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摘要:近些年来,随着我国经济的发展,交通事业也随之大力发展,形成了四通八达的交通运输网。我国地域性较广,南北温差及土质类别较大,造就了不同的施工工艺及处理措施。作为施工建设来说,路基施工是极为关键的一个环节,其质量必须得到保障,才能够确保整个公路工程的质量效果。基于多年的施工经验,本文主要针对公路工程路基施工质量的控制,浅谈公路工程路基施工的一些基本要求,然后基于当前的公路工程路基施工现状,分析了存在的主要问题,重点探讨了如何做好公路工程路基施工质量控制工作,望有助于公路工程路基施工质量的提高做些经验上的交流。
关键词:原理分析路基施工质量控制
1引言
路基的内在质量应具备三个要求:具有足够的整体稳定性;具有足够的强度;具有足够的水稳性。简而言之,就是路基要达到“密实”、“均匀”和“稳定”的使用要求。路基密实的过程,实际上是一个颗粒重组的过程,而对填石路基来说,则是岩石位移重组的过程。路基的稳定是相对的,也就是说,当路基在外界应力作用下,岩石间无位移或位移量能控制在某一个标准内时,我们就可认为路基最初是稳定的而在设计年限内,在设计荷载的作用下,位移能控制在某一标准内,则我们可认为路基在使用过程中一直合格。路基的稳定是由路基的整体决定的,对石方路基的稳定性,取决于两个方面:一是岩石填筑形成岩体后的孔隙比,而非岩石本身的孔隙比。二是岩石的强度。希望填料具有良好的级配,并容易碾压密实,而尽可能使岩石破碎是最直接的途径,而破碎程度的大小取决于岩石的强度和压实设备类型;路基的密实过程实际上也是填料棱角破碎,填料挤密的过程,所以路基成型后,路基能否保持稳定,与岩石的强度密切相关,此时岩石的强度越高,路基反而越稳定,而岩石的最大强度是有限的,且强度受自然因素的影响大,主要受大气、水的影响大,所以防护、排水工作至关重要。
2公路工程路基施工工艺的要求
(1)准确的施工测量是保证路基施工顺利进行和线形质量的关键,所以在路基施工前必须对导线点、水准点、纵横断面进行复测,并应符合规定的测量精度。施工时如有重要标志桩丢失,要及时恢复。
(2)在恢复定线后,放样标线,清除腐植土和青苗。清基进度要与路基础施工进度相适应,不可盲目求快。以免基底暴露时间过长,受水侵害,清除边坡草皮和清表土土方和挖界沟土方,要集中堆放,不得堆放在施工现场。
3公路工程路基施工中的常见问题
公路工程施工中常见的质量问题主要表现在以下三点:(1)裂缝问题是最为常见的一种质量病害,很多公路在后期使用过程中都会出现裂缝,其对于公路的正常使用会产生较大影响,该问题的出现和地基存在着一定的联系。(2)路基沉降也是比较常见的一个质量问题,需要引起足够的重视。(3)冻裂问题在一些存在季节性冰冻的地区也比较常见。
4公路工程路基施工质量控制技术
4.1切实做好施工前的准备工作
对于公路工程路基施工而言,因为其施工过程的复杂性,必须做好施工前期的准备工作,准备工作能够为具体的路基施工打好坚实的基础,并且还能够为具体的施工过程提供详尽的参考信息,确保施工的有效性和较强的针对性;具体来说,这种准备工作应该重点关注以下几个方面:(1)重视和加强地质水文调查基础工作,是提高公路路基设计、施工质量的必要环节。一是要在施工前掌握线路所经过地区的地质情况,采取相应的堆载预压、换填、碎石挤压等既经济合理,又行之有效的处置方法,来避免因地基松软所引起的路基病害。二是采取有利的施工措施,确保路基的稳定性。三是严格控制填土厚度与填筑土石材料的质量。四是要根据材料的性质严格控制填筑材料的含水量。五是提高挖方路基的设计施工质量,减少边坡的塌方病害。
4.2重视和加强路基冻胀翻浆的防护工作
重视和加强路基冻胀翻浆的防护工作是提高路基强度,保证公路质量的重要环节。翻浆是季节性速冻地区公路特有的路基病害。路基附近的地表积水及地下水,提供充足的水源,是形成翻浆的重要条件。因此,改善路基排水条件要放在首位。满足路基最小填土高度以减少地面长期积水及地下水毛细上升的影响,使路基土的含水量降低是一种有效的措施。采用粗粒土填筑路基,可以减轻和防止翻浆的发生。粉质土最易翻浆,不宜填筑在路基的上部。冻胀是路基冻害的另一个方面,对高等级公路的路面按允许冻胀值确定防冻层厚度,改善路面结构层厚度并进行核算,是防治翻浆的又一重要措施。
