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目前,我国城市建设日新月异,飞速发展, 城市道路设施又是城市建设的重要组成部分。长期以来,由于受气候、地下水位和车流量的影响,导致了城市道路建设中的一系列质量通病。影响道路质量的因素很多,有设计方面的因素,有建材的品质因素,有施工的因素, 总之,质量的好坏是各种因素的综合反映。现主要就在城市道路施工过程中,对现场施工路基处理情况谈一些体会:
路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的基本条件,如果保证了路基的强度和稳定性,对路面结构的稳定将起到根本性的作用,否则尽管路面结构做的再好,也会出现早期破坏,缩短维修周期,造成经济上的浪费和社会效益的损失。
1、管道、井周的回填
道路检查井周路面沉降、裂缝和破损历来是城市建设的顽症,严重影响交通行驶安全,也极大地影响城市环境质量。产生病害的主要原因有:井管基础的不规范;检查井砌筑砂浆不饱满;粉刷不到位;框盖安装座浆不实;井周回填压实不好;井圈砼強度不足等。施工中要注意以下几点:检查井基础的砼强度和厚度等,必须符合规范;检查井二次抬升时,必须将接触部位表面冲洗干净湿润后方可抬升,砂浆饱满,符合砌筑规范;井周回填采用人工配合机械进行,最好是施工到路基层时,进行反开挖二层(约40cm)后,再重新用冲击夯回填夯实;在沥青摊铺前,井框必须安装牢固,并将其与井座固定好,井圈砼必须达到砼强度要求。
2、路基排水
路基的强度和稳定性同水的关系十分密切,因此路基设计、施工和养护中,必须重视路基地下水和地表水的排水工程。路基排水应符合下列规定:有效的排除施工期间由于降水或附近地带流入路基的地面水基施工用水;疏导、堵截、偏离对路基有害的地下水;合理安排排水路线,充分利用沿线现有排水设施等。如目前在高架地面道路中施工的绿化带盲沟系统。路基施工设置盲沟系统可以使地下水位明显下降,同时有利于施工时雨水的及时排出,有利于降低土基的含水量,以便碾压。施工过程中,主要控制横向盲沟的设置的间距、盲沟的贯通情况、级配碎石的填筑质量。盲沟的设置与中央绿化带下渗雨水的排除结合起来,中央绿化带处设置纵向盲沟,与道路横向盲沟贯通,并在中央纵向盲沟中采用埋设透水性强的软式透水管和碎石组成,将下渗的雨水通过盲沟系统引入路面排水系统有组织的排放。这样盲沟系统兼有施工时排水、工后控制地下毛细水上升和排除中央绿化带雨水的多重功能,是重要的路基排水技术措施,对于保护路基的稳定性起到了重要的作用。
3、填浜路基处理
主要是要严格控制压实度,杜绝超厚回填、倾斜碾压、挟带大块或有机物回填,填土不符合要求,带水或冻土回填等均造成回填达不到标准密实度要求的。
施工时要做到:加强对施工技术人员和操作人员的质量技术培训,向操作者讲明各种不规范操作产生的危害,做好技术交底;使路基填土的虚铺厚度不超过有关规定;在路基总宽度内,应采用水平分层方法填筑,作台阶,台阶高等于压实厚度,宽不小于1米;要严格控制,对填土中的大于10cm的大砖块、大石块、大砼块或过湿土、含有机物土及冻土一律不得使用;对于带水回填,须排除积水,达到最佳含水量时,才能进行夯实使用。
当路基穿过河浜、水塘时,建筑前先在路基两边坡脚以外做好筑坝围堰,抽干围堰内积水,筑坝围堰一般可采用草包坝或土坝,围堰要高出最高水位50厘米,不能有漏水现象,采用履带挖掘机和人工相结合办法挖除全部淤泥,直至原状土,然后在河底原状土上铺筑30厘米厚的砾石砂,在砾石砂上面及河床边坡上再加铺土工布,土工布的搭接不小于15厘米。然后根据土质情况,用不同灰剂量的灰土进行分层回填夯实,每层之间进行搭接,搭接宽度以不小于50厘米为宜。每层摊铺压实厚度为20厘米,路基顶部60厘米厚采用6%石灰土进行路基加强处理,在整个填浜过程中必须采取有效的排水措施,确保填浜路基强度和每层回填的压实度。
