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[摘要]:路基是道路的基础,路基施工质量的好坏,直接影响到道路建设的质量、影响道路的使用寿命、行车舒适性和行车安全等,因此控制路基的施工质量,尤其是控制高填方路基的施工质量,对减少路基病害的发生,提高公路的使用寿命显得极为重要。本文就高填方路基的施工质量控制谈一些体会。
[关键词]:高填方 路基 质量 控制
中图分类号:F253.3 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)16-0141-01
近年来,随着我国交通事业的不断发展,在山区修建高等级公路也很普遍,高填深挖路基逐渐增多。路基是道路的基础,路基施工质量的好坏,直接影响到道路建设的质量、影响道路的使用寿命、行车舒适性和行车安全等,因此控制路基的施工质量,尤其是控制高填方路基的施工质量,对减少路基病害的发生,提高公路的使用寿命显得极为重要。本文就高填方路基的施工质量控制谈一些体会。
一、高填方路基的主要病害及原因
高填方路基常见的病害有路基整体沉陷或局部沉陷、路基纵向开裂、路基滑动或边坡滑坍。造成高填方路基病害的原因主要有以下几个方面:
1、路基设计不合理
当公路路线设计有高填方路基时应按照《规范》要求认真地对高填方路基作特殊设计进行稳定性验算和沉降计算。如果验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况就会造成设计的不合理在施工过程中或完工后高填方路基将会有较大的整体下沉或局部沉陷以致影响公路的正常使用。
2、施工工艺不当
(1)路基施工前未认真做好临时排水设施建设与永久性排水系统的有机结合使得路基排水系统不畅通长期积水浸泡路基致使地基和路基土承载力降低导致沉降发生。
(2)原地面地基承载力偏低、淤泥没有清理干净、软基处理不好等都会致使高填方路基出项病害,其中软基处理的好与坏是直接影响高填方路基以后正常使用的一个最常见的病害因素。
(3)填料不合格。如果路堤填料土质差填料中混进了种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土由于这类土壤中有机物含量多、抗水性差、强度低那么路堤将出现塑性变形或沉陷破坏。尤其是膨胀土遇水膨胀软化风化收缩开裂固体稳定性差用做填料时随着土壤中水分的挥发收缩开裂尤为严重对路堤的整体结构危害极大。
(4)填筑工艺不当。高填方路基的填料在分层填筑时应按照《规范》要求的厚度进行铺筑。如果随意将铺筑厚度加厚即使压实机具按规定的碾压遍数压实时压实度也达不到《规范》规定的要求。当填筑到路基设计标高时必然产生累计的沉降变形在重复载荷与填料自重作用下产生沉陷。
3、质量和技术管理不严
在工程施工过程中如果工地现场人员的责任心不强、技术管理力度不够、施工现场混乱将使工程质量降低,造成施工过程中的隐患甚至造成大的质量事故危及路基的稳定性。
这里主要谈如何控制高填方的施工质量,以减少病害的发生。
二、高填方路基施工准备阶段的质量控制
1、做好施工组织设计
合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。
2、做好施工前的准备工作
开工前要认真审阅设计文件,详细了解高填方路基段地质情况,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误及时上报业主,妥善处理。
3、测量控制
测量控制含施工放样控制和高程测量控制。高填方路基施工前要对原地面进行高程复核,确定填方实际高度,做好施工放样,确保填方边坡满足设计要求,即保证路基填筑宽度满足要求。
4、做好试验路段
开工前要在试验路段进行压实试验,确定路基施工的机械组合、压实遍数、松铺厚度、压实厚度、松铺系数等施工数据。
