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摘要:公路填方路堤施工必须从基底处理,填料选择、压实、排水、防护等方面加以重视,依靠科技进步,采用新技术、新材料、新的检测手段,从而保证路基的稳定性和耐久性,进一步提高公路路基施工的总体质量水平,充分发挥投资效益和社会效益。
关键词:公路、填方路基、施工、
1概述
目前,我国公路基础设施建设飞跃发展。在“百年大计、质量第一”方针指引下,广大建设者不懈努力,进入21世纪,公路有了很大发展,到2010年公路工程通车里程已达到129000km。公路以其巨大的社会经济效益,已经成为现代化交通的重要标志。填方路堤施工是公路工程施工中一个非常重要的环节,需要精心组织,精心施工,确保工程质量。同时,由于公路特殊的交通功能,对路基施工质量有着更高的要求,因此路堤施工必须从基底处理、填料选择、压实、排水、防护等各方面加以重视,依靠科技进步,采用新技术、新材料、新的检测手段,从而保证路基具有足够的稳定性和耐久性。
2填方路基施工
2.1填方路基施工特点
(1)由于路堤存在沉降和稳定问题,特别是高路堤可能发生的稳定性问题,要求其施工质量高,因此无论对基底的处理,填料的选择,排水措施,压实标准的控制等方面都要求比较高。
(2)公路路堤一般都比较高,所需土方量很大,因此必须机械化作业,从基础的处理、填料的开挖、运送、摊铺、压实均采用一系列的机械进行施工。
(3)为尽量减少路堤沉降,提高路堤稳定性必须广泛采用新材料、新的施工设备和新的检测手段,如采用粉煤灰材料填筑路堤,采用重型压实标准。软土地基处理采用强夯等。
2.2路基施工前准备
(1)开工前,应在全面熟悉设计文件交底的基础上,进行现场核对和施工调查,发现问题应及时根据有关程序提出修改意见并报请变更设计。
施工前调查的内容包括:
a.工程范围内的地形、地质、水文和地面排水情况等;
b.工程范围内的交通和地上、地下构筑物及公用管线情况;
c.施工现场供水、供电、电讯设备及场内外运输线路,生产和生活设施的设置地点等情况;
d.沿线附近可供取土的地点和有关情况;
e.沿线附近可供排水的沟渠和涵管等情况;
f.施工现场附近测量标志及需要保护的植物和构造物等情况。
(2)根据现场收集到的情况、核实的工程数量,
按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况,编制实施性的施工组织设计,并报监理工程师审批,经批准同意后即提出开工报告,获批准后方可开工。
(3)征地拆迁、场地清理工作。这是施工前必须做的一项非常重要的工作,內容包括:由业主办理征地用地手续,对用地范围内的既有房屋、道路、河沟、通讯、电力设施、上下水道、坟墓及其它建筑物应协助有关单位事先拆迁或改造;对于路基附近的危险建筑物应予以适当加固,对文物古迹应妥善保护。路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植清理并将树根全部挖除将坑穴填土夯实。此外还应根据图纸要求进行放样,编制施工预算,对准备用做填料的土进行土工试验等。
(4)做好排水设施。应事先做好截水沟、排水沟等排水及防渗设施,特别是多雨地区和雨季施工更要加强这方面工作。路堤施工中施工层表面不应有积水,表面应做成2%~4%的横坡。雨季施工或因故中断施工时必须将施工层表面及时修理平整并压实。
2.3填方路基质量控制
路基压实是公路路堤施工中一项非常重要的环节,通过压实可提高路堤的强度、稳定性和承载能力,降低渗透系数和沉降,因此必须做好路基的压实工作。