4、软基处理
当地基土为软土、淤泥、湿陷性黄土、城市和厂矿杂填土等不良土质,或者地基被扰动、超挖造成承载力下降时,该种地基均称为软弱地基。软弱地基可根据土质力学性质、土层厚度及承载力大小、施工期限、机具和材料供应等因素,因地制宜,就地取材,采取换土、重锤夯实(适用于非饱和粘性土或杂填土、湿陷性黄土)、石灰土、水泥土、砂砾和二灰砂砾垫层、生石灰桩、砂桩及粉体喷射搅拌法等处理。
5、石灰土
对于天然含水量较大,低液限粘性土,采用盲沟降低地下水位后,路基土采用磨细生石灰处理,以降低过湿路基土的含水量,保证一定的压实度。经分析每掺加1%的生石灰在轻型标准条件下的综合处治效果相当于使含水量下降1%。另外灰土拌和均匀后,可以改变土的塑性,提高土路基强度、刚度特性和水稳定性。对原材料生石灰要求在III级以上,细度为100,生石灰与土的掺配比例为7:93(重量比)。在石灰土施工中,主要控制石灰材料的检测试验,氧化钙+氧化镁含量不符要求的一律不准使用,雨天不允许施工;严格要求施工单位在施工路段打方格,按灰土比例掺加石灰,确保混合料拌和均匀;拌和过程中重点控制混合料的最佳含水量,控制“闷料”时间;控制碾压质量,压路机碾压轮迹深度控制在5mm,养生期不得小于7d。根据对石灰土进行弯沉和压实度测试,均符合设计要求。
6、石灰土加二灰土
在施工过程中采用了石灰土加二灰土的综合路基处理。在二灰土施工中,重点控制石灰、粉煤灰材料的检测试验,生石灰氧化钙+氧化镁含量不符要求或粉煤灰烧失量不合格的一律不予使用,雨天不允许施工;严格要求施工单位在施工路段打方格,按比例掺加石灰、粉煤灰,确保混合料拌和均匀;拌和过程中重点控制混合料的最佳含水量,控制“闷料”时间;控制碾压质量,12t压路机碾压轮迹深度控制在5mm,用塑料薄膜养护,养生期不得小于7d。在施工中推广使用路拌机和平地机,保证了混合料的拌和质量和石灰土及二灰土的平整度。石灰土加二灰土这种结构整体强度、结构层应力分布和施工的和易性要优于以前的路面结构,是一种较好的路面结构组合方案。
7、桥坡处理
桥坡处理是为了防止因桥头刚柔过渡段的沉降差异而引起桥头跳车。由于超载预压时间短,除采用粉煤灰掺石灰轻质填料作路堤并加载顶压外,同时采取了井点降水措施加快速地基沉降。当时讨论方案时,考虑节约费用,采用井点降水。作法是在道路中央隔离带处采用打喷射井点,在道路两侧采用轻型井点降水措施。施工过程中,重点控制井点的降水施工情况,每天检查井点排水情况,并进行随机抽查,防止井点被堵。按规定设置沉降观测点,认真记录观测的沉降值,绘制沉降速率表,及时分析地基沉降情况。通过这些措施,反映出井点降水效果显著,井点降水解决了地基深层的沉降,超载预压解决了地基的浅层沉降,深层、浅层沉降同时进行,保证地基均匀沉降,减少工后差异沉降,工后沉降处于控制范围,收到了一定的效果。类似工程经验表明,只要保证1-2年的超载预压时间,普通超载预压方法是最经济而有效的桥坡处理方法。
8、结论
近几年来,对地下水位偏高地区和在软土地基处修建高等级道路中存在的一些技术问题进行了较为系统的研究,在路基处理方面形成了一整套综合实用技术,得以应用,并取得了良好的效果和收益。
8.1在路基中设置纵横盲沟,能有效地降低土基的含水量,便于碾压。盲沟系统兼有施工时排水、施工后控制地下毛细水上升和排除中央绿化带雨水的多重功能。
8.2采用土工布包裹石灰土填浜,不仅沉降量小,而且起到稳定好,强度高,防止反射裂缝的作用。
8.3用磨细生石灰处理过湿路基,可改变土的塑性和降低土的含水量、提高路基土的整体强度和水稳定性,使路基顶层的压实度达到设计要求。
8.4适当地确定路面标高,确保掺灰土路基在地下水位之上,这样在水稳性较好的掺灰土路基上,可以取消垫层或用二灰土取代砾石砂垫层。
