公路路基加固的施工要点分析
摘要:道路环境质量优化成为社会各界的共同话题,从设计标准、施工质量、对路基沉降和强度都提出了更高要求,对公路建设的可持续发展具有重要意义,本文从公路路基施工加固的技术和施工方面谈谈作者的一点浅见。
关键字:公路路基;加固技术;施工
21世纪以来,在我国改革开放的时代潮流中,国民经济取得了进一步的飞速发展,这也必然带动着一系列基础设施的建设,随着不断增长的交通量、大型车辆的不断增加,国家对基础设施投资的更加重视,我国道路交通建设事业进入了蓬勃发展的时期。尤其是1998年我国实施积极的财政政策以来,我国公路建设投资数额之巨大、建设项目之多举世瞩目,也取得了可喜的成果。具相关资料统计,至2010年,中东西部地区已基本形成“东网-中联-西通”的高速网络道路交通系统,高速公路总里程位居世界第二。
路基作为道路交通的基础,对交通安全、环境保护有着极其重要的意义,尽管不与行车和外界环境荷载直接发生作用,但仍旧受到来自路面的荷载扩散和环境的影响,尤其是对于大型车辆而言,对地基的承载能力要求更高。道路的建设,是人类改造大自然的结果,受到复杂多变的地质水文和气候条件的影响。路基要发挥其作用,必须具备足够的强度和稳定性。
对于公路路基加固施工的要点主要有:(1)选择正确的加固方法,(2)完善路基路面排水措施,(3)重视道路养护技术。
1、路基加固方法及其施工要点
公路路基施工是一项系统工程,需要考虑地质条件、岩土的特性、变形机理、荷载条件、加固方案的成熟性等,地基处理费用占总投资约20%~30%,所以选择科学合理的地基加固处理方案是公路修建的关键课题。
1.1机械碾压法
作为一种最常见的路基压实加固方法,机械碾压法还可以结合其他方法加固路基。施工过程中,在一定的含水量范围内,采用压路机、羊足碾、平碾或其他碾压机械在路基表面来回碾压,利用机械自重把松散的路基土压实加固,以充分发挥路基岩土的强度和稳定性,增大路基岩土的不透水性,减少路基在服务荷载作用下产生的沉降。公路填方应从最低处开始,用压路机采用“薄填、慢驶、多次”的方法碾压,填土厚度不得超过30 cm,压实遍数不少于6遍,以保证层间的接合,当土层表面太干时,洒水湿润,使其含水量量达到最佳水平。
1.2动力固结法
动力固结法俗称强夯法,有别于静力固结法,施工时通过8t~30t的重锤采用8m~20m的落距(最高可达40m)自由落下冲击路基,巨大的冲击能量,使土体产生强烈的应力,从而导致土中孔隙压缩, 使土中孔隙水(气)顺利逸出,从而在一定深度范围内提高土基强度。强夯施工前,在现场有代表性的场地上进行试夯,以便最厚校正工程采用的各项夯实参数;确定夯前地面高程,用推土机平整场地;对强夯振动可能会产生影响的特殊建筑物或精密仪器,要采取相应的防震措施。
1.3桩基加固法
桩基加固法是利用相应的机械制孔设备在路基中钻孔,填入配比好的加固料制成桩,桩和地基土构成复合地基。桩和土体共同作用,地基承载力在一定程度上得到提高。根据填入钻孔中加固料不同而分为挤密砂桩、碎石桩、生石灰桩等。
在挤密砂桩的施工过程中,应避免产生地面隆起和侧向挤出,这种情况一般发生在砂桩设置于约束力很小的超软土层中,当发生这种情况时,可采用砂和角砾摩擦力较大的回填材料或间隔挤密的方法;在碎石桩的施工过程中,桩体填料的粒径应小于8cm,顶部铺以0.5m~1.0m厚的碎石垫层,使基地应力分布均匀,还能作为排水通道;对于生石灰桩的施工,生石灰吸收大量的水,导致桩周围软土中含水量降低,使土的物理、力学性能和结构都得到改善,在沉降要求严格的情况下采用。
1.4注浆法
此方法是利用气压、液压或电化学原理,以充填、渗透和挤密等方式排除土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,使浆料、岩土料,裂隙胶结成一个整体,提高路基的稳定性和强度。目前最常用的注浆方法有压密注浆、渗透注浆、喷射注浆、劈裂注浆。在注浆法的施工工艺过程中,要注重注浆次序,一般从外围进行围、堵、截,内部进行充填压实,为使浆液渗透均匀,注浆段长不宜太长。开始注浆时,采用较小的注浆压力,随着浆液的流动,水泥颗粒逐渐沉淀增加了浆液流动阻力,最后增加到最终注浆压力。
2、路基工程加固防护管理
2.1路基排水
在国内外的岩土工程案例中,水都是影响项目成功与否的重要因素,许多路基病害是由水的侵蚀造成的,从保护环境的角度出发,也必须做好路基排水工作,形成完善的排水系统,在路基施工中,应重视施工过程中的排水,防止因各种原因造成的潜在隐患,给道路工程造成不必要的损失,危害人民的生命财产安全。
在道路路基施工工程中,要注重地面排水与地区排水规划相协调,采用边沟、急流槽、截水沟以及地表的排水管等设施;在路面上,路拱横坡应大于2%,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡;路基地下排水多用盲沟、暗沟、渗井、渗沟等,以渗透力的方式排水,当水流量较大,可采用带渗水管的渗沟,从而确
保路基的工程质量。
2.2路基防护
岩土工程项目的修建改变了地层的原始平衡状态,并且不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀,对于道路路基,还受到了长期的人为扰动影响,因此需要对其进行各种类型的防护,多采用支挡防护、坡面防护、冲刷防护。
目前,挡土墙在支挡防护中仍占主要地位,结合现场的实际情况,科学合理的设计挡土墙,并确保施工落实到位。近年来,随着对环境保护的重视,为了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,需要对坡面进行防护,多采用砌石框格种草防护,已经破裂的或易于风化的岩石边坡还应采用锚杆挂网或喷射纤维混凝等措施,既能改善生态环境,美化景观。在冲刷防护的施工中,可采用高强土工格栅代替铁丝做石笼,对于受水冲浪击的边坡,还可采用新型材料做成的护面板防护,最大程度上限制土体的不均匀沉降,维护路基的稳定,确保道路的服务年限。
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