道路施工中路面墊層施工方法與控制探討

摘要：路面的墊層介于基層和土基之間，其主要作用是調(diào)節(jié)和改善土基的水溫狀況，以保證面層和基層具有必要的強度、穩(wěn)定性、抗凍脹能力及基層的荷載能力，減少土層所產(chǎn)生的變形。因此，墊層的材料選擇、結(jié)構(gòu)形式和施工工藝須滿足其排水、隔水、防凍和擴散能力等方面要求。本文將主要分析道路施工中路面墊層施工方法與控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：道路施工;路面墊層;控制技術(shù)

路面的墊層介于基層和土基之間，其主要作用是調(diào)節(jié)和改善土基的水溫狀況，以保證面層和基層具有必要的強度、穩(wěn)定性、抗凍脹能力及基層的荷載應力，減小土層所產(chǎn)生的變形。因此，墊層的材料選擇、結(jié)構(gòu)形式和施工工藝須滿足其排水、隔水、防凍或防污等方面的要求[1]。

1路面墊層材料

墊層材料可選用粗砂、砂礫、碎石、煤渣、礦渣等粒料以及水泥或石灰煤渣穩(wěn)定類，石灰粉煤灰穩(wěn)定類等。各級公路的排水墊層應視具體情況，使墊層與邊緣排水系統(tǒng)相連接，或鋪至路基同寬。（1）防凍墊層應采用透水性好的粒料類材料，通過0.074mm篩孔顆粒含量不宜大于5%。采用煤渣時，小于2mm的顆粒含量不宜大于20%。（2）采用碎石和砂礫墊層時，最大粒徑應與結(jié)構(gòu)層厚度相協(xié)調(diào)，一般最大粒徑應不超過結(jié)構(gòu)層厚度的1/2，以保證形成骨架結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性。（3）為防止路基污染粒料墊層或為隔斷地下水的影響，可在路基頂面設(shè)土工合成材料的隔離層[2]。

2道路施工中的路面墊層特點及有關(guān)要求

①石灰土或煤渣石灰土墊層成型后，強度高，板體性強，有良好的水穩(wěn)性和凍穩(wěn)性。煤渣石灰土具有較強的保溫性能，可以減少翻漿和凍脹的危害。②砂或砂礫墊層具有較大的孔隙，能切斷毛細水的上升，凍融時又能蓄水、排水，可減少路面的凍脹和沉陷。③隔離層一般設(shè)置在土基頂面以下0.5～0.8 m處，其目的在于隔斷毛細水上升，防止水分積聚，以保持土基上層干燥。透水性隔離層采用碎石、礫石、粗砂等大孔隙材料做成，能切斷毛細水的上升。不透水性隔離層可用噴灑瀝青材料的瀝青土、鋪油毛氈或塑料薄膜等做成，能起到隔斷毛細水和橫向滲水的作用[3]。④采用碎石和砂礫墊層時，應根據(jù)最大粒徑確定結(jié)構(gòu)層厚度，一般最大粒徑應是厚度的1/3～2/3，以保證集料骨架的形成，提高結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性。墊層顆粒組成應符合設(shè)計規(guī)范要求。⑤高速公路、一級、二級公路的排水墊層應鋪設(shè)至路基同寬，以利路面結(jié)構(gòu)排水，保持路基穩(wěn)定。三、四級公路的墊層寬度可比底基層每側(cè)至少寬25 cm。

3道路施工中砂石墊層的施工方法與控制方法

①砂石墊層的材料必須具有良好的振實加密性能，宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑（粒徑小于2mm的部分不應超過總重的45%），且應級配良好，不含植物殘體、垃圾等雜物。若只用粉細砂或石粉（粒徑小于0.075 mm的部分不超過總重的9%）時，應均勻摻入不少于總重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。

②基坑開挖時應避免坑底土層受擾動，可保留約200mm厚的土層暫不挖去，待鋪填墊層前再挖至設(shè)計標高。嚴禁擾動墊層下的軟弱土層，防止其被踐踏、受凍或受水浸泡。在碎石墊層底部宜設(shè)置150-300mm厚的砂墊層或鋪一層土工織物，以防止軟弱土層表面的局部破壞，同時必須防止基坑邊坡坍土混入墊層。在地下水位以下施工時，應采取降低地下水位的措施（水撼法施工除外），使基坑保持無積水狀態(tài)。如因墊層下方土質(zhì)差異而使墊層底面標高不一時，基坑（槽）底宜挖成階梯形，施工時按先深后淺的順序進行，并應注意搭接處的質(zhì)量[4]。

