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摘要:公路路基的病害是多种多样的,其直接影响着公路能否正常使用,如何有效解决公路路基的病害也就成为了人们关注的焦点,本文主要分析了路基常见的通病及其产生的原因、路基的各项质量目标要求、路基病害处理的有效施工方法,仅供参考。
关键词:路基病害;通病;原因;施工方法
中图分类号:U213文献标识码: A
一、路基常见的通病及其产生的原因
路基常见的通病主要有路基沉陷和纵向裂缝两种。造成上述两种情况的原因也各不相同。
路基沉陷的原因主要有:(1)填方路基由于压实不足而下沉。(2)桥涵通道等构造物与路基衔接处由于所用材料不当或碾压时比较困难而无法充分压实,造成路基逐步下沉。(3)软土地基未加处治或方法不妥造成路基沉降。(4)路基施工时,土壤含水量过大,填土无法到达规范要求的压实度,从而给路基留下沉降的隐患。
纵向裂缝产生的原因主要有:(1)路基起始填筑宽度不够,到填至一定高度时经检查才发现填土不够宽,或中线偏位,进行填补镶边,在镶边时,又没有按规定挖台阶和由下而上的分层填筑碾压,造成工程竣工后镶边下沉,产生纵向裂缝。(2)清淤不到位,在清除植被或软基清挖时,在边部还有1~2m宽未清到,或堆放的淤泥尚未完全运到路外,就进行填土施工,致使路基边缘下沉,产生纵向裂缝。(3)半填半挖路段的路基,在填挖交界处未按规定挖台阶进行分层填筑压实,也易产生纵向裂缝。(4)路基压实不到位,致使产生纵向裂缝。
此外,地勘设计工作的失误,监理工作不严格,施工单位为了抢进度赶工期,施工工序不连续、工艺不合理、施工不规范等都是引起路基病害的原因。
二、路基的各项质量目标要求
1、路基应具有足够的强度
路基的强度是指在行车荷载作用下,路基抵抗变形与破坏的能力。因为行车荷载及路基路面的自重使路基下部和地基产生一定变形,较大变形会影响路面品质。尤其是不均匀沉降,直接导致路面的不均匀沉降,降低路面平整度,同时,也是路面早期破损的重要原因。为保证路基在外力作用下,不致产生超过允许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。
2、路基应具有足够的整体稳定性
路基是直接在地面上填筑或挖去一部分地面建成的。路基修建后,改变了原地面的天然平衡状态。在工程地质不良的地区,修建路基可能加剧原地面的不平衡状态,从而导致路基发生各种破坏现象。因此,为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
3、路基应具有足够的水温稳定性
路基的水温稳定性是指路基在水和温度的作用下保持其强度的能力。路基在地面水和地下水的作用下,其强度将会显著降低。因此,对于路基,不仅要求具有足够的强度,而且还应保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低。这就要求路基应具有一定的水温稳定性。
三、路基病害处理的有效施工方法
1、砂石桩法
适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基.提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基,砂石桩主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大,从而使地基的承载能力提高,压缩性降低。当被加固土为液化地基时,由于土的空隙比减小、密实度提高,可有效消除土的液化。加速软土的排水固结,提高地基承载力。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于两根。当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配,以确保加固深度范围内土体任一点均能经过20次以上的搅拌。竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300-500mm厚的土层。开挖基坑时,应将上部质量较差桩段挖去。施工中应保证搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%;桩位偏差不得大于50mm,樁直径和桩长不得小于设计值。
2、强夯法
适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与枯性上、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与钻性土等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其适用性。强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规摸及建筑类型确定。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换填土垫层来处理软弱地基。
3、高压喷射注浆法
适用干处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。在制定高压喷射注浆方案时,应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集竣工和现状观测资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。高压喷射注浆法方案确定后,应进行现场试验、试验性施工或很据工程经验确定施工参数及工艺。
4、柱锤冲扩桩法
适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基。柱锤冲扩桩法就是反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔,然后分层填料夯实形成扩大桩体,与桩间土组成复合地基的地基处理方祛。在成孔及成桩过程中对原土的动力挤密作用及固结作用,使得桩孔内的土被挤向四周,桩间土得以挤密。然后将备好的填充物分层填入桩孔内,并分层夯实至施工地面。
5、水泥粉煤灰碎石桩法
适用干处理枯性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。当天然地基土具有良好挤密效果的砂土、粉土时,成桩过程的振动可使地基土大大挤(振)密,有时承载力可提高两倍以上;对塑性指数高的饱和软粘土,成桩时土的挤密作用微乎其微,几乎等干零,承载力的提高唯一取决于桩的置换作用。
6、石灰桩法
适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、秦填土和杂填土等地基,可处理的深度为5-15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法。当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法。当地基上的含水量大于24%,饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。
7、预压法
适用干处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和枯性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小干4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
结束语
总而言之,随着我国公路工程建设项目的小断增多,各类质量问题也随之凸显,其中又以路基病害最为严重,这是因为一旦路基发生病害,会自接影响路而的使用性能,为此,应当对路基病害子以高度重视,并采取科学介理、行之有效地方法来处理路基病害,以此来确保公路路基的质量,这小但能够降低路而病害的发生几率,进而确保行车的安全性,而且还能有效地延长公路结构的使用寿命,经济效益非常明显。
参考文献:
[1]热娜·乃吉米丁.路基病害的处理方法研究[J].科技创新导报.2010(11)
[2]孟令海;卢全领.浅析公路桥梁建设中软地基的处理技术[J].科技风.2011(20)
[3]程潜.《路基路面病害处治》.北京:人民交通出版社,2013.
