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摘要:随着我国社会发展,人民生活水平不断提高,汽车数量迅速增长,载重能力也越来越大,许多城市出现交通拥堵,许多道路上出现超载运输汽车。国家宏观调控推进城市化进程,人口流动和货物流通也在加快。如今,对道路的质量要求越来越高,路基作为道路最基础的部分,也越来越需要重视,需要在施工中对其质量进行严格控制,从而保证道路耐久安全使用,让驾乘人员行车舒适。本文重点分析了路基施工中存在的主要问题,并针对这些问题提出了多方面的控制策略以及解决对策,以供阅读者参考。
关键词:路基施工;问题;对策
一、引言
路基是道路的基本组成部分,通过开挖或填筑,附加防护工程、小桥涵、排水工程等构筑物而形成。它是支撑道路的基础区域,将路面传来的荷载向地心方向传递并弱化。路基首先须保证自身质量,具备一定的强度、刚度和稳定性。路基支承路面结构,经在外荷载作用下,不产生大于规定的变形,才能在设计使用年限内,车轮若干次作用,不产生破坏,从而保证道路工程质量,让驾乘人行车安全舒适。所以,只有确保路基施工的质量才能保证道路为人们提供安全的出行保障。但是,我国目前在路基施工中还存在着很多问题需要进一步解决,下文将对这些问题进行详细分析。
二、路基施工中一些常问题及对策
(一)路基边坡开挖常见病应对措施
路基边坡开挖中常会出现开挖线定位不准、边坡比与设计出入大、坡面平顺度差、碎落台高度及宽度不能满足设计要求,可以采取如下措施应对。
1.首先,施工放样需引入 “极限”的概念,通过无限接近法找地面线与设计线的交点,求出坡口开挖位置,然后撒出灰线,便于控制开挖。无论边坡有多高、分为几台、坡比有几种,都是从下向上计算控制横向宽度,从上向下控制坡面开挖。放线时必须找准起算点控制位置(计算出超高、加宽,确定每个断面起算点的平面位置和高程),根据设计横断图计算开挖口位置,放点测量地面高程,计算是否接近地面线与设计线的交点(很少一次放点就求得开挖位置),如有差异,结合地形横坡适当加宽或减窄,再测量计算,通过几次调整,放样点就接近设计线与地面线的交点,在容许误差范围,可直接通过尺量做出开挖坡口标记。
2.机械开挖边坡,初开挖时需适当预留岩土,挖好一段(宜不小于20m),再修整边坡平整度和顺适度。控制坡比,可采用坡比架(在三角架上标记几种坡比的铅垂线位置,以靠尺测量开挖坡面的坡比是否符合设计,用于指导人工或机械修整坡面)测量,逐渐切削坡面岩土,直到符合设计坡比;坡面顺适度可先直观检查,大面顺适后,再拉线检查,防止超挖或欠挖。
3.开挖接近碎落台,及时测量坡脚宽度和高程,安排专人指挥开挖高度及坡脚清理,符合设计要求后,再放线开挖下一台。碎落台上,如果不一次性开挖完毕,留下岩土,开挖下一台后,机械就无法再进入作业,就只能用人工开挖,难度大、费用高、进度慢。按上述方法逐层逐台开挖,做到一次性按设计完成边坡开挖。
(二)地下水软化路基的处理
地下水位与路槽之间距离小于临界值,易造成路基软化,地下水位较高的地段,为确保路基牢固耐久,安全使用,需要降低水位,让路基处于干燥状态,保证路基有较好的承载能力。在低洼地带,若没有条件降低地下水位,可采用水稳性较好的材料换填路基,水浸泡不易软化,从而确保路基承载力。
1.降低地下位常用盲沟,施工方法如下:
①.在路缘外(如边沟下方)设置纵向土工布碎石盲沟,断面尺寸不小于60cm×60cm,盲沟底部低于路床,将地下水顺路向引入排水设施,或分段通过横向盲沟排除路基外。当道路较宽时,为防止路槽内渗出地下水软化路床,还要在路槽内增加纵横向土工布碎石盲沟。
②.材料要求:土工布使用长丝纤维,每平方米300~500克,搭接长度20cm;碎石采用一号料,用不易风化、强度较高的岩石轧制。
