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湖南省宁道高速公路建设开发有限公司湖南宁道 425600
摘要:进入21世纪以来,随着国家经济实力的增长以及国家对公路建设的重视,我国高速公路发展迅速。但是,路基施工质量所暴露出的问题也日益突出,因此,路基施工技术问题正逐渐成为人们所关注的焦点。影响施工质量的因素很多,笔者结合自己多年的工作实践,从施工测量、路基填压、土方施工质量控制等方面对高速公路路基施工过程中的质量控制措施,路基施工过程中一些病害的现场处理展开探析。
关键词:高速公路;路基质量;施工技术;控制措施 一、对高速公路路基的质量要求
高速公路的主体工程和最重要的组成部分就是路基,路基贯穿高速公路全线,与桥梁、隧道相连。其工程质量的好坏直接影响高速公路的使用寿命,因而保证路基施工质量,是保证整个高速公路工程质量的关键。总体而言,高速公路路基的质量应具备以下要求:
1、足够的稳定性。为防止路基结构在各种因素作用下发生整体滑动、变形或破坏,必须因地制宜地采取恰当的措施来保证路基整体结构的隐定性。
2、足够的强度。为保证路基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。
3、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,要求路基應具有—定的水温稳定性。
4、足够的耐久性。为保证路基的使用寿命,路基设计应重视排水设施与防护设施的设计,取土、弃土应进行专门设计,防止水土流失、堵塞河道和诱发路基病害。
二、施工测量为确保路基工程质量,在施工前,先要全面熟悉设计图纸和设计交底,然后进行现场核对和施工调查,施工测量及放样,核实工程数量,编制土石方调配方案和实施性施工组织设计。 施工测量的内容一般包括导线、中线、水准点复测,横断面检查与补测,增设水准点、导线点等。放出路基边缘、坡角、边沟、路堑坡顶、取土坑、弃土场等位置。施工放样所用仪器须经标定,满足精度等级要求。
三、路基施工
1、路基的填筑
路基填筑的主要原料一般是自然土。为了做好基底处理,在填筑前,应对自然土进行试验分析,确定其物理力学性质,测定其最佳含水量及最大干容重。同时应对路基填筑范围原地面上的树木、植物等进行清理,表土清除深度10 cm~30 cm。清表结束后,再用平地机进行整平,用压路机对清表后的原地面进行碾压,压实度符合设计及规范的要求,清表质量、压实度、清表后高程及工程数量报监理工程师检验批准。在深耕,水田池塘、洼地等地段,应根据具体情况采用压实、排水疏干、换填等相应的处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性。
所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填满铺平,填料不得离析。
2、路堑的开挖
路堑开挖按使用工具可分为钻爆开挖、直接利用开挖机开挖和静态破碎法;
按掘进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种;按高度又可分单层或双层和纵横掘进混合等。如果需开挖较深路堑且施工时间紧迫,可采用双层掘进法,上层在前,下层在后但下层施工面上需留有上层操作的出土和排水通道。如果要扩大施工面加速施工速度,开挖的路堑要长而深时,最好采用纵横掘进混合法。
3、路基压实
路基压实工作是筑路工程的重要组成部分,有效的压实能显著地改善填方路堤的承载力和稳定性,对工程的质量和寿命有着决定性的影响。一般来说,影响路基压实效果的因素有两方面。一是内因,指土质和湿度因素,二是外因,指压实功能,包括碾压机具和方法、机械性能、压实时间与速度等因素。在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。施工中尽可能采用重型压实机具进行施工。为保证路基土有足够的强度与稳定性,还必须人工压实,以提高其密实程度。
4、底基层及基层的施工
高速公路的底基层及基层—般采用水泥或石灰稳定结构,为使其达到设计强度及弯沉值,在进行施工时,首先应选择好材料,杜绝使用低劣的材料,并通过试验确定各组成材料的配合比。其次要认真控制好施工质量,拌和时要用机械化生产,禁止采用路拌,否则难以达到设计强度。采用机械厂生产的稳定土拌和机等拌和,材料的配合比,拌和的均匀性及含水量,都可以得到有效的控制,而路拌在这些方面是难以达到要求的。底基层的质量如果得不到保证,将影响路面的耐久性。
