神华神东煤炭集团有限责任公司 719315
摘要：公路是我国交通运输的重要组成部分, 处理好公路路基病害问题以及不断探索加固公路路基的技术, 可以有效保证我国经济的顺利发展、交通运用的正常转运。本文结合实际案例对公路路基施工特点及其质量要求进行分析, 并提出公路路基施工质量控制措施, 同时, 分析影响对我国公路路基强度的因素, 探讨如何提高路基的加固技术。
关键词：土木；工程；路基；技术
我国公路的通行量每年都在递增, 对公路路基的稳定性、承载能力以及安全性提出了更高的要求。相关单位和部门必须密切关注已经投入运行的公路路基的病害问题, 针对已经出现病害的问题点及时制定相关的解决方案, 同时, 针对正在投入施工或者准备施工的公路工程, 有必要对路基的加固技术进行不断的探索, 以科学的、合理的施工方式对路基进行加固, 以保证公路路基的稳定性和强度, 提高我国公路施工工程的质量以及公路的交通安全性能。
1 公路路基施工特点及其质量要求
1.1 路基施工特点
公路路基施工对施工的全面性和综合性要求很高, 高要求才能够保障公路路基施工质量进一步提升, 施工有效性更高。因此，路基施工程序需严格按所指定的规划, 结合专业知识及严谨的工作环节逐一进行。普通路段路基的施工对公路的正常运行也十分重要, 对一些特殊的路段, 在路基处理方面, 需提升重视度, 对塑料排水板、软弱低级及碎石桩的处理需提升重视, 对一些不利于路基施工开展的问题, 需采取土质加固的方式处理, 对预压设计路段, 保障预压期能够严格按设计需求进行, 结合设计图对预压路段采取沉降观测的处理办法, 在路基施工的过程中, 需要提升对填筑速度控制的重视, 避免因填筑速度太多而导致路基稳定性下降;对填筑较高、地质较软的路段需要进行测斜观测, 相关施工人员需要具备十分专业的能力和较高的职业素养, 在路基施工十分繁杂的情况下, 可综合施工特点, 结合施工实际情况, 采取相应措施保障路基施工顺利进行。
1.2 施工质量需求
(1) 路基结构强度及稳定性。路基结构强度及稳定性是路基施工最为基本的要求, 因路面行车较多, 路基承载量也较大, 加之环境因素如雨雪天气等因素的影响, 路基可能会发生危险, 如发生沉淀、出现裂缝及整体的结构稳定性较差, 这对公路路基的质量提出了一定的要求。在外力环境作用下, 通过采取合理的措施, 可使路基在合理的范围内能够避免皱坏或变形, 从而保障公路能够正常使用和运行。
(2) 地表积水地下水温稳定性。影响公路路基发生病害的因素有很多, 其中因水引发的病害十分凸显。经过长年累月水的浸泡, 路基结构稳定性越来越差, 特别是温度差较大季节变化大的地区, 水温的上升和下降都会随之变化, 加上昼夜的温差较大等各因素作用, 公路的路基可能会出现翻浆或冻胀的现象。因此路基施工中, 需采取适当的措施来控制水温的上涨和下降, 降低因水给路基的结构稳定性带来的不利影响。
2 公路路基施工技术要点
2.1 路基挖方
公路路基在施工以前, 需勘查和调研各种对施工现场造成影响的因素, 做好公路路基挖方前的准备工作。路堑开挖施工不但应根据公路的工程地形, 还要对公路工程的路堑断面进行分析和研究, 做好调配土石方的工作。在施工中, 土石路堑所处的位置是平缓的地面, 可全面开挖, 若土石路堑所处的位置是平缓横坡, 利用横向台阶开挖。此外, 对路基工程的石和土质榜山的路堑, 施工方式基本上采用纵向台阶开挖, 对边坡比较高的路段, 采用分层开挖方式。
2.2 路基压实
公路在施工中, 路基压实是施工中的重点。选择优质的压路机, 将公路的路基压实工作做好。目的是将公路的路基质量进行有效提升, 提升路基土的压实度。公路的路床项面以下的0.8~1.5m处, 路堤压实度需大于95%, 公路的底部到0.3m间填料时, 需要控制CBR应小于8的范围;路床在0.3m以上的, CBR值需要保持在8~12。结合具体的位置, 对路床选择适合的强度填料进行施工, 路基的填料若不符合最小的强度, 需要利用比较稳定的材料 (石灰等) 进行进一步处理。
2.3 路基防护
