化憶川 陳磊
【摘 要】隨著近年來高層及公路建設(shè)速度的逐漸加快,在高等級公路建設(shè)和舊路改造的過程中會有高填方路基出現(xiàn)病害的現(xiàn)象發(fā)生。在工程結(jié)束以后,通過長時間的車輛荷載,公路工程中會有路基整體或局部出現(xiàn)沉降、縱橫裂縫、路基化凍以及邊坡坍塌的現(xiàn)象發(fā)生。本文主要分析了高填方路堤中常見的病害類型,根據(jù)公路設(shè)計、施工等方面相結(jié)合,對存在的病害提出合理有效的治理措施。促使對公路的通行提供良好的行車條件,不僅提升公路的使用壽命,而且使工程成本得到有效的降低。
【關(guān)鍵詞】公路施工;高填方路堤;常見病害;治理措施
1.公路工程中高填方路基形成病害的原因
1.1設(shè)計方面的因素
未能結(jié)合路基填筑材料的種類對高填方橫斷面及邊坡的坡度進(jìn)行設(shè)計,沒有采取驗算的方法對其穩(wěn)定性進(jìn)行確定。與一般路基相結(jié)合進(jìn)行設(shè)計,導(dǎo)致填筑材料與施工工藝都未能滿足施工要求。在公路舊路擴(kuò)建工程中,未按照要求對新舊路連接處進(jìn)行施工,導(dǎo)致安全隱患存在,容易有整體或局部沉降,從而對公路的使用性能得到影響。
1.2施工方面的因素
在高填方路堤進(jìn)行施工的過程中,沒有按照分層填筑的方法進(jìn)行操作,導(dǎo)致各層間的厚度無法得到合理控制。在對路面進(jìn)行分層碾壓或整天碾壓時,沒有控制路面的含水量,在相同路段進(jìn)行施工時,未能對填筑材料的不同進(jìn)行控制。由于壓實度及均勻度達(dá)不到相關(guān)要求,促使局部有大面積的沉降變形現(xiàn)象發(fā)生。不合理的施工組織安排,采用先對地填方路堤進(jìn)行施工,在進(jìn)行高填方路堤施工,通常在高填方路堤施工結(jié)束以后,則進(jìn)行路面的鋪筑,未能給路基停留足夠的沉降固結(jié)時間,從而在公路使用一段時間后會出現(xiàn)沉陷發(fā)生。
1.3施工技術(shù)的因素
在對高填方路堤進(jìn)行施工的過程中,未能按照相關(guān)規(guī)范要求對縱橫向搭接進(jìn)行處理,不合理的搭接會促使路基有不均勻沉降的現(xiàn)象發(fā)生,最終引發(fā)裂縫出現(xiàn)。在對路基兩側(cè)進(jìn)行填筑時出現(xiàn)超寬填筑不足,會形成路基虧坡,在進(jìn)行處理時運用“貼補法”,促使原邊坡土不易與不填土相結(jié)合,壓實的難度相對較大,從而使其整體性得到降低。其次,不合理的路基材料的選擇,也會對路基質(zhì)量造成一定的影響。
2.高填方路基沉降的整治措施
2.1設(shè)計方法的處理
(1)應(yīng)嚴(yán)格按照公路工程施工當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件與地質(zhì)條件的狀況對路基進(jìn)行設(shè)計,路基橫斷面的形式、防護(hù)工程以及邊坡坡度都應(yīng)采用與工程施工相適應(yīng)的。并對公路邊坡的防水系統(tǒng)設(shè)計及防護(hù)設(shè)計進(jìn)行完善。
(2)在對路基填料進(jìn)行選擇時,應(yīng)選用較好級配的砂、礫類土等粗粒土對填方路基的填料進(jìn)行作業(yè),粒徑應(yīng)保持在不超出15cm;路基填料不能選用淤泥、液限以及有機(jī)質(zhì)土超出50%、細(xì)粒土塑性指數(shù)超過26的材料;還應(yīng)對路堤填料的最小強(qiáng)度及路堤的壓實度進(jìn)行要求。
(3)路基表層的治理措施:采用碾壓的方式對路基表層進(jìn)行壓實;地面橫坡的坡度應(yīng)緩于1:5,對地表草皮、腐殖土進(jìn)行清除以后,可直接在地面上進(jìn)行路堤的填筑。對原地面進(jìn)行臺階的挖筑,使各層臺階的寬度保持在超過2m,當(dāng)基巖面上存在較薄的覆蓋層使,應(yīng)先對覆蓋層進(jìn)行挖除,再進(jìn)行臺階的開挖。當(dāng)?shù)孛鏅M坡的坡度超過1:2.5時,應(yīng)對路堤整體的穩(wěn)定性進(jìn)行驗算。當(dāng)路堤的穩(wěn)定性受到地下水因素的影響時,應(yīng)運用地下水?dāng)r截或采用砂性材料進(jìn)行填筑的方法進(jìn)行處理。應(yīng)根據(jù)實際情況對稻田、湖塘周圍地段采用清淤、換填土、排水、晾曬等方式進(jìn)行有效的改善。
2.2施工方面的整治措施
2.2.1施工前期的準(zhǔn)備工作
