許峰
摘 要:路基是路面的基礎(chǔ),它承受著路面及交通荷載的作用,并將荷載向地基深處傳遞擴散。路基必須保證足夠的高度,并與橋涵隧道順暢銜接。本文著重研究改擴建公路新舊路基結(jié)合的施工技術(shù)及質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞:新舊路基 結(jié)合 技術(shù)研究
路基有其自身的特點,它是建筑在巖土之上并且完全暴露于大自然中,同時又承受動靜荷載的作用。路基的強度和穩(wěn)定性是保證路的最基本的條件。高質(zhì)量的路基才能獲得高質(zhì)量的路面。為了確保高質(zhì)量的路面,就要嚴格控制路基的強度和穩(wěn)定性。
新建路基的強度和穩(wěn)定性比較好控制,新建公路路基可以同時進行填方和挖方,或半填半挖,并進行共同的輾壓。整個路基的壓實度可以達到同一個標準。這樣路基的局部沉陷性很小,大多數(shù)為路基的整體微弱沉陷,這種情況對路基的強度和穩(wěn)定性影響非常小。
當舊路加寬時,就要考慮到新舊路基的結(jié)合問題。尤其是高速公路。高速公路多為高填方且要求質(zhì)量高。新舊路基的結(jié)合是個非常重要的問題。就沈大高速而言,由原來的雙向四車道改擴建為雙向八車道,并且大多數(shù)為高天方路段,有的路段甚至高達七,八米填方。在這種路段中,新舊路基的結(jié)合更要精心設(shè)計,嚴格施工。
舊的路基已經(jīng)經(jīng)過了十幾年的自然輾壓,可以說基本上不在發(fā)生沉陷了,而新建路基,尤其是高填方路段,壓實度不一定達到很高的標準。建成后一定有自然的沉降,這樣路面就會在新舊路基的結(jié)合處產(chǎn)生一條縱向裂縫,這對公路路面是非常不利的。
為了提高新舊路基結(jié)合的強度和穩(wěn)定性,一是嚴格控制新建路基的質(zhì)量,二是新舊路基的接縫處的特殊處理。
一 嚴格控制新建路基的質(zhì)量
1.填料
填料是確保新建路基的強度和穩(wěn)定性的首要依據(jù),選用何種材料將直接影響到新建路基的強度和穩(wěn)定性。在新舊路基結(jié)合時,對于新建路基要選用較好強度,水穩(wěn)性,并且具有較大內(nèi)摩擦力的材料。如砂礫土,山皮土等。
選用合適的材料,對于路基的填筑具有非常重要的意義。它可以充分的保證路基的強度和穩(wěn)定性。
2.路基壓實
一般來說由于路基變形不穩(wěn)定,輾壓不實引起的不均勻沉降對路面的影響遠比因面層攤鋪和輾壓質(zhì)量缺陷引起的后果更顯著。影響路基壓實的因素一般有以下幾方面:
(1)填料質(zhì)量差。在有的填料土質(zhì)中含有較多超規(guī)格的大塊和巨石。級配低劣,不僅難以壓實,且輾壓后的固體體積率相對較低,有的路段填料內(nèi)含有粘土,干濕循環(huán)時脹縮引起的體積變化大,雨季施工含水量控制較難,壓實度不足。
(2)填料土質(zhì)變化時,未重新測定標準干容重,原實驗值與實際不符。此時求得的壓實度 K=R(實際)/R(標準)*100%易出現(xiàn)假象。
(3)分層厚度控制不嚴。有的分層厚度太大,還有的推土機對填料分層推平不規(guī)格,出現(xiàn)局部漏壓或遍數(shù)不足。
(4)填料含水量控制不準。特別是雨季易出現(xiàn)翻漿。
(5)邊沿部位壓路機輾壓不易到位,兩側(cè)呈條狀松軟帶,加劇了雨水由此向路基內(nèi)部滲滿。
(6)加寬部位未按錯臺形式。
3.分層填筑,分層輾壓