公路在路基的施工过程中, 做好路基的防护工作至关重要, 公路的路基施工有3种类型:冲刷防护、坡面防护及支挡防护。坡面防护主要对坡面岩石的风化剥落和地表水冲刷及浸泡, 进行阻止和预防。目前国内的公路工程一般采用沟播和穴播和片石骨架植草皮和播草种的方法。对公路边坡进行防护, 利用植物生长既能美化环境, 又能够防护边坡。冲刷防护主要是避免边坡受到地下水和地表水的浸泡和冲刷, 当前施工, 通常采用挡土墙和砌石及铁丝石笼等工具。近年来, 公路建设领域对聚氨酯类的土工织物护面板比较重视, 应用中效果也较好。支挡防护是路基防护的组成部分之一, 目前对边坡加固的措施, 利用锚索和锚杆等工具效果比较好, 引起了公路建设领域的高度重视, 还有混凝土结构和扶壁式结构, 也逐渐被广泛应用和普及。
3 质量控制关键程序
3.1 施工测量
严格按照设计图纸进行施工测量, 经过复测和检查之后查看设计是否存在不合理之处;此外, 需要控制路线的转点及曲线点等, 可采取固桩方法进行保护;在施工过程中, 需要设置临时性的水准基点及地面基准;在各程序施工测量过程中, 测量误差需要在规定的范围内, 确保定位的准确度, 保障路基的施工设计质量能够满足需求。
3.2 土方施工
对公路路基施工而言, 采用填方的方式进行。其控制施工质量的要点是在施工压实之前需测定含水量, 在满足要求后再进行下一个环节碾压;在测试干密度时, 需进行试验, 不同的土质所检测出的密度也不同, 根据干密度不同来评定压实度;通过分段施工的方式进行填筑, 分层留阶, 保持路面平整。
3.3 合理安排机械作业
结合路基施工的实际情况、施工地区的地形及地貌等因素, 对机械的使用需合理化, 全面按施工作业图进行机械运作。使用推土机将两侧的分层进行填压作业, 保持路基平整。在取土的路段, 需在1km内运输, 可使用铲运机进行辅助工作, 使用装载机进行机械运作, 保障路基施工能按工期计划进行。
4 公路路基施工质量控制措施
4.1 做好路基施工前的规划及试验
在全面开展公路路基施工前, 需对路基进行详细的勘测和试验, 勘察路基施工的方案是否可行、合理, 通过精密的实验, 可得出路基的最佳含水量及压实程度等指标及相关数据, 这些数据对施工的顺利进行具有重要意义。在多个施工方案中, 选择最佳方案, 并通过合理的材料配合比, 全面进行路基的施工工作。
4.2 全面把控路基施工技术和质量
在公路路基施工过程中, 需要对施工材料进行严格的把关, 对不合格的材料坚决不予使用, 在原材料的采购方面, 需要选择信誉高、材料质量好的厂家, 对多种原材料进行科学的检测, 并对检测结果进行评价, 通过评价结果选择最优质的施工原材料。另外, 公路在路基施工中, 通常用的施工材料有钢筋和混凝土及砂石等, 公路的路基施工质量与施工材料的质量有直接的关系。故公路的施工企业对施工材料需严格把关:材料进场以前, 须进行严格地检查, 审核材料生产许可证及出厂的合格证, 合作的厂家必须要有较高的综合实力;施工材料在进场以前, 需要先将选择的材料做一些检测, 对所选择材料的性能指标和质量进行明确, 根据试验的结果对所选择的材料进行最后的确定;施工材料通过试验检测进场以后, 应妥善地进行保管, 充分地掌握各种材料的特点和性能。
4.3 选择合适的施工方式
公路的施工企业在对施工的方式进行选择时, 需结合路基的施工工序和不同的施工阶段, 既要保证路基施工的效率, 又要保证施工的质量, 选择施工的方式如果不恰当, 不但会延误了路基施工的工期, 还会给施工企业带来很大的经济损失, 造成不堪设想的后果, 因此施工企业须重视施工的方式, 合理地选择路基施工的方式。
4.4 加强机械设备管理
(1) 公路的施工企业需要认真调研各种机械设备的性能和参数, 根据路基工程的施工要求, 调整各种机械设备, 致使各种机械设备的运行速率和各种参数与路基施工的标准和要求相符合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 (2) 对各种机械设备, 为避免发生损害, 公路的施工企业需要安排专业人员及时进行维修和定期保养, 使路基施工中, 各种设备的运转效率得到保证。 (3) 机械设备在停用期间, 所放的位置需要平整而干燥, 用篷布遮盖好, 以免受到雨水的冲刷而被腐蚀, 从而使机械设备的运转效率和性能得到保证。
