张波
(河北省怀安县公路工程管理站,河北 怀安 076150)
公路施工中消除土方路基常见病害的具体措施
张波
(河北省怀安县公路工程管理站,河北 怀安076150)
分析了公路土方路基常见质量病害的成因,其次,从重视前期工作、控制软弱地基工后不均匀沉降、合理处理水位较高的零填或低填方地段、合理处理湿陷性黄土地段或膨胀土地段、采用加固技术等方面深入探讨了土方路基常见质量病害防治办法和控制措施,以便延长公路路面使用寿命。
公路施工;土方路基;病害
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.05.036
从目前来看,桥涵台背跳车、大面积龟裂、纵向开裂、大面积网裂、局部不均匀沉陷、横向开裂等均为公路施工中路面常见的破坏特征,也是土方路基常见病害[1]。土方路基常见质量问题常见的危害主要体现在以下几个方面:第一,桥涵本身结构与桥涵台背填土沉陷出现了错台现象,导致桥头出现了明显的跳车;第二,软弱地基出现了不均匀沉降的现象,导致公路土方路基出现较为明显的开裂现象;第三,有积水现象长期存在于路基边坡,导致局部路基路面出现较为明显的下沉现象;第四,新旧路基接茬处路基、挖方与高填方接头出现明显的开裂或者下沉现象;第五,挖方路基处的湿陷性黄土和膨胀土在遇到积水之后,就降低压实度,导致路面出现龟网裂现象;第六,填土中渗入了地表水,导致地基及路基变软后出现“翻浆”或“弹簧”,进而出现龟裂、网裂现象。
2.1对易出现质量病害地段的处置不当
1)小填方地段或者零填方地段的地下水位较浅,路面结构仅仅只按照潮湿地段来进行考虑,垫层设置了具有较好透水性的材料,但没有处理地基,这就导致了土方路基内部的含水量增大,进而造成弯沉强度和弹性模量降低。在车辆的重复作用下必然会损坏基层结构[2]。
2)在填筑路堤施工过程中,通常都不应该采用湿陷性黄土或膨胀土,主要原因在于湿陷性黄土和膨胀土在遇到积水之后会出现病害。由于很多项目部缺乏足够的重视,习惯在压实湿陷性黄土后再设砂砾垫层。这样一来,一旦下雨,必然会造成公路路基出现失稳的问题。
2.2对病害地段缺乏周密的调查
1)很多施工项目部在软土地段填筑路堤时,只有当极限高度小于填方高度,才会开展软基特殊设计;当极限高度大于填方高度,则不会特殊加固处理基底,整个填筑过程都采用快速施工法,这样在施工之后就会出现较大的沉降现象,甚至还会造成路面出现纵向开裂[3]。
2)公路施工中没有充分做好路基路面排水措施,导致在多处出水不畅的位置(如土坎台地、平交路口、地势平坦段等)仍然出现遗漏现象。
2.3施工处理方法不当或施工不认真
在施工过程中,由于施工处理方法不当或施工不认真而不能根除土方路基常见的质量病害。例如:没有充分压实台背填土,仍然采用人工挖台阶的方式来处理新旧路基接茬处路基、挖方与高填方接头等,使得接茬压实度不均匀,进而出现错台开裂等病害。
3.1重视前期工作
1)施工计划要科学编制
务必要在施工之前,通过搜集资料、现场调查等多种方式来对项目的施工条件进行全面了解[4]。然后基于工程项目的实际情况来合理选择相应的施工工艺、施工方法,对施工机械、施工工序、施工材料予以合理配备,与此同时,还要对进度计划进行科学部署。
2)路基填料要合理选择
基于公路沿线取土场的土质情况来做好标准击实试验,准确测出每种土质的CBR值、密度、塑限、液限、颗粒分析、塑性指数等。为了便于对路基的压实施工进行指导,还需要让监理单位独立验证试验的准确性。与此同时,高填方路基的填料应该首选透水性好的土质,坚决杜绝使用塑性指数大于26、液限大于50的土质,以及建筑垃圾、生活垃圾、淤泥、有机质土、腐殖土等作为路基填料。
3)对原地面进行彻底清理
务必要全面清理、砍伐路基用地范围内的灌木丛、树木,并将原地面表土予以机械挖除。碾压压实度不得小于90%。
3.2控制软弱地基工后不均匀沉降
1)务必要彻底挖掉浅层软弱地基(埋深低于2.0m),然后再对基底用片石挤压并更换具有良好透水性的垫层结构,使得垫层与地表的距离达到15cm以上,以便能够将地下毛细水上升和浅层软基下沉现象进行彻底消除。
2)对于软弱地基埋深较深的情况,若极限高度高于路基填土高度,那么应该在揭掉地表硬壳后再进行挤压,并在填土中分层增设土工格栅及土工布,以避免填土日后出现撕裂现象;若极限高度低于路基填土高度,那么应该专门设计软基。
3.3合理处理水位较高的零填或低填方地段
1)将粉煤灰和生石灰粉掺入到水位较高的零填地段内,最适宜的位置是路基以下30~50cm。为了提高土基表层的模量,并且降低其含水量,应该用路拌机拌匀后再予以压实成型;而后再将透水性材料隔离层增设在路基表明,以此来避免出现毛细水上升的现象。
