公路路基常见质量通病及质量控制研究

2021-01-31 23:56
山东农业工程学院学报 2021年4期
关键词:压实路基公路

(中铁十八局集团第二工程有限公司,河北 唐山 064000)

在公路建设过程中,要着重关注路基施工存在的问题,只有重视路基施工,才能保障公路质量。路基施工质量通病主要所指就是路基施工存在的问题与病害多发因素。公路施工过程中,由于受到自然生态环境、地质与气候等诸多因素影响,导致路基施工存在质量问题。如果公路路基施工过程存在的通病较为严重,会引发公路质量问题。

1 公路路基施工质量控制的意义

第一,确保城市公路的运营效果。城市经济的稳定发展离不开城市交通网的合理布置,密集的交通网可以加强城市各个区域之间的联系,使其形成一个有机整体。路基工程作为公路施工的基础工程,其施工质量影响到后续公路的使用效果,加强路基施工质量管理对提升城市公路运行效果有着积极的意义。第二,降低施工成本。公路在投入使用后,受到自然条件和行驶车辆的影响,有时会产生一些运行故障,如地面凹凸不平、车辙病害等,导致这些情况出现的主要原因在于前期路基处理质量较差,加上后续施工管理不当,从而增加了问题的发生概率。加强施工质量管控可以有效规避此类问题,降低后续维修的几率,有效提升公路工程的施工质量。

2 路基工程质量目标要求

2.1 强度

路基在使用过程中应具备一定的强度,一般来说,路基的强度指的是路基在遭受车辆荷载重量的情况下,所能够抵抗的变形力的大小。在车辆行驶过程中,必定会对路基产生一个变形力,如果路基产生较大的变形,将会影响整个公路的使用质量。如果路基使用过程中出现不均匀沉降,会导致公路路面出现不均匀的沉降,将会导致路面出现变形,路面的平整度会受到非常严重的影响,此外,路基出现变形也是导致路面出现破损的主要原因。针对这种情况,要求路基在外力作用下不能出现较大规模的变形,这需要在设计以及建造过程中保证路基拥有一定的强度。

2.2 温度、湿度稳定性

路基在使用过程中应具备一定的温度、湿度稳定性,以保证路基能够在水以及温度的作用下能够保证自身拥有足够的强度。一般来讲,路基在地面水以及地下水的作用下,强度都会出现不同程度的下降。针对此种情况,在公路路基设计以及施工过程中,不仅需要保证其能够有足够的强度,还需要保证其在不同温度以及湿度的状况下,强度不会出现明显的变化。

2.3 排水系统

路基在使用过程中应当保证自身有着稳定的排水系统,在公路路基施工过程中,应当先建造一个临时的排水系统,进行排水作业。路基施工完毕后,应建造一个永久的排水系统,并且保证其设计能够符合路基的排水标准。

2.4 路基稳定性

路基在使用过程中应具有一定的稳定性,路基的建造将会对原本的土地自然平衡造成破坏。特别是很多公路路基建在土地质量情况不良的地区,路基的修筑可能会造成原本地面不平衡情况的加剧,从而对路基的稳定性造成负面影响。为了防止路基在各种因素作用下产生变形情况,必须采取相应的措施来保证路基的稳定性。

3 我国公路路基的质量通病

3.1 裂缝问题

公路裂缝是一种普遍现象,原因首先考虑人为因素。在施工之前,工作人员没有进行现场考察,不了解施工现场的特征,例如存在软土地基的情况,由于软土地基的稳定性很差,在地基处理过程中必须加固原始的软土地基,比如可以混合凝固剂等,增加地基的强度,如果忽略这一点,将导致路面开裂并威胁生命安全。同时,公路裂缝也应考虑自然因素的原因。现场考察应考虑当地的空气环境,如果施工现场的空气湿度较高,则土壤含水量会增加。建好路基后,大量的水分会蒸发,时间久了会出现裂缝。如果超载的卡车在道路上通过,将会对道路的寿命产生进一步的影响。因此,一方面要严格进行施工前的现场考察,另一方面,司机也要注意规范驾驶,避免超重超载的行为。