8.5解决软土地基的桥头跳车问题的本质是减少桥台桩基和桥坡路基沉降差异,目前在提高路基的刚度方面有各种工程措施,在工期条件许可的情况下,最经济而有效的措施是超载预压。
路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的基本条件,如果保证了路基的强度和稳定性,对路面结构的稳定将起到根本性的作用,否则尽管路面结构做的再好,也会出现早期破坏,缩短维修周期,造成经济上的浪费和社会效益的损失。
1、管道、井周的回填
道路检查井周路面沉降、裂缝和破损历来是城市建设的顽症,严重影响交通行驶安全,也极大地影响城市环境质量。产生病害的主要原因有:井管基础的不规范;检查井砌筑砂浆不饱满;粉刷不到位;框盖安装座浆不实;井周回填压实不好;井圈砼強度不足等。施工中要注意以下几点:检查井基础的砼强度和厚度等,必须符合规范;检查井二次抬升时,必须将接触部位表面冲洗干净湿润后方可抬升,砂浆饱满,符合砌筑规范;井周回填采用人工配合机械进行,最好是施工到路基层时,进行反开挖二层(约40cm)后,再重新用冲击夯回填夯实;在沥青摊铺前,井框必须安装牢固,并将其与井座固定好,井圈砼必须达到砼强度要求。
2、路基排水
路基的强度和稳定性同水的关系十分密切,因此路基设计、施工和养护中,必须重视路基地下水和地表水的排水工程。路基排水应符合下列规定:有效的排除施工期间由于降水或附近地带流入路基的地面水基施工用水;疏导、堵截、偏离对路基有害的地下水;合理安排排水路线,充分利用沿线现有排水设施等。如目前在高架地面道路中施工的绿化带盲沟系统。路基施工设置盲沟系统可以使地下水位明显下降,同时有利于施工时雨水的及时排出,有利于降低土基的含水量,以便碾压。施工过程中,主要控制横向盲沟的设置的间距、盲沟的贯通情况、级配碎石的填筑质量。盲沟的设置与中央绿化带下渗雨水的排除结合起来,中央绿化带处设置纵向盲沟,与道路横向盲沟贯通,并在中央纵向盲沟中采用埋设透水性强的软式透水管和碎石组成,将下渗的雨水通过盲沟系统引入路面排水系统有组织的排放。这样盲沟系统兼有施工时排水、工后控制地下毛细水上升和排除中央绿化带雨水的多重功能,是重要的路基排水技术措施,对于保护路基的稳定性起到了重要的作用。
3、填浜路基处理
主要是要严格控制压实度,杜绝超厚回填、倾斜碾压、挟带大块或有机物回填,填土不符合要求,带水或冻土回填等均造成回填达不到标准密实度要求的。
施工时要做到:加强对施工技术人员和操作人员的质量技术培训,向操作者讲明各种不规范操作产生的危害,做好技术交底;使路基填土的虚铺厚度不超过有关规定;在路基总宽度内,应采用水平分层方法填筑,作台阶,台阶高等于压实厚度,宽不小于1米;要严格控制,对填土中的大于10cm的大砖块、大石块、大砼块或过湿土、含有机物土及冻土一律不得使用;对于带水回填,须排除积水,达到最佳含水量时,才能进行夯实使用。
当路基穿过河浜、水塘时,建筑前先在路基两边坡脚以外做好筑坝围堰,抽干围堰内积水,筑坝围堰一般可采用草包坝或土坝,围堰要高出最高水位50厘米,不能有漏水现象,采用履带挖掘机和人工相结合办法挖除全部淤泥,直至原状土,然后在河底原状土上铺筑30厘米厚的砾石砂,在砾石砂上面及河床边坡上再加铺土工布,土工布的搭接不小于15厘米。然后根据土质情况,用不同灰剂量的灰土进行分层回填夯实,每层之间进行搭接,搭接宽度以不小于50厘米为宜。每层摊铺压实厚度为20厘米,路基顶部60厘米厚采用6%石灰土进行路基加强处理,在整个填浜过程中必须采取有效的排水措施,确保填浜路基强度和每层回填的压实度。
4、软基处理
