浅谈高速公路路基施工技术

朱静

摘要:路基是公路的重要组成部分,它的施工质量的好坏,直接影响到整个公路的工程质量，本文提出了公路施工中两种常见不良路基的危害,对不良路基的施工技术展开了一些浅谈。供同行参考。

关键词: 高速公路；公路路基；不良路基；施工技术；措施

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：

一、前言

当前我国经济正处在飞速发展阶段，同时也带动了我国交通的迅速发展，并取得了不错的成就。对于高速公路的建设来说,路基施工事关重大,地位非同一般。没有优质的路基基础,就难以保证优质的道路建设。路基往往是质量事故隐患最多的工序,其后续施工如路面工程、防护工程等都是依托路基的高质量才能建设成优质道路。路基工程是公路组成部分中最为重要的一个施工环节。所以在施工过程中,应该给予特别的重视,采取一系列科学的措施保证路基的施工质量。确保“高质量、高标准、高要求”的高速公路建设目标。下文主要浅谈黄土路基对公路工程质量的影响及处理措施和液化路基对公路工程质量的影响及处理措施。

二、黄土路基对公路工程质量的影响及处理措施

1黄土路基对公路质量影响

黄土路基分为两类:湿陷性黄土和非湿陷性黄土。湿陷性黄土又可分为:自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，其在国内中西部地区分布较广。湿陷性黄土作为路堤填筑材料,由于其受水浸湿后,本身结构会被迅速破坏,应有强度减小,施工不当常常会发生很大的下沉量,引起路基失稳,特别是高路堤地段的填筑更是会引发一系列的工程病害。

2施工中的应对措施

2.1冲击压实:冲击压实处理地基的原理是用一定的冲击能量使土体里的水分扩散固结并挤密压实土体而达到加固土体的目的。冲击压实技术只适合于浅层湿陷性及湿软性黄土地基的处理,且其有效影响深度一般不超过80cm,冲压遍数以30遍左右为宜。

在冲压施工的过程中应注意:①含水量应保持在最佳含水量附近;②受冲击压实机的机型限制,被冲压的路基长度一般不应小于120m,宽度不宜小于15m;③每一层冲压前,应先沿路基边沿冲压5遍左右,以减少在冲压过程中冲击能对路基的侧向挤压作用;④用冲击压实机进行路堤边沿压实时,速度应稍慢,否则可能引起车身滑出路堤;⑤冲压时应注意轮迹的连续性,特别是调头处,不要预留空白带而影响压实效果。

2.2强夯施工:又称动力固结法,是用起重机械将8～40t夯锤起吊到6～25m高度后,自由落下,给地基以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和冲击应力,迫使土体孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土粒重新排列,经时效压密达到固结,从而提高地基承载力,降低其压缩性的一种有效地基加固方法。

2.3灰土挤密桩:灰土挤密桩其桩体是由石灰和土拌和料夯填而成,其作用原理是石灰与土拌和物通过离子交换、凝硬反应,以及石灰的碳化与结晶等物理化学反应形成具有较高强度和模量的灰土桩。黄土之所以不利于公路路基的工程特性是因容易受水的侵害,所以黄土公路路基具有良好的排水系统,对于黄土地区正在施工及施工完毕后的路基具有特别重要的意义。在设计及施工时应特别注意:要严格做好防排水措施,严格按设计、规范施工,做好排除路基附近的地下水和地面水,并对排水结构物做好必要的防护与加固。在雨季施工,更应注意使降水迅速排出至路基范围以外,不要积水。如果做到了防水、保湿,可防止路基形成软点,也可减少因冰冻引起的路面冻胀作用,减少路面病害。

三、液化路基对公路工程质量的影响及处理措施

1液化路基对公路工程的影响

所谓液化是指由于孔隙水压增加及有效应力降低而引起粒状材料(砂土、粉土甚至包括砾石)由固态转变成液态的过程。影响液化的因素有:①颗粒级配,包括粘粒、粉粒含量,平均粒径ｄ50;②透水性能;③相对密度;④结构;⑤饱和度;⑥动荷载,包括振幅、持时等。在液化地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。

2施工中的处理措施

强夯法处理地基是20世纪60年代末Ｍenard技术公司首先创立的,该方法80～400kN重锤从落距6～40ｍ处自由落下,给地基以冲击和振动,从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法常用来加固碎石、砂土、粘性土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基土。由于其具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点,经过20多年来的应用与发展,强夯法处理地基受到各国工程界的重视,并得以迅速推广,取得了较大的经济效益和社会效益。

由于强夯处理的对象(即地基土)非常复杂,一般认为不可能建立对各类地基土均适合的具有普遍意义的理论,但对地基处理中经常遇到的几种类型土,还是有规律可循的。实践证明,用强夯法加固地基,一定要根据现场的地质条件和工程使用要求,正确选用强夯参数,一般通过试验来确定以下强夯参数:①有效加固深度:有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据,又反映了处理效果。②单击夯击能:单击夯击能等于锤重×落距。③最佳夯击能:从理论上讲,在最佳夯击能作用下,地基土中出现的孔隙水压力达到土的自重压力,这样的夯击能被称为最佳夯击能。因此可根据孔隙水压力的叠加值来确定最佳夯击能。④夯击遍数:夯击遍数应根据地基土的性质确定,地基土渗透系数低,含水量高,需分３～４遍夯击,反之可分两遍夯击,最后再以低能量“搭夯”一遍,其目的是将松动的表层土夯实。⑤间歇时间:所谓间歇时间,是指相邻夯击两遍之间的时间间隔。⑥夯点布置和夯点间距:为了使夯后地基比较均匀,对于较大面积的强夯处理,夯击点一般可按等边三角形或正方形布置夯击点,这样布置比较规整,也便于强夯施工。由于基础的应力扩散作用,强夯处理范围应大于基础范围,其具体放大范围,可根据构筑物类型和重要性等因素考虑确定。强夯法具有设备简单,施工便捷,适应范围广,节省材料,降低投资,工期短等优点。通过这几年的国内工程施工经验和成果来看,充分证明了强夯法用于处理砂土液化地基可以取得良好的处理效果。

四、总结

以上介绍的两种路基地质情况是公路建设过程中比较常见的现象,如果不加以特别加固处理,项目竣工通车后将会出现路基病害,连带路面、附属构造物等同时出现不同程度的损坏,严重影响公路通行质量,而且补救非常困难,耗资较大。因此,在公路建设过程中,必须针对路基病害产生的不同原因,及时采取有效的措施。才能保证公路路基的施工质量,也减少了公路工程建设成本控制的风险。

参考文献

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[5]黄嘉卫.公路路基施工的压实控制探讨[J].《山西建筑》2008(16).

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