5、软土路基施工
一般而言,软土路基的施工常用方法:换填法、抛石挤淤法、反压护道法、砂垫层法、设置砂井法、土工布软基处理法等等。
5.1换填法。当淤泥及软土厚度小于2m时,在路基施工范围内可将淤泥、软土全部挖除,使路堤筑于基底或换填渗水性强的土层上。
5.2抛石挤淤法。在淤泥厚度小于3m,表面又无硬壳,排水困难,石料易得的情况之下,可从路基中部向两侧抛投一定数量的石料,将淤泥挤出路基范围,提高路基强度。所用石料,尺寸—般不小于0.3m。
5.3反压护道法。当路堤高度超过极限高度的1.5倍~2倍时,通过反压护道使路堤下的淤泥或软土趋予稳定,护道一般可采用单级形式。
5.4砂垫层法。此法适用情况为软土地区路堤高度小于2倍极限高度,为了提高路基强度与稳定性,可在软土路基顶面铺设一个0.6-1m厚砂垫层,形成—个排水面,促进路面底部的排水。
5.5设置砂井法。此法较适用于淤泥或软土层厚度超过5m,且路堤高度超过天然地基承载力很多的情况。一般砂井直径为02m-03m。井距为井径的8倍-10倍,常取2m-4m,此法通常与打桩法、振动桩法、射水泥桩法以及振冲法等一起运用。
5.6土工布软基处理法。在路基的土体松软、土壤潮湿、地下水位高时,以土工布摊铺底层,并拉向边坡作防护,有利于排水,使荷载均布从而加强路基的稳定性。在高填土路堤,可适当分层使用土工布,加强路堤刚度。如果与砂垫层配合使用则效果更好。
5.7竖向塑料板、排水板法。在饱和度较大的淤泥或软土地带,以塑料板作为竖向排水,再配合土工布作为横向排水,可使踏蜻锨快固结,加快沉降,提高路基强度。
四、路基质量控制
在质量指标方面,要注意路基的宽度控制、厚度控制、压实度控制、路基土的控制和水破坏的控制等方面。
1、路基土的控制
在具体施工中对于路基土的控制,首先是通过选取好的土质、其次是增加压实、然后是控制弯沉来实现的。
施工选择取土场时,我们通过选择质量好的土来填筑路基。进行压实度控制时,最关键的是保证土的最佳含水量,只有在最佳含水量时进行压实才能使路基达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,则不应继续进行压实,而是应该先晾晒风干,直至再次达到最佳含水量时。为控制路基的弯沉值,要选择塑性指标较小的土来填筑路基。
压实度反映路基密实状态,弯沉值反映路基上部的整体强度,只有当两者都达到质量要求时,路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合标准。
2、水破坏的控制
水对路基使用性能的影响较大,路基在水的作用下,其强度将会显著降低。沥青路面高速公路经常在雨后出现一些坑槽,究其原因就是水破坏。我国高速公路一般路堤较高,且多有硬路肩,路基内的水害不严重,所以主要防止整体道床水下渗而引起的整体道床结构的破坏。特别是在夏天高温天气,雨水渗入路面,形成高温水,在行车荷载作用下,沥青从碎石上剥落下来,两者分离,在行车作用下形成坑洞。为保持水温的稳定性,减少水对路基的破坏,路基施工时,宜采用粘结力强的沥青和碱性石料。表层施工按防水层处理,使水进入不到结构层内部从而避免出现水的破坏。
五、路基病害的处理方法
笔者根据多年的工作实践,总结出一些常见路基病害,其中主要包括沉陷、崩塌、滑坡、坍塌和边坡滑坡面病害、路基整体滑动、泥石流等。
从理论上来说,地基处理方法有很多种,而常用的方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、实水泥法土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩磁等。在具体施工过程中,应视路段情况采用适当的方法,在复杂路段,可多种方法同时使用。
六、结束语
路基施工技术是一个非常重要的问题,它是关系公路工程质量好坏的关键,但是却很容易被人们忽略。近年来,高速公路发展迅速,但路基施工质量问题也越来越突出,带来很大的破坏性,路基施工技术问题已逐渐引起政府和人们的关注。其实,路基施工的技术要求并不复杂,只要各级施工人员认真负责、严格要求,针对不同的路基项目采取不同的具体措施,因地因时制宜,同时不断研究和完善施工技术,积极采用新工艺、新材料、新设备,就一定能够生产出高质量的道路。只有这样,施工企业才能以高质量在日益激烈的市场竞争中立于不败之地。