2)在水位较高的低填方地段,垫层以上填土必须选用透水性能良好的材料,并且分层压实成型。
3.4合理处理湿陷性黄土地段或膨胀土地段
1)公路路堤填筑材料尽量不要选用湿陷性黄土或膨胀土;如果由于施工现场地形条件有限等原因而必须采用湿陷性黄土或膨胀土,那么还应该予以相应的处理,可掺拌一定量的石灰粉,直至将膨胀土的膨胀率减为零[5]。
2)湿陷性黄土地段或膨胀土地段的两侧应该要配备数量足够的排水设施,切记不可将透水性材料垫层设置在湿陷性黄土地段或膨胀土地段的表面。
3.5采用加固技术
加固技术能够提高公路路基的承压能力,防止出现路面坍塌,同时,还能够提高公路的施工质量,确保车辆和行人的安全,维持好和谐的道路交通秩序。本文仅列举其中一些:
1)强压发射加固注浆法
强压发射加固注浆法是指先钻土,而后再开始喷射浆液。浆液在一定的喷射压力作用下,可以对土质进行冲切,让泥浆液和地底表面土体搅合在一起,使之形成坚固物体。基于施工步骤,可将强压发射加固注浆法分为三重管法、二重管法、单管法。强压发射加固注浆法既能够有效延长公路的使用期限,又能够降低自然灾害的侵蚀程度,提高公路路面的承载能力,达到加固施工地基的效果。
2)桩基加固方法
桩基加固方法是指用钻机在公路路面上打孔,并且搅拌石子和水泥成桩基,而后再将这些混合材料填入地基,进而形成多元化的复合地基。桩基加固方法可以让桩基、地基共同承受行驶车辆的压力,而且施工简单,对于填充材料要求不高,并且还能够让地基受力程度有效地降低。尤为重要的是,桩基加固方法应该要基于不同路面地基的特征及构造来定,以便能够避免公路路面受到受力程度、土壤成分、气候环境的侵害。
总之,土方路基常见病害对于公路施工造成了较大的隐患和问题,务必要予以及时地解决和处理,从重视前期工作、控制软弱地基工后不均匀沉降等多个方面入手予以消除。
【1】李志刚.公路路基维修及加固技术应用研究[J].中国科技投资,2013,15(9):120-124.
【2】李慧萍.谈特殊路基中强夯法施工的技术要点[J].山西建筑,2012,20(4):141-145.
【3】冯娜娜.浅谈灌浆加固技术在公路路基沉陷处理中的应用[J].黑龙江交通科技,2011,18(7):131-135.
【4】郭会芝,孙晓鹏,贾继、.高速公路工程高填方施工工艺简述[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,17(8):242.
【5】JTJ013—95公路路基设计规范[S].
Measures to Eliminate the Common Diseases of Earthwork Subgrade in highway Construction
ZHANG Bo
(Hebei Province Huaian Highway Project Management Station,Huaian 076150,China)
This paper first analyzes the causes of highway earthwork subgrade common quality diseases.Secondly,from paying attention to the preparatory work,control weak foundation uneven settlement,rational treatment of water level is higher than that of the zero filling or low fill area,reasonable treatment of collapsible loess area or swelling soil area,the strengthening technology deeply discussed the roadbed earthwork common quality measures for the prevention and control of diseases and control measures in order to extend the highway pavement service life.
highway construction;earthwork roadbed;disease
U416.1+11
B
1007-9467(2016)05-0127-02
张波(1977~),男,河北怀安人,工程师,从事公路工程研究,(电子信箱)290028463@qq.com。
2015-12-27