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摘要: 公路路基施工依据道路等级及路面施工结构的不同,对其施工技术要求也不同。本文就公路路基常见的质量通病分析对公路路基施工的技术问题进行了探讨。
关键词:公路;路基;施工;技术
Abstract: Highway Roadbed Construction on the basis of road grade and pavement structure is different, requirements for its construction technology is different. In this paper, the analysis of the common quality defects of Highway Subgrade of highway roadbed construction technology are discussed.
Keywords: highway; roadbed; construction; Technology
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
公里路基是整个公路工程的重中之重,路基的质量整个公路建设的质量,质量问题不落实,将会引发交通安全事故,危害群众的生命生活安全。同时,公路施工建设受天气、水文、地质等各方面因素影响很大,所以在路基施工这道工序上要认真谨慎,不敢有半点偏差。
一、常见的公路路基质量通病分析
1、路面纵向裂缝
纵向裂缝往往开始出现在靠近路面的边部不远处.沿纵向有可能很长,并且连通,裂缝处会出现错台。当发展到一定阶段后,路中可能会产生新的纵向裂缝(即形成了新的滑动面)。路基规则的纵向裂缝与龟裂有着本质的区别,其危害性往往更严重。
1.1、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。
1.2、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。
1.3、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。
1.4、路基压实不到位,致使产生纵向裂缝。路基沉陷和纵向裂缝的危害是十分大的,直接影响到行车速度、车辆使用寿命、坐车的舒适性和安全性,使城市道路的维修养护费用增加与使用寿命缩短。新建的城市道路,若病害太多,还直接影响路容,造成社会影响。边坡塌方严重时更会堵塞交通、堵塞水沟甚至危害农田。
2、路基沉陷
路基沉陷主要表現为跳车现象,造成路面破坏,车辆通过能力降低,养护工作困难等局面。
2.1、填方路基由于压实不足而下沉。
2.2、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。
2.3、软土地基未加处治或方法不妥造成路基沉降。
2.4、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。
3、路基横坡不准和平整较差
路基横坡的不准和平整较差将造成承重层或者面层的厚度的不等,从而影响了道路的使用年限。如果土路基的横坡未整好,或者整平后未及时碾压,遇雨天后排水又不畅(未做排水处理),大量的雨水被土基吸收,因而使路基的含水量过高,而无法碾压,如果碾压后土路基便成了“橡皮土”。另外,路基的平整度差,标高也不准,不是高就是低,势必造成高的地方影响承重层的结构厚度,也引起因承重层厚度不足而路面出现龟裂等现象,而低的地方又造成材料的浪费。
3.1、路基施工时没有按设计或规范要求去整平和碾压(更没按要求整出路拱来)。
3.2、施工时为了抢时间,也未考虑绝对标高较低处土路基的排水措施(如及肓沟排水或用明沟排水等)。
二、公路路基的施工技术要点
针对以上公路路基中常见的质量通病分析,为防治上述问题的发生,保证将公路质量提到最高、安全事故降到最低,本人根据多年的工作经验,建议从以下几方面入手,科学全面地落实公路路基的施工技术要点。
1、做好路基填压工序
1.1 路基填料
现行《公路路基设计规范》详尽规定了对路基填料的要求。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用承载比实验(CBR)值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的填料提出了限制条件,提高了路基填料的质化要求。工程中,严格按照设计规范运作施工,是对公路施工质量的最大技术保证。
1.2 路基压实
当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,使碾压的效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的基础作用。《规范》规定高速公路和一级公路路面底面以下80cm-150cm 部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其它等级公路当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93%的规定。
1.2.1 过湿地区路基的填压
由于地域气候条件的不同,很多地区地层水分过大,给施工造成一定的难度,针对这种情况,也制订了相应的过湿土地基的填筑方案,过湿地区路基的填筑一般采用填砂砾垫层和加铺土工格栅的方法,该方法简单易行,处理效果较好。但路基的压实是相当困难的,而且地下水位高或常年积水路段则需要降排水系统的进一步完善。
1.2.2 黄土路基的压实
黄土是一种特殊的粘性土,而且有着遇水极易流失的特性,与其他公路路基的粘性土相比较,黄土路基更容易受到水的侵害腐蚀。根据黄土遇压缩后性状结构及其不稳定的性质,将黄土路基划分为两类:非湿陷性黄土和湿陷性黄土。因此,施工前要深度了解施工条件,调配合理的施工工艺,切实加强施工安全的稳定性。因为水分含量的大小对压实效果有很大的影响,所以黄土路基的压实也应根据实际情况的不同合理选择。
2、处理好路基排水工作
公路排水主要包括两个方面。一是地下排水, 即减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及其强度的影响; 二是路表排水, 即将路面、地面的水迅速排出之外, 最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响, 减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害。
地下水排水设计。可以采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。在施工前开挖临时排水边沟, 排除施工期地表水并降低地下水, 同时在路基底部掺加低剂量石灰处理, 设置40cm厚的稳定层等, 可起到较好的效果。
路表排水设计。一是可以通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等, 将路表水迅速排出路基以外。二是设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管, 将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外。三是设计泄水孔以迅速排除桥面水。四是设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管, 将渗入路面面层的水引出路基之外。
路面渗水的排水设计。沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物组成的路面边缘排水系统, 通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管, 将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限, 设计中应在每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
3、路基的防护要落实
