高填方路基纵向裂缝的预防及成因分析
2019-01-12张昕
张昕
(身份证号:1309291987****1418)
一、高填方路基纵向裂缝的预防措施
(一)设计方面的措施
1.软土地基特点是强度低、固结慢、变形大,在该路段不宜采用高填方路基形式。如必须在软土地基上修筑路堤时,应进行稳定验证与沉降计算。稳定验证的目的就是进行强度检验,以检验地基与路堤是否会发生由于抗剪强度不足造成浅层或深层滑动破坏。沉降计算可以预计地基的竖向变形,并为控制这种变形提供依据。
2.高填方路基设计应考虑采用土路肩及边坡防护,或用急流槽将水引离路基,以保证高填土路基边坡稳定。必须进行边坡的稳定性验算,护坡道的宽度应根据有无软土地基、填料的性质以及取用的边坡坡度等进行综合设计。
3.路基填筑前对路基范围内进行清表和夯实,在填筑50cm渣石并进行冲击压实后,以每层30cm厚的松铺厚度进行分层填筑山皮土,施工中每个区域的压实度及含水量等指标均严格按公路工程质量检验评定标准的要求进行控制。
(二)施工方面的措施
1.按设计要求对原地面进行处理并检测其压实度,若未满足设计要求,则根据现场实际情况进行翻晒、换填等处理,若为软土地基,则按软土地基的相关规范要求予以处理,直至原地面达到设计承载力的要求。
2.对有预压要求的路段,在施工中应尽可能早地安排堆载。堆载预压时间越长,工后沉降就越小,堆载顶面应平整、密实、有横坡。沉降后应及时补方,一次补方厚度不应超过一层填筑的厚度,并适当压实。施工单位每月均应测定沉降量,并向监理报告一次。严禁在预压期不补填,而在预压后期,或在路面施工时一起补填的做法,以免引起过大的沉降发生。
3.路基填筑时,应按设计施工坡度及超宽碾压要求控制,要拉线控制摊铺厚度,并经常进行检查。在路基排水系统施工过程中,注重高填方路段边排水沟坡度及标高要求,调整此路段的排水设施坡度 平整度和标高,避免出现在高填方路段排水系统积水的现象,从而影响地基的稳定性。
4.严格控制路基填筑速率。在地基处理完成后,应适时进行路基填筑。对填筑速率要进行动态控制。当日变形沉降量不大于10mm/d,水平位移不大于3mm/d 时,一般可正常填筑,否则应分析原因,停止加载或减缓填土速度或卸载,及时发现侧滑苗头。
5.结合工期要求,高填方路基施工周期不可过短,若工程项目路基施工工期超过8个月,在路基施工过程中应在路基横向范围内分左中右布置相应路基沉降观测点,按沉降观测相关要求,每月应观测 3 次以上。
二、压浆处理高填方路基纵向裂缝的施工工艺
(一)压浆处理纵向裂缝的特点
1.适用于周期较长的填方路基
由于路基裂缝产生时间比较长,往往是路基施工结束,路面已开工或者路面施工也已完成,甚至已通车,路基裂缝才逐渐反射到路面上来。这时候要采取全面挖开,重新填筑几乎不可能,采取压力灌浆处理技术比较适合,且能保证质量。
2.通过交通管制进行施工,将对交通运输的影响降至最低
根据路基裂缝非压浆方案的处理经验,须要求路基填方地段下沉部分重新开挖,做好台阶后重新分层填筑压实以治理裂缝病害。工作量大,且影响交通,甚至中断交通,严重影响公路交通的正常运输。采用压浆处理的方法,可通过交通局部管制进行施工,将对交通运输的影响降至最低。
3.压浆处理在一定程度上较为经济
由于高填方路基高度高,土方工作量大,挖运及回填压实的造价较高,压浆处理与传统方法相比,几乎无土方工作量,工程费用较低。
(二)压浆处理纵向裂缝的方法
1.灌浆方案
根据具体项目高填方路基的土质情况,选用有针对性的浆液进行压力灌注。灌浆类型宜为水泥灌浆等渗流型浆液,利用渗流扩散到填方土体中浆液的固结硬化,填充路基中较易连通的孔隙,并将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,增加土体抵抗变形的能力。
2.确定压浆孔的压浆半径和压浆压力大小
根据压浆地段土质情况及灌浆渗透情况,选取适当的压浆半径(R),对距路基边缘距离为R的压浆试验孔进行压浆试验。压浆时,观察路基边缘渗浆情况,当路基边缘开始渗出浆液时,记录压浆机的压浆压力大小。根据压浆设备情况,一般选择压浆压力在0.5~1.0Mpa之间。
3.压浆孔的布置
为确保路基纵向裂缝压浆处理的效果,在观测期内路基沉降较大的部分及裂缝两侧,压浆孔按梅花型布置,这样可确保水泥浆在土层中能充分并均匀地分布,同时要求压浆孔深度应深入天然地基土层0.5m,确保压浆在深度上充分布满,达到压浆的预期目标。
4.压浆技术要求
压浆孔为铅垂孔,采用无水钻进方式成孔,终孔直径≥70mm。压浆孔按由外向内的原则依次逐排由上至下的分段钻灌。填方0~1m为第一灌段,灌浆压力 0.2 MPa;1 m以下为第二灌段,灌浆压力0.5 MPa。灌浆材料宜根据项目地质条件选择合适的配合比,要求浆液结石率≥80%,28d抗压强度≥2 MPa。同时,灌浆时必需使用止浆塞。在规定的灌浆压力条件下,当注入率≤1L/min 时,持续灌注10min 即可止浆,停止灌注。
5.灌浆现场试验
在路堤和桥台选点进行灌浆现场试验。试验项目包括动力触探,面波测试,钻孔取样密实度测试,浆液灌注试验。通过试验寻找出适合不同处治路段的浆液配合比、施工工艺和质量检测方法。
三、结语
高填方路基不均匀沉降产生纵向裂缝是影响路基强度和稳定性的一个重要因素,也是路基常见病害之一。本文主要探讨了压浆处理高填方路基纵向裂缝的施工工艺与技术要点,在对填方路基实施压力灌浆后,浆液填充了路基土体中的孔洞与孔隙,使路基土体的密实度提高、孔隙率降低,同时由于浆液对土体中散状块石、土粒的固结作用,使土体的抗变形能力提高,病害路段的不均匀沉降得到有效控制。