公路路基施工技术的探讨

2012-12-29 06:17陈广宇
中国新技术新产品 2012年5期
关键词:挡土墙填料压实

陈广宇

(吉林省高速公路集团有限公司,吉林 长春 130022)

1 公路路基施工技术的现状

1.1 城市路基施工技术现状分析

城市路基施工的进行需考虑对周围建筑和城市居民日常生活的影响。所以,施工时要求注意工期的长短以尽量减少施工对于居民正常生活的影响。其次,还须注意路基的稳定性和路基挖方对于周围建筑群的影响。此外,在进行挖方的时候应注重建立排水系统,以减少地表水的下渗对周围建筑和对路基的稳定性的影响。

1.2 高速公路路基施工技术现状分析。我国的公路已进入建设高速公路、一级公路等高等级公路为主的新时代。高速公路路基通常存在路基沉陷、路基的翻浆于冻胀、路基边坡的塌方、路基沿山坡滑动等现象。为此我们要因地制宜地采取一定的措施来保证高速公路路基的强度和整体结构的稳定性。

1.3 软土路基施工技术现状分析。我国的公路施工中常遇到软土路基,软土路基天然含水量大、承载力低、压缩性高等导致其强度低、变形大、固结慢。当前,我国的软土路基施工时常用袋装砂井、排水砂垫层法、钢渣换填、塑料排水板等施工技术,达到提高路基稳定性和承载力的效果。但我国的公路施工集团还正由粗放型管理转向现代化管理,其管理工作还不尽完善。

2 公路路基施工前的准备工作

2.1 物质准备。包含了各种施工材料与机械设备的购买、运输、调配、加工与储存,修建临时通道和工程用房,建设水、电、通讯和日常生活设施等。

2.2 组织准备。建立施工队伍与工程管理机构,对于施工任务的具体情况,制定相关的规章制度与守则,确定应该达到的目标,进行明确分工,落实好责任。

2.3 技术准备。施工前应全面熟悉设计蓝图,并和设计、监督单位一起到现场核对调查,如发现问题应立即按照有关的程序提出报请变更或者修改意见。根据准确的工程情况,制定施工计划并上报监理工程师以获得批准。此外,还要进行场地清理、恢复定线、试验路段的修筑等准备工作。

3 公路路基的施工技术

3.1 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证路基质量最有效和经济的方法。

3.1.1 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。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,并不规定对其它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。

3.1.2 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80cm~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面时,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。

3.2 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。

3.2.1 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。高速公路和一级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,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。

3.2.2 路面排水。路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。雨水排出路面有二种方式。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圆形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量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。

3.2.3 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。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,带有钢圈、滤布和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。

3.3 路基防护

3.3.1 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,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)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固土作用后,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混凝土以及喷射纤维混凝上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、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。

3.3.2 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。

3.3.3 支挡防护。挡土墙用于支挡防护目前仍占主要地位。重力式挡土墙依靠圬工墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力(土压力),以维持土体的稳定,是我国目前最常用的一种挡土墙形式,多用浆砌片(块)石砌筑。缺乏石料地区,有时可用混凝土预制块作为砌体,也可直接用混凝土浇筑,一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。这种挡土墙形式简单、施工方便,可就地取材、适应性强,因而应用广泛。缺点是墙身截面大,圬工数量也大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制,墙高不宜过高。

加筋土挡土墙是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦、且宽敞的填方路段上,在挖方路段或地形陡峭的山坡,由于不利于布置拉筋,一般不宜使用。

锚杆挡土墙是利用锚杆与地层间的锚固力来维持结构物稳定的一种挡土结构物。优点是结构重量轻,节约大量的圬工和节省工程投资;利于挡土墙的机械化、装配化施工,提高劳动生产率;少量开挖基坑,克服不良地基开挖的困难,并利于施工安全。缺点是施工工艺要求较高,要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设备,且要耗用一定的钢材。锚杆挡土墙适用于缺乏石料的地区和挖基困难的地段,一般用于岩质路堑路段,但其他具有锚固条件的路堑墙也可使用,还可应用于陡坡路堤。壁板式锚杆挡土墙多用于岩石边坡防护。

[1]苏丰兰.公路路基施工技术应用探讨[J].福建建材,2010(06).

[2]隋德海,赵鑫.高速公路路基施工质量控制探讨[J].中国新技术新产品,2010(23).

[3]徐延辉,陈志宏.浅谈高速公路路基施工技术[J].华章,2010(14).

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