③.施工要求:沟槽开挖需顺适,同一流向不得有反坡,纵坡不小于0.3%,坡度越大,排水效果越好。挖掘机机械开挖沟槽,为防止斗齿扰动沟槽底原状土,需控制好开挖标高,底部预留10cm~20cm用人工清理,经检查合格后,铺设土工布,分层填入碎石,每层厚20~30cm,适当予以夯实,减少回填后沉降量,填完碎石找平后,将土工布包裹搭接,即可进入下一道工序。
2.受地形或建筑高程限制,路基临界水位不能满足临界高度。
地形比较平坦的地方易于集中建房,是城镇(集镇)建设的首选地,修建道路需要考虑周边地块开发利用后,地下水位上升,软化路基,降低道路承载能力,重型车辆通行易损坏路面。
城镇道路排水设施一般设在道路红线范围内,周边用地的雨水、污水都汇集向道路,进入地下管道排入河流,地下水位较高而路基较低的地方,不能满足临界水位,路基容易软化,需要考虑路基水温稳定性,采用较好的透水性填料,才有利于提高路面的使用寿命。
可采用片石换填填方底部,然后用含石率50%~70%的碎石土回填至路槽,这样,受水浸泡,路床不易软化,路基保持较好的承载力。施工中,可以根据地下渗水情况,分段实施,渗水量较小的地段,可直接将路床(厚80cm)采用碎石土回填,分层压实达到设计密实度要求。
砂砾丰富的地方,填方底部用砂砾填筑比较经济,碾压密实,上路床采用粘结性较好、强度高的填料填筑,压实度达到设计要求即可。
如填方较高,防止被水软化的路基处理到临界水位上方30cm即可,在填方增设2~4层土工格栅,提高路基的整体性,减少沉降变形。
(三)路基开裂问题的分析和处理
1.路基纵向开裂
①.原因分析:清表不彻底,路基基底存在软弱层或坐落在古河道处;半挖半填地段处理不到位,填筑范围沉降;地基滑坡;分幅填筑时间相隔长,材料差异大;两幅填筑高度相差大,较高的一侧地下水丰富,地基容易软化,承载能力降低,导致路基沉降开裂;填方底部清淤不彻底,回填不均匀或压实度不足;路基压实不均匀;旧路利用路段,新旧路基结合部未挖台阶或台阶宽度不足;使用渗水性和水稳性差异较大的土石混填时,错误地采用了纵向分幅填筑。在高速道路的边坡过陡地段,行车渠化,交通频繁振动而产生滑移,最终导致纵向开裂。 ②.预防措施:应认真调查现场,并彻底清表,及时发现路基基底暗沟,暗塘,消除软弱层;彻底清除原地表淤泥,并选用水稳性好的材料严格分层回填,严格控制压实度,满足设计要求;提高填筑层压实均匀度;半填半挖路段,地面横坡陡于1:5或部分利用旧路,应严格按规范要求将原地面挖成宽度不小于1.0m的台阶,设2%~4%的反坡;渗水性和水稳性差异较大的土石混合料,应分层或分段填筑,同种材料填筑厚度不小于50cm,且不宜纵向分幅填筑;若遇有软弱层或古河道,填土路基完工后应进行超载预压,预防不均匀沉降;严格控制路基边坡比,收坡需符合设计要求,杜绝亏填现象。
③.处理措施:采取路基注浆;处理坡脚,进行边坡加固,在沉降范围打钢筋混凝土微型桩;增设护坡道或反压护道,挖除下沉部翻压填筑,另做路面。
2.路基横向开裂
①.原因分析:路基填料直接使用了液限大于50;同一填筑层填料混杂,塑性指数大于26的土;填筑顺序不对,路基顶填筑层作业段衔接施工工艺不符合规范要求,路基顶下层平整度填筑层厚度相差悬殊,且最小压实度小于8cm;排水措施不当,造成积水,路基横穿“V”形沟谷,填方高差悬殊较大,横向填挖结合部处理不到位,沉降不均匀。在荒漠戈壁中修建的道路,受温差及冻胀影响较大,路上的横向裂缝多见。
②.预防措施:路基填料禁止使用液限大于50,塑性指数大于26的土,当选材困难,必须使用时,应采取相应的技术措施,添加较好的材料,拌合均匀,经试验检测,满足要求,才能使用;不同种类的土应分层填筑,同一填筑层,不得采用几种填料混填;路基顶部50cm范围,应采用粘结性较好的填料分层填筑,碾压密实;分段的接头处,应按要求处理;严格控制路基每一填筑层的填料粒径、松铺厚度、填料含水量、平整度、施工标高,确保路基填筑的压实层厚不小于10cm。
