公路路基的施工及质量控制
摘 要:路基强度是道路的根本,只有按照一定的施工工艺精心施工并采取合理的检测控制手段,才能保证施工的质量,只有把路基的施工质量控制好,才能给结构层、面层奠定良好的基础。
关键词: 路基,施工,质量控制
1 路基稳定性原理分析
路基的内在质量应具备三个要求:具有足够的整体稳定性;具有足够的强度;具有足够的水稳性。简而言之,就是路基要达到“密实”、“均匀”和“稳定”的使用要求。路基密实的过程,实际上是一个颗粒重组的过程,而对填石路基来说,则是岩石位移重组的过程。路基的稳定是相对的,也就是说,当路基在外界应力作用下,岩石间无位移或位移量能控制在某一个标准内时,我们就可认为路基最初是稳定的。而在设计年限内,在设计荷载的作用下,位移能控制在某一标准内,则我们可认为路基在使用过程中一直合格。路基的稳定是由路基的整体决定的,对石方路基的稳定性,取决于两个方面:一是岩石填筑形成岩体后的孔隙比,而非岩石本身的孔隙比。二是岩石的强度。希望填料具有良好的级配,并容易碾压密实,而尽可能使岩石破碎是最直接的途径,而破碎程度的大小取决于岩石的强度和压实设备类型;路基的密实过程实际上也是填料棱角破碎,填料挤密的过程,所以路基成型后,路基能否保持稳定,与岩石的强度密切相关,此时岩石的强度越高,路基反而越稳定,而岩石的最大强度是有限的,且强度受自然因素的影响大,主要受大气、水的影响大,所以防护、排水工作至关重要。
2 路基施工前期准备工作
(1)重视和加强地质水文调查基础工作,是提高公路路基设计、施工质量的必要环节。一是要在施工前掌握线路所经过地区的地质情况,采取相应的堆载预压、换填、碎石挤压等既经济合理,又行之有效的处置方法,来避免因地基松软所引起的路基病害。二是采取有利的施工措施,确保路基的稳定性。三是严格控制填土厚度与填筑土石材料的质量。四是要根据材料的性质严格控制填筑材料的含水量。五是提高挖方路基的设计施工质量,减少边坡的塌方病害。
(2)重视和加强路基冻胀翻浆的防护工作,是提高路基强度,保证公路质量的重要环节。翻浆是季节性速冻地区公路特有的路基病害。路基附近的地表积水及地下水,提供充足的水源,是形成翻浆的重要条件。因此,改善路基排水条件要放在首位。满足路基最小填土高度以减少地面长期积水及地下水毛细上升的影响,使路基土的含水量降低是一种有效的措施。采用粗粒土填筑路基,可以减轻和防止翻浆的发生。粉质土最易翻浆,不宜填筑在路基的上部。冻胀是路基冻害的另一个方面,对高等级公路的路面按允许冻胀值确定防冻层厚度,改善路面结构层厚度并进行核算,是防治翻浆的又一重要措施。
3 施工测量
其内容主要包括:导线、中线及其水准点复测。操作的要点:一是要认真熟悉图纸,复测后检查与设计是否有误。二是路线主要控制桩如交点、转点、圆曲线和缓和曲线的起终点等,采用有效可靠的固桩方法予以保护或移桩保护。三是为满足施工期间引用需要,在中线复测中增设临时水准基点标高和加桩的地面标高。四是在每道工序施工测量放线时.测量误差要满足规范要求,必须保证纵横断面定位的精度,使施工路基及构造物的定位及几何尺寸满足设计质量要求。
(1)图纸审查。设计图纸是施工的直接依据,应通过审查图纸,对道路的走向、转角、曲线、结构物的设置,当地的地质、水文,线路附近地表、地貌、河流、村庄,路基各段土方需用量,道路横断面设计等情况进行充分分析了解。
(2)现场踏勘。为编制实施性的施工组织设计和施工计划,搞好任务分工,组织机械设备进场,必须进行全面的现场踏勘工作,查清工程范围内的地形、地面排水、交通、构筑物、供水、供电和场内外运输线路、生产和生活设施的设置地点以及可供排水的沟渠等情况。
(3)编制施工组织设计。施工组织设计是指导工程施工准备和施工全过程的全局性技术经济文件,是对整个施工项目进行全面的组织安排。因此,应根据图纸审查和现场踏勘收集到的情况核实工程数量,按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况,编制一个深入、具体、可行的施工组织设计方案。
4 路基施工工艺要求
(1)准确的施工测量是保证路基施工顺利进行和线形质量的关键,所以在路基施工前必须对导线点、水准点、纵横断面进行复测,并应符合规定的测量精度。施工时如有重要标志桩丢失,要及时恢复。
