摘要:路基是按照路線位置和一定的技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物,它承受由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載,并承受水、冰凍等自然因素的作用。路基是公路的重要組成部分,是公路主體工程和路面的基礎(chǔ),它貫穿公路全線,與橋梁、隧道相連,并且它與路面共同承受行車荷載的作用。其施工質(zhì)量的好壞,直接影響公路的質(zhì)量與使用壽命。本文根據(jù)路基開裂病害產(chǎn)生的原因深入研究了不同病害形成的機(jī)理,提出了通過施工的優(yōu)化與控制來預(yù)防病害發(fā)生的方案和方法。
關(guān)鍵詞:路基;開裂;預(yù)防措施
一、路基開裂病害分類及成因分析
1、路基縱向開裂甚至形成錯臺。在道路施工過程中,路基上有時會出現(xiàn)規(guī)則的縱向裂縫,并表露到路面面層上。形成這種病害的主要原因:(1)清表不徹底,路基基底存在軟弱層或坐落于古河道處。(2)溝、塘清淤不徹底、回填不均勻或壓實度不足。(3)路基壓實不均。在路基壓實的施工中,沒有嚴(yán)格按照規(guī)定的施工工藝進(jìn)行碾壓,結(jié)果造成路基壓實不均勻,承載力大小不一樣,在使用過程中很容易出現(xiàn)縱向開裂。(4)舊路利用路段,新舊路基結(jié)合部未挖臺階或臺階寬度不足。(5)半填半挖路段未按規(guī)范要求設(shè)置臺階并壓實。(6)使用滲水性、水穩(wěn)性差異較大的土石混合料時,錯誤地采用了縱向分幅填筑。(7)高速公路因邊坡過陡、行車渠化、交通頻繁振動而產(chǎn)生滑坡,最終導(dǎo)致縱向開裂。
2、路基橫向裂縫。路基出現(xiàn)橫向裂縫,將會反射至路面基層、面層,如不能有效預(yù)防,將會加重地表水對路面結(jié)構(gòu)的損害,影響結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。成因可分四類:(1)路基填料直接使用了液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土。(2)同一填筑層路基填料混雜,塑性指數(shù)相差懸殊。(3)填筑順序不當(dāng),路基頂填筑層作業(yè)段銜接施工工藝不符合規(guī)范要求,路基頂下層平整度填筑層厚度相差懸殊,且最小壓實厚度小于8cm。(4)排水措施不力,造成積水。
3、路基網(wǎng)裂。開挖路床或填筑路堤后出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫,降低了路基強(qiáng)度。病害的主要原因是:(1)土的塑性指數(shù)偏高或為膨脹土。(2)路基碾壓時土含水量偏大,且成型后未能及時覆土。(3)路基壓實后養(yǎng)護(hù)不到位,表面失水過多。(4)路基下層土過濕。(5)行車荷載重復(fù)作用下引起的疲勞裂縫。
二、路基填筑施工中的預(yù)防措施
材料采集、使用人員必須對路堤填料的種類、性質(zhì)和適宜性認(rèn)真研究,選擇填料時,既要考慮料源和經(jīng)濟(jì)性,更重視填料的性質(zhì)和適宜性。常見填料的分類、性質(zhì)和適宜性有:砂土,;砂性土,粉性土,粘性土,碎石質(zhì)土,礫石、不易風(fēng)化的石塊。不宜于路堤填筑的其它類土:重粘土,黃土類土,黑土,淤泥、泥炭,帶有草皮的表層土一般不得用于填筑路堤。
確保壓路機(jī)的質(zhì)量及壓實遍數(shù)符合規(guī)范要求。選用振動壓路機(jī)配合三輪壓路機(jī)碾壓,保證碾壓均勻。壓路機(jī)應(yīng)進(jìn)退有序,碾壓輪跡重疊、鋪筑段落搭接超壓應(yīng)符合規(guī)范要求??v向裂縫的防治應(yīng)分層填筑,邊坡充分壓實,可以采用重型壓實標(biāo)準(zhǔn),正確放坡,高填方段放緩邊坡,減少邊溝深度。路基填筑前應(yīng)將邊坡松土清除,并按填土厚度逐級進(jìn)行開蹬處理并嚴(yán)格壓實。使用合格的填料填筑路基或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再填筑路基。填筑土應(yīng)在最佳含水量±2%時進(jìn)行碾壓。當(dāng)下層因雨松軟或干燥起塵時,應(yīng)徹底處治至壓實度符合要求后再進(jìn)行當(dāng)前層施工。優(yōu)先選擇級配較好的粗粒土等作為路堤填料,填料的最小強(qiáng)度應(yīng)符合規(guī)范要求。