三、高填方路基施工阶段的质量控制
实践证明,路基压实度达到规范压实度后,工后沉降约为0.4%,而车辆荷载作用影响仅为80-150cm深度,路基沉降主要是自重作用,因此,路基的层间压实显然成为控制的重点。路基压实度是保证路基强度及路面使用质量的关键,直接关系到路面的使用性能及寿命。如果路基压实度不足,在运营过程中,路面就可能产生辙槽、裂缝、沉陷等病害,使路面产生剪切破坏。控制层间压实度成为控制施工质量的重中之重,应从以下几个方面着手。
1、原地表处理
高填方路基多处于低洼地带,地表水相对较为丰富,而以粉性土和粘性土作为填料的路堤,由于粉性土和粘性土受水侵蚀后收缩性较大,从而极易使路基产生不均匀沉降。
(1)清表和挖除控制。我国南方雨量充沛,雨季又长,因此,各种乔灌植被生长茂盛。为保证路基的填筑质量,在填筑前,必须对植被根系进行彻底挖除。挖除后的根穴要进行分层夯实,达到规定的压实度。清表与植根挖除后,按规定进行填前碾压。
(2)地基强度要符合要求。通常,在未经处理的、强度不符合要求的地基上填筑路基,路基的第一层甚至第二层往往达不到较高的密实度。
2、注意填料选择
(1)土质影响。塑性指数较大的粘土不稳定,一般不宜用作填料,非用不可时,必须在接近最佳含水量的情况下碾压,且要设置好排水设施,但含水量超过最佳含水量的两个百分点以上时,必须进行晾晒、掺入石灰或固化材料等技术措施处理。粉质土和细亚砂土这些低粘土比较容易压实,但压实不足时,会由于过分饱水而大大失去稳定性,并且在不利水文、气候条件下易发生冻胀。最合适的是砂性土,容易压实,有足够的稳定性,遇水不致过分泡软。
(2)避免不同性质土任意混填。正确的填筑方法为:不同用土水平分层,以保证强度均匀,透水性差的土,一般宜填于下层,表面成双向横坡,有利于排除积水,防止水害。
3、填筑施工的质量控制
(1)合理选择压实机具。高填土路基工作量大,压实标准高,用重型压实机械容易达到要求的压实度,而用小型压实机械就比较困难了。
(2)严格分层填筑、分层压实。高填土路基,每层填土要有适宜的松铺厚度,以防碾压机械和燃料的消耗量,增加填土的压实费用。松铺厚度按土质类别、压实机具功能、碾压遍数经试验确定。
(3)保证土的最佳含水量。土在最佳含水量时进行压实,具有最大的密实度,且水稳性好,在小于或大于最佳含水量时压实,虽能达到较大强度,但遇水后强度急剧下降,水稳性较差,因此,高填土路基壓实必须随时控制与检查土的含水量。当土的含水量过大时,应风干到最佳含水量再碾压,含水量过小时,需均匀加水后再碾压。
(4)注意压实顺序和碾压遍数。压实顺序的原则是先轻后重,先慢后快,先两侧后中间,每一点均匀反复碾压,相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3,保持压实均匀,不漏压。对局部、小面积地点,采用小型手扶式振动压路机或振动夯实。整个土层压完一遍后,再重复进行第二遍、第三遍,达到规定要求。
(5)随时检查压实度及含水量。
在实际碾压中,要随时检查判断密实程度,注意观测压实后的轮迹。如果痕迹还较明显或下沉量较大,则应继续碾压,遇有土层表面松散,推挤开裂或有回弹现象,应分析原因,放慢碾压速度,对于松散严重的,还应洒水润湿或减轻碾压重量。对于回弹现象,要翻挖掘土层,晒干或换土再重新碾压。
4、地下水与地表水的排出
水是引起路基各种病害的主要因素,我国南方省份年降水量大,山体地下水极其丰富,如处理不当,将会造成恶劣后果。随着路基填筑高度的增加,更应及时排除路基顶表积水,根据纵断面高程的变化,每隔25-30m设置一处临时排水水簸箕,这样既防止了雨水冲刷边坡造成冲沟,又能将路基顶面积水排出,避免路基顶面积水引发的各种病害,为路基雨后及时施工创造了条件。地下水丰富地段应考虑增设渗沟,把水引出路基外。
四、结束语
高填方路基施工质量涉及的因素众多,各工程的具体情况也相差甚远,在实际施工中必须综合考虑各种因素,严格按规范施工,确保工程质量。