(2)在恢复定线后,放样标线,清除腐植土和青苗。清基进度要与路基础施工进度相适应,不可盲目求快。以免基底暴露时间过长,受水侵害,清除边坡草皮和清表土土方和挖界沟土方,要集中堆放,不得堆放在施工现场。
5 质量控制
软弱地基处理方法 ，在了解软土的特点之后,结合平日的实际施工情况,重点介绍几种软弱地基的处理方法,供有关技术人员参考。下面重点介绍前几种的适用范围、施工方法和作用。
(1)抛石挤淤
适用范围:路基位于水塘、鱼塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或无法挖除淤泥或淤泥较深或水不能自流的地方。
处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20—50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50—80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。并把此过程称为路基的原地面处理。
作用:由于抛填了大块径的石块,可将路基底的大部分淤泥挤出,在路基底部形成一个坚硬的骨架结构,并在大石块间填筑了小的石块,通过压路机振动碾压,石块与石块间嵌固的更紧,整体承受荷载的能力增强,对今后承受路堤的整体压力能起到很好的作用。
(2)敷设盲沟
适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。
盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。
处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150╳150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30—50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。
(3)换填软土
适用范围:路堤填方高度小于3米且软土层不厚,一般软土层厚度在1.5米以内的软土地基段。
处理方法:将深度在1.5米以内的软土挖掉运往弃土场堆放或倾倒,然后利用挖方出来的好料或从借土场取来的好料进行分层回填压实直至合格。施工时要特别注意天气的变化,要求每个换填段必须在同一个工作日完成,对面积大或长度长的段落要求必须分段进行换填,否则未完成遇雨将全功尽弃。同样将此过程称为路基的原地面处理。
作用:通过换填好的填方材料,经过压实达到路基基底的承载力要求,能有效承受车辆荷载的作用力和路堤的自重,是最简单的施工方法。 (1)路基填方地段的质量控制。在选用填料时,要严格把关,做了液限、塑限、土颗粒等土质分析,对于塑性指数等超过规范要求的不准做填筑材料,对于块状的砂岩,及时用机械和人工进行了粉碎和剔除处理,以预防由于块与块的间隙造成以后的沉陷和路基的段定性。控制填料的含水量,除风积沙外,其余尽可能控制在最佳含水量范围之内。填料在最佳含水量时,经压路机碾压,会达到最大密实度。 (2)路基的压实。影响土基压实的主要因素是土的含水量、土的性质以及压实机具和压实方法的选择。大量实验已证明,在最佳含水量时压实的土体,土颗粒最紧密,相对位置最稳定,土体水稳定性最好。因此含水量是影响压实效果的决定因素,在施工中应严格掌握和控制。不同的土质最佳含水量与最大干密度是不同的,在施工中应针对不同土质进行分析试验,以求得各施工段中各类土的最佳含水量和最大干容量,作为控制土基压实的标准数据。试验表明,同一种土的最佳含水量随压实功能的增加而减少,而最佳密实度随压实功能的增加而增加。在相同含水量条件下,压实功能越大则密实度越高,据此规律,施工中在缺水地区,土的含水量低于最佳含水量时,则可采用增加压实功能的办法来提高土的密实度。对路基填土分层的最佳厚度应根据压实类型、土质,对土基压实的基本要求等因素进行现场试验,以确定适宜的分层压实厚度。
参考文献:
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