余云群
摘 要:随着经济的飞速发展,人们的生活水平不断提高,城市中的车辆也在不断增加,道路建设面临着严峻的质量挑战。分析了目前市政道路土基工程中的质量问题,并提出了相应的解决措施。
关键词:土基工程;地下水;水膜;排水设施
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)18-0058-02
近年来,因道路质量问题引发的安全事故越来越多,使人们对道路安全、质量越来越重视。道路土基作为道路建设工程的基础,其质量直接影响着道路质量。因此,应加强市政道路施工中的土基工程质量,充分了解土基工程中的质量问题并加以解决,这样才能建立起一套科学、完善的市政道路系统。
1 土基排水控制
水能够对道路土基造成严重的破坏,降低道路的使用寿命,因此,在土基施工时,必须做好排水工作,控制好道路中的水分。经调查,地下水对道路土基的损害最大,它能够软化道路路基,不仅会使路基的强度不断下降,还极容易造成边坡坍塌,严重情况下,还会导致整个道路路基滑塌,严重影响了道路的运营和使用。所以,对道路路基设置排水系统是十分必要的。影响道路路基的水主要有雨水、水渠水、自然沟渠中的水和地下水。因此,路基的排水设施应分为两类,即地表排水设施和地下排水设施,具体的排水措施为设置三类路基排水沟,即边沟、排水沟和截水沟。
边沟一般设置在挖方路基的路肩外侧或交底路堤路基的坡脚外侧,主要用来汇集、清除路基上的地表水,通常设置在边沟深度大于挖方地段填土高度的填方地段;排水沟的主要作用是将路基上的水排到路基以外的低洼处或排水设备中,其线形一般较为平顺,转弯处为弧线形,在出口处应当添加相应的急流槽,从而将水分顺利引出路基;截水沟多设置在挖方路基坡顶或山坡路堤上部,其不仅能截断路基上方流向路基的地表水,还能够有效避免地表径流对挖方边坡和路堤坡脚的冲刷和侵蚀,减轻边沟的排水负担。
2 土基压实
道路土基的压实会直接影响土基的承受力和稳定性,因此,必须重视道路土基的压实工作。为了让道路具有足够的强度和稳定性,必须压实道路,即提高道路的密度。具体措施如下。
2.1 控制道路土基的含水量
水分会严重影响道路土基的强度,进而影响道路土基的压实程度,因此,必须严格控制道路土基的含水量。道路土基含水量过多会使水膜变厚,导致土粒间的引力减小,由于水膜具有极强的润滑功能,所以,道路外部压实会使土粒移动,加强压实效果;道路土基含水量较低会使土粒间的引力增大,导致土壤中的水分少而空气多,一旦道路经过压实,土壤孔隙中的气体就会被排出,进而使土基密度增大。但是,水膜的润滑功能并不明显,无法完全克服土粒间的引力,导致土粒的相对移动较难,土基压实效果不理想。
然而,土壤中的含水量也会影响压实效果。土壤中水分过多会使孔隙中出现自由水,如果压实功能未能使气体排出,则自由水会降低压实功能;土壤中的水分过少会使土粒间的引力过大,土强度可能会比最佳含水量时的土强度更大,但这样的土壤中孔隙较多,一旦水分饱和,土强度就会急剧降低,不稳定性极高。因此,只有土壤处于最佳含水量时,土基的压实效果才能到达最佳。
2.2 控制道路土基的压实功能
压实功能指压实机的重量、碾压次数和作用时间,压实功能与压实程度存在一定的关系,同一种土的最佳含水量会随压实功能的增大而减小,而土壤的最大干密度会随压实功能的增大而增大。在土壤的含水量相同时,压实功能越明显,土基密度就越高。因此,在道路土基的施工过程中,可通过增加压实功能来提高路基的强度和压实程度。另外,如果土壤的含水量过低,增大压实功能对土基干密度的影响较大;如果土壤的含水量较高,则影响较小。相关部门应根据此情况开展土基施工。
2.3 控制道路土基的压实设备
压实设备是土基压实中必不可少的工具,它的类型和数量会直接影响道路土基的压实效果,因此,选择效率高、质量好的压实设备尤为重要。选择压实设备时应充分考虑以下三方面:①土的性质和状态。不同的压实设备对不同性质的土会有不同的压实效果,比如压实砂性土时,采用振动式机械设备的压实效果最好,而采用碾压式设备的压实效果最差;压实黏性土时,采用碾压式和夯击式的设备压实效果较好,而采用振动式设备的压实效果不明显。另外,对于一些含水量较低的土壤,在压实程度较高时,应选择重型设备压实。②土基压实工作面。如果压实面较大,则应选择碾压式设备;如果压实面较小,则应选择夯击式设备。③压实设备的技术特性和生产率。在选择机械设备时,应当先采用轻型设备,后采用重型设备,以逐步适应不断增强的土基强度,且碾压速度应先慢后快,避免造成松土,使土基形成不规则的形状,进而影响土基压实的质量。
2.4 控制道路土基的压实方法
通常情况下,只要土基的压实程度相同,施工人员就不会充分考虑采用何种方法压实。但实际上,道路施工人员应采用不同的方法压实土基,最常用的方法为分层填筑和分层碾压。
在分层填筑中,要使每一层填土的厚度一致。如果填土的厚度过大,则其深度便难以控制;如果填土的厚度过小,则会严重影响压实设备的工作效率和经济效益。
如果细粒土采用12~15 t的光轮压路机压实,则压实厚度应<25 cm;如果采用22~25 t的光轮压路机压实,则压实厚度应<60 cm。此外,每一层填筑的土壤都应平顺,并且应在道路中线两边设置2%~6%的横向坡度。在雨季施工时,还应及时碾压土基。
在分层碾压中,在碾压前应充分了解填土层的厚度、平整度和含水量,确保三者符合一定的标准后,方可碾压。分层碾压的重点是控制好碾压的次数,如果条件允许,可通过试验性施工确定最佳的碾压次数。