摘要:路基是公路的重要组成部分,是路面的基础。路基的强度和稳定性,不仅要通过设计予以保证,而且还要通过施工得以实现。路基的施工质量直接影响到路面,有些新建公路投入运行不久,路面就发生破坏或下陷,其主要原因之一是路基的施工质量问题。路基的各种病害关系到养护维修费用增加,乃至影响交通运输的畅通与安全,因此,对路基施工要充分重视,尤其是对土质路基更要加强关注。
关键词:施工 压实 技术要点
理想的设计必须通过施工来实现。“精心设计,精心施工”是一个完整的过程,就耗费的人力、财力和资源,以及快速、高效和安全而言,施工比设计更为重要,更为不易。在公路工程建设中,路基隐蔽性较多,一旦产生病害,不仅损害道路的使用品质,导致防碍交通和造成经济损失,后患无穷。因此,为确保工程质量,提高投资效益,在这里来探讨土质路基施工管理技术,就显得十分重要。
一、施工前的准备工作
首先,必须做好施工前的准备工作,包括建立、健全施工队伍和管理机构、明确施工任务,做好施工现场的勘查校核和熟悉设计文件,核对图纸有无矛盾,必要时修改设计文件,以及各种材料和各机具的购置采集、加工等。其次应制定施工组织设计,应根据核实的工程量、工地条件、工期要求及本单位的施工设备情况,制定实施性施工组织设计。同时,根据施工组织设计的要求,组织施工队伍,合理部署施工力量,做好后勤物资供应工作。在路基施工现场,还应准备做好恢复中线和复查水准点、划定路界、路基放样、清理场地、修建临时设施等工作。
二、选用合适的路基用土
各类公路用土具有不同的工程性质,在选择作为路基的填筑材料,应根据不同的土类分别采取不同的工程技术措施。土的工程性质分为:1、砂土,无塑性,透水性和水稳定性均良好,毛细管水上升高度很小,具有较大的内摩擦系数,可采用振动法压实,并可适量掺些粘土,以改善级配组成,并应将边坡予以加固,以提高路基的稳固性;2、砂性土,既含有一定数量的粗颗粒,又含有一定数量的细颗粒,级配适宜,强度、稳定性等都能满足要求,是理想的路基填筑材料;3、粘性土,细颗粒含量多,土的内摩擦系数小而粘聚力大,透水性小而吸水能力强,毛细现象显著,有较大的可塑性;4、粉性土,因含有较多的粉粒,毛细现象严重,干时易被风蚀,浸水后很快被湿透,在季节性冰冻地区常引起冻胀和翻浆,水饱和时有振动液化问题,粉性土特别是粉土显示不良的公路路基用土,如果不得已使用时,宜掺配其他材料;5、膨胀性重粘土,几乎不透水,湿时膨胀性和塑性都很大,因此不宜用来填筑路堤。此外,还有一些特殊土类,如有特殊结构的土(湿陷性黄土)、含有机质的土(腐殖土)以及含易溶盐的土(盐渍土)等,用以填筑路基时必须采取相应的技术措施。熟悉了土质的特性,在施工中就能有的放矢,做到物尽其用,充分发挥土的作用和功能。其次还应该注意《公路路基施工技术规范》(JTJ033—95)及《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ027—96)中对路基用土的规定:1、路堤填料不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。采用盐渍土、黄土、膨胀土填筑路堤时,应遵照有关规定执行;2、液限大于50%、塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料。需要应用时,必须采取满足设计要求的技术处理,经检查合格后方可使用;3、钢渣、粉煤灰等材料,可作为路堤填料,其他工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验,避免有害物质超标,污染环境;4、捣碎后的种植土,可用于路堤边坡表层。
三、采用科学的施工方法与施工技术
土质路基的挖填,首先必须搞好施工排水,包括开挖空地面水的临时排水沟槽及设法降低地下水位,从而有效控制土的湿度,以确保路堤填筑质量。从有效控制土的含水量出发,土质路基施工的作业面不宜太大,以有利于快速施工,随挖随运,及时填筑压实成型,减少施工过程的日晒雨淋,尽量保持土的天然湿度,避免过干或过湿。一般条件下的天然含水量接近最佳值。雨季施工应加强排水,过湿填土,辗压后形成弹簧现象,必须予以挖除重填。不同性质的路基用土,一般不允许任意混填。
路堑开挖,应在全断面进行,自上而下一次成型。路堑底面,如土质坚实,应尽量不扰动,予以整平压实。如土质较差,水文条件不良,可采用加深边沟,设置地下盲沟及挖松表面一定深度的原土层,重新分层填筑与压实,必要时予以换填或加固。
土质路堤,应视路基高度和设计要求,先着手清理或地基加固。潮湿地基应尽量疏干压实,因工期紧其它原因不能疏干,第一层填土应适当加厚或填砂性土后再予以压实,一般情况下,路堤应在全范围内分层填平并充分压实,每日施工结束时,表层填土应压实完毕,防止间隔期雨淋日晒。分层厚度应压实工具而定,一般压实厚度为20—25cm,路堤加宽或新旧层的搭接处,原土层应挖成台阶,逐层填新土,不允许将薄层新填土贴在原路基表面。
土方路堤按填土顺序可分层平铺和竖向填筑二种方案。一般情况下多采用分层平铺法,它有利于压实,保证不同用土按规定层次填筑。正确的填筑方法是:不同用土水平分层,以保证强度均匀;透水性差的用土如粘性土,一般宜填于底面成双向横坡,有利于排队积水,防止产生明显变形;竖向填筑只在特殊情况下,如路线跨越深谷或池塘,地面高差大,难以水平分层卸土,分层填筑时使用。竖向填筑质量在于密实程度,为此宜选用必要的技术措施。如选用振动式或锤式夯击机,选用沉陷量小及粒径较均匀的砂石填料,以保证填土具有足够密实程度。
不同的压实机具,适用于不同的条件。路基压实时,应根据土质和土基的基本要求,合理选择压实机具,以提高压实效果,增大密实度。在正常条件下,对于砂性土的压实效果,振动式较好,夯击式次之,辗压式较差;对于粘性土,则宜选用辗压式或夯击式,振动式较差甚至无效。同时,还应根据选用的不同机具,合理确定压实厚度和辗压次数。一般情况下,夯实不宜超过20cm,12~15吨光面型压路机不宜超过25cm,振动式压路机或夯击机也不宜超过50cm,辗压操作时,宜遵循先轻后重,先慢后快,先边缘后中间原则(超高时可先低后高或相反),而且相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一,保持压实均匀,不漏压。对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具夯实。
最后还应注意路基的防护。一般采用坡面防护和砌石圬工防护两种: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。近年来,随着对环境保护的重视,公路的边坡,多采用种草防护,边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护,效果很好;石砌圬工防护仍较普遍使用,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。由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
路基工程采取合理的施工方法,选择合适的填筑材料,采用先进的施工技术和机械设备,周密的施工组织和科学的管理,才能实现快速、高效、安全施工,以上是土质路基施工的基本原则和技术要点,明确并掌握这些技术,对于加强公路路基工程的施工管理,确保工程质量,提高公路的投资效益有着十分积极的作用。