③砂石墊層施工的關(guān)鍵是將砂石材料振實加密到設(shè)計要求的密實度（壓實系數(shù)0.94～0.97）。如要求進一步提高砂石墊層的質(zhì)量，則宜加大機械的功率。目前，砂石墊層的施工方法有振實法、水撼法、夯實法、碾壓法等多種，可根據(jù)砂石材料、地質(zhì)條件、施工設(shè)備等條件選用。施工時應分層鋪筑，在下層的密實度經(jīng)檢驗達到合格要求后，方可進行上層施工。砂墊層施工時的含水量對壓實效果影響很大，一般以潤濕到接近飽和狀態(tài)時效果最好[5]。

④砂石墊層的施工質(zhì)量檢查，可用環(huán)刀法、貫入儀、靜力觸探、輕型動力觸探、標準貫入試驗和重型動力觸探進行。在土體不發(fā)生整體剪切破壞的前提下，以基礎(chǔ)的變形沉降為控制條件。對雜填土層在設(shè)計六層基礎(chǔ)和三層基礎(chǔ)區(qū)別對待。六層部分，由于荷載較大，雜填土作為持力層，其承載力顯然不夠。因此，必須將雜填土挖除，采用砂石墊層方法進行處理方法[6]。其主要目的在于提高淺基礎(chǔ)的承載力。以強度較大的砂石代替基底下可能產(chǎn)生剪切破壞的軟土，基礎(chǔ)下淺層地基的沉降量在總沉降中所占的比例較大，同時側(cè)向變形引起的沉降在理論上也是淺層部分占的比例較大，因此采用密實的砂石代替軟弱土層，可以減少基礎(chǔ)的沉降量。另外，砂石墊層可以加速軟土層的排水固結(jié)，不但可以使基礎(chǔ)下面的孔隙水壓力迅速消散，避免地基土的塑性破壞，而且還可以加速砂石墊層下軟土層的固結(jié)和提高其強度。三層部分，由于荷載相對較小，如果同樣采用砂石墊層的處理方法，將會增加基礎(chǔ)的造價。因此，采用雜填土碾壓加固地基的方法。實際工程中先挖除大約2m厚的雜填土，余下2m左右的雜填土采用80kN壓路機碾壓。雜填土的質(zhì)量以壓實系數(shù)和現(xiàn)場含水量控制[7]。實際工程的設(shè)計壓實系數(shù)要求達到0.93-0.97。為了協(xié)調(diào)樁基、砂石墊層之間的沉降差異，碾壓后的雜填土的變形模量控制在4000～5000kPa范圍。通過利用基礎(chǔ)底板寬度和剛度的變化以及持力層的變形模量的改變，調(diào)整基礎(chǔ)的沉降差和基礎(chǔ)內(nèi)力。盡量減輕結(jié)構(gòu)自重，對基礎(chǔ)部分，采用補償基礎(chǔ)原理，將基礎(chǔ)埋置深些，底層采用架空板，基礎(chǔ)底板和架空板之間盡量少覆蓋土。上部結(jié)構(gòu)非承重隔墻均采用大孔磚，以減輕上部結(jié)構(gòu)自重。

結(jié)論

本文通過對道路施工中路面墊層施工方法及控制技術(shù)進行闡述，有利于對道路的施工質(zhì)量進行控制，從而提高道路的安全性能和使用壽命，確保道路工程的后期養(yǎng)護與管理。

參考文獻：

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[2]呂建軍.基于公路施工的路面墊層施工技術(shù)運用初探[J].江西建材，2014，05：150.

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[4]楊文睿.淺談市政道路施工中土基工程的問題與工藝[J].四川水泥，2014，10：23.

[5]劉睿.路面基墊層施工的工程技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2014，15：291.

[6]李軍營.路面墊層施工的關(guān)鍵性技術(shù)[J].交通標準化，2014，13：95-97.

[7]張玉龍.公路施工中的路面墊層及質(zhì)量控制探析[J].科技視界，2014，31：339.