浅谈高填方路基病害防治技术措施
2018-10-21高德华
高德华
摘 要:随着公路建设的快速发展,我国山区出现很多高填方路基,竣工通车后较短的时间内,有的高填方路段出现了不均匀沉降和不同程度的病害,该种现象表现为填方越高,病害越容易出现,严重路段甚至造成交通中断。为了进一步提高高填方路堤施工质量,降低施工成本,减少路面通车以后因高填方沉降产生裂缝、沉陷等,本文就高填方路基病害防治做出简要论述。
关键词:高填方;病害;质量控制;含水率;压实度
1 高填方路基的常见病害与原因分析
高填方路基病害可以统归为一种——沉降,沉降的原因是多种的,但又可以归纳为2大类:地基承载力不足引起的路基下沉;路基压实度满足不了自重应力的作用,产生了压缩性沉降。
高填方路堤施工工艺复杂、涉及因素多,任何一个环节处理不当,都可能埋下质量隐患造成路基后期病害的产生。主要原因有(1)排水系统不完善、清表不彻底;(2)填料不合格;(3)填筑工艺不当;(4)施工组织安排不当;(5)压实工艺不当;(6)质量和技术管理不严。
2 研究背景及意义
我国道路建设正面临高速发展时期,随着经济建设速度的加快,汽车行驶速度不断提高.对道路的行驶舒适性和安全性要求也越来越高。为了达到一定的水平和目的,不可避免地要出现大量高填深挖路段。
路基是路面的基础,承受着本身岩土自重、路面重量和由路面传递来的行车载荷,是道路的承重主体。路基工程的好坏直接影响道路的性能和使用寿命。路基的强度和稳定性是保证路面稳定的基础。高填方路基是施工中的难点和重点。。
3 施工质量控制方法
纵观高填方路基的诸多病害,除不可抗力因素、设计原因以外,很多病害都是因为在施工过程中未严格按照设计及相关规范进行施工、检测和验收,过程管理、动态管理未与实际现场相结合。要减少、降低高填方路基的病害,首先根据现场实际情况,结合试验段填筑总结报告,合理配置施工机械,正确制定施工组织计划,建立健全质量管理体系,加强现场真实有效的管理;其次我们要严格按照“三阶段、四区段、八流程”施工作业法组织各项作业均衡进行,合理安排施工顺序、进度和关键工序的作业循环,做到挖、装、运、卸、压实等工序紧密衔接连续作业,避免施工干扰、交叉施工,做到路基施工的正规化、标准化。
3.1 准备阶段
路基施工准备阶段是路基工程施工总体部署、调查作业范围、水文地质及工程量、制定施工方案、编排施工进度计划以及开工前的人员、机械、材料等方面准备的阶段。
3.1.1 测量放样
根据设计图、施工工艺确定道路中线桩,钉出路基用地界桩、路堤坡脚、边沟等的具体位置桩。在路堤坡脚外缘每隔20m一个桩,定出路堤坡脚线。
3.1.2 修建排水沟
施工前根据测量放样在路堤边坡坡脚修建临时排水设施,同时与周围的永久排水设施系统有机结合,使得路基排水系统畅通。
3.1.3 土工试验
对施工范围内的挖方做取样,根据规范进行土的颗粒级配、界限含水率、最大干密度、最佳含水量、加州承载比(CBR)等试验,确保标准性试验的准确性。
3.1.4 基底处理
路基基底處理是为了保证填筑的路堤与原地面结合紧密,视基底的土质、水文、坡度和植被情况及路基填筑高度采取相应的基底处理措施。
3.1.5 填筑试验路段
试验段宜选在地质条件、断面形式等工程特点具有代表性的地段,长度不宜小于100m,及时总结试验结果以便指导下步土方填筑施工提供可行性依据。
3.2 施工阶段
3.2.1 填土区段
3.2.1.1 准备工作
做好排水设施的建设,降低地下水位,将土方含水量控制在最佳含水量附近。
3.2.1.2 填料选择
填料不得使用腐殖土,生活垃圾土、淤泥,不得含有杂草、树根等杂物,粒径超过10cm的土块应打碎。
3.2.1.3 分层填筑
(1)路堤填筑时必须根据设计横断面全宽、纵向水平分层逐层向上填筑。分层最大松铺厚度应根据试验确定,且不应超过30cm;分层最小压实厚度不小于10cm。
