俸忠诚
(广西八桂工程监理咨询有限公司,广西 梧州 543302)
公路路基施工的技术是公路施工建设的核心所在,它影响着公路整体的稳定性。掌握好的路基施工技术,是建设高等级公路的必备条件,而不良的公路路基施工将会给整个公路留下质量隐患。就像是由软土路基或黄土路基造成的路面沉降,甚至是沉陷,最终导致了公路路面的纵横坡变碎变,使得公路不能正常使用。
路基填料的性质和压实的程度决定着公路路基的强度和稳定性。所以说,想要确保路基的质量,首先要做的是改进填土要求和压实条件。
现行的《公路路基设计规范》中用承载比实验(CBR)值表征路基土的强度,对路基填料的最小强度和最大粒径都做了标准的量化,对高速路和一级公路路面底下的路床填料必须使用0~30 cm,而路基土的强度CBR值则须>8。下路床以及其下面的填土在规范中也有着相应的规定值。当路基填料的最小强度没有达到规范中的规定值之时,就要用粗粒料、石灰等其他的稳定材料进行掺和填埋。即使对于公路的等级没有硬性规定之时,也要用高速路和一级公路的规定值。
由于大吨位压路机的普遍使用,现今路基施工的碾压效果有了明显的改善,这就为路基土压实度的提高起到了很好的保障作用。在高速公路和一级公路路面底面的80 cm~150 cm以下的上路堤的压实度按照规范中规定必须≥95 %,即使是其他的等级公路修筑的高级路面,标准也是按照高速公路和一级公路的验收标准。
对于特殊潮湿的地区的路基,由于环境的原因,压实工作确实是相当困难,对这种情况规范也做了调整:首先是根据实际情况降低一定的压实度的标准;其次是对于下路床及其下的路堤填料的规定,当这种填料的天然稠度、液限、塑性都达到一定程度时,就可以运用轻型压实标准。最后是为了改善潮湿的铺设环境,可以用生石灰石或新型的吸水材料混入填土中,从而改善填料的性质,往往可以达到很好的效果。而对于黄土路基的施工,作为一种特殊的黏土,黄土一方面存在粉粒含量和多孔隙,更由于土中含有较多的碳酸钙等易溶盐类,所以遇水溶解容易形成浑浊;另一方面黄土遇到水时又容易膨胀造成崩解,黄土颗粒被水浸泡后由于土的凝结力减少而形成滑移,易导致沉陷。再加上黄土的透水性差,其强度在湿润和干燥之时有着极大地落差,变成弹簧土,会导致收缩开裂。所以说在黄土地区的路基施工更应注意以下问题:
首先,由于黄土的多种不利于路基施工的特性与水都有着密切的关系,所以黄土路基的施工,重中之中就是做好防水排水工程,路基附近的地下水和地面水都要排除好,如果是在雨季的时候施工,更应该做好排水结构的防护与加固。将雨水迅速排出至路基范围之外,不要积水,以满足路基施工要求。
其次,由于新老黄土的透水性、干湿性均不相同,当路基填料时,不能一概而论。老黄土由于其透水性差,干湿度难以调节,而且在老黄土之中有着较多的大块土粒,所以是不能用来作填筑路床的材料的。相反,新黄土却是上好的路基填料,所以在选择的时候就要注意不能混用新老黄土。即使是在老黄土上填筑新黄土时,为了好排水老黄土也不能>2 %的路拱,层次间的黄土铺筑要均匀,不能将新老黄土交替地填筑。
再次,为了减少或消除黄土的不利因素,从而减轻或避免因路基的变形而引起路基破坏或变形,黄土路基的断面也要做特殊的考虑。横坡要大,不能<3.0 %,这样就可以迅速排除降水。路肩与路面的接缝处要做好防止水分下渗的处理。在填筑的界面,由于黄土的路堤容易产生裂缝,所以要挖土质台阶、强夯或用土工钉来加强结合,以防由于水分的渗入导致结合处被拉开。
软土地基压实的处理。往往我们指的软土,是指处于软塑或者流塑状态下的黏性土。由于软土的含水量、孔隙、压缩系数的指数都比较大,而相反的强度却较降低,而且又有蠕变性、触变性等特性,所以软土的工程特性较差。正是因为这样,当我们在软土地基上修筑路堤而不采取一些加固措施时,就会埋下坍滑或沉陷等隐患。
提高地基的强度。目前,在公路工程中处理软土地基时主要采用堆载预压或真空预压提高地基的强度,又或是用水泥土胶结处理软土地基,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。
在道路主路堤两侧,填筑护道。这种护道能起到抗滑的平衡作用以期达到路堤稳定的一种方法。一般护道的高度为路堤填土高度的 1/3~1/2。这种方法虽然不需要控制填土速率,可以快速的完成路基的建设,但却存在占地多的缺陷。
加筋路基法也是不错的选择,对于那些沉降量较小的路堤,适当地运用土工布垫隔,可以限制软基和路基的侧向位移,增大侧向约束,降低应力水平,最终达到路基刚度与稳定性的加强。这种方法既能提高路基刚度,也能使边坡受到维护,既有利于排水,也有利于增加地基稳定性。
影响路基强度和稳定性的另一个重要因素是水。水的侵蚀可以造成许多路基病害,而且,本着环境保护、不损害当地农业的考虑,也要做好路基的排水工作,形成一套与地区排水规划相协调的排水系统。路基的排水可以分为以下几种:
边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发地等设施是排除地面水的有效措施。这些措施可以迅速排除可能停滞在路基范围内的地面水,从而防止路基范围内的地面水流入路基内。高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都会有浆砌片石加固或水泥混凝土预制板块铺砌防护。
路面排水主要是针对雨水,减少降水渗入路基。为使雨水冲刷不到路基边坡,在建筑时路拱横坡应至少>2 %。雨水的排出主要是分为集中排水和分散排水两种。
排水沟、暗沟(管)、渗沟、渗井、检查井等是排除地下水的有力设施。它们可以将路基范围内的地下水位降低或拦截地下水并将其排除到路基范围以外,而当水量较大时,则多采用带渗水管的渗沟。
地层的天然平衡状态被路基的修筑改变了,而各种错综复杂的自然因素又不断侵蚀暴露在外面的路基,所以要不断进行各种类型的防护。保证路基稳定性的必要工作,也是维持生态平衡的重要手段。
主要是为了保护路基边坡的稳定,使得路基的边坡表面免受雨水的冲刷,对于岩石土表面不可避免的风化、碎裂、剥蚀的过程采取措施进行延缓。坡面的防护可以采用植物的防护,如种草、植树等,这样既可以防护坡面,还可以美化环境,保护生态。又或是采用矿料的防护,使用一些工程矿料,将坡面直接进行封面、框格、浆砌。这种防护适用于土质或是风化的岩石坡面。
为防护沿河路基边坡免受冲刷可以采用直接防护或间接防护。直接防护是指用植物、挡土墙、砌石等保护坡面。间接防护则是指修建大坝,或是改河造护林带来间接保护坡面免受河水的冲刷。一般说来直接防护还是较经常采用的手段。随着科技的发展,传统的直接防护也有了改进,如用高强土工格栅代替之前的铁丝做石笼,而聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板对于土体不均匀沉降则有很强的适应能力。
在支挡防护中挡土墙还是主要的手段,而挡土墙分为重力式的石砌挡土墙、钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、板柱挡土墙、垛式挡土墙。
在路基施工中我们虽然取得了一定的成绩,但是问题仍然不容忽视,丞待我们去解决,把好工程质量关。