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【摘 要】 本文在分析高速公路路基施工质量要求的基础上,对路基施工中的路基填土与路基压实施工技术、路基排水施工技术、路基防护施工技术和路基裂缝防治的施工技术作了阐述。
【关键词】 高速公路;路基;施工
路基是高速公路工程的主体和路面的基础,承受着岩土自身的重力和路面的荷载,路基质量的好坏,将直接影响到路面的使用质量,而且修复难度大、费用高。因此,路基的施工技术对整个公路的质量有着十分重要的作用。
一、高速公路路基常见通病的成因及危害
1.1路基沉陷
1.1.1路基沉陷路基通病的成因
(1)填方路基由于壓实不足而下沉。(2)桥涵通道等构造物与路基衔接处由于所用材料不当或碾压时比较困难而无法充分压实,造成路基逐步下沉。有时由于沉降值较大,即使增设桥头搭板也不能完全解决桥头跳车问题。(3)软土地基未加处治或方法不妥造成路基沉降。目前,修建高速公路,建设周期一般较短,路基没有足够的自然沉降时间,但是为了赶工期常在自然沉降充分的路基上修建路面,路基的沉降也会反映到路面之上。
1.1.2纵向裂缝
路基施工中纵向裂缝是比较常见的病害,其产生的主要原是由于施工时填土宽度不足,后增的填土没有进行填筑或压实,造成当时效果较后,日后引发了边缘位置下沉的现象。在有的工程中清淤不到位也会产生此类现象,清淤主要是清除占地植被或软土,有时为了保障施工进度,施工单位没有完全的对土层进行清淤,造成土层内杂质过多,填土后路基下沉不规则,最终产生纵向裂缝。路基的压实不到位也会产生纵向裂缝,这是由于半填半挖路段的路基未按规定进行分层填筑压实,沉降过后裂缝自然出现。
1.1.3边坡冲刷严重的原因
(1)对土质较差的高填方路段的边坡未作护坡处理。(2)排水设施不完善,有时款及时疏通截水沟、急流槽太少或位置不合理。
二、路基工程施工质量控制
2.1对路基施工的数据监控措施
2.1.1建立健全工地实验室
为了能够得到质量控制的各项指标,必须建立和健全工地实验室,工地实验室是保障工程质量的前提条件,是进行工程质量管理、监理、和指导施工的重要手段。工地实验室体系应该包括自检实验室、监理实验室和监督实验室三级模式,以适应自检、监理和监督三级质量管理体系。
自检试验室主要职能是施工单位科学地指导施工和进行施工质量自检:监理试验室主要职能是监理对工程质量进行有效的数据控制的主要工具.监督试验室职能主要是政府监督对整个工程进行有效的监督的工具,为政府监督提供质量抽检、质量评定、处理质量事故和评价监理工作的依据。
2.1.2完善实验室人员和设备组成
工地实验室应根据其所承担的任务和规模配备适应于工程所必需的实验人员和实验仪器、设备。工地实验室应配备至少一名专职实验工程师、若干实验技术员和试验工人。实验室仪器配备根据不同的职能实验室有不同的要求。自检实验室应配备一些非常规的试验仪器和设备;监督实验室是为整个公路建设项目服务,因而应配备公路工程所需一切实验仪器与设备,应为最完善、最健全的试验室。
2.1.3确保试验数据的准确性
完善的实验室仅是进行试验的一种工具,实验数据的准确性和真实性还在于实验人员是否严格按实验规程进行操作及有关负责人是否以真实的数据为依据。不准确的数据不能反映工程的客观质量,以致于在工程质量问题上作出错误的结论,因此,控制实验室数据的准确性是非常必要的。
2.1.4提高实验数据的代表性
实验数据的代表性是衡量工程质量的一个重要方面,它要求所检测、实验的数据能够真实地、客观地、全面地反映被检项目的整体工程质量,避免以偏概全。
2.2强化施工现场监督与管理
2.2.1加强对路基施工工艺控制。工程质量不是检验出来的,路基施工完毕后,它的质量客观地存在,而这客观存在的质量到底如何,一方面可以通过试验检验,另一方面可以通过使用来检验。控制路基的施工质量,首先应从控制路基的施工工艺着手,严格控制施工工艺是生产高质量路基的关键。
2.3健全三级质量管理体系
健全质量管理体系是防治路基质量通病的重要措施,目前,我国还未能完全按FIDIC条款执行,现阶段一般采用“政府监督、社会监理、企业自检”三级质量管理体系,这中间最主要的是施工单位的企业自检。
三、高速公路路基施工的质量要求
1)具有足够的稳定性。为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
2)具有足够的强度。为保证路基在外力作用下,不致产生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。
3)具有足够的水温稳定性。路基在地面水和地下水的作用下,其强度将会显著降低。为保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低,要求路基应具有一定的水温稳定性。
