方銘 高洪偉
摘要:公路路基是公路承載力的主要組成部分。路基工程的質(zhì)量好壞直接影響著整個工程的質(zhì)量安全問題以及使用情況。我國地域遼闊,地區(qū)之間土質(zhì)差異較大,因此對不同地區(qū)特殊土質(zhì)的工程特性與相應的處理方式做分析總結(jié)顯得尤為重要。本文著重分析不良地質(zhì)帶公路路基常見病害及處治方法。
關(guān)鍵詞:特殊地質(zhì)帶;路基病害;治理措施
沒有穩(wěn)定的路基,就沒有穩(wěn)固的路面。在路基工程建設(shè)中常出現(xiàn)病害,其主要特征表現(xiàn)在路面縱、橫向裂縫,裂縫處呈現(xiàn)錯臺,嚴重時裂縫變寬,并向下延伸,邊坡滑塌,路基整體下沉或局部沉陷,填方路堤完工后沉降較大,特別是巴州焉耆盆地公路沿線人口密集、道路兩側(cè)都是農(nóng)田灌溉區(qū),鹽漬土路基鹽脹、翻漿尤為嚴重,現(xiàn)結(jié)合本人的施工經(jīng)驗,對新疆公路幾種常見的病害,發(fā)生的原因及防治對策和處治辦法分述如下。
1. 路基常見病害的成因
由于公路路基為一帶狀構(gòu)造物,具有距離大,與大自然接觸面廣的特點,公路沿線的地形、地質(zhì)、水文等千差萬別,針對不同的地形、地質(zhì)、水文等,路基設(shè)計必須考慮當?shù)氐牡匦?、地質(zhì)、水文情況,采取盡可能有效工程技術(shù)措施,以保證路基的穩(wěn)定性。
1.1地形:地形不僅影響到路線的平面線路的選定、縱斷面設(shè)計,同時也影響到路基設(shè)計。平原區(qū)、丘陵區(qū)、山嶺重丘區(qū);由于各自地勢,水浸情況各異。平原區(qū)(巴州焉耆盆地)其地下水位較高,必須要保持一定的路基填土高度,來保持路床的水溫狀況。
1.2地質(zhì):沿線的地質(zhì)條件(軟土、鹽漬土、過細粉性土、淤泥等)對路基的穩(wěn)定產(chǎn)生一定影響。
1.3 水文:路基經(jīng)過地的凈水量、蒸發(fā)量、地表逕流、層間水、等對路基的穩(wěn)定性如果處理不當,就會導致路基的各種病害。
2.設(shè)計方面原因
由于受條件限制,地質(zhì)勘查線位分布不均勻或較少,提供的地質(zhì)資料不全(或不能反應地質(zhì)狀態(tài)),導致設(shè)計存在缺陷,如路基排水設(shè)計不完善等填土路段,設(shè)計采取的軟基處理方法不當,設(shè)計處理深度不夠,達不到預期的處理效果,出現(xiàn)各種路基病害。如軟土地基處理不設(shè)漸變段造成處理路段與非處理段的交界處形成沉降突變;軟土路段等填土路基,安全穩(wěn)定系數(shù)不能滿足規(guī)范要求,造成填筑過程及營運過程中產(chǎn)生較大的地面?zhèn)认蜃冃巍?/p>
3.施工技術(shù)方面原因
(1)軟基處理未達到設(shè)計深度,施工時軟土地基路段填料速度過快等。
(2)填料不合適,如填筑過濕土、鹽漬土,易溶鹽超標的礫石土,腐殖土等使用性能差的填料,又無采取相應的處理措施。
(3)路基填料壓實度達不到要求,標準擊實試驗確定的最大干密度無采用峰值,無形中降低了壓實標準,填料含水量控制不嚴,含水量超過允許誤差±2%的范圍,分層填土碾壓時壓實層厚度偏厚,超過30cm,壓實質(zhì)量差,機械碾壓時間過早或過晚等。
(4)混填不同土類的料,施工中由于取土坑沿深度方向的石土質(zhì)變化未列明。特別紫泥泉的料場尤為明顯,雖然都是設(shè)計單位指定的設(shè)計料場,但在深度方向上料的質(zhì)量有明顯的差別,一般在原地表以下0~3m之間,夾層易溶鹽含量高,而且夾層厚度大。造成不同土類的填料混填,形成壓縮性,抗水性的差引起路基不均勻沉降。
(5)路基施工排水不暢,往往遇雨水浸泡后,后續(xù)施工時施工單位又不及時進行復壓,這是比較常見的問題,路基施工交驗后,一般監(jiān)理和施工單位不注意這項工作。
4.路基病害處理方案