不同類的土應(yīng)分別填筑,不得混填,每種填料累計總厚度一般不宜小于0.6m。填土應(yīng)水平分層填筑、分層壓實,通常壓實厚度不超過20cm,路床頂面最后一層的最小壓實厚度不小于15cm。細(xì)粒土、砂類土和礫石土不論采用何種壓實機(jī)械,均應(yīng)在該種土的最佳含水量±2%以內(nèi)壓實。當(dāng)土的實際含水量沒有位于上述范圍內(nèi),應(yīng)均勻加水或?qū)⑼翑傞_、晾干,使之達(dá)到上述要求后方可進(jìn)行壓實。當(dāng)需要對土采用人工加水時,宜在取土的前一天澆灑在取土坑內(nèi)的表面,使其均勻滲入土中,也可將土運(yùn)至施工現(xiàn)場,用水車均勻、適量地澆灑在土中,并用拌和設(shè)備拌和均勻。
三、路基開裂的防治措施
1、路基縱向開裂甚至形成錯臺預(yù)防及處理措施。(1)在路基正式填筑前,應(yīng)認(rèn)真調(diào)查現(xiàn)場并徹底清表,及時發(fā)現(xiàn)路基基底暗溝、暗塘,消除軟弱層。(2)徹底清除溝、塘淤泥,并選用水穩(wěn)性好的材料嚴(yán)格分層回填,嚴(yán)格控制壓實度滿足設(shè)計要求。(3)提高填筑層壓實均勻度。對填筑路基的材料要嚴(yán)格把關(guān),其質(zhì)量要符合設(shè)計要求,其性能不得差別太大,在壓實過程中,要嚴(yán)格按規(guī)定的工藝和順序進(jìn)行施工,告別要嚴(yán)格控制各填筑層壓實的均勻度。(4)半填半挖路段,地面橫坡大于l:5及舊路利用路段,應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求將原地面挖成寬度不小于1.0m的臺階并壓實。(5)滲水性、水穩(wěn)性差異較大的土石混合料應(yīng)分層或分段填筑,不宜縱向分幅填筑。(6)若遇有軟弱層或古河道,填土路基完工后應(yīng)進(jìn)行超載預(yù)壓,預(yù)防不均勻沉降。(7)嚴(yán)格控制路基邊坡,符合設(shè)計要求,杜絕虧坡現(xiàn)象。(8)采取邊坡加設(shè)護(hù)坡道的措施進(jìn)行處理。
2、路基橫向裂縫預(yù)防措施。(1)路基填料禁止直接使用液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土;當(dāng)選材困難,必須直接使用時,應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施。(2)不同種類的土應(yīng)分層填筑,同一填筑層不得混用。應(yīng)選用同一種材料、當(dāng)材料儲量所限或設(shè)計要求時,應(yīng)當(dāng)分層填筑、分層壓實,在同一填筑層不能混用。(3)路基頂填筑層分段作業(yè)施工,兩段交接處,應(yīng)按要求處理。當(dāng)采用強(qiáng)度較低的填料填筑路基時,應(yīng)當(dāng)用石灰、水泥等膠凝材料進(jìn)行穩(wěn)定。如果路基土方分幾個作業(yè)段施工,兩段交接處不在同一時間填筑時,先進(jìn)行填筑的地段應(yīng)按1:1坡度分層留住臺階。如果兩個地段同時進(jìn)行填筑,則應(yīng)分層相互交又疊銜接,其度一般不得小于2.0m。(4)嚴(yán)格控制路基每一填筑層的標(biāo)高、平整度,確保路基頂填筑層壓實厚度不小于8cm。
3、路基網(wǎng)裂預(yù)防及治理措施。(1)采用合格的填料,或采取摻加石灰、水泥改性處理措施。(2)選用塑性指數(shù)符合規(guī)范要求的土填筑路基,控制填土最佳含水量時碾壓。(3)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),避免表面水分過分損失。(4)認(rèn)真組織,科學(xué)安排,保證設(shè)備匹配合理,施工銜接緊湊。(5)若因下層土過濕,應(yīng)查明其層位,采取換填土或摻加生石灰粉等技術(shù)措施處治。
四、結(jié)束語。
路基處理方法很多,但需要施工單位嚴(yán)格按照施工規(guī)范精心施工,分析研究掌握各有關(guān)自然因素的變化規(guī)律及對路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,從而針對當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況采取有效的工程措施防治路基病害的發(fā)生。
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