浅谈公路路基施工中过湿土的施工对策
2016-05-30杨林
杨林
【摘要】作为路面的基础,路基的质量对整体工程的质量产生直接影响。路基与路面共同构成了公路的主体结构,对过往车辆的荷载进行承担。通过多年的施工经验看出,没有稳定和坚固的路基,很难对公路的施工质量得到保障。在工程施工中,由于天气及施工工期的影响,路基回填土一般较湿,为施工的开展造成一定难度,若处理不当,则会对工程质量埋下隐患。
【关键词】公路路基;过湿土;施工对策
过湿土是公路路基施工中最长遇到的问题。过湿土处理技术的探讨目的是为工程建设提供技术可靠、经济节约、施工快速的技术途径。随着技术进步及新型材料的研发,过湿土处理技术也日渐得到完善和改进,确保工程建设的高效快捷及安全可靠。大量的工程实践表明,运用水泥稳定和石灰稳定的方法处理过湿土,会存在施工工艺简单、经济性好、施工速度快、处理效果显著等特点,对路基工程的质量及施工工期提供有效地保障。
一、过湿土的概念及特点
1.过湿土的概念
对于过湿粘性土来说,主要存在土质差、塑性指数高等忒单。在晴天时即便便面干爽,但内部的含水量也会超过30%,在阴雨天气状况下,更会有泥泞不堪的问题产生。该土质的运用,在路基施工中存在着较大的难度,应在施工过程中采用搅拌和晾晒的方式,或掺入一些石灰。对于该类施工项目来说,存在较大的难度,必须认真落实各项工序,必要时还应添加适量石灰,进一步降低含水量,从而与使用的标准要求相满足。
2.过湿土的特点
在公路施工中,沿线运用的部分取土场是属于粉质中弱性膨胀粘土,其塑性指数、液限指数以及天然含水率较高,透水性小。当吸湿性大时,会造成稳定性丧失,必须将含水率控制在1~15%以内,否则在碾压过程中容易出现翻浆问题,在降雨天气下该土质则会有泥泞不堪的问题出现,天气晴朗以后,粘土表面会被晒干,而土层内部却存在30%左右的含水量,所以在路基填筑施工时,应对其进行反复翻晒,有时候的翻晒次数可能会达到5~6遍,不仅增大了工程施工难度,而且还会影响到工程的施工进度。
二、公路路基质量与路面使用寿命的联系
路基的施工质量和路面的使用寿命产生密不可分的联系。一个强度高,稳定性好,耐久性强的路基,必定会对路面的结构支撑产生极其重要的保护作用,并产生提升公路路面的整体强度,延长了使用寿命,优化使用性能,降低公路养护维修费用,减少路面工程造价等作用。反之,若公路路基施工质量有较多问题存在,那么这样的豆腐渣工程必定会影响到整个公路施工的质量,也大大降低了公路路面的使用寿命,降低使用品质,严重时也会导致如新闻中的路基被毁、路面破坏现象,印发交通中断,导致有较大的经济损失产生。
三、公路工程路基施工中过湿土的处理方法
通常情况下,过湿土路基主要位于路段内土场的地下水位偏高且存在较大土体含水量的位置。为了保证公路路基的施工质量,我们应在施工中与土体含水量降低的方式相结合制定出处理方法。一般先在路基取土坑周围运用开沟防水的方法,然后运用推土机将土推成若干个大土堆,开展翻晒散水处理,这样土通过晾晒后即可进行直接运输,并将其作为路基填土材料进行使用。同时,为了确保填筑土的正常运输,应精心设计和整修土场的便道。与过湿土的处理相结合,其处理方法主要包括以下几方面:
1.对公路路堤进行分层填筑。控制松铺层的厚度为小于30cm,主要作为路基填筑的水平层,然后在对下一层进行铺筑之前,应与设计规定相结合开展碾压密实,每进行一层填筑都需要进行翻晒和粉碎处理,在对平地机整平防护应用以后即可进行碾压施工,每次在压实填筑土的过程中,都需要做到边填土边整平,确保路基均匀的密实度。
2.在较少高温或降水天数季节中开展施工,过湿土的天然含水量较低,无需添加白灰等外掺剂。一般应采用重型铧犁和重型缺口圆盘直接翻松路基土体,当粉碎达到一定要求之后,即可采用重型压路机进行碾压密实,确保压实度控制在90%以上后即可停止碾压。
3.过湿土的含水量较大,可在路基土坑开挖过程中,在土坑周边对取土进行粮食,然后运输至路基施工作业段并进行摊铺施工,或直接将取土运输至路基施工作业段一侧,开展晾晒处理以后,通过推土机推土至作业段并进行填料施工。根据以往公路路基施工经验可以看出,过湿土可采用一定比例的消石灰外掺剂,对筑路材料进行1~2遍的粉碎处理,然后运用压路机或履带式施工机械进行一遍全面碾压。此时需强调的是必须在规定时间内完成筑路材料的掺灰、拌合、粉碎和初步碾压工作,时间一般控制在一天内。
