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摘要:公路施工质量与路基质量有关,针对路基施工质量通病频发、危害严重的情况,文章从设计、施工多个方面研究公路路基质量通病类型及原因,提出预防措施,旨在降低路基质量通病的发生率,保障路基稳定性,给公路后续建设和通车运营打好基础。
关键词:公路路基;质量通病;原因分析;预防措施
路基对道路路面的平整性和稳定性产生影响,受施工环境、施工方式等因素的影响,公路路基易出现质量通病,具体包含平整度差、刚度低、稳定性不足等。公路路基施工环境复杂,深入研究路基质量通病的原因及预防措施具有重要意义。
1 公路路基质量通病类型及原因
1.1高填方路堤和软基沉陷
公路高填方路基或软基使用一段时间后,受车辆荷载作用大幅沉降,导致路面变形、开裂或下陷,降低行车舒适性,增加交通安全隐患。若桥头及结构物台背路基下陷,将引起跳车事故。主要原因,如下:
(1)勘察设计方面:设计前未详细勘察沿线岩土地质,勘察信息不全面或不准确,难以给勘察工作提供可靠依据;设计方案缺乏可行性,例如未考虑软基处理要求,软基含水率高、承载性能弱等问题未得到解决,路基缺乏稳定性。
(2)施工方面:1)填筑材料类型不合适,路基填筑材料的最大干密度或最佳含水率等指标不符合要求,例如采用塑性指数较高的黏性土填筑路基,路基受荷载作用后失稳沉陷;2)路基分层厚度、填筑量、压实变数等参数不符合要求,路基填筑或压实未达到施工标准。
1.2路基压实效果差
(1)路基填筑材料的实际含水量偏差超出许可范围,压实难度大,即便充分压实也难以提高路基压实度。
(2)压路机压实遍数偏少,碾压不均匀,局部漏压。
(3)路基由多种性质的材料混填而成,相同碾压方式下,部分填料未被碾压密实,实测压实度不达标。
(4)填土粒径超出许可范围,土颗粒未紧密接触,产生空隙,导致路基稳定性偏低,受车辆荷载作用后发生沉降。
(5)路基填筑时分层厚度大,压路机作用于底部的压实功有限,填料压实后仍不密实。
1.3 弹簧路
(1)岩土勘察结果不准确,基于勘察信息的路基土质判断结论不符合实际情况,设计方案不科学,施工方法应用效果差,出现弹簧路。
(2)设计时,未制定施工现场不良地质的处理方案,受地质条件影响引起弹簧路。
(3)填料中存在淤泥、树皮或其它影响填筑效果和压实效果的不良填料。
(4)路基下卧层局部土壤的透水性差,聚集大量水分,压实此部位时可能出现弹簧路。
1.4路基松散、起皮
(1)对不符合设计高程要求的路基采用薄层贴补处理方法,表层不稳定,容易松散、起皮。
(2)路基填筑材料为黏结力差的填料土,压实质量控制效果差;路基碾压不充分,表面材料松散。
(3)养护期间未严格控制路基填料含水量,填料失水过多时路基表面出现松散、起皮现象。
2 公路路基质量通病预防措施
2.1 加强勘察,科学设计
公路路基设计前进行实地勘察,确定路基施工现场的地形、地质、水文、气候等基本条件,参考勘察资料,根据因地制宜的原则设计公路路基,要求施工方法适应现场环境,确保在特殊施工条件下仍能够正常推进施工进程。设计人员综合考虑现场条件尤其是各类易影响路基施工质量的条件,设计路基结构形式、连接构造等,从安全、质量、效率、环保多方面综合评价设计方案的可行性,依据评价结果优化设计方案。根据施工条件确定路基施工工艺,选择机械设备,分配施工人员,有效施工。
2.2处理不良路基
根据勘察结果确定不良路基的类型、范围及深度,评估路基对公路质量的影响,采取处理措施,解决路基含水率高、承载性能弱等问题。若采用换填法处理不良路基,需要确定不良土的分布情况,完全挖除现场不良土,再回填含泥量、含水率均符合要求的填料。换填路基时,根据总填筑深度分为多层,逐层依次填筑、压实,每施工一层后检验压实度,最终建造出符合公路建设要求的路基。对于不良挖方路基,根据土层含水率和周边水文条件采取防排水措施,采用截水沟、排水沟等设施防止路基因水持续浸泡而软化。
