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摘要：本分结合工程实例，简述了高速公路路基工程中各个施工环节的质量控制，以及路基施工中常见病害的防治与建议，软基部分的处理方法等；供同行参考。
关键词：路基工程；施工；质量
Abstract: duty with engineering examples, this paper expounds the highway subgrade engineering construction quality control of each link, and subgrade construction in the prevention and control of the common disease and advice, soft foundation treatment methods of; Refers for the colleague.
Key Words: the subgrade engineering; the construction; quality
中图分类号： U416.1文献标识码：A文章编号：
1工程概述
国家规划高速公路某段,其主线设计路基宽度26m,双向四车道,设计要求为汽车荷载等级公路—Ⅰ级。全长19km。本路段工程地质条件较简单,主要为亚粘土、粘土、碎石土及角砾,下伏地层有早白垩系粉砂岩及砾岩,局部灰质砾岩;石炭系灰岩及白云质灰岩,岩石坚硬;石炭系粉灰岩,岩石坚硬。地质情况是沿线地表溶蚀现象较发育,沿线覆盖层主要为残坡积、冲洪积成因的土层。残坡积层的特征与基岩岩性关系密切:在碳酸盐岩分布区为红粘土,厚度变化很大,一般小于5m,局部岩石裸露,在K21+000～K39+385段厚度较大,达10～20m。在砂岩、泥岩、硅质岩等分布区,残坡积成因的土层一般为含角砾亚粘土、亚粘土等,沿线基岩以石炭系、泥盆系的灰岩、白云质灰岩、泥灰岩为主。主要不良地质表现为岩溶、红粘土及软土。
2路基质量控制
2.1路基填筑材料的控制
路基首先考虑是在线路上用自然土进行移挖回填来修筑的,第一步需要将不适合作为路基填料的表土清除,一般清除厚度为30cm。需要清除淤泥、沼泽土、有机土、草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。液限超过50,塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,需要采取满足设计要求的技术措施后,经检查合格后方可使用。为保证清表彻底,需要根据实际地形采取不同的施工机械。在实际施工中树根和一些草根无法在清表过程中完全清除,需要在填筑工作面上安排专职人员再次进行拾拣。在路基填筑之前应对沿线的自然土根据规范要求的频率进行试验分析,确定其物理力学性质,测定其最佳含水量及最大干容重,以便指导路基施工及对路基填筑成品的检测。从试验结果分析可以知道:土质颗粒越细,其相应的弹性模量越低,而砂性土弹性模量比较高。
2.2压实度控制
2.2.1保证土的最佳含水量
土在最佳含水量时进行碾压才能达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中,必须随时测定土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,尽量减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。
2.2.2 合理选用压实机具
在施工过程中尽可能选用重型压路机。由于土基密实度的提高、含水量降低从而可以提高路基的回弹模量。利用羊角碾进行压实应注意采用复合碾压的方式。羊蹄足压入土层内,使得压实功传入较深的土层,又由于蹄足的挤压,使得蹄间也受到一定的挤压力,这样土层上下压实得比较均匀,但羊角碾在拖动碾压后,表面呈松散状态,如果不采用光轮压路机碾压,会出现表面不密实、不均匀,再填土时压实层增厚,在交界面形成一薄弱层,且无法进行压实度检测。光轮压路机一般表面压实较好,可以弥补羊角碾压实的不足,起到互补的作用。一般二者互相配合进行碾压。石方的粒径越小,在碾压过程中本身对周围颗粒的限制越小,且能够互相填充空隙,空隙率较小,在后期荷载的作用下能够互相支撑,后期变形小,且弹性模量高;而大块石填筑则容易形成较大的空隙率,在后期荷载作用下因应力集中造成尖角破坏,形成局部坍塌,造成后期沉降较大。
2.3强度控制
