公路路基施工技术浅析

2015-10-21 17:19袁勇
建筑工程技术与设计 2015年26期
关键词:公路路基保护措施施工技术

袁勇

摘要:我国国民经济的崛起,带动了公路交通事业的不断发展。由于车辆不断增多、车速不断加快,导致车辆荷载不断增加,直接给公路路基施工技术方面提出了更加严峻的挑战和要求。为此,本文就结合自身多年的工作经验对公路路基施工技术进行总结分析。为我国公路施工技术的发展提供参考。

关键词:公路路基;施工技术;保护措施

一、公路路基施工的质量要求

(一)具有足够的稳定性

为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳, 发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。

(二)具有足够的强度

为保证路基在外力作用下,不致产生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。

(三)具有足够的水温稳定性

路基在地面水和地下水的作用下,其强度将会显著降低。为保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低, 要求路基应具有一定的水温稳定性。

二、路基施工技术

公路路基要保证足够的稳定性和刚度,就必须保证路基具有足够的压实度、所用材料满足设计要求。从当前工程实际状况来看,通过改变压实条件和填土要求,不但能够提高填压效果,而且实际应用也比较经济。

1.公路路基的填料作业

我国目前所使用的《公路路基设计规范》中对于路基施工所用填料的性质做了明确规定。路基填料的最大粒径和最小强度指标都给予明文规定,路基土的强度采用承载比实验来评定,同时采用了路基床的概念。上路床施工所采用的填料有明文规定,对于30cm以下的一级公路和高速公路路床,其承载比实验得到的值应不小于8,针对不同的下路床,规范也给出具体的规定值。

2.公路路基的压实作业

目前,公路路基的压实大多所用吨位较大的压路机,碾压质量有了很大的提升,这在很大程度上提高了公路路基的压实度。对于一级公路和高级公路路面以下80~150cm范围内的上路堤,要求压实度不小于95%;當其他等级公路进行路面铺筑时,其压实度应当采取与高等级公路相当的标准;对于公路路堤基底的压实,要求确保压实度大于93%。

2.1.湿度较大的路基填压

工程施工过程中,对于湿度较大的路基其填筑作业的方法相对简单,可以在表面铺设砂砾垫层,然后再铺设土工栅格,采用这种方法一般都能达到较为理想的处理效果,但却不容易进行路基的压实。为此,国家规范进行适当的调整:路基的压实度可根据现场实验确定,或者较规范要求值小3%左右;对于塑性指数不小于18、液限大于18、天然稠度小于1.1的粘质土,当用其充当路基填料时,可以按照轻型压实标准进行;在湿度较大的土中添加生石灰,或者使用吸水材料对路基进行加固处理。

2.2.黄土路基的压实作业

相比于粘质土路基,黄土路基受水的影响更大,工程中一般将黄土分为湿陷性黄土和非湿陷性黄土两种。我国中西部地区比较常见的就是湿陷性黄土,当采用这种土质作为路基填料时,在雨水作用下,土体结构出现破坏、强度迅速降低,若施工过程中不采取必要的处理措施,则会导致路基出现严重的不均匀沉降,进而导致路基出现失稳。为此,在进行黄土路基压实时,应当根据工程实际情况选择合理的压实方法。

冲击压实是工程中较为常用的一种土体加固方法,它通过冲击产生能量,使得土体固结后挤压密实,进而实现对土体的加固。这种加固方法适合用在湿软性黄土和浅层湿陷性黄土地基的处理,它能加固的土层厚度小于80cm,同一地方冲压以30次为宜。冲压作业时,应使土体处于最佳含水量状态,冲压路基的宽度不应小于15m、长度不应小于120m;在冲压作业前,应当沿着路堤进行5遍冲压,以便降低冲压时内侧土地对路堤的挤压作用;在对路堤边进行冲压时,为保证质量和安全,速度不宜太快,不然会导致车体滑出路堤;冲压车体应当顺着路延伸方向前行,务必使车轮轨迹线保持连续性,尤其是在进行调头时,严禁出现预留的空白段。另外一种常用的路基压实方法为强夯发,这种方法又称为动力加固法,它是先使用机械设备将重量为8~40t的重锤升到25~6m,然后让重锤自由下落,使得土体受到较大能量的冲击作用,受冲击的土体会产生冲击应力,土地内的空隙减小,部分区域出现土地液化,重锤冲击处产生裂纹,使土体内部出现一定的排水通道,被压缩土体内的气体和水逐渐逸出,土地颗粒开始重新组合排列,进而达到密实状态;这样就使得土地的承载能力得到提高,压缩性显著降低,达到加固处理的目的。

(二)路基排水施工技术

水是影响路基强度和稳定性的重要因素,填筑层积水或含水量较大,会造成填筑层施工碾压不密实,造成路基病害的发生,地表径流会冲刷路基边坡和道路设施,造成对道路及其相关设施的毁坏,路面施工中的临时排水设施主要有以下几个方面:

1.地面排水

为提高路基的工程质量,单纯依靠截水沟、跌水、边沟等地面排水设施是非常不够的。对于高速公路和一级公路,一般都采用浆砌片石加固的方式来铺砌排水沟渠防护。为了进一步提高路基的工程质量,重新系统的布置路线两侧的灌溉沟渠,可以免去排灌涵洞,不仅仅有利于交通路线的便利,也对于地面排水发挥着极其重要的作用。

2.路面排水

为迅速排除降水,路面排水是很重要的。推动路面雨水的排出以下几种方式:首先,是集中排水的方式。为减少路面渗水量,避免路基边坡被冲刷。设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,尤其针对超高路段而言,采取圆形开口排水沟或雨水井,都是很奏效的。

3.地下排水

在实际施工中,地下水排水不当会使路基松软,降低路基强度,重者翻浆或边坡坍滑。因此,为了使地下水不会侵蚀路基,降低地下水位,进而排除路基下面的积水。通常是通过建设渗沟、暗沟、渗井、检查井、隔离层等下排水设施来截断地下水,避免地下水所导致的施工危害。

三、路基的防护措施

路基防护主要有以下三个方面:

(一)坡面防护

坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。通常措施是采用石砌圬工防护,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙,用于路堑边坡。但由于石砌圬工及混凝土防护存在造价高、易破损等诸多问题。现在,种草防护技术应用较为广泛,边坡较高则采用砌石框格种草防护,起到改善生态环境、美化景观和坡面防护的三重效果。

(二)冲刷防护

传统的方法是用砌石、抛石、铁丝石笼和挡土墙防护,改进后可以用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。

(三)支挡防护

挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。①石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;②钢筋混结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护;③垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊形式的挡土墙。

四、总结

在当今公路工程的建设施工当中,公路路基施工是一项技术含量比较高的工作,路基施工的技术与管理是决定着公路工程建设施工的成本、使用寿命和质量的核心因素。作为施工技术人员要提高认识,端正态度,因地因时制宜,从实际出发,强化质量意识,坚持技术标准,保证路基施工质量,为国家和人民造福。

参考文献:

[1]吴晓霞,陈若翔.公路湿陷性黄土路基分析与处理[J].交通科技,2004.

[2]交通部第二公路勘察设计院.路基[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3]吕长东.公路扩建工程路基施工对策的探讨[J].交通科技与经济,2004-09-05.

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