摘要:进入21世纪以来,随着国家经济实力的增长以及国家对公路建设的重视,我国高速公路发展迅速。但是,路基施工质量所暴露出的问题也日益突出,因此,路基施工技术问题正逐渐成为人们所关注的焦点。影响施工质量的因素很多,笔者结合自己多年的工作实践,从施工测量、路基填压、土方施工质量控制等方面对高速公路路基施工过程中的质量控制措施,路基施工过程中一些病害的现场处理展开探析。
关键词:高速公路;路基质量;施工技术;控制措施 一、对高速公路路基的质量要求
高速公路的主体工程和最重要的组成部分就是路基,路基贯穿高速公路全线,与桥梁、隧道相连。其工程质量的好坏直接影响高速公路的使用寿命,因而保证路基施工质量,是保证整个高速公路工程质量的关键。总体而言,高速公路路基的质量应具备以下要求:
1、足够的稳定性。为防止路基结构在各种因素作用下发生整体滑动、变形或破坏,必须因地制宜地采取恰当的措施来保证路基整体结构的隐定性。
2、足够的强度。为保证路基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。
3、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,要求路基應具有—定的水温稳定性。
4、足够的耐久性。为保证路基的使用寿命,路基设计应重视排水设施与防护设施的设计,取土、弃土应进行专门设计,防止水土流失、堵塞河道和诱发路基病害。
二、施工测量为确保路基工程质量,在施工前,先要全面熟悉设计图纸和设计交底,然后进行现场核对和施工调查,施工测量及放样,核实工程数量,编制土石方调配方案和实施性施工组织设计。 施工测量的内容一般包括导线、中线、水准点复测,横断面检查与补测,增设水准点、导线点等。放出路基边缘、坡角、边沟、路堑坡顶、取土坑、弃土场等位置。施工放样所用仪器须经标定,满足精度等级要求。
三、路基施工
1、路基的填筑
路基填筑的主要原料一般是自然土。为了做好基底处理,在填筑前,应对自然土进行试验分析,确定其物理力学性质,测定其最佳含水量及最大干容重。同时应对路基填筑范围原地面上的树木、植物等进行清理,表土清除深度10 cm~30 cm。清表结束后,再用平地机进行整平,用压路机对清表后的原地面进行碾压,压实度符合设计及规范的要求,清表质量、压实度、清表后高程及工程数量报监理工程师检验批准。在深耕,水田池塘、洼地等地段,应根据具体情况采用压实、排水疏干、换填等相应的处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性。
所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填满铺平,填料不得离析。
2、路堑的开挖
路堑开挖按使用工具可分为钻爆开挖、直接利用开挖机开挖和静态破碎法;
按掘进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种;按高度又可分单层或双层和纵横掘进混合等。如果需开挖较深路堑且施工时间紧迫,可采用双层掘进法,上层在前,下层在后但下层施工面上需留有上层操作的出土和排水通道。如果要扩大施工面加速施工速度,开挖的路堑要长而深时,最好采用纵横掘进混合法。
3、路基压实
路基压实工作是筑路工程的重要组成部分,有效的压实能显著地改善填方路堤的承载力和稳定性,对工程的质量和寿命有着决定性的影响。一般来说,影响路基压实效果的因素有两方面。一是内因,指土质和湿度因素,二是外因,指压实功能,包括碾压机具和方法、机械性能、压实时间与速度等因素。在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。施工中尽可能采用重型压实机具进行施工。为保证路基土有足够的强度与稳定性,还必须人工压实,以提高其密实程度。
4、底基层及基层的施工
高速公路的底基层及基层—般采用水泥或石灰稳定结构,为使其达到设计强度及弯沉值,在进行施工时,首先应选择好材料,杜绝使用低劣的材料,并通过试验确定各组成材料的配合比。其次要认真控制好施工质量,拌和时要用机械化生产,禁止采用路拌,否则难以达到设计强度。采用机械厂生产的稳定土拌和机等拌和,材料的配合比,拌和的均匀性及含水量,都可以得到有效的控制,而路拌在这些方面是难以达到要求的。底基层的质量如果得不到保证,将影响路面的耐久性。