路基工程压实度反映路基每一层的密实状态,弯沉值反映路基上部的整体强度,当两者都达到合格要求时,路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合要求,路基施工的技术要求并不复杂,只要我们严格执行规程,在施工中认真负责,一定能够生产出高质量的道路路基。
2.3.1 平整度的控制
控制路基的纵坡还可以避免出現路基不一起到顶的现象,这需要调坡,不可避免地出现多个错接头。错接头处需要采用挖槽衔接,否则易散、易裂,密实度达不到规范规定。平整度主要采用推土机和平地机控制,推土机粗平,平地机精平。平整度越好,压实度越有保证,否则,易出现波浪和凸凹不平,往往出现波峰的压实度满足要求,而波谷的压实度不满足要求的现象。
2.3.2 防水破坏的控制
该路段属于潮湿多雨地区,阴雨对土方路基施工影响较大,在施工过程中应尽量避免雨水进入路基中间。这需要作好以下三方面的工作:
(1)填方路基底部的地下水处治规范,包括处理好泉眼,地下渗沟等。
(2)在路基填筑施工中尽量减少雨水浸入到内部,使纵横坡度可以保证填方的施工期排水,同时也要控制挖方区的排水,以避免挖方区出现积水现象。同时要在施工过程中注意天气预报,及时封闭填筑土层,不致使雨水浸泡工作面及下渗至内部形成水囊。
(3)作好边坡截水沟和排水沟。由于在施工初期,截、排水沟未形成有效系统,应做好临时排水措施,如每隔一定距离在填方路基边坡上采用水泥砂浆或塑料布形成临时排水沟槽,以利于工作面汇水排除。
2.4 台背回填
桥涵及其他构造物处的填料,在本工程中采用砂砾石回填。主要严格控制其填筑范围和压实度来确保后期在构造物处不出现不均匀沉降,以避免损坏路面结构层和出现行车跳车现象的发生。压实度通过控制层厚,采用合适的压实机械和压实参数控制。层厚一般不超过15cm,压实度不小于96%,由于施工先后次序及现场地形不同,台背回填选取的压实机械是不同的。
2.5 高速软基主要处理方法
高速公路的软基主要分布于河沟、水稻田和水塘处,系冲淤积或地表水长期浸泡而成,主要软土类型为粘土或淤泥质粘土,层厚1～3.4m。主要采取清淤回填碎石方式处理:一种是采用砂砾石置换加无纺土工布的方法;另一种是采用沿线爆破石方回填的方法,爆破石方应严格控制粒径和抗压强度,控制抗压强度是间接控制石方的软化系数,一般地讲,对于同一类岩石,抗压强度越高,软化系数也就越大,在水环境中也就越稳定。
3 结束语
在高速公路路基施工过程中,严格按照规范及设计要求进行施工,并采取了严格的施工质量控制措施,部分已经完工路段的压实度和弯沉值经检测全部满足设计及规范要求,已顺利移交业主。
关键词：路基工程；施工；质量
Abstract: duty with engineering examples, this paper expounds the highway subgrade engineering construction quality control of each link, and subgrade construction in the prevention and control of the common disease and advice, soft foundation treatment methods of; Refers for the colleague.
Key Words: the subgrade engineering; the construction; quality
中图分类号： U416.1文献标识码：A文章编号：
1工程概述
国家规划高速公路某段,其主线设计路基宽度26m,双向四车道,设计要求为汽车荷载等级公路—Ⅰ级。全长19km。本路段工程地质条件较简单,主要为亚粘土、粘土、碎石土及角砾,下伏地层有早白垩系粉砂岩及砾岩,局部灰质砾岩;石炭系灰岩及白云质灰岩,岩石坚硬;石炭系粉灰岩,岩石坚硬。地质情况是沿线地表溶蚀现象较发育,沿线覆盖层主要为残坡积、冲洪积成因的土层。残坡积层的特征与基岩岩性关系密切:在碳酸盐岩分布区为红粘土,厚度变化很大,一般小于5m,局部岩石裸露,在K21+000～K39+385段厚度较大,达10～20m。在砂岩、泥岩、硅质岩等分布区,残坡积成因的土层一般为含角砾亚粘土、亚粘土等,沿线基岩以石炭系、泥盆系的灰岩、白云质灰岩、泥灰岩为主。主要不良地质表现为岩溶、红粘土及软土。
2路基质量控制
2.1路基填筑材料的控制