参考文献:
1、杨建礼,高填方路基工程施工浅谈,《山西建筑》2011年26期
2、张鹏等,浅析高填方路基施工质量控制,《城市建设理论研究》2011第18期
[关键词]:高填方 路基 质量 控制
中图分类号:F253.3 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)16-0141-01
近年来,随着我国交通事业的不断发展,在山区修建高等级公路也很普遍,高填深挖路基逐渐增多。路基是道路的基础,路基施工质量的好坏,直接影响到道路建设的质量、影响道路的使用寿命、行车舒适性和行车安全等,因此控制路基的施工质量,尤其是控制高填方路基的施工质量,对减少路基病害的发生,提高公路的使用寿命显得极为重要。本文就高填方路基的施工质量控制谈一些体会。
一、高填方路基的主要病害及原因
高填方路基常见的病害有路基整体沉陷或局部沉陷、路基纵向开裂、路基滑动或边坡滑坍。造成高填方路基病害的原因主要有以下几个方面:
1、路基设计不合理
当公路路线设计有高填方路基时应按照《规范》要求认真地对高填方路基作特殊设计进行稳定性验算和沉降计算。如果验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况就会造成设计的不合理在施工过程中或完工后高填方路基将会有较大的整体下沉或局部沉陷以致影响公路的正常使用。
2、施工工艺不当
(1)路基施工前未认真做好临时排水设施建设与永久性排水系统的有机结合使得路基排水系统不畅通长期积水浸泡路基致使地基和路基土承载力降低导致沉降发生。
(2)原地面地基承载力偏低、淤泥没有清理干净、软基处理不好等都会致使高填方路基出项病害,其中软基处理的好与坏是直接影响高填方路基以后正常使用的一个最常见的病害因素。
(3)填料不合格。如果路堤填料土质差填料中混进了种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土由于这类土壤中有机物含量多、抗水性差、强度低那么路堤将出现塑性变形或沉陷破坏。尤其是膨胀土遇水膨胀软化风化收缩开裂固体稳定性差用做填料时随着土壤中水分的挥发收缩开裂尤为严重对路堤的整体结构危害极大。
(4)填筑工艺不当。高填方路基的填料在分层填筑时应按照《规范》要求的厚度进行铺筑。如果随意将铺筑厚度加厚即使压实机具按规定的碾压遍数压实时压实度也达不到《规范》规定的要求。当填筑到路基设计标高时必然产生累计的沉降变形在重复载荷与填料自重作用下产生沉陷。
3、质量和技术管理不严
在工程施工过程中如果工地现场人员的责任心不强、技术管理力度不够、施工现场混乱将使工程质量降低,造成施工过程中的隐患甚至造成大的质量事故危及路基的稳定性。
这里主要谈如何控制高填方的施工质量,以减少病害的发生。
二、高填方路基施工准备阶段的质量控制
1、做好施工组织设计
合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。
2、做好施工前的准备工作
开工前要认真审阅设计文件,详细了解高填方路基段地质情况,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误及时上报业主,妥善处理。
3、测量控制
测量控制含施工放样控制和高程测量控制。高填方路基施工前要对原地面进行高程复核,确定填方实际高度,做好施工放样,确保填方边坡满足设计要求,即保证路基填筑宽度满足要求。
4、做好试验路段
开工前要在试验路段进行压实试验,确定路基施工的机械组合、压实遍数、松铺厚度、压实厚度、松铺系数等施工数据。
三、高填方路基施工阶段的质量控制
