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摘 要:隨著現代車輛行車速度與載重量的增加,公路路基設計標準也在不斷提高,如何針對公路設計標準的提高開展路基施工質量控制成為了現代公路施工企業面臨的首要問題。本文從公路路基常見病因分析入手,提出路基施工質量控制措施。從而為公路施工建設提供了參考方向。
關鍵詞: 公路工程,路面施工,路基,質量控制
一、 路基穩定性原理分析
路基的內在質量應具備三個要求:具有足夠的整體穩定性;具有足夠的強度;具有足夠的水穩性。簡而言之,就是路基要達到“密實”、“均勻”和“穩定”的使用要求。路基密實的過程,實際上是一個顆粒重組的過程,而對填石路基來說,則是巖石位移重組的過程。路基的穩定是相對的,也就是說,當路基在外界應力作用下,巖石間無位移或位移量能控制在某一個標準內時,我們就可認為路基最初是穩定的。而在設計年限內,在設計荷載的作用下,位移能控制在某一標準內,則我們可認為路基在使用過程中一直合格。路基的穩定是由路基的整體決定的,對石方路基的穩定性,取決于兩個方面:一是巖石填筑形成巖體后的孔隙比,而非巖石本身的孔隙比。二是巖石的強度。希望填料具有良好的級配,并容易碾壓密實,而盡可能使巖石破碎是最直接的途徑,而破碎程度的大小取決于巖石的強度和壓實設備類型;路基的密實過程實際上也是填料棱角破碎,填料擠密的過程,所以路基成型后,路基能否保持穩定,與巖石的強度密切相關,此時巖石的強度越高,路基反而越穩定,而巖石的最大強度是有限的,且強度受自然因素的影響大,主要受大氣、水的影響大,所以防護、排水工作至關重要。
二、路基常見的通病及成因
2.1路基沉陷。路基沉陷出現的原因主要有:填方路基由于壓實不足而下沉;橋涵通道等構造物與路基銜接處由于所用材料不當或碾壓時比較困難而無法充分壓實,造成路基逐步下沉。有時由于沉降值較大,即使增設橋頭搭板也不能完全解決橋頭跳車問題;軟土地基未加處治或方法不妥造成路基沉降。
2.2縱向裂縫。路基起始填筑寬度不夠,到填至一定高度時經檢查才發現填土不夠寬,或中線偏位,進行填補鑲邊,在鑲邊時,又沒有按規定挖臺階和由下而上的分層填筑碾壓,造成工程竣工后鑲邊下沉,產生縱向裂縫;清淤不到位,在清除植被或軟基清挖時,在邊部還有1~2m寬未清到,或堆放的淤泥尚未完全運到路外就進行填土施工,致使路基邊緣下沉,產生縱向裂縫;半填半挖路段的路基,在填挖交界處未按規定挖臺階進行分層填筑壓實,也易產生縱向裂縫;路基壓實不到位,致使產生縱向裂縫。
2.3邊坡沖刷嚴重。新建的高速公路填方邊坡時有溜塌現象,下暴雨時填方邊坡沖刷嚴重,造成這一現象的主要原因有:對土質較差的高填方路段的邊坡未作護坡防護處理;排水設施不完善,有時未及時疏通截水溝、急流槽太少或位置不合理
三、公路路基工程的質量控制
3.1路基土的控制。路基一般是用自然土修筑的,在路基填筑之前應對自然土進行試驗分析,確定其物理力學性質,測定其最佳含水量及最大干容重,以便指導路基施工及對路基填筑成品的檢測,從有關試驗結果分析:土質顆粒越細,其相應的回彈模量越低,而砂性土回彈模量比較高。當路基土的力學性質較差或路基施工受氣候?水文等條件影響時,一般可采用如下方法對路基土進行穩定:一是石灰穩定路基土。此方法適用于土質較差或含水量比較高的土質,在換土不經濟?工期要求比較緊的情況下,宜采用石灰改良土質,達到填筑路基的要求;二是摻加粒料。對高液限粘土或地下水位較高的路段,可采用摻加砂礫?碎石?爐渣等粒料的辦法。地基承載力達不到設計標準的地方,必須處理,處理方法根據地質情況、經濟實力、施工方法簡便與否等進行綜合考慮。滿足承載力要求的地基,其頂面仍應酌情給予適當處理,地基表土,樹根和草根必須清除干凈,清除干凈后進行地基填前碾壓,填前碾壓達到要求后才可填土。