2.3.1铺筑试验路段确定路基压实的最佳方案影响路基压实的主要因素有土的力学性质和压实功能、土的含水量、铺层厚度、土的级配以及底层的强度和压实度。路基碾压时,并不是这些因素独立起作用,而是这些因素共同起作用。因此公路进行路基施工时,施工单位应用不同的施工方案做试验路段,从中选出路基压实的最佳方案。铺筑试验段需制订试验方案,其目的是在给定压路机的情况下,找出达到压实标准的最经济的铺层厚度和碾压次数。确切地说,就是寻求铺层厚度与碾压次数之比的极大值。试验路段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段,路段长度不宜小于100m。具体实施可以按以下步骤进行。
(1)取代表性土样做重型击实试验。确定土的最佳含水量和最大干密度,并绘制干密度与含水量的关系曲线。
(2)根据土的干密度与含水量关系曲线控制土的含水量。
(3)确定铺层厚度和碾压遍数。一般可根据压路机械的功能及土质情况确定铺层厚度,高速公路一般应按松铺厚度30cm进行试验,以确保压实层的匀质性。砂性土需碾压次数少,粘性土需碾压次数多、光轮压路机碾压次数较多,轮胎式压路机次之,振动式压路机和夯击机次数最少。通过试验段的铺筑及有关数据的检测,写出试验报告,最后确定土的适宜铺筑厚度、所需压实遍数及填土的实际含水量,以利施工中掌握控制。
2.3.2根据土壤性质,选择确定压实机械
土壤的性质不同,有效的压实机械也不同、正常情况下,碾压砂性土采用振动压路机效果最好,夯击式压路机次之,光轮压路机最差;碾压粘性土采用捣实式和夯击式最好,振动式稍差,各种压路机都有其特点,可以根据土质情况合理选用。
2.3.3含水量的检测与控制
压实度受含水量的制约,保证压实最佳的含水量才能取得最大干密度。也就是有效地控制含水量后,才能可靠地压实到压实度标准、土的含水量控制在高于压实最佳含水量碾压是确保正常施工的条件,但不能超过最佳含水量1%,这时所得效果最好。
2.4压实施工的要点
在确定了所采用的压实机械、需要的压实遍数、最佳含水量后,即可对路基进行压实施工。碾压前,检查土的含水量是否合适,不要急于碾
压,而是要采取处理措施,过湿就摊铺晾晒,过干则撒水湿润。开始时宜用慢速,最大速度不宜超4km/h;碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线由内侧向外侧,纵向进退式进行;横向接头对振动压路机一般重叠0.4~0.5m,对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2,前后相邻两区段(碾压区段之间的平整预压区段与其后的检验区段)宜纵向重叠1.0~1.5m。应达到无漏压、无死角,确保碾压均匀。采用振动压路机碾压时,第一遍应不振动静压。然后先慢后快,由弱振至强振。
2.5压实标准的控制
路基的压实度是工地实际达到土的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值,即压实度或称压实系数。多雨潮湿地区的粘性土,应按下列压实标准和方法进行:当天然稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18的粘质土用作公路上路床的填料时,应采用各种措施达到重型击实法规定的压实度,上述土用作下路床及上、下路堤的填料时,当进行处治或采用重型压实度确有困难时,可采用轻型击实标准。
重型击实试验法与轻型击实试验法相比。重型击实法增大了击实功能(约提高4.5倍),从而提高了路基的压实度。其所得最大干密度对砂粒土约提高6%~10%,粘性土约提高10%~18%,而最佳含水量则有所降低,砂性土降低约1%~3%,粘性土降低约3%~9%。
2.6压实质量的检查和评价
为确保路基达到规定的压实度要求,必须认真做好压实质量的检查与监理工作。压实度与弯沉值的检查应遵照下述要求:
(1)每一压实层均应检验压实度,合格后方可填筑其上一层、检验频率每2000m2检验8点,不足200m2时,至少应检查2点。必要时可根据需要增加检验点。