实践证明,路基压实度达到规范压实度后,工后沉降约为0.4%,而车辆荷载作用影响仅为80-150cm深度,路基沉降主要是自重作用,因此,路基的层间压实显然成为控制的重点。路基压实度是保证路基强度及路面使用质量的关键,直接关系到路面的使用性能及寿命。如果路基压实度不足,在运营过程中,路面就可能产生辙槽、裂缝、沉陷等病害,使路面产生剪切破坏。控制层间压实度成为控制施工质量的重中之重,应从以下几个方面着手。
1、原地表处理
高填方路基多处于低洼地带,地表水相对较为丰富,而以粉性土和粘性土作为填料的路堤,由于粉性土和粘性土受水侵蚀后收缩性较大,从而极易使路基产生不均匀沉降。
(1)清表和挖除控制。我国南方雨量充沛,雨季又长,因此,各种乔灌植被生长茂盛。为保证路基的填筑质量,在填筑前,必须对植被根系进行彻底挖除。挖除后的根穴要进行分层夯实,达到规定的压实度。清表与植根挖除后,按规定进行填前碾压。
(2)地基强度要符合要求。通常,在未经处理的、强度不符合要求的地基上填筑路基,路基的第一层甚至第二层往往达不到较高的密实度。
2、注意填料选择
(1)土质影响。塑性指数较大的粘土不稳定,一般不宜用作填料,非用不可时,必须在接近最佳含水量的情况下碾压,且要设置好排水设施,但含水量超过最佳含水量的两个百分点以上时,必须进行晾晒、掺入石灰或固化材料等技术措施处理。粉质土和细亚砂土这些低粘土比较容易压实,但压实不足时,会由于过分饱水而大大失去稳定性,并且在不利水文、气候条件下易发生冻胀。最合适的是砂性土,容易压实,有足够的稳定性,遇水不致过分泡软。
(2)避免不同性质土任意混填。正确的填筑方法为:不同用土水平分层,以保证强度均匀,透水性差的土,一般宜填于下层,表面成双向横坡,有利于排除积水,防止水害。
3、填筑施工的质量控制
(1)合理选择压实机具。高填土路基工作量大,压实标准高,用重型压实机械容易达到要求的压实度,而用小型压实机械就比较困难了。
(2)严格分层填筑、分层压实。高填土路基,每层填土要有适宜的松铺厚度,以防碾压机械和燃料的消耗量,增加填土的压实费用。松铺厚度按土质类别、压实机具功能、碾压遍数经试验确定。
(3)保证土的最佳含水量。土在最佳含水量时进行压实,具有最大的密实度,且水稳性好,在小于或大于最佳含水量时压实,虽能达到较大强度,但遇水后强度急剧下降,水稳性较差,因此,高填土路基壓实必须随时控制与检查土的含水量。当土的含水量过大时,应风干到最佳含水量再碾压,含水量过小时,需均匀加水后再碾压。
(4)注意压实顺序和碾压遍数。压实顺序的原则是先轻后重,先慢后快,先两侧后中间,每一点均匀反复碾压,相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3,保持压实均匀,不漏压。对局部、小面积地点,采用小型手扶式振动压路机或振动夯实。整个土层压完一遍后,再重复进行第二遍、第三遍,达到规定要求。
(5)随时检查压实度及含水量。
在实际碾压中,要随时检查判断密实程度,注意观测压实后的轮迹。如果痕迹还较明显或下沉量较大,则应继续碾压,遇有土层表面松散,推挤开裂或有回弹现象,应分析原因,放慢碾压速度,对于松散严重的,还应洒水润湿或减轻碾压重量。对于回弹现象,要翻挖掘土层,晒干或换土再重新碾压。
4、地下水与地表水的排出
水是引起路基各种病害的主要因素,我国南方省份年降水量大,山体地下水极其丰富,如处理不当,将会造成恶劣后果。随着路基填筑高度的增加,更应及时排除路基顶表积水,根据纵断面高程的变化,每隔25-30m设置一处临时排水水簸箕,这样既防止了雨水冲刷边坡造成冲沟,又能将路基顶面积水排出,避免路基顶面积水引发的各种病害,为路基雨后及时施工创造了条件。地下水丰富地段应考虑增设渗沟,把水引出路基外。
四、结束语
高填方路基施工质量涉及的因素众多,各工程的具体情况也相差甚远,在实际施工中必须综合考虑各种因素,严格按规范施工,确保工程质量。
参考文献:
1、杨建礼,高填方路基工程施工浅谈,《山西建筑》2011年26期
2、张鹏等,浅析高填方路基施工质量控制,《城市建设理论研究》2011第18期