浅谈高速公路路基施工技术和质量控制要点

江西省路桥工程集团有限公司浙江分公司 童永飞 浙江金筑交通建设有限公司 周红全

浅谈高速公路路基施工技术和质量控制要点

江西省路桥工程集团有限公司浙江分公司 童永飞 浙江金筑交通建设有限公司 周红全

近十年来,我省高速公路建设在设计与施工方面取得了长足的进步,通过对高速公路路基综合稳定技术的研究,研制出了一大批用于路基工程的新材料,新技术、新方法得到了广泛的运用。在实践中,我们总结了高速公路路基施工的相关技术要点,与各位同行探讨。

高速公路路基施工技术质量控制

一、路基填土与压实

高速公路路基的强度和整体稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实度。从现有条件出发,改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。

1.路基填料。规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用CBR值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的的填料提出了限制的条件,高速公路路面底以下0～30cm的路床填料CBR值应大于8,下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定值。当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理。

2.路基压实。当前路基施工,普遍采用了大吨位震动压路机,摒弃了原有的静压碾压,碾压效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的作用。

3.特殊潮湿地区路基土的压实。在特殊潮湿地区,路基上的压实是相当困难的,规范对此作出了若干调整:一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2～3个百分点;二是对于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于18的粘质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准;三是改善填料的性质,在土中掺加生石灰,通常可以获得预期的效果,也可采用新型吸水材料加固。

4.高路堤填方

当路基填筑高度大于16m时,容易因压实不足引起路基不均匀沉降而局部开裂、沉陷。同时,高路堤下沉为典型的公路工程质量通病。在施工中要着重注意以下质量控制要点。

(1)除认真做好原地面的清理工作外,重点是抓住填料、粒径、分层和压实四个主要环节,优先采用具有较好级配的砾类土、砂类土及碎石进行填筑,严格控制石料的最大料径,石料的最大粒径在底层(路床底面1.5m以下)不超过层厚的2/3;并拉线分层填筑、分层碾压,一层厚度不超过试验路段填筑厚度的90%。

(2)由于高路堤的固结变形历时较长,在固结过程中高路堤会产生不均匀沉陷。因此要提高压实能力,完善压实工艺,以高标准进行路基的压实,使路堤土的密实度接近重型击实试验法的最大干密度,减少固结形变。

(3)高填方的宕渣路堤。要抓住有利气候条件进行碾压,每一层碾压层内部和表面石块间的空隙,采用级配较好的砾类土、砂类土和碎石等材料填筑,并用大功率的振动压路机碾压,以增加路基的密实度和稳定性。

(4)在新旧填土的衔接处,严格控制填土接茬台阶的最小长度,以避免接茬处超厚,压实不足。

(5)冬季施工时应使土在未受冻的情况下回填压实,避免填土压实密度严重不均匀而造成土体下沉。

二、路基路面排水

水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑,也必须做好路基排水,形成排水系统,并与地区排水规划相协调。

1.地面排水。最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。

2.地下排水。路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。

三、路基防护

路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。

1.坡面防护。坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护边坡较高时,采用砌石框种草防护。

2.冲刷防护。防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。

3.支挡防护。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于高速公路路基的防护。

四、软土地基处理

近年来,随着高速公路的迅速发展,针对软土地基,在防止路堤失稳定、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了显著成果。

1.灰土挤密桩。当软土地层含水量过大或过小时,采取灰土挤密桩。含水率过大可往孔内填干土粉或石灰粉,以吸去部分水分;含水率过小,应预先浸湿加固范围内土层,成孔顺序应先外圈,后里圈并间隔进行;对已成孔,应防止受水浸湿,且应当天回填夯实。

2.轻质路堤。用轻质材料填筑路堤可减轻对地基承载力的要求。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验,可使路堤自重减轻25%左右。

3.土工合成材料加固。浅层(一般小于3m厚)的软土地基可采用先在地表铺筑土工布,再填筑路堤,土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用,从而取代常规的置换方法。

采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅,以及采用网箱席垫处理软土地基,其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制,减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量40%左右。

五、结语

路基是道路的支撑结构物,对路面的施工性能有重要影响。据统计,有70%的路面问题是由路基施工质量引发的。笔者认为,在路基施工中,必须因地制宜,切实掌握当地土质条件和设计资料,研究类似条件下的施工工艺、机具和施工方法,把好质量关。

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