(2)弯沉检验频率应为每一幅双车道每54m检验4点,左右两后轮隙下各一点。路床顶面的检测弯沉值在考虑季节影响之后应符合设计要求、当设计仅提供路基回弹模量时,则应采用设计规范规定的换算公式,计算设计要求的弯沉值L。
(3)对填石及土石路堤如设计规定需在路床顶面进行强度试验时应按设计规定办理。压实度评定以一个工班完成的路段压实层为检验评定单元比较恰当,如检验不合格能及时补压,不致等待过久而含水量变化过大。
填筑碾压完成的路基,其路床顶面的回弹模量应满足设计的要求,然而实测土基回弹模量E0操作比较复杂,费时较多,故可用弯沉值测试E0,而弯沉值与回弹模量有如下关系:
L0=9308E-0.9380
式中:L0———以BZZ-100标准轴载试验车实测的弯沉值(1/100mm);
E0———土基回弹模量(MPa)。
弯沉值测试在不利季节进行,若在非不利季节测定时,应乘以季节影响系数。
弯沉值反映路基上部的整体强度,而压实度反映路基每一层的密实状态,只有弯沉值和压实度两者都合格,路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合要求。
(4)路基达到碾压遍数后,均由施工队(承包人)按上述规定自己检测,检验不合格时,自行补压、若检验合格,应填写工序报验单,附上检测记录,监理工程师进行抽验,或者在碾压到规定遍数后,施工队(承包人)会同监理工程师共同到达工地,监理工程师旁站监督检验(两种检测方法各有所长,施工中均有采用)、旁站检测合格时即可签定认可,不合格时承包人自费进行补压或返工、无论何时,在摊铺一层之前,每一层的压实都必须经监理工程师批准。
3结束语
近年来,随着公路建设的飞速发展,公路建设的施工质量也有了很大的提高,路基是公路工程的重要组成部分,是路面的基础,路基质量的好坏将直接影响到路面的使用质量,保证路基稳定对提高路面使用品质的重要性不言而喻,因此我们必须对路基施工质量提高认识,严格管理,采取切实措施,进一步提高公路路基施工质量的总体水平,建造出符合质量标准的工程实体,以充分发挥投资效益和社会效益,推动公路建设持续、快速、健康发展。
关键词:公路、填方路基、施工、
1概述
目前,我国公路基础设施建设飞跃发展。在“百年大计、质量第一”方针指引下,广大建设者不懈努力,进入21世纪,公路有了很大发展,到2010年公路工程通车里程已达到129000km。公路以其巨大的社会经济效益,已经成为现代化交通的重要标志。填方路堤施工是公路工程施工中一个非常重要的环节,需要精心组织,精心施工,确保工程质量。同时,由于公路特殊的交通功能,对路基施工质量有着更高的要求,因此路堤施工必须从基底处理、填料选择、压实、排水、防护等各方面加以重视,依靠科技进步,采用新技术、新材料、新的检测手段,从而保证路基具有足够的稳定性和耐久性。
2填方路基施工
2.1填方路基施工特点
(1)由于路堤存在沉降和稳定问题,特别是高路堤可能发生的稳定性问题,要求其施工质量高,因此无论对基底的处理,填料的选择,排水措施,压实标准的控制等方面都要求比较高。
(2)公路路堤一般都比较高,所需土方量很大,因此必须机械化作业,从基础的处理、填料的开挖、运送、摊铺、压实均采用一系列的机械进行施工。
(3)为尽量减少路堤沉降,提高路堤稳定性必须广泛采用新材料、新的施工设备和新的检测手段,如采用粉煤灰材料填筑路堤,采用重型压实标准。软土地基处理采用强夯等。
2.2路基施工前准备
(1)开工前,应在全面熟悉设计文件交底的基础上,进行现场核对和施工调查,发现问题应及时根据有关程序提出修改意见并报请变更设计。
施工前调查的内容包括:
a.工程范围内的地形、地质、水文和地面排水情况等;
b.工程范围内的交通和地上、地下构筑物及公用管线情况;
c.施工现场供水、供电、电讯设备及场内外运输线路,生产和生活设施的设置地点等情况;
d.沿线附近可供取土的地点和有关情况;