四、路基的清理与掘除
清除树根、草皮深度一般不小于30cm。路堤基底清理后要进行压实,在深耕地段,应将土翻松、打碎、再整平、压实。经过水田池塘、洼地时,根据具体情况采用排水疏干、换填、抛石挤淤等处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性。在稳定的斜坡上,挖成台阶,以便填筑和压实时机具操作,台阶顶面作为内倾斜坡,再进行路堤填筑。
五、路基壤土与路基压实施工技术
3.1路基填土施工技术
在路基填筑之前应对自然土进行试验分析,确定其物理力学性质。测定其最佳含水量及最大干容重,以便指导路基施工及对路基填筑成品的检测,从有关试验结果分析:土质颗粒越细,其相应的回弹模量越低,而砂性土回弹模量比较高,这就是通常所说的砂性土是良好的筑路材料。施工选择取土场时,通过选择塑性指标较小的土来填筑路基。 3.2路基压实施工技术
保证土的最佳含水量土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。合理选用压实机具,土层填土厚度以不超过30公分为宜,分层铺筑压实,施工中尽可能采用重型压实机具进行施工,同时由于压实功能增加,施工时,土的含水量又可以降低。由于土基密實度的提高、含水量降低从而可以提高路基的回弹模量。
六、路基排水施工技术
6.1路面排水
雨水排出路面主要有两种途径。第一种是集中排水,第二种是分散排水。所谓集中排水,就是在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔一段间距设一泄水口,与路堤边坡急流槽衔接,从而将雨水排到坡脚排水沟中。超高路段的排水通过设在中央带的圆形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。所谓分散排水,多用于西北地区地势平坦,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。
6.2地面排水
普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。高速公路通过水网地段的路基,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。
6.3路基排水
路基排水的特点是以渗透力式排水,路基地下排水仍乡用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。
七路基防护施工技术
5.1坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。高速公路的边坡多采用种草防护,边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工织物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。
5.2冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡很能适应土体不均匀沉降。
八、路基裂缝防治的施工技术
1整体道床基层裂缝的控制
选择收缩性小的水泥稳定类结构做基层,产生收缩主要由于温缩和干缩,这两者又与材料的含水量和塑性指标有关,选择材料时要对材料的塑性指标进行试验。材料的塑性指标在规范允许的范围内方可采购;在施工中可通过采用缓凝减水剂等方法,尽量使水泥材料达到最佳含水量,保证少出或不出裂缝。
2整体道床面层裂缝的防治
沥青整体道床非荷载裂缝是低温和疲劳裂缝总和,它与沥青的品质有关,主要是沥青的温度敏感性和针入度。高粘度沥青的温度敏感性较低,在选择整体道床材料时就要充分考虑到这些因素,因为裂缝出现后,雨水就会沿裂缝下渗,侵蚀下面的结构层,降低它的强度,从而出现严重的整体道床损坏。
结语
路基施工技术是一个比较重要而又容易让人们忽略的问题。高速公路路基质量对道路的使用性能影响较大,因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行,针对不同的路基项目采取不同的具体措施。不断完善自己的施工技术,才能在日益激烈的建筑市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
[1]邓志国.高速公路路基施工质量通病的治理办法[J].山西建筑,2012,01(38).
[2]吴正军.高速公路路基施工质量控制[J].科技创新与应用,2010,03(22).