3.路基网裂
①.原因分析:路基范围内有局部软土地基或、原有坑塘、废弃井或暗洞,施工中未发现;土的塑性指数偏高或为膨胀土;路基碾压时土含水量偏大,且成型后未能及时覆土;路基压实后养护不到位;路基下层土过湿。
②.预防措施:清表时注意检查,消除隐藏的问题,才开始填筑路基,采用合格的填料,或提高材料特性,采取掺加石灰、水泥改性处理措施;选用塑性指数符合要求的土填筑路基,控制填土最佳含水量时碾压,严格控制压实度。
(四)路基行车道与边缘压实度不足的对策
路基行车道压实度不足的处治措施:清除碾压层下软弱层,换填良性土壤后重新碾压。对于产生弹簧的部位,可将过湿的土翻晒,拌合均匀后重新碾压,或挖除换填含水量适宜的良性土壤后重新碾压。对产生弹簧且急于赶工的路段,可掺生石灰粉翻拌,待其含水量适宜后重新压实。
路基边缘施工中压实度不能满足质量标准要求原因有:路基填筑宽度不足,未按超宽填筑要求施工;压实机具碾压不到边;路基边缘漏压或压实遍数不够;采用三轮压路机碾压时,边缘带(0-75cm)碾压频率低于行车道。
路基边缘压实度不足处治措施有:路基施工应按设计的要求进行超宽填筑。控制碾压工艺,保证机具碾压到边。认真控制碾压顺序,确保轮迹重叠宽度和段落搭接超压长度。提高路基边缘带压实遍数,确保边缘带碾压频率不低于行车道。
三、结论
通过以上分析可以看出,路基施工中存在的主要问题包括路基填料问题、路基压实度问题、路基排水问题、路基软土处理问题等,针对这些问题的解决对策应该从原地基处理、路基填料的控制、填土厚度的控制、施工工艺控制、机械设备组织、路基排水的处理等方面入手,只有这样才能切实解决路基工程中出现的问题,保证路基的稳定性、坚固性,更好地为人们生产、生活提供安全保证。
参考文献:
[1]曹玉玲.城市道路施工中存在的问题及对策分析[J].中国科技信息,2013,10(06):66.
[2]刘志国.论道路路基施工中常见的问题及对策[J].黑龙江交通科技,2013,09(02):38.
[3]蒋慧建.浅析道路工程路基施工技术的问题及对策[J].科技致富向导,2014,01(09):41.
[4]董武斌,禹成.沥青路面施工中存在的问题及对策[J].道路交通技术,2003,10(05):37-39.
关键词:路基施工;问题;对策
一、引言
路基是道路的基本组成部分,通过开挖或填筑,附加防护工程、小桥涵、排水工程等构筑物而形成。它是支撑道路的基础区域,将路面传来的荷载向地心方向传递并弱化。路基首先须保证自身质量,具备一定的强度、刚度和稳定性。路基支承路面结构,经在外荷载作用下,不产生大于规定的变形,才能在设计使用年限内,车轮若干次作用,不产生破坏,从而保证道路工程质量,让驾乘人行车安全舒适。所以,只有确保路基施工的质量才能保证道路为人们提供安全的出行保障。但是,我国目前在路基施工中还存在着很多问题需要进一步解决,下文将对这些问题进行详细分析。
二、路基施工中一些常问题及对策
(一)路基边坡开挖常见病应对措施
路基边坡开挖中常会出现开挖线定位不准、边坡比与设计出入大、坡面平顺度差、碎落台高度及宽度不能满足设计要求,可以采取如下措施应对。
1.首先,施工放样需引入 “极限”的概念,通过无限接近法找地面线与设计线的交点,求出坡口开挖位置,然后撒出灰线,便于控制开挖。无论边坡有多高、分为几台、坡比有几种,都是从下向上计算控制横向宽度,从上向下控制坡面开挖。放线时必须找准起算点控制位置(计算出超高、加宽,确定每个断面起算点的平面位置和高程),根据设计横断图计算开挖口位置,放点测量地面高程,计算是否接近地面线与设计线的交点(很少一次放点就求得开挖位置),如有差异,结合地形横坡适当加宽或减窄,再测量计算,通过几次调整,放样点就接近设计线与地面线的交点,在容许误差范围,可直接通过尺量做出开挖坡口标记。
