张云龙1 王秀珍2
1山东公路技师学院 250100;2章丘明泉工业设备制造安装有限公司 250214
摘要:公路路基是路面的基础,是线性承重主体,承受着自身土体的自重和路面结构的重量以及由路面传递下来的行车荷载。没有稳定坚固的路基,就不会有一个好的路面,松软的路基会产生不均匀下沉现象,造成路面开裂和不平整,进而影响行车的速度、安全、舒适和道路的畅通。规范施工操作、严格工程质量管理、强化施工技术培训,对路基施工尤其重要,本文将对路基施工技术问题进行简单讨论。
一、路基填料
路基填料即填充路基的材料,路基填料的选择一般采取因地制宜的原则,宜土则土、宜石则石。凡是具有规定强度且能被压实到规定密实度和能形成稳定路基的材料均为适用的填料。也就是说,无论是细粒土、粗粒土还是爆破之后的岩石或工业废渣,只要符合一定的技术要求,均可以用作路基填料。在路基填料的选择上还要注意以下几点:1)路基填方应优先考虑使用级配较好的烁类土、砂类土等粗集料做填料,填料的最大粒径应小于150mm。2)泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机土及易溶盐超过允许含量的土,不得直接用于填筑路基。3)钢渣、粉煤灰等可用作路基填料,其他工业废渣使用前应进行有害物质的检测,以免对土地和水源造成污染。浸水路基应选用渗水性良好的材料填筑,如中等颗粒的砂砾、级配碎石等,不应直接采用粉质土填筑。
二、路基压实
路基压实的目的是:使土颗粒重新组合,彼此挤紧,空隙缩小,形成密实整体,使土的单位质量(干密度)提高,从而使得强度增加,稳定性提高,抵抗塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔湿性能有明显的改善。因此,路基压实是路基工程施工过程中最关键的一个工序,也是提高路基强度和稳定性的最基本的技术措施。
2.1影响压实的因素
影响路基压实效果的主要因素有土的含水量、碾压层厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数和地基的强度。
2.2压实机械的分类和选择
压实是提高路基强度和稳定性的重要手段,压实度的提高与土壤类别、土壤含水量以及压实功有关系,不同的土质应采取不同的压实组合和压实方法,同时干密度随土层加深而递减,这就为压实机械的选择提供了依据。所以,压实机械的选择应根据工程规模、场地大小、填料种类、压实度要求、土的松铺厚度以及含水量等综合考虑确定。
2.3压实工作组织
路基压实是路基工程施工中的关键环节,应精心组织,以尽可能小的压实功获得良好的压实效果。施工组织时应注意以下要点:
1)严格控制松铺厚度,并对使含水量处于最佳含水量范围。
2)认真控制含水量,努力使含水量处于最佳含水量范围。
3)碾压时遵循“先轻后重、先慢后快、先两侧后中间”的原则。
4)轮迹重叠符合规定要求,轮迹应保持直线段顺直,曲线段圆滑,错轮要均匀。
6)注意应全宽压实,路基边缘应超过30cm左右。
三、路基排水设计
当浸入路基的水分过多,便会危害路基,使路基含水量过大,引起路基强度降低,边坡坍塌,基身沉陷或滑动,影响道路的使用功能。因此路基排水设计是路基设计中必不可少的项目和内容。
3.1地面排水设计
常见的地面排水设施有边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等。分别设于路基的不同部位,各有其主要功能。各类地表排水设施的沟槽顶面应当高出设计水位0.1~0.2m。地表排水设施的断面形状和尺寸应满足排泄设计流量的要求,不产生冲刷与淤积。地表排水沟渠宜短不宜长,以使水位不过于汇集,做到及时疏散,就近分流,同时也不应兼做其他流水的用途。
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3.2地下排水设计
公路路基常用的地下排水设施有盲沟、渗沟和渗井等,对水量不大的地下水以渗透为主汇集水流,就近予以排除。遇有大量水流,则应另设专用地下管予以排除。
埋置于地下的排水设施,经常性的养护维修比较困难,故要求其牢固有效。
四、软土地基处理
4.1 排水固结法
