鄭委 丁一
摘要:作為道路工程結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,低填挖方路基設(shè)計(jì)是否良好將對工程建設(shè)的整體質(zhì)量造成極大的影響。施工單位必須重視低填挖方路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),加大施工力度,確保城市道路工程低填挖方路基設(shè)計(jì)的合理性。文章對城市道路低填及挖方路基設(shè)計(jì)的要求、存在的問題進(jìn)行了分析,并對其設(shè)計(jì)重點(diǎn)進(jìn)行了探究。
關(guān)鍵詞:城市道路;低填挖方;設(shè)計(jì)要點(diǎn);路基設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:U412 文章編號:1009-2374(2015)24-0084-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.041
作為公路工程建設(shè)的重要組成部分,路基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性將對城市道路的使用效果造成極大的影響。為此,必須對路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性進(jìn)行有效提升,這也是對整個(gè)城市道路工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)。通常情況下,“彈簧”、邊坡不穩(wěn)、沉降等都是道路路基質(zhì)量的通病,當(dāng)路基松軟不穩(wěn)定時(shí),在行車荷載的反復(fù)作用下,不但會加大路面沉降量,更會對路面造成嚴(yán)重的破壞。如路基出現(xiàn)塌方與滑坡問題將導(dǎo)致行車中斷,進(jìn)而增加道路的安全隱患,給國家造成極大的財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡。為此,施工單位必須重視城市道路路基設(shè)計(jì),低填挖方路基作為城市道路路基設(shè)計(jì)的重要類型,其設(shè)計(jì)是否合理將直接影響到道路的使用功能,基于此,必須確保城市道路低填挖方路基設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性,才能有效提升公路工程建設(shè)的整體質(zhì)量。
1 城市道路低填及挖方路基設(shè)計(jì)的要求
作為公路路基施工設(shè)計(jì)中的概念,低填是指路基填土高度在路面和路床總厚度以下,為低填路基,這時(shí)需進(jìn)行低填淺挖處理。挖方也就是淺挖,在深度方面應(yīng)符合路面與路床施工的要求,道路低填淺挖主要應(yīng)用于道路工程具有良好土質(zhì)的情況,不需要進(jìn)行大量的換填作業(yè)。確保低填挖方路基設(shè)計(jì)的科學(xué)性、有效性,不僅可以起到提升施工質(zhì)量的作用,還能對施工成本進(jìn)行有效降低,并縮短施工周期,加快工程進(jìn)度。
1.1 強(qiáng)度要求
作為重載汽車應(yīng)力的擴(kuò)散區(qū),路床是路基設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。公路路基規(guī)范要求一級路上路床CBR在8%以上,下路床CBR應(yīng)控制在5%以上,路床壓實(shí)度則應(yīng)控制在96%以上。由土基變形提供路表回彈彎沉值,確保其大于90%,因此公路路面規(guī)范規(guī)定土基回彈模值必須在30MPa以上,如達(dá)不到30MPa必須以地產(chǎn)材料進(jìn)行處理,進(jìn)而起到降低工程總造價(jià)的作用。
1.2 壓實(shí)度要求
路基填方材料最小強(qiáng)度與壓實(shí)度必須與下表1的要求相符合,確保其壓實(shí)度符合施工要求。
2 城市道路低填及挖方路基中存在的問題
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市道路工程已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目,低填挖方路基設(shè)計(jì)作為城市道路工程施工中的重要內(nèi)容,其路基設(shè)計(jì)水平的高低直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。施工中應(yīng)對其施工中存在的問題加以重視,才能及時(shí)找到合理的解決方式,確保工程的整體質(zhì)量。