在路基施工之前,要求施工單位對設(shè)計文件及設(shè)計技術(shù)交底進(jìn)行全面的掌握,并對現(xiàn)場實施校對。與現(xiàn)場收集情況和工程量相結(jié)合,按照工期要求、難以程度的不同,對施工組織設(shè)計進(jìn)行合理的編訂。合理安排人員、材料準(zhǔn)備以及機(jī)械的準(zhǔn)備工作。在開工之前對各項準(zhǔn)備工作進(jìn)行復(fù)查及試驗,促使對路基工程范圍內(nèi)存在的地質(zhì)及水文狀況進(jìn)行調(diào)查掌握,采取取樣及試驗的方法對其性質(zhì)及范圍進(jìn)行確定。結(jié)合設(shè)計文件中提供的資料信息,對挖方、料場及借土場的路基填料的樣本進(jìn)行復(fù)查及試驗,若涉及文件中料場的填料出現(xiàn)不足的現(xiàn)象,應(yīng)自行進(jìn)行尋找。應(yīng)對填料中采用的土料進(jìn)行塑限、天然稠度、液限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、含水量、密實度、顆粒大小、擊實、相對密實度、強(qiáng)度等試驗分析。在公路試驗路段進(jìn)行填筑試驗時,應(yīng)采用不同的施工方案進(jìn)行,從而對全線施工進(jìn)行指導(dǎo)的最佳方案進(jìn)行確定。采用長度超過100米,并具有代表性的地質(zhì)條件和斷面形式的路段作為試驗路段。對試驗過程中采用的材料及設(shè)備都應(yīng)與公路全線施工時采用的設(shè)備及材料完全相同,在試驗的過程中,采用不同的壓實機(jī)具對不同填料進(jìn)行壓實,對其最佳含水量、碾壓遍數(shù)、合適的松鋪厚度、最佳機(jī)械配套以及施工組織進(jìn)行確定,使其壓實的勻質(zhì)性得到保證。確保檢測指標(biāo)的準(zhǔn)確,并對試驗報告進(jìn)行詳細(xì)的編制。
2.2.2施工工藝的控制措施
對路堤進(jìn)行施工的過程中,避免施工層表面有積水現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)結(jié)合土質(zhì)情況及施工的氣候狀況對填方路堤的進(jìn)行2%~4%的雙向或單向排水橫坡的設(shè)置,對其存在的水分得到及時的排出。采用縱向分層法對原地面縱坡超出12%的路段進(jìn)行施工,根據(jù)縱坡對其進(jìn)行分層,并分層對其進(jìn)行填筑壓實。對于橫坡陡峭路段的半挖半填路基,應(yīng)在山坡上從填方坡腳向上進(jìn)行內(nèi)傾斜的臺階開挖,使其臺階的寬度不能低于1m。若進(jìn)行填方出現(xiàn)分作業(yè)段施工,且不在同一時間對兩段交接處進(jìn)行填筑。應(yīng)按照1:1的坡度對先填地段進(jìn)行分層并留出臺階。若同時對兩個作業(yè)段進(jìn)行填筑時,應(yīng)采用分層互相交疊銜接的方法,使其搭接長度不低于2m。對于混合土質(zhì)進(jìn)行路堤填筑時,在路堤下層采用透水性較小的土進(jìn)行填筑,并進(jìn)行4%的雙向橫坡設(shè)置。根據(jù)土的性質(zhì)的不同進(jìn)行分別填筑,避免有混填現(xiàn)象的發(fā)生,每種填料層的累積厚度不能超過0.5m,應(yīng)在上層采用較為優(yōu)質(zhì)的土進(jìn)行填筑,而下層則需采用強(qiáng)度較低的土進(jìn)行作業(yè)。嚴(yán)格按照試驗路段試驗得到的機(jī)械設(shè)備、松鋪厚度、灑水量以及碾壓次數(shù)進(jìn)行全段施工。
2.2.3路基壓實的控制措施
在建筑之前對高層路堤進(jìn)行壓實,使其壓實度保持在90%以上,對于地基松軟的現(xiàn)象僅采用原土壓實的方法是無法達(dá)到設(shè)計承載壓實強(qiáng)度的要求,應(yīng)對地基加固處理進(jìn)行壓實。在路基壓實之前應(yīng)再次對平整度、松鋪厚度及含水量進(jìn)行確定,當(dāng)達(dá)到設(shè)計要求即可進(jìn)行碾壓。與現(xiàn)場壓實試驗中得到的松鋪厚度及壓實次數(shù)進(jìn)行作業(yè)。在第一次采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時應(yīng)采用振動靜壓的方法,由先慢后快,先弱振后強(qiáng)振的方法進(jìn)行壓實,在一開始的碾壓行駛速度應(yīng)保持較慢,最大速度不得超出4公里/小時。
2.2.4路基路堤的破防防護(hù)措施
為了使路基中存在的路面水、雨水以及其他因素對其造成的危害得到控制,并對環(huán)境及保護(hù)生態(tài)的平衡得到改善,應(yīng)與當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況相結(jié)合,采用因地制宜的方法進(jìn)行防護(hù)。在路基路堤施工之前,應(yīng)對現(xiàn)場進(jìn)行核對。確保在相關(guān)規(guī)范要求內(nèi)對斷面形式以及使用材料進(jìn)行確定。采用機(jī)械對防護(hù)的水泥砂漿及水泥混泥土進(jìn)行拌和,在使用之前進(jìn)行拌和,禁止在砌體上或路面上直接進(jìn)行拌和。
3.結(jié)語
通過對高填方路堤中常見的病害進(jìn)行有效的治理,促使高填方路堤中病害造成的負(fù)面影響得到進(jìn)一步減少,對公路工程施工中應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)早處理,采用及時有效的措施并病害進(jìn)行補救,在施工中應(yīng)對經(jīng)驗進(jìn)行不斷的積累,使病害的限度得到有效減少,使高填方路堤的穩(wěn)定性及耐久性得到提升,對測量的反復(fù)荷載及自然因素的作用進(jìn)行有效的抵御。 [科]