徐鹏如
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摘要:先进的勘察、测量手段为公路路基设计提供了可靠的技术资料。笔者根据自己多年的公路施工经验,针对不同公路的路基项目,从路基的填土与压实、路面排水、防护等几个方面进行了介绍。
关键词:路基填土;路基压实;路基路面排水;防护
1公路路基的填土与压实
1.1路基填料
随着建设行业的飞速发展,在公路工程建设中规范规定了对路基填料的要求。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用CBR值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的填料提出了限制条件,高速公路和一级公路路面底以下0cm一30cm的路床填料CBR值应大于8,下路床及其下面的填土,也都给出了相应的规定值。
1.2路基压实
规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80cm一150cm部分的上路堤其压实度必须≥95%,对其它等级公路当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93%的规定。
1.3特殊路基压实
特殊潮湿地区路基土的压实在特殊潮湿地区,路基上的压实是相当困难的,规范对此做出了若干调整:①是压实标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2个~3个百分点;②是对于天然稠度小于1.1液限大于40,塑性指数大于18的黏质土,当用于下路床及其下的路基填料时,可采用规定的轻型压实标准;③是改善填料的性质,在土中掺加生石灰,通常可以获得预期的效果,也可采用新型吸水材料加固。
2公路路基路面排水
水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,所以也必须做好路基排水,形成排水系统,并与地区排水规划相协调。在路基施工中,应重视施工排水,防止因各种原因造成的水患,给路基、路面施工造成不必要的损失。特别注意路基排水,对地表水应采取拦截、分散、防冲、防渗、远接远送的原则。根据设计及时做好综合排水设施,将水迅速引离路基。在填挖交界处引出边沟水量,应做好出水口的加固。
(1)地面排水
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。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。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。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,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。
(2)地下排水
路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,近几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8㎝~30㎝,很适用于地下排水。
3公路路基防护
(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。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡多采用种草防护;边坡较高时,采用砌石框格(方形、菱形、拱形、M形)种草防护石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡。连片的及带窗孔的护面墙,用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护存在造价高、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改:静生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
(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。对传统的砌石、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。用聚酯或聚氨酯类土工织物混凝土护坡膜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。
(3)支挡防护
挡土墙用于支挡防护目前仍占主要地位。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、_扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装。是一种特殊形式的挡土墙。
4软土地基处理
当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时,必须对软土地基进行加固。加固的方法很多,常用的方法有:
(1)塑料排水板是带有孔道的板状物体,插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷,应用较为广泛,最大有效处理深度18米。
(2)砂井是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在软粘土中起排水通道的作用,又称排水砂井。砂井顶面就铺设垫层,以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5米时,最大有效处理深度18米。
(3)井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井径太小,既无法施工,也无法防止因地基变形而断开失效。因此,现在广泛采用网状织物袋装砂井,其直径仅8厘米左右,比一般砂井要省料得多,造价比一般砂井低廉,且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18米。
(4)排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度,路基极限高2倍。
(5)土工织物铺垫;在软土地基表层铺设一层或多层土工织物,可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降,又可以提高地基的承载能力,同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基,在采用砂井及其他深层加固法之前,土工织物铺垫可作为前期处理,以提高施工的可能性。
(6)预压:在软土地基上修筑路堤,如果工期不紧,可以先填筑一部分或全部,使地基经过一段时间固结沉降,然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30米。
(7)挤实砂(碎石)桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中,形成较大的密实柱体,提高软土地基的整体搞剪强度,减少沉降。最大有效处理深度20米。
(8)旋喷桩:利用工程钻机,将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度,通过钻杆旋转,徐徐上升,将预先配制好的浆液,以一定的压力从喷嘴喷出,冲击土体,使土和浆液搅拌成混合体,形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20米。
(9)生石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体,称为生石灰桩。最大有效处理深度20米。
(10)换土:采用人工或机械挖除路堤下全部软土,换填强度较高的粘性或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效深度3米。
(11)反压护道:反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。
5结束语
综上所述,分析了在公路施工过程中各种路基的施工技术,希望能够稳定高强度路基,提高路面使用品质,为发展公路交通事业做出更大的贡献。