4.5 路基施工完成之后做好监督和检查
在公路路基施工完成后, 相关施工单位需要先按照施工的规范进行全面的检查, 检测每个路段, 若检测出现问题需及时处理、修改, 制订相应的处理方案, 通过严格的检测, 路基施工各项指标均符合要求之后, 需进行交付和验收, 之后需对施工技术和质量进行等级评定。在整个路基施工过程中, 时刻不能放松警惕, 应随时做好工作检查, 做好质量把控。
5路基加固技术的应用——以某工程为例
在公路桥梁工程施工中难免会遇到软土地基问题, 需要通过科学合理的处理技术, 才能有效保证公路桥梁的施工质量。但我国对此方面的研究还有待进一步深入。因此, 本文基于工程实例, 对公路桥梁施工中软土地基施工技术做了如下分析。
某公路桥梁工程, 横跨了一条宽度为145m的河流, 地基非常松软, 需要通过科学合理的处理才能满足设计要求。该公路桥梁共设16个桥墩, 需要处理的软土地基工程量比较大, 为保证施工效率及质量, 采用了表层排水法、加载法、灌浆法等综合地基处理技术, 并取得了良好的成效, 值得大力推广应用。
5.1公路桥梁软土地基的特点
5.1.1 压缩性高
就该桥梁工程而言, 软土地基的孔隙比较大, 孔隙的孔径较小, 孔隙之间的水分难以排出, 由于软土的这些特性, 导致该公路桥梁地基沉降稳定时间较长, 在一定程度上延误了公路桥梁施工进度。
5.1.2 渗透性差
就该桥梁工程而言, 软土中黏粒含量较大, 导致结合水量较自由水量多, 结合水的类固体性质还会对自由水存在一定的粘滞阻力, 致使软土的渗透性较差。而且大量工程实例表明, 软土地基中的有机质也会阻滞自由水的流动, 从而进一步降低软土的渗透性。
5.1.3 抗剪强度低
软土的抗剪强度较低, 且随着含水率的增大抗剪强度逐渐减小, 从而进一步加大了公路桥梁软土地基的处理难度。
5.2公路桥梁施工中软土地基施工技术
5.2.1 公路桥梁施工中软土地基施工流程
公路桥梁施工中软土地基施工流程。
第一步, 地基处理。大量工程实例表明, 地基稳定性对公路桥梁的整体稳定性有着非常重要的影响。在地基处理过程中, 需准确施放桩基的位置后才能进行地基处理, 并在地基处理过程中随时对土体的状态及地基处理质量进行检测, 发现问题及时解决。
第二步, 桩基施工。此过程中会发生很多问题, 比如:软土地基容易导致桩基发生偏移、沉降;或者在桩基施工过程中产生泥浆污染, 将会导致桩基施工难以顺利开展。因此, 需尽量将桩端置于坚硬地层中, 以此来确保桩基的稳定性。
第三步, 混凝土灌浆, 通过灌浆法可以有效加强桩基的稳固性和承载能力。因此, 在具体施工过程中, 需要对气压和液压的施工参数进行科学合理的控制, 才能从根本上保证灌浆工作能顺利开展。
5.2.2 勘测设计
大量工程实例表明, 科学合理的勘测设计是公路桥梁施工的前提和基础, 开始施工前, 勘测人员要根据工程实际情况及周围地质水文等情况对软土地基施工状况进行全方位勘测。可以从以下几个方面进行入手:
(1) 专业勘测人员要根据公路桥梁软土地基施工的具体地质条件进行全方位勘测, 并根据勘测的结果制定相应的施工方案, 确保软土地基施工高效安全。
(2) 充分结合公路桥梁软土地基的特性和施工状况, 制定与之相适应的施工标准, 以满足施工要求, 为软土地基的施工提供指导性意见。
(3) 在施工方案具体制定过程中, 必须综合考虑公路桥梁软土地基各个方面综合因素的影响, 对施工机械设备、材料等进行抽查, 以确保施工质量。
(4) 在软土地基处理施工中, 要遵循边处理边检测的原则, 当第一层软土地基处理完成后, 要进行试验检测, 达到设计标准后, 才能进行第二层施工。并对回填土的回填时间和质量进行严格控制, 最大程度上保证地基施工质量, 避免引发不必要的工程质量事故, 造成经济损失和安全隐患。
5.2.3 降低软土地基的含水量, 提高压实度
大量工程实例表明, 软土地基的压实度对公路桥梁结构的整体稳定性影响非常大, 而提高压实度的主要方法就是降低含水量。就该公路桥梁工程而言, 采用在土体表面添加固结剂的方法降低含水量。实践表明, 此方法针对土体的浅层排水具有非常好的效果, 从而可在土体表面形成一层衬垫。软土地基施工中经常会发生地基下沉或者偏移的现象, 从而导致软土地基基层结构发生不均匀沉降的现象。在施工过程中, 为最大限度上保证公路桥梁施工的质量和安全, 就需要通过造垫法来降低路基沉降和偏移造成的影响。
