王俊峰
摘要:公路路基施工是道路施工過程中的基本環(huán)節(jié),一條道路,如果路基質(zhì)量在建設(shè)過程中得不到充分保障,在質(zhì)量方面存在潛在隱患,那么,其后續(xù)施工再怎么牢固、堅硬,也始終無法得到根本的保障。本文對公路工程中路基的施工技術(shù)進(jìn)行了探討
關(guān)鍵詞:公路;路基;施工技術(shù)
一 、路基填土與壓實
路基壓實作業(yè)是公路施工中的主要環(huán)節(jié) ,規(guī)范規(guī)定 ,在一級公路 ,一級高速公路底面以下 80cm~150cm 的部分 ,其路堤壓實度必須大于等于 95% ;其他等級的公路如若鋪設(shè)高級路面 ,其壓實度也應(yīng)當(dāng)采用一級公路和高級公路的標(biāo)準(zhǔn) ;為了保證路基質(zhì)量 ,路堤基底壓實度不應(yīng)小于 93%。隨著道路交通施工技術(shù)的發(fā)展 ,在當(dāng)前路基施工中 ,大噸位壓路機得到了普遍推廣使用 ,其有效改善了碾壓效果 ,提高了路基土的壓實度。伴隨著道路交通技術(shù)的發(fā)展 ,我國高速公路的發(fā)展日新月異 ,路基施工技術(shù)也在不斷成熟與完善 ,而特殊路基處理技術(shù)也有了比較顯著的提高和進(jìn)步 ,就路基壓實而言 ,筆者根據(jù)路面不同 ,著重探討過濕地區(qū)路基以及黃土路基的填壓作業(yè)。
1.路基填料。規(guī)范規(guī)定了對路基填料應(yīng)有條件的選用。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標(biāo)準(zhǔn),采用CBR 值表征路基土的強度,引入了路床的概念。對上路床的的填料提出了限制的條件,高速公路和一級公路路面底以下0~30cm 的路床填料 CBR 值應(yīng)大于8,下路床及其下面的填土,也都給出相應(yīng)的規(guī)定值。當(dāng)路基填料達(dá)不到規(guī)定的最小強度時,應(yīng)采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩(wěn)定材料處理,并不規(guī)定對其它等級公路鋪筑高級路面時,也要采用高速公路和一級公路的規(guī)定值。
2. 路基壓實。當(dāng)前路基施工,普遍采用了大噸位的壓路機,碾壓效果有了明顯的改善。對于提高路基土的壓實度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路路面底面以下 80~150cm 部分的上路堤其壓實度必須≥95%,對其它等級公路當(dāng)鋪筑高級路面時,其壓實度亦應(yīng)按高速公路和一級公路的標(biāo)準(zhǔn)采用。此外,還增加了對路堤基底的壓實度不宜小于93%的規(guī)定。如在西部某國道主干線二級專用公路施工中,路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為高級路面,因而從路基開始,所有的檢驗標(biāo)準(zhǔn)均采用一級公路驗收標(biāo)準(zhǔn)。
3. 特殊潮濕地區(qū)路基土的壓實。在特殊潮濕地區(qū),路基上的壓實是相當(dāng)困難的,規(guī)范對此作出了若干調(diào)整:一是壓實度標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)試驗資料確定或較表列數(shù)值降低 2~3 個百分點;二是對于天然稠度小于1.1,液限大于 40,塑性指數(shù)大于 18 的粘質(zhì)土,當(dāng)用于下路床及其下的路堤填料時,可采用規(guī)定的輕型壓實標(biāo)準(zhǔn);三是改善填料的性質(zhì),在土中摻加生石灰,通常可以獲得預(yù)期的效果,也可采用新型吸水材料加固。同樣,在西部某國道主干線二級專用公路途經(jīng)渭河沿岸,部分路段屬潮濕地區(qū),采用第三種辦法,取得了預(yù)期的效果。
4.黃土路基的壓實
黃土是一種黏性特殊的土 ,相對于其他公路路基的粘性土而言 ,黃土更容易受到水的侵害。黃土路基一般可以分為濕陷性黃土以及非濕陷性黃土兩種。其中的我國中西部地區(qū)主要分布的為濕陷性黃土 ,當(dāng)其作為路堤建筑材料被水浸濕后 ,其應(yīng)有的強度會很快減小 ,本身的結(jié)構(gòu)也被迅速破壞 ,如若施工不當(dāng) ,便會引起巨大的下沉量 ,造成路基失穩(wěn) ,特別是高速路堤地段更為嚴(yán)重 ,進(jìn)而引發(fā)一系列大規(guī)模的工程病害。所以黃土路基壓實是十分重要的一個部分 ,施工者應(yīng)根據(jù)其情況進(jìn)行合理選擇。
(1)沖擊壓實 ,采用一定的沖擊能量從而使土中水分?jǐn)U散固結(jié)進(jìn)而緊密壓實加固土體是沖擊壓實的基本原理。該技術(shù)僅適用于沖壓遍數(shù)為 30 遍左右 ,有效影響深度小于等于 80cm的淺層濕軟性以及濕陷性黃土地基。施工過程中應(yīng)注意 :被沖壓路基長度大于 120cm,寬度大于 15cm ;保持最適合水量 ;為避免引起車身滑出路堤 ,壓實速度應(yīng)緩慢 ;為減少沖壓過程中的沖擊力對路基的擠壓 ,應(yīng)先沿著路基沖壓 5 次左右 ;為避免預(yù)留空白影響壓實效果 ,應(yīng)注意輪跡連續(xù)性 ;