3.2 路基填筑材料的控制。路基首先考慮是在線路上用自然土進行移挖作填來修筑的第一步需要將不適合作為路基填料的表土清除一般清除厚度為30cm。需要清除淤泥、沼澤土、有機土、草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質的土。液限超過50塑性指數大于26的土以及含水量超過規定的土需要采取滿足設計要求的技術措施,經檢查合格后方可使用。為保證清表徹底需要根據實際地形采取不同的施工機械。例如:比較平緩的坡地可以采用推土機而臺階地則以采用反鏟挖掘機為好以避免臺埂下沿被推土機推土覆蓋但實際并未清除的現象。在實際施工中樹根和一些草根無法在清表過程中完全清除需要在填筑工作面上安排專職人員再次進行拾揀。在路基填筑之前應對沿線的自然土根據規范要求的頻率進行試驗分析確定其物理力學性質測定其最佳含水量及最大干容重以便指導路基施工及對路基填筑成品的檢測。實驗不及時則現場無對照指標無法判定壓實質量取樣的代表性要好否則實際填筑料和給出的最大干密度之間的相關關系差容易造成無論如何碾壓均達不到規范要求或壓實度超百的情況發生。如果在施工中揭露出不同土質需要及時補做室內標準擊實實驗。從試驗結果分析可以知道:土質顆粒越細其相應的彈性模量越低而砂性土彈性模量比較高。這就是通常所說的砂性土是良好的筑路材料。在需要選擇線外借土場時我們根據經濟平衡盡量選擇塑性指標較小的砂性土來填筑路基。石方填筑材料要注意控制其粒徑和強度指標。粒徑不允許超過25cm。清淤拋填的石料不允許超過50cm且含泥量不允許超過一定范圍。
3.3壓實度控制。(1) 路基的壓實標準。填料經過挖掘、搬運、原狀結構已被破壞,土團之間留下了許多孔隙,在荷載作用下,可能出現不均勻或過大的沉陷、坍落、滑動,所以路基填土必須進行壓實;對松土層構成的路塹表面及路堤基底均應進行壓實。經充分壓實后,應具有一定的密實度,并消除大部分因水分干濕作用引起的自然沉陷和行車荷載反復作用產生的壓實變形,提高土的承載能力,降低滲水性,提高水穩定性。以保證路基具有足夠的強度。(2)保證土的最佳含水量 。土在最佳含水量時進行碾壓才能達到最大密實度,因此,在路基填土壓實過程中,必須隨時測定土的含水量,當含水量過大時,應晾曬風干至最佳含水量再碾壓。施工過程應連續作業,盡量減少雨淋、暴曬,防止土壤中的含水量發生大的變化。(3)合理選用壓實機具。在施工過程中盡可能選用重型壓路機。由于土基密實度的提高、含水量降低從而可以提高路基的回彈模量。利用羊角碾進行壓實應注意采用復合碾壓的方式。羊蹄足壓入土層內,使得壓實功傳入較深的土層,又由于蹄足的擠壓,使得蹄間也受到一定的擠壓力,這樣土層上下壓實得比較均勻,但羊角碾在拖動碾壓后,表面呈松散狀態,如果不采用光輪壓路機碾壓,會出現表面不密實、不均勻,再填土時壓實層增厚,在交界面形成一薄弱層,且無法進行壓實度檢測。光輪壓路機一般表面壓實較好,可以彌補羊角碾壓實的不足,起到互補的作用。一般二者互相配合進行碾壓。
四、結語
我們在公路路基施工中,應根據具體的路段做具體的施工組織設計,采取不同的施工方法及質量控制措施確保公路路基的施工質量滿足規范和設計要求。用科學的方法加以解決,避免一些施工存在的質量和安全問題,從而提高公路建設施工質量?
參考文獻
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