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关于公路路基施工技术的探讨

2013-04-29王俊峰

关键词:路基施工技术公路

王俊峰

摘要:公路路基施工是道路施工过程中的基本环节,一条道路,如果路基质量在建设过程中得不到充分保障,在质量方面存在潜在隐患,那么,其后续施工再怎么牢固、坚硬,也始终无法得到根本的保障。本文对公路工程中路基的施工技术进行了探讨

关键词:公路;路基;施工技术

一 、路基填土与压实

路基压实作业是公路施工中的主要环节 ,规范规定 ,在一级公路 ,一级高速公路底面以下 80cm~150cm 的部分 ,其路堤压实度必须大于等于 95% ;其他等级的公路如若铺设高级路面 ,其压实度也应当采用一级公路和高级公路的标准 ;为了保证路基质量 ,路堤基底压实度不应小于 93%。随着道路交通施工技术的发展 ,在当前路基施工中 ,大吨位压路机得到了普遍推广使用 ,其有效改善了碾压效果 ,提高了路基土的压实度。伴随着道路交通技术的发展 ,我国高速公路的发展日新月异 ,路基施工技术也在不断成熟与完善 ,而特殊路基处理技术也有了比较显著的提高和进步 ,就路基压实而言 ,笔者根据路面不同 ,着重探讨过湿地区路基以及黄土路基的填压作业。

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0~30cm 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。当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理,并不规定对其它等级公路铺筑高级路面时,也要采用高速公路和一级公路的规定值。

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。对于提高路基土的压实度起了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下 80~150cm 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。如在西部某国道主干线二级专用公路施工中,路面设计标准为高级路面,因而从路基开始,所有的检验标准均采用一级公路验收标准。

3. 特殊潮湿地区路基土的压实。在特殊潮湿地区,路基上的压实是相当困难的,规范对此作出了若干调整:一是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;二是对于天然稠度小于1.1,液限大于 40,塑性指数大于 18 的粘质土,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;三是改善填料的性质,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。同样,在西部某国道主干线二级专用公路途经渭河沿岸,部分路段属潮湿地区,采用第三种办法,取得了预期的效果。

4.黄土路基的压实

黄土是一种黏性特殊的土 ,相对于其他公路路基的粘性土而言 ,黄土更容易受到水的侵害。黄土路基一般可以分为湿陷性黄土以及非湿陷性黄土两种。其中的我国中西部地区主要分布的为湿陷性黄土 ,当其作为路堤建筑材料被水浸湿后 ,其应有的强度会很快减小 ,本身的结构也被迅速破坏 ,如若施工不当 ,便会引起巨大的下沉量 ,造成路基失稳 ,特别是高速路堤地段更为严重 ,进而引发一系列大规模的工程病害。所以黄土路基压实是十分重要的一个部分 ,施工者应根据其情况进行合理选择。

(1)冲击压实 ,采用一定的冲击能量从而使土中水分扩散固结进而紧密压实加固土体是冲击压实的基本原理。该技术仅适用于冲压遍数为 30 遍左右 ,有效影响深度小于等于 80cm的浅层湿软性以及湿陷性黄土地基。施工过程中应注意 :被冲压路基长度大于 120cm,宽度大于 15cm ;保持最适合水量 ;为避免引起车身滑出路堤 ,压实速度应缓慢 ;为减少冲压过程中的冲击力对路基的挤压 ,应先沿着路基冲压 5 次左右 ;为避免预留空白影响压实效果 ,应注意轮迹连续性 ;

(2)强夯施工 ,是经由起重机械将 8t~40t 的夯锤起吊至6m~25m 的高度后 ,自由下落 ,造成强大的夯击冲击能量使土体空隙骤缩,强大的冲击应力和冲击波给夯击点四周造成裂隙,引起土体局部液化,使土粒进行重新排列形成良好的排水通道,使气体以及孔隙水逸出 ,在经由实效压密便可固结 ,进而提高地基的承载能力 ,减小其压缩性 ,该方法又称为动力固结法。

二 路基路面排水

1.地面排水。最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. 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。路拱横坡应≥2%。雨水排出路面有二种方式。第一种是集中排水,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20~50m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。在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。第二种是分散排水,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。

3. 地下排水。暗沟、渗沟、盲沟等是目前路基地下排水普遍采用的技术 ,该技术特点为渗透力排水 ,其中如若水流量过大 ,建议多采用渗沟(带渗水管)。

三、路基防护

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。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。

但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。

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,很能适应土体不均匀沉降。

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。

参考文献:

[1] 舒朝忠,姚怀会.浅议公路工程中路基施工技术[J].建材与装饰,2012,(9):49.

[2] 董浩博,陈旭,侯琳等.浅谈公路路基的施工技术[J].中国科技博览,2011,(29):422-422.

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