公路路基施工技术研究

2012-08-15 00:47石占强
商品混凝土 2012年12期
关键词:挡土墙土工路堤

石占强

(邢台路桥建设总公司四公司,054001)

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:是压实度标准可作为公路主体工程的路基,其综合稳定技术,出现了一大批新材料和一系列新方法。

1 路基填土与压实

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

1.1 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。对上路床的填料提出了限制的条件,高速公路和一级公路路面底以下 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。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,缩性指数大于 18 的粘性土,当用于下路床的路堤填料时,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,在西部某国道主干线二级专业公路途径渭河沿岸,部分路段属潮湿地区,采用第三种办法,取得了预期的效果。

1.2 黄土路基填筑及压实

(1)黄土路堤施工时,应做好填挖界面的结合 (纵向),清除坡面杂草,挖好向内侧倾斜的台阶。如结合面陡立,无法挖成台阶时,可采用土工钉加强结合。若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性,且容许承载力低于路堤白重压力时,可考虑采用重锤夯实,石灰桩挤密加固。

(2)黄土含水量过小,应均匀加水再行碾压;如含水量过大,可翻松晾晒至需要含水量再进行碾压,也可掺人适量石灰处理,降低含水量.掺灰后应将土、灰拌匀,其最大干密度应通过击实试验确定。

(3)老黄土透水性差,干湿难以调节,大块土料当路基填料达不到规定的最小强度值,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰稳定材料处理,并不规定对其他等级公路铺筑高级路面时,也要采用高速公路和一级公路的规定值。

(4)路基压实当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,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。规范规定高速公路和一级公路 路面底面以下80—150cm 部分的上路堤其压实度必须 >95%,对其它等级公路当铺筑高级路时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93% 的规定。如在西部某国道主干线二级专用公路施工中,路面设计标准为高级路面,因而从路基开始,所有的检验标准均采用一级公路验收标准。特殊潮湿地区路基的压实不易粉碎,使用前应通过试验决定措施。路床填料不得使用老黄土。新黄土为良好填料,可用于填筑路床.黄土路堤应分层填筑,分层压实,大于 10cm 的块料,必须打碎,并应在接近上的压实最佳含水量时碾压紧实。

(5)根据设计及时修筑外侧边缘的拦水截水沟构造物和急流槽,将水引至坡脚以外,对高度大于 20cm 的路堤,应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量。 黄土地区应特别注意路基排水,对地表水应采取拦截、分散、防冲、防渗、远接远送的原则,根据设计及时做好综合排水设施,将水迅速引离路基.在填挖交界处引出边沟水量,应做好出水口的加固。

2 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。在路基施工中,应重视施工排水,防止因各种原因造成的水患,给路基、路面施工造成不必要的损失。

2.1 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.对于高速和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。普遍采用加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径 8—30cm,很适用于地下排水。

2.2 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。

2.2.1 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,当边坡较高时,采用砌石框格(方形、菱形、 拱形、M形)种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到同土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙;用于路堑边坡破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和以及公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的麻烦。混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。

2.2.2 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作石笼,用聚酯或聚胺酯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。

2.2.3 支挡防护

挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。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、扶臂式 挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。

2.2.4 软土地基处理

近年来,随着高速公路和一级公路的建设的迅速发展,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。对处理的软土地基用沉降速率作为铺筑路面时间的沉降控制方法控制,使得在软土地基上减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡.路拱横坡应 ≥2%。

雨水排出路面有两种方式:第一种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥 青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔 20—50M间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水并进行排除。在西部降水量最低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。第二种是分散排水,多用于西北地区地势平坦,路线纵坡小于 0.3% 的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。

2.3 地下排水

路基地下排水仍多用暗沟、直沟、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。传统的砂砾料反滤层多采用有反滤功能的土工织物,几年研制的带有钢圈、滤布。

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入土粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔浇灌或边成孔边下套管,或成孔后下套管;含水率过小,应预先浸湿加固。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物,利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定,通过控制填土速率,配合超载予压,使地基迅速同结.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。

3 结语语

影响公路运营及安全的重大问题是一些常见的路基路面问题。解决这些常见问题的关键是把当前先进的施工工艺与方法运用到公路施工中。为了使工程施工更优更快的进展,建成精品工程,公路工程施工过程中必须思想上重视、管理上及时、技术上合理、措施上得力。

[1] 《JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范》.

[2] 中华人民共和国行业标准:《公路路基设计规范》(JTG D302004).人民交通出版社2004

[3] 交通部第二公路勘察设计院.《路基》.北京:人民交通出版社.2001.

[4] 苏生瑞,彭建兵,宋彦辉.《黄土洞穴对公路的危害研究Ⅱ》.公路.2004.49(11).

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