(2)性质不同的填料应分段填筑,同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,不得混填。每种填料的填筑层压实后的连续厚度应不小50cm。
(3)路堤填筑时,应从最低处起分层填筑,逐层压实;当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5时,应按设计要求设置坡度向内倾斜4%、宽度大于2m的反向台阶。
(4)填方分几个作业段施工时,接头部位如不能交替填筑,则先填路段应按1:1坡度分层填筑,每层碾压至边缘,逐层收坡,待后填段填筑到位时,再把交界面逐层挖成不小于3m的台阶,分层填筑碾压;如能交替填筑,则应分层相互交替搭接,搭接长度不小于3m。
3.2.2 整平区段
3.2.2.1 摊铺整平
当填方区一层填料上料完成后,按层厚30cm的松铺厚度、采用大型履带式推土机初步摊平,并完成初步压实,每层形成2%~4%路拱形成排水。对机械无法到达边角处采用人工找平。
3.2.2.2 洒水晾晒
土壤中的含水量是路基施工过程中的注意要点和难点。水分子的存在保证地基加固的过程中也降低了路基的抗剪性能,严格控制含水率是影响压实度效果的决定性因素,只有将含水率控制在ω±2%,才最容易获得最佳的压实效果。
3.2.2.3 碾压区段
整个施工阶段,路基填筑是质量的关键,而路基压实度又是保证路基质量的重要指标,是影响道路使用寿命与使用质量的主要衡量标准。
(1)碾压时,应遵循“先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠”等原则,同时应遵循“先两边后中间、先内侧、后外侧”的碾压顺序,直线段由两边向中间,曲线段由内侧向外侧纵向进退式碾压,横向接头一般重叠1/3轮迹,前后相邻区段应纵向重叠1.0~1.5m。压路机重量,碾压速度,遍数等根据试验段数据分析报告而定。
(2)压路机在碾压过程中,禁止在已完成或正在碾压的路段上“调头”或“急刹车”,停车时应先减振,再使压路机自然停振,以保证表层不受破坏。碾压过程中,如发现局部有松软现象时,应及时挖除,用合格填料换填,以保证路基整体强度。
(3)每一个压实层在经过雨天后,或由于特殊原因没有填筑上一层而致使本层超过10天暴露在外,在填筑上一层时应复压,重新检测压实度。
(4)高填方路堤除按正常路堤施工工序施工外,为避免路堤自身不均匀沉降致使路面开裂,还需采用普夯措施作补强压实处理,可在路面结构以下设三层土工格栅。
普夯夯点按正三角形排列,间距1.5m,夯锤重10t,锤径2m,落距10m,锤印重叠不小于50cm;第一遍强夯高度以填方高度8m~12m范围开始,其上路堤每6m夯击一次;普夯的施工顺序必须自路基中线向两侧逐次推进的方式进行控制;正式夯击之前必须进行试夯,确定夯击遍数以及距建筑物的安全距离,试夯过程中,以夯沉量小于5cm以前的遍数作为夯击遍数。土工格栅的铺设、填筑、碾压根据设计图纸及相关规范执行。
3.2.2.4 检验区段
土方路基适合使用灌砂法进行压实度的检测,灌砂法是一种破坏性检测方法,适用于各类土,优点是测定值精确,缺点是操作较复杂,须经常测定标准砂的密度和锥体重。根据规范要求,施工过程中,每一压实层均必须检验压实度,检测频率为每1000m2至少检验3点。
3.3 整修阶段
整修包括路基面的排水横坡、平整度、边坡等整修内容,路基整修严格按照设计结构尺寸进行,达到技术标准要求。边坡修整放出路基边线桩,对于加宽部分人工挂线刷去超填部分,修整折点,修整后达到转折处棱线明显,直线平直,曲线圆顺。
4 结束语
本文经过对高填方路基的病害分析,高填方路基填筑只有严格按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺,高填方路基的填筑质量就能得到有效保证,降低高填方路基病害产生的可能。