5、软土路基施工
一般而言,软土路基的施工常用方法:换填法、抛石挤淤法、反压护道法、砂垫层法、设置砂井法、土工布软基处理法等等。
5.1换填法。当淤泥及软土厚度小于2m时,在路基施工范围内可将淤泥、软土全部挖除,使路堤筑于基底或换填渗水性强的土层上。
5.2抛石挤淤法。在淤泥厚度小于3m,表面又无硬壳,排水困难,石料易得的情况之下,可从路基中部向两侧抛投一定数量的石料,将淤泥挤出路基范围,提高路基强度。所用石料,尺寸—般不小于0.3m。
5.3反压护道法。当路堤高度超过极限高度的1.5倍~2倍时,通过反压护道使路堤下的淤泥或软土趋予稳定,护道一般可采用单级形式。
5.4砂垫层法。此法适用情况为软土地区路堤高度小于2倍极限高度,为了提高路基强度与稳定性,可在软土路基顶面铺设一个0.6-1m厚砂垫层,形成—个排水面,促进路面底部的排水。
5.5设置砂井法。此法较适用于淤泥或软土层厚度超过5m,且路堤高度超过天然地基承载力很多的情况。一般砂井直径为02m-03m。井距为井径的8倍-10倍,常取2m-4m,此法通常与打桩法、振动桩法、射水泥桩法以及振冲法等一起运用。
5.6土工布软基处理法。在路基的土体松软、土壤潮湿、地下水位高时,以土工布摊铺底层,并拉向边坡作防护,有利于排水,使荷载均布从而加强路基的稳定性。在高填土路堤,可适当分层使用土工布,加强路堤刚度。如果与砂垫层配合使用则效果更好。
5.7竖向塑料板、排水板法。在饱和度较大的淤泥或软土地带,以塑料板作为竖向排水,再配合土工布作为横向排水,可使踏蜻锨快固结,加快沉降,提高路基强度。
四、路基质量控制
在质量指标方面,要注意路基的宽度控制、厚度控制、压实度控制、路基土的控制和水破坏的控制等方面。
1、路基土的控制
在具体施工中对于路基土的控制,首先是通过选取好的土质、其次是增加压实、然后是控制弯沉来实现的。
施工选择取土场时,我们通过选择质量好的土来填筑路基。进行压实度控制时,最关键的是保证土的最佳含水量,只有在最佳含水量时进行压实才能使路基达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,则不应继续进行压实,而是应该先晾晒风干,直至再次达到最佳含水量时。为控制路基的弯沉值,要选择塑性指标较小的土来填筑路基。
压实度反映路基密实状态,弯沉值反映路基上部的整体强度,只有当两者都达到质量要求时,路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合标准。
2、水破坏的控制
水对路基使用性能的影响较大,路基在水的作用下,其强度将会显著降低。沥青路面高速公路经常在雨后出现一些坑槽,究其原因就是水破坏。我国高速公路一般路堤较高,且多有硬路肩,路基内的水害不严重,所以主要防止整体道床水下渗而引起的整体道床结构的破坏。特别是在夏天高温天气,雨水渗入路面,形成高温水,在行车荷载作用下,沥青从碎石上剥落下来,两者分离,在行车作用下形成坑洞。为保持水温的稳定性,减少水对路基的破坏,路基施工时,宜采用粘结力强的沥青和碱性石料。表层施工按防水层处理,使水进入不到结构层内部从而避免出现水的破坏。
五、路基病害的处理方法
笔者根据多年的工作实践,总结出一些常见路基病害,其中主要包括沉陷、崩塌、滑坡、坍塌和边坡滑坡面病害、路基整体滑动、泥石流等。
从理论上来说,地基处理方法有很多种,而常用的方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、实水泥法土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩磁等。在具体施工过程中,应视路段情况采用适当的方法,在复杂路段,可多种方法同时使用。
六、结束语
路基施工技术是一个非常重要的问题,它是关系公路工程质量好坏的关键,但是却很容易被人们忽略。近年来,高速公路发展迅速,但路基施工质量问题也越来越突出,带来很大的破坏性,路基施工技术问题已逐渐引起政府和人们的关注。其实,路基施工的技术要求并不复杂,只要各级施工人员认真负责、严格要求,针对不同的路基项目采取不同的具体措施,因地因时制宜,同时不断研究和完善施工技术,积极采用新工艺、新材料、新设备,就一定能够生产出高质量的道路。只有这样,施工企业才能以高质量在日益激烈的市场竞争中立于不败之地。