陈鹏飞
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一般情况下,施工单位要维持路基温度的稳定,以保证路基的整体强度符合施工规范,尤其要注意的是,地下水和地表水对地基的强度有直接的影响。在某些地区,由于季节变化大,温度变化很大,很容易出现冻融现象,春季容易发生翻浆,冬季容易发生冻胀。所以,在施工之前,施工单位和工人要仔细研究各种施工方案,以使地基的强度不会因为水温的改变而发生较大的变化。因此,施工单位必须综合考虑各种因素,合理选择合适的机械设备,以保证整个路基工程的质量得到全面的贯彻。
在地基工程中,各个环节都存在着一些误差,如果不能对其进行有效的控制,将会对工程的质量造成很大的影响。在现有的工程技术条件下,对路基中纵断面的定位精度仍不高;此外,在大部分的地基工程项目中,施工人员很难掌握地基与结构之间的几何尺寸和位置,从而使其与设计规范有较大的偏差,对地下管道的建设造成极大的影响。
道路路基施工是一项非常复杂的工作,道路路基工程的施工质量直接影响着公路的使用性能和寿命。所以,在道路建设中,要加强公路施工的质量管理,并严格按照相关的规范来进行。道路路基工程施工工艺复杂,因此,在实际施工中,施工单位和施工人员要综合考虑地形、地质条件、环境、管线的先后顺序、铺设地点和范围。从而科学、高效地保证道路路基工程整体结构质量过硬、足够稳定,而且在后期施工时,不能再发生“开膛破肚”的情况,从而有效地防止道路路基的各类质量问题。另外,在具体的施工中,施工人员要严格遵守地基工程的施工规范,并采用适当的机械设备,这样才能有效地保证整个基础结构的强度符合整个工程的要求。
由于各种管道和管线的存在,目前道路路基工程的建设进度尚不能满足总体的施工需要。为了有效地确保整个项目的进度,必须事先做好相应的前期工作,才能对项目的总体进度进行严格的控制。在工程施工中,若没有对工程进行有效的管理,很容易导致工程进度落后。例如在道路施工时,因监理和管理者对管理工作的疏忽,没有严格遵守工程规范和要求,对工程进行全面的监督,造成了工程建设的低效、进度缓慢、严重的影响了整个工程的施工效果,使其无法达到标准与规范。
路基塌方的主要表现为:路基出现局部或大面积沉降,通常是垂直的。其原因是填筑材料种类不合理,路基压实效果差,未提前处理底层软土,路基厚度偏低(如图1所示)。
图1 路基塌方
要想有效地解决路基塌方的质量问题,必须对工程现场进行科学的勘察,采用换填、排水固结法等技术手段,解决软弱土层等地质问题。如采用换填法,开挖自然软粘土,采用分层填筑和夯实的方法。对填充物进行认真的检查,同时,对混合在一起的腐殖土、树根等杂质进行筛选。为保障地下水的安全,应设置排水系统。负责路基填筑质量的检查和处理。在道路路基中有大量的孔隙时,可用石渣等材料进行充填。
路基弹性现象是由于路基在碾压过程中承受了较大的荷载,从而使地基的边沿产生向上弹起(如图2所示)。碾压效果不佳,路基的实际受压程度较小。路基下的天然软弱地层,填料含水率高、质量差、含泥量超过相应标准、稠度过大等都是造成道路路基出现弹性现象的主要原因。
图2 路基弹性现象
为了防止发生地基弹簧问题,必须按实际情况选用合适的填料,在满足经济、就地取材的前提下,保证原材料的采购和运输费用保持在合理的水平;并确保填料的性能和品质达到有关的施工规范。举例而言,所用的填充剂必须具有大于18的塑性指标和不大于1.1的自然稠度。在使用填料之前,应先将混合在填料中的污泥等杂质过滤掉,并将污泥含量控制在5%之内。如果填料水分含量太高,应展开晾干。对现场地质调查报告进行分析,对分布的自然软地层进行预处理;采用分层填筑,分层压实的方法。一旦发生了地基弹簧问题,就必须对问题的原因进行深入的剖析,并有针对性地进行解决。如果填充物水分含量太高,可以采用挖出地基进行干燥、在填充剂中加入适量的白灰,或者直接更换成干燥的土壤。对于橡皮土层,在路基上面铺筑碎石层,进行夯击施工。
