公路路基施工技術及質量控制12月16日

2022-10-14 17:09:03 字數 4129 閱讀 5367

一、概述 1

二、路基病害型別及成因分析 1

2.1路基沉陷 2

2.2路基側滑 3

2.3路基強度不足 4

2.4路基凍脹和翻漿 5

三、地基處理技術及質量控制 5

3.1換填法 6

3.2復合地基加固技術 7

3.3強夯法 13

3.4真空預壓法 15

3.5特殊地基處理技術 17

四、路基填築壓實技術及質量控制 23

4.1一般土路基填築壓實技術控制點 23

4.2特殊土路基壓實技術 25

五、邊坡防護技術及質量控制 30

5.1邊坡防護技術 30

5.2錨固技術 31

5.3抗滑樁 34

5.4復合錨桿樁技術 37

5.5灌漿技術 38

六、支擋建築物施工技術及質量控制 40

6.1擋土牆病害型別 40

6.2加筋擋土牆 42

6.3新型擋土牆(錨定板擋土牆) 44

七、質量管理技術 45

八、結語 50

公路路基作為路面的基礎,與路面共同構成—個整體結構,是公路的基本結構物,承受行車作用和自然因素的影響,堅固、穩定的路基是保證公路具有良好使用品質的基本條件。路基工程包括路堤、路塹及橋梁引道工程,是公路工程的主體。路基常見的病害主要有沉陷、側滑、強度不足、凍脹翻漿等,由於路基病害發生的先兆性不強甚至具有突發性,因此路基一旦產生病害,輕則影響道路通行和服務水平,重則將導致人員**等災害性事故,造成重大的生命財產損失。

改革開放以來,我國公路建設速度很快,無論施工技術還是管理水平都取得了長足的進步,引進和研發了許多新技術、新材料、新工藝,在我國公路建設中發揮了積極的作用。但由於路基工程施工中面臨的地質條件複雜,施工環節眾多,管理難度大等原因,因此路基產生病害不可避免,進而誘發路面病害,據調查,我國路面產生的早期損壞因路基而造成的佔60%以上。路面的損壞往往與路基排水不暢、壓實度不夠、強度低等有直接關係,而且修復難度大、費用高。

路基施工包括地基處理、填土碾壓、邊坡防護、構築物施工、質量管理等不同環節,各個環節都十分重要。路基施工看似簡單,但實際要做好和控制好是不易的,需要認真總結,不但完善和發展新技術,做到精心組織、認真施工、合理檢測、科學管理。因此特別需要工程技術人員、管理人員及時總結,熟悉施工技術環節,掌握質量控制方法,提高管理水平,保證路基施工質量。

公路路基建設質量受到地質條件、自然條件、設計方案、施工技術、質量檢測、管理水平等各方面因素的影響。由於施工技術和質量控制方面問題造成的路基病害主要有:路基沉陷、側滑、強度不足、凍脹與翻漿等。

圖1 填土荷載作用下地基沉降模式

填方路基下沉導致斷面尺寸改變的病害現象,為路基沉陷,如圖1所示。沉陷經常是不均勻的,易造成路面結構破壞,影響路面平整度,嚴重時會區域性破壞路段,造成交通中斷。沉陷有路堤本身下沉和地基下沉兩種情況,前者因填料不當、填築方法不合理、壓實不足等原因而引起的,後者是由於軟弱地基未經處理或處理不理想而引起的。

填土路基沉陷成因複雜,與施工技術和質量控制有關的因素為路基填料的性質、地基處理技術、路基壓實工藝、質量檢測方法等。

(1)填料及地形條件

路基填料性質影響路基的壓實度和承載能力,對於特殊路基填料若處治不當和壓實工藝不合理,易產生路基沉陷和失穩等病害。對於半填半挖地段的施工,土基若未按規定要求挖成台階,在土基與填料接合部易產生裂縫和沉降。

(2)地基處理技術

不同地基處理技術適用條件不同,施工工藝、質量控制和檢測方法也不同,若達不到設計要求,施工工藝不當,偷工減料,施工條件變化,質量檢測不及時等都將影響加固處理效果,造成地基沉降過大,路基變形等病害。

(3)路基填築工藝

高填方路基的填料在分層填築時,應按照《公路路基施工規範》要求的厚度進行鋪築,配備相應的整平和碾壓機具,並按正確的壓實工藝進行操作。隨意將鋪築厚度加厚,壓實機具不按規定的碾壓遍數壓實時,壓實度達不到規定要求,在重複荷載與填料自重作用下將產生累積的沉降變形。

(4)施工過程控制

在軟弱地基路段填築路基時,由於地基承載力低,沉降變形大,因此應合理控制施工速度,加強路基沉降觀測。若填土速率控制不當,將導致地基失穩,出現沉陷或縱向開裂。

(5)施工管理

工程施工中,工地現場人員的責任心不強、技術管理力度不夠、施工現場混亂,使工程質量降低,造成施工過程中的隱患。

填土路基發生側向位移滑塌的現象稱為路基側滑。路基側滑失穩的外在形式多種多樣,據其誘發原因大致可分為以下幾種主要型別:

