摘要:路基是公路的重要组成部分,它既是路线的主体,又是路面的基础,承受着路面的静荷载以及交通动荷载。路基的施工质量直接影响到路面的使用效果,只有规范的路基施工技术,才能更好的确保工程的质量。本文首先提出了高速公路路基施工的原则要求,然后分析了施工准备应做好的工作,并重点从路基填筑压实、沉降观测、排水、软基的处理、路基防护几方面详细阐述了高速公路路基施工技术的要点,最后简要说明了施工中的注意事项。
关键词:高速公路,科技期刊征稿,排水,防护
一、高速公路路基施工的原则要求
路基施工的总体原则:因地制宜,就地取材,防治结合,保护环境,遵循自然规律。具体来说有以下几方面:
(一)足够的稳定性
为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
(二)足够的强度
为保证路基在外力作用下不致发生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。
(三)足够的水稳定性
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,要求路基应具有一定的水稳定性。
二、做好全面的施工准备
(一)详细调查,制定方案
在工程所在地要详细调查了解公路沿线(包括路基基底)及土源等作业范围内的土质的液限、塑限、塑性指数及含水量情况,制作标准击实试验和土的强度试验(CBR值),制定施工方法。根据水文地质情况,进行分类、整理,结合以往的施工经验制定出路基各种不同类型土质、含水量的切实有效的施工方法及路基基底处理方案,防止在施工中出现盲目性,避免走弯路,以保证工程质量和进度。
(二)组织准备
建立施工队伍与工程管理机构,对于施工任务的具体情况,制定相关的规章制度与守则,确定应该达到的目标,进行明确分工,落实好责任。
(三)技术准备
施工前应全面熟悉设计蓝图,并和设计、监理单位一起到现场核对调查,如发现问题应立即按照有关的程序提出报请变更或者修改意见。根据准确的工程情况,制定施工计划并上报监理工程师以获得批准。此外,还要进行场地清理、恢复定线、试验路段的修筑等准备工作。
三、高速公路路基施工技术的要点
(一)路基的填筑与压实
路基填料的土工性质及压实程度是影响公路路基强度和稳定性的重要因素。
1、路基填料
规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用CBR值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的的填料提出了限制的条件,高速公路和一级公路路面底以下0~30cm的路床填料CBR值应大于8,下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定值。当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理,并不规定对其它等级公路铺筑高级路面时,也要采用高速公路和一级公路的规定值。
2、路基压实
路基压实采用18t以上振动压路机,并配备18t~21t光轮、胶轮压路机,整平后先用震动压路机进行初压,然后采用光轮压路机进行复压,最终用光轮压路机终压,规范规定高速公路路基压实度大于94%,对路堤基底压实度打于93%,零填及挖方路段Ocm~30cm、30cm~80cm深度均要求路基压实度大于96%。
3、特殊潮湿地区路基土的压实
在特殊潮湿地区,路基上的压实是相当困难的,规范对此作出了若干调整:一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2~3个百分点;二是对于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于18的粘质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准;三是改善填料的性质,在土中掺加生石灰,通常可以获得预期的效果,也可采用新型吸水材料加固。
(二)路基沉降检测
为了检验高速公路路基填筑效果,必须对填筑后的路基采取沉降稳定监测。监测前应当先离路基沉降区范围以外的稳定区域埋置2至3个观测基点,采取全站仪及水准仪精确定出基点的标高及基线的方位;在路基两侧的路堤坡脚处、坡脚以外2m和4m处每隔200m分别对称埋置3个测点。在路基填筑前根据基点的标高及基线的方位用全站仪观测定出测点的初始位置,并作好记录;在路基填筑过程中,实行每天一次监测,并记录观测数据。当测点的水平和竖向位移超出规范要求的值时,地基沉降处于不稳定状态,这时应立即停止填筑,并采取相关措施进行处理,待路基稳定后方可继续填筑。
(三)路基的排水施工技术
水是影响路基强度和稳定性的重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑,也必须做好路基排水,形成排水系统,并与地区排水规划相协调。在路基施工中,应重视施工排水,防止因各种原因造成的水患,给路基、路面施工造成不必要的损失。