3.1 坡面防护。坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。通常措施是采用石砌圬工防护,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙则多用于路堑边坡。但由于石砌圬工及混凝土防护存在造价高、易破损等诸多问题。现在,种草防护技术应用较为广泛,边坡较高则采用砌石框格种草防护,起到改善生态环境、美化景观和坡面防护的三重效果。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。但考虑到石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题,从环境保护的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境又美化景观的种草防护技术。
3.2 冲刷防护。传统的方法是用砌石、抛石、铁丝石笼和挡土墙防护,改进后可以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击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
3.3 支挡防护。挡土墙用于支挡防护目前仍占主要地位。①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;②钢筋混结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙,因其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护;③垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊形式的挡土墙。
4、软土地基路基施工技术
当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时, 必须对软土地基进行加固。主要有塑料排水板、砂井、袋装砂井、排水砂垫层、土工织物铺垫等加固方法, 可根据工地的具体情况选用具体方法施工,也可以交替或一起使用。一是塑料排水板。塑料排水板是帶有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排水通道。其施工简单、快捷, 应用较为广泛。最大有效处理深度18m 。二是砂井。砂井是利用各种打桩机具击入钢管, 或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用, 又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层, 以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m 时。最大有效处理深度18m。三是袋装砂井。井经对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井经太小, 既无法施工, 也无法防止因地基变形而断开失效。现在广泛采用网状织物袋装砂井, 其直径仅8cm 左右, 比一般砂井要省料得多, 造价比一般砂井低廉, 且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度1 8 m 。四是排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度,路堤极限高2 倍。五是土工织物铺垫。在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,提高地基的承载能力。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基, 在采用砂井及其他深层加固法之前, 土工织物铺垫可作为前期处理, 以提高施工的可能性。
结语
公路路基施工是十分复杂的技术和管理问题,与气候、环境、地形、地质有着密切的联系。因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行,针对不同的路基项目采取不同的具体措施。只有不断完善施工技术,积极采用新工艺、新材料、新设备,施工企业才能在日益激烈的建筑市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
[1]毛庭.公路路基施工技术探讨[J].科技创新与应用,2012.2
[2]吴德全.公路路基施工技术方法[J].黑龙江交通科技,2009.3
[3]马劲.许文鹏.试论公路工程路基施工的质量控制[J].黑龙江科技信息.2010(05)
关键词:公路;路基;施工;技术
Abstract: Highway Roadbed Construction on the basis of road grade and pavement structure is different, requirements for its construction technology is different. In this paper, the analysis of the common quality defects of Highway Subgrade of highway roadbed construction technology are discussed.
Keywords: highway; roadbed; construction; Technology
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
公里路基是整个公路工程的重中之重,路基的质量整个公路建设的质量,质量问题不落实,将会引发交通安全事故,危害群众的生命生活安全。同时,公路施工建设受天气、水文、地质等各方面因素影响很大,所以在路基施工这道工序上要认真谨慎,不敢有半点偏差。
一、常见的公路路基质量通病分析
1、路面纵向裂缝
纵向裂缝往往开始出现在靠近路面的边部不远处.沿纵向有可能很长,并且连通,裂缝处会出现错台。当发展到一定阶段后,路中可能会产生新的纵向裂缝(即形成了新的滑动面)。路基规则的纵向裂缝与龟裂有着本质的区别,其危害性往往更严重。
1.1、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。
1.2、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。
1.3、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。
1.4、路基压实不到位,致使产生纵向裂缝。路基沉陷和纵向裂缝的危害是十分大的,直接影响到行车速度、车辆使用寿命、坐车的舒适性和安全性,使城市道路的维修养护费用增加与使用寿命缩短。新建的城市道路,若病害太多,还直接影响路容,造成社会影响。边坡塌方严重时更会堵塞交通、堵塞水沟甚至危害农田。
2、路基沉陷
路基沉陷主要表現为跳车现象,造成路面破坏,车辆通过能力降低,养护工作困难等局面。
2.1、填方路基由于压实不足而下沉。
2.2、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。
2.3、软土地基未加处治或方法不妥造成路基沉降。
2.4、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。
3、路基横坡不准和平整较差
路基横坡的不准和平整较差将造成承重层或者面层的厚度的不等,从而影响了道路的使用年限。如果土路基的横坡未整好,或者整平后未及时碾压,遇雨天后排水又不畅(未做排水处理),大量的雨水被土基吸收,因而使路基的含水量过高,而无法碾压,如果碾压后土路基便成了“橡皮土”。另外,路基的平整度差,标高也不准,不是高就是低,势必造成高的地方影响承重层的结构厚度,也引起因承重层厚度不足而路面出现龟裂等现象,而低的地方又造成材料的浪费。
3.1、路基施工时没有按设计或规范要求去整平和碾压(更没按要求整出路拱来)。
3.2、施工时为了抢时间,也未考虑绝对标高较低处土路基的排水措施(如及肓沟排水或用明沟排水等)。
二、公路路基的施工技术要点
针对以上公路路基中常见的质量通病分析,为防治上述问题的发生,保证将公路质量提到最高、安全事故降到最低,本人根据多年的工作经验,建议从以下几方面入手,科学全面地落实公路路基的施工技术要点。
1、做好路基填压工序
1.1 路基填料
现行《公路路基设计规范》详尽规定了对路基填料的要求。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用承载比实验(CBR)值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的填料提出了限制条件,提高了路基填料的质化要求。工程中,严格按照设计规范运作施工,是对公路施工质量的最大技术保证。