2.机械开挖边坡,初开挖时需适当预留岩土,挖好一段(宜不小于20m),再修整边坡平整度和顺适度。控制坡比,可采用坡比架(在三角架上标记几种坡比的铅垂线位置,以靠尺测量开挖坡面的坡比是否符合设计,用于指导人工或机械修整坡面)测量,逐渐切削坡面岩土,直到符合设计坡比;坡面顺适度可先直观检查,大面顺适后,再拉线检查,防止超挖或欠挖。
3.开挖接近碎落台,及时测量坡脚宽度和高程,安排专人指挥开挖高度及坡脚清理,符合设计要求后,再放线开挖下一台。碎落台上,如果不一次性开挖完毕,留下岩土,开挖下一台后,机械就无法再进入作业,就只能用人工开挖,难度大、费用高、进度慢。按上述方法逐层逐台开挖,做到一次性按设计完成边坡开挖。
(二)地下水软化路基的处理
地下水位与路槽之间距离小于临界值,易造成路基软化,地下水位较高的地段,为确保路基牢固耐久,安全使用,需要降低水位,让路基处于干燥状态,保证路基有较好的承载能力。在低洼地带,若没有条件降低地下水位,可采用水稳性较好的材料换填路基,水浸泡不易软化,从而确保路基承载力。
1.降低地下位常用盲沟,施工方法如下:
①.在路缘外(如边沟下方)设置纵向土工布碎石盲沟,断面尺寸不小于60cm×60cm,盲沟底部低于路床,将地下水顺路向引入排水设施,或分段通过横向盲沟排除路基外。当道路较宽时,为防止路槽内渗出地下水软化路床,还要在路槽内增加纵横向土工布碎石盲沟。
②.材料要求:土工布使用长丝纤维,每平方米300~500克,搭接长度20cm;碎石采用一号料,用不易风化、强度较高的岩石轧制。
③.施工要求:沟槽开挖需顺适,同一流向不得有反坡,纵坡不小于0.3%,坡度越大,排水效果越好。挖掘机机械开挖沟槽,为防止斗齿扰动沟槽底原状土,需控制好开挖标高,底部预留10cm~20cm用人工清理,经检查合格后,铺设土工布,分层填入碎石,每层厚20~30cm,适当予以夯实,减少回填后沉降量,填完碎石找平后,将土工布包裹搭接,即可进入下一道工序。
2.受地形或建筑高程限制,路基临界水位不能满足临界高度。
地形比较平坦的地方易于集中建房,是城镇(集镇)建设的首选地,修建道路需要考虑周边地块开发利用后,地下水位上升,软化路基,降低道路承载能力,重型车辆通行易损坏路面。
城镇道路排水设施一般设在道路红线范围内,周边用地的雨水、污水都汇集向道路,进入地下管道排入河流,地下水位较高而路基较低的地方,不能满足临界水位,路基容易软化,需要考虑路基水温稳定性,采用较好的透水性填料,才有利于提高路面的使用寿命。
可采用片石换填填方底部,然后用含石率50%~70%的碎石土回填至路槽,这样,受水浸泡,路床不易软化,路基保持较好的承载力。施工中,可以根据地下渗水情况,分段实施,渗水量较小的地段,可直接将路床(厚80cm)采用碎石土回填,分层压实达到设计密实度要求。
砂砾丰富的地方,填方底部用砂砾填筑比较经济,碾压密实,上路床采用粘结性较好、强度高的填料填筑,压实度达到设计要求即可。
如填方较高,防止被水软化的路基处理到临界水位上方30cm即可,在填方增设2~4层土工格栅,提高路基的整体性,减少沉降变形。
(三)路基开裂问题的分析和处理
1.路基纵向开裂
①.原因分析:清表不彻底,路基基底存在软弱层或坐落在古河道处;半挖半填地段处理不到位,填筑范围沉降;地基滑坡;分幅填筑时间相隔长,材料差异大;两幅填筑高度相差大,较高的一侧地下水丰富,地基容易软化,承载能力降低,导致路基沉降开裂;填方底部清淤不彻底,回填不均匀或压实度不足;路基压实不均匀;旧路利用路段,新旧路基结合部未挖台阶或台阶宽度不足;使用渗水性和水稳性差异较大的土石混填时,错误地采用了纵向分幅填筑。在高速道路的边坡过陡地段,行车渠化,交通频繁振动而产生滑移,最终导致纵向开裂。 ②.预防措施:应认真调查现场,并彻底清表,及时发现路基基底暗沟,暗塘,消除软弱层;彻底清除原地表淤泥,并选用水稳性好的材料严格分层回填,严格控制压实度,满足设计要求;提高填筑层压实均匀度;半填半挖路段,地面横坡陡于1:5或部分利用旧路,应严格按规范要求将原地面挖成宽度不小于1.0m的台阶,设2%~4%的反坡;渗水性和水稳性差异较大的土石混合料,应分层或分段填筑,同种材料填筑厚度不小于50cm,且不宜纵向分幅填筑;若遇有软弱层或古河道,填土路基完工后应进行超载预压,预防不均匀沉降;严格控制路基边坡比,收坡需符合设计要求,杜绝亏填现象。
