齐彬 郑永兴
摘 要:本文对路基施工中的施工准备工作、路基填土与压实、特殊路基施工、路基防护与支挡及路基路面排水进行了阐述。
关键词:公路工程;路基;施工技术
路基支承着路面,还要与其共同承受行车荷载作用以及自然灾害的侵蚀和影响。只有坚固、稳定、强度高的路基,才能保证路面的使用品质,延长其使用的时间。如果路基质量差,将会反射到路面,从而致使路面出现病害,不仅影响行车的安全,还会增加公路养护维修费用,影响交通运输和经济的发展。因此为了确保路基工程的质量,那么就要从施工开始严格按照施工规范和操作规程进行控制。
一、施工准备工作
1、组织准备
开工前在工地要先成立一个工程管理部门,部门下设立工程、质检等科室,配备所需管理人员,并组建工程施工队伍。由部门负责人进行全面管理,其余人员听从负责人统一指挥。制定施工中的目标及规章制度。
2、物资准备
施工中要用許多人工、材料及机械设备,需要购买材料,进行材料的加工,选择料场场地,做好调运、贮存工作。还要进行机械的购置、检修以及保障人员生活与生产的后勤供应等。
3、技术准备
施工单位要先熟悉设计文件,进行设计交底,并勘查施工现场,有问题时要马上提出,进行上报变更,制订施工组织计划,进行施工测量、场地清理以及做好临时工程等。
二、路基填土与压实
1、路基填料
要求选择的填料强度高,水稳定性好,易压实、易挖取。需要取土进行试验来确定填方材料最小强度及最大粒径。填筑时最好采用附近可用的材料,也可用路堑土进行移挖作填。填筑时宜采用石质土、砂性土以及质量较好的砂土。不能使用如淤泥、冻土、树根等作为填料来进行填筑。对于粉质土、黄土、盐渍土、膨胀土、轻(重)黏土、钢渣等必须经过处理并符合要求后才能作为填料进行填筑。对性质不相同的土宜分层填,不能混合在一起。对不易受到潮湿影响从而使体积改变的优质土宜填筑在上层,强度低的土宜填筑在下层。
2、路基压实
要使路基获得足够的强度及稳定性,就必须进行压实,以保证路基稳定,减少工后沉降。公路及路面等级越高,则对压实度要求也越高。土质路堤每层填筑时必须进行压实,从而保证压实度能够满足要求。土质路基各层位填土压实度不能低于土质路基压实度质量标准。对路床范围内土基压实度要求较高,其中高速及一级公路路床表面以下深度0-30cm、30-80cm范围内压实度必须大于等于96%。路堤填筑之前必须先把基底压实,二级以上公路路堤要求基底压实度不能小于90%。碾压方法和遍数应通过现场试验确定,压路机碾压行进速度宜由慢到快,振动压路机初次碾压时不开振动,然后再逐步增大振动强度。
三、特殊路基施工
(一)软土地基处理
软土地区上修建路基,容易造成软基沉降过大、位移、失稳或严重损坏等问题,因此在施工前应先对软基进行处理,其处理方法有:1、表层处理法:在软土层表面铺设砂垫层,能够增大地基承载力,降低沉降量,加快排水固结;还可对场地进行整平压实后铺设土工格栅,从而控制软弱地基的沉降量发展。2、换填法:先把软基清除掉,再选择水稳定性好的材料进行填筑。还可在基底投放片石,通过挤压从而使淤泥向两边挤出。3、排水固结法:地基中可以设置砂井等竖向排水体,再利用结构物自重分级逐步施加荷载;或者在结构物施工前先对地基施加荷载,使其得到固结压缩,从而提高其强度。
(二)膨胀土地区处理
由于膨胀土的特性会对路基和工程建筑造成很大的破坏,因此要先对膨胀土进行处理,施工时宜采用换土、砂石垫层、对土进行改良等方法。高速及一级公路原地面处理时对于路堤填筑高度不够1m的,需挖除地表0.30-0.60m膨胀土,采用符合要求的土进行填筑然后再压实。若地表面的土很湿,应把湿软土挖除,用碎(砾)石土、砂砾回填,也可把土翻开后加入石灰稳定然后再压实。强膨胀土由于稳定性很不好,不能填于路基中;中等膨胀土需经过加工处理并符合要求后才能填筑于路基中;对于胀缩总率不大于0.7%的弱膨胀土可当作填料使用。高速、一级、二级公路等的路床填料使用中等膨胀土的,需加入石灰进行处理并符合要求才能使用。
