公路路基在施工中常見的問題及處理方法

2022-05-21 02:21:13 字數 3624 閱讀 4136

關鍵詞:路基、病害、問題、處理

路基是建於大地表面的線形建築物,是公路線形的主體,是公路的重要組成部份,要求具有足夠的整體穩定性,足夠的強度和足夠的水穩定性,它貫穿公路全線並與沿線的橋梁、隧道和涵洞等構造物相連線。路基是路面的基礎,它與路面共同承受汽車荷載作用,路面靠路基來支承,路面的使用質量與路基的質量有著很大關係,有些路面上出現的病害,其產生的根源卻是路基中的病害所引致,因而,路基施工質量控制相當關鍵。

一、路基施工中常見的病害

路基病害有很多,其成因也錯綜複雜,大致歸納為如下幾種:

1、路基不均勻沉降;

2、路基起彈簧、表層蠕動、推移、鬆散、起皮;

3、路基縱向裂縫;

4、雨水作用下,路基邊坡發生沖溝、坍塌、坡面變形等,這些都是路基施工過程中的通病,通常由於施工方法不當所導致。

二、路基病害的成因分析及處理工藝

1、路基不均勻沉降

引起路基不均勻沉降的原因很多,主要是路基填料不良,填築方法不當壓實度不足以及軟弱下臥層等引起地基承載力不一或不足。路基沉降一般不能完全排除,只有盡最大的努力減小路基沉降的機率,施工中做好每道工序及關鍵部位的施工工藝:

(1) 路基施工前準備工作。進行基底處理,將路基填土範圍內的樹頭、樹根、地面表層的種植土、草皮、雜物等全部清理,並將挖樹頭的土坑填平、夯實,清表土的厚度視土質情況而定,路基填土前應將清理過的路床進行填前壓實。

(2) 填料選擇。路基的填料有很多,一般的土質、砂和石頭均可作填料,用石料作填料時,要注意石料的級配問題,因為石與石之間存在著很大的空隙,壓路機很難壓實,應摻入細小的填料填充空隙,分層填築並壓實,其含水量不作考慮;用土質作填料時,就要考慮土的含水量,並取土做試驗,計算最佳含水量以保證填築時達到的壓實度。路基填料最好採用水穩性好,透水能力高的土質作為填料。

(3) 填築方式。路基採用水平分層填築,每層松鋪厚度不大於30㎝不小於10㎝,石質填料不大於45㎝,如果原地面不平,應從最低處分層填起,每填一層經壓實檢驗符合規定要求後,再填上一層。土壤填料時應在最佳含水量的狀態下填築並壓實;路基填築壓實的寬度應不小於設計寬度,以便最後削整邊坡,嚴禁寬度不足進行幫寬貼坡;填築時應有雙向橫坡,以利於排水,橫坡值為路面設計橫坡值;路基填築過程中,每一層都必須壓實,以保證每一層的密實度,碾壓過程中應注意:

① 碾壓時縱向輪跡接頭應重疊,一般重疊40~50㎝,前後相鄰兩區段亦宜重疊1~1.5m,做到無漏壓、無死角,確保碾壓均勻、密實;

② 控制壓路機碾壓時的行駛速度,一般振動壓路機為3~6km/小時,碾壓開始時採用慢走,隨著土層的逐步密實,逐漸提高速度,第一遍為靜壓,然後由弱振到強振;

③ 碾壓時應由路基邊緣向路中進行,曲線超高地段宜先底(內側)後高(外側);

④ 為保證路基邊緣的壓實度,路基兩側宜加寬多填40~50㎝,壓實完成後再按設計寬度進行削坡整平;

⑤ 接近最佳含水量的土最容易達到最大壓實度,天然土通常接近最佳含水量,因此路基填築時應做到隨挖、隨運、隨攤鋪、隨碾壓。總之,路基填築過程中,應始終保證分層填築的平整度、密實度、寬度、厚度、橫坡度。

(4) 路基與橋涵、通道等構造物銜接處的填築。由於所用填料不當或碾壓比較困難而無法得到充分壓實,造成路基逐步下沉。填築時應注意:

① 路基施工時,橋涵頭部位應留有足夠的施工作業面,便於橋涵頭填築時進行機械施工作業;

② 填築前要徹底清理橋涵施工留下的淤泥、雜物和不適宜材料;

③ 嚴格按規範的厚度分層填築;

④ 認真碾壓,邊角等部位可採用小型機械,確保不漏壓、均勻密實;

⑤ 填料選擇,應盡可能使用透水性好,易密實,強度高的填料,可改用填砂,分層填築,層厚控制在30㎝-50㎝,用水配合插入式振動棒振搗,使砂達到密實,免去碾壓;

