摘要:路基和路面一样,都是公路建筑物的重要结构主体。路基质量的好坏直接影响路面的使用效果和使用年限。文章对路基工程质量要求、存在问题进行简述,提出治理措施,并用实例加以说明。
关键词:公路;路基;质量;问题;解决方法;工程实例
一、前言
公路施工技术质量也得到很大提高的同时,有些路段的质量通病还时常出现,降低了道路的耐久性和使用性,影响了车辆的交通安全及行车的舒适性。因此,全面提高路基工程质量的整体水平,逐步消除道路质量通病,保证行车安全与舒适,提高公路投资价值更显重要。
二、路基工程质量问题及原因分析
从当前情况看,路基工程在质量方面存在的问题主要有:填方路堤完工后沉降迅速或不均匀沉陷,路面纵横坡变碎、行车颠簸。路面出现纵向裂缝,严重时裂缝变宽,裂缝向土路肩边缘伸展,裂缝处呈现错台,形成滑裂面。路面出现横向通裂,裂缝处出现错台。
三、提高路基工程质量措施
要保证路基工程的建设质量,必须做好技术管理在管理中,要从设计、施工方面着手,采取一定的技术措施,加以保障,确保工程质量。
1、设计方面
(1)做好地质勘探调查。对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查,尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料,地表不良路段,设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。
(2)确保路基最小填筑高度。路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性,按照路基设计规范要求,根据土基干湿类型及毛细水位高度,确保路基最小填筑高度,当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时,则应采取相应的处治措施,如:换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基,影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基,须换填不少于60cm砂砾,石质挖方路基,须设置30cm砂砾垫层,横向排水不畅路段要加设盲沟。
(3)明确路基填料质量标准要求。
在各级公路工程施工图设计中,必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部。
(4)完善路基综合排水设计。县级以上公路工程设计中,必须遵循因地制宜,整体规划,综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计,避免造成路基两侧长期积水浸泡路基,使路基承载力下降面发生沉降变形。路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟,并加大、加深边沟等排水措施。
(5)确保路基边坡稳定性。高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定,高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。
2、施工方面
(1)做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,对高填方段应优先安排施工,在施工中以施工组织设计为龙头,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。
(2)做好施工前的准备工作,开工前要认真审阅设计文件,详细了解各段的填、挖情况,地质情况,填、挖土质和调配情况,对重要地段要作重点勘察,进一步核对设计资料,发现设计文件中有误及时上报业主,妥善处理。
(3)认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等)必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。
(4)填筑路基前,首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前,需进行土质分析、CBR值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料,不能用于路基填筑;再则,路基填筑前还要根据设计进行施工放样,建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求。
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(5)路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实度不得大于30cm,构造物两侧(桥涵头处理)松铺厚度不得大于20cm.不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。
四、某路基工程质量病害分析及治理
1、工程概况
某工程,一条新建公路与一条旧公路的路基搭接处采用一挡土墙,该墙南高北低,相对高差约6.00m,墙长约53.50m,路基宽约6.0m。从3月份开始施工到7月交付使用用了约4个月时间。
该工程交付使用后,除墙体本身自重对其影响外,过往车辆产生的活荷载也产生较大的影响;7~10月份为农田灌水期,地基土层含水量较之施工期明显提高,墙体持力层粉土为一弱透水层。使用时间不长,就出现路基塌陷,墙体开裂等病害。
2、路基塌陷事故的原因分析
通过调查取证,该工程发生路基塌陷的原因是:施工前一无地质资料,二无设计说明,三无施工组织设计,属较为典型的“三无”工程;施工过程中,未能对存在的一些隐患引起足够的注意,认为小型工程无大问题,思想上麻痹大意;在新路基与旧路基搭接时也未进行搭接处理,施工后新旧路基的密实度不同,而且,旧路基呈稳定状态,而新路基在其自重及外部机车载荷及脉冲力的作用下正在完成固结过程;地基持力层为粉土,属典型软土地基,随地基浸水,土颗粒粒间有效应力降低,孔隙水压力增大,差异性沉降加剧,引起本工程路基塌陷事故的发生。
综合上述原因,该挡土墙工程在本身自重的前提下,由于基底压力大于地基土承载力而产生过大的不均匀沉降,再加上外界环境因素的改变,导致路基塌陷,墙体开裂。沉降变形及裂缝开展观测表明,裂缝发展最快时最大速度为1.6mm/d。
3、托换加固措施
鉴于该工程的破坏是由于地基持力层压缩性过大、地基承载力不满足要求而引起,结合工程实际,可采用的托换加固措施有基础加宽托换、坑式托换、顶升托换等。从安全、经济、耐久以及加固机理等各方面因素综合考虑,工程采用坑式托换加固较为合理。
4、施工步骤
(1)在切近被托换的基础前,每间隔一定距离,由人工采用间隔式开挖方法开挖孔径为1400的圆形竖向导坑(分段开挖施工),先开挖至原基础底部标高,然后再向基础底部以下深入0.8m并继续向下开挖,直至进入砾砂层0.5m位置为止;
(2)托换坑形成后,清理坑底余渣,采用¢150~200的木棒在坑底呈梅花型打孔,成孔后灌入块状新鲜生石灰及粉煤灰,并分层夯实;
(3)吊放绑扎成型的钢筋笼(主筋12¢20@200,箍筋¢8@200)入坑,灌注混凝土,边灌边用振捣器振密至原基础底面以下800mm处;
(4)待混凝土初凝后,对原基底以下800mm范围内的土体采用¢150~200的木棒在坑壁斜向呈梅花型打孔,成孔后灌入块状新鲜生石灰及粉煤灰,并分层夯实;
(5)按0.8的配合比配制膨胀混凝土(在普通混凝土中掺入膨胀剂),配制后将其灌入坑内,边灌边用振捣器振密,灌浆高度至少应超过原基础底面300mm;
(6)灌浆完成后,在膨胀混凝土顶面插入一主筋10¢18@200、箍筋¢6@200的方形钢筋笼作为预留,正常养护混凝土至终凝后,用干砂封埋预留的钢筋笼;
(7)按同一施工程序采用间隔法对其它坑进行施工;
(8)施工完成后,对路基表面及挡土墙墙体裂缝继续进行裂缝开展度观测;
(9)待裂缝开展稳定后,对墙体及路基表面裂缝用砂浆及沥青进行灌缝及勾缝处理。
本工程自托换加固时起直至托换加固完成,历时21d,裂缝开展度观测表明,当托换坑开挖后,裂缝开展的速度加快,而当膨胀混凝土初凝后,裂缝开展速度逐渐减慢,直至终凝后,裂缝开展基本趋于稳定。
参考文献:
[1]唐智斌.影响公路工程质量因素及控制措施,科技资讯,2006
论文作者:赖燕强
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/19
标签:路基论文; 裂缝论文; 工程论文; 措施论文; 填料论文; 工程质量论文; 土质论文; 《基层建设》2017年2期论文;