路基施工技術(shù)分析及特殊路基處理

王利偉 李建軍

【摘 要】近年我國在高等級公路設(shè)計(jì)與施工方面取得了巨大進(jìn)步，同時(shí)隨著對公路路基綜合穩(wěn)定技術(shù)的研究，開發(fā)和引進(jìn)了大批路基工程的新材料、新技術(shù)、新方法，建立了一批專業(yè)化施工公司，為路基工程專項(xiàng)施工奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】路基施工；技術(shù)分析；軟土地基處理

一、路基填土與壓實(shí)

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。從現(xiàn)有條件出發(fā)，改進(jìn)填土要求和壓實(shí)條件是保證路基質(zhì)量最有效和最經(jīng)濟(jì)的方法。

1、路基填料

規(guī)范規(guī)定了路基填料選用的應(yīng)有條件。對路基填料的最小強(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。對上路床的填料提出了嚴(yán)格要求，高速公路和一級公路路面底以下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。

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。標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤其壓實(shí)度必須≥95%，對其他等級公路當(dāng)鋪筑高級路面時(shí)，其壓實(shí)度亦應(yīng)按高速公路和一級公路的標(biāo)準(zhǔn)采用。此外，還增加了路堤基底的壓實(shí)度不宜小于93%的規(guī)定。

3、特殊潮濕地區(qū)路基土的壓實(shí)

在特殊潮濕地區(qū)，路基土的壓實(shí)是相當(dāng)困難的，規(guī)范對此作出了若干調(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%-5%；二是對于天然稠度小于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。

二、軟土地基處理

近年來，隨著高速公路和一級公路建設(shè)的迅速發(fā)展，針對軟土地基在防止路堤失穩(wěn)、沉降觀測控制、軟土地基處理技術(shù)等方面取得了顯著成果。對處理的軟土地基用沉降速率作為鋪筑路面時(shí)間的沉降控制方法，使得在軟土地基上一次建成高級路面（而不是前期鋪筑過渡路面）的問題得到了解決。含水率過大可往孔內(nèi)填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，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堵塞，應(yīng)打一孔填一孔；當(dāng)樁孔較密，土質(zhì)松軟，應(yīng)采取間隔跳打夯實(shí)?？滋盍锨皯?yīng)先夯打孔底3-4錘；根據(jù)試驗(yàn)測定的密實(shí)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。有利于夯實(shí)邊緣土，不宜采用平頭夯錘，落距一般應(yīng)大于2m；如地下水位較高，應(yīng)降低水位后再回填夯實(shí)。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)量評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。

三、公路路基的施工技術(shù)

1、路基的壓實(shí)施工技術(shù)

我國的路基壓實(shí)施工通常調(diào)用噸位大的壓路機(jī)來進(jìn)行，碾壓效果因此得到顯著的改進(jìn)，路基壓實(shí)度也有了很大的提高。有關(guān)的準(zhǔn)則明確：高速公路的底面以下80至150cm的部分其上路堤的壓實(shí)度不能小于95%。當(dāng)其它各個(gè)等級的公路需要鋪筑高級的路面時(shí)，其壓實(shí)度也要與高速公路的標(biāo)準(zhǔn)相同。除此之外，還加多了對路基底面的壓實(shí)度理應(yīng)不小于95%的明確規(guī)定。

2、路基的填料施工技術(shù)

有關(guān)的規(guī)定明確了對路基所用填料的最小的強(qiáng)度和最大的粒徑的要求，一般用CBR 值表示路基土的強(qiáng)度。如果路基所用填料達(dá)不到規(guī)定的最小強(qiáng)度，宜采取換填、混合粗粒料、用穩(wěn)定型材料處理等方法。

3、對潮濕區(qū)路基土壓實(shí)的施工技術(shù)

在非常潮濕的區(qū)域，要對路基進(jìn)行壓實(shí)是非常難實(shí)現(xiàn)的，對此，規(guī)范調(diào)整了部分內(nèi)容：第一，壓實(shí)度可以比表中列出的規(guī)定數(shù)值減少3到4個(gè)百分點(diǎn)，也可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)的資料來對壓實(shí)度進(jìn)行確定；第二，對于液限值大于51和天然稠度值小于1.0的粘性土，當(dāng)其被用作下路床和下路床以下的填料時(shí)，可按照輕型壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)來施工；第三，改良填料，比如在土中加入適量生石灰，可以使壓實(shí)效果變好；還可以用新型高效的吸水材質(zhì)對路基進(jìn)行加固處理。

