公路路基施工

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1 公路路基施工是整個公路施工工程的關鍵所在,稍有偏差,將給整個工程埋下質量隱患。例如,在公路施工中常會遇到諸如軟土路基,黃土路基等不良路基,如不加以特別處理,會引起填方路堤施工後沉降或不均勻沉陷,路面縱橫坡變碎,平整度下降,導致行車顛簸等,嚴重影響公路的正常使用,造成大量的人力、物力、財力浪費。因此,路基施工應根據施工當地地形、地質狀況、公路等級、所在地區的氣候、結合施工填挖方平衡等來選擇施工方法。

公路路基施工

2 路基填壓

公路路基的強度和穩定性很大程度取決於路基填料的性質及其壓實的程度。從現有條件出發,改進填土要求和壓實條件是保證路基質量經濟有效的方法。

2.1 路基填料

現行《公路路基設計規範》(以下簡稱規範)規定了對路基填料的要求。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標準,採用承載比實驗(CBR)值表徵路基土的強度,引入了路牀的概念。對上路牀的填料提出了限制條件,高速公路和一級公路路面底以下0cm-30cm的路牀填料,其CBR值應大於8,對下路牀及下面的填土也給出相應的規定值。

2.2 路基壓實

當前路基施工,普遍採用了大噸位的壓路機,碾壓效果有了明顯的改善。對於提高路基土的壓實度起了很好的作用。規範規定高速公路和一級公路路面底面以下?80cm?-150cm部分的上路堤其壓實度必須≥95%,對其它等級公路當鋪築高級路面時,其壓實度亦應按高速公路和一級公路的標準採用。此外,還增加了對路堤基底的壓實度不宜小於93%的規定。隨着我國高速公路的飛速發展,路基施工技術也取得了相當大的進步,對於特殊路基的`處理技術也日漸成熟和完善。

(1)過溼地區路基的填壓。過溼土地基的填築比較簡單,一般採用填砂礫墊層和加鋪土工格柵的方法,該方法簡單易行,處理效果較好。但路基的壓實是相當困難的,規範對此作出了若干調整:一是壓實度標準可根據試驗資料確定或較表列數值降低2—3個百分點;二是對於天然稠度小於1.1,液限大於40,塑性指數大於18的粘質土,用於下路牀及下路堤填料時,可採用規定的輕型壓實標準;三是改善填料的性質,在土中摻加生石灰,通常可以獲得預期的效果,也可採用新型吸水材料加固。

(2)黃土路基的壓實。與其他公路路基黏性土相比,黃土尤其易受水的侵害,是一種特殊的黏性土。常將黃土路基劃分爲兩類:非溼陷性黃土和溼陷性黃土。其中,溼陷性黃土主要分佈在我國中西部地區,其作爲路堤填築材料時,由於受水浸溼後,本身結構被迅速破壞,應有強度減小,若施工不當則會發生很大的下沉量,引起路基失穩,特別是高路堤地段的填築更是會引發一系列的工程病害。因此,黃土路基的壓實也應根據實際情況的不同合理選擇。

①衝擊壓實:衝擊壓實處理地基的原理是用一定的衝擊能量使土體裏的水分擴散固結並擠密壓實土體而達到加固土體的目的。衝擊壓實技術只適合於淺層溼陷性及溼軟性黃土地基的處理,且其有效影響深度一般不超過 80cm,衝壓遍數以30遍左右爲宜。在衝壓施工的過程中應注意:保持最佳含水量;受衝擊壓實機的機型限制,被衝壓的路基長度一般不應小於120m,寬度不宜小於15m;每一層衝壓前,應先沿路基邊沿衝壓5遍左右,以減少在衝壓過程中衝擊能對路基的側向擠壓作用;用衝擊壓實機進行路堤邊沿壓實時速度應稍慢,否則,可能引起車身滑出路堤;衝壓時應注意輪跡的連續性,特別是調頭處,不要預留空白帶而影響壓實效果。

②強夯施工:又稱動力固結法,是用起重機械將8t~40t夯錘起吊到6m~25m高度後,自由落下,給地基以強大的衝擊能量的夯擊,使土中出現衝擊波和衝擊應力,迫使土體孔隙壓縮,土體局部液化,在夯擊點周圍產生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和氣體逸出,使土粒重新排列,經時效壓密達到固結,從而提高地基承載力,降低其壓縮性的一種有效地基加固方法。

3 路基排水

水是影響路基強度和穩定性的一個重要因素,水的侵蝕會造成許多路基病害的。同時,從環境保護和不損害當地農田水利設施考慮,必須做好路基排水,形成排水系統,並與地區排水規劃相協調,防止因各種原因造成的水患,給路基、路面施工造成不必要的損失。

公路排水主要包括兩個方面:一是地下排水,即減少地下水、農田排灌水對路基穩定性及其強度的影響;二是路表排水,除將路面、地面的水迅速排出之外,應最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響,減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害。

地下水排水設計可以採用適當提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法。在施工前開挖臨時排水邊溝,排除施工期地表水並降低地下水,同時在路基底部摻加低劑量石灰處理,設置40cm厚的穩定層等,可起到較好的效果。路表排水設計,一是可以通過路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等將路表水迅速排出路基以外。二是設計中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管將施工期進入中央分隔帶的雨水及運營期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外。三是設計泄水孔以迅速排除橋面水。四是採用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管將滲入路面面層的水引出路基之外。路面滲水的排水設計,沿路面邊緣設置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過濾織物組成的路面邊緣排水系統,通過設置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管,將滲入路面面層的水引出路基之外。由於通過瀝青面層下滲的水量有限,設計中應在每10m左右設置一道Ф5cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。

4 路基防護

路基防護主要有三個方面。

(1)坡面防護。坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面岩土的風化剝落以及與環境的協調。通常措施是採用石砌圬工防護,混凝土預製塊護坡多用在路堤邊坡,連片的及帶窗孔的護面牆,用於路塹邊坡。但由於石砌圬工及混凝土防護存在造價高、易破損等諸多問題。現在,種草防護技術應用較爲廣泛,邊坡較高則採用砌石框格種草防護,起到改善生態環境、美化景觀和坡面防護的三重效果。石砌圬工防護的使用仍較普遍,混凝土預製塊護坡多用在路堤邊坡,連片的及帶窗孔的護面牆用於路塹邊坡。破裂的或易於風化破碎的岩石路塹邊坡採用錨杆掛鐵絲網或高強塑料網格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝土防護也有較好的效果。但考慮到石砌圬工及混凝土防護造價高、易破損等諸多問題,從環境保護的角度出發,建議大力推廣既能改善生態環境又美化景觀的種草防護技術。