路基首先考虑是在线路上用自然土进行移挖回填来修筑的,第一步需要将不适合作为路基填料的表土清除,一般清除厚度为30cm。需要清除淤泥、沼泽土、有机土、草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。液限超过50,塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,需要采取满足设计要求的技术措施后,经检查合格后方可使用。为保证清表彻底,需要根据实际地形采取不同的施工机械。在实际施工中树根和一些草根无法在清表过程中完全清除,需要在填筑工作面上安排专职人员再次进行拾拣。在路基填筑之前应对沿线的自然土根据规范要求的频率进行试验分析,确定其物理力学性质,测定其最佳含水量及最大干容重,以便指导路基施工及对路基填筑成品的检测。从试验结果分析可以知道:土质颗粒越细,其相应的弹性模量越低,而砂性土弹性模量比较高。
2.2压实度控制
2.2.1保证土的最佳含水量
土在最佳含水量时进行碾压才能达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中,必须随时测定土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,尽量减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。
2.2.2 合理选用压实机具
在施工过程中尽可能选用重型压路机。由于土基密实度的提高、含水量降低从而可以提高路基的回弹模量。利用羊角碾进行压实应注意采用复合碾压的方式。羊蹄足压入土层内,使得压实功传入较深的土层,又由于蹄足的挤压,使得蹄间也受到一定的挤压力,这样土层上下压实得比较均匀,但羊角碾在拖动碾压后,表面呈松散状态,如果不采用光轮压路机碾压,会出现表面不密实、不均匀,再填土时压实层增厚,在交界面形成一薄弱层,且无法进行压实度检测。光轮压路机一般表面压实较好,可以弥补羊角碾压实的不足,起到互补的作用。一般二者互相配合进行碾压。石方的粒径越小,在碾压过程中本身对周围颗粒的限制越小,且能够互相填充空隙,空隙率较小,在后期荷载的作用下能够互相支撑,后期变形小,且弹性模量高;而大块石填筑则容易形成较大的空隙率,在后期荷载作用下因应力集中造成尖角破坏,形成局部坍塌,造成后期沉降较大。
2.3强度控制
路基工程压实度反映路基每一层的密实状态,弯沉值反映路基上部的整体强度,当两者都达到合格要求时,路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合要求,路基施工的技术要求并不复杂,只要我们严格执行规程,在施工中认真负责,一定能够生产出高质量的道路路基。
2.3.1 平整度的控制
控制路基的纵坡还可以避免出現路基不一起到顶的现象,这需要调坡,不可避免地出现多个错接头。错接头处需要采用挖槽衔接,否则易散、易裂,密实度达不到规范规定。平整度主要采用推土机和平地机控制,推土机粗平,平地机精平。平整度越好,压实度越有保证,否则,易出现波浪和凸凹不平,往往出现波峰的压实度满足要求,而波谷的压实度不满足要求的现象。
2.3.2 防水破坏的控制
该路段属于潮湿多雨地区,阴雨对土方路基施工影响较大,在施工过程中应尽量避免雨水进入路基中间。这需要作好以下三方面的工作:
(1)填方路基底部的地下水处治规范,包括处理好泉眼,地下渗沟等。
(2)在路基填筑施工中尽量减少雨水浸入到内部,使纵横坡度可以保证填方的施工期排水,同时也要控制挖方区的排水,以避免挖方区出现积水现象。同时要在施工过程中注意天气预报,及时封闭填筑土层,不致使雨水浸泡工作面及下渗至内部形成水囊。
(3)作好边坡截水沟和排水沟。由于在施工初期,截、排水沟未形成有效系统,应做好临时排水措施,如每隔一定距离在填方路基边坡上采用水泥砂浆或塑料布形成临时排水沟槽,以利于工作面汇水排除。
2.4 台背回填
桥涵及其他构造物处的填料,在本工程中采用砂砾石回填。主要严格控制其填筑范围和压实度来确保后期在构造物处不出现不均匀沉降,以避免损坏路面结构层和出现行车跳车现象的发生。压实度通过控制层厚,采用合适的压实机械和压实参数控制。层厚一般不超过15cm,压实度不小于96%,由于施工先后次序及现场地形不同,台背回填选取的压实机械是不同的。
2.5 高速软基主要处理方法
高速公路的软基主要分布于河沟、水稻田和水塘处,系冲淤积或地表水长期浸泡而成,主要软土类型为粘土或淤泥质粘土,层厚1～3.4m。主要采取清淤回填碎石方式处理:一种是采用砂砾石置换加无纺土工布的方法;另一种是采用沿线爆破石方回填的方法,爆破石方应严格控制粒径和抗压强度,控制抗压强度是间接控制石方的软化系数,一般地讲,对于同一类岩石,抗压强度越高,软化系数也就越大,在水环境中也就越稳定。
3 结束语
在高速公路路基施工过程中,严格按照规范及设计要求进行施工,并采取了严格的施工质量控制措施,部分已经完工路段的压实度和弯沉值经检测全部满足设计及规范要求,已顺利移交业主。