排水固结法是通过多种技术手段在软弱地基中设置一些排水通道,形成竖向或水平向排水体,改变原有地基的边界条件,增加孔隙水的排除途径,利用结构本身自重或外加附加荷载,通过逐级加载加压方式,将土体中多余的水通过排水体加以排除,减少土体中的孔隙水,逐渐团结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。
按照使用目的,排水固结法存在以下两个问题:沉降问题,使地基的沉降在加载预压期间大中分或基本完成,建筑物在使用期间不至产生不利的沉降和沉降差。稳定问题,加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。
4.2挤密桩法
挤密桩法,就是在土基中成孔后,在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料,捣实而成直径较大的桩体,利用横向挤紧作用,使地基土颗粒挤密,孔隙减小,从而提高共承载力,减小土的变形。
孔中灌砂,形成砂桩,适用于处理松砂、杂填土、黏粒含量不大的普通黏性土,也可有效防止砂土基底的振动液化。砂桩加固的范围一般比路基或基础宽一些,因为考虑应力在土中的扩散作用,规定要宽出基础各边长度1m。
确定桩长可以时这样考虑,如软土层较薄,砂桩可穿透软土层,软土层厚度即为砂桩长度。如果软土层很厚,可先假定一定砂桩长度,然后验算桩底处软土的应力,其值只要小于或等于软土的容许承载力即可。
4.3深层搅拌桩法
深层搅拌法加固软土地基是利用水泥或水泥浆作为固结剂,通过特制深层搅拌机械,在基地深部就地把软土与固结剂强制拌和,使其成为具有较好整体性、水稳性,又能满足强度要求的加固土体。根据上部结构要求,可形成柱、壁、格栅等不同形式的加固土体。这些加固土体与天然地基形成复合地基,共同承担上部载荷。
根据材料喷射状态,可分为湿法和干法两种。前者搅拌较为均匀,易于复搅,但加固体硬化时间长;天然含水量过高时,桩间土多余的孔隙水需较长时间排除。后者来说,虽搅拌均匀性欠佳,难于全程复搅;但水泥硬化时间短,且在一定程度上降低了桩间的含水量,在一定范围内提高了桩间土的强度。
4.4强夯法
强夯法又称振动固结法,是将几十吨的重锤从几十米高处自由落下,对湿软地基进行强力夯实,以提高其强度,它是在重锤夯实法的基础上发展起来又与之截然不同的一种新技术。用强夯法加固的土基,承载力会明显提高,沉降量也会降低。
施工中应注意,若整个施工场地的地基非均质土并与原计划不符时,应及时采取补夯措施,务必使整个场地得到同等的夯实效果。此外,由于强夯时对地面和深处均会产生震动加速度,为了保证邻近建筑物的安全,必须使夯实点离开建筑物一定的距离。
五、路基的防护
由岩土所筑成的路基,大多暴露于自然中,长期受自然因素的作用(雨、雪、风蚀、日晒),岩土在不利水温条件作用下,物理、力学性质将发生变化。因此,路基防护显得非常重要。路基防护分为边坡坡面防护和边坡冲刷防护。
5.1植物防护
植物防护主要用于允许流速小于1.2~1.8m/s的季节性水流冲刷及较缓的土质边坡,依靠成活植物的发达根系,深入土层,使表土固结。植物根茎叶可以调节表土的湿度,阻滞地表径流,防止或减缓冲刷,防洪保堤。因此,在适宜植物生长的土质边坡上,优先采用植物防护。
5.2砌石防护
为防止地面径流或河水冲刷,公路填方边坡、沿河路堤浸水部位坡面、土质路堑边坡下部的局部,以及桥涵附近坡面,可采用砌石防护。
六、结语
路基是道路的基础,其施工质量与道路的使用情况和寿命成正比例关系,因而施工时要严格按照相关规范标准施工,在实践中建立路基施工保证体系,深入质量意识,精心管理,确保道路建设的经济与社会效益。
参考文献:
[1]王春生 路基路面工程 山东大学出版社
[2]孙翰耕 公路工程施工技术 山东大学出版社
[3]孙昌盛 浅谈公路路基路面施工技术【J】 科技信息.2013.(06)
[4]李顺祥 市政工程的路基路面施工技术研究【J】.科技致富向导.2012.(09)
论文作者:张云龙1,王秀珍2
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/31
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