当地基土为软土、淤泥、湿陷性黄土、城市和厂矿杂填土等不良土质,或者地基被扰动、超挖造成承载力下降时,该种地基均称为软弱地基。软弱地基可根据土质力学性质、土层厚度及承载力大小、施工期限、机具和材料供应等因素,因地制宜,就地取材,采取换土、重锤夯实(适用于非饱和粘性土或杂填土、湿陷性黄土)、石灰土、水泥土、砂砾和二灰砂砾垫层、生石灰桩、砂桩及粉体喷射搅拌法等处理。
5、石灰土
对于天然含水量较大,低液限粘性土,采用盲沟降低地下水位后,路基土采用磨细生石灰处理,以降低过湿路基土的含水量,保证一定的压实度。经分析每掺加1%的生石灰在轻型标准条件下的综合处治效果相当于使含水量下降1%。另外灰土拌和均匀后,可以改变土的塑性,提高土路基强度、刚度特性和水稳定性。对原材料生石灰要求在III级以上,细度为100,生石灰与土的掺配比例为7:93(重量比)。在石灰土施工中,主要控制石灰材料的检测试验,氧化钙+氧化镁含量不符要求的一律不准使用,雨天不允许施工;严格要求施工单位在施工路段打方格,按灰土比例掺加石灰,确保混合料拌和均匀;拌和过程中重点控制混合料的最佳含水量,控制“闷料”时间;控制碾压质量,压路机碾压轮迹深度控制在5mm,养生期不得小于7d。根据对石灰土进行弯沉和压实度测试,均符合设计要求。
6、石灰土加二灰土
在施工过程中采用了石灰土加二灰土的综合路基处理。在二灰土施工中,重点控制石灰、粉煤灰材料的检测试验,生石灰氧化钙+氧化镁含量不符要求或粉煤灰烧失量不合格的一律不予使用,雨天不允许施工;严格要求施工单位在施工路段打方格,按比例掺加石灰、粉煤灰,确保混合料拌和均匀;拌和过程中重点控制混合料的最佳含水量,控制“闷料”时间;控制碾压质量,12t压路机碾压轮迹深度控制在5mm,用塑料薄膜养护,养生期不得小于7d。在施工中推广使用路拌机和平地机,保证了混合料的拌和质量和石灰土及二灰土的平整度。石灰土加二灰土这种结构整体强度、结构层应力分布和施工的和易性要优于以前的路面结构,是一种较好的路面结构组合方案。
7、桥坡处理
桥坡处理是为了防止因桥头刚柔过渡段的沉降差异而引起桥头跳车。由于超载预压时间短,除采用粉煤灰掺石灰轻质填料作路堤并加载顶压外,同时采取了井点降水措施加快速地基沉降。当时讨论方案时,考虑节约费用,采用井点降水。作法是在道路中央隔离带处采用打喷射井点,在道路两侧采用轻型井点降水措施。施工过程中,重点控制井点的降水施工情况,每天检查井点排水情况,并进行随机抽查,防止井点被堵。按规定设置沉降观测点,认真记录观测的沉降值,绘制沉降速率表,及时分析地基沉降情况。通过这些措施,反映出井点降水效果显著,井点降水解决了地基深层的沉降,超载预压解决了地基的浅层沉降,深层、浅层沉降同时进行,保证地基均匀沉降,减少工后差异沉降,工后沉降处于控制范围,收到了一定的效果。类似工程经验表明,只要保证1-2年的超载预压时间,普通超载预压方法是最经济而有效的桥坡处理方法。
8、结论
近几年来,对地下水位偏高地区和在软土地基处修建高等级道路中存在的一些技术问题进行了较为系统的研究,在路基处理方面形成了一整套综合实用技术,得以应用,并取得了良好的效果和收益。
8.1在路基中设置纵横盲沟,能有效地降低土基的含水量,便于碾压。盲沟系统兼有施工时排水、施工后控制地下毛细水上升和排除中央绿化带雨水的多重功能。
8.2采用土工布包裹石灰土填浜,不仅沉降量小,而且起到稳定好,强度高,防止反射裂缝的作用。
8.3用磨细生石灰处理过湿路基,可改变土的塑性和降低土的含水量、提高路基土的整体强度和水稳定性,使路基顶层的压实度达到设计要求。
8.4适当地确定路面标高,确保掺灰土路基在地下水位之上,这样在水稳性较好的掺灰土路基上,可以取消垫层或用二灰土取代砾石砂垫层。
8.5解决软土地基的桥头跳车问题的本质是减少桥台桩基和桥坡路基沉降差异,目前在提高路基的刚度方面有各种工程措施,在工期条件许可的情况下,最经济而有效的措施是超载预压。