【摘 要】路基作為公路的基本載體,其施工技術(shù)的高低直接影響著路基工程質(zhì)量的優(yōu)劣。筆者結(jié)合多年從事公路施工的實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn),從路基填筑前地表的處理、路基填料的選擇和填土路基的壓實(shí)以及軟基處理等方面對路基施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】公路路基;施工;填筑;處理
1.路基填筑前地表處理
路基填筑前,對路基范圍內(nèi)的有機(jī)雜質(zhì)、淤泥、軟土、農(nóng)作物、草叢、各類溶穴等均應(yīng)妥善處理,并對清除干凈的基底表層進(jìn)行填前碾壓,以保證地基有足夠的承載力。
2.路基填料的選擇
土作為路基填筑的主要材料,主要包括砂性土、黏性土和粉性土。
砂性土級配適宜,強(qiáng)度和水穩(wěn)定性等都能滿足要求,是理想的路基填筑材料;黏性土如在適當(dāng)含水量時充分壓實(shí),也能達(dá)到較好的穩(wěn)定性;粉性土屬不良的路基填筑材料。
3.路基填筑
路基填筑前對填筑坡度較大的地段,首先應(yīng)從低處填起并分層填筑,并在原有坡面上修筑臺階以便新舊土結(jié)合,臺階寬度應(yīng)在lm左右,厚度應(yīng)根據(jù)分層填筑的厚度加以確定。
3.1測量放線
(1)恢復(fù)線路中心控制點(diǎn)(中線),測設(shè)中心樁;
(2)按每20m左右整樁號和曲線起迄點(diǎn)等設(shè)置控制路基中心樁,并標(biāo)明里程樁號;
(3)根據(jù)近似計算結(jié)果,測設(shè)路基邊坡線,測出各樁位左、中、右3點(diǎn)的高程,做好記錄,計算出各樁號左右兩側(cè)的路基填筑寬度;
(4)按路堤設(shè)計頂面寬度加余寬50cm,放邊線點(diǎn),并用白灰做明顯標(biāo)記。
3.2布土
合理的土方調(diào)配和運(yùn)土路線非常重要。應(yīng)根據(jù)取土場位置及地形確定經(jīng)濟(jì)、合理的運(yùn)土路線。把布土的位置和稀疏密度掌握好,就可以提高路基土鋪筑速度。
3.4整平
按規(guī)定厚度進(jìn)行鋪筑。用推土機(jī)進(jìn)行鋪筑時,虛鋪系數(shù)一般為1.2~1.3,如用平地機(jī)進(jìn)行攤鋪虛鋪系數(shù)一般為1.1~1.2。由于土質(zhì)不同應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定虛鋪系數(shù)。當(dāng)一段落(50m以上)由推土機(jī)攤平并經(jīng)復(fù)測符合要求時就可用平地機(jī)進(jìn)行整平。平整時應(yīng)注意路基的縱坡和橫坡,雨季施工時,應(yīng)適當(dāng)加大橫坡以利于排水。
3.5填土路基壓實(shí)
路基施工前,取有代表性的土樣通過擊實(shí)試驗(yàn)確定路基土的最大干密度及所對應(yīng)的最佳含水量等指標(biāo),每一種土至少取一組土樣進(jìn)行試驗(yàn)。路基壓實(shí)施工應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范的要求進(jìn)行。并應(yīng)首先在全線上選取有代表性的、長度不小于100m的路段作為試驗(yàn)路段,通過試驗(yàn)路段施工數(shù)據(jù)的分析與比較確定達(dá)到最佳壓實(shí)效果的松鋪厚度、碾壓遍數(shù)、最佳的機(jī)械配置和施工組織。路基施工分層壓實(shí),提高強(qiáng)度和降低壓縮性,是路基施工的基本要求。不論采取何種壓實(shí)機(jī)械,均應(yīng)在土的最佳含水量±2%以內(nèi)壓實(shí)。當(dāng)土的實(shí)際含水量小于最佳含水量時,應(yīng)用水車均勻補(bǔ)水。當(dāng)土的含水量較大時,則需通過反復(fù)翻曬使水分蒸發(fā)來降低含水量,同時在接近最佳含水量時,迅速組織機(jī)械進(jìn)行碾壓。
4.結(jié)構(gòu)物臺背回填
結(jié)構(gòu)物臺背的回填質(zhì)量直接影響到路面質(zhì)量,填筑不好會出現(xiàn)沉降差,發(fā)生跳車現(xiàn)象,影響行車速度、舒適與安全,甚至影響結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。解決這一難題的關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)奶盍霞疤钪椒?。結(jié)構(gòu)物臺背回填應(yīng)選擇滲水性較強(qiáng)的砂石料,從路基底一直填到結(jié)構(gòu)頂。涵洞填到蓋板頂,橋梁填到橋頭搭板底,擋土墻內(nèi)側(cè)填到路基底基層底面。
5.軟土路基的處理
5.1軟土路基
