摘要:土方路基是公路设计中最为普遍的一种形式,其工程质量直接影响到路面工程质量及公路的使用寿命,路基施工的质量是整个公路质量的前提和基础,而路基质量控制的根本措施在于对路基施工过程中某些关键部位或工序的处理。
关键词:路基施工;关键部位;质量控制
在土方路基施工中,有些关键工序和部位对整个工程质量有较大影响,对这些关键工序或部位的处理是保证路基工程质量的根本。
一、土方开挖
1.横挖法
从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖。 这种方法适用于较短的路堑。 路堑深度不大时可以一次挖到设计高, 路堑深度较大时可分成几个台阶开挖。
2.纵挖法
沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖,纵挖法适用于较长的路堑。纵挖分以下几种方法:
1)分层纵挖法:路堑的宽度及深度都不大时可以按横断面分层挖掘。
2)通道纵挖法:路堑的宽度和深度都比较大,可沿纵向分层,每层先挖一条通道,然后开挖两旁,通道可作为机械通行或出口路线,以加快速度,如路线很长可以在适当位置将路堑的一侧横向挖穿,分成几段,亦称为分段纵挖法。
二 、构造物台背回填
构造物台背回填质量直接影响到路面质量,填筑不好会出现沉降差,发生跳车现象,影响行车速度、舒适与安全,甚至会影响构筑物的稳定。解决这一问题的关键是选择适当的填料及填筑方法:
1.填料:应选择渗水性较强的砂石料,从路基底一直填到结构物顶。涵洞填到盖板顶,桥梁填到桥头搭板底,挡土墙内侧填到路面底基层底面。
2.填筑范围:桥梁台背后上部距翼墙尾端顺路线方向至少为台高加 4m,下部路基础内缘至少为 3m;涵洞两侧不小于孔径的 2 倍;挡土墙内侧不小于50-80cm宽。
3.填筑方法:路堤土填筑完成后,检查结合部位的压实度是否合格。然后挖成台阶,台阶高度小于 30cm,长度大于50cm,分层填筑,分层压实,压实机具采用小型压路机或打夯机。
4.填土时应从构造物两侧均衡填筑,避免对构筑物形成楔形压力。应等构筑物砼强度达到70%时进行填筑。填筑高度应至少高出构筑物50cm以上,才可从构造物上部通过车辆。
三、旧路面加宽土方填筑
为使新旧路基紧密结合,加宽之前,旧路边坡需挖成阶梯形,然后分层填筑,层上层夯,使之密实。阶梯宽度一般为 1 米左右,阶高约 0.5 米。 在实际施工中经常遇到加宽的旧路原有路面较窄,并且还要保证交通畅通,如果修筑台阶势必造成原有旧路更窄,不利交通畅通,在这种情况下为了保证填筑质量,首先应尽量选择与旧路填料相同的材料,这样由于材料比较接近容易结合。其次,由于不能修筑台阶,因此在新旧路基结合部一定要加强夯实,压路机压实不到的边缘应该用小型夯实机具夯实。
四、软土地基路基施工
所谓软土,从广义上讲,就是强度低、压缩性高的软弱土层。在软土地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘土总称软土。软土的特性主要表现为天然含水量高、孔隙比大。
1.软土地基常用的加固方法:
当路基经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时, 必须对软土地基进行加固,加固的方法很多,常用的方法有:
1)塑料排水板:塑料排水板是带有孔道白板状物体,插入土中形成竖向排水管道。
2)砂井:砂井是利用各种打桩机具击入钢管。或用高压射水、爆破等方法参地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用,又称排水砂井。
3)袋装砂井:井径对固结时间的影响没有井距那样先敏感。但一般砂井如果井径太小,既无法施工,也无法防止因地基变形而断开失效。因此,现在广泛采用网状织物袋装砂井,其直径仅 8cm 左右,比一般砂井要省料得多,造价比一般砂井低廉, 且不会因为施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度 18 米。
4)排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度,路堤极限的 2 倍。
5)土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载力,同时也不影响排水。
6)预压:在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,使地基经过一段时间的固结沉降,然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度 30 米。
7)挤实砂(碎石)桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂石等材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的整体抗剪强度,减少沉降。最大有效处理深度 20 米。
8)旋喷桩:利用工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,通过钻杆旋转,徐徐上升,将预先配好的浆液,以一定的压力从喷嘴喷出,冲击土体,使土和浆液撑拌成混合体,形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20 米。
9)生石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效深度 20米。
10)换土:采用人工或机械挖除路堤下部全部软土,换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度 3米。
11)反压护道:反压护道是在路堤两侧填筑一定的宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基稳定。
结束语
总之, 了解和掌握土方路基工程一些关键过程的施工方法以是保证工程质量的前提,在具体工程的施工中,我们还需要根据实际情况,因地制宜,灵活采用各种方法,不断学习总结更加先进的科学技术、管理经验,真正做到“精心组织、科学施工”,全面质量管理与关键控制相结合,保证公路路基施工质量,为保证公路工程的整体质量打下良好的基础。