路基纵裂是一条或几条沿中线方向的裂纹,这些裂纹一般都具有扩展性,在较大的时候,会引起路基的错位(如图3所示)。施工工艺不规范,表面清表质量不合格,部分地基仍然有软弱的岩层和各种杂物;旧路改建中,挖掘的阶梯宽度等指标与规范的规定不符,对新旧路基的联合作用有一定的影响;在半填半开挖阶段,关键阶梯未及时夯实;采用的混合料与地基的施工工艺不匹配;在某些特定的施工环境中,比如经常发生的交通震动,造成路基纵裂的主要因素是没有及早采取有效的防裂技术[1]。
图3 路基纵裂
在公路路基工程中,为了防止路基纵裂,可以采取下列措施:①在填筑地基之前,要对地基进行表面的清洁,对施工场地内分布的各种暗塘、暗沟进行清理。之后,进行现场检查,以确保清表的品质达到标准,在软弱地层和其他问题都得到了有效的解决之后,才能进行下一步的建设;②根据所选用的混合料的性质,对填筑工艺进行了科学的选择。如采用水稳性和渗透率差别较大的混和物,应避免采用纵向分幅法;③采取边坡支护结构、坡度调整、挖设和压实等综合防治措施;④在路基纵裂缝形成后,应依据裂缝的宽度和已知的地质情况,采取相应的措施。比如,开挖裂缝和周围地区的路基,清除到公路的路基上的沙垫层,路基边坡采用反压护道,采用袋装砂井进行治理,同时进行砂井填土和路基填筑。
在道路路基工程中,应在施工场地内设中线,并做好测量放样工作,以提供清晰的施工参考。施工工作人员只要将路基沿着中间线铺设好,但在工程实践中,由于受人、环境等因素的影响,往往会产生中线偏移、导线标记信号失效等问题。中线偏斜问题不会对路基工程质量有直接的影响,但是它会成为一种诱发因素,从而引起一系列的质量问题。
因此,必须对道路的中线进行定期的测量和修正,以消除中间线造成的偏差。同时,为了减小人工因素对引线和标志信号产生的影响,减小中间线偏移问题的发生率,在路基中部进行防护时,可以根据需要在路基中部设置一定数量的防护控制桩。
道路工程的路基施工现场地质条件复杂,地质环境恶劣,常有斜坡、水渠等特殊的地貌和设施。如果不对这些问题进行有效的治理,就会造成路基局部塌陷、路基边坡塌方等质量问题和工程事故,对道路基坑建设的结果造成损害。
为此,在前期施工中,应着重解决道路路基工程中存在的特殊地质地貌问题,进行地下工程地质调查,并对地下水位、坡度、坡长等进行了现场勘察。
冬季施工中,因室外气温较低,局部地区的路面会出现冻伤、结冰状况,造成地基的强度、其他性能的不断下降。同时,在冰雪融化的过程中,由于气温上升,冻土路基会处于湿润和柔软的状态,不仅会导致路基的强度下降,而且还会引起路基的翻浆和冻胀。从问题产生的原因分析,在满足高水位、不良土壤和高路基含水率的情况下,路基容易发生翻浆和冻胀的问题[2]。
针对路基发生的翻浆冻胀,应采取在路肩部位设排水沟渠等排水设施,使路面保持干爽的预防措施。对于坑洼地区,应增设渗透井等配套设施;在公路路基上开挖翻浆土,用碎石填补,分层铺设压实;在路基翻浆、冻胀等问题未解决之前,对易发生翻浆区的公路施工实施临时封闭。
要对道路路基施工质量进行有效的控制,必须充分发挥工程施工自身的特点。在实际道路施工中,施工单位应依据场地的夯实条件、自身性能、地质条件等因素,科学合理地进行施工。同时,松层的具体厚度是由压实度决定的。在充分考虑工程实际的前提下,可以有效地保证松层厚度比相关的路基数据和技术规范更大,压实的宽度大于设计的标准宽度,压实结束后还要进行科学、高效的斜面切割。目前,在一些道路项目中,对路基质量的控制还需要加强,对路基的质量问题不能得到及时解决。目前道路路基质量管理制度不健全,道路路基质量检查大多是企业自行组织,缺乏有效的外部监管,缺乏有效的质量控制手段。所以,要对道路路基质量保证体系进行优化与完善,既要完善和补充道路路基的质量管理体系,又要建立健全道路路基质量保证体系;要发挥好企业自己的优势,建立起一套长期有效的质量管理体系[3]。同时,要加强政府和第三方监理单位的监督力度和作用,与施工单位形成三个层次的质量保障机制,对道路路基工程的质量进行分级检查,并对存在的问题进行标识,督促施工队伍限期整改。