4.初步碾压施工完成以后,应对碾压土层进行24~48h的闷料处理,然后均匀铺撒剩余外掺剂,再次进行翻拌、粉碎和碾压。通常当外加剂用量为5%时,密实度的最大容量可达到1.83%/cm,标准压实度控制在90%左右。
5.施工过程中若有降水天气产生,通常则应运用抢压的方式,将上层土对下层土进行封住。与此同时,需要将路基施工的排水系统功能进行加强,可在路基边坡施工防雨布作为临时急流槽,避免边坡被大雨冲毁的现象产生。对于已经成型的路段而言,最主要的排水防水措施是在降水产生之前,运用防水布对整个路段实施覆盖处理,当雨停之后,再将防雨布打开,开展一系列的复压施工,随后即可开展下一层路基施工。
6.对于已经掺入外掺剂且未能完全整平碾压的施工作业路段,突遇降水必须实施抢压,应采用防水布实施覆盖。由于路基施工存在高低不平的施工作业面,局部地方不可避免地会有一定量的雨水渗入。在降雨停止之后,应将防雨布及时打开,并采用具有针对性地开展局部翻晒和粉碎操作,对于渗水严重的位置,可运用换土的方式对拌和均匀的灰土进行运用,最后开展整平、碾压施工,直到压实度与设计要求相符即可。
7.突发降水造成施工抢压,在未运用防雨布的施工路段,当降雨停止并恢复作业后,应曹勇拖拉机单向的翻耕和翻晒的方法进行作业,禁止直接采用旋耕机实施粉碎和翻晒,这主要是由于过湿土有较大的粘稠性,会对旋耕机旋刀头进行裹包,而且水土快容易构成较密的覆盖层,下层土体去水相对困难,而采用拖拉机单向翻耕和翻晒会导致有较大翻耕土块形成,土块间存在较大的空隙,便于空间流通,有利于含水量的降低。然后再运用旋耕法,均匀地控制土体土块的含水量,为碾压密实工作的顺利展开提供条件。
四、过湿土处理时应注意的事项
1.过湿土的施工,重点宜放在施工工序的连续上,抢时间,搞突击,经常关注天气预报,尽量避免雨淋。
2.对采用石灰处理的路段,石灰应充分消解过筛后方可使用,但石灰堆放时间不宜过长,特别是在没有覆盖的情况下,其有效钙镁的含量大幅度下降,掺入后不能达到预期效果。原先质量符合要求的石灰在无覆盖情况下堆放几个月,可使其质量降为等外石灰。石灰在使用前必须充分消解和严格过筛,使少用消解不充分的石灰处理路基,碾压成型后,遇雨过程中,未充分消解的石灰继续消解,会引起局部胀松鼓包,形成蘑菇状,影响路基的强度和平整度。
3.过湿土含水量的控制。由于过湿土的天然含水量达30%以上,遇雨后其含水量还会增大,所以施工中要严格控制最佳含水量,在高温季节施工时,过湿土外表很快晾晒较干,而里面土的含水量仍然很大。当使用旋耕机翻晒,粉碎里层湿土时,外层的土也随之一起晒,又成为干土,含水量小于最佳含水量,不容易压到规定密实度,所以,应当在回填土上路基之前,将其在场外进行翻晒、粉碎,至含水量均匀,且大于最佳含水量2%左右再回填,这样可以少掺灰或不掺灰,同时也可以减少由于土块形成的颗粒状麻面。这样既可达到规定的压实度,又简化了施工程序。
4.由于过湿土天然含水量较高,遇雨后其含水量还会增大,所以施工中必须严格控制最佳含水量,在高温季节施工时,过湿土外表经曝晒较容易干,而里面含水量仍然很大,当使用旋耕机翻晒、粉碎里层湿土时,外层的土也随之一起晒,又成为干土,含水量小于最佳含水量,不容易压至规定密实度,所以,应当在回填土上路基之前,将其在场外进行翻晒、粉碎至含水量均匀,且大于最佳含水量的2%左右再回填,这样可以少掺或不掺石灰,既可达到规定的压实度,又简化了施工程序。
5.因过湿土含水量较大,填筑厚度应严格控制,过薄工序增多,浪费人工和机械台班,也影响工期,过厚的填土翻不透,旋耕机更难粉碎。由于下层土水分没有散失,即使再碾压也无法满足压实度要求,使用重型压路机反复碾压时,路基将形成“弹簧”状态,使路基无法稳定,也无法继续施工,最终只能返工重做。因此,路基填土厚度在过湿土施工中更应严格控制的指标。
五、结语
公路路基施工过程中过湿土的施工策略有很多,但无论是哪一种情况下的施工策略,都是针对具体情况而确定的。总的概括来说,可以归纳为两种情况,一种是高温、晴朗的天气,用过湿土施工时只要恰当采用翻晒手段,就可以不采用外掺剂,或少用外掺剂;而当气温比较低,遇有雨水天气时,可以结合翻晒后,通过实验和计算的方法,得出掺灰量,再按照规范要求进行操作即可。使用过湿土进行施工,一定要规范程序,合理施工,因地制宜,注意经验的积累,以确保所建公路高效、优质。
参考文献
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