2.1 車轍問題
在渠化交通組織下,在車道一定位置,因車輛荷載長期作用于路面常常會產(chǎn)生波浪情況,縱向則會出現(xiàn)較深的輪跡,也就是車轍。在低路堤與挖方路段中,具有較高的地下水位,在水的作用下路基將出現(xiàn)軟化情況,進(jìn)而降低承載力。與此同時(shí),因行車荷載作用,將會出現(xiàn)累加變形情況,柔性路面屈服于路基變形,進(jìn)行出現(xiàn)車轍。為有效處理車轍問題,應(yīng)將排水與隔水層進(jìn)行合理設(shè)置,盡可能降低水對路基的影響。同時(shí)還要確保路面結(jié)構(gòu)類型的合理性,以此對路面抗變形能力進(jìn)行有效提升,如改性瀝青等。在對路面基層厚度增加的同時(shí),還要對路基殘余變形進(jìn)行有效降低。在適當(dāng)處理地基表面后,可以對地基承載力進(jìn)行有效提升,一般選用的材料為砂、砂礫換填等。
2.2 不均勻沉降
部分路面凹陷與凸出將對路面平整度與通行質(zhì)量造成極大的影響,甚至出現(xiàn)路面松散破碎等情況。在水的作用下,路基將出現(xiàn)承載力下降的現(xiàn)象,并導(dǎo)致抗變形能力降低,荷載作用下極易產(chǎn)生變形情況,進(jìn)而導(dǎo)致路面損壞,尤其是具有較高地下水位具有較長的持續(xù)時(shí)間,半剛性基層則會產(chǎn)生軟化情況,并降低路面的承載力,導(dǎo)致路面破損情況的出現(xiàn)。因回填料具有較差的水穩(wěn)性,如砂礫墊層具有較大的石塊,導(dǎo)致路基局部性質(zhì)的改變及壓實(shí)度不均等情況,進(jìn)而致使回填路堤具有不一樣的性質(zhì),在行車荷載作用下,因地下水與地表水的影響,將導(dǎo)致路面出現(xiàn)不均勻變形情況,對路面使用功能造成極大的影響。在解決路基不均勻沉降問題時(shí),應(yīng)確保填料的合理性,并對其壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格控制。同時(shí)選用改性瀝青等,對路面的抗變形能力及黏結(jié)性能進(jìn)行大大提升。
2.3 路面開裂
因具有較高地下水位,低路堤與挖方路段,往往因地表水排泄不通暢,導(dǎo)致路基路面極易處于飽水狀態(tài),進(jìn)而對路基承載力與抗變形能力進(jìn)行有效降低,進(jìn)而對瀝青與石料的結(jié)合能力造成極大的影響,甚至導(dǎo)致路面開裂與松散破碎情況的出現(xiàn),也就是因水導(dǎo)致路面早期損壞現(xiàn)象的產(chǎn)生。在溫差的影響下,將出現(xiàn)溫度應(yīng)力情況,在反復(fù)脹縮情況下路面將出現(xiàn)裂縫收縮情況,順著裂縫水將不斷下滲,進(jìn)而對路面造成極大的損壞。在解決這個(gè)問題時(shí),應(yīng)將水從路面系統(tǒng)內(nèi)及時(shí)排出,降低對路基、路面的損壞。為對路面整體性進(jìn)行有效提升,應(yīng)將玻璃纖維等加筋聚合物設(shè)置在路面結(jié)構(gòu)中。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在控制道路路基路面裂縫時(shí),其基層應(yīng)選用具有良好穩(wěn)定性及較小收縮性的結(jié)構(gòu)。在施工過程中應(yīng)充分考慮這類材料產(chǎn)生裂縫的原因,從大量實(shí)踐得出,材料收縮是這類材料產(chǎn)生裂縫的主要原因。溫縮與干縮是材料收縮的主要形式。施工材料塑性指標(biāo)和含水率直接影響到材料收縮情況。因此,在施工前期應(yīng)檢測施工材料的相關(guān)指標(biāo),確保其合格后才能進(jìn)入施工現(xiàn)場。如達(dá)到最佳含水量,往往在材料中摻加減水、緩凝性能的外加劑,這樣才能降低裂縫出現(xiàn)的幾率,提高工程質(zhì)量。
3 城市道路低填及挖方路基設(shè)計(jì)的重點(diǎn)
隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升,在城市道路工程施工中,只有根據(jù)工程施工的具體要求,選擇與之相適應(yīng)的設(shè)計(jì)方式,才能更好地提升工程的質(zhì)量,這也是施工的重點(diǎn)內(nèi)容。確保低填挖方路基設(shè)計(jì)的合理性,不僅可以縮短施工工期,還可以提高工程質(zhì)量,更能為工程經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的保障。
