路基工程质量的成因探析

2010-08-15 00:52魏秉鸿
科技传播 2010年18期
关键词:土质填料压实

魏秉鸿

青海省第三路桥建设有限公司,青海西宁 810008

公路路基是在天然地表面按照道路的设计线形和设计横断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物,是路面的基础,是公路的承重主体,它不仅承受着本身的自重和路面结构的重量,同时还承受着行车荷载和抵御各种自然因素的影响,因此,应具足够的强度、稳定性和耐久性。路基的强度与稳定性,受水、温度、土质等客观因素影响,同时也受行车荷载的作用,路基设计、施工方法及养护方法是否正确等人为因素制约。

1 路基工程的主要病害特征及成因

1.1 路基的沉陷

路基表面产生较大的竖向位移,引起地基下沉或向两侧挤出,形成不均匀沉陷。形成的原因是由路基填料选择和填筑顺序不当,填筑方法不合理等,如填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土,或土中含有大块土或冻土等,填筑的石料规格不一,性质不匀,空隙大,在汛期可能产生明显的局部下沉;或者填筑时未在全宽范围内分层填筑,填筑厚度不符合规定,填料质量不符合要求,水稳定性差,原路边坡没有去除植被、树根,未做台阶处理;不同性质的填料混填,因不同土类的可压缩性和抗水性差异,形成不均匀沉降,路基填料含水量控制不严,又无大型整平和碾压设备,使压实达不到要求;施工过程中未注意排水,遇雨天时,严重积水,浸入路基内部,形成水囊,晴天施工时也未排除积水,就继续填筑,以致造成隐患,施工单位责任心不强,自检控制不到位等因素引起的。

1.2 边坡滑塌

由于少量或一部分土体沿土质边坡向下移动或者在重力的作用下沿某一滑动面滑动,是最常见的路基病害,可分为溜方和滑坡两种情况。形成的主要原因是路基边坡坡度过陡,边坡坡脚被冲刷淘空或填土层次安排不当等因素引起的。

1.3 碎落和崩塌

碎落和崩塌是指路堑边坡风化岩层表面,在大气温度与湿度的交替作用下,及雨水冲刷和动力作用下,表层岩石从坡面上剥落下来,向下滚落,就称为崩塌。

1.4 路基沿山坡滑动

在较陡的山坡填筑路基,若光滑的原地面未经处理或路基底部被水浸湿,形成滑动面,破脚又未作必要的支撑,在自重和行车荷载的作用下,整个路基沿倾斜的原地面向下滑动,路基整体失去稳定。

1.5 不良地质和水文条件造成的路基破坏

公路通过不良地质水文地区,原地面比较软弱,若填筑前未经换土或软基处理,易形成压缩下沉或挤压位移;地形条件复杂,当路堤穿过沟谷时,沟谷中心填土较深,两端逐渐变浅,由于填土高度不同而产生不均匀下沉;另外水文气候等的因素,如降雨量过大、洪水、冰冻或温差过大,都可能使高填路堤产生不均匀下沉导致路基大规模破坏。

2 防治措施

2.1 设计方面

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、水泥等措施;确保路基最小填筑高度。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,则应采取相应的整治措施;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;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。在村屯路段必须设置排水边沟,平坡路段边沟须设有纵坡,确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施,并与警示桩、防撞墙统筹考虑,要求在每20m~40m 及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟,并考虑边坡土质和边坡,设置挡墙防止塌方,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;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;积极采用路基综合防护形式。积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式,在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。

2.2 施工方面

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,发现与设计文件中有误和不符的地方及时上报设计单位,待设计单位核实修改后,方可开工;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。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要,工程监理和施工质量自检人员应认真监督;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;再者,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,路基坡角范围内,要求清除杂草、树根、淤泥等,并进行整形碾压,压实度须达到规范要求;路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实厚度不得大于30cm,构造物两侧松铺厚度不得大于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。碾压过程中,要控制好含水量,压实度达到规范要求后,方可进行后续施工;路堑施工要保证排水畅通,按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。

[1]桑新平.论路基病害的成因及防治措施[J].科技信息,2008,11.

[2]郭凌霄.影响公路路基压实质量的几个因素[J].科技情报开发与经济,2006,9.

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