(三)湿陷性黄土地区地基处理
湿陷性黄土由于其工程特性容易使黄土地区的路基产生很多问题和病害,因此在施工中要先对地基进行处理,其处理方法有:1、换填土:清除基底以下湿陷性黄土,再用灰土或素土进行分层填筑、分层压实。2、强夯法:把重锤提升至一定高度后落下,经过多次锤击使地基获得夯实,从而消除一定深度范围的土层湿陷性。3、挤密法:采用冲钻或爆扩方法成孔,再往里面填入石灰或灰土后分层捣实。4、预浸法:结构物修建前先让地基浸水,让其在本身重量的作用下产生湿陷,接着再修建。
四、路基防护与支档
1、坡面防护。坡面防护是为了加大路基边坡的稳定,使坡面避免受到冲蚀和滑塌所采取的防护措施。包括植物、骨架植物、圬工及土工织物防护。现在一般多采用植物防护,也可用混凝土、浆砌片(块)石等做成框格状骨架,再往框格里面使用植物或其他辅助防护措施。石砌圬工防护虽然使用也不少,但由于石砌圬工和混凝土造价高,而且容易损坏等,因此还是推荐使用施工简单、费用低,效果较好的植物防护。
2、路基冲刷防护。由于沿河路基易受水流的冲刷,因此可采用冲刷防护来减少对路基的危害,包括直接及间接防护。一般常使用的直接防护措施有种草皮、干(浆)砌片石、石笼、挡土墙等。间接防护措施包括护坝、丁坝、顺坝及改移河道等,主要是减轻或者消除水流对路基边坡的冲刷。
3、支挡防护。路基支挡防护最常用的是挡土墙,主要包括重力式、加筋土及锚杆挡土墙。重力式挡土墙可以使用片(块)石和混凝土作为原料。一般用于石料多、地基承载力好、墙高不太高的路段。加筋土挡土墙由于在土里面设置了拉筋,能适应地基的稍微变形,使土体达到了稳定。主要适用于宽阔而且平整的填方段。锚杆挡土墙主要靠锚杆与地层间的锚固力,使结构物得到了稳定。一般在石料少、路基不易开挖的地段采用。
五、路基路面排水
水会降低路基的强度和稳定性,还会对路基产生破坏,诱发各种病害。因此需要修筑排水设施来降低土基中含水量,使之在合理范围内。
1、地表排水。为了防止地面水流入到路基内,使水尽快地排出路基范围以外,因此应采用边沟、截水沟、排水沟、急流槽、拦水带、蒸发池等设施来把地面水给排出去。设置所采用材料需符合设计及规范要求。
2、地下排水。设计前需做好工程和水文地质等有关资料的收集工作,然后再根据具体情况来选择排水沟、暗沟、渗沟、渗井等设施进行排水。主要是通过拦截、旁引、降低地下水位来把水排除到路基范围以外。
3、路面排水。由于积聚在路面上的水太多,使路基边坡受到了冲刷,并影响了车辆行驶的安全性,因此需设置路面排水设施。排水时可使用路肩和中央分隔带设施进行。路肩排水可使用分散与集中的方式。若路面纵坡平缓可使用分散排水,若路堤边坡较高可使用集中排水。中央分隔带排水是先在分隔带内设纵向排水渗沟,然后间隔一定距离设一横向排水管从而把渗沟内水给排出去。
六、结语
路基施工的重要性是显而易见的。因此对施工中的每一道工序都要严格按照路基施工技术规范进行控制,只有这样才能打造出坚固、稳定的路基。否则路基本身存在的问题将会后患无穷,这不仅降低公路运输效益,加大用户运输成本,破坏严重的路基或路面还会造成交通中断,使经济遭受重大损失。因此施工中我们要加以重视并严格管理,以确保路基工程质量能够满足规范要求。
参考文献
[1]公路路基施工技术规范.JTG F10-2006.人民交通出版社.
[2]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.公路工程管理与实务.中国建筑工业出版社.2011.4.
[3]魏建明,胡江碧,廖正环等.公路施工技术与管理.人民交通出版社.2010.8