[4]黄强盛,喻林青.青海西塔高速公路路基病害的分析与治理设计[C]//全国公路工程地质科技情报网2011年技术交流会论文集,2011(9).
关键词:路基病害;通病;原因;施工方法
中图分类号:U213文献标识码: A
一、路基常见的通病及其产生的原因
路基常见的通病主要有路基沉陷和纵向裂缝两种。造成上述两种情况的原因也各不相同。
路基沉陷的原因主要有:(1)填方路基由于压实不足而下沉。(2)桥涵通道等构造物与路基衔接处由于所用材料不当或碾压时比较困难而无法充分压实,造成路基逐步下沉。(3)软土地基未加处治或方法不妥造成路基沉降。(4)路基施工时,土壤含水量过大,填土无法到达规范要求的压实度,从而给路基留下沉降的隐患。
纵向裂缝产生的原因主要有:(1)路基起始填筑宽度不够,到填至一定高度时经检查才发现填土不够宽,或中线偏位,进行填补镶边,在镶边时,又没有按规定挖台阶和由下而上的分层填筑碾压,造成工程竣工后镶边下沉,产生纵向裂缝。(2)清淤不到位,在清除植被或软基清挖时,在边部还有1~2m宽未清到,或堆放的淤泥尚未完全运到路外,就进行填土施工,致使路基边缘下沉,产生纵向裂缝。(3)半填半挖路段的路基,在填挖交界处未按规定挖台阶进行分层填筑压实,也易产生纵向裂缝。(4)路基压实不到位,致使产生纵向裂缝。
此外,地勘设计工作的失误,监理工作不严格,施工单位为了抢进度赶工期,施工工序不连续、工艺不合理、施工不规范等都是引起路基病害的原因。
二、路基的各项质量目标要求
1、路基应具有足够的强度
路基的强度是指在行车荷载作用下,路基抵抗变形与破坏的能力。因为行车荷载及路基路面的自重使路基下部和地基产生一定变形,较大变形会影响路面品质。尤其是不均匀沉降,直接导致路面的不均匀沉降,降低路面平整度,同时,也是路面早期破损的重要原因。为保证路基在外力作用下,不致产生超过允许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。
2、路基应具有足够的整体稳定性
路基是直接在地面上填筑或挖去一部分地面建成的。路基修建后,改变了原地面的天然平衡状态。在工程地质不良的地区,修建路基可能加剧原地面的不平衡状态,从而导致路基发生各种破坏现象。因此,为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
3、路基应具有足够的水温稳定性
路基的水温稳定性是指路基在水和温度的作用下保持其强度的能力。路基在地面水和地下水的作用下,其强度将会显著降低。因此,对于路基,不仅要求具有足够的强度,而且还应保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低。这就要求路基应具有一定的水温稳定性。
三、路基病害处理的有效施工方法
1、砂石桩法
适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基.提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基,砂石桩主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大,从而使地基的承载能力提高,压缩性降低。当被加固土为液化地基时,由于土的空隙比减小、密实度提高,可有效消除土的液化。加速软土的排水固结,提高地基承载力。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于两根。当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配,以确保加固深度范围内土体任一点均能经过20次以上的搅拌。竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300-500mm厚的土层。开挖基坑时,应将上部质量较差桩段挖去。施工中应保证搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%;桩位偏差不得大于50mm,樁直径和桩长不得小于设计值。
2、强夯法
适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与枯性上、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与钻性土等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其适用性。强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规摸及建筑类型确定。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换填土垫层来处理软弱地基。
3、高压喷射注浆法
适用干处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。在制定高压喷射注浆方案时,应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集竣工和现状观测资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。高压喷射注浆法方案确定后,应进行现场试验、试验性施工或很据工程经验确定施工参数及工艺。
4、柱锤冲扩桩法
适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基。柱锤冲扩桩法就是反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔,然后分层填料夯实形成扩大桩体,与桩间土组成复合地基的地基处理方祛。在成孔及成桩过程中对原土的动力挤密作用及固结作用,使得桩孔内的土被挤向四周,桩间土得以挤密。然后将备好的填充物分层填入桩孔内,并分层夯实至施工地面。
5、水泥粉煤灰碎石桩法
适用干处理枯性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。当天然地基土具有良好挤密效果的砂土、粉土时,成桩过程的振动可使地基土大大挤(振)密,有时承载力可提高两倍以上;对塑性指数高的饱和软粘土,成桩时土的挤密作用微乎其微,几乎等干零,承载力的提高唯一取决于桩的置换作用。
6、石灰桩法
适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、秦填土和杂填土等地基,可处理的深度为5-15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法。当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法。当地基上的含水量大于24%,饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。
7、预压法
适用干处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和枯性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小干4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
结束语
总而言之,随着我国公路工程建设项目的小断增多,各类质量问题也随之凸显,其中又以路基病害最为严重,这是因为一旦路基发生病害,会自接影响路而的使用性能,为此,应当对路基病害子以高度重视,并采取科学介理、行之有效地方法来处理路基病害,以此来确保公路路基的质量,这小但能够降低路而病害的发生几率,进而确保行车的安全性,而且还能有效地延长公路结构的使用寿命,经济效益非常明显。
参考文献:
[1]热娜·乃吉米丁.路基病害的处理方法研究[J].科技创新导报.2010(11)
[2]孟令海;卢全领.浅析公路桥梁建设中软地基的处理技术[J].科技风.2011(20)
[3]程潜.《路基路面病害处治》.北京:人民交通出版社,2013.
[4]黄强盛,喻林青.青海西塔高速公路路基病害的分析与治理设计[C]//全国公路工程地质科技情报网2011年技术交流会论文集,2011(9).