首先,必須疏通路基兩側(cè)縱橫向排水系統(tǒng),避免路基受水浸泡。特別是地基土為黃土、粘土等細(xì)粒土,在干燥狀態(tài)下(最佳含水量)結(jié)構(gòu)比較強(qiáng),有較強(qiáng)承載能力,一旦受水浸泡,將易形成翻漿或路基沉降,因此做好路基施工前排水暢通尤為重要,工程監(jiān)理和施工質(zhì)量自檢人員應(yīng)認(rèn)真監(jiān)督;其次,要嚴(yán)格選取路基填料用土。