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浅谈公路路基施工应注意的几个问题

2010-08-15钱启鸿钱芳蓉

科学之友 2010年10期
关键词:路肩土工挡土墙

钱启鸿,钱芳蓉

(1. 赣州市公路管理局会昌分局,江西 会昌 342600;2. 赣州市公路管理局瑞金分局,江西 瑞金 342500)

1 路基填土与压实

公路路基的强度和稳定性在很大程度上取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发,改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。

1.1 路基填料

规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用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的条件,高速公路和一级公路路面底以下0~30 cm的路床填料CBR值应大于8,下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定值。

1.2 路基压实

当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,碾压效果有了明显的改善。对提高路基土的压实度起到了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下 80~150 cm部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其他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。

1.3 特殊潮湿地区路基土的压实

在特殊潮湿地区,路基上的压实相当困难,规范对此做出了若干调整:①压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2~3个百分点;②对于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于 18的黏质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准;③改善填料的性质,在土中掺加生石灰,通常可以获得预期的效果,也可采用新型吸水材料加固。

2 路基路面排水

2.1 地面排水

通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固,而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。

2.2 路面排水

路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。

雨水排出路面有两种方式:①集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20~50 m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接,将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水;②分散排水,多用于西北地区地势平坦、路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长,挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。

2.3 地下排水

路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8~30 cm,很适用于地下排水。

3 软土地基处理

3.1 灰土挤密桩

当软土地层含水量过大或过小时,采取灰土挤密桩。含水率过大可向孔内填干土粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔浇灌或边成孔边下套管,或成孔后下套管;含水率过小,应预先浸湿加固范围内土层,成孔顺序应先外圈、后里圈并间隔进行;对已成孔,应防止受水浸湿,且应当天回填夯实;为避免夯打造成缩颈堵塞,应打一孔,填一孔;当桩孔较密,土质松软,应采取间隔跳打夯实。认真按操作规程施工;灰土要按配合比称量,搅拌要均匀,干湿要适度;每次下灰厚度、数量、落锤高度、夯击次数要按试验规定做到前后一致;施工中严格按质量评定标准进行抽样检验。

3.2 轻质路堤

用轻质材料填筑路堤可减轻对地基承载力的要求。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验,可使路堤自重减轻25%左右。用重型击实试验法测定最大干容重为9~12 kN/m3。硅钻型粉煤灰黏性小,不具塑性,但液限在64%左右,最佳含水量37%~41%,有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层1~2 m用黏质土包覆,以稳定边坡和利于长草,路床顶面用粗粒上封闭厚0.3~0.5 m。

3.3 土工合成材料加固

浅层(一般小于3 m厚)的软土地基可采用先在地表铺筑土工布,再填筑路堤,土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用,从而取代常规的置换方法。

软土层厚度3~5 m,采用土工布与砂垫层联合处治,排水砂垫层的厚度可由50 cm减薄至30 cm。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物,利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定,通过控制填土速率,配合超载予压,使地基迅速固结。

采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅,以及采用网箱席垫处理软土地基,其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制,减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量 40%左右。

4 路基防护

路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。

4.1 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。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护,边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。

石砌圬工防护仍较普遍使用,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;用于路堑边坡。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。

4.2 冲刷防护

防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,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浪击的边坡,很适应土体不均匀沉降。

4.3 支挡防护

挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。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;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。

1 王卓贤.路基翻浆冒泥浅析[J].铁道建筑,1985(09)

2 王源昆.现代路基施工的信息化与标准化[J].铁道工程学报,1989(03)

3 刘广信、肖生智、邹积宁、姚志坤.碎石土路基施工质量管理及检测方法[J].国外公路,1996(04)

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