當(dāng)黏土或粉土微小顆粒含量高,或由孔隙率大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭、松砂組成的土層,這一類影響填土和構(gòu)造物穩(wěn)定或使構(gòu)造物產(chǎn)生沉降的地基稱為軟土地基。此外當(dāng)?shù)鼗艿降乇黹L期積水,尤其是地下水位較高的影響,滲入路基土體的水分,使土體過濕而降低路基強(qiáng)度。我們把受地表長期積水和地下水位影響較大的軟土地基稱為濕軟地基。
5.2軟土路基常用加固方法
5.2.1換填
采用人工或機(jī)械挖除路基下全部軟土,換填強(qiáng)度較高的黏性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。
長年積水的低洼地段,當(dāng)排水困難時,淤泥一般呈流動狀態(tài),厚度為3~4m,表層無明顯硬殼,石料容易采集的地段,并可將石塊沉到淤泥底部的條件下可采用拋石擠淤方法。擠淤施工用料采用不易風(fēng)化的、穩(wěn)定性好的石料,石塊大小由泥炭的稠度來確定。對于易流動的泥炭或淤泥,石塊中80%以上宜超過30cm粒徑,含泥量減少到最低。
5.2.2塑料排水板塑料排水板是帶有孔道的板狀物體,插入土中形成豎向排水通道。因其施工簡單、快捷,應(yīng)用較為廣泛。塑料排水板最大有效處理深度18m。
5.2.3砂井
砂井是利用各種打樁機(jī)具擊入鋼管,或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于這種砂井在飽和軟黏土中起排水通道的作用,又稱排水砂井。砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)墊層,以構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。砂井適用于軟土層厚度大于5m時,最大有效處理深度18m。
5.2.4排水砂墊層
排水砂墊層是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層較薄的砂層,將水從砂層中排出去。
5.2.5土工織物鋪墊
在軟土地基表層鋪設(shè)一層或多層土工織物,用以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降,又可以提高地基的承載能力,同時不影響排水。對于淤泥之類高含水量的超軟弱地基,在采用砂井及其他深層加固法之前,土工織物鋪墊可作為前期處理。
5.2.6碎石樁法
碎石樁法是利用一個產(chǎn)生水平方向振動的管狀設(shè)備,以高壓水流邊振邊沖在軟弱黏性地基中成孔,在孔內(nèi)分批填入碎石(或礦渣等松散粗顆粒材料)加以振密制樁,形成的豎向增強(qiáng)體與周圍黏性土形成復(fù)合地基。此方法與排水固結(jié)法相比,加固期短,可以采用快速連續(xù)加載方法施工路堤,對縮短工期十分有利。在軟弱土層較深、工期要求緊時,采用碎石樁處理軟基為好。
(1)選料要求:選用未風(fēng)化的干凈碎石、礫石、碎磚、礦渣等,級配粒徑≤5cm,以免振沖器磨耗過大或卡孔。
(2)碎石樁的工藝流程:整平原地面、機(jī)具定位、樁管沉入、加料壓密、拔管、機(jī)具移位。
樁的施工次序一般是一邊推向另一邊或由里向外進(jìn)行,方便擠走部分軟土。對抗剪強(qiáng)度低的黏性土地基,為減少對原狀土的擾動,施工最好采用間隔跳打的方式。
6.巖溶地區(qū)路基治理
對于巖溶地區(qū)路基的處治,首先要從地質(zhì)條件上弄清巖溶的發(fā)展規(guī)律和分布規(guī)律,然后再慎重確定處治方案。在一般情況下,對局部嚴(yán)重的、大型的、不易搞清楚的巖溶地段,應(yīng)盡量設(shè)法繞避;對不太嚴(yán)重的中、小型巖溶地段,選擇其最窄的、最易于采取措施的地段通過。
對巖溶水宜以疏導(dǎo)為主,采取因地制宜、因勢利導(dǎo)的方法,不宜堵塞,一般可采用排水溝、泄水洞等疏導(dǎo)巖溶水。位于路基基底的開口干溶洞,當(dāng)洞的體積不大、深度較淺時,宜予以回填夯實(shí);當(dāng)洞的體積較大或深度較深時,宜采用構(gòu)造物跨越。對于有頂板但頂板強(qiáng)度不足的干溶洞,可炸除頂板后進(jìn)行回填,或設(shè)構(gòu)造物跨越。通過溶洞圍巖分級或計算判斷下伏溶洞有坍塌可能時,應(yīng)進(jìn)行加固處理。對于洞徑大、洞內(nèi)施工條件好的無充填溶洞,宜采用漿砌片石或鋼筋混凝土的支撐墻、支撐柱進(jìn)行加固;深而小的溶洞不便于洞內(nèi)加固時,宜采用石蓋板或鋼筋混凝土蓋板跨越可能的破壞區(qū);對于有充填物的溶洞,宜優(yōu)先采用注漿法、旋噴法進(jìn)行加固,不能滿足設(shè)計要求時宜采用構(gòu)造物跨越;如需保持洞內(nèi)流水通暢時,應(yīng)設(shè)置排水通道。
7.結(jié)語
以上是對公路路基、軟土路基施工工藝的一些總結(jié),可能會有—些不足,更多的細(xì)節(jié)還需要在實(shí)際施工過程中去并摸索和總結(jié),在理論和實(shí)踐相結(jié)合的同時對施工工藝不斷創(chuàng)新。
【參考文獻(xiàn)】 [1]交通部公路科學(xué)研究所.jtgf80/1-2004
[2]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[s].北京:人民交通出版社