四、路基的有效防護(hù)措施

1、坡面防護(hù)

坡面防護(hù)技術(shù)可以有效地防止路基被地表水沖刷，防止路基坡面風(fēng)化，同時(shí)還可以有效協(xié)調(diào)公路周邊環(huán)境。環(huán)保問題已經(jīng)得到當(dāng)代人們足夠的重視，在高級公路的路邊坡常常種植了草皮，而當(dāng)路邊坡度較大時(shí)，則砌石框格，然后再在其中種植草皮。

2、支擋防護(hù)

當(dāng)前的主流是用擋土墻進(jìn)行支擋防護(hù)。其中，用石頭堆砌而成的重力擋土墻常常用在低墻、石料非常豐富、地基比較好的地方；而懸臂擋土墻、扶壁擋土墻由于其受力比較均勻，墻身的體積比較小，現(xiàn)也在公路路基的防護(hù)中廣泛應(yīng)用。

3、軟土地基的處理

3.1當(dāng)軟土地層的含水量不當(dāng)時(shí)，宜用灰土密樁的方法。含水量太大，可以向內(nèi)孔填補(bǔ)干土粉和石灰粉來吸去多余水分，或者快速地澆灌成型，或者在其成孔之后再套下套管；含水量太小，應(yīng)該事先將加固內(nèi)土層浸潤好，然后按照先外后內(nèi)的成孔順序進(jìn)行；對已經(jīng)形成的孔，應(yīng)該盡量防止水對其的浸濕，立即在施工當(dāng)天回填好并夯實(shí)好。

3.2對淺層的軟土地基宜采取先在地表上鋪筑上工布，然后再填筑路堤，其中土工布起到過濾、分隔、排水等功能，可以以此替代一般置換的方式。軟土層的總厚度應(yīng)盡量控制在 3至5m的范圍內(nèi)，將土工布與砂墊層聯(lián)合以進(jìn)行處理。也可以在路堤的下層和地表面上層的位置鋪設(shè)多層的無紡物，材料本身的高抗拉度可以克服地基的滑動(dòng)與變形，使地基保持穩(wěn)定，這時(shí)應(yīng)控制好填料的速率，使地基得以迅速地凝固。利用摻合聚丙烯和聚乙烯等材料的土工格柵網(wǎng)箱墊來對軟土的地基進(jìn)行處理，以減少局部的負(fù)荷，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，用網(wǎng)箱墊進(jìn)行處理可以減少約40%的總沉降量。

4、濕陷性黃土路基處理

濕陷性黃土是指在自身重力或者上覆物的重力作用下，吸水后使得自身的結(jié)構(gòu)被破壞從而發(fā)生顯著的變形的土質(zhì)。其自身形成的原因歸結(jié)于土質(zhì)的物質(zhì)含量，我國濕陷性黃土中含有大量的干粉性顆粒物質(zhì)，其中主要含量是碳酸鹽等易容性鹽，當(dāng)土壤吸水后干分類鹽容雨水，加上重壓造成土壤的形變，自身的性質(zhì)遭到破壞。濕陷性黃土的主要的特征是土質(zhì)比較均勻、空隙發(fā)育、結(jié)構(gòu)比較疏松；在未吸水時(shí)候強(qiáng)度有保證，壓縮性也比較小，但是吸水后其結(jié)構(gòu)被快速破壞，會(huì)出現(xiàn)較大的下沉，強(qiáng)度也隨著干粉鹽類融水大大的降低。對于處理濕陷性黃土處理的方法一般有強(qiáng)夯法、墊層法、預(yù)浸水法、深層攪拌樁法，對于不同濕陷性黃土路基應(yīng)該和里的選擇最優(yōu)比的方法，或者幾種方法結(jié)合達(dá)到最優(yōu)的效果。

五、結(jié)束語

在公路路基的建設(shè)過程中，為了確保路基的質(zhì)量和性能，就必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行公路路基施工，同時(shí)還應(yīng)該采取先進(jìn)的公路路基施工技術(shù)，才能夠確保公路路基的質(zhì)量和性能。通過本文對公路路基施工技術(shù)的深入分析，相信讀者對公路路基施工技術(shù)也有了更深刻的認(rèn)識?？偠灾?，公路路基是公路建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，為了進(jìn)一步提高公路路基施工技術(shù)的水平，還必須要加大對其的分析研究力度，從而才能夠?yàn)槲覈慕?jīng)濟(jì)建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。