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浅论路基施工质量与水损害的处治

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   文章分析了路基工程质量,水损坏的特征成因,并对路基施的处治措施进行探讨。 
  关键词路基;工程质量;水损害;处治 
  1.前言 
  路基是公路的重组成部分,是按照路线位置和一定技术求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载,应有足够的强度、稳定性和耐久性。水是危害公路的主自然因素,也是沥青混凝土路面早期损坏的主原因之一。路基的强度受稳定性,受水、温度、土质等客观因素影响,同时也受行车荷载的作用,路基设计、施工方法及养护方法是否正确等人为因素制约。本文结合工程实践讨论路基施工质量 与水损害的处治措施。 
  2.路基工程水损坏的特征 
  2.1路基整体或局部不均匀沉降;路基纵横向开裂;路基滑动或者边坡滑坍。 
  2.2工程地质条件不良,原地面比较软弱(如泥沼地段等)若填筑前未经换土或软基处理,易形成压缩下沉或挤压位移; 
  2.3工程地形条件复杂,当路堤穿过沟谷时,沟谷中心填土最大,向两端逐渐减低,由于填土高度不同而产生不均匀下沉; 
  2.4水文气候等因素,降雨量过大、洪水、冰冻、积雪或温差过大,都可能使高填路堤产生不均匀下沉; 
  2.5路堤填料,若填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土,或土中含有未经打碎的大块土或冻土等,填石路石料规格不一,性质不匀,乱石中空隙很大,在一定期限(例如雨季)可能产生局部明显下沉; 
  3.路基施工质量求 
  3.1填石路基填料求 
  用于公路路基的填料求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。其中强度求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。 
  3.1.1 土石材料 
  (1)石质土,如碎(砾)石土,砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉土或黏土),粗粒土,细粒土中的低液限黏质土都具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料。 
  (2)砂土可用作路基填料,但由于没有塑性,受水流冲刷和风蚀易损坏,在使用时可掺入黏性大的土;轻、重黏土不是理想的路基填料,规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土、含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料。需应用时,必须采取满足设计求的技术措施(例如含水量过大时加以晾晒),经检查合格后方可使用。 
  3.1.2工业废渣 
  煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但在使用过程中应注意避免造成环境污染。? 
  4.预防处治措施 
  4.1 设计及施工方面 
  4.2合理设计路拱横坡 
  从有利于排水的角度出发,路基横坡和路肩横坡的坡度值都取高值,但路基横坡过大会影响到行车的安全。因此,应综合考虑两方面因素,第一,在南方多雨地区应适当取高值,在北方冰冻地区取低值。第二,硬路肩的横向坡度可采用高限值,但考虑到目前路面摊铺已基本实现机械化施工,从方便施工考虑,硬路肩的横坡方向宜与行车道相反,以避免将硬路肩积水汇集到行车道上。 
  4.3正确选取超高渐变段的合成坡度 
  一般在高速公路线型设计中,如果单纯考虑行车的舒适和线型的美观,超高渐变率宜缓一些,超高渐变段也希望尽量长一些。但超高渐变率过小,超高渐变段内路面横坡接近零的区段过长,形成路面局部滞水,从而影响行车安全。当路线纵坡与超高渐变率方向一致时,最小合成坡度位置即旋转轴位置(对于高速公路来说通常是中央分隔带外缘),其大小就是路线纵坡;当路线纵坡与超高渐变率相反时,最小合成坡度位置即行车道外侧边缘位置,大小为路线纵坡与超高渐变率的代数差。 
  4.4合理设置纵坡确保挖方路段排水 
  一般在挖方路段因其水文地质条件差对这种路段的地下排水设计,概括起来有两个方面一是将凹形竖曲线的最低点设在挖方路段内,致使路表水和进入结构内的自由水停滞时间长,不易排除;二是较长挖方路段纵坡坡度设置过小,标准断面的边沟无法满足路面和边坡汇水流量的需,对于超高地段,中央分隔带处必须每隔一定距离设置横向排水管,将汇集在中央分隔带边缘集水沟(管)的路表水引排出去,如果挖方路段过长且纵坡较小,同样会增加该部分排水系统的设计和施工的难度。因此,纵坡设计切忌将凹形竖曲线置于挖方路段内,同时挖方路段较长时(超过400m)其纵坡不宜小于3%,一般情况不得小于1%。 
  4.5做好地质勘探调查对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查,尤其对特殊路基段提供详细的设计资料,地表不良路段,设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。 
  4.6 确保路基最小填筑高度 
  路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性,按照路基设计规范求,根据土基干湿类型及毛细水位高度,确保路基最小填筑高度。 
  4.7 明确路基填料质量标准 
  求在各级公路工程施工图设计中,必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部。 
  4.8 确保路基边坡稳定性 
  高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定,高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。 
  4.9 积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式。 
  4.10 做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重环节。 
  4.11 认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等)必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。
  4.12填筑路基前,首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量)结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重,工程监理和施工质量自检人员应认真监督;其次,严格选取路基填料用土。 
  4.13 填石路基与鸡爪形地段路基施工,可利用重型夯实设备进行强夯处理,或将土工隔栅(土布)水平分层布置在填石路堤内,防止或减缓细料在填料空隙中的流动。 
  4.14路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实度不得大于30cm,构造物两侧(桥涵头处理)松铺厚度不得大于20cm。不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能小于50cm(两层)。路基填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。碾压过程中,控制好含水量,压实度达到规范求后,方可进行后续施工,压实度检测每层2000㎡(不足2000㎡ 按2000㎡计)不少于4点。根据不同填土类型和压实厚度,选择好压实设备,对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。 
  4.15 路堑施工保证排水畅通,对上坡施工时,应注意确保坡体的稳定性,避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破尽量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大规模爆破形成松散面积过大,坡体失稳,机械开挖时,边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖,应清除松方并采用透水性材料进行回填,并认真碾压,压实度按路床项目标准进行控制。 
  4.16 路基施工中,按照设计求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡,以便于表面水及时排出。 
  4.17 路基土石方施工时或完工后,应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。防护工程的砂浆、混凝土,应采用机械拌和,随拌随用,并注重做好养生。 
  5. 结语 
  5.1路基质量质量控制尤为重,严格控制路基填筑材料、砂料、石料、水、电、水泥等质量,按照施工规范和设计求施工。 
  5.2 设计前必须作原有旧路的详细调查和地质勘探,收集有关旧路基设计、施工和现状的资料。对工程沿线调查有地形、地貌,地质构造、地层岩性,地震基本烈度、气象、水文等自然地理特征与建设项目的影响分析。 
  5.3 在公路工程施工中,路基施工的稳定性是十分关键的,我们必须根据具体的路段做具体的施工设计,只有这样才能保证路基的稳定,从而提高整条公路的质量,保证公路的持久和耐用性。 
  参考文献 
  1 JTG F10-2006 F10.公路路基施工技术规范 
  2 JTJ051-93.公路土工试验规程 
  3 JTJ018-97.公路排水设计规范