地基的压实度对地基的质量有很大的影响。所以,施工人员必须时刻清楚路基的压实度均匀度是保证路基质量的关键,必须不断地加强工人对压实度的了解,夯实地基的质量,这样,才能更好地保障地基的稳定(如图4所示)。在进行路基的碾压均匀性治理时,要特别注意不能出现局部道路过于密集、不够密集的情况。在此期间,相关部门要对路基进行排水,确保路基不发生坍塌、沉降,确保公路建设的安全性。在处理路基的压实度时,要提高排水品质,必须严格控制排水系统与地基的合理布置,以降低路面的积水,延长道路的使用寿命。在路基碾压完成后,对路基的压实度进行检测,对有漏压的再次进行碾压,采用小型夯击锤,使夯击区的重叠率达到30%。接着,通过现场试验、对比试验,将试验成果与施工规范和工程设计要求相比较。如果路基的压实度不合格,就必须重新施工。在进行土坑夯实实验时,工人们依次对各个土坑进行夯实作业,在达到夯实频率的要求后,进行测试,并将其与相关规范的密度表进行比较,从而对加固效果进行准确的评估。当进行对比实验时,从不同的土坑中抽取一定数量的土壤样品,在此基础上,对不同样本的试验结果进行对比和分析,以平均法对路基压实质量进行评估[4]。
图4 路基压实
道路路基工程施工中,地质条件对工程质量有很大影响。在具体工程中,要把工程地质情况进行科学、合理地考虑,如在某些弯道可以采取先低后高的碾压方法,然后将其变成一个单向的斜坡。在碾压时,要合理地控制好15~30 cm的轮迹重复区域,使压实工作达到整体的均匀,从而有效地减少因地基不均匀引起的塌陷。另外,在重视地质条件的同时,也要考虑到地形、土方的具体用量等诸多因素,合理选用机械设备,进行科学的施工,并编制相应的施工图纸。
在道路路基工程中,要减少人为因素的影响,必须对各种施工技术要点有明确的认识。例如,在地基处理中,根据地基的自然状态、土壤性质、路基填筑高度等因素采用合适的处理工艺,去除表面的各种杂乱现象[5]。在路基填筑方面,详细地划分了卸料区、检测区、碾压区,并根据现场路基情况,科学地设计碾压方案,详细阐述路基的摊铺厚度、平整度、碾压次数。按照先后次序进行摊铺、人工平整、路基碾压、边角和漏压工序。在路基治理期,对路基两侧的超填土进行清除,对边坡进行加固处理,必要时可在路基边坡上开挖梯级。
在道路建设过程中,对路基工程的质量进行有效的监控和管理是必不可少的,必须加强工程质量的监管,以提高公路工程的监理水平。在实际的施工质量监督管理中,首先要对有关工作人员进行工程测量和放线的监督,要始终牢记、理解测量和放线是保证路基质量的关键。目前,很多工作人员没有充分认识到计量放线的重要性,没有认真地履行好自己的监督责任,从而导致了路基的宽度和中心线的偏差。此外,还需要有关监理人员在执行监理时,要注重对碾压路面的影响因素进行分析,选择合适的压路机进行压实操作,采用振动压实和多次压实的方法,使路基更加稳定[6]。
路基是公路建设中最重要的一环,其利用价值取决于地基基础。在现代社会,随着汽车数量的增加,道路的负荷也越来越大,在这种情况下,道路建设中的路基处理显得尤为重要。道路路基工程的安全稳定,涉及技术、材料选择、试验、设备使用、路质勘查等方面的管理,对影响施工质量的因素进行全面的综合分析,以达到最佳的施工效果。