⑥ 有條件的情況下,可考慮合理安排工序,如先填築,後進行橋涵台蓋梁施工,這樣可方便機械施工,並可進行預壓,延長沉降時間等。

(5) 軟土地基未加以處理或路基施工時土壤含水量過大,填土無法達到規範要求密實度,從而給路基留下沉降的隱患。軟土地基施工時,應嚴格按軟基施工規程施工。公路建設中,路線經過軟土地基是常遇到的問題,若不進行有效的技術處理,是造成路基沉降的極大因素。

軟土地基特徵是:承載力低、壓縮性高、含水量大、透水性能差、抗剪強度低等,必須採取有效的加固處理措施才能保證路基穩定,其處理工藝有多種,常用的方法有:

① 直接換土回填砂或拋石擠淤,該方法適用於軟土層較薄的路段,將地基的軟土層全部挖除換填強度較高填料,如砂、砂性土、砂礫、石渣等滲水性較好的材料,其優點是從根本上改變了地基力學效能,效果好,不留後患;

② 減少土體中的壓縮性,提高土體的強度。具體處理方法有擠密法(包括砂樁、夯實、振充碎石等)砂井預壓固結法,在無沖刷或沖刷不大的軟土地基段,可用砂礫墊層處理;砂礫墊層較厚時,不利於施工,在這種情況下,可以考慮砂樁深層擠密,以提高地基強度,減少路基沉陷;對於厚度大的軟弱粘性土地基,由於土體保水性強、滲透性小,砂樁擠密加固時,不能有效排出水分,加固效果不大,可考慮採用砂井預壓加固法;

③ 漿液灌注加固法,在軟土層中灌入或新增凝膠劑填充孔隙,增加土顆粒的聯結,從而達到加固軟土層,提高強度的目的。而在實際軟土地基施工處理中,應根據軟土層厚度、層位、土的物理力學效能、基層壓力變形要求、施工機具裝置及材料等因素,綜合考慮採用一種或幾種方法聯合對軟土層進行處理,務求達到加固的效果,確保路基的穩定。

2、路基起彈簧、鬆散、推移、起皮都是路基施工過程中的通病,形成原因主要是施工工藝不當,主要體現在以下幾個方面:

① 填料為粘性土時,在含水量偏大情況下碾壓;碾壓層下有較弱層,上層碾壓時反射至下層;填料中混入高液限塑限的淤泥、有機土等不良填料,引致路基起彈簧;

② 碾壓不及時,表層土失水過多,偏離最佳含水量大,無法充分壓實,達不到規定密實度,土體鬆散;

③ 為調整路基高程而的填薄層粘補土,造成表層推移、起皮。這些路基病症,都是施工工藝不妥而引起,只要加強全員施工質量意識,嚴格控制路基高程、填料含水量、分層厚度等,杜絕不同土質混填,採用合理的施工工藝,就可以減小或避免路基出現上述病症。

3、路基縱向裂縫路基起始填築寬度不夠或中線編位,填至一定高度時,經檢查才發現填土寬度不夠,達不到路基設計寬度或中線偏位而進行填補幫寬,幫寬時又沒有按規範挖台階和由下而上的分層填築碾壓,路基竣工後,幫寬這部分逐漸下沉、滑移,致使產生縱向裂縫;半填半挖路段的路基,在填挖交界處未按施工規範挖台階進行分層填築壓實,也是產生縱向裂縫的因素;路基壓實工藝不當或壓實不到位,致使產生縱向裂縫。填方路基施工中應適當加寬填土寬度,路基設計寬度內的壓實度才能得到保證,填方邊坡才穩定。

4、路基邊坡沖溝在雨水作用下,路基邊坡常常發生沖溝,造成路基坍塌,坡面變形等,影響路基的整體穩定性,而且修復較困難。路基邊坡抵抗雨水沖刷的能力較差,主要原因是路基兩側壓實度不足及排水設施沒有做好,預防措施有:

① 按設計要求超寬碾壓,確保有效壓實寬度;

② 保持路基表面平整度,使雨水分散排出不形成雨水集中沖刷,防止路基邊坡在雨水作用下形成流水坑,發生坍塌;

③ 在路基施工過程中,設定急流槽和攔水壩;

④ 路基完成填土整修邊坡後,防護工程要及時跟上;

⑤ 確保路基整體性,邊坡密實,杜絕幫寬填補而留下隱患。對於高填土方路基段的邊坡未作護坡防護處理,排水設施又不完善,未及時疏通排水溝,急流槽少或位置不合理等都是造成路基邊坡被雨水沖刷的原因,這些防護措施都應在路基施工中同步配合做好,避免路基邊坡發生被雨水沖刷而影響路基整體穩定性及帶來返工修補的麻煩。

結論路基處理不當問題是在公路中常見問題,它的出現直接導致了公路的質量的好壞。影響公路的使用功能,甚至會帶來行車安全的問題。因此要對路基進行認真研究、區別對待,採用合理的方法進行處理,並在施工中採取各種有效的預防措施來預防路基的出現和發展,保證公路安全、穩定地工作。

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