[3]殷俊,廖俊武.高速公路路基设计探讨[J].民营科技,2012,03(32).
【关键词】 高速公路;路基;施工
路基是高速公路工程的主体和路面的基础,承受着岩土自身的重力和路面的荷载,路基质量的好坏,将直接影响到路面的使用质量,而且修复难度大、费用高。因此,路基的施工技术对整个公路的质量有着十分重要的作用。
一、高速公路路基常见通病的成因及危害
1.1路基沉陷
1.1.1路基沉陷路基通病的成因
(1)填方路基由于壓实不足而下沉。(2)桥涵通道等构造物与路基衔接处由于所用材料不当或碾压时比较困难而无法充分压实,造成路基逐步下沉。有时由于沉降值较大,即使增设桥头搭板也不能完全解决桥头跳车问题。(3)软土地基未加处治或方法不妥造成路基沉降。目前,修建高速公路,建设周期一般较短,路基没有足够的自然沉降时间,但是为了赶工期常在自然沉降充分的路基上修建路面,路基的沉降也会反映到路面之上。
1.1.2纵向裂缝
路基施工中纵向裂缝是比较常见的病害,其产生的主要原是由于施工时填土宽度不足,后增的填土没有进行填筑或压实,造成当时效果较后,日后引发了边缘位置下沉的现象。在有的工程中清淤不到位也会产生此类现象,清淤主要是清除占地植被或软土,有时为了保障施工进度,施工单位没有完全的对土层进行清淤,造成土层内杂质过多,填土后路基下沉不规则,最终产生纵向裂缝。路基的压实不到位也会产生纵向裂缝,这是由于半填半挖路段的路基未按规定进行分层填筑压实,沉降过后裂缝自然出现。
1.1.3边坡冲刷严重的原因
(1)对土质较差的高填方路段的边坡未作护坡处理。(2)排水设施不完善,有时款及时疏通截水沟、急流槽太少或位置不合理。
二、路基工程施工质量控制
2.1对路基施工的数据监控措施
2.1.1建立健全工地实验室
为了能够得到质量控制的各项指标,必须建立和健全工地实验室,工地实验室是保障工程质量的前提条件,是进行工程质量管理、监理、和指导施工的重要手段。工地实验室体系应该包括自检实验室、监理实验室和监督实验室三级模式,以适应自检、监理和监督三级质量管理体系。
自检试验室主要职能是施工单位科学地指导施工和进行施工质量自检:监理试验室主要职能是监理对工程质量进行有效的数据控制的主要工具.监督试验室职能主要是政府监督对整个工程进行有效的监督的工具,为政府监督提供质量抽检、质量评定、处理质量事故和评价监理工作的依据。
2.1.2完善实验室人员和设备组成
工地实验室应根据其所承担的任务和规模配备适应于工程所必需的实验人员和实验仪器、设备。工地实验室应配备至少一名专职实验工程师、若干实验技术员和试验工人。实验室仪器配备根据不同的职能实验室有不同的要求。自检实验室应配备一些非常规的试验仪器和设备;监督实验室是为整个公路建设项目服务,因而应配备公路工程所需一切实验仪器与设备,应为最完善、最健全的试验室。
2.1.3确保试验数据的准确性
完善的实验室仅是进行试验的一种工具,实验数据的准确性和真实性还在于实验人员是否严格按实验规程进行操作及有关负责人是否以真实的数据为依据。不准确的数据不能反映工程的客观质量,以致于在工程质量问题上作出错误的结论,因此,控制实验室数据的准确性是非常必要的。
2.1.4提高实验数据的代表性
实验数据的代表性是衡量工程质量的一个重要方面,它要求所检测、实验的数据能够真实地、客观地、全面地反映被检项目的整体工程质量,避免以偏概全。
2.2强化施工现场监督与管理
2.2.1加强对路基施工工艺控制。工程质量不是检验出来的,路基施工完毕后,它的质量客观地存在,而这客观存在的质量到底如何,一方面可以通过试验检验,另一方面可以通过使用来检验。控制路基的施工质量,首先应从控制路基的施工工艺着手,严格控制施工工艺是生产高质量路基的关键。
2.3健全三级质量管理体系
健全质量管理体系是防治路基质量通病的重要措施,目前,我国还未能完全按FIDIC条款执行,现阶段一般采用“政府监督、社会监理、企业自检”三级质量管理体系,这中间最主要的是施工单位的企业自检。
三、高速公路路基施工的质量要求
1)具有足够的稳定性。为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
2)具有足够的强度。为保证路基在外力作用下,不致产生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。
3)具有足够的水温稳定性。路基在地面水和地下水的作用下,其强度将会显著降低。为保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低,要求路基应具有一定的水温稳定性。
