周培康
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路基施工工藝及回填土常見(jiàn)防治措施
周培康
路基工程是交通工程道路中的重要施工內(nèi)容,主要包括挖方路基和填方路基兩種施工技術(shù)工藝,本文對(duì)此兩種技術(shù)工藝的流程與方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹和分析。路基回填土是決定公路質(zhì)量和安全的重要因素,回填不實(shí)、石塊過(guò)多或帶水回填等都會(huì)造成嚴(yán)重的質(zhì)量病害,本文對(duì)常見(jiàn)的路基回填病害進(jìn)行了闡述和分析。
路基是道路建設(shè)的重要內(nèi)容,它是道路結(jié)構(gòu)的主體部分和路面建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),同時(shí)也是橋涵工程聯(lián)接的重要紐帶。交通工程道路中,如果沒(méi)有堅(jiān)固穩(wěn)定的路基作為基礎(chǔ),則就沒(méi)有穩(wěn)固的路面,也就無(wú)法為交通事業(yè)提供質(zhì)量和安全保障。交通工程道路的路面不穩(wěn)固,將導(dǎo)致橋涵引線兩端出現(xiàn)嚴(yán)重的跳車(chē)現(xiàn)象,減緩車(chē)輛正常行駛的車(chē)速,降低車(chē)輛行駛的安全性和舒適性能。因此,路基工程的質(zhì)量將直接關(guān)系到整個(gè)交通道路工程的質(zhì)量,以及車(chē)輛的正常行駛。路基工程是一項(xiàng)公路建設(shè)中主要項(xiàng)目,其工程數(shù)量較多,且投資額度巨大,涉及的勞動(dòng)力資源也是最多的。路基常被視為控制公路施工進(jìn)度的關(guān)鍵,尤其是公路通過(guò)不良地質(zhì)和水文地帶所遇到的技術(shù)問(wèn)題,則會(huì)面臨更多的困難和問(wèn)題。路基回填土技術(shù)作為路基施工中的一個(gè)重要內(nèi)容,其施工過(guò)程中往往遇到很多問(wèn)題,解決和有效預(yù)防這些實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題,對(duì)于提高路基工程施工的效率和質(zhì)量都有重要的意義。在此,筆者主要對(duì)挖方路基和填方路基的施工技術(shù)工藝進(jìn)行概述和分析,并對(duì)回填土常見(jiàn)問(wèn)題及防治措施進(jìn)行探討。
路基工程施工主要有挖方路基和填方路基兩種類(lèi)型,其中,挖方路基重點(diǎn)在于一個(gè)“挖”字,而填方路基重點(diǎn)在于一個(gè)“填”字。下面,針對(duì)兩種不同的路基工程進(jìn)行技術(shù)與工藝方面的介紹和分析。
挖方路基工程施工技術(shù)與工藝
根據(jù)運(yùn)輸距離的不同,主要分為推土機(jī)開(kāi)挖、挖掘機(jī)開(kāi)挖、自卸車(chē)運(yùn)土、人工整平、壓路機(jī)壓實(shí)的施工方案。挖土方路基施工的工藝流程詳見(jiàn)圖1。
挖土方路基施工方法包括現(xiàn)場(chǎng)踏勘、施工測(cè)量、清除和運(yùn)輸路基范圍內(nèi)的雜物、路基頂設(shè)置臨時(shí)施工截水溝(開(kāi)挖前)、確定開(kāi)挖方法、挖方、土石方外運(yùn)、人工修整平整、路基基底鋪密實(shí)原土、路基邊坡坡面防護(hù)施工等步驟,要注意各個(gè)步驟中的細(xì)節(jié)要素。挖方路基施工難點(diǎn)、重點(diǎn)在于素填土等不良土質(zhì)的徹底挖除,因其屬于軟弱土層,承載力很低,且呈高壓縮性,因此不宜作為路基持力層,要采用密實(shí)原土作為路基基底。