2.3 保证路基搭接质量
路基搭接质量通病主要发生在新老路基和填挖路基,路基交界部位存在裂缝,若未及时处治,裂缝持续扩大,甚至导致路基整体滑动。路基搭接质量通病的预防措施,主要为:
(1)路基开挖方法采用台阶法,优势在于搭接部位面积充足,摩阻力高,能够减小搭接两侧路基的不均匀沉降。通常的做法是将原地面开挖成宽度大于2 m,向内倾斜2%~4%的台阶。
(2)土体变形易影响路基搭接部位的稳定性,针对该问题,在搭接处铺设土工格栅,使路基结构稳定搭接至一体,同时加快孔隙水压力的消散。铺设土工格栅和开挖台阶法联合应用时,路基搭接效果较好。
(3)填方路基施工中,清理地基表层的杂物,结合地质勘察资料,若地基施工现场分布不良土层,应同步处理。不良土层的处理方法根据分布深度而定,采用复合地基法处理较深不良土层,采用换填与掺稳定剂的方法处理较浅不良土层。
2.4 严格管控填料质量
公路路基施工效果与填料质量有关,因此需要根据路基施工要求选择性质可靠的材料用于填筑路基。路基填料的选择要根据其主要技术指标,如土的含水率、塑性指数、有机质含量等,同时,还需要具有良好的透水性。对于不满足要求的填料,经过改良之后才可用于路基填筑,严禁将含有生活垃圾、淤泥等杂质的土用作路基填料。
2.5 分层填筑、压实
路基施工分为多层,逐层填筑、压实,管控各层的施工质量,最终保证路基整体施工效果。路基填筑层厚度约为30cm,避免分层厚度过大,否则压实难度高,底部填料因压实不充分而缺乏稳定性。各层厚度保持均匀,填筑材料的透水性一致,禁止同一层混用多种透水性不同的填料。若采用多种填料填筑路基,将透水性差的填料用于最上层。填筑时,严格控制填筑厚度,填筑后压实,经检验确认无误后才可施工下一层,以此类推。路基填筑结束后,静置一段时间,使填料自然下沉,若难以保证路基的稳定性,辅以堆载预压工艺,促进路基沉降。公路面层施工前,路基应沉降至稳定状态。
2.6 加强路基压实质量控制
压实属于路基施工中的重要工序,有效压实是提高路基承载性能的前提。根据路基压实要求配置合适吨位的压实机械设备,制定压实作业方案,选取代表性路段进行试验,根据试验结果评价压实方案的可行性,适度调整,确保压实顺序、压实遍数、压实速度各方面均合理。路基填筑完成后,要先进行静压,待静压完成之后方可进行振动碾压。待检测合格之后再进行下一层路基的施工,对检测存在问题的路基要及时进行处理。为确保路基边缘的压实度,需要对路基进行加宽填筑。对于台背、涵洞等无法采用大型机械进行压实的区域,要采用小型机械进行压实。
2.7 路基防排水
水渗透至路基内,导致路基填料间的附着力降低,填料结合不紧密,路基的整体性和承载性能下降,即便在路基含水率较高时采取处理措施,仍有可能遗留隐患。因此,需要在源头上避免路基遭水渗透的问题,例如:路基填筑或开挖时,于路基两侧修筑排水沟和截水沟,排出路表面的水,路基内部水量较大时,还需设置排水垫层;精心挑选路基填筑材料,控制含水率,保证填料的排水性能。
3 结 语
综上所述,提高路基施工质量能够给公路路面提供稳定的基础,保证公路建设效果,改善公路通车舒适性和安全性。路基质量通病包含路堤沉陷、软基沉陷、压实度不达标、弹簧路、表面松散起皮等,设计不合理和施工不规范是主要原因,工程人员需要重视路基质量通病的危害,以现场勘察结果为准,由专业人员设计和施工,建立健全质量管理体系,严格检验填筑、压实各道工序的施工质量,妥善处理隐患,在源头上避免路基质量通病。
参考文献:
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