首先,在城市道路低填及挖方路基設(shè)計(jì)中,當(dāng)橫坡低于1∶5時(shí),則可以直接進(jìn)行填筑施工。如地面橫坡與縱坡在1∶5以上時(shí),將在原有地面上進(jìn)行臺階開挖作業(yè),確保其寬度在2m以上,進(jìn)而為攤鋪與壓實(shí)設(shè)備施工提供便利。當(dāng)臺階頂內(nèi)傾斜坡在4%以上時(shí),砂類土則不需要進(jìn)行臺階開挖作業(yè)。路基填料選擇中,應(yīng)確保沒有腐殖土、樹根、草根及有害物質(zhì)等,分層進(jìn)行低填鋪筑施工,平地機(jī)整平、每層松鋪厚度應(yīng)在30cm以下。每種填料層總厚度則在50cm以下,土方路堤填筑到路床頂面最后一層時(shí)確保其壓實(shí)厚度在15cm以上。
在設(shè)計(jì)填料鋪設(shè)寬度時(shí),應(yīng)確保其兩側(cè)都比路堤設(shè)計(jì)寬度多出30cm,進(jìn)而提升路基壓實(shí)度。如路基填土高度在0.8m以下時(shí),應(yīng)先對原有道路表面進(jìn)行徹底清理,隨后遵循設(shè)計(jì)規(guī)定,將添加料摻加到填料內(nèi),進(jìn)行改善,并選用20cm級配碎石進(jìn)行填筑施工。當(dāng)路堤填土高度在0.8m以上時(shí),應(yīng)將碾壓作業(yè)添加到填筑施工前,確保其壓實(shí)度在90%以上。
其次,當(dāng)路基填筑與路基頂部設(shè)計(jì)標(biāo)高相近時(shí),應(yīng)對高程測量檢查加以重視,保證路基寬度、高程、平整度及拱度等與施工設(shè)計(jì)要求相符合,在確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,遵循設(shè)計(jì)規(guī)定,進(jìn)行由上到下刷坡作業(yè)。在完工前路基填筑施工中必須遵循設(shè)計(jì)尺寸對路基排水橫坡、平整度及邊坡等進(jìn)行整修。應(yīng)掛線對邊坡進(jìn)行修坡處理,選用人工的方式把超填位置刷掉,并確保路堤、坡面具有良好的平整度,沒有凹凸等情況。
4 結(jié)語
綜上所述,城市道路工程作為國民經(jīng)濟(jì)提升的主要工程項(xiàng)目,隨著我國交通事業(yè)發(fā)展建設(shè)要求的不斷提高,路基設(shè)計(jì)是否科學(xué)有效將對道路工程質(zhì)量的提升起到至關(guān)重要的作用。低填及挖方路基設(shè)計(jì)作為城市道路的重要組成部分,確保其合理性,才能提升整個(gè)工程的質(zhì)量。基于此,施工企業(yè)必須對低填挖方路基設(shè)計(jì)加以重視,規(guī)范施工工藝,才能實(shí)現(xiàn)城市道路工程建設(shè)的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊猛,薛國昌,付凱,郎國彥,朱峰.粘性土挖方路基病害分析及下處理深度[J].黑龍江交通科技,1998,(2).
[2] 曹春林,付瑤.城市道路低填和挖方路基設(shè)計(jì)探討[J].市政技術(shù),2015,(1).
[3] 李喜安,彭建兵,范文,陳志新,陳立偉,田安家.公路黃土路基動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響因素及其規(guī)律研究[J].公路交通科技,2005,(S1).
[4] 黃衛(wèi)東,趙明階,韋剛.高速公路土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量控制與評價(jià)[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2005,(4).
[5] 向一鳴.季節(jié)冰凍區(qū)道路路基差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)測方法研究[D].吉林大學(xué),2013.
[6] 曹周陽.秦巴山區(qū)變質(zhì)軟巖路堤填料路用性能及振動(dòng)壓實(shí)工藝研究[D].長安大學(xué),2013.
[7] 楊曉華,俞永華.土工格室在太古公路路基不均勻沉降病害處治中的應(yīng)用[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2004,(5).
[8] 朱學(xué)雷.成都繞城高速公路軟土地基不均勻沉降對路面結(jié)構(gòu)性能影響的研究[D].西南交通大學(xué),2002.
作者簡介:鄭委(1978-),河南淮陽人,供職于鄭州市工程質(zhì)量監(jiān)督站,碩士,研究方向:建筑工程施工管理與技術(shù)。
(責(zé)任編輯:秦遜玉)