因此在路基處理時(shí),要將素填土及時(shí)徹底換填為符合路基填土要求的密實(shí)原土等,并按規(guī)范要求分層回填、分層壓實(shí)至設(shè)計(jì)路基面標(biāo)高,以換填碾壓后的土層作為路基持力層。還要特別注意雨天施工的技術(shù)措施:其一,雨天要防止路基的超挖,雨天開(kāi)挖時(shí)減小開(kāi)挖面,路基開(kāi)挖后如不能立即進(jìn)行下一道工序,需要在基底以上預(yù)留30CM,待下一工序開(kāi)始再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高;其二,雨天防止路基受泡受澇,因此開(kāi)挖后要做好路基的臨時(shí)排水,使下雨時(shí)雨水能及時(shí)排走;其三,遇到土質(zhì)較差的路段時(shí),雨天禁止施工,以免發(fā)生坍方等危害。
圖1
填方路基工程施工技術(shù)與工藝
路基填筑為路基工程的重點(diǎn)內(nèi)容,在填筑路基時(shí),要確保路基堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定,路基填筑采用推土機(jī)粗平,再用機(jī)械精平,光輪壓路機(jī)20T振動(dòng)壓路機(jī)碾壓實(shí).施工程序:測(cè)量放線→原地面處理→路堤填筑→路基壓實(shí)→取樣檢試驗(yàn)→修邊坡→砌護(hù)坡。 其施工工藝流程詳見(jiàn)圖2。
圖2
填方路基施工方法包括現(xiàn)場(chǎng)踏勘、施工測(cè)量、路基施工前對(duì)原地面處理、路基土方填筑、土方的碾壓等步驟。挖方路基的施工難點(diǎn)、重點(diǎn)主要是半填半挖、填挖交界處的處理。一般對(duì)于半填半挖、填挖交界處的填方路基而言,其填方高度H》2.0m,在半填半挖交界處采用長(zhǎng)12.5m、幅寬4.0m、高度0.5m的聚乙烯土工格室,其抗拉強(qiáng)度》150Mpa,延伸率<15%。土工格室用格室連接件連接,共設(shè)2層,當(dāng)填方端長(zhǎng)度大于6.0m時(shí),頂層和底層土工格室嵌入挖方區(qū)長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.5m,伸入填方區(qū)長(zhǎng)度不應(yīng)小于4.5m,當(dāng)填方端長(zhǎng)度小于6.0m時(shí),土工格室應(yīng)布滿(mǎn)填方區(qū),前日有挖方區(qū)長(zhǎng)度不小于填方區(qū)長(zhǎng)度的3/5。而對(duì)于新舊路基交界處理,其土工格室用格連接件連接,共設(shè)3層,當(dāng)填方長(zhǎng)度大于8.0m時(shí),頂層和底層土工格室嵌入方區(qū)長(zhǎng)度不應(yīng)小于2.0m,伸入填方區(qū)長(zhǎng)度不應(yīng)小于6.0m,當(dāng)填方端長(zhǎng)度小于8.0m時(shí),土工格室應(yīng)布滿(mǎn)填方區(qū),前日有挖方區(qū)長(zhǎng)度不小于填方區(qū)長(zhǎng)度的3/5。以上均要求填料采用天然砂性土,禁止各種機(jī)械在沒(méi)有填筑的土工格室上通行作業(yè)。
路基回填土質(zhì)量通病主要有:回填土壓實(shí)問(wèn)題,傾斜堰壓現(xiàn)象,挾帶大塊、有機(jī)物或過(guò)濕土回填,以及帶水回填等幾種類(lèi)型,在此進(jìn)行總結(jié)分析。