5.2.4 粉喷桩路基固结法
粉喷桩路基固结是目前很多公路桥架在软土地基施工中广泛应用的技术, 具有处理效果好、效率高、使用范围广等特性。应用步骤为: (1) 由于粉喷桩路基固结施工设备对作业环境有一定的要求, 在开始施工前, 要先对周围的场地进行整平处理, 如果地基中存在凹凸不平地方, 要通过加垫砂石的方法进行处理; (2) 为保证粉喷桩路基固结技术施工质量, 需要对粉喷桩的施工材料进行严格控制, 特别水泥的质量, 要尽量选择低水化热的硅酸盐水泥; (3) 在具体施工过程中, 要提前进行试桩, 并根据施工现场的具体情况来制定施工过程中所需要的各种参数, 并按照相关的规范和标准进行施工操作。
5.2.5 加载法
加载法是本次公路桥梁施工中软土地基施工的主要技术, 其主要目的是防止填土路面沉降而发生破坏, 以达到提高软土地基强度的目的。通常情况下, 加载法可以分为两大类: (1) 填土加载法; (2) 降低地下水法。其中填土加载法可以有效对地基土进行预压, 以期最大限度降低公路桥梁的沉降量, 所以施工中要进行全面的动态观测, 把沉降量控制在允许范围中, 避免对地基造成破坏。而降低地下水法, 适用于中上层分布有砂层的软土地基, 在具体实施过程中, 为降低对周围环境的影响, 需要在施工区域打入3~5mm厚的钢板进行防护。
5.2.6 置换土体
由于公路桥梁工程软土地基具有压缩高强、渗透性差、抗剪强度低等特性, 为提高公路桥梁施工的质量和结构的稳定性, 最简单有效的方法就是将部分软土层直接用工程性能良好的土体进行置换。虽然此方法具有操作简单、效果好的优势, 但工程量大, 如果实施不当会导致工期延误、成本增加。因此, 在具体实施过程中, 要根据施工的具体情况来选择。
6 结语
通过分析和总结公路路基施工技术和质量的控制, 对相关控制方法进行了细致的研究, 对施工过程中的主要环节有了更深层的认识, 对施工中出现的问题提出了相应的解决措施。公路路基施工中, 需因地制宜, 结合施工的实际情况, 及时发现问题解决问题, 提升施工质量, 保障路基施工能够顺利进行。本文结合工程实例, 深入分析了公路桥梁施工中软土底地基施工技术, 得出以下几点结论:
(1) 软土地基对公路桥梁的质量和稳定性有重要的影响, 因此, 在具体施工中要根据软土地基的特性来选择相应的施工技术, 才能保证施工质量。
(2) 近年来, 随着我国社会经济的发展, 公路桥梁越来越多, 软土地基施工技术逐渐完善, 基本上可以满足各种软土地基施工的要求, 为我国公路桥梁事业持续稳定的发展奠定了坚实基础。
(3) 软土地基施工质量和公路桥梁的质量有非常密切的关系, 因此, 在具体施工中, 首先应对施工现场地质水文条件等进行详细的勘测, 并结合实际情况, 在充分分析施工中可能存在的各种不利因素的基础上, 采取合理科学的施工技术与处理方式来提高软土地基的强度, 从而确保公路桥梁的建设质量。
参考文献
[1]肖明钧.对公路桥梁施工中软土地基施工技术的分析[J].黑龙江交通科技, 2016, 39 (09) :41+43.
[2]周裕涛, 刘宗伟.公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用分析[J].低碳世界, 2016 (14) :199~200.
[3]段利河.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J].资源信息与工程, 2016, 31 (02) :154~155.
[4]段海松.公路桥梁施工中软土地基施工技术探讨[J].建筑设计管理, 2016, 33 (03) :84~86.
论文作者:高海渊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/7
标签：路基论文; 公路论文; 土地论文; 桥梁论文; 地基论文; 质量论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;