1.2 路基压实
当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,使碾压的效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的基础作用。《规范》规定高速公路和一级公路路面底面以下80cm-150cm 部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其它等级公路当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93%的规定。
1.2.1 过湿地区路基的填压
由于地域气候条件的不同,很多地区地层水分过大,给施工造成一定的难度,针对这种情况,也制订了相应的过湿土地基的填筑方案,过湿地区路基的填筑一般采用填砂砾垫层和加铺土工格栅的方法,该方法简单易行,处理效果较好。但路基的压实是相当困难的,而且地下水位高或常年积水路段则需要降排水系统的进一步完善。
1.2.2 黄土路基的压实
黄土是一种特殊的粘性土,而且有着遇水极易流失的特性,与其他公路路基的粘性土相比较,黄土路基更容易受到水的侵害腐蚀。根据黄土遇压缩后性状结构及其不稳定的性质,将黄土路基划分为两类:非湿陷性黄土和湿陷性黄土。因此,施工前要深度了解施工条件,调配合理的施工工艺,切实加强施工安全的稳定性。因为水分含量的大小对压实效果有很大的影响,所以黄土路基的压实也应根据实际情况的不同合理选择。
2、处理好路基排水工作
公路排水主要包括两个方面。一是地下排水, 即减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及其强度的影响; 二是路表排水, 即将路面、地面的水迅速排出之外, 最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响, 减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害。
地下水排水设计。可以采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。在施工前开挖临时排水边沟, 排除施工期地表水并降低地下水, 同时在路基底部掺加低剂量石灰处理, 设置40cm厚的稳定层等, 可起到较好的效果。
路表排水设计。一是可以通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等, 将路表水迅速排出路基以外。二是设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管, 将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外。三是设计泄水孔以迅速排除桥面水。四是设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管, 将渗入路面面层的水引出路基之外。
路面渗水的排水设计。沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物组成的路面边缘排水系统, 通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管, 将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限, 设计中应在每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
3、路基的防护要落实
3.1 坡面防护。坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。通常措施是采用石砌圬工防护,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙则多用于路堑边坡。但由于石砌圬工及混凝土防护存在造价高、易破损等诸多问题。现在,种草防护技术应用较为广泛,边坡较高则采用砌石框格种草防护,起到改善生态环境、美化景观和坡面防护的三重效果。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。但考虑到石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题,从环境保护的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境又美化景观的种草防护技术。
3.2 冲刷防护。传统的方法是用砌石、抛石、铁丝石笼和挡土墙防护,改进后可以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击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
3.3 支挡防护。挡土墙用于支挡防护目前仍占主要地位。①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;②钢筋混结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙,因其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护;③垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊形式的挡土墙。
4、软土地基路基施工技术
当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时, 必须对软土地基进行加固。主要有塑料排水板、砂井、袋装砂井、排水砂垫层、土工织物铺垫等加固方法, 可根据工地的具体情况选用具体方法施工,也可以交替或一起使用。一是塑料排水板。塑料排水板是帶有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排水通道。其施工简单、快捷, 应用较为广泛。最大有效处理深度18m 。二是砂井。砂井是利用各种打桩机具击入钢管, 或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用, 又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层, 以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m 时。最大有效处理深度18m。三是袋装砂井。井经对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井经太小, 既无法施工, 也无法防止因地基变形而断开失效。现在广泛采用网状织物袋装砂井, 其直径仅8cm 左右, 比一般砂井要省料得多, 造价比一般砂井低廉, 且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度1 8 m 。四是排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度,路堤极限高2 倍。五是土工织物铺垫。在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,提高地基的承载能力。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基, 在采用砂井及其他深层加固法之前, 土工织物铺垫可作为前期处理, 以提高施工的可能性。
结语
公路路基施工是十分复杂的技术和管理问题,与气候、环境、地形、地质有着密切的联系。因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行,针对不同的路基项目采取不同的具体措施。只有不断完善施工技术,积极采用新工艺、新材料、新设备,施工企业才能在日益激烈的建筑市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
[1]毛庭.公路路基施工技术探讨[J].科技创新与应用,2012.2
[2]吴德全.公路路基施工技术方法[J].黑龙江交通科技,2009.3
[3]马劲.许文鹏.试论公路工程路基施工的质量控制[J].黑龙江科技信息.2010(05)