四、路基的清理与掘除
清除树根、草皮深度一般不小于30cm。路堤基底清理后要进行压实,在深耕地段,应将土翻松、打碎、再整平、压实。经过水田池塘、洼地时,根据具体情况采用排水疏干、换填、抛石挤淤等处理措施,确保路堤的基底具有足够的稳定性。在稳定的斜坡上,挖成台阶,以便填筑和压实时机具操作,台阶顶面作为内倾斜坡,再进行路堤填筑。
五、路基壤土与路基压实施工技术
3.1路基填土施工技术
在路基填筑之前应对自然土进行试验分析,确定其物理力学性质。测定其最佳含水量及最大干容重,以便指导路基施工及对路基填筑成品的检测,从有关试验结果分析:土质颗粒越细,其相应的回弹模量越低,而砂性土回弹模量比较高,这就是通常所说的砂性土是良好的筑路材料。施工选择取土场时,通过选择塑性指标较小的土来填筑路基。 3.2路基压实施工技术
保证土的最佳含水量土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。合理选用压实机具,土层填土厚度以不超过30公分为宜,分层铺筑压实,施工中尽可能采用重型压实机具进行施工,同时由于压实功能增加,施工时,土的含水量又可以降低。由于土基密實度的提高、含水量降低从而可以提高路基的回弹模量。
六、路基排水施工技术
6.1路面排水
雨水排出路面主要有两种途径。第一种是集中排水,第二种是分散排水。所谓集中排水,就是在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔一段间距设一泄水口,与路堤边坡急流槽衔接,从而将雨水排到坡脚排水沟中。超高路段的排水通过设在中央带的圆形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。所谓分散排水,多用于西北地区地势平坦,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。
6.2地面排水
普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。高速公路通过水网地段的路基,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。
6.3路基排水
路基排水的特点是以渗透力式排水,路基地下排水仍乡用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。
七路基防护施工技术
5.1坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。高速公路的边坡多采用种草防护,边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工织物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。
5.2冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡很能适应土体不均匀沉降。
八、路基裂缝防治的施工技术
1整体道床基层裂缝的控制
选择收缩性小的水泥稳定类结构做基层,产生收缩主要由于温缩和干缩,这两者又与材料的含水量和塑性指标有关,选择材料时要对材料的塑性指标进行试验。材料的塑性指标在规范允许的范围内方可采购;在施工中可通过采用缓凝减水剂等方法,尽量使水泥材料达到最佳含水量,保证少出或不出裂缝。
2整体道床面层裂缝的防治
沥青整体道床非荷载裂缝是低温和疲劳裂缝总和,它与沥青的品质有关,主要是沥青的温度敏感性和针入度。高粘度沥青的温度敏感性较低,在选择整体道床材料时就要充分考虑到这些因素,因为裂缝出现后,雨水就会沿裂缝下渗,侵蚀下面的结构层,降低它的强度,从而出现严重的整体道床损坏。
结语
路基施工技术是一个比较重要而又容易让人们忽略的问题。高速公路路基质量对道路的使用性能影响较大,因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行,针对不同的路基项目采取不同的具体措施。不断完善自己的施工技术,才能在日益激烈的建筑市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
[1]邓志国.高速公路路基施工质量通病的治理办法[J].山西建筑,2012,01(38).
[2]吴正军.高速公路路基施工质量控制[J].科技创新与应用,2010,03(22).
[3]殷俊,廖俊武.高速公路路基设计探讨[J].民营科技,2012,03(32).