其一,回填土壓實(shí)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,主要是不按規(guī)范規(guī)定的虛鋪厚度回填,或者只用推土機(jī)一次將溝槽填平,導(dǎo)致回填土過(guò)厚。這種結(jié)果將造成所鋪層厚內(nèi)的松土沒(méi)有被全部壓實(shí),因而達(dá)不到要求的密實(shí)度;如果路面部分的回填土沒(méi)有壓實(shí),則會(huì)導(dǎo)致路基和路面結(jié)構(gòu)沉陷,直接破壞公路結(jié)構(gòu);如果是管道其胸腔部位未達(dá)到要求的密實(shí)度,則將使胸腔部位的土壓力小于管頂土壓力和地面荷載的合力,極有可能會(huì)造成管體上部破裂,無(wú)筋管還可能被壓扁;這都會(huì)對(duì)公路質(zhì)量造成重大影響和安全隱患。針對(duì)回填土壓實(shí)問(wèn)題,一方面要嚴(yán)格執(zhí)行路基土分層回填壓實(shí)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),另一方面必須向操作者做好技術(shù)交底,使路基填方及溝槽回填土的虛鋪厚度不超過(guò)規(guī)范規(guī)定。
其二,傾斜堰壓現(xiàn)象造成質(zhì)量病害,其主要是因?yàn)樵谔钪蝺?nèi)未將底層整平,即進(jìn)行填筑,或在溝槽填筑高低不平,致使填筑段內(nèi)坑洼不平,碾輪爬坡碾壓。這種現(xiàn)象造成的結(jié)果會(huì)使碾輪壓實(shí)重力產(chǎn)生分力損失,在縱坡上使碾輪輪重不能發(fā)揮最大的壓實(shí)功能,坡度越大損失的壓實(shí)功能越大。針對(duì)這種問(wèn)題,要注意在路基總寬度內(nèi)采用水平分層方法填筑,當(dāng)路基路面的橫坡或縱坡比1:5陡峭時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)為臺(tái)階結(jié)構(gòu);回填溝槽分段填土?xí)r,需要注意分層倒退留出臺(tái)階。
其三,挾帶大塊回填,以及挾帶有機(jī)物或過(guò)濕土的回填病害。當(dāng)回填土中挾帶塊狀物時(shí),會(huì)妨礙土顆粒間相互擠緊,達(dá)不到整體密實(shí)效果,同時(shí)塊狀物支墊碾輪,會(huì)產(chǎn)生疊砌,致使塊狀物周?chē)粝驴障?,長(zhǎng)期使用將導(dǎo)致沉陷;當(dāng)回填土中夾雜有機(jī)物時(shí),將在有機(jī)物腐爛后土體中形成空洞;而超過(guò)壓實(shí)最佳含水量的過(guò)濕土,達(dá)不到要求的密實(shí)度,都會(huì)造成路基不均勻沉陷,使路面結(jié)構(gòu)變形。針對(duì)上述問(wèn)題,一方面要嚴(yán)格管理,剔除填土中顆粒過(guò)大(>10cm)的磚塊、石塊、混凝土塊等雜物,粒度超過(guò)l0cm的硬土塊必須打碎;一律不得使用過(guò)濕土及含有有機(jī)質(zhì)進(jìn)行路基填土段,且要在填筑前徹底清除地面雜草、淤泥等,或?qū)^(guò)濕土摻加干石灰粉或晾曬,使水分降至接近最佳含水量時(shí)再進(jìn)行攤鋪壓實(shí)使用。
其四,帶水回填必須杜絕。此病害多發(fā)生在溝槽回填土中,帶泥水回填的土層其含水量是處于飽和狀態(tài),難以夯實(shí),當(dāng)?shù)叵滤幌陆刀癸柡退聺B后,立即會(huì)造成填土下陷,危及路面安全。因此要注意排除積水,嚴(yán)禁帶水回填。
路基工程竣工之后,要按照設(shè)計(jì)、規(guī)范要求檢測(cè)路基彎沉,一旦發(fā)現(xiàn)彎沉值過(guò)大的路段,要進(jìn)行翻修,并再次測(cè)定彎沉,直至符合要求為止。
周培康
紹興市交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站
10.3969/j.issn.1001-8972.2016.11.037