3.2 路基下沉

路基作为公路的基础,如果路基不稳定,整个公路都会受到相应的破坏,影响交通,甚至危及生命安全。造成路基沉降的主要原因是施工现场遇到了软土层,处理不当导致。通常遇到软土地基时,技术人员会将地基和加固材料混合以增加地基的硬度,避免塌陷。后期公路投入使用时,还需要定期对道路进行养护工作,发现问题随时解决,避免出现重大安全隐患,确保改善道路质量,延长使用寿命。

3.3 两侧坍塌

在具有一定坡度的山区,道路两侧都会出现塌方现象,这也是在山坡上修建道路的难点。山区的地形和气候是公路建设和养护的难点。一旦山区下雨,道路两侧塌方的现象就更容易发生。经过长时间的雨水冲洗后,很可能会损坏地基的边缘,因此路基的维护非常值得关注。

4 公路路基质量通病的原因分析

4.1 地质条件影响

若是公路工程施工所在地存在软土地质,且施工单位在路基回填时,没有实施有效的换土处理及软基处理施工技术,有较大可能使得路基出现挤压下沉的情况,影响路基质量。如果遇到较为复杂的地质条件,公路工程的路基质量也会受其影响,致使路基出现不均匀的沉降问题,当施工区域的环境条件比较复杂时,比如施工环境存在降水较多、温差过大等情况,公路路基会在回填土相对较高的位置产生不均匀沉降的问题。

4.2 设计因素影响

在公路工程施工方案设计前,需要相关技术人员进行科学的地质勘探工作,为设计工作提供相应的数据信息。不过,部分企业并没有对工程施工所在地进行有效勘探,以至于设计人员所获得的数据信息不够全面,就导致设计方案存在不合理之处,这样很容易造成公路工程路基出现质量问题。另外,在选择路基回填材料时,要避免选择不符合实际施工需求的材料,比如含水量相对较高的黏土或者粉质土等,否则就会增加路基压实的难度,致使路基在后期出现沉降问题。此外,在对软土地基设计过程中,没有设计出合理的方式,使得不同种类的土质在可压缩以及抗水性等方面发生了较大的变化,也会影响到路基质量。

4.3 施工方面影响

部分施工单位在路基填筑施工前,没有做好清理工作,导致路基压实无法达到相关施工标准,使路基产生质量通病。另外,一些施工人员在对路基回填施工前,没有严格按照相关施工规范要求,进行回填材料的有效取样试验,以至于材料本身的质量问题无法及时发现,增加了路基的质量隐患。此外,在软土地基施工中,没有做好开挖工作,使得开挖深度不符合施工标准,在换土后的填筑施工中,施工单位忽视了对填筑施工质量的管控,导致软土地基的施工质量受到不良影响。

5 公路路基工程施工质量控制要点

5.1 合理完善路基设计方案

在公路路基施工设计工作之前,要派遣专业的技术人员对地形以及水文等进行详细的勘察,将勘察数据信息详细地记录下来,为设计工作提供可靠的数据信息。若是有特殊的路基路段,技术人员需要对周围环境条件进行充分调查,取得较为详细的勘察数据,在地质条件比较差的路基路段,可以利用掺水泥、白灰的方式或者通过换土加固地层。另外,设计人员需要根据勘察数据信息以及施工标准规范,对路基填筑施工方案进行合理设计。路基的最低填筑高度要进行科学控制,以免出现地下水渗透或者冻胀等情况,影响路基稳定性。

5.2 有效处理公路路基不良地质

当公路处于沼泽地或者淤泥等不良地质路段时,需要做好相应处理确保路基的稳固性。因此,施工单位需要对沼泽地的深度与长度予以掌握及合理控制,如果出现较大的偏差,需要对其范围重新确定。这一工作完成后,要放置一段时间,使其沉降,然后再进行回填工作。在回填施工时,要重视换填材料质量,科学配比回填材料,同时还要将材料中的含砂量以及含水量控制在合理的范围内。在对挖方路段进行处理时,需要做好排水工作,可以通过铺设排水管的方式,降低路基中的含水量,提高路基质量。