合理設(shè)計、精心施工,提高工程質(zhì)量,這是防止路基病害的一般方法。對經(jīng)過特殊地形、地貌、水文地質(zhì)的路線,必須應進行詳細調(diào)查,提供詳細的資料,并采取有效的處理辦法,使路基保持良好的整體穩(wěn)定性。
4.1軟土地基處理。
軟土是指飽和的軟弱粘土或淤泥為主的土層,有時也夾有少量淤泥等,其天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低。在軟土地基上修筑公路時,若對軟基處理不當,往往會導致路基失穩(wěn)、路面開裂,并導致公路不能正常使用。因此,必須對軟土地基進行有效的處理。下面對軟土地基加固措施分幾種介紹:
(1)拋石擠淤法:焉耆地區(qū)地下水位特別高,橋涵挖基和改線段普遍出現(xiàn)地下水,給施工帶來了很大的困難,為了解決這一困難,減少土體中的孔隙,使土體盡快密實,加快施工進度,采取拋石擠淤法。其作法是:挖至基礎(chǔ)的處理厚度,一般為30cm,快速拋石、整平,拋石整平穩(wěn)定后進行砂礫墊層施工,其辦法很快解決了公路橋涵的軟基處理,提高了整體施工進度。
(2)以砂、礫石等材料置換或拌入法使軟弱地基形成復合地基,或在軟弱地基的部分土體內(nèi)摻入水泥,水泥砂漿以及土或石灰等物,形成一種加固體,達到減少壓縮量,提高地基承載力。
(3)采取鋪礫石+土工格柵預壓,這種處理效果是明顯的,但投資較大,資金短缺時采用較為困難。軟土地基加固施工過程中,工序控制的原則是“四快”,即排水快、清淤快、回填快、碾壓快。采用加鋪土工織物時,鋪設(shè)要求做到繃拉無皺折。
4.2路基施工的處理
路基基底施工時若遇到地表濕軟,應及時向設(shè)計單位提出變更意見,可考慮換土或摻水泥(石灰)以及鋪設(shè)土工布等有利于填前壓實的措施。換土、摻水泥(石灰)的施工工序為:路基開挖―排水―清淤-換土-摻水泥(石灰)-碾壓。
地質(zhì)條件是影響路基工程質(zhì)量和產(chǎn)生病害的基本前提,水是造成路基病害的主要原因。因此,地下水位高除需完善排水設(shè)施外,還應設(shè)隔水層等,其目的是減少土路堤結(jié)構(gòu)的壓縮變形。按設(shè)計要求先開挖排水溝,再清表,做好填前壓實,并在分層時最好做出一定的橫坡。施工前應進行補充調(diào)查,取土坑沿深度方向的土層分布,土性、含水量情況列表說明,避免混填。
4.2.1控制填料填筑速率與時間。
基底處理完后,應及時進行路堤填筑以及爭取預壓時間,對排水處理地基完成后,即可填筑。軟土路段施工速度應放慢,其填筑速度應控制好,并應開放交通,對填筑路堤,有一個預壓和沉降期,對填筑寬度,應按設(shè)計施工坡率超寬碾壓要求控制,一般按30-50cm超寬控制。
4.2.2控制填料的含水量。
填料的含水量對壓實效果影響最大,一般在施工中應控制在最佳含水量±2%之內(nèi)。施工前應根據(jù)標準擊實試驗取得的數(shù)據(jù),按照施工氣候和試壓結(jié)果作出適當調(diào)整,減少壓縮沉降。
4.2.3控制壓實厚度,正確選用碾壓機械。
在路基施工過程中針對不同性質(zhì)的填料及碾壓工具選用不同的壓實度,采用機械壓實時,分層的最大松鋪厚度不超過30cm,且攤鋪厚度要通過標樁控制,碾壓時要嚴格控制縱、橫坡度,并及時檢查,不同碾壓機械其性能差別較大,適用情況不異;如重型輪胎壓路機適用于各類土,輕型鋼輪壓路機適用于各種填料頂面壓實整平,重型鋼輪壓路機適用于細粒土、砂類土和礫石土等,雙驅(qū)重型輪胎壓路機最適用于風積沙等,施工時應正確選用。
5.結(jié)語
以上是本人在公路路基施工中遇到的的幾種常見病害,分析了成因,并提出施工中應注意的問題和處理方法。在今后的路基病害的處理方法還需要進一步探討和改進,只有在設(shè)計和施工過程中對路基的病害有充分的了解,合理設(shè)計、精心施工,才可能減少路基病害的發(fā)生,才能保證公路工程施工質(zhì)量。
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