4.3材料及压实度的控制
(1)路基填方地段的质量控制。在选用填料时,要严格把关,做了液限、塑限、土颗粒等土质分析,对于塑性指数等超过规范要求的不准做填筑材料,对于块状的砂岩,及时用机械和人工进行了粉碎和剔除处理,以预防由于块与块的间隙造成以后的沉陷和路基的段定性。控制填料的含水量,除风积沙外,其余尽可能控制在最佳含水量范围之内。填料在最佳含水量时,经压路机碾压,会达到最大密实度。
(2)路基的压实。影响土基压实的主要因素是土的含水量、土的性质以及压实机具和压实方法的选择。大量实验已证明,在最佳含水量时压实的土体,土颗粒最紧密,相对位置最稳定,土体水稳定性最好。因此含水量是影响压实效果的决定因素,在施工中应严格掌握和控制。不同的土质最佳含水量与最大干密度是不同的,在施工中应针对不同土质进行分析试验,以求得各施工段中各类土的最佳含水量和最大干容量,作为控制土基压实的标准数据。试验表明,同一种土的最佳含水量随压实功能的增加而减少,而最佳密实度随压实功能的增加而增加。在相同含水量条件下,压实功能越大则密实度越高,据此规律,施工中在缺水地区,土的含水量低于最佳含水量时,则可采用增加压实功能的办法来提高土的密实度。对路基填土分层的最佳厚度应根据压实类型、土质,对土基压实的基本要求等因素进行现场试验,以确定适宜的分层压实厚度。
4.4做好公路工程路基施工的沉降观测和三背回填
由于填方区地形陡峭及普遍存在的浅层软基处理,安排对中心填高大于10m且进行过换填的地段每处进行1~2个断面的沉降观测,验证处理效果并为今后的路面施工提供依据。沉降观测点要求根据实际情况布置在换填较深、路基有可能出现滑动的断面上,横向布置在路中心、两侧路肩处,观测项目包括沉降和位移,每填层观测一次,假如两次填筑间隔时间较长,每3d至少观测一次。沉降观测采用S1及S3型水准仪,以二级中等精度要求的几何水准丈量高程,观测精度不小于1mm,水平位移观测采用视准线法,观测精度要求:测距仪误差±5mm,方向观测水平角误差为±2.5°。
结构物和路基交界处由于是刚性构造和柔性填土衔接,二者强度、稳定性方面差异较大,加之填土压实不够,易产生不均匀沉降,造成今后路面起伏、开裂和桥头跳车。挡墙背、涵墙背、桥台背的回填被统称为三背回填,固然规范明确提出了选用透水性材料、分层填筑、分层夯实的要求,但在实际施工中该部位还是薄弱环节。总监代表处在治理过程中抓了几个重点,一是抓填料控制,严格选用内摩擦角较大的透水性材料,最好是岩渣、洞渣、碎石、砂砾石或片石,细料含量不宜过大,假如是砂性土,含砂量应达到60%以上;二是抓小型压实机具到位,一般使用小型压路机或强夯机,根据每个合同段的结构物施工数目规定小型压实设备数目,强制到位和强制使用;三是抓规范化施工,填筑前应形成土拱,并在土拱上设置泄水管和盲沟,分层填筑要求事先在墙、台背上用红漆标识,每层厚度不得超过15cm;四是明确并进步控制指标,规定砂性土填料按压实度控制,压实度指标为98%,比规范规定进步3个百分点,石质填料按干容重或空隙率控制,最大限度地减少工后路基的压缩沉降。
4.5做好路基施工期间排水的处理
南方山区即使不是在雨季,也常见中断性阵雨,填方施工如不做好临时排水工作,不仅影响填筑质量,也耽误雨后恢复施工,影响工程进度。良好的平整度、路拱度是确保施工期间临时排水的条件,路拱度大一些,如4%的横坡,可以有效而快速地排除雨水。为防止雨水沿边坡漫流毁坏路基,在填方表面边沿做矮土埂拦水,土埂高约20~30cm,沿路线约每50m设一道泻水槽,槽底应展隔水布或抹砂浆隔水。阵雨来临前应将正在施工的填层突击摊展碾压,可减少该填层含水量,便于雨后翻晒处理。总之,一定要做好施工期间填方表面的临时排水处理,施工图设计的地面排水系统应进行实地核对,并尽早实施,使其和临时排水设施一起发挥作用。
5结束语
我国公路工程施工技术日趋成熟,路基施工中常见的质量病害已经引起高度重视。总体来说施工技术难度不大,但由于我国地域差异明显,施工过程中遇到不同程度的环境制约。所以,要始终坚持技术标准,加强施工管理,强化质量意识,就一定能提高路基路面的耐久性。
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