5.3 路基填料质量控制

材料会影响到路基的质量,施工时必须严格选择路基填料。路基材料的选择应控制其主要技术指标,如土方路基用土的塑性指数、含水量、有机质含量、透水性等,选择的材料一定要符合质量要求。掺配料基本上是石灰、水泥、粉煤灰或砾石,家庭垃圾和污泥之类的材料不能用作路基填料。在路基施工前,必须进行原地面处理,包括清表、排水清淤、软土路基加固换填等,以免路基产生沉降和变形。公路上经常会出现纵向裂缝(大都会产生于拼宽处和沿河路基处),为避免出现纵向裂缝,一是要严格按图纸施工,确保基底处理质量、确保台阶搭接和土工织物的质量和布置;要确保路基每一填筑层的施工质量,在可能的情况下路基应给予足够的沉降时间,必要时进行预压,使其在路面结构施工前达到稳定状态。

5.4 做好路基填筑管理

在公路路基施工中,填筑环节是非常重要的,有必要在保证填筑材料满足施工要求的基础上规范填筑工艺。为优化施工管理的效果,需要严格控制每个操作和相关的机械设备,以确保各项参数的准确性和可靠性。一般来说,公路路基填筑采用分层填筑法,要求施工人员严格控制每层填筑过程,复核每层填筑厚度,并保证能保持在30cm左右,同时观察路基填料的均匀度和平整度以避免严重的不平整问题,路基填筑应严格从下往上进行,并考虑路基结构的形状,以保证各层次都比较适宜合理。

5.5 路基压实施工质量控制

公路路基施工中也需要注意压实环节,这也是直接决定路基结构承载能力和稳定性的一项重要技术手段,应确保其具有较强的实施效果。在压实过程中,按照分层填筑的顺序,对每一层填筑材料及时压实,以保证其理想的压实度。要严格控制碾压机械设备的选用,既要保证碾压机械设备满足公路路基施工条件,又要重点保证碾压机械设备的运行参数满足施工要求,能较好地实现路基结构的整体压实。一般来说,为了更好地提高压实效果,先进行综合静压处理,静压完成后进行振动碾压。压实工作完成后,应进行及时检测和分析,通过灌砂法等进行综合评估,了解其是否达到路基施工要求,及时调整和改进存在隐患的区域。

5.6 做好排水处理工作

如果土壤中的水分含量过高,则土壤之间的附着力相对较低,这对于路基的施工来说是一个难题,即使在修筑道路之后,威胁也很大,对这种含水量高的土质进行排水处理很有必要。有许多具体的排水措施,比如挤压技术,该技术使用专业的高科技设备定期挤压土壤水分以满足使用标准。抽水技术也很常用,它的技术原理是使用专业设备从路基中抽水。抽水时,需要找到一个特殊的点进行操作。以上两种技术更适合山区,因为山区有一定的坡度,有利于水的流动,施工技术人员需要在坡下找到合适的位置来安装设备和收集水分。

5.7 做好施工人员和施工设备管理工作

施工人员的专业性和工程机械的合理性对路基施工质量和效率起着关键性作用。针对各种建设项目,要采用不同的管理施工人员和相应施工设备,以确保路基工程的施工效率和质量的稳定性。因此,施工单位需要注意工程机械的管理,包括各种机械的配置组合和机械的适用性,施工单位负责人必须安排专业的维护人员对工程机械进行定期检查和维护,这样可减少由工程机械损坏和性能降低引起的质量和安全事故。施工管理人员是否具备足够的专业素养、质量意识、责任心和一定的管理能力,对保证施工技术方案的落实和工艺质量的控制也起着决定性的作用。

6 结束语

路基的坚固性和稳定性直接影响公路质量和寿命。如果公路质量高,后期的维护成本会降低,反之,公路维护将非常困难。事实证明,公路工程项目需要高度重视路基工程的质保体系、施工工艺、技术措施以及质量控制手段、方法、材料的选择和人员和设备管理等全流程质量控制。施工单位应该事先做好施工资源和技术准备,完善施工管理体系和施工工艺,确保施工项目的顺利开展,为社会带来的经济效益最大化。

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