1、單純側滑

此類側滑是指路基填方部分失穩滑移,多發生於填方高度大於3.5m或半填半挖的路段,是路基側滑失穩的主要形式。

2、軟基誘發側滑

此類側滑一般發生在軟土地基路段,其特點是路基隨地表以下軟土一起下陷並向路基兩側滑移,嚴重者可導致路基兩側地面隆起,路面受損,影響交通安全。

3、坡間側滑

此類側滑一般發生在單側開挖或半填半挖的路段,路基隨邊坡滑移,是邊坡滑體的一部分,嚴重者甚至可能導致整個路基塌陷、交通中斷、人員**的嚴重事故,此為路基側滑失穩的最危險形式。

(a) 單純側滑b) 軟基誘發側滑c) 坡間側滑

圖2 路基側滑基本型別

一般來說,只要嚴格按照規範設計和施工,在設計荷載下不會出現側滑失穩。由於施工引起側滑的原因為:

1、壓實度不足

若路基填土壓實度不足,或採用超標土代替合格土等情況,會導致路基填土強度指標達不當設計要求,降低路基安全係數。

2、施工工藝

對於軟弱地基處理深度不足,填土速率過快,排水設施失效,易造成沉降變形過大,孔隙水壓力較大等隱患,將使路基安全係數下降。對於半填半挖路段,未按設計要求進行坡面處理,易沿分介面側滑。

3、質量管理

在施工過程中,由於施工人員的疏忽,質量管理不嚴,質量檢測遺漏等原因,出現施工工序錯誤,填土壓實度不夠等問題,留下路基側滑失穩隱患。

路基強度由於壓實度不足達不到設計要求時,易造成路基變形量增大,加劇路面結構的破損速度,形成反射裂縫、唧漿、坑槽等病害。

一般來說,造成路基強度不足的主要原因有以下幾點:

1、路基施工受實際條件的限制時,如天氣太乾燥,區域性路堤填料含水量低,土塊粉碎不足,致使路基壓實度不均勻;暗埋式構造物因其長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠;某些加減速道與行車道沒有同步施工,當拼接處理得不好時,其拼接處也產生壓實度不足的情況。

2、在填方路堤施工中,當路堤施工到一定高度以後,路堤邊緣土體往往存在壓實度不足問題。

3、由於填方土體的最佳含水量控制不力,壓實效果達不到要求。

4、考慮到施工安全和進度,使得壓實或壓實作用時間不足,路基壓實不充分,致使路基壓實度達不到要求。

5、在包括降雨入滲、地下水位變動等周圍水環境影響下,路基吸水而引起土體含水量增大,造成土體重度的改變,土體強度降低,造成路基承載能力不足。

綜上所述,針對施工技術和質量控制產生的路基病害主要與施工工藝、施工過程管理、質量控制技術等環節是有關。因此熟悉施工技術機理,掌握關鍵技術環節,增強質量檢測意識,提高管理水平是十分必要的。

在冬季寒冷地區的潮濕路段,路基土中的水分在冰凍過程中不斷向上移動,使路基上部含水量大大增加。春融期間,土基強度因含水率較大而急劇下降,在行車作用下路面發生彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等現象,稱之為翻漿。凍脹是由於土基下部的水向上集聚並凍結成冰所致。

過大的凍脹可使柔性路面鼓包,開裂,使剛性路面錯縫、折裂。

路基凍脹與翻漿是多種因素綜合作用的結果,其中處治技術、排水設施、地下水影響等是主要因素。

1、處治技術

路基凍脹與翻漿防止技術與土質、溫度、水分遷移規律等有關,若施工不當,換填土質不滿足設計要求,路面面層施工厚度不夠等都將導致路基凍脹與翻漿病害。

2、排水設施

凍脹與翻漿的過程,實質上就是水在路基中遷移、相變的過程。路基排水設定是否通暢有效是避免凍脹與翻漿的主要手段。

3、水影響

凍脹與翻漿的過程,實質上就是水在路基中遷移的過程。路基附近的地表積水及淺的地下水,能提供充足的水源,是形成凍脹與翻漿的重要條件。秋雨及灌溉會使路基土的含水量增加,使地下水位公升高,從而促成凍脹與翻漿的形成。

公路為長條形建築物,跨越的區域較大,地質條件複雜,會遇到大量的軟土、特殊土、特殊地質等不良地基滿足不了承載力和沉降變形要求,需要進行加固處理。地基處理技術發展很快,方法較多,按處理深度可分為淺層處理和深層處理,按作用機理可分為換填法、復合地基法、排水固結法、膠結法等。本文主要介紹換填法、復合地基法、真空堆載預壓法、強夯法等技術。

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