e.沿线附近可供排水的沟渠和涵管等情况;
f.施工现场附近测量标志及需要保护的植物和构造物等情况。
(2)根据现场收集到的情况、核实的工程数量,
按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准备情况,编制实施性的施工组织设计,并报监理工程师审批,经批准同意后即提出开工报告,获批准后方可开工。
(3)征地拆迁、场地清理工作。这是施工前必须做的一项非常重要的工作,內容包括:由业主办理征地用地手续,对用地范围内的既有房屋、道路、河沟、通讯、电力设施、上下水道、坟墓及其它建筑物应协助有关单位事先拆迁或改造;对于路基附近的危险建筑物应予以适当加固,对文物古迹应妥善保护。路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植清理并将树根全部挖除将坑穴填土夯实。此外还应根据图纸要求进行放样,编制施工预算,对准备用做填料的土进行土工试验等。
(4)做好排水设施。应事先做好截水沟、排水沟等排水及防渗设施,特别是多雨地区和雨季施工更要加强这方面工作。路堤施工中施工层表面不应有积水,表面应做成2%~4%的横坡。雨季施工或因故中断施工时必须将施工层表面及时修理平整并压实。
2.3填方路基质量控制
路基压实是公路路堤施工中一项非常重要的环节,通过压实可提高路堤的强度、稳定性和承载能力,降低渗透系数和沉降,因此必须做好路基的压实工作。
2.3.1铺筑试验路段确定路基压实的最佳方案影响路基压实的主要因素有土的力学性质和压实功能、土的含水量、铺层厚度、土的级配以及底层的强度和压实度。路基碾压时,并不是这些因素独立起作用,而是这些因素共同起作用。因此公路进行路基施工时,施工单位应用不同的施工方案做试验路段,从中选出路基压实的最佳方案。铺筑试验段需制订试验方案,其目的是在给定压路机的情况下,找出达到压实标准的最经济的铺层厚度和碾压次数。确切地说,就是寻求铺层厚度与碾压次数之比的极大值。试验路段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段,路段长度不宜小于100m。具体实施可以按以下步骤进行。
(1)取代表性土样做重型击实试验。确定土的最佳含水量和最大干密度,并绘制干密度与含水量的关系曲线。
(2)根据土的干密度与含水量关系曲线控制土的含水量。
(3)确定铺层厚度和碾压遍数。一般可根据压路机械的功能及土质情况确定铺层厚度,高速公路一般应按松铺厚度30cm进行试验,以确保压实层的匀质性。砂性土需碾压次数少,粘性土需碾压次数多、光轮压路机碾压次数较多,轮胎式压路机次之,振动式压路机和夯击机次数最少。通过试验段的铺筑及有关数据的检测,写出试验报告,最后确定土的适宜铺筑厚度、所需压实遍数及填土的实际含水量,以利施工中掌握控制。
2.3.2根据土壤性质,选择确定压实机械
土壤的性质不同,有效的压实机械也不同、正常情况下,碾压砂性土采用振动压路机效果最好,夯击式压路机次之,光轮压路机最差;碾压粘性土采用捣实式和夯击式最好,振动式稍差,各种压路机都有其特点,可以根据土质情况合理选用。
2.3.3含水量的检测与控制
压实度受含水量的制约,保证压实最佳的含水量才能取得最大干密度。也就是有效地控制含水量后,才能可靠地压实到压实度标准、土的含水量控制在高于压实最佳含水量碾压是确保正常施工的条件,但不能超过最佳含水量1%,这时所得效果最好。
2.4压实施工的要点
在确定了所采用的压实机械、需要的压实遍数、最佳含水量后,即可对路基进行压实施工。碾压前,检查土的含水量是否合适,不要急于碾