1、路面排水
路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。雨水排出路面有二种方式。第一种是集中排水,第二种是分散排水。
2、地面排水
最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。
3、地下排水
路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多釆用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,近几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8~30cm,很适用于地下排水。
(四)软土路基的处理技术
1、挖除换填、抛石挤淤泥
淤泥及软土表层厚度小于3m时,可采用挖淤换填透水性材料、抛石挤淤或换填透水性材料与抛石挤淤相结合的方法进行处理。
(1)挖淤换填透水性材料即将原路路基一定深度和范围内的淤泥挖除,换填符合规定要求的材料。
(2)抛石挤淤是强迫换土的一种形式,它不必抽水挖淤,施工简便。
(3)根据施工条件亦可采用上述两种方法相结合的方式对软基先清除一定深度的淤泥后进行抛石挤淤,待挤淤完毕后再对清除淤泥部分进行换填透水材料。
2、砂垫层或沙砾垫层
砂垫层为设置在路堤填土与软土路基之间的透水性垫层,可起排水的作用,可保证填土荷载作用下地基孔隙水的顺利排出,从而加快了地基的固结。
3、土工合成材料加固
浅层(一般小于3m厚)的软土地基可采用先在地表铺筑上工布,再填筑路堤,土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用,从而取代常规的置换方法。采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅,以及采用网箱席垫处理软土地基,其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制,减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量40%左右。
(五)路基的加固与防护技术
1、播草籽及植草施工
各类植物应在当地最适宜的季节进行种植,土壤条件不适合种植时不应种植;种植前,按绿化工程布置的图纸标出种植地段、种植位置及品种的轮廓,并进行放样。种植地段修整到指定的线形和坡度,并具有舒顺的外形;由有经验的工人,按照正常做法,进行种植和回填土;若播撒草籽,则应及时覆盖表土并适当拍压,进行洒水养护管理,直至植物成长覆盖坡面;草皮由下而上层层错缝铺设,并随铲随铺,草皮要紧贴坡面相互密接和拍平,坡面不易铺设时,可加钉竹钉或木钉,钉条入土不少于25cm,露出草皮面2cm。
2、挡土墙防护
挡土墙用于支挡防护目前仍占主要地位。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是—种特殊型式的挡土墙。
3、护面板防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
三、高速公路路基施工的注意事项
1、开工前应与当地政府、交管部门做好交通疏导、交通导行及交通预告等工作,确保在施工期间地方交通能够安全、畅通运行。距离居住区较近施工时,一定要做好安全防护工作。
2、路基开工前应全面恢复中线并固定路线主要控制桩(交点、转点、圆曲线和缓和曲线起讫点等),有关中线、转点坐标及水准点请与勘测单位联系索要。施工时应注意与相邻标段施工单位相互协调和配合。
3、优先安排桥台的施工,做到桥台与桥头路基处理同步施工、同时完成(靠近桥头10米范围桥头深层处理桩施工完成后方可进行桥台灌注桩的施工),以保证桥头填土有足够的预压期,减少桥头工后沉降。桥梁两侧填土应于结构物施工前先填筑,并应有不小于6个月的预压期,待桥头地基先预压稳定后再反开挖,进行结构物的施工。严禁在桥台两侧堆料、堆放施工器具,影响桥头路基土方的填筑。
结语
综上,公路的路基质量对公路的使用性能影响较大,因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行,同时针对不同的路基项目采取不同的具体措施。路基施工技术难度不大,但工艺比较复杂。在施工中会遇到各种各样不同的环境条件的制约,只要始终坚持技术标准,注意加强施工管理,强化质量意识,就一定会提高路基路面的耐久性。
参考文献:
[1]王忠兴.谈公路路基工程施工管理[J].黑龙江交通科技,2006.4.
[2]唐建涛,罗隆海,谢芳芳.论路基工程质量的成因及处治措施[J].科技信息,2008.5.
[3]吴亚慧,张宏斌.高速公路路基的质量检测[J].山西建筑,2007.12.
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