分層填筑,分層輾壓是確保路基壓實度的一個有效手段。分層填筑,分層輾壓可以保證不同用土按規(guī)定 層次填筑,不同用土水平分層,可以保證強度均勻。透水性差的用土,一般宜填于下層,表面成單向橫坡(由于是新舊路基的結(jié)合,如果是新建路基表面成雙向橫坡),有利于排出積水。同一層次有不同用土時,接縫出成斜面。以保證在該層范圍內(nèi)強度比較均勻,防止產(chǎn)生明顯變形。一般每一層次的厚度不超過30cm,然后用高頻振動壓路機分層輾壓。這樣有利于每一層次都達到壓實的標準。如果每一層次都達到壓實的標準,這樣總體的壓實度是滿足要求的。如果層次太厚,不利于壓實,或根本無法壓實。這樣路基的強度和穩(wěn)定性都較差。
4.路基排水
為使路基經(jīng)常處于干燥,堅固穩(wěn)定的狀態(tài),必須及時的修建好排水設(shè)施,使積水迅速排離路基范圍,防止積水的下滲和流動沖刷而降低路基的穩(wěn)定性。
根據(jù)水源的不同,影響路基的水流可分為地面水和地下水兩大類。與此相適應(yīng)的路基排水工程則分為地面排水和地下排水。
地面水滲入路基土體,會降低土的抗剪強度,并成為地下水的補給來源,地面水的流動,也是路基邊坡面沖刷與邊坡腳沖刷的原因。
路基排水首先應(yīng)校核全線路基排水系統(tǒng)的設(shè)計是否完善,必要時應(yīng)予以補充和修改,應(yīng)重視排水工程的質(zhì)量和使用效果。此外,應(yīng)根據(jù)實際情況與需要,設(shè)置施工現(xiàn)場的臨時性排水措施,以保證路基土石方及附屬結(jié)構(gòu)在正常條件下施工作業(yè),消除路基基底和土體內(nèi)與水有關(guān)的隱患,保證路基的工程質(zhì)量,提高路基的強度和穩(wěn)定性。
路基地面排水是把降落在路基范圍內(nèi)的表面水有效地匯集并迅速排出路基范圍,同時把路基范圍外有可能流入的地表水攔截在路基范圍以外,以減少地表水對路基的危害。常采用的措施有邊溝,截水溝,排水溝等。
迅速排除路基地面水,對于確保路基的穩(wěn)定性是非常重要的,但是路基范圍內(nèi)的地下水及其活動往往給路基的穩(wěn)定性帶來很大的危害。由于地下水的存在,增加了路基土體中的含水量,降低了其抗剪強度。在荷載和其他外力的作用下,產(chǎn)生路基病害或嚴重變形。地下水侵蝕基床土,將引起翻漿冒泥。因此在路基范圍內(nèi)的地下水應(yīng)及時采取相應(yīng)的措施排除。如盲溝,滲溝,滲井等。
5.軟土地區(qū)路基的處理
在軟土地基上修建路基,若不加處理,往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷,導(dǎo)致路基病害的產(chǎn)生。從而影響車輛的正常運行。
所謂軟土,從廣義上說,就是強度低,壓縮性高的軟弱土層。影響地基穩(wěn)定性的因素較多,她不僅取決于路堤的斷面形狀,填土高度,填土施工速度和地基土的性質(zhì),而且與軟土的成因類型,地層的成層情況有密切的關(guān)系。
根據(jù)軟土地區(qū)的差異性,一般采取以下措施:
(1)換填土層
換填土層即基底下一定深度范圍的濕軟土層挖出,換以強度較大的砂,礫石,以及其他性能穩(wěn)定,無侵蝕性的土類。并予以壓實。換填材料的不同,其應(yīng)力分布雖然有些差異,但其極限承載力比較接近,而且沉降特點亦基本相同,因此大致按砂墊層的計算方法,結(jié)果相差不大。
砂墊層可以提高承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹,消除膨脹土的脹縮作用。砂墊層的厚度一般在0.6---1.0m之間,砂墊層太厚施工難,砂墊層太薄效果差。
(2)排水固結(jié)
飽和軟土在荷載作用下,排水固結(jié)后,抗剪強度可以得到提高。排水固結(jié)是運用堆載預(yù)壓,擠出土中的過高含水,達到擠緊土粒的目的。為了縮短預(yù)壓時間,加設(shè)砂井豎向排水通道或鋪設(shè)砂墊層效果甚好。
軟土地基設(shè)置砂井后,改善了地基的排水條件,縮短了排水途徑因而地基承受附加荷載后,排水固結(jié)過程大大加快,進而使地基強度得已提高。