压,而是要采取处理措施,过湿就摊铺晾晒,过干则撒水湿润。开始时宜用慢速,最大速度不宜超4km/h;碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线由内侧向外侧,纵向进退式进行;横向接头对振动压路机一般重叠0.4~0.5m,对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2,前后相邻两区段(碾压区段之间的平整预压区段与其后的检验区段)宜纵向重叠1.0~1.5m。应达到无漏压、无死角,确保碾压均匀。采用振动压路机碾压时,第一遍应不振动静压。然后先慢后快,由弱振至强振。
2.5压实标准的控制
路基的压实度是工地实际达到土的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值,即压实度或称压实系数。多雨潮湿地区的粘性土,应按下列压实标准和方法进行:当天然稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18的粘质土用作公路上路床的填料时,应采用各种措施达到重型击实法规定的压实度,上述土用作下路床及上、下路堤的填料时,当进行处治或采用重型压实度确有困难时,可采用轻型击实标准。
重型击实试验法与轻型击实试验法相比。重型击实法增大了击实功能(约提高4.5倍),从而提高了路基的压实度。其所得最大干密度对砂粒土约提高6%~10%,粘性土约提高10%~18%,而最佳含水量则有所降低,砂性土降低约1%~3%,粘性土降低约3%~9%。
2.6压实质量的检查和评价
为确保路基达到规定的压实度要求,必须认真做好压实质量的检查与监理工作。压实度与弯沉值的检查应遵照下述要求:
(1)每一压实层均应检验压实度,合格后方可填筑其上一层、检验频率每2000m2检验8点,不足200m2时,至少应检查2点。必要时可根据需要增加检验点。
(2)弯沉检验频率应为每一幅双车道每54m检验4点,左右两后轮隙下各一点。路床顶面的检测弯沉值在考虑季节影响之后应符合设计要求、当设计仅提供路基回弹模量时,则应采用设计规范规定的换算公式,计算设计要求的弯沉值L。
(3)对填石及土石路堤如设计规定需在路床顶面进行强度试验时应按设计规定办理。压实度评定以一个工班完成的路段压实层为检验评定单元比较恰当,如检验不合格能及时补压,不致等待过久而含水量变化过大。
填筑碾压完成的路基,其路床顶面的回弹模量应满足设计的要求,然而实测土基回弹模量E0操作比较复杂,费时较多,故可用弯沉值测试E0,而弯沉值与回弹模量有如下关系:
L0=9308E-0.9380
式中:L0———以BZZ-100标准轴载试验车实测的弯沉值(1/100mm);
E0———土基回弹模量(MPa)。
弯沉值测试在不利季节进行,若在非不利季节测定时,应乘以季节影响系数。
弯沉值反映路基上部的整体强度,而压实度反映路基每一层的密实状态,只有弯沉值和压实度两者都合格,路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合要求。
(4)路基达到碾压遍数后,均由施工队(承包人)按上述规定自己检测,检验不合格时,自行补压、若检验合格,应填写工序报验单,附上检测记录,监理工程师进行抽验,或者在碾压到规定遍数后,施工队(承包人)会同监理工程师共同到达工地,监理工程师旁站监督检验(两种检测方法各有所长,施工中均有采用)、旁站检测合格时即可签定认可,不合格时承包人自费进行补压或返工、无论何时,在摊铺一层之前,每一层的压实都必须经监理工程师批准。
3结束语
近年来,随着公路建设的飞速发展,公路建设的施工质量也有了很大的提高,路基是公路工程的重要组成部分,是路面的基础,路基质量的好坏将直接影响到路面的使用质量,保证路基稳定对提高路面使用品质的重要性不言而喻,因此我们必须对路基施工质量提高认识,严格管理,采取切实措施,进一步提高公路路基施工质量的总体水平,建造出符合质量标准的工程实体,以充分发挥投资效益和社会效益,推动公路建设持续、快速、健康发展。