(2)強夯施工 ,是經(jīng)由起重機械將 8t~40t 的夯錘起吊至6m~25m 的高度后 ,自由下落 ,造成強大的夯擊沖擊能量使土體空隙驟縮,強大的沖擊應(yīng)力和沖擊波給夯擊點四周造成裂隙,引起土體局部液化,使土粒進(jìn)行重新排列形成良好的排水通道,使氣體以及孔隙水逸出 ,在經(jīng)由實效壓密便可固結(jié) ,進(jìn)而提高地基的承載能力 ,減小其壓縮性 ,該方法又稱為動力固結(jié)法。
二 路基路面排水
1.地面排水。最通常采用的地面排水設(shè)施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠,一般都要求鋪砌防護(hù)。普遍采用漿砌片石加固、而水泥混凝土預(yù)制板塊也開始廣泛應(yīng)用。高速公路和一級公路通過水網(wǎng)地段的路基,過去逢溝設(shè)涵的做法在一些地方有了改進(jìn),對路線兩側(cè)的灌溉溝渠重新系統(tǒng)布置,免去了穿越路線的排灌涵洞,從而提高了路基的工程質(zhì)量。
2. 路面排水。路面排水的任務(wù)是迅速排除路面范圍內(nèi)的降水,減少水從路面滲入,使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應(yīng)≥2%。雨水排出路面有二種方式。第一種是集中排水,在硬路肩外側(cè)設(shè)置水泥混凝土預(yù)制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶,以其與硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水,每隔20~50m間距設(shè)一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設(shè)超高路段的排水通過設(shè)在中央帶的園形開口排水溝或雨水井進(jìn)行排除。在西部降水量低的地區(qū)大多采用在中央分隔帶設(shè)過水槽排水。第二種是分散排水,多用于西北地區(qū)地勢平坦,路線縱坡小于0.3%的長路段,除了硬化路肩和加固路基邊坡外,在經(jīng)過地下水位較高的綠洲地帶,也要防止邊坡上部的植草向上生長擋住橫向排水出路造成路表積水,改進(jìn)的方法是硬化路肩,設(shè)置路肩排水溝,增大溝坡排水。
3. 地下排水。暗溝、滲溝、盲溝等是目前路基地下排水普遍采用的技術(shù) ,該技術(shù)特點為滲透力排水 ,其中如若水流量過大 ,建議多采用滲溝(帶滲水管)。
三、路基防護(hù)
1. 坡面防護(hù)。坡面防護(hù)的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風(fēng)化剝落以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)。近年來,隨著對環(huán)境保護(hù)的重視,高等級公路的邊坡,多采用種草防護(hù)邊坡較高時,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M 型)種草防護(hù)。由于西部干旱缺水,邊坡種草防護(hù)類型的選擇很重要,現(xiàn)大多采用草坪植生帶,即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內(nèi),當(dāng)草籽發(fā)芽也長成草起到固土作用后,無紡布纖維自然腐爛,不會污染環(huán)境,效果很好。
但由于石砌圬工及混凝土防護(hù)造價高、易破損等諸多問題,從保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā),建議大力推廣既能改善生態(tài)環(huán)境,美化景觀,又一勞永逸的種草防護(hù)。
2. 沖刷防護(hù)。防護(hù)沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護(hù)。傳統(tǒng)的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進(jìn),用高強土工格柵代替鐵絲做石籠,用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護(hù)坡模袋做成的護(hù)面板防護(hù)受水沖浪擊的邊坡,很能適應(yīng)土體不均勻沉降。
3. 支擋防護(hù)。擋土墻用于支擋防護(hù)目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理,墻身圬工體積小,也已廣泛應(yīng)用于公路路基的防護(hù)。垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度,并采用預(yù)制構(gòu)件拼裝,是一種特殊型式的擋土墻。
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