③.处理措施:采取路基注浆;处理坡脚,进行边坡加固,在沉降范围打钢筋混凝土微型桩;增设护坡道或反压护道,挖除下沉部翻压填筑,另做路面。
2.路基横向开裂
①.原因分析:路基填料直接使用了液限大于50;同一填筑层填料混杂,塑性指数大于26的土;填筑顺序不对,路基顶填筑层作业段衔接施工工艺不符合规范要求,路基顶下层平整度填筑层厚度相差悬殊,且最小压实度小于8cm;排水措施不当,造成积水,路基横穿“V”形沟谷,填方高差悬殊较大,横向填挖结合部处理不到位,沉降不均匀。在荒漠戈壁中修建的道路,受温差及冻胀影响较大,路上的横向裂缝多见。
②.预防措施:路基填料禁止使用液限大于50,塑性指数大于26的土,当选材困难,必须使用时,应采取相应的技术措施,添加较好的材料,拌合均匀,经试验检测,满足要求,才能使用;不同种类的土应分层填筑,同一填筑层,不得采用几种填料混填;路基顶部50cm范围,应采用粘结性较好的填料分层填筑,碾压密实;分段的接头处,应按要求处理;严格控制路基每一填筑层的填料粒径、松铺厚度、填料含水量、平整度、施工标高,确保路基填筑的压实层厚不小于10cm。
3.路基网裂
①.原因分析:路基范围内有局部软土地基或、原有坑塘、废弃井或暗洞,施工中未发现;土的塑性指数偏高或为膨胀土;路基碾压时土含水量偏大,且成型后未能及时覆土;路基压实后养护不到位;路基下层土过湿。
②.预防措施:清表时注意检查,消除隐藏的问题,才开始填筑路基,采用合格的填料,或提高材料特性,采取掺加石灰、水泥改性处理措施;选用塑性指数符合要求的土填筑路基,控制填土最佳含水量时碾压,严格控制压实度。
(四)路基行车道与边缘压实度不足的对策
路基行车道压实度不足的处治措施:清除碾压层下软弱层,换填良性土壤后重新碾压。对于产生弹簧的部位,可将过湿的土翻晒,拌合均匀后重新碾压,或挖除换填含水量适宜的良性土壤后重新碾压。对产生弹簧且急于赶工的路段,可掺生石灰粉翻拌,待其含水量适宜后重新压实。
路基边缘施工中压实度不能满足质量标准要求原因有:路基填筑宽度不足,未按超宽填筑要求施工;压实机具碾压不到边;路基边缘漏压或压实遍数不够;采用三轮压路机碾压时,边缘带(0-75cm)碾压频率低于行车道。
路基边缘压实度不足处治措施有:路基施工应按设计的要求进行超宽填筑。控制碾压工艺,保证机具碾压到边。认真控制碾压顺序,确保轮迹重叠宽度和段落搭接超压长度。提高路基边缘带压实遍数,确保边缘带碾压频率不低于行车道。
三、结论
通过以上分析可以看出,路基施工中存在的主要问题包括路基填料问题、路基压实度问题、路基排水问题、路基软土处理问题等,针对这些问题的解决对策应该从原地基处理、路基填料的控制、填土厚度的控制、施工工艺控制、机械设备组织、路基排水的处理等方面入手,只有这样才能切实解决路基工程中出现的问题,保证路基的稳定性、坚固性,更好地为人们生产、生活提供安全保证。
参考文献:
[1]曹玉玲.城市道路施工中存在的问题及对策分析[J].中国科技信息,2013,10(06):66.
[2]刘志国.论道路路基施工中常见的问题及对策[J].黑龙江交通科技,2013,09(02):38.
[3]蒋慧建.浅析道路工程路基施工技术的问题及对策[J].科技致富向导,2014,01(09):41.
[4]董武斌,禹成.沥青路面施工中存在的问题及对策[J].道路交通技术,2003,10(05):37-39.